CN104885321B

CN104885321B - 脉冲宽度调制负载均流总线

Info

Publication number: CN104885321B
Application number: CN201480004029.5A
Authority: CN
Inventors: 布莱恩·克里斯
Original assignee: Microchip Technology Inc
Current assignee: Microchip Technology Inc
Priority date: 2013-02-11
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2018-10-09
Anticipated expiration: 2034-02-06
Also published as: US9106136B2; TW201443635A; WO2014124121A8; TWI599874B; KR20150116816A; US20140229755A1; WO2014124121A3; EP2954604B1; CN104885321A; EP2954604A2; WO2014124121A2

Abstract

电源供应器模块具有并联耦合的输出且在单线负载均流总线上传送负载均流平衡信息。脉冲宽度调制PWM信号表示所述电源供应器模块中的每一者在所述单线负载均流总线上的输出负载。所述PWM信号的PWM负载均流信号宽度(经断言的时间)表示所述相应电源供应器模块的所述输出负载。所述电源供应器模块中的每一者检测所述负载均流总线上的所述PWM信号的断言，且接着其每一者用表示其相应的输出负载的PWM信号同时驱动所述负载均流总线。具有最大百分比负载的所述电源供应器模块将断言其PWM负载均流信号最长，且之后其它电源供应器模块将调整其输出以将功率输出更均匀地供应到所述负载。

Description

脉冲宽度调制负载均流总线

技术领域

本发明涉及并联电源供应器之间的负载均流的控制，且更特定来说，涉及在控制并联电源供应器之间的负载均流中使用脉冲宽度调制(PWM)。

背景技术

许多大型电子系统(例如，计算机服务器、磁盘存储器阵列、电信设备等等)需要大量操作功率且此操作功率必须高度可靠。系统设计者的常见方法是将系统电源供应器实施为多个较小电源供应器模块。将多个较小电源供应器模块的输出并联连接在一起以提供所需要的操作功率。通常，系统电源系统中具有比所需要更多的电源供应器模块以供应现有负载。此布置使得能够移除(例如，拔掉)故障电源供应器模块，同时电子系统是可操作的且可不会影响其操作。替换电源供应器模块(例如，新的或经修复的)可插回到系统电源供应器中以维持想要量的冗余电源供应器容量。

当并联连接电源供应器模块输出时，不可能确保各并联连接的电源供应器模块具有相同的输出电压。在布线、电压参考值、温度及可导致电源供应器模块之间的输出电压稍微不同的其它因素中始终存在容差。因此，具有稍微较高的输出电压的电源供应器模块的一或多者将倾向于向大部分系统负载供电。因此，一些电源供应器模块可以全功率操作，同时其它模块几乎不提供功率。以全功率操作的电源供应器模块将更热且因此更容易发生故障。以全功率操作的电源供应器模块为“饱和的”且如果有负载瞬变，那么其不可供应额外功率。而且，供应少量功率或不供应功率的其它电源供应器模块可能不能在交换模式转换器电源供应器的理想状态下操作。轻载的电源供应器模块可能不具有对瞬态负载想要的响应。为了最佳可靠性及性能，电源供应器模块的每一者应承载系统负载的均匀分布均流。

已通过在电源供应器模块之间的“同线”上使用模拟信令而实施实现电源供应器模块之间的系统负载的均匀分布均流的尝试。在各电源供应器模块经过电阻器将电压驱动到单线总线上的情况下，可实施此同线。所施加的电压为电源供应器模块正操作所处的功率电平的表示。全部电源供应器模块监视此总线电压，所述总线电压为从电源供应器模块所施加的全部电压的算术平均值。此总线电压表示电源供应器模块的每一者应施加到负载的平均功率。接着，各电源供应器的控制电路驱动其输出电压以实现此平均功率值，因此产生负载平衡的电源供应器系统。

