TW202107811A - 含菊鍊架構的多相開關變換器及其切相控制方法 - Google Patents

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Abstract

公開了含菊鍊架構的多相開關變換器及其切相控制方法，其中多相開關變換器包括多個並聯耦接的開關電路、以及連接為菊鍊架構的多個控制電路。該切相控制方法包括：獲取指示負載電流的電流指示訊號；獲取控制電路的序號資訊；根據序號資訊產生電流閾值；以及將電流指示訊號與電流閾值進行比較，以判斷是否進入切相模式；其中在切相模式下，控制電路使對應開關電路停止功率輸出，並使相位輸出訊號等於相位輸入訊號。

Description

含菊鍊架構的多相開關變換器及其切相控制方法
本發明涉及電子電路，尤其涉及多相開關變換器。
近年來，隨著高性能CPU的出現，需要輸出電壓更小、輸出電流更大的開關變換器，對開關變換器的熱性能、EMI及負載瞬態回應的要求也不斷提高。多相開關變換器以其優越的性能，被廣泛應用於高性能CPU的電源解決方案。 對於採用單個控制器的多相開關變換器而言，如果負載電流需求增大，變換器的相數需隨之增加，相應地，控制器的邏輯、電路、結構與尺寸也需隨之進行調整，這無疑極大地增加了系統的開發難度與整體成本。 為此，具有良好的可擴展性的菊鍊架構被引入多相開關變換器，其中設置有多個控制電路，每個控制電路用於驅動一相開關電路。在這種架構下，可以根據具體應用的需要輕鬆調節多相開關器的總相數，如果需要增加相數，只需在菊鍊架構中加入新的控制電路及對應外部元件即可。 然而，在菊鍊架構下，如何實現多相開關變換器的切相控制，使得變換器可以根據負載電流的大小調節進行功率運行的相數，成為了一項新的挑戰。
為了解決上述問題，本發明的實施例提供一種用於多相開關變換器的控制電路，與其餘控制電路連接在一起形成菊鍊架構，多相開關變換器包括多個並聯耦接的開關電路。該控制電路包括：第一端，與其餘控制電路的第一端耦接在一起，以共用相位控制訊號，其中相位控制訊號包括多個用於依次觸發各開關電路向負載提供功率輸出的脈衝；第二端，耦接至菊鍊架構中前一控制電路的第三端以接收相位輸入訊號；第三端，耦接至菊鍊架構中後一控制電路的第二端以提供相位輸出訊號；其中控制電路基於相位控制訊號和相位輸入訊號，產生相位輸出訊號以及控制對應開關電路的開關控制訊號；控制電路還根據自身序號資訊產生電流閾值，並將代表負載電流的電流指示訊號與電流閾值進行比較，以判斷是否進入切相模式；其中在切相模式下，控制電路使對應開關電路停止功率輸出，並使其相位輸出訊號等於相位輸入訊號。 本發明的實施例還提供一種多相開關變換器，包括：多個並聯耦接的開關電路，其中每個開關電路均具有耦接至輸入電壓的輸入端和耦接至負載以提供輸出電壓的輸出端；以及多個如前所述的控制電路，連接為菊鍊架構。 本發明的實施例還提供一種多相開關變換器中控制電路的切相控制方法，其中多相開關變換器包括多個並聯耦接的開關電路、以及連接為菊鍊架構的多個控制電路，每個控制電路均具有第一端、第二端與第三端，其中第一端與其餘控制電路的第一端耦接在一起以共用相位控制訊號，第二端耦接至前一控制電路的第三端以接收相位輸入訊號，第三端耦接至後一控制電路的第二端以提供相位輸出訊號，其中相位控制訊號包括多個用於依次觸發多個開關電路向負載提供功率輸出的脈衝，控制電路基於相位輸入訊號和相位控制訊號，產生相位輸出訊號以及控制對應開關電路的開關控制訊號。該切相控制方法包括：獲取指示負載電流的電流指示訊號；獲取控制電路的序號資訊；根據序號資訊產生電流閾值；以及將電流指示訊號與電流閾值進行比較，以判斷是否使控制電路進入切相模式；其中在切相模式下，控制電路使對應開關電路停止功率輸出，並使其相位輸出訊號等於相位輸入訊號。 本發明的實施例還進一步提供一種用於多相開關變換器的切相控制方法，其中多相開關變換器包括多個並聯耦接的開關電路、以及連接為菊鍊架構的多個控制電路，每個控制電路均具有第一端、第二端與第三端，其中第一端與其餘控制電路的第一端耦接在一起以共用相位控制訊號，第二端耦接至前一控制電路的第三端以接收相位輸入訊號，第三端耦接至後一控制電路的第二端以提供相位輸出訊號，其中該相位控制訊號包括多個用於依次觸發多個開關電路向負載提供功率輸出的脈衝，控制電路基於相位輸入訊號和相位控制訊號，產生相位輸出訊號以及控制對應開關電路的開關控制訊號。該切相控制方法包括：將所述多個控制電路中的一個配置為主控制電路，以在其第一端提供相位控制訊號；將其餘控制電路配置為從控制電路，以在其第一端接收相位控制訊號；使主控制電路對相位控制訊號中多個脈衝進行調變，以使其包含各控制電路的序號資訊；以及使從控制電路基於接收到的相位輸入訊號與相位控制訊號，獲取自身序號資訊，根據序號資訊產生電流閾值，並將代表負載電流的電流指示訊號與電流閾值進行比較，以判斷是否進入切相模式；其中在切相模式下，從控制電路使對應開關電路停止功率輸出，並使其相位輸出訊號等於相位輸入訊號。 根據本發明實施例的多相開關變換器中，各控制電路分別獲取自身序號資訊，根據序號資訊產生電流閾值，並將代表負載電流的電流指示訊號與電流閾值進行比較，以判斷是否使對應的開關電路停止功率輸出。通過這樣的方式，多相開關變換器可以實現切相控制，自動根據負載電流的大小調整進行功率運行的相數。
