CN104753342A - 电源供应装置、具有该装置的电源系统及其控制方法 - Google Patents

电源供应装置、具有该装置的电源系统及其控制方法 Download PDF

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CN104753342A CN201310756084.7A CN201310756084A CN104753342A CN 104753342 A CN104753342 A CN 104753342A CN 201310756084 A CN201310756084 A CN 201310756084A CN 104753342 A CN104753342 A CN 104753342A
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Abstract

一种电源供应装置包含至少两电源转换电路以及一控制电路。该些电源转换电路并联连接，并且每一该电源转换电路包含一功率开关与一感性组件。该感性组件连接该功率开关，以形成该些电源转换电路的其中一相，并产生一相输出电流。该控制电路产生对应该些电源转换电路相同数量的多个控制信号，通过相位交错方式，对应控制该些功率开关，使得该些相输出电流迭加所产生一输出电流具有低涟波成份。

Description

电源供应装置、具有该装置的电源系统及其控制方法
技术领域
本发明有关一种电源供应装置、具有该装置的电源系统及其控制方法，尤指一种具有低输出电流涟波成份的电源供应装置、具有该装置的电源系统及其控制方法。
背景技术
因应半导体生产技术日益精进，对于电源稳定性(stability)及精准度(accuracy)要求更加严苛。传统电源供应器为达成低输出涟波(ripple)，多采用线性稳压(linear regulator)架构，然而，线性稳压架构在应用上存在着转换效率与保护功能效果不佳的问题。
低输出涟波的线性稳压电路架构主要特征在于该电路中利用金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)做为开关组件，并且将该晶体管操作于饱和区。若开关非操作于截止区及奥姆区因此可有效降低输出涟波因子。传统电路架构为降压转换形式，该开关组件浮接于主输出路径上。因此，在驱动开关的上臂驱动(high side driver)采用差动运算放大器(differentialoperation amplifier)做为开关驱动讯号来源，并且以电阻做为输出分压回授至差动运算放大器使输出电压达到稳压的效果。
但传统的低输出涟波的线性稳压电路仍存在无法达成有效电路保护及节能的缺点，例如：过电流保护(over current protection,OCP)、低输入电压保护(under voltage lockout,UVLO)、输入突波电流保护(inrush currentprotection,ICP)、轻载节能机制…等等。另外，该开关组件长时间处于饱和区操作将造成损耗甚大，不利于长时间操作有安全的疑虑。
此外，对于高精密设备、半导体制程设备或超高压设备所需低输出涟波的电源供应装置的应用来说，对于极低的输出涟波要求甚为严苛，以避免过大的输出涟波造成系统的误动作或造成不佳的转换效率。
因此，如何设计出一种具有低输出电流涟波的电源供应装置、具有该装置的电源系统及其控制方法，通过输出控制信号的间隔相差(交错)一固定角度，以实现相位交错控制，并且利用电阻分压负回授控制，可实现输出电压稳压效果，乃为本发明所欲行克服并加以解决的一大课题。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种电源供应装置，以克服现有技术的问题。该电源供应装置包含至少两电源转换电路以及一控制电路。该些电源转换电路并联连接，并且每一该电源转换电路包含一功率开关与一感性组件。该感性组件连接该功率开关，以形成该些电源转换电路的其中一相，并产生一相输出电流。该控制电路产生对应该些电源转换电路相同数量的多个控制信号，通过相位交错方式，对应控制该些功率开关，使得该些相输出电流迭加所产生一输出电流具有低涟波成份。
