TWI279068B - Multi-phase DC-DC converter, and control circuit and method for controlling a multi-phase DC-DC converter - Google Patents

Description

1279068 九、發明說明： L發明戶斤屬之技術領域3 相關申請案對照 本申請案是以於2005年1月27日提出申請之早前曰 專利申請案第2005-020141號案作為基礎並且主張场日本 專利申請案的優先權利益，該日本專利申請案的整個内^ 是被併合於此中作為參考。 4 發明領域 本發明有關於一種變換器，更特別地，係有關於〜 10 多相DC-DC變換器及一種多相DC-DC變換器的控制電路 t先前技術3 發明背景 第 曰本早期公開專利公告案第2000-308337號案、 2002-044941號案、及第2003-284333號案各描述一種習知夕 15

相DC-DC變換器的例子，在其中，數個DC-DC變換器是& 聯連接而且每個變換器是在不同的開關時序（相位）運作。 用於控制DC-DC變換器的方法包括分離-激發及自我_ 激發。就分離-激發而言，一個DC-DC變換器與一個時趋訊 號同步地執行一個切換運作（分離-激發DC-DC變換器）。 就自我-激發而言，一個DC-DC變換器根據該變換器之系統 的時間常數來運作（自我-激發DC-DC變換器）。首先，自 我-激發DC-DC變換器與分離-激發DC-DC變換器將會被描 述，而然後多相DC-DC變換器將會被描述。 第1圖是為一個分離-激發DC-DC變換器100的示意電 20 1279068 路圖。該DC-DC變換器100包括/個控制單元ia和一個變換 器單元90。該變換器單元90包括一個輸出電晶體T1、一個 同步整流器電晶體T2、一個抗流線圈L1、一個電流偵測電 阻器Rsl、及一個平滑電容器C1。該輸出電晶體T1是由一 5個N-通道MOS(金屬氧化半導體）電晶體構築而成。該同步 整流器電晶體T2是由一個N-通道MOS電晶體構築而成。 該控制單元la產生輸出訊號DH1和DL1，它們是彼此互 補’而且把該輸出訊號DH1供應到該輸出電晶體T1的閘極 及把該輸出訊號DL1供應到該同步整流器電晶體T2的閘 10 極0 該輸出電晶體T1的汲極被供應有一個輸入電壓Vi。當 該輸出訊號DH1上升到高（H)位準時，該輸出電晶體T1被 開啟。這樣經由該抗流線圈L1和該電流偵測電阻器Rsl來輸 出一個輸出電壓Vo。當該輸出訊號DL1上升到Η位準時，該 15同步整流器電晶體Τ2被開啟。這樣輸出累積在該抗流線圈 L1内的能量作為輸出電壓Vo。該輸出電壓Vo是由於該平滑 電容器的作用而變平滑。 該控制單元la被供應有該輸入電壓Vi作為電源Vcc。該 電流偵測電阻器Rsl之兩個端的電壓是被施加到被包括於 20 該控制單元la内的電壓放大器2。該電壓放大器2根據一個 流過該電流偵測電阻器Rsl的輸出電流來把一個產生在該 電流偵測電阻器Rsl之兩個端之間的電壓放大並且提供一 個比較器3 —個放大訊號。 被包括於該控制單元la内的誤差放大器4把在一個分 1279068 壓電壓與一個參考電源el之電壓之間的電壓差放大，並且 提供該比較器3—個放大訊號，該分壓電壓是由把該輸出電 壓Vo以電阻器R1和R2分壓來得到。