下面將結合附圖詳細描述本發明的具體實施例，應當注意，這裡描述的實施例只用於舉例說明，並不用於限制本發明。在以下描述中，為了便於對本發明的透徹理解，闡述了大量特定細節。然而，本領域普通技術人員可以理解，這些特定細節並非為實施本發明所必需。此外，在一些實施例中，為了避免混淆本發明，未對公知的電路、材料或方法做具體描述。 在整個說明書中，對“一個實施例”、“實施例”、“一個示例”或“示例”的提及意味著：結合該實施例或示例描述的特定特徵、結構或特性被包含在本發明至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當的組合和/或子組合將特定的特徵、結構或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附圖均是為了說明的目的，其中相同的附圖標記指示相同的元件。應當理解，當稱元件“連接到”或“耦接”到另一元件時，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當稱元件“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時，不存在中間元件。此外，說明書中所指的相互同步或相等的訊號，在實際應用中，由於訊號處理造成的延時，彼此之間也許存在少許時差。 圖1為根據本發明實施例的多相開關變換器100的示意性方塊圖，包括並聯耦接的開關電路111~11N、以及連接為菊鍊(daisy chain)架構的控制電路101~10N。其中每個開關電路均具有耦接至輸入電壓Vin的輸入端和耦接至負載以提供輸出電壓Vout的輸出端。控制電路101~10N分別耦接至開關電路111~11N，其中每個控制電路10i(i=1,2，……，N)均具有第一端、第二端與第三端，其中第一端與其餘控制電路的第一端耦接在一起以共用相位控制訊號Set，第二端耦接至前一控制電路的第三端以接收相位輸入訊號Takei，第三端耦接至後一控制電路的第二端以提供相位輸出訊號Passi。控制電路10i基於相位輸入訊號Takei和相位控制訊號Set，產生相位輸出訊號Passi以及控制對應開關電路11i的開關控制訊號PWMi。在一些實施例中，開關電路11i為同步降壓電路，包括上電晶體HSi、下電晶體LSi、電感器Li和輸出電容器Coi。在開關控制訊號PWMi為高電平時，上電晶體HSi導通，下電晶體LSi關斷。在開關控制訊號PWMi為低電平時，上電晶體HSi關斷，下電晶體LSi導通。 相位控制訊號Set通常包括多個用於依次觸發各開關電路向負載提供功率輸出的脈衝，例如脈衝1~N。一般地，開關控制訊號PWM1~PWMN分別與該多個脈衝同步。例如，開關控制訊號PWMi的上升邊緣與脈衝i的上升邊緣同步，從而在脈衝i的上升邊緣使上電晶體HSi導通、下電晶體LSi關斷，觸發對應開關電路11i向負載提供功率輸出。在圖1所示實施例中，相位控制訊號Set可以由各控制電路中的某一個產生，也可以來自於獨立的訊號產生電路。 各控制電路分別根據自身的序號資訊產生電流閾值，並將代表負載電流的電流指示訊號與電流閾值進行比較，以判斷是否進入切相模式。在切相模式下，控制電路使對應開關電路停止功率輸出，並使其相位輸出訊號等於相位輸入訊號。此處所指序號資訊，用於指示控制電路在菊鍊架構中的序號。該序號是用以在菊鍊架構中區分各控制電路的身份識別標記，在N相變換器中，通常表示為1、2、……、N。該序號可以與各控制電路在菊鍊架構中的物理連接順序相對應，以指示控制電路在菊鍊架構中的物理位置，也可以與之獨立而不相關。在一些實施例中，序號1、2、……、N分別對應於圖1中的控制電路101、102、……、10N。在一些實施例中，控制電路在電流指示訊號小於電流閾值時，進入切相模式。 通過這樣的方式，多相開關變換器可以實現切相控制，自動根據負載電流的大小調整進行功率運行的相數。因此，在負載電流較小時，變換器中可以僅部分開關電路進行功率運行，從而降低開關損耗。 圖2為根據本發明實施例的多相開關變換器100中控制電路的示意性方塊圖，包括序號計算電路1011、閾值產生電路1012、切相控制電路1013和開關控制電路1014。開關控制電路1014基於相位控制訊號Set與相位輸入訊號Take，產生開關控制訊號PWM與相位輸出訊號Pass。序號計算電路1011，用於獲取控制電路的序號資訊Seq_No。閾值產生電路1012耦接至序號計算電路1011以接收序號資訊Seq_No，並根據序號資訊Seq_No產生電流閾值I_th。切相控制電路1013耦接至閾值產生電路1012與開關控制電路1014，將代表負載電流的電流指示訊號I_load與電流閾值I_th進行比較，產生切相控制訊號Ph_Sh以控制開關控制電路1014。通常，在電流指示訊號I_load小於電流閾值I_th時，開關控制電路1014使對應開關電路停止功率輸出，並使相位輸出訊號Pass等於相位輸入訊號Take。 圖3為根據本發明實施例的圖2所示控制電路的工作流程圖，包括步驟S121~S125。 在步驟S121，獲取代表負載電流的電流指示訊號I_load。獲取電流指示訊號I_load的方式有很多，例如，可以通過電流採樣電路(例如採樣電阻器、電流互感器等)對多相開關變換器的輸出電流Iout進行採樣來獲取，此時的電流指示訊號I_load代表即時負載電流。在一些實施例中，I_load也可以是直接來自上位控制器或負載，指示負載電流的期望值。 在步驟S122，獲取控制電路的序號資訊。獲取序號資訊的方式也多種多樣。在一些實施例中，可以通過檢測特定引腳上的電特性(例如電壓、電流或電阻)，並基於檢測所得值通過計算或查表等方法解析得出序號資訊。在另一些實施例中，相位控制訊號中的多個脈衝被調變以包含各控制電路的序號資訊，控制電路基於接收到的相位輸入訊號與相位控制訊號，獲取自身序號資訊。 在步驟S123，根據序號資訊Seq_No產生電流閾值I_th。基於序號資訊Seq_No，可以通過計算、查表、訊號轉換等方法來獲得電流閾值I_th。一般來說，Seq_No越大，電流閾值I_th越大。在一些實施例中，電流閾值I_th=Seq_No*I_phase，其中I_phase的值可以預設，也可以由用戶根據需要進行調節。 在步驟S124，將電流指示訊號I_load與電流閾值I_th進行比較。若電流指示訊號I_load大於或等於電流閾值I_th，則進入步驟S125，控制電路正常工作。基於相位輸入訊號Take，開關控制電路在相位輸入訊號Set中對應脈衝來臨時，觸發對應開關電路向負載提供功率輸出。