其中该控制电路输出该些控制信号的间隔相差一角度，以对应控制该些功率开关。
其中该电源供应装置还包含：一稳压电路，电性连接该输出电流所输出的一输出端，并且包含一第一回授电阻与一第二回授电阻；该稳压电路利用该第一回授电阻与该第二回授电阻的电阻值分压该输出端的一输出电压，该输出电压亦具有低涟波成份，以提供该控制电路输出相位偏移的该些控制信号。
其中该角度为一个周期的电气角度与该些电源转换电路的数量比值。
其中当该电源供应装置为三相架构时，该些电源转换电路的数量为三个，该角度为120度或2π/3弪度。
其中该电源供应装置为一降压转换器(buck converter)架构、一升压转换器(buck converter)架构、一邱克转换器(Cuk converter)架构或一齐塔转换器(Zeta converter)架构。
本发明的另一目的在于提供一种电源系统，以克服现有技术的问题。该电源供应装置包含一交流电源、一整流电路以及一电源供应装置。该整流电路接收该交流电源，并且对该交流电源整流，以产生一输入直流电压。该电源供应装置包含至少两电源转换电路以及一控制电路。该些电源转换电路并联连接，每一该电源转换电路接收该输入直流电压，并且包含一功率开关与一感性组件。该感性组件连接该功率开关，以形成该些电源转换电路的其中一相，并产生一相输出电流。该控制电路产生对应该些电源转换电路相同数量的多个控制信号，通过相位交错方式，对应控制该些功率开关，使得该些相输出电流迭加所产生一输出电流具有低涟波成份对一负载供电。
其中该控制电路输出该些控制信号的间隔相差一角度，以对应控制该些功率开关。
其中该电源供应装置还包含：一稳压电路，电性连接该输出电流所输出的一输出端，并且包含一第一回授电阻与一第二回授电阻；该稳压电路利用该第一回授电阻与该第二回授电阻的电阻值分压该输出端的一输出电压，该输出电压亦具有低涟波成份，以提供该控制电路输出相位偏移的该些控制信号。
其中该角度为一个周期的电气角度与该些电源转换电路的数量比值。
其中当该电源供应装置为三相架构时，该些电源转换电路的数量为三个，该角度为120度或2π/3弪度。
其中该电源供应装置为一降压转换器(buck converter)架构、一升压转换器(buck converter)架构、一邱克转换器(Cuk converter)架构或一齐塔转换器(Zeta converter)架构。
本发明的再另一目的在于提供一种具有低输出电流涟波的电源供应装置的控制方法，以克服习知技术的问题。该控制方法包含下列步骤：(a)提供至少两电源转换电路；每一该电源转换电路包含一功率开关与一感性组件，其中该感性组件连接该功率开关，以形成该些电源转换电路的其中一相，并产生一相输出电流；(b)提供一控制电路；该控制电路产生对应该些电源转换电路相同数量的多个控制信号；(c)该些控制信号通过相位交错方式，对应控制该些功率开关，使得该些相输出电流迭加所产生一输出电流具有低涟波成份。
其中该控制电路输出该些控制信号的间隔相差一角度，以对应控制该些功率开关。
其中该控制方法还包含下列步骤：(d)提供一稳压电路；该稳压电路电性连接该输出电流所输出的一输出端，并且包含一第一回授电阻与一第二回授电阻；该稳压电路利用该第一回授电阻与该第二回授电阻的电阻值分压该输出端的一输出电压，该输出电压亦具有低涟波成份，以提供该控制电路输出相位偏移的该些控制信号。
其中该角度为一个周期的电气角度与该些电源转换电路的数量比值。
其中当该电源供应装置为三相架构时，该些电源转换电路的数量为三个，该角度为120度或2π/3弪度。
其中该电源供应装置为一降压转换器(buck converter)架构、一升压转换器(buck converter)架构、一邱克转换器(Cuk converter)架构或一齐塔转换器(Zeta converter)架构。