當該輸出電壓Vo到達一 個特定值時該參考電源el的電壓是被設定成與藉著該等電 5 阻器R1和R2來得到的分壓電壓一致。 該比較器3把來自該電壓放大器2之放大訊號的電壓與 來自該誤差放大器4之放大訊號的電壓做比較。當來自該電 壓放大器2之放大訊號的電壓是比來自該誤差放大器4之放 大訊號的電壓高時，該比較器3供應一個正反器電路6的重 10 置端R—個具有Η位準的輸出訊號。當來自該電壓放大器2 之放大訊號的電壓是比來自該誤差放大器4之放大訊號的 電壓低時，該比較器3供應該重置端R—個具有低（L)位準 的輸出訊號。 一個振盪器5供應該正反器電路6的設定端s—個具有 15固定頻率的脈衝訊號。當該正反器電路6的設定端S被供應 有一個具有Η位準的脈衝訊號時，該正反器電路6產生一個 具有Η位準的輸出訊號q和一個具有[位準的輸出訊號/Q。 當該正反器電路6的重置端R被供應有一個η位準脈衝訊號 時，ό亥正反态電路6產生一個l位準輸出訊號Q和一個η位準 20輸出訊號/Q。該正反器電路6的輸出訊號Q是為該控制單元 h的輸出訊號〇H1，而該正反器電路6的輸出訊號/Q是為該 控制單元la的輸出訊號DL1。 該控制單元la響應於一個由該振盪器5供應之脈衝訊 號的上升來在固定的週期把該輸出電晶體T1開啟。當該輸 ^ l279〇68 : 出電晶體ΤΙ被開啟時，流過該抗流線圈L1與該電流偵測電 : 卩且器Rs的電流增加，而且該電壓放大器2之放大訊號的電壓 增加。當該電壓放大器2之放大訊號的電壓增加到該誤差放 大器4之放大訊號的電壓之上時，該正反器電路6的重置端R 5 被供應有一個Η位準訊號。結果，該輸出電晶體T1被關閉， 該同步整流器電晶體Τ2被開啟，而累積在該抗流線圈L1内 的能量被輸出。 φ 如果當該等輸出電晶體Τ1和Τ2被開啟或關閉時該輸出 電壓Vo降低的話，該誤差放大器4之放大訊號的電壓變得比 10該電壓放大器2之放大訊號的電壓高。在這情況中，該比較 器3的輸出訊號需要一個相當長的時間來上升到η位準。這 樣延長了該輸出電晶體Τ1的開啟-時間。 當該輸出電壓Vo增加時，該誤差放大器4之放大訊號的 電壓變得比該電壓放大器2之放大訊號的電壓低。在這情況 15中，该比較器3之輸出訊號上升到Η位準所需的時間是短 的。這縮短了該輸出電晶體T1的開啟_時間。 ® 該輸出電晶體T1是根據一個自該振盪器5提供之脈衝 訊號的頻率在固定的頻率被開啟。該輸出電晶體打被關閉 的時序是根據在該輸出電流上的增加來被決定。該電晶體 20 T1的關閉時序是根據在該輸出電壓Vo上的增加或者降低來 被改變俾可保持該輸出電壓v〇固定。 第2圖是為一個自我-激發DC-DC變換器200的示意電 路圖。該DC-DC變換器200包括一個變換器單元9〇,其是與 被包括於在第1圖中所示之DC-DC變換器1〇〇内的變換器單 8 1279068 元90相同。 被包括在一個控制單元lb内的比較器7把一個分壓電 壓與一個參考電源el的電壓做比較，該分壓電壓是藉由把 一個輸出電壓Vo以電阻器R1*R2分壓來得到。當該輸出電 5壓Vo到達一個特定值時，該參考電源el的電壓是被設定成 與由該等電阻器R1和尺2所得到的分壓電壓一致。當由該等 電阻器R1和R2得到的分壓電壓是比該參考電源el的電壓高 時，該比較器7產生一個l位準輸出訊號。當由該等電阻器 R1和R2得到的分壓電壓是比該參考電源el的電壓低時，該 10比較器7產生一個Η位準輸出訊號。 一個單穩態正反器電路8從該比較器7接收一個輸出訊 號並且產生訊號Q和/Q，該等訊號Q和/Q是彼此互補。