開關控制電路還提供相位輸出訊號Pass至下一個控制電路，使其可以在相位輸入訊號Set的下一個脈衝來臨時，觸發下一相開關電路向負載提供功率輸出。 若電流指示訊號I_load小於電流閾值I_th，則進入步驟S126，控制電路進入切相模式，使對應開關電路停止功率輸出。同時，相位輸出訊號Pass被設置為等於相位輸入訊號Take。 圖4A為根據本發明實施例的四相開關變換器在切相模式下的工作波形圖，其中PWM1~PWM4為各相開關控制訊號，I_th2、I_th3和I_th4分別為Seq_No為2、3、4的控制電路(例如圖1中的102~104)所對應的電流閾值。如圖4A所示，當電流指示訊號I_load在t1時刻下降至小於I_th4，控制電路104進入切相模式，開關控制訊號PWM4變為高阻態，對應的開關電路114停止功率輸出，上電晶體HS4與下電晶體LS4均關斷。同理，當電流指示訊號I_load在t2時刻下降至小於I_th3，控制電路103進入切相模式，開關控制訊號PWM3變為高阻態，對應的開關電路113停止功率輸出。當電流指示訊號I_load在t3時刻下降至小於I_th2，控制電路102進入切相模式，開關控制訊號PWM2變為高阻態，對應的開關電路112停止功率輸出。在t4時刻，電流指示訊號I_load增大至大於I_th2、I_th3和I_th4(忽略滯環影響)，因而各相控制電路均恢復正常工作。在圖4A所示示例中，開關控制訊號PWM2~PWM4在t4時刻由高阻態變為低電平。 在一些實施例中，為了防止輸出電壓Vout上出現下沖，如圖4B所示，在t4時刻之後，開關控制訊號PWM2~PWM4仍維持高阻態，直至按控制時序需要變為高電平，使對應開關電路輸出功率為止。 圖5A為根據本發明實施例的多相開關變換器200的示意性方塊圖，其連接結構與圖1所示實施例雷同。在控制電路201~20N中，201為主控制電路，在其第一端提供相位控制訊號Set，202~20N為從控制電路，在其第一端接收相位控制訊號Set。圖5B為根據本發明實施例的多相開關變換器200中序號分配方法的工作流程圖，包括步驟S221~S222。 在步驟S221，主控制電路201產生相位控制訊號Set，該相位控制訊號Set包括多個用於依次觸發各開關電路向負載提供功率輸出的脈衝，例如脈衝1~N。主控制電路對脈衝1~N進行進一步調變，以使其包含各控制電路的序號資訊。 在步驟S222，從控制電路接收相位控制訊號Set，基於相位控制訊號Set和相應的相位輸入訊號，獲取自身序號資訊。根據序號資訊，從控制電路產生電流閾值I_th，並將電流指示訊號I_load與電流閾值I_th進行比較，以判斷是否進入切相模式。 圖6A~6D為根據本發明實施例的多相開關變換器200在不同訊號調變方式下的工作波形圖。在圖6A所示實施例中，相位控制訊號Set中的脈衝1~N具有互不相同的脈衝寬度，該脈衝寬度可以表示為
Figure 02_image001
(1) 其中TSET為預設脈衝寬度，TOFFSET為偏置值，j=1,2，……，N。從控制電路202~20N分別基於其相位輸入訊號(Take2/Take3/…/TakeN)對相位控制訊號Set進行採樣，並根據採樣所得脈衝的脈衝寬度獲取自身序號資訊。例如，對於從控制電路202而言，其基於相位輸入訊號Take2對相位控制訊號Set進行採樣，得到脈衝1，然後基於脈衝1的脈衝寬度(
Figure 02_image003
)與等式(1)，推出此時j=1，進而得到自身序號資訊，例如數字“2”，代表從控制電路202位於菊鍊架構中的第二相。 雖然圖6A所示實施例中，脈衝1~N的脈衝寬度依據等式(1)產生，呈等差增大趨勢。本領域技術人員可以理解，這並不用於限制本發明。各脈衝的脈衝寬度可以採用其它方式決定，只要其各不相同，且從控制電路可以根據預設對應關係據之解析出相應的序號資訊即可。 圖6B示出了根據另一實施例的訊號調變方式。其中相位控制訊號Set中的脈衝1被調變為具有與其餘脈衝所不同的脈衝寬度。例如脈衝1的脈衝寬度被設置為(
Figure 02_image003
)，而脈衝2~N的脈衝寬度被設置為
Figure 02_image005
。從控制電路202~20N對相位控制訊號Set進行監測。當檢測到相位控制訊號中的脈衝1時，從控制電路202~20N開始基於相位控制訊號Set進行計數，並分別根據其相位輸入訊號(Take2/Take3/…/TakeN)和計數所得值獲取自身序號資訊。以從控制電路203為例，在一個實施例中，從控制電路203對相位控制訊號Set中各脈衝的脈衝寬度均進行檢測，判斷其是否大於
Figure 02_image005
。當在脈衝1的下降邊緣發現其脈衝寬度大於
Figure 02_image005
，則開始進行計數。在脈衝1的下降邊緣，計數值為0；在脈衝2的上升邊緣，計數值變為1。在脈衝3的上升邊緣，計數值變為2。從控制電路203基於其相位輸入訊號Take3，例如在脈衝3的上升邊緣，對計數值進行採樣，得到計數值2，進而基於該計數值得到自身序號資訊，例如數字“3”，代表從控制電路203位於菊鍊架構中的第三相。 雖然圖6B所示實施例中，脈衝1的脈衝寬度小於其餘脈衝，但本領域技術人員可以理解，這並不用於限制本發明。脈衝1的脈衝寬度也可以大於其餘脈衝，只要從控制電路可以據之自各脈衝中識別出脈衝1即可。 除了脈衝寬度，本發明也可以對脈衝幅值進行調變。例如，如圖6C所示，使相位控制訊號Set中的脈衝1~N具有互不相同的脈衝幅值，從控制電路基於其相位輸入訊號對相位控制訊號Set進行採樣，並根據採樣所得脈衝的脈衝幅值獲取自身序號資訊。或者如圖6D所示，將相位控制訊號Set中的脈衝1調變為具有與其餘脈衝所不同的脈衝幅值，使從控制電路能基於脈衝幅值對其加以識別。 此外，需要注意的是，雖然在圖6A~6D的實施例中，訊號Take2與脈衝1同步，訊號Take3與脈衝2同步，……但這並非用於限制本發明。根據各控制電路採取的內部邏輯，也可以將訊號Take1~TakeN設置為分別與脈衝1~N同步，或者呈其它的預設相位關係。在這種情況下，從控制電路依然可以採用類似圖6A~6D所示的方式自相位元控制訊號Set中解析出自身序號資訊。這些變形均為本領域技術人員所容易理解，因而並未超出本發明的保護範圍。 雖然圖6A~6D所述實施例中，主控制電路對相位控制訊號的調變，以及從控制電路基於相位控制訊號的序號解析，均可以持續不斷地循環進行，但這並非必需。在一些實施例中，多相開關變換器具有正常工作模式和位址分配模式。在正常工作模式下，主控制電路所輸出相位控制訊號中的脈衝具有相同的脈衝寬度(例如圖6A和6B中所述的預設脈衝寬度
