[发明专利]多相开关变换器及其集成电路控制器件和控制方法

说明书

公开了多相开关变换器及其集成电路控制器件和控制方法。多相开关变换器包括具有第一功率开关的主开关电路和多个从开关电路，该控制方法包括：接收代表每个从开关电路的从功率开关温度的从温度信号和代表第一功率开关温度的第一温度信号，对从温度信号与第一温度信号的差值进行比例积分，以提供相应的增益；将代表相应从开关电路电流的从电流信号与增益相乘，提供相应的电流反馈信号；对电流反馈信号与代表主开关电路电流的第一电流信号的差值进行比例积分，提供相应的偏置；基于偏置提供相应的偏置导通时长信号；将偏置导通时长信号与第一导通时长信号相叠加，分别产生对应从功率开关的导通时长信号。

技术领域

本发明的实施例涉及电子电路，尤其涉及具有热均衡功能的多相开关变换器及其集成电路控制器件和控制方法。

背景技术

多相开关变换器以其优越的性能，被广泛应用于高性能CPU电源的解决方案。多相开关变换器中各相开关电路的工作温度应当相等，任何一相开关电路的过热运行将会使开关变换器的运行不稳定，甚至导致整个开关变换器被关闭。

一般地，多相开关变换器通过均衡各相开关电路的输出电流来实现温度均衡的效果。理想情况下，各相开关电路的输出电流相等时，其功率损耗及其温升也应该相等。然而，在当今的应用环境中，CPU应用系统及其外围设备变得越来越复杂，而它们的电源传输要求也越来越复杂。为了满足更高的要求，多相开关变换器在控制电路的控制下不仅可以全相运行，还可以进行切相运行，例如以这样的方式操作：当负载改变时，其中第一相Phase 1到第M相Phase M处于功率运行时，第M+1相Phase M+1到第N相Phase N处于非功率运行的低功耗状态，其中M≥1，N≥M+1。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多相开关变换器及其控制器和控制方法，以控制全相运行与切相运行自由切换下的热平衡。

根据本发明一实施例的一种用于多相开关变换器的集成电路控制器件，该多相开关变换器包括具有第一功率开关的第一开关电路和具有第二功率开关的第二开关电路，为负载提供输出电压，该集成电路控制器件包括第一引脚，接收表示第一功率开关温度的第一温度信号和表示第二功率开关温度的第二温度信号；第二引脚，接收表示流过第一功率开关电流的第一电流信号；第三引脚，接收表示流过第二功率开关电流的第二电流信号；比较电路，将代表多相开关变换器输出电压的反馈信号同参考电压相比较，提供比较信号；第一导通时长产生电路，提供控制第一功率开关导通时长的第一导通时长信号；第二导通时长产生电路，基于第一温度信号、第二温度信号、第一电流信号、第二电流信号以及第一导通时长信号，在输出端提供控制第二功率开关导通时长的第二导通时长信号；以及开关控制电路，耦接至比较电路、第一导通时长产生电路以及第二导通时长产生电路，基于比较信号，第一导通时长信号和第二导通时长信号，分别产生控制第一功率开关的第一控制信号和控制第二功率开关的第二控制信号。

根据本发明又一实施例的一种多相开关变换器，包括第一集成电路开关器件，具有第一引脚、第二引脚和第一功率开关，其中第一功率开关在第一集成电路开关器件被使能时将第一引脚耦接至第二引脚；第二集成电路开关器件，具有第一引脚、第二引脚和第二功率开关，其中第二功率开关用于在该第二集成电路开关器件被使能时将第二集成电路开关器件的第一引脚耦接至第二集成电路开关器件的第二引脚；以及如前所述的集成电路控制器件。