該單 穩態正反器電路8響應於來自該比較器7的Η位準輸出訊號 來產生一個Η位準輸出訊號Q 一個固定時間。 15 該單穩態正反器電路8的輸出訊號Q是供應到一個輸出 電晶體Τ1的閘極作為一個輸出訊號DH1，而該正反器電路8 的輸出訊號/ Q是供應到一個同步整流器電晶體Τ 2的閘極作 為一個輸出訊號DL1。 在固定該電晶體Τ1之開啟-時間的該DC-DC變換器2〇〇 2〇 中，當該輸出電晶體丁 1被開啟時，該輸出電壓Vo增加，而 當該輸出電晶體T1被關閉時，累積於該抗流線圈L1内的能 量被釋放。當累積於該抗流線圈L1内的能量降低時，該輸 出電壓Vo降低而且由該等電阻器R1和R2得到的分壓電壓 降低在該參考電源el的電壓下面。在這情況中，該單穩態 1279068 正反裔電路8產生-個H位準輸出訊號Q一個固定的時間因 此該電晶體T1被開啟並且被維持在開啟狀㈣固定的時 間。就這運作而言，該輸出電壓v〇是根據該參考電源 被維持成-個1U定f壓。該輸出電晶抓的開啟_時間，不 管-個在其中該輸出電壓v〇是改變的週期，是被固定。然 而，當該輸出電壓V〇p♦低時，該輸出電晶體以的關閉·時間 被縮短。結果，該輸出電晶體耵的切換頻率是根據該輸出 電壓Vo來改變。

第3圖是為一個具有兩個相之多相D(>DC變換器3⑽的 10 示意電路圖。變換器單元9_9b是與在第】圖中所示°°的變換 器單元90相同。一個平滑電容器C1*由該兩個變換器單元 9a和9b共享。 一個控制單元lc包括一個電壓放大器2a、〜個電壓放 大器2b、一個比較器3a、一個比較器3b、一個正反器電路 15 6a、及一個正反器電路讣。該電壓放大器2a把〜個電流偵 測電阻器Rsl之兩個端子間的一個電壓放大。該電壓放大器 2b把一個電流偵測電阻器Rs2之兩個端子間的—個電壓放 大。該比較器3a把該電壓放大器2a的輸出電壓與一個誤差 放大器4的輸出電壓做比較。該比較器3b把該電壓放大器2b 2〇 的輸出電壓與該誤差放大器4的輸出電壓做比較。該正反器 電路6a根據該比較器3a的輸出訊號來產生用於控制該變換 器單元9a的輸出訊號DH1和DL1。該正反器電路6b根據該比 較器3b的輸出訊號來產生用於控制該變換器單元9b的輸出 訊號DH2和DL2。 10 1279068 一個振盪器5a供應該等正反器電路6a和6b中之每一者 的設定端S—個脈衝訊號。該振盪器5a輪流地供應該等正反 器電路6a和6b兩個脈衝訊號。因此，該振盪器5a之脈衝訊 號的頻率是實質上為在第1圖中所示之振盪器5之脈衝訊號 5 之頻率的兩倍。 該等變換器單元9a和9b中之每一者是以與在第1圖中 所示之電流-模式類型DC-DC變換器1〇〇中之相同的頻率由 該控制單元lc運作。然而，該等正反器電路以和沾是根據 兩個具有彼此偏差180度之相位的脈衝訊號來運作。因此， 10該等變換器單元9a和9b是在一個實質上為它們之負載之運 作頻率之兩倍的頻率下運作。 I[發明内容3 發明概要 15 在第1圖中所示的分離-激發DC_DC變換器1〇〇經常在 相同的頻率下運作，並且具有其之輸出電壓^之㈠卯^是微 小的特性。然而，該DC-DC變換器丨〇〇在其之負載突然改變 與在輸出電晶體τι被開啟之間具有一個時間lag。因此，該 DC-DC變換器議具有-個對在負載中之突然改變反應不 良的問題。為了解決這個問題，在第丨圖中所示之dc_d=變 換器的運作頻率會被增加，或者在第3圖中所示之多相 DC-DC變換器300之相缝目會被增加。