CN220673619U - 转换器电路及功率级电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型内容提供转换器电路及功率级电路。转换器电路包含多个功率级电路及控制电路。功率级电路包含功率电路、温度感测电路、电流感测电路及电流回授控制电路。温度感测电路感测功率级电路的温度,以输出温度感测值。电流感测电路感测功率电路的输出电流,以输出电流感测值。电流回授控制电路将温度感测值与多个功率级电路的最高温度值相比较,并依据温度感测值与最高温度值的比较结果将电流感测值及调整后的电流感测值中的一者输出至控制电路。通过功率级电路自行依据温度感测值及最高温度值的比较结果选择性调整电流感测值,转换器电路无须通过使用者手动调整,即可自动控制多个功率级电路达成温度平衡。
Description
技术领域
本实用新型内容有关于一种功率级电路,特别是指一种应用于转换器电路的功率级电路。
背景技术
于多相降压转换器的相关技术中,控制器依据各相智能功率级(smartpowerstage,SPS)电路所回报的电流感测值,调整脉波宽度调变信号的占空比,以让各相智能功率级电路达到电流平衡。又,使用者可进一步通过控制器手动地调整控制器所接收的电流感测值,以让各相智能功率级电路达到温度平衡。然而,由于需要使用者手动地调整,这种作法对于使用者来说极为不便。
实用新型内容
本实用新型内容的一态样为转换器电路。该转换器电路包含多个功率级电路以及控制电路。所述多个功率级电路用以依据多个控制信号输出多个输出电流,并用以依据所述多个功率级电路的多个温度感测值与所述多个功率级电路的最高温度值的比较结果选择性地调整对应于所述多个输出电流的多个电流感测值。该控制电路电性耦接于所述多个功率级电路,用以输出所述多个控制信号至所述多个功率级电路,用以自所述多个功率级电路接收所述多个电流感测值,并用以依据所述多个电流感测值调整所述多个控制信号,使得所述多个输出电流的量值改变。
于一些实施例中,每个所述多个功率级电路用以在所述多个温度感测值中对应者小于该最高温度值时,降低并输出所述多个电流感测值中对应者。每个所述多个功率级电路用以在所述多个温度感测值中该对应者等于该最高温度值时,直接输出所述多个电流感测值中该对应者。
于一些实施例中,每个所述多个功率级电路还包含:功率电路,用以依据所述多个控制信号中对应者输出所述多个输出电流中对应者;温度感测电路,用以感测所述多个功率级电路中对应者的温度, 以输出所述多个温度感测值中对应者; 电流感测电路,用以感测所述多个输出电流中该对应者, 以输出所述多个电流感测值中对应者;温度回授端;电流回授端;以及电流回授控制电路,电性耦接于该温度感测电路、该电流感测电路、该温度回授端及该电流回授端,用以将所述多个温度感测值中该对应者与该最高温度值相比较,并用以依据所述多个温度感测值中该对应者与该最高温度值的比较结果选择性地调整所述多个电流感测值中该对应者。
于一些实施例中,该电流回授控制电路包含:温度比较电路,分别与该温度感测电路及该温度回授端电性耦接于第一节点及第二节点,并用以比较所述多个温度感测值中该对应者与该最高温度值; 以及感测值调整电路, 电性耦接于该电流感测电路、该温度比较电路及该电流回授端,并用以将所述多个电流感测值中该对应者或者调整后的所述多个电流感测值中该对应者输出至该电流回授端。
于一些实施例中,在所述多个温度感测值中该对应者小于该最高温度值的情况下,该温度比较电路依据在该第一节点及该第二节点之间产生的第一电压差输出补偿值,且该感测值调整电路通过该补偿值降低所述多个电流感测值中该对应者,并将降低后的所述多个电流感测值中该对应者输出。在所述多个温度感测值中该对应者等于该最高温度值的情况下,该温度比较电路依据在该第一节点及该第二节点之间产生的第二电压差输出数值为零的该补偿值,且该感测值调整电路将所述多个电流感测值中该对应者直接输出。
于一些实施例中,所述多个控制信号为多个脉波宽度调变信号,且该控制电路用以依据所述多个电流感测值调整所述多个脉波宽度调变信号的多个占空比。
