CN112925372B - 电压调节器的分布式控制 - Google Patents

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Abstract

公开用于电压调节器模块的控制器,电压调节器模块包括功率单元并从输入电流/电压提供输出电压Vout下的输出电流Iout,电压调节器模块被配置成在多模块电压调节器中使用,多模块电压调节器具有相邻的电压调节器模块,其具有并联连接的相应输出;控制器包括:参考电压源,参考电压源用于提供参考电压;电流平衡单元,电流平衡单元被配置成接收来自相邻的电压调节器模块或每个相邻的电压调节器模块的相应输出电流,根据参考电压确定调整后的参考电压,用于使输出电流与至少一个相应输出电流平衡;控制单元,控制单元被配置成基于自适应电压定位调节,使用调整后的参考电压来控制电压调节器模块,以从输入电压下的输入电流提供输出电压下的输出电流。

Description

电压调节器的分布式控制
技术领域
本发明涉及多模块电压调节器及其电压调节器模块和控制模块。
背景技术
电压调节器(VR)向其它电路或系统提供调节后的电压。电压调节器可以是线性的(如线性调节器,LDO)或开关电源SMPS(如DCDC转换器、电荷泵)。
调节后的电压的精度与电压参考成正比。当需要的输出电流高时,可以并联连接多个转换器桥臂或模块,如图1中示意性所示,图1示出了具有若干调节器模块110的多模块电压调节器系统100,每个调节器模块被提供给控制输入cntl的相同的控制电压所驱动。将所述些模块的输出进行组合以在电压Vout处向负载120提供电流I。通过反馈回路将所述电压Vout提供给每个模块。
当识别到故障桥臂或模块并禁用时,这种多模块方法具有可缩放性,改进热扩散,降低电磁干扰(EMI),降低滤波要求,增强瞬态响应以及合适的安全或容错机制等优点。传统的控制方法使用集中控制器,集中控制器可以是单独的单元,也可以是主/从布置中的控制器,在主/从布置中,所述模块中的一个模块被配置成主模块且与所述控制器相关联。集中控制器或主控制器为调节操作提供控制电压。但是,这种控制器属于单点故障,因此如果控制器故障,则整个系统通常也会发生故障。
近来,已经提出了用于分散或分布式控制的方法,所述方法能够提高调节器的容错性。然而,对于提高这种电压调节器的精度仍然存在问题。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种用于电压调节器模块的控制器,所述电压调节器模块包括功率单元并且在输出处从输入电压下的输入电流提供输出电压Vout下的输出电流Iout,所述电压调节器模块被配置成在多模块电压调节器中使用,所述多模块电压调节器具有至少一个相邻的电压调节器模块,所述至少一个相邻的电压调节器模块具有与所述输出并联连接的相应输出,控制器包括:参考电压源,其用于提供参考电压(Vref);电流平衡单元,其被配置成接收来自至少一个相邻的电压调节器模块中的每一个电压调节器模块的相应输出电流,并且根据参考电压确定调整后的参考电压Vref′,并且用于使输出电流与至少一个相应输出电流平衡;以及控制单元,被配置成基于自适应电压定位AVP调节,使用调整后的参考电压来控制电压调节器模块,以从输入电压下的输入电流提供输出电压下的输出电流。
在一或多个实施例中,电流平衡模块被配置成确定所述输出电流与来自一个相邻的电压调节器模块的输出电流之间的差,并且电流平衡模块被配置成与所述差成比例地调整参考电压以提供调整后的参考电压。来自相邻的电压调节器模块的输出电流的通信可以由单向链路提供,或者在一个方向上的通信失败的情况下可以由双向链路提供。
