[发明专利]多相位功率变换器及其相位对齐方法

权利要求书

1.一种多相位电压变换器，包括：

多个相位，每个相位包括：

高压侧开关，被连接在输入电压端子和开关节点之间；

低压侧开关，被连接在所述开关节点和地之间；

无源电路，将所述开关节点连接到所述多相位电压变换器的通用输出节点；以及

同步整流(SR)开关，被连接在所述无源电路和地之间，并且在启用时半周期正弦波形电流通过所述同步整流开关被传导；以及

控制电路，所述控制电路能操作用于：

标识作为主相位的相位，所述相位具有SR开关，所述半周期正弦波形电流通过所述SR开关最快地返回到零；以及

基于所述主相位的开关时段，对齐每个开关周期的所述相位，使得在负电流电平处在所述SR开关中没有SR开关被关闭。

2.根据权利要求1所述的多相位电压变换器，其中所述控制电路能被操作以用于在校准模式期间标识所述主相位，所述校准模式在所述多相位电压变换器的正常工作模式之前。

3.根据权利要求2所述的多相位电压变换器，其中所述控制电路能被操作用于在所述校准模式下使用固定开关频率测量每个相位的所述电流，并且比较所述电流的测量，以标识具有所述SR开关的相位，所述半周期正弦波形电流通过所述SR开关最快地返回到零。

4.根据权利要求2所述的多相位电压变换器，其中所述控制电路能被操作用于在正常工作的时段之后重新进入所述校准模式，以便重新确定具有所述SR开关的相位，所述半周期正弦波形电流通过所述SR开关最快地返回到零，并且将所述相位标识为所述主相位。

5.根据权利要求1所述的多相位电压变换器，其中所述控制电路能被操作用于从周期到周期地改变所述主相位的所述开关时段。

6.根据权利要求1所述的多相位电压变换器，其中针对当前开关周期，所述控制电路能被操作用于使用来自紧邻的前一个开关周期中的主相位的开关时段作为参考时段，以用于对齐当前开关周期中的所述相位。

7.根据权利要求6所述的多相位电压变换器，其中所述控制电路能被操作用于响应于耦合到所述多相位电压变换器的负载处的瞬变条件来调节所述参考时段，以使所述相位在所述瞬变条件期间保持被对齐。

8.根据权利要求7所述的多相位电压变换器，其中所述控制电路能被操作用于响应于负载处的升压瞬变条件将所述参考时段增加第一预定量，以使所述相位在所述升压瞬变条件期间保持被对齐。

9.根据权利要求7所述的多相位电压变换器，其中所述控制电路能被操作用于响应于负载处的降压瞬变条件将所述参考时段减少第二预定量，以使所述相位在所述降压瞬变条件期间保持被对齐。

10.根据权利要求6所述的多相位电压变换器，其中针对当前开关周期，所述控制电路能被操作用于在紧邻的前一个开关周期的参考时段上以限定的频率增加计数器，并且基于所述计数器的输出和所述相位的数目对齐所述相位。

11.根据权利要求1所述的多相位电压变换器，其中针对每个相位，所述无源电路包括LC谐振槽，所述LC谐振槽被耦合到所述相位的所述开关节点，以及中心抽头电感器，用于将所述LC谐振槽耦合到所述多相位电压变换器的输出电容器，并且所述SR开关被耦合在所述中心抽头电感器和地之间。

12.一种用于多相位电压变换器的相位对齐方法，所述多相位电压变换器的每个相位包括连接在输入电压端子和开关节点之间的高压侧开关、连接在所述开关节点和地之间的低压侧开关、将所述开关节点连接到所述多相位电压变换器的通用输出节点的无源电路、以及同步整流(SR)开关，所述同步整流(SR)开关连接在所述无源电路和地之间，并且在启用时半周期正弦波形电流通过所述同步整流开关被传导，所述方法包括：

标识作为主相位的相位，所述相位具有SR开关，所述半周期正弦波形电流通过所述SR开关最快地返回到零；以及

基于所述主相位的开关时段，对齐每个开关周期的所述相位，使得在负电流电平处在所述SR开关中没有SR开关被关闭。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述主相位在校准模式期间被标识，所述校准模式在所述多相位电压变换器的正常工作模式之前。