[发明专利]多相电源的控制电路、控制方法及多相电源

说明书

本发明公开了一种多相电源的控制电路、控制方法及多相电源，该控制电路包括：多个误差信号生成模块，每个误差信号生成模块均被配置为接收表征预期的每相输出电流平均值的反馈信号以及对应相功率转换电路的电感电流信号，并在每个开关周期内根据对电感电流信号与反馈信号的比较结果获得表征反馈信号与电感电流信号的峰值和谷值的平均值的误差信号；多个控制单元，每个控制单元均被配置为根据反馈信号和对应相功率转换电路的误差信号获得对应相功率转换电路的控制信号，以控制每相功率转换电路的输出电流的平均值相等。本发明能够实现多相电源的各通道之间的电流均衡，且处理速度更快，效率更高。

技术领域

本发明涉及功率变换器技术领域，具体涉及一种多相电源的控制电路、控制方法及多相电源。

背景技术

现今的电子元件，例如：中央处理器、记忆体等，其驱动电压逐渐下降，对于电压涟波(Voltage Ripple)的容许度范围会随之缩减。然而电子元件的功耗未能同时有等幅度的下降，造成操作所需的电流反而上升，而较大的电流反而会造成较大的电压涟波。为了解决上述问题，发展出了多相转换电路架构，使电流分散由多个转换电路来提供。相较于单相转换电路架构，多相转换电路架构不仅在电压涟波的消除上表现优异，另外在动态响应、输出涟波电流消除、散热等方面也都具有较佳的优势。

然而，在多相电源中，由于每个通道的电感的存在一定失配(每个通道的电感的实际的感值与理想值存在误差)，影响了各个通道的电感电流的均衡效果。电感的感值越大，其承载的电流越大，因此为了使各个通道的电感电流均衡(此处均衡是指各个通道的电感电流的值尽量相等)，在控制这种多相变换器工作时，还需要对各个通道之间的电流进行电流均衡控制。

传统的高动态响应开关变换器主要采用电流环和电压环的双环控制方式的多路交错并联结构，以提高动态响应速度，保持电压控制精度并且减少电压电流纹波。电压型控制是电压型输出功率变换器中最常用的控制方式，能够消除输出电压的静差保持高精度，但其对负载的扰动不能立即做出反应，动态响应速度不够理想。而电流型控制可分为平均电流控制、峰值电流控制和谷值电流控制。其中，峰值/谷值是一种固定时钟开启、峰值电流关断的控制方法，该控制方法可提高变换器对输入电压变化的响应速度和对负载电流变化的响应速度，但通过峰值/谷值控制电感电流会造成多相电源的多路输出中每路的输出电流平均值的差异，无法确保多相电源的各通道之间的电流均衡。而现有的平均电流控制也多是通过滤波的方式来实现各通道之间的均流处理，电路结构复杂，且控制效率和准确度较差。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多相电源的控制电路、控制方法及多相电源，可以实现多相电源的各通道之间的电流均衡，且处理速度更快，效率更高。

根据本公开第一方面，提供了一种多相电源的控制电路，所述多相电源包括N相功率转换电路，N为大于1的整数，该控制电路包括：

多个误差信号生成模块，与所述N相功率转换电路一一对应，每个误差信号生成模块均被配置为接收表征预期的每相功率转换电路的输出电流平均值的反馈信号以及对应相功率转换电路的电感电流信号，并在每个开关周期内根据对所述电感电流信号与所述反馈信号的比较结果获得表征所述反馈信号与所述电感电流信号的峰值和谷值的平均值的误差信号；

多个控制单元，与所述N相功率转换电路一一对应，每个控制单元均被配置为根据所述反馈信号和对应相功率转换电路的误差信号进行修正，并根据修正后的所述反馈信号获得对应相功率转换电路的控制信号，以控制每相功率转换电路的输出电流的平均值相等。

可选地，所述误差信号为每个开关周期内，对表征所述电感电流信号大于所述反馈信号的时长的第一时间信号与所述电感电流信号小于所述反馈信号的时长的第二时间信号的差值进行积分所产生的积分信号。

可选地，每个误差信号生成模块均包括：