为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1为本发明具有低输出电流涟波的电源供应装置第一实施例的电路图；
图2为本发明具有低输出电流涟波的电源供应装置第二实施例的电路图；
图3为本发明具有低输出电流涟波的电源供应装置第三实施例的电路图；
图4为本发明具有低输出电流涟波的电源供应装置第四实施例的电路图；
图5为本发明电源供应装置的多相错位控制的波形示意图；
图6为本发明电源供应装置的多相错位控制的涟波成份比较示意图；
图7为本发明具有该电源供应装置的电源系统第一实施例的电路方块示意图；
图8为本发明具有该电源供应装置的电源系统第二实施例的电路方块示意图；
图9为本发明具有该电源供应装置的电源系统第三实施例的电路方块示意图；
图10为本发明具有该电源供应装置的电源系统第四实施例的电路方块示意图；及
图11为本发明具有低输出电流涟波电源供应装置控制方法的流程图。
其中，附图标记说明如下：
90电源供应装置
100电源系统
Vac交流电源
Rct整流电路
10电源转换电路
101,201第一电源转换电路
301,401第一电源转换电路
102,202第二电源转换电路
302,402第二电源转换电路
103,203第三电源转换电路
303,403第三电源转换电路
20控制电路
Q功率开关
Q1第一功率开关
Q2第二功率开关
Q3第三功率开关
L电感
L1第一电感
L2第二电感
L3第三电感
C1第一电容
C2第二电容
C3第三电容
D1第一二极管
D2第二二极管
D3第三二极管
Tr1第一变压器
Tr1第一变压器
Tr2第二变压器
Tr3第三变压器
Cin输入电容
Cout输出电容
Ro负载
RFB1第一回授电阻
RFB2第二回授电阻
Io相输出电流
Io1第一相输出电流
Io2第二相输出电流
Io3第三相输出电流
Vin输入电压
Vout输出电压
Iout输出电流
VFB回授电压
Sc1第一控制信号
Sc2第二控制信号
Sc3第三控制信号
Δr涟波成份
Δr’涟波成份
S10～S30步骤
具体实施方式
兹有关本发明的技术内容及详细说明，配合附图说明如下。
请参阅图1为本发明具有低输出电流涟波的电源供应装置第一实施例的电路图。该电源供应装置为一降压转换器(buck)架构。该具有低输出电流涟波的电源供应装置包含至少两电源转换电路10以及一控制电路20。该些电源转换电路10并联连接，并且每一该电源转换电路10包含一功率开关Q与一电感L。该电感L串联连接该功率开关Q，以形成该些电源转换电路10的其中一相，并产生一相输出电流Io。该控制电路20产生对应该些电源转换电路10相同数量的多个控制信号，通过相位交错方式，对应控制该些功率开关Q，使得该些相输出电流Io迭加所产生一输出电流Iout具有低涟波成份。至于该具有低输出电流涟波的电源供应装置的操作说明，将于后文有详细的阐述。
为了方便说明，以下将以该电源供应装置为三相架构为本发明其中一实施例加以说明。亦即，该电源转换电路10包含一第一电源转换电路101、一第二电源转换电路102以及一第三电源转换电路103。该些电源转换电路101,102,103电性连接一输入电压Vin，其中该输入电压Vin可通过对一外部交流电压经由整流所得。该第一电源转换电路101包含一第一功率开关Q1、一第一电感L1以及一第一二极管D1，该第一电感L1串联连接该第一功率开关Q1后再与该第一二极管D1连接，以形成该些电源转换电路10的第一相，并产生一第一相输出电流Io1；该第二电源转换电路102包含一第二功率开关Q2、一第二电感L2以及一第二二极管D2，该第二电感L2串联连接该第二功率开关Q2后再与该第二二极管D2连接，以形成该些电源转换电路10的第二相，并产生一第二相输出电流Io2；该第三电源转换电路103包含一第三功率开关Q3、一第三电感L3以及一第三二极管D3，该第三电感L3串联连接该第三功率开关Q3后再与该第三二极管D3连接，以形成该些电源转换电路10的第三相，并产生一第三相输出电流Io3。