然而，如^該^出目 電晶體的切換週期被進一步縮短的話，該輪出電晶體的運 作效率是由於該輸出電晶體的閘極容量而降低。=2，捭 加該輸出電晶體的切換頻率無法適足地改進該變換哭的負 20 1279068 載反應。 於在第2圖中所*的自我-激發DC-DC變換器2〇〇中，該 輸出電晶體丁1是根據該輸出電壓來被開啟。因此，該DC-DC Μ換器200具有對其之負載之突然改變較佳的反應。然而， 5讜時序，該輸出電晶體是在該時序被開啟，不被固定。因 此孩DC-DC變換器2〇〇無法執行改變數個並聯連接之 DCXDC變換器中之每一者之切換時序（相位）的多相控制。 本發明提供一種自我-激發多相DC-DC變換器，其具有 釀财其之貞載上之突然改變滿意的反應，及提供—種如此 10之多相DC-DC變換器用的控制電路。 本發明之一個特徵是為一種多相DC-DC變換器，其包 括一個輸出端、數個各接收一個輸入電壓並產生一個輸出 電壓給該輸出端的變換器單元、及一個連接至該數個變換 器單元的控制單元。該控制單元包括一個用於把該輸出電 15壓與一個第一參考電壓做比較俾可產生一個表示該比較結 果之第一電壓比較訊號的第一電壓比較器。一個電流比較 _ 電路把數個依據該等變換器單元之輸出電壓而定的輸出電 流做比較俾可產生數個分別對應於該等變換器單元的電流 比較訊號。一個連接至該第一電壓比較器與該電流比較電 20路的訊號產生電路產生數個分別用於控制該等變換器單元 的控制訊號以致於當該第一電壓比較訊號表示該輸出電壓 是比該第一參考電壓低時，一個變換器單元，一個較小的 輸出電流流過該變換器單元，是根據由該電流比較電路所 產生的電流比較訊號來被運作。 12 1279068 本發明的另一特徵是為一種用於控制一個多相DC-DC 變換器的控制電路，該DC-DC變換器包括一個輸出端及數 個變換器單元，每個變換器單元接收一個輸入電壓並且產 生一個輸出電壓給該DC-DC變換器的輸出端。該控制電路 5 包括一個用於把該輸出電壓與一個第一參考電壓做比較俾 可產生一個表示比較結果之第一電壓比較訊號的第一電壓 比較器。一個電流比較電路把數個依據由該等變換器單元 所產生之輸出電壓而定的輸出電流做比較俾可產生數個分 別對應於該等變換器單元的電流比較訊號。一個連接至該 10 第一電壓比較器與該電流比較電路的訊號產生電路產生數 個分別用於控制該等變換器單元的控制訊號以致於當該第 一電壓比較訊號表示該輸出電壓是比該第一參考電壓低 時，一個變換器單元，一個較小的輸出電流流過該變換器 單元，是根據由該電流比較電路所產生的電流比較訊號來 15 被運作。 本發明之再一特徵是為一種用於控制多相DC-DC變換 器的方法，該DC-DC變換器包括一個輸出端和數個變換器 單元，每個變換器單元接收一個輸入電壓並且產生一個輸 出電壓給該DC-DC變換器的輸出端。該方法包括把該輸出 20 電壓與一個第一參考電壓做比較俾可產生一個表示該比較 結果的第一電壓比較訊號'把數個依據由該等變換器單元 所產生之輸出電壓而定的輸出電流做比較俾可產生數個分 別對應於該等變換器單元的電流比較訊號、及產生數個分 別用於控制該等變換器單元的控制訊號以致於當該第一電 13 1279068 壓比較訊號表示該輸出電壓是比該第一參考電壓低時，一 : 個變換器單元，一個較小的輸出電流流過該變換器單元， 是根據該等電流比較訊號來被運作。 