Figure 02_image005
)和脈衝幅值。在位址分配模式下，主控制電路對相位控制訊號中多個脈衝的脈衝寬度或脈衝幅值進行調變，使其包含各控制電路的序號資訊。多相開關變換器可以在剛啟動或其它必要的時候，進入位址分配模式。 圖7A為根據本發明實施例的主控制電路201A的示意性方塊圖，包括導通訊號產生電路2011、訊號調變電路2012以及開關控制電路2013。導通訊號產生電路2011產生導通控制訊號Set_ana。訊號調變電路2012耦接至導通訊號產生電路2011，基於導通控制訊號Set_ana，產生相位控制訊號Set。開關控制電路2013耦接至訊號調變電路2012，基於相位控制訊號Set與相位輸入訊號Take1，產生開關控制訊號PWM1與相位輸出訊號Pass1。導通控制訊號Set_ana可以基於多相開關變換器的輸出電壓Vout與參考訊號比較所產生，也可以是由振盪器輸出的時鐘訊號。 圖7B為根據本發明實施例的從控制電路202A的示意性方塊圖，包括序號計算電路2021、閾值產生電路2022、切相控制電路2023和開關控制電路2024。序號計算電路2021基於相位控制訊號Set與相位輸入訊號Take2，獲取序號資訊Seq_No。閾值產生電路2022基於序號資訊Seq_No，產生電流閾值I_th。 開關控制電路2024基於相位控制訊號Set與相位輸入訊號Take2，產生開關控制訊號PWM2與相位輸出訊號Pass2。切相控制電路2023耦接至閾值產生電路2022與開關控制電路2024，將電流指示訊號I_load與電流閾值I_th進行比較，產生切相控制訊號Ph_Sh以控制開關控制電路2024。 圖8為根據本發明實施例的多相開關變換器300的示意性方塊圖，其中包括具有相同結構的控制晶片331~33N。每個控制晶片內均集成了主控制電路、從控制電路與功率電路，根據需求，可以選擇性地使能其中的主控制電路或從控制電路。例如，在圖8所示示例中，控制晶片331被設置為主控晶片，其內部的主控制電路被使能(enabled)，從控制電路被去使能(disabled)。相應地，控制晶片332~33N被設置為從控晶片，內部的從控制電路被使能，主控制電路被去使能。控制晶片中的功率電路可以包含如圖5A所示實施例中的電晶體及其對應的驅動電路。 圖8中晶片內的主控制電路和從控制電路可以分別具有和圖7A、圖7B所示電路相似的結構。但為了節省電路面積、簡化電路結構，也可以將主控制電路和從控制電路中的功能相同的電路進行複用，例如，主控制電路和從控制電路可以共用開關控制電路。此外，將控制晶片配置為主控制電路或從控制電路的方法也多種多樣，例如，可以通過調節某些引腳的電壓、電流或者電阻值來實現。 圖9為根據本發明實施例的用於多相開關變換器的控制晶片330A的示意性方塊圖。控制晶片330A包括主控單元、從控單元、功率單元、主從判斷電路3030、開關控制電路3033以及多個引腳。引腳SET用於共用相位控制訊號Set，引腳TAKE用於接收相位輸入訊號Take，引腳PASS用於提供相位輸出訊號Pass，引腳VIN用於接收輸入電壓Vin，引腳PGND用於耦接至功率地，引腳SW通過外部元件耦接至負載。 主控單元用於產生相位控制訊號Set，並對相位控制訊號中的多個脈衝進行調變，以使其包含各控制電路的序號資訊。從控單元基於相位輸入訊號Take和相位控制訊號Set，獲取序號資訊Seq_No。然後，根據序號資訊Seq_No產生電流閾值I_th，並將電流指示訊號I_load與電流閾值I_th進行比較，以提供切相控制訊號Ph_Sh至開關控制電路3033。功率單元包括電晶體HS和LS以及驅動電路3040，電晶體HS和LS串聯耦接在引腳VIN與PGND之間，電晶體HS和LS的連接點耦接至引腳SW。開關控制電路3033基於相位控制訊號Set、相位輸入訊號Take與切相控制訊號Ph_Sh，產生開關控制訊號PWM與相位輸出訊號Pass。主從判斷電路3030判斷控制晶片被設置為主控晶片還是從控晶片，產生主從判斷訊號MS以控制主控單元和從控單元。 在一個實施例中，主控單元包括導通訊號產生電路3031、訊號調變電路3032以及開關S1。導通訊號產生電路3031產生導通控制訊號Set_ana。訊號調變電路3032耦接至導通訊號產生電路3031，基於導通控制訊號Set_ana產生預處理訊號Set_out。開關S1具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至訊號調變電路3032以接收預處理訊號Set_out，第二端耦接至引腳SET以提供相位控制訊號Set，控制端耦接至主從判斷電路3030以接收主從判斷訊號MS。 從控單元包括序號計算電路3034、閾值產生電路3035和切相控制電路3036。序號計算電路3034耦接至引腳TAKE和SET以接收相位輸入訊號Take和相位控制訊號Set，並基於該兩個訊號獲取序號資訊Seq_No。閾值產生電路3035基於序號資訊Seq_No產生電流閾值I_th。切相控制電路3036耦接至閾值產生電路3035與開關控制電路3033，將電流指示訊號I_load與電流閾值I_th進行比較，產生切相控制訊號Ph_Sh。 