该控制电路20产生三个控制信号，分别为一第一控制信号Sc1、一第二控制信号Sc2以及一第三控制信号Sc3，并且对应控制该第一功率开关Q1、该第二功率开关Q2以及该第三功率开关Q3的导通与截止。值得一提的是，该控制电路20以通过相位交错方式，输出相位偏移的该第一控制信号Sc1、该第二控制信号Sc2以及该第三控制信号Sc3以对应控制该第一功率开关Q1、该第二功率开关Q2以及该第三功率开关Q3。
请参阅图2为本发明具有低输出电流涟波的电源供应装置第二实施例的电路图。该电源供应装置为一升压转换器(boost)架构。该具有低输出电流涟波的电源供应装置包含至少两电源转换电路10以及一控制电路20。该电源转换电路10包含一第一电源转换电路201、一第二电源转换电路202以及一第三电源转换电路203。
该些电源转换电路201,202,203电性连接一输入电压Vin，其中该输入电压Vin可通过对一外部交流电压经由整流所得。该第一电源转换电路201包含一第一功率开关Q1、一第一电感L1以及一第一二极管D1，该第一电感L1串联连接该第一二极管D1后再与该第一功率开关Q1连接，以形成该些电源转换电路10的第一相，并产生一第一相输出电流Io1；该第二电源转换电路202包含一第二功率开关Q2、一第二电感L2以及一第二二极管D2，该第二电感L2串联连接该第二二极管D2后再与该第二功率开关Q2连接，以形成该些电源转换电路10的第二相，并产生一第二相输出电流Io2；该第三电源转换电路103包含一第三功率开关Q3、一第三电感L3以及一第三二极管D3，该第三电感L3串联连接该第三二极管D3后再与该第三功率开关Q3连接，以形成该些电源转换电路10的第三相，并产生一第三相输出电流Io3。该控制电路20产生三个控制信号，分别为一第一控制信号Sc1、一第二控制信号Sc2以及一第三控制信号Sc3，并且对应控制该第一功率开关Q1、该第二功率开关Q2以及该第三功率开关Q3的导通与截止。值得一提的是，该控制电路20以通过相位交错方式，输出相位偏移的该第一控制信号Sc1、该第二控制信号Sc2以及该第三控制信号Sc3以对应控制该第一功率开关Q1、该第二功率开关Q2以及该第三功率开关Q3。
请参阅图3为本发明具有低输出电流涟波的电源供应装置第三实施例的电路图。该电源供应装置为一邱克转换器(Cuk)架构。该具有低输出电流涟波的电源供应装置包含至少两电源转换电路10以及一控制电路20。该电源转换电路10包含一第一电源转换电路301、一第二电源转换电路302以及一第三电源转换电路303。
该些电源转换电路301,302,303电性连接一输入电压Vin，其中该输入电压Vin可通过对一外部交流电压经由整流所得。该第一电源转换电路301包含一第一变压器Tr1、一第一电容C1、一第一功率开关Q1以及一第一二极管D1，该第一功率开关Q1、该第一电容C1与该第一二极管D1串联连接后再与该第一变压器Tr1连接，以形成该些电源转换电路10的第一相，并产生一第一相输出电流Io1；该第二电源转换电路302包含一第二变压器Tr2、一第二电容C2、一第二功率开关Q2以及一第二二极管D2，该第二功率开关Q2、该第二电容C2与该第二二极管D2串联连接后再与该第二变压器Tr2连接，以形成该些电源转换电路10的第二相，并产生一第二相输出电流Io2；该第三电源转换电路303包含一第三变压器Tr2、一第三电容C3、一第三功率开关3Q以及一第三二极管D3，该第三功率开关Q3、该第三电容C3与该第三二极管D3串联连接后再与该第三变压器Tr3连接，以形成该些电源转换电路10的第三相，并产生一第三相输出电流Io3。该控制电路20产生三个控制信号，分别为一第一控制信号Sc1、一第二控制信号Sc2以及一第三控制信号Sc3，并且对应控制该第一功率开关Q1、该第二功率开关Q2以及该第三功率开关Q3的导通与截止。值得一提，该控制电路20以通过相位交错方式，输出相位偏移的该第一控制信号Sc1、该第二控制信号Sc2以及该第三控制信号Sc3以对应控制该第一功率开关Q1、该第二功率开关Q2以及该第三功率开关Q3。
