CN114337214A - 多相电压调节器及其温度监测方法 - Google Patents

多相电压调节器及其温度监测方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种多相电压调节器及其温度监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1a：提供一多相电压调节器，多相电压调节器包括一控制器以及多个功率级，控制器向各功率级发送对应的一控制信号，每一功率级包括一温度采样单元，各温度采样单元的一输出端彼此并联连接至控制器。步骤1b：控制器分时与各个功率级的温度采样单元进行信号交换。步骤1c：当控制器与某一功率级的温度采样单元交换信号时，温度采样单元经由输出端传递表征对应功率级温度的一输出信号给控制器。

Description

多相电压调节器及其温度监测方法
技术领域
本发明是有关于一电压调节器，且特别关于一种多相电压调节器及其温度监测方法。
背景技术
随着半导体技术的不断发展，使得例如电脑以及周边数字产品日益更新。在电脑及周边数字产品的应用集成电路中，由于半导体工艺的快速发展，造成集成电路电源的更多样化需求，升压器、降压器等各种不同组合的电压调节器被用来实现各种集成电路的不同电源需求，也成为能否提供各种多样化数字产品的重要因素之一。
在各种电压调节电路中，多相电压调节器在大电流或大功率应用情况具有很好的效能。然而，由于多相电源的布局及设计不一致，或是使用的元件等参数有偏差，会导致电源工作时每相的温度不一致，即存在某些相温度低，某些相温度高的状况，进而降低了多相电源的可靠性且限制了其功率输出能力。因此，如何监测多相电压调节器的温度是亟需解决的问题。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所披露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中普通技术人员所知道的现有技术。在“背景技术”段落所披露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中普通技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种多相电压调节器中的温度监测方法，可以有效的监测温度。
本发明另提供一种多相电压调节器，可以有效的监测温度。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所披露的技术特征中得到进一步的了解。
本发明的多相电压调节器中的温度监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1a：提供一多相电压调节器，该多相电压调节器包括一控制器以及多个功率级，该控制器向各该功率级对应的控制端发送一控制信号，每一该功率级包括一温度采样单元，各该温度采样单元的一输出端彼此并联连接至该控制器；步骤1b：该控制器分时与各个该功率级进行信号交换；以及步骤1c：当该控制器与某一该功率级交换信号时，该功率级经由对应的控制端传递表征对应该功率级温度的一输出信号给该控制器。
在本发明的一实施例中，在步骤1b中，该控制器将各温度采样单元并联的该输出端的电平拉高，该功率级检测到对应的该控制信号和该温度采样单元的该输出端同为高电平，则开始进行信号交换。
在本发明的一实施例中，在步骤1b中，该控制器输出的对应的该控制信号为一上升沿信号时，同步地将各温度采样单元并联的该输出端的电平拉高。
在本发明的一实施例中，在步骤1c中，表征对应该功率级温度的该输出信号包括一脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号的脉冲宽度大小对应该功率级的温度高低。
在本发明的一实施例中，在步骤1c中，表征对应该功率级温度的该输出信号包括一脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号在该控制器与对应的该功率级进行信号交换时段内的脉冲个数对应该功率级的温度。
在本发明的一实施例中，在步骤1b中，该控制器将各该功率级的该温度采样单元并联的该输出端的电平拉高时，仅有一个该功率级接收到对应的该控制信号为高电平。
在本发明的一实施例中，当该控制器采集各个该功率级的表征温度的该输出信号后，根据该多个输出信号调整各该功率级对应的该控制信号，使得该些功率级的温度趋近于相同。
在本发明的一实施例中，当该控制器与对应的该功率级交换信号时，各该功率级的该温度采样单元的该输出端电平保持为高电平。
本发明的多相电压调节器包括：一控制器以及多个功率级。该控制器向各该功率级对应的一控制端发送一控制信号，每一该功率级包括一温度采样单元，各该温度采样单元的一输出端彼此并联连接至该控制器，该控制器分时与各个该功率级进行信号交换，当该控制器与某一该功率级交换信号时，该功率级经由对应的该控制端传递表征对应该功率级温度的一输出信号给该控制器。
在本发明的一实施例中，上述的该控制器将各温度采样单元的该输出端的电平拉高，该功率级检测到对应控制信号和该温度采样单元的该输出端同为高电平，则开始与该控制器进行信号交换。