在其它实施例中,电流平衡模块被配置成确定所述输出电流与来自两个相邻的电压调节器模块中的每一个电压调节器模块的输出电流的一半的总和之间的差,并且电流平衡模块被配置成与所述差成比例地调整参考电压以提供调整后的参考电压。模块通常可以按菊花链的方式布置,并因此在两个直接相邻的电压调节器模块之间存在通信路径。这种通信路径通常可以由双向链路提供。
在其它实施例中,电流平衡模块被配置成确定所述输出电流与来自多个相邻的电压调节器模块的输出电流的加权平均值之间的差,并且电流平衡模块被配置成与所述差成比例地调整参考电压以提供调整后的参考电压。
在一或多个实施例中,其中控制单元(532)被配置成通过具有有限反馈增益H的控制回路来控制电压调节器模块以提供来自输入电流的输出电流及调整后的参考电压。在参考电压固定或输出电压高于控制模块的电源的情况下,所述输出电流及所述调整后的参考电压用于获得正确的输出电压。
在一或多个实施例中,电流平衡单元(550)被配置成通过将所述差乘以有限回路增益值H,Rdiff来调整参考电压以确定调整后的参考电压。有限增益的实现可有助于在操作中防止一个控制器在多模块电压调节器中的所有其它控制器上判断电流。
在一或多个实施例中,控制单元的控制回路具有无限DC增益。提供无限DC增益可用于确保稳态情况下的准确或精确AVP调节:否则,稳态误差可能为输出电压Vout提供通常情况下固定的偏移。
在一或多个实施例中,通过电压下降调节,将输出电压确定为调整后的参考电压除以反馈增益与输出电流乘以输出阻抗Rout之间的差:Vout=Vref′/H-Rout.Iout
在一或多个实施例中,控制器适于在多模块电压调节器中使用,所述多模块电压调节器包括至少三个电压调节器模块,所述至少三个调压器模块可与分布式控制一起操作,所述分布式控制的控制器布置在逻辑菊花链中,其中参考电压源,输出电流,公共输出电压及来自菊花链中的两个紧邻的电压调节器模块的相应的输出电流是用于控制输出电流的仅有的控制输入。这样可以简化设计,并且可以增强控制器的模块性。
在一或多个实施例中,所述电流平衡模块进一步被配置成检测来自所述两个相邻的电压调节器模块中的一者的通信故障,并且响应于所述通信故障,将所述差确定为所述输出电流与来自所述两个相邻的电压调节器模块中的另一者的输出电流之间的差。
根据本发明的第二方面,提供了一种电压调节器模块,其包括上述控制器,还包括功率单元,所述功率单元具有至少一个可控开关和阻抗。功率单元可与控制单元集成在一起,或者可以是单独的,即在单独的芯片上或单独的封装中。
根据本公开的第三方面,提供一种多模块电压调节器,其包括至少两个这样的电压调节器模块,电压调节器模块具有布置在逻辑菊花链中的相应控制器,其中每个电压调节器模块的相应控制器包括单独的参考电压源,并且调节器模块具有公共输出电压。可以从与电压调节器模块的输入电压相同的输入电压中提供至少一个相邻的电压调节器模块。相反地,在一或多个其它实施例中,至少一个相邻电压调节器模块或至少一个相邻电压调节器模块中的每一个电压调节器模块可以由一或多个不同的输入电压供电。这可以改善可用性。
根据本公开的第四方面,提供了一种提供多模块电压调节器的分布式控制的方法,多模块电压调节器提供公共输出电压并且包括至少两个电压调节器模块,并且所述电压调节器模块各自具有相应的控制器,所述控制器布置在逻辑菊花链中,所述方法包括在每个电压调节器模块中进行以下操作:通过参考电压源提供参考电压;通过有限增益反馈回路,取决于电压调节器模块的输出电流与来自至少一个其它电压调节器模块的相应输出电流的加权平均数之间的差来调整参考电压,所述至少一个其它电压调节器模块包括在多模块电压调节器中;以及通过AVP调节根据调整后的参考电压控制输出电流和公共输出电压。
所述加权平均数可以是来自两个相邻的电压调节器模块中的每一个电压调节器模块的输出电流的一半的总和。