本实用新型内容的一态样为功率级电路。该功率级电路包含功率电路、温度感测电路、电流感测电路、温度回授端、电流回授端以及电流回授控制电路。该功率电路用以依据控制信号输出输出电流。该温度感测电路用以感测该功率级电路的温度, 以输出温度感测值。该电流感测电路电性耦接于该功率电路,并用以感测该输出电流, 以输出电流感测值。该温度回授端用以接收最高温度值。该电流回授控制电路电性耦接于该温度感测电路、该电流感测电路、该温度回授端及该电流回授端,用以将该温度感测值与该最高温度值相比较,并用以依据该温度感测值与该最高温度值的比较结果将该电流感测值及调整后的该电流感测值中的一者输出至该电流回授端。
于一些实施例中,该电流回授控制电路包含:开关电路,其中该开关电路的第一端与该温度感测电路电性耦接于第一节点,且该开关电路的第二端与该温度回授端电性耦接于第二节点;放大电路,其中该放大电路的第一输入端电性耦接于该第一节点,且该放大电路的第二输入端电性耦接于该第二节点; 以及运算电路, 电性耦接于该电流感测电路、该放大电路的输出端及该电流回授端。
于一些实施例中,在该温度感测值小于该最高温度值的情况下,该开关电路为关断状态以在该第一节点及该第二节点之间产生第一电压差,该放大电路依据该第一电压差输出补偿值,且该运算电路通过该补偿值降低该电流感测值,并将降低后的该电流感测值输出至该电流回授端。在该温度感测值等于该最高温度值的情况下,该开关电路为导通状态以在该第一节点及该第二节点之间产生第二电压差,该放大电路依据该第二电压差输出数值为零的该补偿值,且该运算电路将该电流感测值直接输出。
于一些实施例中,该放大电路具有增益,其中该温度感测值或该电流感测值越大,则该增益越小,其中该温度感测值或该电流感测值越小,则该增益越大。
综上,通过功率级电路自行依据温度感测值及最高温度值的比较结果选择性地调整电流感测值,本实用新型内容的转换器电路无须通过使用者手动地调整, 即可自动地控制多个功率级电路达成温度平衡。
附图说明
图1为依本实用新型内容的一些实施例绘示的一种转换器电路的方框图。
图2A为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的一种转换器电路中控制电路所执行的电流平衡操作的示意图。
图2B为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的控制信号的调整示意图。
图3为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的功率级电路的方框图。
图4为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的功率级电路的电路图。
图5为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的一种温度平衡方法的流程图。
图6为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的电流感测值与调整后的电流感测值的示意图。
图7为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的功率级电路的电路图。
图8为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的功率级电路的电路图。
具体实施方式
下文举实施例配合所附附图作详细说明,但所描述的具体实施例仅用以解释本案,并不用来限定本案,而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序,任何由元件重新组合的结构,所产生具有均等功效的装置,皆为本实用新型内容所涵盖的范围。
在全篇说明书与权利要求所使用的用词(terms),除有特别注明外,通常具有每个用词使用在此领域中、在此实用新型内容中与特殊内容中的平常意义。
关于本文中所使用的“耦接”或“连接”,均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触,或是相互间接作实体或电性接触,亦可指二或多个元件相互操作或动作。
请参阅图1,图1为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的转换器电路100的方框图。为了清楚及方便说明,于图1中,使用编号索引[1]~[4]来分别指称个别的元件或信号,但此并非有意将元件或信号的数量局限在特定数目。于一些实施例中,如图1所示,转换器电路100包含多个功率级电路10[1]~10[4]以及控制电路12,其中控制电路12电性耦接于多个功率级电路10[1]~10[4]。具体而言,转换器电路100可通过多相降压转换器来实现。