举例来说，“主”装置(控制器)可监视总负载且接着可将模拟命令发布到电源供应器模块的每一者以在这些电源供应器模块间均匀分散工作负载。所述主控制装置可提供表示各电源供应器模块的目标功率输出目标的电压。至所述模块的每一者的此主控制装置控制电压可为可用以调整电源供应器模块的参考电压且借此可调整来自所述模块的所得输出功率的模拟电压。此类型的功率流信令控制可能易受单点故障影响。如果所述主控制器失效，那么所述电源供应器系统可变成无法使用及/或不起作用的。

电源供应器模块驻留在噪声环境中，其中用于在电源供应器之间传达负载均流信息的现有技术对噪声非常敏感且需要专门的电路来实施。大多数现代技术电源供应器使用用数字电路所控制的交换调节器。为了产生模拟控制信号，需要数/模转换器(DAC)以产生模拟功率指示信号。DAC对于在电源供应器系统中实施可为大且昂贵的。数字技术可提供更好的抗干扰度，但现有数字技术使用对存在于交换电源供应器模块中的噪声瞬变敏感的通信协议。

发明内容

因此，需要针对并联连接的电源供应器模块的使负载平衡(举例来说，负载均流)的更稳健、抗噪声且较低廉的实施方案。

根据实施例，电源供应器系统可包括：具有并联耦合的相应功率输出的多个电源供应器模块；所述多个电源供应器模块的每一者具有用于控制其所述功率输出的控制器；所述控制器的每一者可耦合到负载均流总线(LSB)，其中所述控制器的每一者监视所述LSB上的逻辑电平，控制器的一者断言所述LSB上的负载均流信号，当检测到所述LSB上的经断言的负载均流信号时，所述控制器启动其相应负载均流计时器并断言其在所述LSB上的负载均流信号，且当可解除断言所述LSB上的所述负载均流信号时，所述相应负载均流计时器停止；其中所述控制器的每一者从其相应负载均流计时器确定由所述多个电源供应器模块的一者所供应的最大百分比功率值；接着所述控制器的每一者将所述最大百分比功率值与由所述多个电源供应器模块的相应一者所供应的百分比功率值做比较；当所述最大百分比功率值可大于由所述多个电源供应器模块的相应电源供应器模块所供应的所述百分比功率值时，则可增加多个电源供应器模块的这些相应电源供应器模块输出功率；及当最大百分比功率值可与由所述多个电源供应器模块的一者所供应的百分比功率值相同时，则可减少所述多个电源供应器模块的此相应一者输出功率。

根据进一步实施例，所述控制器可为脉冲宽度调制(PWM)控制器。根据进一步实施例，所述百分比功率值可为相应PWM控制器的工作循环值。根据进一步实施例，各PWM控制器可包括：周期寄存器；周期比较器，其具有耦合到所述周期寄存器的输出的第一输入；计数器，其具有耦合到所述周期比较器的第二输入的输出；工作循环比较器，其具有耦合到所述计数器的输出的第一输入；工作循环寄存器，其具有耦合到所述工作循环比较器的第二输入的输出；驱动器，其具有耦合到所述工作循环比较器的输出的输入及耦合到所述LSB的输出，其中当计数器的计数值可小于所述工作循环寄存器中的工作循环值时，驱动器将相应控制器的负载均流信号断言到LSB上，否则可关断所述驱动器的输出；及捕获寄存器，其具有耦合到所述计数器的输出的输入，其中当可解除断言LSB上的负载均流信号时，捕获寄存器存储所述计数器的计数值。

根据进一步实施例，可从捕获寄存器中的计数值确定最大百分比功率值。根据进一步实施例，第一及第二边缘检测器可耦合到LSB，其中所述第一边缘检测器确定何时可在LSB上断言负载均流信号且第二边缘检测器确定何时可在LSB上解除断言负载均流信号。根据进一步实施例，第一边缘检测器可为下降边缘检测器且第二边缘检测器可为上升边缘检测器。根据进一步实施例，第一边缘检测器可为上升边缘检测器且第二边缘检测器可为下降边缘检测器。

根据进一步实施例，噪声滤波器可耦合于LSB与第一及第二边缘检测器之间。根据进一步实施例，驱动器可为开路集电极晶体管。根据进一步实施例，驱动器可为开路漏极场效应晶体管。根据进一步实施例，控制器可为微控制器。