提供一种计算机程序,当在计算机上运行时,所述计算机程序使计算机配置这里公开的任何装置,包括电路,控制器,传感器,滤波器或设备,或者使计算机执行这里公开的任何方法。作为非限制性示例,计算机程序可以是软件实现,并且计算机可以被认为是任何适当的硬件,包括数字信号处理器,微控制器以及在只读存储器(ROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM)或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)中的实现。软件实现可以是汇编程序。
所述计算机程序可以设置在计算机可读介质上,所述计算机可读介质可以是物理计算机可读介质,例如盘或存储器设备,或者可以体现为另一个非瞬态信号。
参考下文描述的实施例,本发明的这些和其它方面将变得显而易见并得到阐明。
附图说明
将参考附图仅通过示例来描述实施例,其中
图1以示意形式示出并联连接的多个调节器的布置。
图2示出了显示电压下降概念的电压-电流特性;
图3(a)示出了与共享的有线电压参考并联连接的多个调节器的布置;
图3(b)示出了图3(a)的模块的电压-电流特性;
图4(a)示出了与菊花链电流通信并联连接的多个调节器的布置;
图4(b)示出了图4(a)的模块的电压-电流特性;
图5示出了根据一或多个实施例的与局部电压参考和均流通信并联连接的多个调节器的布置;
图6示意性地示出了根据一或多个实施例的模块的DC操作;
图7示出了单个模块的DC模型;
图8示出了并联连接的n个模块的DC模型;
图9示出了根据实施例的控制器的控制方案;
图10示出了开关式降压转换器;以及
图11示出了在AVP下工作的开关式降压转换器。
应当注意的是,附图是示意性的而不是按比例绘制的。为了在附图中清楚和方便起见,将这些附图的部件的相对尺寸和比例在进行尺寸放大或缩小。在修改的和不同的实施例中,相同的附图标记通常用于表示相应的或类似的特征。
具体实施方式
理想的电压调节器可以作为理想的电压源来工作,也就是说,输出电压保持恒定与所提供的电流无关。然而,由于输出并联连接将导致理论上非常高的无限大电流在两个调节器之间流动以试图抵消输出电压中的任何、甚至非常小的差异,因此,两个这样的调节器的输出不能并联连接。
为了使两个或多个这样的调节器模块能够并联连接(或“并联”),调节器不能作为理想的电压源来工作。相反地,需要利用“电压衰减”的概念,如图2所述。将所述调节器设计成具有“虚拟输出阻抗”Rout,使得随着将负载电流Iload增加到最大允许负载电流Iloadmax,输出电压Vout从初始值Vout0减小或“下降”:
Vout=Vout0-Rout.Iload (1)
这种电压调节器的控制可以被描述为“电压下降调节”,也被称为自适应电压定位(AVP)调节。由于内部偏移或失配,AVP允许以从一个模块流到另一个模块的良好控制的差动电流的并联连接。当然,AVP会提供一定程度的均流和更好的瞬态响应以及提高系统功率效率,使得AVP目前用于中央处理器单元/通用处理器单元(CPU/GPU)电源中。
如下文将更详细地论述,可实施具有多个模块的AVP调节,每一模块具有其自身的参考电压。然后,输出电压与参考电压的平均值成比例。然而,与AVP并联通常仅提供低的均流水平。参考电压和输出下降(即虚拟输出阻抗)的失配会导致电流不平衡。因此,需要一些通信链路来改善均流。这就是为什么分布式或分散式控制器通常被配置成具有标准连接的模块,允许无限数量的元件在标准连接中使用。
改进多模块VR的均流的方法是已知的。其中一个方法是求共享导线中的参考电压的平均值,如图所示。所述图示出了多模块电压调节器,多模块电压调节器具有若干调节器模块310,调节器模块310中的每一个包括其自己的局部电压参考Vref 320以及控制和功率单元330。如图所示,功率和控制单元330可具有单独的控制单元332和功率单元334。局部电压参考由共享导线340连接在一起。