在一個實施例中，控制晶片330A還包括耦接在引腳PASS與參考地之間的下拉電阻器R1。在菊鍊架構下，通過將引腳TAKE經外接上拉電阻器連接至供電電壓Vcc，即可將控制晶片330A設置為主控晶片。反之，若引腳TAKE沒有外接上拉電阻器，則控制晶片330A被設置為從控晶片。控制晶片330A在剛啟動的時候，會在一段時間內將引腳PASS設為高阻態，此時主從判斷電路3030可以基於引腳TAKE上的電壓，來判斷控制晶片是被設置為主控晶片還是從控晶片。若檢測引腳TAKE上的電壓為高，則判斷控制晶片被設置為主控晶片；若檢測到引腳TAKE上的電壓為低，則判斷控制晶片被設置為從控晶片。 在一些實施例中，控制晶片330A還包括總相數計算電路3037、輸出電流計算電路3038、電流檢測電路3039以及引腳ISUM。總相數計算電路3037基於相位輸入訊號Take與相位控制訊號Set，判斷多相開關變換器的總相數Total_No。例如，可以通過計算相位輸入訊號Take的一個週期中，相位控制訊號Set上出現的脈衝的個數來判斷總相數Total_No。電流檢測電路3039耦接至引腳SW，用於檢測流過引腳SW的電流，並產生檢測電流Ics。該檢測電流Ics被提供至引腳ISUM。電阻器R2耦接於引腳ISUM與參考地之間。 菊鍊內各控制晶片的ISUM引腳被耦接在一起，以在其上得到代表多相開關變換器平均輸出電流的平均電流採樣訊號Vsum。
Figure 02_image008
(2) 輸出電流計算電路3038耦接至總相數計算電路3037和引腳ISUM，根據總相數Total_No和平均電流採樣訊號Vsum，產生電流指示訊號I_load。該電流指示訊號I_load代表了多相開關變換器的輸出電流Iout，也代表了此時流過負載的電流。它可以表示為：
Figure 02_image010
(3) 在一些實施例中，控制晶片330A還包括通信電路3041和暫存器電路3042。通信電路3041耦接至通信匯流排，例如I2C、SPI、SCI、UART、CAN等常用匯流排。當採用I2C匯流排時，可以選用PMBUS或SMBUS協議。在一個實施例中，該通信匯流排為採用PMBUS協議的I2C匯流排，控制晶片330A具有用於資料通信的引腳SCL、SDA、ALT，以及用於設置控制晶片330A通信地址的引腳ADDR。暫存器電路3042用於儲存控制晶片330A中的資訊資料，例如來自上位控制器的指令、數字計算的中間和最終資料、以及位址等。 圖10為根據本發明實施例的導通訊號產生電路3031A的示意性方塊圖，包括斜坡產生電路3311、誤差比例積分電路3312以及比較電路3313。斜坡產生電路3311提供斜坡訊號RAMP。誤差比例積分電路3312接收參考訊號REF和代表多相開關變換器輸出電壓的回饋訊號FB，並基於該兩個訊號產生補償訊號COMP。比較電路3313接收回饋訊號FB、參考訊號REF、斜坡訊號RAMP以及補償訊號COMP，產生導通控制訊號Set_ana。 圖11為根據本發明實施例的訊號調變電路3032的工作流程圖，包括步驟S3321~S3325。在步驟S3321，等待導通控制訊號Set_ana的上升邊緣，並在檢測到上升邊緣後進入步驟S3322。在步驟S3322，判斷控制晶片被設置為主控晶片還是從控晶片。若控制晶片為主控晶片，則進入步驟S3323，基於導通控制訊號Set_ana進行脈衝寬度調節(例如以圖6B中所示的方式)，然後在步驟S3325將經脈衝寬度調節後產生的訊號作為預處理訊號Set_out輸出。若控制晶片為從控晶片，則進入步驟S3324，維持脈衝寬度不變，然後在步驟S3325輸出預處理訊號Set_out。 圖12A為根據本發明實施例的序號計算電路3034的工作流程圖，包括步驟S3341~S3345。在步驟S3341，等待相位控制訊號Set中的脈衝1出現，在檢測到該脈衝1後，進入步驟S3342。在步驟S3342，判斷控制晶片被設置為主控晶片還是從控晶片。若控制晶片為主控晶片，則進入步驟S3343，將Seq_No設為1。若控制晶片為從控晶片，則進入步驟S3344，根據相位控制訊號Set進行計數。隨後，在步驟S3345基於相位輸入訊號Take和計數值獲得Seq_No。 圖12B為根據本發明實施例的序號計算電路3034在四相開關變換器中的工作波形圖，其中控制晶片在菊鍊架構中被用作第三相控制，對應序號為3。由圖12B可以看到，通過基於相位控制訊號Set進行計數，不僅可以獲得序號資訊，即使是從控晶片，也可以獲得開關控制電路的總相數Total_No。 圖13為根據本發明實施例的控制晶片330A中切相控制方法的工作流程圖，包括步驟S3361~S3368。在步驟S3361，獲取平均電流採樣訊號Vsum。在步驟S3362，基於相位控制訊號Set和相位輸入訊號Take計算總相數Total_No。在步驟S3363，根據等式(3)計算出電流指示訊號I_load。在步驟3364，基於相位控制訊號Set和相位輸入訊號Take獲取序號資訊Seq_No。在步驟S3365，根據序號資訊Seq_No產生電流閾值I_th。在步驟S3366，將電流指示訊號I_load與電流閾值I_th進行比較。若電流指示訊號I_load大於或等於電流閾值I_th，則進入步驟S3367，控制晶片正常工作。若電流指示訊號I_load小於電流閾值I_th，則進入步驟S3368，控制晶片進入切相模式。 在一些實施例中，為了保證多相開關變換器的運行，主控晶片的切相功能被屏蔽，即無論何種情況，主控晶片均不會進入切相模式。 圖14為根據本發明實施例的開關控制電路3033A的示意性方塊圖，其中包括或閘3330、RS觸發器3331、3333、與閘電路3332、導通時間控制電路3334、單觸發電路3335、開關控制產生電路3336以及相位輸出產生電路3337，其具體連接如圖所示。在該實施例中，採用了恒定導通時間控制方式(constant on-time control method)。