请参阅图4为本发明具有低输出电流涟波的电源供应装置第四实施例的电路图。该电源供应装置为一齐塔转换器(Zeta)架构。该具有低输出电流涟波的电源供应装置包含至少两电源转换电路10以及一控制电路20。该电源转换电路10包含一第一电源转换电路401、一第二电源转换电路402以及一第三电源转换电路403。
该些电源转换电路401,402,403电性连接一输入电压Vin，其中该输入电压Vin可通过对一外部交流电压经由整流所得。该第一电源转换电路401包含一第一功率开关Q1、第一变压器Tr1、一第一电容C1、一第一二极管D1，该第一变压器Tr1、该第一电容C1与该第一二极管D1串联连接后再与该第一功率开关Q1连接，以形成该些电源转换电路10的第一相，并产生一第一相输出电流Io1；该第二电源转换电路402包含一第二功率开关Q2、第二变压器Tr2、一第二电容C2、一第二二极管D2，该第二变压器Tr2、该第二电容C2与该第二二极管D2串联连接后再与该第二功率开关Q2连接，以形成该些电源转换电路10的第二相，并产生一第二相输出电流Io2；该第三电源转换电路403包含一第三功率开关Q3、第三变压器Tr3、一第三电容C3、一第三二极管D3，该第三变压器Tr3、该第三电容C3与该第三二极管D3串联连接后再与该第三功率开关Q3连接，以形成该些电源转换电路10的第三相，并产生一第三相输出电流Io3。该控制电路20产生三个控制信号，分别为一第一控制信号Sc1、一第二控制信号Sc2以及一第三控制信号Sc3，并且对应控制该第一功率开关Q1、该第二功率开关Q2以及该第三功率开关Q3的导通与截止。值得一提，该控制电路20以通过相位交错方式，输出相位偏移的该第一控制信号Sc1、该第二控制信号Sc2以及该第三控制信号Sc3以对应控制该第一功率开关Q1、该第二功率开关Q2以及该第三功率开关Q3。
更具体而言，所谓相位交错方式为该控制电路20输出该些控制信号的间隔相差(交错)一固定角度Θ，其中该固定角度Θ等于为一周期的电气角度(2π弪度=360度)与该些电源转换电路10的数量比值，亦即，在本实施例中，该固定角度Θ=120度(Θ=360度÷3=120度)。换言之，若该控制电路20在相角ωt度时输出该第一控制信号Sc1，则该第二控制信号Sc2将在相角ωt+120度时输出，并且该第三控制信号Sc3将在相角ωt+240度时输出。由于本发明不限定该些电源转换电路10为三相架构，因此，若该些电源转换电路10为四相，则该控制电路20输出该些控制信号的间隔相差(交错)该固定角度Θ=90度。换言之，若该控制电路20在相角ωt度时输出第一个控制信号，则接续的三个控制信号将分别在相角ωt+90度、ωt+180度以及ωt+270度时输出。
请参阅图5为本发明电源供应装置的多相错位控制的波形示意图。如图5所示，由上而下分别为该第一相输出电流Io1、第二相输出电流Io2、该第三相输出电流Io3的波形示意图，以及该第一控制信号Sc1、该第二控制信号Sc2以及该第三控制信号Sc3的信号示意图。由于该第一功率开关Q1、该第二功率开关Q2以及该第三功率开关Q3分别由相位相差该固定角度Θ的该第一控制信号Sc1、该第二控制信号Sc2以及该第三控制信号Sc3所对应控制，因此，该第二相输出电流Io2则较该第一相输出电流Io1相位偏移该固定角度Θ。同理，该第三相输出电流Io3则较该第二相输出电流Io2相位偏移该固定角度Θ。值得一提，由于该些电源转换电路10并联连接，因此该电源供应装置的一输出电流Iout大小则等于该第一相输出电流Io1、第二相输出电流Io2以及该第三相输出电流Io3的总和，亦即，Iout=Io1+Io2+Io3。