根据进一步实施例，每一PWM控制器可包括：周期寄存器；周期比较器，其具有耦合到所述周期寄存器的输出的第一输入；计数器，其具有耦合到所述周期比较器的第二输入的输出；工作循环比较器，其具有耦合到所述计数器的输出的第一输入；工作循环寄存器，其具有耦合到所述工作循环比较器的第二输入的输出；正规化电路，其用于将工作循环寄存器中的工作循环值转换为百分比功率值；百分比功率寄存器，其具有耦合到所述正规化电路的输入且存储所述百分比功率值；百分比功率倒数计数器，其耦合到百分比功率寄存器，其中当可将负载/启动信号断言到负载输入时，百分比功率倒数计数器加载来自百分比功率寄存器的百分比功率值且启动其倒数计数；驱动器，其具有耦合到百分比功率倒数计数器的输出的输入，其中当百分比功率倒数计数器中存在非零数值时，驱动器断言相应控制器在LSB上的负载均流信号，否则可关断驱动器的输出；负载均流信号时间计数器，其中负载均流信号时间计数器在可断言LSB上的负载均流信号时启动计数且在可解除断言LSB上的负载均流信号时停止计数，其中其计数结果可为最大百分比功率值；及负载均流比较器，其具有耦合到来自百分比功率寄存器的输出的第一输入及耦合到来自负载均流信号时间计数器的输出的第二输入。

根据进一步实施例，第一及第二边缘检测器可耦合到LSB，其中所述第一边缘检测器确定何时可在LSB上断言负载均流信号且何时负载均流信号时间计数器开始计数，且第二边缘检测器确定负载均流信号时间计数器何时停止计数。根据进一步实施例，所述第一边缘检测器可为下降边缘检测器且所述第二边缘检测器可为上升边缘检测器。根据进一步实施例，所述第一边缘检测器可为上升边缘检测器且所述第二边缘检测器可为下降边缘检测器。根据进一步实施例，噪声滤波器可耦合于LSB与所述第一及第二边缘检测器之间。根据进一步实施例，所述控制器可为微控制器。

根据另一实施例，一种用于平衡电源供应器系统中的多个电源供应器模块的功率输出的方法可包括以下步骤：并联耦合来自多个电源供应器模块的功率输出；提供耦合到多个电源供应器模块中的每一者的负载均流总线(LSB)；检测负载均流信号在LSB上的断言；在检测到其上的负载均流信号之后，断言LSB上的单元负载均流信号历时单位时间；测量可在LSB上断言负载均流信号的时间；确定所述单位时间是否可能小于负载均流信号的所测量时间或所述单位时间实质上是否可与负载均流信号时间相同；其中如果所述单位时间小于负载均流信号的所测量时间，那么增加多个电源供应器模块中的相应电源供应器模块的输出功率，且如果所述单位时间实质上可与负载均流信号时间相同，那么降低多个电源供应器模块中的相应一者的输出功率。

根据所述方法的进一步实施例，检测负载均流信号的断言的步骤可包括检测LSB的逻辑电平的变化的步骤。根据所述方法的进一步实施例，测量可在LSB上断言负载均流信号的时间的步骤可包括以下步骤：检测从第一逻辑电平到第二逻辑电平在LSB上的变化以启动时间测量，且接着检测从第二逻辑电平返回到第一逻辑电平的LSB上的变化以停止负载均流信号的时间测量。

附图说明

通过参考与附图结合进行的以下描述内容而可获得本发明的更全面的理解，其中：

图1说明根据本发明的特定实例实施例的具有并联连接的输出的多个电源供应器模块及使用脉冲宽度调制(PWM)用于确定电源供应器模块之间的负载均流的单线负载均流总线的示意框图；