正常工作狀態下，在相位輸入訊號Take的下降邊緣，觸發器3331被置位，其輸出的訊號RUN變為高電平。隨後，當相位控制訊號Set由低電平變為高電平，觸發器3333被置位，使訊號PWM_Normal變為高電平，同時訊號Pass_Normal也變為高電平。單觸發電路3335在固定時間後會使訊號Pass_Normal恢復至低電平。而在導通時間控制電路3334的作用下，觸發器3333也將在一段時間TON後被重定，使訊號PWM_Normal變為低電平。這段時間TON通常由多相開關變換器的輸入電壓Vin和輸出電壓Vout決定。 開關控制產生電路3336基於訊號PWM_Normal與切相控制訊號Ph_Sh產生開關控制訊號PWM。在正常工作狀態下，開關控制訊號PWM與訊號PWM_Normal相等。在切相模式下，開關控制訊號PWM被設置為高阻態，以使上電晶體HS和下電晶體LS均關斷。 相位輸出產生電路3337基於訊號Pass_Normal、相位輸入訊號Take與切相控制訊號Ph_Sh，產生相位輸出訊號Pass。在正常工作狀態下，相位輸出訊號Pass與訊號Pass_Normal相等。在切相模式下，相位輸出訊號Pass與相位輸入訊號Take相等。圖15為根據本發明實施例的四相開關變換器的工作波形圖，其中示出了各控制晶片內邏輯訊號的相互關係，以及它們在切相模式下的變化。 雖然前述實施例中，開關變換器中的開關電路均以同步降壓電路為例，但本領域技術人員可以理解，開關電路也可以採用其它拓撲，例如非同步降壓電路、升壓電路、升降壓電路等。其中的開關電晶體除了MOSFET，也可以採用其它合適的可控半導體開關裝置。這些開關電晶體可以和相應控制電路、驅動電路集成在一起，也可以彼此分立。在一些應用中，開關電路中的電感器和電容器也可以被集成入晶片內。而且，除了恒定導通時間控制，本發明中開關控制電路也可以採用其他合適的控制方式。這些變形均為本領域技術人員所容易理解，並未超出本發明的保護範圍。 此外，為了敘述方便，前述實施例中多以功能方塊圖的方式對控制電路進行了劃分和介紹，但這並不用於限制本發明。控制電路中的某些電路可能由分立的裝置或者晶片實現，例如，圖7A所示實施例中，導通訊號產生電路2011和導通訊號處理電路2012可以位於獨立於其他電路的晶片之中。而控制電路中的某些電路可能被部分整合在一起，例如由數位訊號處理電路，或可編程裝置(例如PLA、PAL、GAL、EPLD、CPLD、FPGA等)實現。圖16為根據本發明實施例的用於多相開關變換器的控制晶片330B的示意性方塊圖。與圖9所示實施例相比，圖16中的可程式設計裝置集中實現了主從判斷電路、訊號調變電路、開關控制電路、序號計算電路、閾值產生電路、切相控制電路、總相數計算電路、輸出電流計算電路、通信電路和暫存器電路的功能。 雖然前述實施例中，詳細描述了主控制電路對相位控制訊號調變，然後從控制電路基於相位控制訊號進行解析來獲取序號資訊Seq_No的方案，但這並不用於限制本發明，其它合適的序號資訊獲取方式也同樣適用於本發明。例如，在圖17所示實施例中，每個控制電路均包括電阻器，這些電阻器的阻值相同，串聯連接於供電電壓Vcc與參考地之間。控制電路基於該內部電阻器上端的電壓VH和下端的電壓VL，即可計算出自身的序號資訊：
Figure 02_image012
(4) 圖18為根據本發明實施例的多相開關變換器500的示意性方塊圖，其中每個控制電路均具有專用於序號設置的引腳和提供電流至該引腳的電流源。具有不同阻值的電阻器Rs1~Rsn被分別耦接在這些引腳與參考地之間。控制電路根據該引腳上的電壓，可通過計算、查表或者其它的方式獲取自身序號資訊。 本領域技術人員還可以理解，在實際應用中，電流指示訊號I_load與電流閾值I_th之間的比較通常採用滯環比較，基於電流閾值I_th產生增相閾值Ith_add和減相閾值Ith_shed。若電流指示訊號I_load小於Ith_shed，則控制電路進入切相模式；若電流指示訊號I_load大於或等於Ith_add，則控制電路進入正常工作；若電流指示訊號I_load處於Ith_shed與Ith_add之間，則控制電路維持原有工作模式不變。 在一些實施例中，Ith_add=I_th+I_hys，Ith_shed= I_th-I_hys，其中I_hys為滯環值。在另一些實施例中，Ith_add=I_th，Ith_shed=I_th-I_hys。在又一些實施例中，Ith_add=I_th+I_hys，Ith_shed=I_th。 此外，為了防止誤觸發，可以在電流指示訊號I_load小於Ith_shed且該狀態持續一段時間後，控制電路方進入切相模式。 在前述的一些實施例中，在切相模式下，開關控制訊號變為高阻態，驅動電路在接收到該高阻態的開關控制訊號後，使對應開關電路中的電晶體均關斷，以停止功率輸出。然而，這並非用於限制本發明，本領域技術人員可以根據實際需要，選擇其他合適的方式，來使對應開關電路停止功率輸出。而且，在需要停止功率輸出時，開關電路中的電晶體也並非必需同時關斷，對於同步降壓電路而言，可以先關斷上電晶體，然後在檢測到電感電流過零時，再關斷下電晶體。 在一些實施例中，處於閾值電壓Vth1(例如2V)至供電電壓(例如3.3V)之間的電平被認為是高電平(“1”)，處於0V至Vth2(例如1V)之間的電平被認為是低電平(“0”)，處於閾值電壓Vth2與Vth1之間的電平被認為是中間電平。高阻態指的是數位電路的一種輸出狀態，它既不是高電平也不是低電平，如果高阻態再輸入下一級電路的話，對下一級電路無任何影響。如果用儀器檢測的話，高阻態有可能呈現出高電平、低電平或中間電平，由下一級電路決定。 雖然已參照幾個典型實施例描述了本發明，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由於本發明能夠以多種形式具體實施而不脫離發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限於任何前述的細節，而應在隨附申請專利範圍所限定的精神和範圍內廣泛地解釋，因此落入申請專利範圍或其等效範圍內的全部變化和改型都應為隨附申請專利範圍所涵蓋。