在转换器电路100的操作期间,控制电路12用以分别输出多个控制信号PWM[1]~PWM[4]至多个功率级电路10[1]~10[4]。多个功率级电路10[1]~10[4]则用以依据多个控制信号PWM[1]~PWM[4]分别输出多个输出电流IL[1]~IL[4]。
于一些实施例中,每个功率级电路10的输出电流IL均输出到对应的被动电路。具体而言,如图1所示,功率级电路10[1]的输出电流IL[1]输出到串联连接于功率级电路10[1]的电流输出端与接地端之间的电感L[1]及电容C[1]。功率级电路10[2]的输出电流IL[2]输出到串联连接于功率级电路10[2]的电流输出端与接地端之间的电感L[2]及电容C[2]。功率级电路10[3]的输出电流IL[3]输出到串联连接于功率级电路10[3]的电流输出端与接地端之间的电感L[3]及电容C[3]。功率级电路10[4]的输出电流IL[4]输出到串联连接于功率级电路10[4]的电流输出端与接地端之间的电感L[4]及电容C[4]。
于一些实施例中,多个功率级电路10[1]~10[4]的多个温度回授端(未示于图1中)彼此相互耦接并耦接于控制电路12,故控制电路12以及多个功率级电路10[1]~10[4]可接收到多个功率级电路10[1]~10[4]的最高温度值Thest。最高温度值Thest的产生将于后述段落中详细说明。
于一些实施例中,多个功率级电路10[1]~10[4]用以分别输出对应于多个输出电流IL[1]~IL[4]的多个电流感测值Isen[1]~Isen[4]至控制电路12,以使控制电路12能够依据多个输出电流IL[1]~IL[4]执行电流平衡操作。接着将搭配图2A及图2B说明控制电路12所执行的电流平衡操作。
请参阅图2A及图2B,图2A为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的控制电路12所执行的电流平衡操作的示意图,而图2B为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的控制信号PWM的调整示意图。于一些实施例中,控制电路12包含平均电路21、比较电路23以及信号产生电路25,其中比较电路23电性耦接于平均电路21及信号产生电路25之间。如图2A所示,平均电路21用以接收多个电流感测值Isen[1]~Isen[4], 并用以对多个电流感测值Isen[1]~Isen[4]平均,来产生电流平均值Iavg。比较电路23用以接收电流平均值Iavg及多个电流感测值Isen[1]~Isen[4], 并用以将多个电流感测值Isen[1]~Isen[4]中每一者与电流平均值Iavg相比较,以产生多个比较结果至信号产生电路25。据此,信号产生电路25用以依据比较电路23所产生的多个比较结果调整多个控制信号PWM[1]~PWM[4]。例如,电流感测值Isen[1]与电流平均值Iavg的比较结果用于调整控制信号PWM[1],电流感测值Isen[2]与电流平均值Iavg的比较结果用于调整控制信号PWM[2],依此类推。又,多个控制信号PWM[1]~PWM[4]分别用于控制多个功率级电路10[1]~10[4]所输出的多个输出电流IL[1]~IL[4]的量值。
在以下的实施例中,若仅使用元件或信号标号而未指明元件或信号标号的索引,代表该元件或信号标号是指称所属元件群组或信号群组中不特定的任一者。例如,控制信号PWM指称控制信号PWM[1]~PWM[4]中不特定的任意一者。于一些实施例中,如图2B所示,控制信号PWM为脉波宽度调变(pulse widthmodulation,PWM)信号,且在被调整之前具有占空比(duty ratio)DR[B]。于一些实施例中,比较电路23所产生的比较结果显示电流感测值Isen小于电流平均值Iavg,以致于信号产生电路25将对应的控制信号PWM的占空比DR[B]提高至较高的另一占空比DR[H]。于一些实施例中,比较电路23所产生的比较结果显示电流感测值Isen大于电流平均值Iavg,以致于信号产生电路25将对应的控制信号PWM的占空比DR[B]降低至较低的又另一占空比DR[L]。