本發明之其他特徵和優點將會由於後面配合該等舉例 5 描繪本發明之原理之附圖的描述而變得清楚明白。 圖式簡單說明 本發明，與其之目的和優點一起，會藉由配合該等附 圖參閱後面目前之較佳實施例的描述而得到最佳的了解， ® 在該等附圖中： 10 第1圖是為一種習知分離-激發DC-DC變換器的示意電 路圖； 第2圖是為一種習知自我-激發DC-DC變換器的示意電 路圖； 第3圖是為一種習知多相DC-DC變換器的示意電路圖； 15 第4圖是為本發明之第一實施例之DC-DC變換器的示 意電路圖； ® 第5圖是為本發明之第二實施例之DC-DC變換器的示 意電路圖； 第6圖是為本發明之第三實施例之DC-DC變換器的示 20 意電路圖； 第7圖是為本發明之第四實施例之DC-DC變換器的示 意電路圖； 第8圖是為本發明之第五實施例之DC-DC變換器的示 意電路圖； 14 !279〇68 第9圖是為本發明之第六實施例之DODC變換器的示 思電路圖；及 第10圖是為本發明之第七實施例之DC-DC變換器的示 意電路圖。 5 【實施冷式】 較佳實施例之詳細說明 在該等圖式中，相同的標號從頭到尾是用於相同的元 件。 第4圖是為本發明之第一實施例之多相DC-DC變換器 10 10的示意電路圖。 該DC-DC變換器1 〇是為個具有兩個相的自我-激發 多相DC-DC變換器。該DC-DC變換器1〇包括兩個變換器單 元11a和lib、一個控制單元12、及一個平滑電容器C1。 該第一變換器單元11a包括一個輸出電晶體Tla、一個 15同步整流器電晶體T2a、一個抗流線圈Lla、及一個電流偵 測電阻器Rsa。該輸出電晶體Tla是由一個N-通道M0S電晶 體構築而成。該同步整流器電晶體T2a是由一個N·通道M0S 電晶體構築而成。該輸出電晶體T1 a具有一個用於接收一個 來自該控制單元12之控制訊號DHa的閘極、一個用於接收 20 一個輸入電壓vi的汲極、及一個連接至該同步整流器電晶 體T2a的源極。該同步整流器電晶體T2a具有一個用於接收 一個來自該控制單元12之控制訊號DLa的閘極、一個連接至 該輸出電晶體Tla的汲極、及一個連接至地線gnd的源極。 該抗流線圈Lla具有一個連接至該輸出電晶體Tla的第一端 15 1279068 • 及一個連接至該電流偵測電阻器Rsa的第二端。該電流偵測 : 電阻器Rsa具有一個連接至該抗流線圈Lla的第一端及一個 連接至該平滑電容器C1的第二端。該電容器C1具有一個連 接至该電流偵測電阻器Rsa的第一端和一個連接至地線 5 GND的第二端。 該控制單元12產生該第一控制訊號D H a和該第二控制 訊號DLa，它們是彼此互補的。該輸出電晶體Tu與該同步 • 整流器電晶體T 2 a是響應於該第一控制訊號D H a與該第二 控制訊號DLa來被互補地開啟與關閉。藉由該等電晶體Τι& 10和T2a被開啟與關閉，該輸入電壓Vi被降低，而一個輸出電 壓Voa被產生。該輸出電壓v〇a是藉著該平滑電容器α來變 平滑。該電流偵測電阻器Rsa的兩個端是連接至該控制單元 12。一個具有一個在該電阻器Rsa之第一端（在該抗流線圈 Lla與該電阻器Rsa之間之節點）之電壓的訊號CSa& _個 15具有一個在該電阻器Rsa之第二端之電壓的訊號FB是被回 ^ 饋到該控制單元12。 該第二變換器單元11b包括一個輸出電晶體Tib、一個 同步整流裔電晶體T2b、一個抗流線圈L1 b、及一個電流 貞 測電阻器Rsb。