图2说明根据本发明的教示的典型PWM产生器的示意性框图；

图3说明根据本发明的特定实例实施例的具有同步负载均流监视及控制能力的PWM产生器的示意性框图；

图4说明根据本发明的另一特定实例实施例的具有异步负载均流监视及控制能力的PWM产生器的示意性框图；

图5说明根据本发明的特定实例实施例的负载均流监视及控制的示意性过程流程图；且

图6说明根据本发明的特定实例实施例的来自多个电源供应器模块的PWM负载均流信息的示意性时序图。

虽然本发明易受多种修改及替换形式的影响，但已在图中展示且在本文中详细描述特定实例实施例。然而，应理解，本文中对特定实例实施例的描述不希望将本发明限制于本文所揭示的特定形式，而是相反，本发明将涵盖如由所附权利要求书所界定的所有修改及等效物。

具体实施方式

电源供应器模块具有并联耦合的输出且在单线负载均流总线上传送负载均流平衡信息。脉冲宽度调制(PWM)信号表示所述电源供应器模块的每一者在所述单线负载均流总线上的输出负载。所述PWM信号的PWM负载均流信号宽度(经断言的时间)表示所述相应电源供应器模块的所述输出负载。所述电源供应器模块的每一者检测所述PWM信号在所述负载均流总线上的断言，且接着其每一者同时用表示其相应的输出负载的PWM信号驱动所述负载均流总线。具有最大百分比负载的所述电源供应器模块将断言其PWM负载均流信号最长，且之后其它电源供应器模块将调整其输出以将功率输出更均匀地供应到所述负载。

根据本发明的实施例，各电源供应器模块经由开路漏极(或开路集电极)场效应晶体管(FET)驱动器(或双极性晶体管)将有效低PWM负载均流信号(下文称PWM信号)输出到负载均流总线上。当负载均流总线为非有效(例如，从电源供应器模块断言的非有效低PWM信号)时，负载均流总线通常经由电流限制机构(例如，电阻器等等)上拉到供电电压(逻辑高)。当电源供应器模块将其有效低PWM信号断言到负载均流总线上时，PWM信号的宽度(所断言的时间)表示所述电源供应器模块的功率输出电平。全部电源供应器模块在负载均流总线上检测PWM信号的断言，且接着其每一者同时用表示其功率输出电平的PWM信号同时驱动负载均流总线。

全部电源供应器模块监视负载均流总线。负载均流总线信号将保持断言直到输出最宽PWM信号(所断言的最长时间)的电源供应器模块解除断言其PWM信号。其后，全部电源供应器模块计算负载均流总线上的PWM信号的前缘(经断言)与后缘(经解除断言)之间的时间。负载均流总线上的经断言的PWM信号的时间的宽度或长度指示依据并联连接的多个电源供应器模块的容量供应最大输出的电源供应器模块的百分比电平。

接着，电源供应器模块使用所指示的最大容量功率电平作为基础以修改其输出电压以将具有最大功率容量输出的电源供应器模块的容量功率电平作为目标，除了断言最宽(时间最长)PWM信号的电源供应器模块(当前供应最多功率容量输出的电源供应器模块)外。以最大功率容量输出电平操作的电源供应器模块将使其输出电压降低预定量。断言PWM负载均流信号且监视负载均流总线信号的循环可每秒重复多次(例如，每秒几千次)。

现在参看图式，示意性地说明特定实例实施例的细节。图式中将由相似数字表示相似的元素，且将由具有不同的小写字母下标的相似数字表示类似的元素。

参看图1，描绘根据本发明的特定实例实施例的具有并联连接的输出的多个电源供应器模块及使用脉冲宽度调制(PWM)用于确定电源供应器模块之间的负载均流的单线负载均流总线的示意性框图。可由电源供应器系统对数字系统102(举例来说，计算机服务器)供电。电源供应器系统可包括多个电源供应器模块104。多个电源供应器模块104的每一者使其功率输出耦合到供应数字系统102的电源总线。多个电源供应器模块104的每一者包括电源电路106及PWM产生器108。在单线负载均流总线(LSB)110上供应PWM产生器108的负载均流信息。

参看图6，描绘根据本发明的特定实例实施例的来自多个电源供应器模块的PWM负载均流信息的示意性时序图。PWM产生器108中的一者(举例来说，PWM-1产生器108a)将在时间690起始PWM负载均流信号在LSB 110上的断言。在其他PWM产生器108检测启动经断言的PWM负载均流信号之后，其也将断言LSB 110上的其自己的PWM负载均流信号。解除断言其PWM负载均流信号的PWM产生器108n最后将确定在时间692在LSB 110上经断言的PWM脉冲宽度(时间的长度)。