承接图2B的实施例,控制信号PWM的占空比DR越高,则接收控制信号PWM的功率级电路10所输出的输出电流IL越大。控制信号PWM的占空比DR越低,则接收控制信号PWM的功率级电路10所输出的输出电流IL越小。换句话说, 当电流感测值Isen小于电流平均值Iavg时,控制电路12提高控制信号PWM的占空比DR,以增加功率级电路10的输出电流IL。当电流感测值Isen大于电流平均值Iavg时,控制电路12降低控制信号PWM的占空比DR,以减少功率级电路10的输出电流IL。
由上述实施例的说明可知,控制电路12用以依据多个电流感测值Isen[1]~Isen[4]调整多个控制信号PWM[1]~PWM[4],从而使多个输出电流IL[1]~IL[4]的量值改变。在多个输出电流IL[1]~IL[4]改变之后,多个功率级电路10[1]~10[4]会更新其输出的多个电流感测值Isen[1]~Isen[4]。总而言之,基于此回授控制,控制电路12会依据从多个功率级电路10[1]~10[4]接收的多个电流感测值Isen[1]~Isen[4],多次调整多个控制信号PWM[1]~PWM[4],进而多次调整多个输出电流IL[1]~IL[4],直到多个输出电流IL[1]~IL[4]大致相同(亦即,达到电流平衡)。
承接上述实施例进一步说明,在多个功率级电路10[1]~10[4]达到电流平衡的情况下,理论上多个功率级电路10[1]~10[4]也能达到温度平衡(亦即温度大致相同)。然而,实务上电路并不是理想的。在多个功率级电路10[1]~10[4]达到电流平衡的情况下,多个功率级电路10[1]~10[4]各自的散热能力都可能受到邻近热源(例如: 电路)影响,以致于可能无法达到温度平衡。
请参阅图3, 图3为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的功率级电路10的方框图。于一些实施例中,功率级电路10包含功率电路31、温度感测电路33、电流感测电路35以及电流回授控制电路37。具体而言,功率电路31电性耦接于功率级电路10的电流输出端LX。电流感测电路35电性耦接于功率电路31。电流回授控制电路37电性耦接于温度感测电路33、电流感测电路35、功率级电路10的温度回授端Tmon及功率级电路10的电流回授端Imon。
此外,如图3所示,电流回授控制电路37包含温度比较电路371以及感测值调整电路373。温度比较电路371分别与温度感测电路33及温度回授端Tmon电性耦接于第一节点N1及第二节点N2。感测值调整电路373电性耦接于电流感测电路35、温度比较电路371及电流回授端Imon。
于一些实施例中,功率电路31用以接收控制信号PWM、输入电压VIN及接地电压GND,并用以依据控制信号PWM从电流输出端LX输出输出电流IL。温度感测电路33用以感测功率级电路10的温度,以输出温度感测值Tsen。电流感测电路35用以感测输出电流IL,以输出对应于输出电流IL的电流感测值Isen。温度回授端Tmon用以从功率级电路10的外部(例如,其他的功率级电路10)接收最高温度值Thest。电流回授控制电路37用以从温度感测电路33、电流感测电路35及温度回授端Tmon分别接收温度感测值Tsen、电流感测值Isen及最高温度值Thest,以输出电流感测值Isen或调整后的电流感测值Isen_m。电流回授端Imon用以输出电流感测值Isen或调整后的电流感测值Isen_m至功率级电路10的外部(例如: 图1中的控制电路12)。
于上述实施例中,温度感测值Tsen及最高温度值Thest均以电压信号的形式传输,温度感测值Tsen代表的温度与电压信号的电压值呈正相关,且最高温度值Thest代表的温度亦与电压信号的电压值呈正相关。在温度感测值Tsen小于最高温度值Thest (亦即,对应温度感测值Tsen的电压信号具有小于对应最高温度值Thest的电压信号的电压值)的情况下,温度比较电路371持续通过温度回授端Tmon从功率级电路10的外部接收最高温度值Thest。在温度感测值Tsen大于或等于最高温度值Thest (亦即,对应温度感测值Tsen的电压信号具有大于或等于对应最高温度值Thest的电压信号的电压值)的情况下,温度比较电路371通过温度回授端Tmon将温度感测值Tsen输出至功率级电路10的外部。又, 当至少一功率级电路10输出温度感测值Tsen时,由于多个功率级电路10的温度回授端Tmon彼此相互耦接并耦接于控制电路12(如图1所示), 电压值最高的电压信号将会留下作为新的最高温度值Thest(亦即,先前的最高温度值Thest被取代)输入到每个功率级电路10及控制电路12。