由于电压参考失配,如图3(b)所示,这种方法在指定的输出电流Iout0处通过强加Vref的公共值抵消了差分电流;然而,结合压降失配,模块的虚拟输出阻抗中的失配会导致在不同的工作电压Vout处从模块中的每一个电压调节器模块中提供一定范围的电流输出Ioutk
因为共享导线是单点故障,所以共享导线方法通常不能容错,并且由于由每个转换器的输出阻抗之间的差异引起的输出电流失配,这种方法的均流效果仍然较差。另外,尽管可针对电流平衡添加单个导线,但这也将会成为单点故障(SPOF)且不能容错。
发明人之一提出了一种替代方法(Cousineau、Marc和ZijianXiao,“用于并行转换器控制的完全分散的模块化方法(Fully Decentralized Modular Approach forParallel Converter Control)”。在应用电力电子会议及展览会(APEC),2013年第二十八届IEEE,237-243,IEEE,2013)。如图4(a)中所示。
在此方法中,在450处并联连接来自AVP转换器模块控制和功率单元430的输出,并且使用循环链或菊花链通信460来平衡电流,使得每一元件使电流与其相邻元件的电流的平均值平衡。此方法具有两个优点:首先,消除了电压偏移和压降失配,其次,可以对均流容错-由于没有单线,所以可以检测和隔离模块间通信460上的故障。然而,所述方法依赖于所有模块共享的单个电压参考420,因此所述方法并未实现高精度和对基准容错。
模块的电压-电流特性如图4(b)所示。在此方法中,可以控制所述模块各自在工作电压Vout下提供相同的电流Iload/n,见470。注意,所述模块中的一个模块作为具有V-I特性480的主模块,因此,此方法不是完全容错的。
与已知的方法相比,本发明的实施例可以提供真正的分布式控制,具有容错性和潜在的高精度。图5示出并联连接的多个调节器模块510的布置500,一旦在图5中示出这样的实施例,每个调节器模块具有局部电压参考520、控制和功率单元530以及均流或菊花链通信560。如图所示,控制和功率单元可以细分为控制电压调节的控制单元532和调节电压的功率单元534。作为非限制性示例,在线性调节器中,功率单元534可以包括功耗阻抗,而在开关式功率转换器中,功率单元可以包括一或多个开关和阻抗。
在这种布置中,调节器模块510中的每一个可以是相同的,并且对可以组合的数量没有人为限制。来自模块的输出并联连接。每个模块使用其自己的参考电压520独立地调节其输出电压。每个模块具有非零虚拟输出阻抗Rout,以便于如上所述的电压下降调节或AVP调节。公共输出电压值Vout与电压参考的平均值成比例。在输出处自动发生求平均值,而不需要模块之间的附加通信,这将在下面更详细地解释。使用若干个电压参考的平均值可以产生比一个模块的精度更高的精度;模块数量的增加可以进一步增大所述效益。均流回路560通常基于从每个模块输出的电流的局部电流感测565提供沿环形链或菊花链的相邻的模块之间的电流值的通信。有限DC回路增益H进一步用于在保持输出电压精度的同时减小差分电流,但有限DC回路增益H具有的无限输出电阻Rout可得到无限的H*Rout。也就是说,在稳定状态(或“DC”)下,控制回路迫使输出电流相同。
现在将参照图6至图9对所述控制进行解释。
图6示意性地示出了根据一或多个实施例的模块在DC操作中的主控制回路。每个模块包括电压参考Vref和具有非零输出阻抗的调节回路。本领域技术人员了解各种形式的电压参考,例如带隙基准。输出阻抗Rout由能够对输出电流进行局部电流感测的电流回路确定。回路增益G示出通常大于1000的高DC增益,其实际上是无限DC增益。反馈增益H定义了参考电压Vref和输出电压Vout之间的比率。然后:
如图7所示,单个模块的DC操作可以用电压源Vref/H来进行简化和建模,电压源Vref/H之后跟随有输出阻抗。通过“n”个模块的布置,使得通过相应的输出阻抗连接在一起的“n”个电压源与输出节点相关联,如图8所示,其中“n”是大于或等于2的整数。