参看图2，描绘根据本发明的教示的典型PWM产生器的示意性框图。PWM产生器108的每一者可包括数字处理器及存储器220、时钟产生器222、计数器224、周期比较器226、周期寄存器228、工作循环比较器230、工作循环寄存器232及PWM信号驱动器234。可在微控制器中提供全部这些电路功能。周期寄存器228存储所产生的PWM信号周期的周期值，且工作循环寄存器232存储针对所述PWM信号的所产生周期的每一者的工作循环。工作循环越大(举例来说，所述PWM信号处于逻辑高越长)，电源供应器模块104产生的功率越多。举例来说，在100％工作循环处，所述PWM信号贯穿整个PWM信号周期处于逻辑高。一般来说，电源供应器模块104经设计而以约50％的最大工作循环操作以从其提供最大功率输出。

在操作方面，当计数器224中的计数值等于所述周期寄存器中的周期值时，由周期比较器226复位所述计数器。只要计数器224中的计数值小于工作循环寄存器232中的工作循环值，工作循环比较器230便具有逻辑高输出(PWM信号)。所述工作循环值必须始终小于所述周期值。

参看图3，描绘根据本发明的特定实例实施例的具有同步负载均流监视及控制能力的PWM产生器的示意性框图。可将额外的逻辑电路添加到图2中所展示的PWM产生器108以检测LSB 110上的负载均流信号且在其上产生相应负载均流信号。只要计数器224中的计数值小于工作循环寄存器232中的工作循环值，逻辑高便将被施加到晶体管开关340的输入栅极且LSB 110将被下拉到公共或接地以便位于有效低状态。当将逻辑低(无驱动)施加到晶体管340的栅极时，将由电阻器356将LSB 110上拉到Vbus且将位于非有效的高状态。

边缘检测器逻辑344监视LSB 110且只要LSB 110转到有效低状态，如果所述工作循环比较器输出处于逻辑低(举例来说，计数值等于或大于工作循环寄存器232中的所述工作循环值(由于逻辑门350及352))，那么将其↓边缘输出转到逻辑高，借此复位计数器224。在计数器224复位之后，工作循环比较器230的输出将返回到逻辑高且驱动晶体管开关340以迫使LSB 110到有效低状态。此还将使耦合到LSB 110的全部其它PWM产生器108同步。“与”门354可用以指示，相关联的PWM产生器108为重新断言LSB 110返回到在其输出上由逻辑高脉冲(FTRST 356)所表示的有效低状态的第一者。

当LSB 110返回到所述非有效的高状态时，检测器逻辑344的↑边缘输出变高且捕获寄存器348存储当时计数器224中的计数值。此“所捕获”计数值表示电源供应器模块104中的任一者的最大工作循环。检测器逻辑344的↑边缘输出也可用作到数字处理器220的中断(IRQ 346)。接着，数字处理器220可读取存储于捕获寄存器348中的计数值且将其与工作循环寄存器232中的工作循环值比较。如果所述工作循环值小于此捕获的计数值，那么数字处理器220可增加所述工作循环值，使得相应电源供应器模块104将更多功率供应到所连接的负载(举例来说，数字系统102)。然而，如果所捕获的计数值与所述工作循环值实质上相同，那么应减小来自所述电源供应器模块的功率输出，此是由于所述电源供应器模块为将其功率输出的最大均流供应到负载中的一者。

如果噪声是一问题，那么可在LSB 110与到边缘检测器344的输入之间使用任选的噪声滤波器342。可实施来自LSB 110的信号的模拟滤波或数字滤波，且模拟及/或数字滤波器设计的一般技术人员且受益于本发明的一般技术人员可实施此类噪声降低滤波器。滤波器延迟并不非常关键，这是因为噪声滤波器342及边缘检测器344不位于PWM产生器108的任何关键控制环路中。在LSB 110上接收到的负载均流数据仅为可由相应数字处理器220在适当时间充当的功率均流报告。以下情形应预期到且在本发明的范围内：可由微控制器、微计算机、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列(PLA)及类似物提供前述逻辑及功能。