在本发明的一实施例中，该控制器输出对应的该控制信号为一上升沿信号时，同步地将各该温度采样单元并联的该输出端的电平拉高。
在本发明的一实施例中，表征对应该功率级温度的该输出信号包括一脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号的脉冲宽度大小对应该功率级的温度。
在本发明的一实施例中，表征对应该功率级温度的该输出信号包括一脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号在该控制器与对应的该功率级进行信号交换时段内的脉冲个数对应该功率级的温度。
在本发明的一实施例中，该输出信号包括一计数值，该计数值是对该脉冲宽度调制信号计数得到，该计数值对应该功率级的温度。
在本发明的一实施例中，该控制器将各功率级的该温度采样单元并联的输出端的电平拉高时，仅有一个功率级接收到对应的控制信号为高电平。
在本发明的一实施例中，当该控制器采集各个该功率级的表征温度的该输出信号后，根据该多个输出信号调整各功率级对应的控制信号，使得该些功率级的温度趋近于相同。
在本发明的一实施例中，当该控制器与对应的功率级交换信号时，各功率级的温度采样单元的输出端电平保持为高电平。
基于上述，本发明提供的多相电压调节器及其温度监测方法，通过设置一控制器以及多个功率级，各功率级的温度采样单元彼此并联连接至该控制器。控制器分时与各功率级进行信号交换，控制器可以获取各功率级的温度，大幅提高多相电压调节器的可靠度。本发明的多相电压调节器可以充分利用多相电源的功率输出能力，同时提升多相电源的可靠性。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的多相电压调节器的示意图。
图2是本发明一实施例的多相电压调节器的温度监测方法的流程图。
图3是本发明另一实施例的多相电压调节器的温度监测方法的流程图。
图4是本发明另一实施例的多相电压调节器的示意图。
图5是本发明又一实施例的多相电压调节器的温度监测方法的流程图。
图6是本发明又一实施例的多相电压调节器的示意图。
图7是本发明又一实施例的多相电压调节器的温度监测方法的流程图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。在本文中，对各种实施例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，或非刻意限定组件的数量，否则本文所用的单数形式“一”、“一个”及“该”也包含复数形式。另一方面，术语“包括”和“包含”旨在被包括在内，意指可存在除列出的组件之外的附加组件。
当一个组件被表述为“连接”或“耦接”到另一组件时，该组件可以直接或通过中间组件连接或耦接至该另一组件；附加地，应当理解，各种实施例的描述的顺序不应被解释为暗示操作或步骤必须依赖于顺序，另选实施方案可使用与本文描述的顺序不同的顺序来执行步骤、操作、方法等。
请参照图1，图1是本发明一实施例的多相电压调节器1的示意图。该多相电压调节器1包括一控制器10及多个功率级11、12、13。本发明并不限制多相电压调节器包括的功率级的数量。本实施例以该多相电压调节器1包括3个功率级11、12、13作为举例说明。该控制器10分别向各该些功率级11、12、13的对应控制端112、122、132发送对应的控制信号C1、C2、C3。该功率级11、12、13分别包括温度采样单元111、121、131。该温度采样单元111、121、131的输出端1111、1211、1311彼此并联连接至该控制器10。
在本实施例中，该些功率级11、12、13接收的该些控制信号C1、C2、C3相位不同。在其他实施例中，该些控制信号C1、C2、C3也可具有相同相位。
请同时参照图2，图2是本发明一实施例的多相电压调节器1的温度监测方法100的流程图。在步骤S101中，提供如图1所示的该多相电压调节器1。接着，在步骤S103中，该控制器10分时与各个该功率级11、12、13进行信号交换。
具体而言，在步骤S105中，该些功率级11、12、13经由该些控制端112、122、132传递表征对应该功率级11、12、13温度的输出信号T1、T2、T3给该控制器10。举例而言，当该控制器10与该功率级11交换信号时，该功率级11经由该控制端112传递表征对应该功率级11温度的该输出信号T1给该控制器10。本发明并不限制该些输出信号T1、T2、T3表征温度的形式。该些输出信号T1、T2、T3表征温度的形式例如可以是脉冲信号的脉冲数量或脉冲宽度等，其在图4及图6所示实施例中将会详细说明。
在本实施例中，该些功率级11、12、13在不同的时间段(分时)报告不同的相位的该功率级11、12、13的温度给该控制器10。借此，该控制器10可以取得该功率级11、12、13的温度，以进行例如过温保护及/或均温控制等动作，大幅提高多相电压调节器1的可靠度。
在本发明一实施例中，在步骤S105后还可以执行步骤S107：当该控制器10采集各个该功率级11、12、13的表征温度的该输出信号T1、T2、T3后，该控制器10根据该输出信号T1、T2、T3调整该控制信号C1、C2、C3，使得该些功率级11、12、13的温度趋近于相同。借此，该控制器10在取得该功率级11、12、13的温度后，可以有效的让该功率级11、12、13达到均温，大幅提高多相电压调节器1的可靠度。