请参阅图4, 图4为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的功率级电路10的电路图。于一些实施例中,功率电路31包含高侧开关T1、低侧开关T2及驱动电路311。高侧开关T1的第一端用以接收输入电压VIN, 高侧开关T1的第二端与低侧开关T2的第一端耦接于电流输出端LX,而低侧开关T2的第二端用以接收接地电压GND。驱动电路311分别耦接于高侧开关T1的控制端与低侧开关T2的控制端,用以接收控制信号PWM,并用以依据控制信号PWM控制高侧开关T1及低侧开关T2交替地导通,以在电流输出端LX产生输出电流IL。例如,若控制信号PWM的占空比为60%,代表控制信号PWM在其每个周期有60%的时间为使能位准且有40%的时间为禁能位准,而控制信号PWM的使能位准与禁能位准分别用于导通高侧开关T1与低侧开关T2。具体而言,高侧开关T1及低侧开关T2各自可通过晶体管(例如:金属氧化物半导体(metaloxide semiconductor,MOS)晶体管)来实现。
于一些实施例中,如图4所示, 电流回授控制电路37包含开关电路D1、放大电路A1及运算电路C1。开关电路D1的第一端与温度感测电路33电性耦接于第一节点N1,且开关电路D1的第二端与温度回授端Tmon电性耦接于第二节点N2。放大电路A1的第一输入端(于图4中以符号“-”表示)电性耦接于第一节点N1,且放大电路A1的第二输入端(于图4中以符号“+”表示)电性耦接于第二节点N2。运算电路C1电性耦接于电流感测电路35、放大电路A1的输出端及电流回授端Imon。具体而言,开关电路D1可通过二极管电路来实现,放大电路A1可通过运算放大器来实现, 而运算电路C1可通过加/减法电路来实现。
进一步说明,请一并参阅图3及图4, 图4中的开关电路D1及放大电路A1可用来实现图3中的温度比较电路371, 而图4中的运算电路C1可用来实现图3中的感测值调整电路373。
接着将搭配图5所示的温度平衡方法500详细说明功率级电路10的操作。请参阅图5,图5为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的温度平衡方法500的流程图。于一些实施例中,如图5所示,温度平衡方法500包含步骤S501~S503。
于步骤S501,通过功率级电路10,将功率级电路10的温度感测值Tsen与最高温度值Thest相比较。于一些实施例中,如图4所示,开关电路D1及放大电路A1经由第一节点N1从温度感测电路33接收温度感测值Tsen,经由第二节点N2从温度回授端Tmon接收最高温度值Thest,以比较温度感测值Tsen及最高温度值Thest。如图3实施例的说明,温度感测值Tsen及最高温度值Thest的比较可通过比较对应温度感测值Tsen的电压信号的电压值及对应最高温度值Thest的电压信号的电压值。
此后,于步骤S502,通过功率级电路10,依据温度感测值Tsen与最高温度值Thest的比较结果选择性地调整对应于功率级电路10的输出电流IL的电流感测值Isen。接着搭配图6说明步骤S502,图6为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的电流感测值Isen与调整后的电流感测值Isen_m的示意图。
于一些实施例中,在温度感测值Tsen小于最高温度值Thest的情况下,图4中的开关电路D1为关断(turn-off)状态,故第一节点N1与第二节点N2之间产生第一电压差,其中第一电压差为非零电压差(因为开关电路D1为关断状态,且第一节点N1的电压值小于第二节点N2的电压值)。放大电路A1依据第一电压差输出补偿值Icom。举例来说,放大电路A1放大第一电压差来产生补偿值Icom。运算电路C1通过补偿值Icom降低电流感测值Isen。举例来说,运算电路C1将电流感测值Isen减去补偿值Icom来产生调整后的电流感测值Isen_m(如图6所示)。又,运算电路C1将较低的调整后的电流感测值Isen_m输出至电流回授端Imon。