在图3中展示且上文描述PWM产生器108。将全部PWM产生器108同步到驱动LSB 110到有效低状态的第一PWM产生器108。当全部电源供应器模块104实质上相同时，此同步操作工作良好，然而，当不同的容量及/或设计电源供应器模块104并联耦合到一起以将功率供应到负载(举例来说，数字系统102)时，异步负载均流控制方法可为优选的。

参看图4，描绘根据本发明的另一特定实例实施例的具有异步负载均流监视及控制能力的PWM产生器的示意性框图。工作循环寄存器232中的工作循环值表示电源供应器模块108供应到负载102的最大功率的百分比。正规化转换电路460可将此工作循环值正规化到电源供应器模块108的最大功率输出能力的百分比。举例来说，100％电源供应器容量将为最大值，且50％电源供应器容量将约为所述最大值的一半。当断言来自周期比较器226的复位信号(举例来说，转到逻辑高)时，百分比功率寄存器458可加载有基于存储于工作循环寄存器232的工作循环值而经正规化的百分比功率值。

边缘检测器逻辑344监视LSB 110且只要LSB 110转到有效低状态，其↓边缘输出便转到逻辑高，借此将触发器452的Q输出设定到逻辑高。当触发器452的Q输出转到逻辑高时，负载均流总线时间计数器464复位且启动向上计数，且倒数计数器462加载有经正规化的百分比功率值且启动倒数计数到零。结合倒数计数器462中的所加载的经正规化的百分比功率值，时钟产生器450确定经断言到LSB 110上的负载均流信号的脉冲宽度(持续时间)。每当由周期比较器226复位计数器224时，倒数计数器462也可加载经正规化的百分比功率值。基于来自时钟产生器450的时钟脉冲，因为只要LSB 110保持在经断言的逻辑低电平，那么LSB时间计数器464便向上计数。当LSB 110返回到解除断言的逻辑高时，LSB时间计数器464停止计数。

LSB时间计数器464中的计数值表示电源供应器模块104中的一者的从LSB 110上断言的负载均流信号确定的最大负载百分比。负载均流比较器456可用于确定相应电源供应器模块104是否比其它电源供应器模块104向负载102输出更多或更少的百分比功率。如果负载均流比较器456的A输入上的值小于其B输入上的值，那么相应电源供应器模块104并未放出与另一电源供应器模块104一样多的百分比功率至负载102。在此状况下，处理器220可使所述电源供应器104的工作循环增加达某值，例如，导致自所述电源供应器模块104至负载102的输出电压的增加。

然而，如果A输入值等于或大于B输入值，那么电源供应器模块104供应最多百分比功率到负载102，且处理器220可降低所述电源供应器104的工作循环，例如，导致从所电源供应器模块104到负载102的较低输出电压。以此种方式，多个电源供应器模块104可将其相应输出功率自平衡为各电源供应器的最大输出功率容量的百分比。异步负载平衡可允许使用不同的设计及功率产生容量的电源供应器模块104，但在监视及控制电路中具有增加。如上文更充分的描述，如果噪声为问题，那么LSB 110与到边缘检测器344的输入之间可使用任选的噪声滤波器342。

参看图5，描绘根据本发明的特定实例实施例的负载均流监视及控制的示意性过程流程图。电源供应器模块104的每一者执行以下步骤：在步骤570中为了负载均流信号的断言监视LSB 110。在步骤572中，确定LSB 110上的负载均流信号的断言的检测。其后在步骤574中，在LSB 110上断言表示从相应电源供应器模块104供应到负载102的可用的单元功率的百分比的局部产生的负载均流信号。