然后,可以得到以下关系:
对于所有局部参考电压Vrefk,k等于1到n,以下成立:
其中:并且/>
类似地,模块的输出阻抗为:
其中:并且/>
此外,局部反馈增益可以表示为:
其中并且/>
以及最后,局部输出电流为:
其中并且/>
从上面可以看出,输出电压Vout与电压参考的平均值成比例:
使得(等式12)
即:
以及最后
换句话说,输出参考与局部参考的平均值成比例,并且输出下降也与局部下降的平均值成比例。
差分电流:
模块之间的电势失配(电压参考Vref、反馈比H、输出阻抗Rout)产生不需要的差分电流(电流从一个模块流到另一个模块,因此不会传送到负载)。下面的等式(16)将附加到模块“k”的差分电流描述为在参考电压值、反馈增益值和输出阻抗值中观察到的小偏移的函数。因为输出阻抗不为零,所以差分电流有限。下面的等式(18)示出了如果输出电阻越大,则差分电流越低。然而,尤其是如果对于不可能选择高输出阻抗的应用,则需要用于减少差分电流的电路。
可以通过以下来将一个模块中的差分电流描述为:
由此得出
使用一阶近似值得到:
从(15)到(17),由此得出
方程(18)可以重写为:
这表明,由于在满负载时<Vref>倾向于比压降大10倍,所以电流误差的影响远高于/>的影响:[<Vref>-<H>.Vout]。
通常地,压降可以小到Vref的十分之一或更小。因此,通常优选匹配Vref来减小
均流:
根据本发明的实施例,实现均流电路或电流匹配电路以减小差分电流。均流电路通过感测局部输出电流并将其与来自其它模块的电流进行比较来校正局部参考电压。最方便的方法是通常使用绕菊花链或环形链的双向通信与两个紧邻的模块进行比较。然而,可以仅与单个相邻的模块进行比较(例如,使用绕菊花链的单向通信),或者与另外的更远的模块进行比较。后一种情况的例子是“蛙跳(leap-frog)”通信链,其中每个模块将与其下一相邻模块及再下一个相邻模块通信,使得第k个模块与模块(k-2)、(k-1)、(k+1)和(k=2)通信,或者更具体地,从模块(k-2)、(k-1)、(k+1)和(k=2)接收当前感测信息。相反地,在双向紧邻布置中,第k个模块从模块(k-1)和(k+1)接收电流感测信息,而在单向通信中,第k个模块仅从第(k-1)个模块接收电流感测信息。
在将局部输出电流与来自两个相邻的模块的电流进行比较的实施例中,所述电流的平均值通常用于比较:(Ik+1+Ik-1)/2,如图9所示。相反地,在仅与一个相邻的模块进行比较的实施例中,直接使用所述相邻的模块的电流(Ik-1)。通常,可以使用加权平均数:
其中w1、w2是被选择以适合应用的加权因子。在上述优选情况下,n=2和w1=w2=1,或n=1和w1=1。
图9示意性地示出根据本发明的实施例的“第k个”电压调节器模块的控制。主控制回路910实现如上所述的AVP或电压下降调节。然而,不是直接基于考电压Vrefk进行控制,而是基于调整后的参考电压Vrefk′进行控制。调整后的参考电压由均流回路920或电流平衡回路920确定。如图所示,电流平衡回路使用来自局部电压调节器的输出电流Ioutk与来自多模块电压调节器中的其它电压调节器模块的平均电流之间的差,在此例子中,所述平均电流即为来自两个相邻的模块的电流Ioutk+1和Ioutk-1的平均值。
将比例校正(有限DC增益)应用于所述均流回路中。
使用有限DC增益(即,以欧姆为单位测量,Hk.Rdiff≠∞避免了影响主电压回路的精度:否则,所述模块中的一个模块在所述回路操作下可能会达到饱和,并且所述模块可以将其电流作为所有模块电流的新参考。这将导致输出电流的总和出现偏移,因此输出电压将偏离参考电压的平均值,而通常不希望输出电压偏离所述平均值。