100:多相開關變換器 101~10N:控制電路 111~11N:開關電路 200:多相開關變換器 201,201A:主控制電路 202A,202~20N:從控制電路 300:多相開關變換器 330A:控制晶片 330B:控制晶片 331:主控晶片 332~33N:從控晶片 400:多相開關變換器 500:多相開關變換器 1011:序號計算電路 1012:閾值產生電路 1013:切相控制電路 1014:開關控制電路 2011:導通訊號產生電路 2012:訊號調變電路 2013:開關控制電路 2021:序號計算電路 2022:閾值產生電路 2023:切相控制電路 2024:開關控制電路 3030:主從判斷電路 3031,3031A:導通訊號產生電路 3032:訊號調變電路 3033,3033A:開關控制電路 3034:序號計算電路 3035:閾值產生電路 3036:切相控制電路 3037:總相數計算電路 3038:輸出電流計算電路 3039:電流檢測電路 3040:驅動電路 3311:斜坡產生電路 3312:誤差比例積分電路 3313:比較電路 3330:或閘 3331,3333:RS觸發器 3332:閘電路 3334:導通時間控制電路 3335:單觸發電路 3336:開關控制產生電路 3337:相位輸出產生電路 S121:步驟 S122:步驟 S123:步驟 S124:步驟 S125:步驟 S126:步驟 S221:步驟 S222:步驟 S3321:步驟 S3322:步驟 S3323:步驟 S3324:步驟 S3325:步驟 S3341:步驟 S3342:步驟 S3343:步驟 S3344:步驟 S3345:步驟 S3361:步驟 S3362:步驟 S3363:步驟 S3364:步驟 S3365:步驟 S3366:步驟 S3367:步驟 S3368:步驟
[圖1]為根據本發明實施例的多相開關變換器100的示意性方塊圖； [圖2]為根據本發明實施例的多相開關變換器100中控制電路的示意性方塊圖； [圖3]為根據本發明實施例的圖2所示控制電路的工作流程圖； [圖4A和4B]為根據本發明實施例的四相開關變換器在切相模式下的工作波形圖； [圖5A]為根據本發明實施例的多相開關變換器200的示意性方塊圖； [圖5B]為根據本發明實施例的多相開關變換器200中序號分配方法的工作流程圖； [圖6A-6D]為根據本發明實施例的多相開關變換器200在不同訊號調變方式下的工作波形圖； [圖7A]為根據本發明實施例的主控制電路201A的示意性方塊圖； [圖7B]為根據本發明實施例的從控制電路202A的示意性方塊圖； [圖8]為根據本發明實施例的多相開關變換器300的示意性方塊圖； [圖9]為根據本發明實施例的用於多相開關變換器的控制晶片330A的示意性方塊圖； [圖10]為根據本發明實施例的導通訊號產生電路3031A的示意性方塊圖； [圖11]為根據本發明實施例的訊號調變電路3032的工作流程圖； [圖12A]為根據本發明實施例的序號計算電路3034的工作流程圖； [圖12B]為根據本發明實施例的序號計算電路3034在四相開關變換器中的工作波形圖； [圖13]為根據本發明實施例的控制晶片330A中切相控制方法的工作流程圖； [圖14]為根據本發明實施例的開關控制電路3033A的示意性方塊圖； [圖15]為根據本發明實施例的四相開關變換器的工作波形圖； [圖16]為根據本發明實施例的用於多相開關變換器的控制晶片330B的示意性方塊圖； [圖17]為根據本發明實施例的多相開關變換器400的示意性方塊圖； [圖18]為根據本發明實施例的多相開關變換器500的示意性方塊圖。

Claims (18)

  1. 一種用於多相開關變換器的控制電路，與其餘控制電路連接在一起形成菊鍊架構，多相開關變換器包括多個並聯耦接的開關電路，該控制電路包括： 第一端，與其餘控制電路的第一端耦接在一起，以共用相位控制訊號，其中相位控制訊號包括多個用於依次觸發各開關電路向負載提供功率輸出的脈衝； 第二端，耦接至菊鍊架構中前一控制電路的第三端以接收相位輸入訊號； 第三端，耦接至菊鍊架構中後一控制電路的第二端以提供相位輸出訊號；其中 控制電路基於相位控制訊號和相位輸入訊號，產生相位輸出訊號以及控制對應開關電路的開關控制訊號； 控制電路還根據自身序號資訊產生電流閾值，並將代表負載電流的電流指示訊號與電流閾值進行比較，以判斷是否進入切相模式；其中 在切相模式下，控制電路使對應開關電路停止功率輸出，並使其相位輸出訊號等於相位輸入訊號。
  2. 如請求項1所述的控制電路，基於電流閾值產生增相閾值和減相閾值，並將電流指示訊號與增相閾值和減相閾值進行比較，其中在電流指示訊號小於減相閾值時，進入切相模式，在電流指示訊號大於增相閾值時，使對應開關電路恢復正常工作。
  3. 如請求項1所述的控制電路，包括： 序號計算電路，獲取控制電路的序號資訊； 閾值產生電路，耦接至序號計算電路以接收序號資訊，並根據序號資訊產生電流閾值； 切相控制電路，耦接至閾值產生電路，將電流指示訊號與電流閾值進行比較，產生切相控制訊號；以及 開關控制電路，耦接至切相控制電路，基於相位控制訊號、相位輸入訊號與切相控制訊號，產生開關控制訊號與相位輸出訊號。
  4. 如請求項1所述的控制電路，其中相位控制訊號中的多個脈衝被調變以包含各控制電路的序號資訊，控制電路基於接收到的相位輸入訊號與相位控制訊號，獲取自身序號資訊。
  5. 如請求項4所述的控制電路，其中相位控制訊號中的多個脈衝被調變為具有互不相同的脈衝寬度或脈衝幅值，控制電路基於其相位輸入訊號對相位控制訊號進行採樣，並根據採樣所得脈衝的脈衝寬度或脈衝幅值獲取自身序號資訊。