本发明并不限制该控制器10调整该些功率级11、12、13的温度的方式。举例而言，该控制器10可以通过脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号控制部分该些功率级11、12、13，使部分该些功率级11、12、13承担更多的电流，进而温度渐渐上升，最终使所有该些功率级11、12、13的温度趋于一致。
请参照图3，图3是本发明另一实施例的多相电压调节器1的温度监测方法200的流程图。本实施例的该温度监测方法200与图2所示的该温度监测方法100具有相似的功能，本实施例与图2所示的实施例不同之处即在于：在步骤S103a中还包括：该控制器10将该温度采样单元111、121、131的该输出端1111、1211、1311的电平拉高，某一该功率级11检测到该控制信号C1和该温度采样单元的该输出端同为高电平时，则开始进行信号交换。即该控制器10要进行温度监测时，主动将温度采样单元的输出端的电平拉高，而功率级检测到控制信号和温度采样单元的输出端同为高电平时，开始进入温度监测模式。
请同时参照图4，图4是本发明另一实施例的多相电压调节器的示意图。举例而言，如图4所示，在时间点t1时，该控制器10主动将该功率级11对应的该温度采样单元111的该输出端1111的电平拉高。该功率级11检测到该控制信号C1和该温度采样单元111的该输出端1111同为高电平时，则开始进行信号交换。借此，该控制器10可以主动发起温度监测请求，该功率级11可以依此进入温度监测模式。
在本发明一实施例中，在步骤S103a中，在该控制器10将该功率级11、12、13的其中之一对应的该温度采样单元111、121、131的该输出端1111、1211、1311的电平拉高时，还包括：该控制器10输出一上升沿信号给对应的该功率级。举例而言，该控制器10在输出该控制信号C1给对应的该功率级11时，输出一上升沿信号，并同步地将各该温度采样单元的该输出端电平拉高。
此外，在温度监测完成后，该控制器10可以将该温度采样单元111、121、131的该输出端1111、1211、1311的电平拉低。该功率级11、12、13可以依此结束温度监测。
请参照图5，图5是本发明又一实施例的多相电压调节器1的温度监测方法300的流程图。本实施例的该温度监测方法300与图2所示的该温度监测方法100具有相似的功能，本实施例与图2所示的实施例不同之处即在于：在步骤S105a中还包括：表征对应该功率级11、12、13温度的该输出信号T1、T2、T3包括一脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号。该脉冲宽度调制信号的脉冲宽度大小对应该功率级11、12、13的温度高低。
请同时参照图4。举例而言，如图4所示，进入温度监测模式后，表征对应该功率级11温度的该输出信号T1包括一脉冲宽度调制信号PWM1a。该脉冲宽度调制信号PWM1a的脉冲宽度W大小对应该功率级11的温度高低。例如，脉冲宽度W越大，温度越高；脉冲宽度W越小，温度越低。借此，该控制器10可以根据脉冲宽度获取该功率级11的温度。
请参照图7，图7是本发明又一实施例的多相电压调节器1的温度监测方法500的流程图。本实施例的该温度监测方法500与图2所示的该温度监测方法100具有相似的功能，本实施例与图2所示的实施例不同之处即在于：在步骤S105b中还包括：表征对应该功率级11、12、13温度的该输出信号T1、T2、T3包括一脉冲宽度调制信号。该脉冲宽度调制信号在该控制器10与对应的该功率级11、12、13进行信号交换时段(即温度监控模式)内的脉冲个数对应该功率级11、12、13的温度。
请同时参照图6，举例而言，表征对应该功率级11温度的该输出信号T1包括一脉冲宽度调制信号PWM1b。该脉冲宽度调制信号PWM1b在该控制器10与对应的该功率级11进行信号交换时段内的脉冲个数是N个(如图6所示)，而脉冲个数对应该功率级11的温度。例如，该脉冲宽度调制信号PWM1b中每一脉冲可以代表5℃，N个脉冲即代表5×N℃。借此，该控制器10可以根据脉冲的数量取得该功率级11的温度。
在本发明一实施例中，各该功率级11、12、13还可以包括一计数器(未图示)，该计数器可以计算该脉冲宽度调制信号的脉冲个数以得到各该功率级11、12、13的温度。
在本发明一实施例中，该控制器10还可以包括一计数器CT(如图1所示)，该计数器CT可以计算该脉冲宽度调制信号PWM1b的脉冲个数以取得该功率级11的温度。
综上所述，本发明提供一种多相电压调节器及其温度监测方法，包括一控制器以及多个功率级，各功率级的温度采样单元彼此并联连接至该控制器。控制器分时与各功率级进行信号交换，控制器可以取得各功率级的温度以进行过温保护，或让多个功率级可以有效的达到均温，大幅提高多相电压调节器的可靠度。本发明的多相电压调节器可以充分利用多相电源的功率输出能力，同时提升多相电源的可靠性。
【附图符号说明】
1：多相电压调节器
10：控制器
100、200、300、400、500：温度监测方法