該輸出電晶體Tib是由一個N-通道M0S電晶 20體構築而成。該同步整流器電晶體T2b是由一個N-通道ΜOS 電晶體構築而成。該輸出電晶體Tib具有一個用於接收一個 來自該控制單元12之控制訊號DHb的閘極、一個用於接收 該輸入電壓Vi的汲極、及一個連接至該同步整流器電晶體 T2b的源極。該同步整流器電晶體T2b具有一個用於接收一 16 1279068 個來自該控制單元12之控制訊號DLb的閘極、一個連接至 該輸出電晶體τ 1 b的汲極、及一個連接至地線GND的源極。 4抗流線圈Lib具有一個連接至該輸出電晶體Tlb的第一端 及一個連接至該電流偵測電阻器Rsb的第二端。該電流偵測 5電阻器Rsb具有一個連接至該抗流線圈Lib的第一端及一個 連接至該平滑電容器cu々第二端。該電容器C1具有一個連 接至該電流偵測電阻器Rsb的第一端和一個連接至地線 GND的第二端。 該控制單元12產生該第一控制訊號DHb和該第二控制 1〇訊號DLb，它們是彼此互補的。該輸出電晶體Tib與該同步 整流器電晶體T2b是響應於該第一控制訊號DHb與該第二 控制訊號DLb來被互補地開啟與關閉。當該等電晶體Tlb和 T2b是分別被開啟與關閉時，該輸入電壓vi被降低，而一個 輸出電壓Vob被產生。該輸出電壓vob是藉著該平滑電容器 15 C1來變平滑。該電流偵測電阻器Rsb的兩個端是連接至該控 制單元12。一個具有一個在該電阻器尺讣之第一端（在該抗 流線圈Lib與該電阻器Rsb之間之節點）之電壓的訊號csb 及一個具有一個在該電阻器Rsb之第二端之電壓的訊號FB 是被回饋到該控制單元12。 20 該控制單元12根據在該電流偵測電阻器Rsa之兩個端 之間的電壓（即，被回饋之該等訊號CSa和FB的電壓）來偵 測一個輸出電流la。此外，該控制單元12根據在該電流偵 測電阻器Rsb之兩個端之間的電壓（即，被回饋之該等訊號 CSb和FB的電壓）來偵測一個輸出電流Ib。根據該等被偵測 17 1279068 的電流I a和I b，該控制單元12產生被供應到該第一變換器單 元11a的該等控制訊號DHa和DLa，及被供應到該第二變換 器單元1 lb的該等控制訊號DHb和DLb。 該控制單元12包括兩個電壓放大器21a和21b、一個比 5 較斋22、一個電壓比較器23、一個參考電源el、電阻器ri 和R2、兩個AND電路24a和24b、及兩個單穩態正反器電路 (於此後稱為” FF電路，，）25a和25b。該等電壓放大器2la和 21b與該比較器22構成一個電壓比較電路。該等AND電路 24a和24b與該等FF電路25a和25b構成一個訊號產生電路。 10 該第一電壓放大器21a具有一個用於接收自該第一變 換器單元11a回饋之該訊號CSa的非反相輸入端，及一個用 於接收該訊號FB的反相輸入端。該第一電壓放大器21a把在 該等訊號CSa與FB之間的電壓差放大俾可產生一個放大訊 號Sla。該放大訊號Sla具有一個對應於一個在該電流偵測 15 電阻器Rsa之兩個端之間之電壓差，即，流過該電流偵測電 P且器Rsa之電流la，的電壓。 該第二電壓放大器21b具有一個用於接收自該第二變 換器單元lib回饋之該訊號CSb的非反相輸入端，及一個用 於接收該訊號FB的反相輸入端。該第二電壓放大器21b把在 20該等訊號CSb與FB之間的電壓差放大俾可產生一個放大訊 號Sib。