配合参阅图6为本发明电源供应装置的多相错位控制的涟波成份比较示意图。如图6所示，由上而下分别为该第一相输出电流Io1与该输出电流Iout的波形示意图。该第一相输出电流Io1(单相输出电流)的涟波成份大小为Δr；通过相位交错方式所产生的相输出电流迭加，亦即该输出电流Iout的涟波成份大小为Δr’。可明显看出，该输出电流Iout的涟波成份大小Δr’远小于单相输出电流的涟波成份大小Δr，因此，通过多相错位控制的涟波成份将大大地减小。故此，当该输出电流Iout在一输出端对后端负载Ro产生该输出电压Vout时，相对地，该输出电压Vout也具有低涟波成份的特质，因此，通过多相错位控制技术，可实现应用在高精密设备、半导体制程设备或超高压设备所需低输出电流涟波与低输出电压涟波的电源供应装置。
此外，请参阅图1至图4，该电源供应装置进一步具有该输出电压Vout稳压控制的电路。通过电阻网络，以本实施例为例，一第一回授电阻RFB1与一第二回授电阻RFB2所形成电阻网络，通过电阻分压可取样出对应该输出电压Vout的一回授电压VFB，并且利用负回授该回授电压VFB与一参考电压(未图标)比较，使得该控制电路20输出相位偏移的该第一控制信号Sc1、该第二控制信号Sc2以及该第三控制信号Sc3。如此，不仅能够实现多相错位控制降低输出电压涟波成份，也同时达成输出电压稳压效果。
请参阅图7为本发明具有该电源供应装置的电源系统第一实施例的电路方块示意图。该电源系统100包含一交流电源Vac、一整流电路Rct以及一电源供应装置90。该整流电路Rct接收该交流电源Vac，并且对该交流电源Vac整流，以产生一输入直流电压Vin。该电源供应装置90包含至少两电源转换电路10以及一控制电路20。该些电源转换电路10并联连接，每一该电源转换电路10接收该输入直流电压Vin，并且包含一功率开关Q与一电感L。该电感L串联连接该功率开关Q，以形成该些电源转换电路10的其中一相，并产生一相输出电流Io。该控制电路20产生对应该些电源转换电路10相同数量的多个控制信号，通过相位交错方式，对应控制该些功率开关Q，使得该些相输出电流Io迭加所产生一输出电流Iout具有低涟波成份对一负载Ro供电。
以三相架构该电源供应装置为例加以说明，该电源转换电路10包含一第一电源转换电路101、一第二电源转换电路102以及一第三电源转换电路103。该控制电路20产生三个控制信号，分别为一第一控制信号Sc1、一第二控制信号Sc2以及一第三控制信号Sc3，并且对应控制该第一功率开关Q1、该第二功率开关Q2以及该第三功率开关Q3的导通与截止。值得一提，该控制电路20以通过相位交错方式，输出相位偏移的该第一控制信号Sc1、该第二控制信号Sc2以及该第三控制信号Sc3以对应控制该第一功率开关Q1、该第二功率开关Q2以及该第三功率开关Q3。若该控制电路20在相角ωt度时输出该第一控制信号Sc1，则该第二控制信号Sc2将在相角ωt+120度时输出，并且该第三控制信号Sc3将在相角ωt+240度时输出。因此，通过多相错位控制技术，可实现应用在高精密设备、半导体制程设备或超高压设备所需低输出电流涟波与低输出电压涟波的电源供应装置。
此外，图8、图9以及图10分别揭示本发明具有该电源供应装置的电源系统第二实施例、第三实施例以及第四实施例的电路方块示意图。换言之，图8揭示图2该升压转换器架构电源供应装置的系统应用、图9揭示图3该邱克转换器架构电源供应装置的系统应用以及图10揭示图4该齐塔转换器架构电源供应装置的系统应用，因此，整体的系统操作可配合参阅图7及其说明。