在均流回路中具有有限DC增益的情况下,由于如下面的等式(20)到(27)所示,来自均流操作的校对值的总和为零,因此差分电流的校对值不影响输出电压的精度。
从循环链特性得出(等式19):
并且使用一阶近似值,得到:
利用均流回路计算输出电压:
由此得出:
从(20)和(22)得到:
通过校对值计算差动电流:
从中得到:
根据方程(21)和(23)得到:
与等式(18)相比,等式(27)示出了引入均流操作可以减小差分电流,就好像在模块中添加了另外的输出阻抗Rdiff,而共模操作不受影响(等式(23))。
因此,可以看出,根据本公开的实施例可以基于多个参考电压提高差分电流的精度,减小差分电流以及通常沿着菊花链或环形链完善模块间通信的模块化分散控制。
这里公开的控制方法和装置可以与线性调节器或开关式调节器一起使用。作为非限制性示例,图10示出了一个这样的电压调节器。图10示出了开关式降压转换器1000,所述开关式降压转换器1000具有半桥节点SW,所述半桥节点SW由PWM控制器1110在电源电压Vin和地之间切换,以通过电感器Lf将电流切换地提供给滤波器Rdcr、Resr以及Cout的输出,其中Rdcr是电感器Lf的寄生电阻,以及Resr是电容器Cout的寄生电阻。通过电感器,电流提供输出电压Vout,并且感测所述电流(Isense)。
图11示出了通过AVP或电压下降调节对这种VR的控制。图11示出了降压转换器1100,降压转换器1100的半桥开关被高端和低端驱动器Driver_HS、Driver_LS驱动。驱动器由逻辑控制1110控制。所述逻辑控制从振荡器1140获取输入。基于输出阻抗Rout为无限增益(G=∞)DC控制回路1120提供反馈回路1130,以取决于输出电流Ii控制PWM信号。本领域技术人员会熟知这种降压转换器的其它细节。
通过阅读本发明,其它变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。这样的变化和修改可以包括电压调节器领域中已知的等效和其它特征,并且可以代替或附加于这里已经描述的特征来使用。
尽管所附权利要求书针对特征的特定组合,但应了解,本发明的揭示内容的范围还包含本文明确或隐含地揭示的任何新颖特征或特征的任何新颖组合或其任何概括。其是否涉及与当前在任何权利要求中要求的相同的发明,以及其是否减轻了与本发明相同的任何或全部技术问题。
在单独实施例的上下文中描述的特征也可以在单个实施例中以组合的形式提供。相反地,为了简洁起见,在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子-组合来提供。因此,申请人注意到,在本申请或从其导出的任何进一步申请的执行期间,可以对这些特征和/或这些特征的组合提出新的权利要求。
为了完整起见,还陈述了术语“包括”不排除其它元件或步骤,术语“一”或“一个”不排除多个,单个处理器或其它单元可实现权利要求中所述的若干装置的功能,并且权利要求中的参考符号不应解释为限制权利要求的范围。
附图标记列表:
100,300,400 多模块电压调节器
110 调节器模块
120 负载
310 具有局部参考电压的调节器模块
320 局部电压参考
330 控制和功率单元
332 控制单元
334 功率单元
340 共享导线
420 单个电压参考
430 AVP转换器模块控制和功率单元
460 控制和功率单元输出之间的并联连接
460 菊花链通信
470 具有电流Iload/n的工作点Vout
480 主模块V-I特性
500 多个调节器模块的布置
510 调节器模块
515 控制器
520 局部电压参考
530 控制和功率单元
532 控制单元
534 功率单元
550 电流平衡单元
560 均流或菊花链通信
565 局部电流感测
1000 降压转换器
1010 PWM控制器
1100 具有AVP调节的降压转换器