在步骤576中，在LSB 110上测量断言逻辑低的时间。在步骤578中，确定LSB 110上的负载均流信号的解除断言的检测。一旦在步骤578中已确定负载均流信号的解除断言，步骤580便确定LSB 110上的经断言的负载均流信号的所测量时间是大于抑或实质上等于局部经断言的负载均流信号的持续时间(脉冲宽度)。如果局部经断言的负载均流信号持续时间小于LSB 110上的经断言的负载均流信号的持续时间，那么在步骤584中，相应电源供应器模块104可使其到负载102的输出功率增加，举例来说，增加来自DC电源总线上的所述电源供应器模块104的电压。然而，如果局部经断言的负载均流信号的持续时间与LSB 110上的经断言的负载均流信号的持续时间实质上相同，那么在步骤582中，相应电源供应器模块104可使其到负载102的输出功率减小，举例来说，减小来自DC电源总线上的所述电源供应器模块104的电压。在此情况下，由所述相应电源供应器模块104产生最长的局部经断言的负载均流信号。逻辑传播延迟可通过选择LSB 110上的经断言的负载均流信号时间与局部所产生的负载均流信号时间之间的适当差异值而得到补偿。另外，较大差异值可暗示来自相应电源供应器模块104的输出功率的较大增加。

虽然通过参考本发明的实例实施例已描绘、描述且界定本发明的实施例，但此类参考并不意指限制本发明，且不会推断出此类限制。相关领域的技术人员及受益于本发明的技术人员应了解，可在形式及功能上对所揭示的标的物进行大幅修改、替代及等效。所描绘并描述的本发明的实施例仅为实例，且并非为本发明的详尽范围。

Claims

1.一种电源供应器系统，其包括：

具有并联耦合的相应功率输出的多个电源供应器模块；

所述多个电源供应器模块中的每一者具有用于控制其所述功率输出的控制器；

所述控制器中的每一者耦合到负载均流总线且包括数字负载均流计时器，其中所述控制器中的每一者监视所述负载均流总线上的逻辑电平，

所述控制器中的一者断言所述负载均流总线上的负载均流信号，

当检测到所述负载均流总线上的经断言的负载均流信号时，所述控制器中的剩余者启动其相应数字负载均流计时器并断言其在所述负载均流总线上的负载均流信号，且

当解除断言所述负载均流总线上的所述负载均流信号时，所述相应数字负载均流计时器停止；

其中所述控制器中的每一者从其相应数字负载均流计时器确定由所述多个电源供应器模块中的一者所供应的最大百分比功率值；

接着所述控制器中的每一者将所述最大百分比功率值与由所述多个电源供应器模块中的相应一者所供应的所述百分比功率值做比较；

当所述最大百分比功率值大于由所述多个电源供应器模块中的相应电源供应器模块所供应的所述百分比功率值时，接着增加所述多个电源供应器模块中的这些相应电源供应器模块输出功率；以及

当所述最大百分比功率值实质上与所述多个电源供应器模块中的一者所供应的百分比功率值相同时，接着减小所述多个电源供应器模块中的此相应一者输出功率。

2.根据权利要求1所述的电源供应器系统，其中所述控制器为脉冲宽度调制控制器。

3.根据权利要求2所述的电源供应器系统，其中所述百分比功率值为相应脉冲宽度调制控制器的工作循环值。

4.根据权利要求2所述的电源供应器系统，其中各脉冲宽度调制控制器包括：

周期寄存器；

周期比较器，其具有耦合到所述周期寄存器的输出的第一输入；

计数器，其具有耦合到所述周期比较器的第二输入的输出；

工作循环比较器，其具有耦合到所述计数器的所述输出的第一输入；

工作循环寄存器，其具有耦合到所述工作循环比较器的第二输入的输出；

驱动器，其具有耦合到所述工作循环比较器的输出的输入及耦合到所述负载均流总线的输出，其中当所述计数器中的计数值小于所述工作循环寄存器中的工作循环值时，所述驱动器将相应控制器的所述负载均流信号断言到所述负载均流总线上，否则关断所述驱动器的所述输出；以及

捕获寄存器，其具有耦合到所述计数器的所述输出的输入，其中当解除断言所述负载均流总线上的所述负载均流信号时，所述捕获寄存器存储所述计数器的所述计数值，其中所述计数器形成所述数字负载均流计时器。