  6. 如請求項4所述的控制電路，其中相位控制訊號被調變為包括第一脈衝，該第一脈衝具有與多個脈衝中其餘脈衝所不同的脈衝寬度或脈衝幅值，控制電路對相位控制訊號進行監測，在檢測到相位控制訊號中的第一脈衝時，開始基於相位控制訊號進行計數，並根據其相位輸入訊號和計數所得值獲取自身序號資訊。
  7. 如請求項1所述的控制電路，包括 主控單元，產生相位控制訊號； 從控單元，基於相位輸入訊號和相位控制訊號，獲取控制電路的序號資訊，根據序號資訊產生電流閾值，並將電流指示訊號與電流閾值進行比較，產生切相控制訊號； 主從判斷電路，判斷控制電路被設置為主控制電路還是從控制電路，產生主從判斷訊號以控制主控單元和從控單元；以及 開關控制電路，耦接至從控單元，基於相位控制訊號、相位輸入訊號與切相控制訊號，產生開關控制訊號與相位輸出訊號。
  8. 如請求項7所述的控制電路，其中主控單元包括： 導通訊號產生電路，產生導通控制訊號； 訊號調變電路，耦接至導通訊號產生電路，基於導通控制訊號，產生預處理訊號；以及 開關，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至訊號調變電路以接收預處理訊號，第二端耦接至控制電路的第一端，控制端耦接至主從判斷電路以接收主從判斷訊號。
  9. 如請求項7所述的控制電路，其中從控單元包括： 序號計算電路，基於相位控制訊號與相位輸入訊號，獲取控制電路的序號資訊； 閾值產生電路，耦接至序號計算電路以接收序號資訊，並根據序號資訊產生電流閾值；以及 切相控制電路，耦接至閾值產生電路，將電流指示訊號與電流閾值進行比較，產生切相控制訊號。
  10. 一種多相開關變換器，包括： 多個並聯耦接的開關電路，其中每個開關電路均具有耦接至輸入電壓的輸入端和耦接至負載以提供輸出電壓的輸出端；以及 多個如請求項1至9中任一項所述的控制電路，連接為菊鍊架構。
  11. 一種多相開關變換器中控制電路的切相控制方法，其中多相開關變換器包括多個並聯耦接的開關電路、以及連接為菊鍊架構的多個控制電路，每個控制電路均具有第一端、第二端與第三端，其中第一端與其餘控制電路的第一端耦接在一起以共用相位控制訊號，第二端耦接至前一控制電路的第三端以接收相位輸入訊號，第三端耦接至後一控制電路的第二端以提供相位輸出訊號，其中相位控制訊號包括多個用於依次觸發多個開關電路向負載提供功率輸出的脈衝，控制電路基於相位輸入訊號和相位控制訊號，產生相位輸出訊號以及控制對應開關電路的開關控制訊號，該切相控制方法包括： 獲取指示負載電流的電流指示訊號； 獲取控制電路的序號資訊； 根據序號資訊產生電流閾值；以及 將電流指示訊號與電流閾值進行比較，以判斷是否使控制電路進入切相模式；其中 在切相模式下，控制電路使對應開關電路停止功率輸出，並使其相位輸出訊號等於相位輸入訊號。
  12. 如請求項11所述的切相控制方法，其中將電流指示訊號與電流閾值進行比較的步驟包括： 基於電流閾值產生增相閾值和減相閾值； 將電流指示訊號與增相閾值和減相閾值進行比較； 在電流指示訊號小於減相閾值時，進入切相模式；以及 在電流指示訊號大於增相閾值時，使對應開關電路恢復正常工作。
  13. 如請求項11所述的切相控制方法，其中相位控制訊號中的多個脈衝被調變以包含各控制電路的序號資訊，控制電路基於接收到的相位輸入訊號與相位控制訊號，獲取自身序號資訊。
  14. 如請求項13所述的切相控制方法，其中相位控制訊號中的多個脈衝被調變為具有互不相同的脈衝寬度或脈衝幅值，控制電路基於其相位輸入訊號對相位控制訊號進行採樣，並根據採樣所得脈衝的脈衝寬度或脈衝幅值獲取自身序號資訊。
  15. 如請求項13所述的切相控制方法，其中相位控制訊號被調變為包括第一脈衝，該第一脈衝具有與多個脈衝中其餘脈衝所不同的脈衝寬度或脈衝幅值，控制電路對相位控制訊號進行監測，並在檢測到相位控制訊號中的第一脈衝時，開始基於相位控制訊號進行計數，並根據其相位輸入訊號和計數所得值獲取自身序號資訊。
  16. 一種用於多相開關變換器的切相控制方法，其中多相開關變換器包括多個並聯耦接的開關電路、以及連接為菊鍊架構的多個控制電路，每個控制電路均具有第一端、第二端與第三端，其中第一端與其餘控制電路的第一端耦接在一起以共用相位控制訊號，第二端耦接至前一控制電路的第三端以接收相位輸入訊號，第三端耦接至後一控制電路的第二端以提供相位輸出訊號，其中該相位控制訊號包括多個用於依次觸發多個開關電路向負載提供功率輸出的脈衝，控制電路基於相位輸入訊號和相位控制訊號，產生相位輸出訊號以及控制對應開關電路的開關控制訊號，該切相控制方法包括： 將所述多個控制電路中的一個配置為主控制電路，以在其第一端提供相位控制訊號； 將其餘控制電路配置為從控制電路，以在其第一端接收相位控制訊號； 使主控制電路對相位控制訊號中多個脈衝進行調變，以使其包含各控制電路的序號資訊；以及 使從控制電路基於接收到的相位輸入訊號與相位控制訊號，獲取自身序號資訊，根據序號資訊產生電流閾值，並將代表負載電流的電流指示訊號與電流閾值進行比較，以判斷是否進入切相模式；其中 在切相模式下，從控制電路使對應開關電路停止功率輸出，並使其相位輸出訊號等於相位輸入訊號。
  17. 如請求項16所述的切相控制方法，其中相位控制訊號中的多個脈衝被調變為具有互不相同的脈衝寬度或脈衝幅值，從控制電路基於其相位輸入訊號對相位控制訊號進行採樣，並根據採樣所得脈衝的脈衝寬度或脈衝幅值獲取自身序號資訊。
  18. 如請求項16所述的切相控制方法，其中相位控制訊號被調變為包括第一脈衝，該第一脈衝具有與多個脈衝中其餘脈衝所不同的脈衝寬度或脈衝幅值，從控制電路對相位控制訊號進行監測，並在檢測到相位控制訊號中的第一脈衝時，開始基於相位控制訊號進行計數，並根據其相位輸入訊號和計數所得值獲取自身序號資訊。
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