请参阅图11为本发明具有低输出电流涟波电源供应装置控制方法的流程图。该控制方法包含下列步骤：首先，提供至少两电源转换电路(S10)；每一该电源转换电路包含一功率开关与一感性组件，其中该感性组件连接该功率开关，以形成该些电源转换电路的其中一相，并产生一相输出电流。以三相架构的电源供应装置为例，该电源转换电路包含一第一电源转换电路、一第二电源转换电路以及一第三电源转换电路。该些电源转换电路电性连接一输入电压，其中该输入电压可通过对一外部交流电压经由整流所得。该第一电源转换电路包含一第一功率开关与一第一电感，该第一电感串联连接该第一功率开关，以形成该些电源转换电路的第一相，并产生一第一相输出电流；该第二电源转换电路包含一第二功率开关与一第二电感，该第二电感串联连接该第二功率开关，以形成该些电源转换电路的第二相，并产生一第二相输出电流；该第三电源转换电路包含一第三功率开关与一第三电感，该第三电感串联连接该第三功率开关，以形成该些电源转换电路的第三相，并产生一第三相输出电流。
然后，提供一控制电路(S20)；该控制电路产生对应该些电源转换电路相同数量的多个控制信号。该控制电路产生三个控制信号，分别为一第一控制信号、一第二控制信号以及一第三控制信号，并且对应控制该第一功率开关、该第二功率开关以及该第三功率开关的导通与截止。值得一提，该控制电路以通过相位交错方式，输出相位偏移的该第一控制信号、该第二控制信号以及该第三控制信号以对应控制该第一功率开关、该第二功率开关以及该第三功率开关。
最后，该些控制信号通过相位交错方式，对应控制该些功率开关，使得该些相输出电流迭加所产生一输出电流具有低涟波成份(S30)。更具体而言，所谓相位交错方式为该控制电路输出该些控制信号的间隔相差(交错)一固定角度，其中该固定角度Θ等于为一周期的电气角度(2π弪度=360度)与该些电源转换电路的数量比值，亦即，在本实施例中，该固定角度Θ=120度(Θ=360度÷3=120度)。若该控制电路在相角ωt度时输出该第一控制信号，则该第二控制信号将在相角ωt+120度时输出，并且该第三控制信号将在相角ωt+240度时输出。
由于该第一功率开关、该第二功率开关以及该第三功率开关分别由相位相差该固定角度Θ的该第一控制信号、该第二控制信号以及该第三控制信号所对应控制，因此，该第二相输出电流则较该第一相输出电流相位偏移该固定角度。同理，该第三相输出电流则较该第二相输出电流相位偏移该固定角度。因此，通过多相错位控制技术，可实现应用在高精密设备、半导体制程设备或超高压设备所需低输出电流涟波与低输出电压涟波的电源供应装置。
综上所述，本发明具有以下的特征与优点：
1、通过该控制电路20输出该些控制信号的间隔相差(交错)一固定角度Θ，以实现相位交错控制，藉此，可广泛地应用于多相并且不限制相数的电源转换架构，以提高该相位交错控制的适用性；
2、通过相位交错方式所产生的相输出电流迭加，所得到输出电流的涟波成份大小将大大地减小，相对地，输出电压也具有低涟波成份的特质，藉此，通过多相错位控制技术，可实现应用在高精密设备、半导体制程设备或超高压设备所需低输出电流涟波与低输出电压涟波的电源供应装置；
3、该具有低输出电流涟波的电源供应装置可适用于不同转换器拓朴(topology)，例如降压转换器架构、升压转换器架构、邱克转换器架构以及齐塔转换器架构，因此，可因应电源使用的需求，大大地提高该电源供应装置的应用广度与深度；及
4、通过电阻分压负回授控制，可实现输出电压稳压效果，故此，本发明不仅能够实现多相错位控制降低输出电压涟波成份，也同时达成输出电压稳压效果。
惟，以上所述，仅为本发明较佳具体实施例的详细说明与附图，但本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以权利要求书为准，凡合于本发明权利要求书的构思与其类似变化的实施例，皆应包含于本发明的范畴中，任何本领域技术人员在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在本发明的专利范围。

Claims (18)

1.一种电源供应装置，包含：
至少两电源转换电路，该些电源转换电路并联连接，并且每一该电源转换电路包含：
一功率开关；及
一感性组件，连接该功率开关，以形成该些电源转换电路的其中一相，并产生一相输出电流；及
一控制电路，产生对应该些电源转换电路相同数量的多个控制信号，通过相位交错方式，对应控制该些功率开关，使得该些相输出电流迭加所产生一输出电流具有低涟波成份。