11、12、13：功率级
111、121、131：温度采样单元
112、122、132：控制端
1111、1211、1311：输出端
C1、C2、C3：控制信号
CT：计数器
N：计数值
T1、T2、T3：输出信号
t1：时间点
PWM1a、PWM1b：脉冲宽度调制信号
S101至S107：步骤
W：脉冲宽度。

Claims (17)

1.一种多相电压调节器中的温度监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1a：提供一多相电压调节器，该多相电压调节器包括一控制器以及多个功率级，该控制器向各该功率级对应的一控制端发送一控制信号，每一该功率级包括一温度采样单元，各该温度采样单元的一输出端彼此并联连接至该控制器；
步骤1b：该控制器分时与各个该功率级进行信号交换；以及
步骤1c：当该控制器与某一该功率级交换信号时，该功率级经由对应的该控制端传递表征对应该功率级温度的一输出信号给该控制器。
2.如权利要求1所述的温度监测方法，其特征在于，在步骤1b中，该控制器将各温度采样单元并联的该输出端的电平拉高，该功率级检测到对应的该控制信号和该温度采样单元的该输出端同为高电平，则开始进行信号交换。
3.如权利要求2所述的温度监测方法，其特征在于，在步骤1b中，该控制器输出的对应的该控制信号为一上升沿信号时，同步地将各温度采样单元并联的该输出端的电平拉高。
4.如权利要求1所述的温度监测方法，其特征在于，在步骤1c中，表征对应该功率级温度的该输出信号包括一脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号的脉冲宽度大小对应该功率级的温度高低。
5.如权利要求1所述的温度监测方法，其特征在于，在步骤1c中，表征对应该功率级温度的该输出信号包括一脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号在该控制器与对应的该功率级进行信号交换时段内的脉冲个数对应该功率级的温度。
6.如权利要求2所述的温度监测方法，其特征在于，在步骤1b中，该控制器将各该功率级的该温度采样单元并联的该输出端的电平拉高时，仅有一个该功率级接收到对应的该控制信号为高电平。
7.如权利要求1所述的温度监测方法，当该控制器采集各个该功率级的表征温度的该输出信号后，根据多个输出信号调整各该功率级对应的该控制信号，使得该些功率级的温度趋近于相同。
8.如权利要求2所述的温度监测方法，其特征在于，当该控制器与对应的该功率级交换信号时，各该功率级的该温度采样单元的该输出端电平保持为高电平。
9.一种多相电压调节器，其特征在于，包括：
一控制器；以及
多个功率级，该控制器向各该功率级对应的一控制端发送一控制信号，每一该功率级包括一温度采样单元，各该温度采样单元的一输出端彼此并联连接至该控制器，该控制器分时与各个该功率级进行信号交换，当该控制器与某一该功率级交换信号时，该功率级经由对应的该控制端传递表征对应该功率级温度的一输出信号给该控制器。
10.如权利要求9所述的多相电压调节器，其特征在于，该控制器将各该温度采样单元的该输出端的电平拉高，该功率级检测到对应的该控制信号和该温度采样单元的该输出端同为高电平，则开始与该控制器进行信号交换。
11.如权利要求10所述的多相电压调节器，其特征在于，该控制器输出对应的该控制信号为一上升沿信号时，同步地将各该温度采样单元并联的该输出端的电平拉高。
12.如权利要求9所述的多相电压调节器，其特征在于，表征对应该功率级温度的该输出信号包括一脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号的脉冲宽度大小对应该功率级的温度。
13.如权利要求9所述的多相电压调节器，其特征在于，表征对应该功率级温度的该输出信号包括一脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号在该控制器与对应的该功率级进行信号交换时段内的脉冲个数对应该功率级的温度。
14.如权利要求13所述的多相电压调节器，其特征在于，该输出信号包括一计数值，该计数值是对该脉冲宽度调制信号计数得到，该计数值对应该功率级的温度。
15.如权利要求10所述的多相电压调节器，其特征在于，该控制器将各该功率级的该温度采样单元并联的该输出端的电平拉高时，仅有一个该功率级接收到对应的该控制信号为高电平。
16.如权利要求9所述的多相电压调节器，其特征在于，当该控制器采集各个该功率级的表征温度的该输出信号后，根据多个输出信号调整各该功率级对应的该控制信号，使得该些功率级的温度趋近于相同。
17.如权利要求10所述的多相电压调节器，其特征在于，当该控制器与对应的该功率级交换信号时，各该功率级的该温度采样单元的该输出端电平保持为高电平。
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CN109547024A (zh) * 2019-01-09 2019-03-29 上海艾为电子技术股份有限公司 多信号的检测方法和检测控制装置

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