于一些实施例中,在温度感测值Tsen大于或实质上等于最高温度值Thest的情况下,图4中的开关电路D1为导通(turn-on)状态,故第一节点N1与第二节点N2之间产生第二电压差,其中第二电压差为零电压差(因为开关电路D1为导通状态)。换句话说,第一节点N1及第二节点N2在此情况下短路。放大电路A1依据第二电压差输出数值为零的补偿值Icom,使运算电路C1在将电流感测值Isen减去补偿值Icom之后还是产生电流感测值Isen。因此也可以理解为,运算电路C1将电流感测值Isen直接输出(如图6所示)。
由步骤S501及步骤S502的说明可知,电流回授控制电路37通过温度比较电路371(亦即,开关电路D1及放大电路A1)将温度感测值Tsen与最高温度值Thest相比较,并通过感测值调整电路373(亦即,运算电路C1)依据温度感测值Tsen与最高温度值Thest的比较结果将电流感测值Isen及调整后的电流感测值Isen_m中的一者输出至电流回授端Imon。
于步骤S503,通过控制电路12,依据电流感测值(例如:图6中电流感测值Isen或调整后的电流感测值Isen_m)调整控制信号PWM,使得功率级电路10的输出电流IL的量值改变。步骤S503的说明与前述电流平衡操作的说明类似,故不在此赘述。此外,如图5所示,于步骤S503之后,转换器电路100可以再次执行步骤S501~S503。
接着基于图1中转换器电路100的架构,以一些具体数值为例说明温度平衡方法500。于一些假设中,多个功率级电路10[1]~10[4]感测到的多个电流感测值Isen[1]~Isen[4]均为10安培(A)。在非理想状况下,功率级电路10[1]的温度感测值Tsen为67度,功率级电路10[2]的温度感测值Tsen为72度,功率级电路10[3]的温度感测值Tsen为85度,而功率级电路10[4]的温度感测值Tsen为70度。由此可知,多个功率级电路10[1]~10[4]的最高温度值Thest为85度。
承接上述说明,由于功率级电路10[3]的温度感测值Tsen等于最高温度值Thest,功率级电路10[3]直接输出10安培的电流感测值Isen[3]至控制电路12(对应于步骤S502)。又,假设补偿值Icom为3。由于功率级电路10[1]的温度感测值Tsen、功率级电路10[2]的温度感测值Tsen及功率级电路10[4]的温度感测值Tsen均小于最高温度值Thest,功率级电路10[1]、功率级电路10[2]及功率级电路10[4]依据补偿值Icom,分别将电流感测值Isen[1]、电流感测值Isen[2]及电流感测值Isen[4]从10安培调整为7安培的并输出至控制电路12(对应于步骤S502)。附带一提,这个7安培的电流感测值即为前述图3及图4中调整后的电流感测值Isen_m。此外,应当理解,补偿值Icom为3仅为示例及方便说明。实际上,可依据功率级电路10[1]、功率级电路10[2]及功率级电路10[4]的不同温度感测值Tsen,采用不同的补偿值Icom来分别调整电流感测值Isen[1]、电流感测值Isen[2]及电流感测值Isen[4]。
此后,对应于步骤S503,控制电路12计算出电流平均值Iavg为7.75安培,判断电流感测值Isen[1]、电流感测值Isen[2]及电流感测值Isen[4]均小于电流平均值Iavg,并判断电流感测值Isen[3]高于电流平均值Iavg。接着依据图2A及图2B的说明可知,控制电路12提高控制信号PWM[1]、控制信号PWM[2]及控制信号PWM[4]的占空比DR,并降低控制信号PWM[3]的占空比DR。
据此,功率级电路10[1]感测到的电流感测值Isen[1]、功率级电路10[2]感测到的电流感测值Isen[2]及功率级电路10[4]感测到的电流感测值Isen[4]均由10安培变为11安培,而功率级电路10[3]感测到的电流感测值Isen[3]由10安培变为7安培。因为多个输出电流IL[1]~IL[4]的改变,功率级电路10[1]的温度感测值Tsen变为70度,功率级电路10[2]的温度感测值Tsen变为74度,功率级电路10[3]的温度感测值Tsen变为79度,而功率级电路10[4]的温度感测值Tsen变为72度。由此可知,多个功率级电路10[1]~10[4]之间的温度差异已变小。