1110 逻辑控制
1120 无限DC增益
1130 基于输出阻抗的反馈回路
1140 振荡器。

Claims (7)

1.一种控制器(515),其特征在于,
用于电压调节器模块(510),所述电压调节器模块(510)包括功率单元(534)并在输出处从输入电压下的输入电流提供输出电压Vout下的输出电流Iout,所述电压调节器模块(510)被配置成在多模块电压调节器(500)中使用,所述多模块电压调节器(500)具有至少一个相邻的电压调节器模块,所述至少一个相邻的电压调节器模块具有与所述输出并联连接的相应输出,
所述控制器包括:
参考电压源(520),所述参考电压源(520)用于提供参考电压Vref
电流平衡单元(550),所述电流平衡单元(550)被配置成接收来自所述至少一个相邻的电压调节器模块中的每一个电压调节器模块的相应输出电流,并且根据所述参考电压确定调整后的参考电压Vref',并且用于使所述输出电流与至少一个相应输出电流平衡;以及
控制单元(532),所述控制单元(532)被配置成基于自适应电压定位AVP调节,使用所述调整后的参考电压来控制所述电压调节器模块,以从所述输入电压下的所述输入电流提供所述输出电压下的所述输出电流;
所述电流平衡模块被配置成确定差,所述差是所述输出电流与来自两个相邻的电压调节器模块中的每一个电压调节器模块的所述输出电流的一半的总和之间的差,并且所述电流平衡模块被配置成与所述差成比例地调整所述参考电压以提供所述调整后的参考电压;
所述电流平衡模块进一步被配置成检测来自所述两个相邻的电压调节器模块中的一者的通信故障,并且响应于所述通信故障,将所述差确定为所述输出电流与来自所述两个相邻的电压调节器模块中的另一者的输出电流之间的差。
2.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,所述控制单元(532)被配置成通过具有有限反馈增益H的控制回路来控制所述电压调节器模块以提供来自所述输入电流的所述输出电流及所述调整后的参考电压。
3.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,所述电流平衡单元(550)被配置成通过将所述差乘以有限回路增益值H,Rdiff来调整所述参考电压以确定所述调整后的参考电压。
4.根据权利要求2所述的控制器,其特征在于,所述控制单元的所述控制回路具有无限DC增益。
5.一种电压调节器模块,其特征在于,包括在前的任一项权利要求所述的控制器,并且进一步包括具有至少一个可控开关和阻抗的功率单元。
6.一种多模块电压调节器,其特征在于,包括根据权利要求5所述的至少两个电压调节器模块,所述电压调节器模块具有布置在逻辑菊花链中的相应控制器,其中每个电压调节器模块的所述相应控制器包括单独的参考电压源,并且所述调节器模块的所述输出电压是公共的。
7.一种提供多模块电压调节器的分布式控制的方法,其特征在于,所述多模块电压调节器提供公共输出电压并且包括至少两个电压调节器模块,并且所述电压调节器模块各自具有相应的控制器,所述控制器布置在逻辑菊花链中,所述方法包括在每个电压调节器模块中进行以下操作:
通过参考电压源提供参考电压;
根据所述电压调节器模块的输出电流与来自两个相邻电压调节器模件中的每一个的输出电流的一半的总和之间的差来调节所述参考电压,与所述差成比例地调整所述参考电压以提供调整后的参考电压;以及
通过AVP调节,根据所述调整后的参考电压控制所述输出电流和所述公共输出电压;
检测来自所述两个相邻的电压调节器模块中的一者的通信故障,并且响应于所述通信故障,将所述差确定为所述输出电流与来自所述两个相邻的电压调节器模块中的另一者的输出电流之间的差。
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