2.根据权利要求1的电源供应装置，其中该控制电路输出该些控制信号的间隔相差一角度，以对应控制该些功率开关。
3.根据权利要求1的电源供应装置，其中该电源供应装置还包含：
一稳压电路，电性连接该输出电流所输出的一输出端，并且包含一第一回授电阻与一第二回授电阻；该稳压电路利用该第一回授电阻与该第二回授电阻的电阻值分压该输出端的一输出电压，该输出电压亦具有低涟波成份，以提供该控制电路输出相位偏移的该些控制信号。
4.根据权利要求2的电源供应装置，其中该角度为一个周期的电气角度与该些电源转换电路的数量比值。
5.根据权利要求4的电源供应装置，其中当该电源供应装置为三相架构时，该些电源转换电路的数量为三个，该角度为120度或2π/3弪度。
6.根据权利要求1的电源供应装置，其中该电源供应装置为一降压转换器架构、一升压转换器架构、一邱克转换器架构或一齐塔转换器架构。
7.一种电源系统，包含：
一交流电源；
一整流电路，接收该交流电源，并且对该交流电源整流，以产生一输入直流电压；及
一电源供应装置，包含：
至少两电源转换电路，该些电源转换电路并联连接，每一该电源转换电路接收该输入直流电压，并且包含：
一功率开关；及
一感性组件，连接该功率开关，以形成该些电源转换电路的其中一相，并产生一相输出电流；及
一控制电路，产生对应该些电源转换电路相同数量的多个控制信号，通过相位交错方式，对应控制该些功率开关，使得该些相输出电流迭加所产生一输出电流具有低涟波成份对一负载供电。
8.根据权利要求7的电源系统，其中该控制电路输出该些控制信号的间隔相差一角度，以对应控制该些功率开关。
9.根据权利要求7的电源系统，其中该电源供应装置还包含：
一稳压电路，电性连接该输出电流所输出的一输出端，并且包含一第一回授电阻与一第二回授电阻；该稳压电路利用该第一回授电阻与该第二回授电阻的电阻值分压该输出端的一输出电压，该输出电压亦具有低涟波成份，以提供该控制电路输出相位偏移的该些控制信号。
10.根据权利要求8的电源系统，其中该角度为一个周期的电气角度与该些电源转换电路的数量比值。
11.根据权利要求10的电源系统，其中当该电源供应装置为三相架构时，该些电源转换电路的数量为三个，该角度为120度或2π/3弪度。
12.根据权利要求7的电源系统，其中该电源供应装置为一降压转换器架构、一升压转换器架构、一邱克转换器架构或一齐塔转换器架构。
13.一种电源供应装置的控制方法，包含下列步骤：
(a)提供至少两电源转换电路；每一该电源转换电路包含一功率开关与一感性组件，其中该感性组件连接该功率开关，以形成该些电源转换电路的其中一相，并产生一相输出电流；
(b)提供一控制电路；该控制电路产生对应该些电源转换电路相同数量的多个控制信号；及
(c)该些控制信号通过相位交错方式，对应控制该些功率开关，使得该些相输出电流迭加所产生一输出电流具有低涟波成份。
14.根据权利要求13的控制方法，其中该控制电路输出该些控制信号的间隔相差一角度，以对应控制该些功率开关。
15.根据权利要求13的控制方法，还包含下列步骤：
(d)提供一稳压电路；该稳压电路电性连接该输出电流所输出的一输出端，并且包含一第一回授电阻与一第二回授电阻；该稳压电路利用该第一回授电阻与该第二回授电阻的电阻值分压该输出端的一输出电压，该输出电压亦具有低涟波成份，以提供该控制电路输出相位偏移的该些控制信号。
16.根据权利要求14的控制方法，其中该角度为一个周期的电气角度与该些电源转换电路的数量比值。
17.根据权利要求16的控制方法，其中当该电源供应装置为三相架构时，该些电源转换电路的数量为三个，该角度为120度或2π/3弪度。
18.根据权利要求13的控制方法，其中该电源供应装置为一降压转换器架构、一升压转换器架构、一邱克转换器架构或一齐塔转换器架构。
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