于上述说明中,由于功率级电路10[3]的温度仍为最高,转换器电路100将再次重复上述操作,以将多个功率级电路10[1]~10[4]之间的温度差异进一步变小。最终,多个功率级电路10[1]~10[4]将达到温度平衡。
于图4的实施例中,放大电路A1经预设而具有增益,且所述增益在功率级电路10的操作过程中没有被调整。然而,本实用新型内容并不限于此。
请参阅图7,图7为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的功率级电路10的电路图。图7中与图4相同或相似的元件或信号以相同符号表示,并不在此重复进行说明。于图7的实施例中,温度感测值Tsen会输出至放大电路A1的内部,使得放大电路A1依据温度感测值Tsen调整所述增益。于一些实施例中,所述增益与温度感测值Tsen呈负相关。举例来说,所述增益会随着温度感测值Tsen提高而降低,并会随着温度感测值Tsen降低而提高。一般来说,温度感测值Tsen越大表示功率级电路10的温度越接近最高温度值Thest,也就不需对电流感测值Isen及/或输出电流IL调整太多。
请参阅图8,图8为依据本实用新型内容的一些实施例绘示的功率级电路10的电路图。图8中与图4相同或相似的元件或信号以相同符号表示,并不在此重复进行说明。于图8的实施例中,电流感测值Isen会输出至放大电路A1的内部,使得放大电路A1依据电流感测值Isen调整所述增益。于一些实施例中,所述增益与电流感测值Isen呈负相关。举例来说,所述增益会随着电流感测值Isen提高而降低,并会随着电流感测值Isen降低而提高。一般来说,电流感测值Isen越大表示功率级电路10的温度越接近最高温度值Thest,也就不需对电流感测值Isen及/或输出电流IL调整太多。
由上述本实用新型内容的实施方式可知,通过功率级电路10自行依据温度感测值Tsen及最高温度值Thest的比较结果选择性地调整电流感测值Isen,本实用新型内容的转换器电路100无须通过使用者手动地调整, 即可自动地控制多个功率级电路10达成温度平衡。
关于本文中所使用的“约”、“大约”或“大致”一般通常指数值的误差或范围在百分之二十以内,较好地是在百分之十以内, 而更佳地则是在百分五之以内。文中若无明确说明,其所提及的数值皆视作为近似值, 即如“约”、“大约”或“大致约”所表示的误差或范围。
虽然本实用新型内容已以实施方式揭露如上, 然其并非用以限定本实用新型内容,本领域技术人员在不脱离本实用新型内容的精神和范围内, 当可作各种更动与润饰,因此本实用新型内容的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
【符号说明】
10:功率级电路
12:控制电路
21:平均电路
23:比较电路
25:信号产生电路
31:功率电路
33:温度感测电路
35:电流感测电路
37:电流回授控制电路
100:转换器电路
311:驱动电路
371:温度比较电路
373:感测值调整电路
500:温度平衡方法
A1:放大电路
C:电容
C1:运算电路
D1:开关电路
DR:占空比
GND:接地电压
IL:输出电流
Iavg:电流平均值
Icom:补偿值
Imon:电流回授端
Isen,Isen_m:电流感测值
L:电感
LX:电流输出端
N1:第一节点
N2:第二节点
PWM:控制信号
S501~S503:步骤
T1:高侧开关
T2:低侧开关
Thest:最高温度值
Tmon:温度回授端
Tsen:温度感测值
VIN:输入电压。
Claims (10)
1.一种转换器电路,其特征在于,包括:
多个功率级电路,用以依据多个控制信号输出多个输出电流,并用以依据所述多个功率级电路的多个温度感测值与所述多个功率级电路的最高温度值的比较结果选择性地调整对应于所述多个输出电流的多个电流感测值;以及
控制电路,电性耦接于所述多个功率级电路,用以输出所述多个控制信号至所述多个功率级电路,用以自所述多个功率级电路接收所述多个电流感测值,并用以依据所述多个电流感测值调整所述多个控制信号,使得所述多个输出电流的量值改变。
2.根据权利要求1所述的转换器电路,其特征在于,每个所述多个功率级电路用以在所述多个温度感测值中对应者小于所述最高温度值时,降低并输出所述多个电流感测值中对应者;