5.根据权利要求4所述的电源供应器系统，其中从所述捕获寄存器中的所述计数值确定所述最大百分比功率值。

6.根据权利要求2所述的电源供应器系统，其中每一脉冲宽度调制控制器包括：

周期寄存器；

计数器，其具有耦合到所述周期比较器的第二输入的输出；

正规化电路，其用于将所述工作循环寄存器中的工作循环值转换为所述百分比功率值；

百分比功率寄存器，其具有耦合到所述正规化电路的输入且存储所述百分比功率值；

百分比功率倒数计数器，其耦合到所述百分比功率寄存器，其中当负载/启动信号断言到其负载输入时，所述百分比功率倒数计数器加载来自所述百分比功率寄存器的所述百分比功率值且启动其倒数计数；

驱动器，其具有耦合到所述百分比功率倒数计数器的输出的输入，其中当所述百分比功率倒数计数器中存在非零计数值时，所述驱动器断言相应控制器在所述负载均流总线上的所述负载均流信号，否则关断所述驱动器的所述输出；

其中当断言所述负载均流总线上的所述负载均流信号时所述数字负载均流计时器启动计数，且当解除断言所述负载均流总线上的所述负载均流信号时所述数字负载均流计时器停止计数，其中其计数结果为最大百分比功率值；以及

负载均流比较器，其具有耦合到来自所述百分比功率寄存器的输出的第一输入及耦合到来自所述数字负载均流计时器的输出的第二输入。

7.根据权利要求6所述的电源供应器系统，其进一步包括耦合到所述负载均流总线的第一及第二边缘检测器，其中所述第一边缘检测器确定何时在所述负载均流总线上断言所述负载均流信号，且所述第二边缘检测器确定何时在所述负载均流总线上解除断言所述负载均流信号。

8.根据权利要求7所述的电源供应器系统，其中所述第一边缘检测器为下降边缘检测器且所述第二边缘检测器为上升边缘检测器。

9.根据权利要求7所述的电源供应器系统，其中所述第一边缘检测器为上升边缘检测器且所述第二边缘检测器为下降边缘检测器。

10.根据权利要求7所述的电源供应器系统，其进一步包括耦合于所述负载均流总线与所述第一及第二边缘检测器之间的噪声滤波器。

11.根据权利要求4所述的电源供应器系统，其中所述驱动器为开路集电极晶体管。

12.根据权利要求4所述的电源供应器系统，其中所述驱动器为开路漏极场效应晶体管。

13.根据权利要求6所述的电源供应器系统，其中所述控制器为微控制器。

14.一种用于平衡电源供应器系统中的多个电源供应模块的功率输出的方法，所述方法包括以下步骤：

并联耦合来自多个电源供应模块的功率输出；

提供耦合到所述多个电源供应器模块中的每一者的负载均流总线；

通过每一电源供应模块监视负载均流信号在所述负载均流总线上的逻辑电平，且如果检测到另一电源供应模块断言负载均流信号，则启动数字计时器；

在检测到其上的所述负载均流信号之后，断言所述负载均流总线上的单元负载均流信号历时单位时间；

通过所述数字计时器测量在所述负载均流总线上断言所述负载均流信号的时间；

确定所述单位时间是否小于所述负载均流信号的所测量时间或所述单位时间实质上是否与所述负载均流信号时间相同；

其中如果所述单位时间小于所述负载均流信号的所测量时间，那么增加所述多个电源供应器模块中的相应电源供应器模块的输出功率，且如果所述单位时间实质上与所述负载均流信号时间相同，那么降低所述多个电源供应器模块中的所述相应电源供应器模块的所述输出功率。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述检测所述负载均流信号的所述断言的步骤包括检测所述负载均流总线的逻辑电平的变化的步骤。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述测量在所述负载均流总线上断言所述负载均流信号的时间的步骤包括以下步骤：检测所述负载均流总线上从第一逻辑电平到第二逻辑电平的变化以启动所述测量，及接着检测从所述第二逻辑电平返回到所述第一逻辑电平的变化以停止所述测量。