其中每个所述多个功率级电路用以在所述多个温度感测值中所述对应者等于所述最高温度值时,直接输出所述多个电流感测值中所述对应者。
3.根据权利要求1所述的转换器电路,其特征在于,每个所述多个功率级电路还包含:
功率电路,用以依据所述多个控制信号中对应者输出所述多个输出电流中对应者;
温度感测电路,用以感测所述多个功率级电路中对应者的温度,以输出所述多个温度感测值中对应者;
电流感测电路,用以感测所述多个输出电流中所述对应者,以输出所述多个电流感测值中对应者;
温度回授端;
电流回授端;以及
电流回授控制电路,电性耦接于所述温度感测电路、所述电流感测电路、所述温度回授端及所述电流回授端,用以将所述多个温度感测值中所述对应者与所述最高温度值相比较,并用以依据所述多个温度感测值中所述对应者与所述最高温度值的比较结果选择性地调整所述多个电流感测值中所述对应者。
4.根据权利要求3所述的转换器电路,其特征在于,所述电流回授控制电路包含:
温度比较电路,分别与所述温度感测电路及所述温度回授端电性耦接于第一节点及第二节点,并用以比较所述多个温度感测值中所述对应者与所述最高温度值;以及
感测值调整电路,电性耦接于所述电流感测电路、所述温度比较电路及所述电流回授端,并用以将所述多个电流感测值中所述对应者或者调整后的所述多个电流感测值中所述对应者输出至所述电流回授端。
5.根据权利要求4所述的转换器电路,其特征在于,在所述多个温度感测值中所述对应者小于所述最高温度值的情况下,所述温度比较电路依据在所述第一节点及所述第二节点之间产生的第一电压差输出补偿值,且所述感测值调整电路通过所述补偿值降低所述多个电流感测值中所述对应者,并将降低后的所述多个电流感测值中所述对应者输出;
其中在所述多个温度感测值中所述对应者等于所述最高温度值的情况下,所述温度比较电路依据在所述第一节点及所述第二节点之间产生的第二电压差输出数值为零的所述补偿值,且所述感测值调整电路将所述多个电流感测值中所述对应者直接输出。
6.根据权利要求1所述的转换器电路,其特征在于,所述多个控制信号为多个脉波宽度调变信号,且所述控制电路用以依据所述多个电流感测值调整所述多个脉波宽度调变信号的多个占空比。
7.一种功率级电路,其特征在于,包含:
功率电路,用以依据控制信号输出输出电流;
温度感测电路,用以感测所述功率级电路的温度,以输出温度感测值;
电流感测电路,电性耦接于该功率电路,并用以感测该输出电流,以输出电流感测值;
温度回授端,用以接收最高温度值;
电流回授端;以及
电流回授控制电路,电性耦接于所述温度感测电路、所述电流感测电路、所述温度回授端及所述电流回授端,用以将所述温度感测值与所述最高温度值相比较,并用以依据所述温度感测值与所述最高温度值的比较结果将所述电流感测值及调整后的所述电流感测值中的一者输出至所述电流回授端。
8.根据权利要求7所述的功率级电路,其特征在于,所述电流回授控制电路包含:
开关电路,其中所述开关电路的第一端与所述温度感测电路电性耦接于第一节点,且所述开关电路的第二端与所述温度回授端电性耦接于第二节点;
放大电路,其中所述放大电路的第一输入端电性耦接于所述第一节点,且所述放大电路的第二输入端电性耦接于所述第二节点;以及
运算电路,电性耦接于所述电流感测电路、所述放大电路的输出端及所述电流回授端。
9.根据权利要求8所述的功率级电路,其特征在于,在所述温度感测值小于所述最高温度值的情况下,所述开关电路为关断状态以在所述第一节点及所述第二节点之间产生第一电压差,所述放大电路依据所述第一电压差输出补偿值,且所述运算电路通过所述补偿值降低所述电流感测值,并将降低后的所述电流感测值输出至所述电流回授端;
其中在所述温度感测值等于所述最高温度值的情况下,所述开关电路为导通状态以在所述第一节点及所述第二节点之间产生第二电压差,所述放大电路依据所述第二电压差输出数值为零的所述补偿值,且所述运算电路将所述电流感测值直接输出。
10.根据权利要求8所述的功率级电路,其特征在于,所述放大电路具有增益,
其中所述温度感测值或所述电流感测值越大,则所述增益越小,
其中所述温度感测值或所述电流感测值越小,则所述增益越大。
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