該放大訊號Sib具有一個對應於一個在該電流偵測 電阻器Rsb之兩個端之間之電壓差，即，流過該電流偵測電 阻器Rsb之電流lb，的電壓。 該比較器22具有一個用於接收該第一電壓放大器21a 18 1279068 之放大訊號Sla的反相輸入端及一個用於接收該第二電壓 放大器21b之放大訊號Sib的非反相輸入端。該比較器22把 該等放大訊號Sla與Sib做比較。根據該比較結果’該比較 器22產生比較訊號S2a和S2b，它們是彼此互補。當該第一 5電壓放大器21a之放大訊號Sla的電壓是比該第二電壓放大 器21b之放大訊號Sib的電壓高時，該比較器22產生一個L 位準比較訊號S2a和一個Η位準比較訊號S2b。當該放大訊號 Sla的電壓是比該放大訊號Sib的電壓低時，該比較器22產 生一個Η位準比較訊號S2a和一個L位準比較訊號S2b。 10 該第一電壓放大器21a之放大訊號Sla的電壓對應於在 該電流偵測電阻器Rsa之兩個端之間的電壓，即，流過該電 流偵測電阻器Rsa的電流la。該第二電壓放大器21b之放大 訊號Sib的電壓對應於流過該電流偵測電阻器Rsb的電流 lb。因此，該比較器22把該第一變換器單元lla的輸出電流 15 Ia與該第二變換器單元Hb的輸出電流Ib做比較。該控制單 元12根據該比較結果來產生該等控制訊號DHa，DLa，DHb， 和 DLb。 該訊號FB是被回饋到該第一電阻器似的第一端。該第 電阻裔R1的第一端是連接至該第二電阻器R2的第一 2〇端，而該第二電阻器R2的第二端是連接到地線gnd。一個 在該第-電阻㈣與該第二電随㈣之間的節點是連接 至該電壓比較器23。該第-和第二電阻HR1和R2構成-個 分壓電路，其根據該第一和第二電阻魏和们的電阻比來 分割該回饋訊號FB俾可產生一個分壓電壓vf。 19 1279068 该電壓比較器23具有一個用於接收該訊號FB之分壓電 壓vf的反相輸入端及一個用於接收來自該參考電源ei之參 考黾壓Vrl的非反相輸入端。當該輸出電壓v〇到達一個特定 值時’該參考電壓Vrl是被設定與藉著該等電阻器幻和们 5來得到的分壓電壓一致。該電壓比較器23把該分壓電壓Vf 與該參考電壓Vr做比較並且根據該比較結果來產生一個具 有一個電壓位準的比較訊號S3。當該電壓Vf是比該參考電 壓Vrl高時該電壓比較器23產生一個L位準比較訊號S3而當 該電壓Vf是比該參考電壓Vrl低時產生一個η位準比較訊號 10 S3 ° 該第一AND電路24a接收該等比較訊號S2a和S3、實現 該等比較訊號S2a和S3的邏輯AND運算、並且根據該運算結 果來產生一個具有一個電壓位準的訊號S4a。該第二AND電 路24b接收該等比較訊號S2b和S3、實現該等比較訊號S2b 15和S3的邏輯AND運算、並且根據該運算結果來產生一個具 有一個電壓位準的訊號S4b。 被供應到該第一 AND電路24a的比較訊號S2a及被供應 到該第二AND電路24b的比較訊號S2b是彼此互補的。因 此，當該輸出電壓Vo是比一個預定電壓高時（特別地，當 2〇 該輸出電壓Vo的分壓電壓Vf是比該參考電壓Vrl高時），該 第一 AND電路24a產生一個L位準訊號S4a。當該輸出電壓Vo 是比該預定電壓高時，該第二AND電路24b產生一個L位準 訊號S4b。此外，當該輸出電壓Vo是比該預定電壓低時，該 第一與第二AND電路24a與24b中之一者產生一個Η位準訊 20 1279068 號，而該第一與第二AND電路24a與24b中之另一者產生一 個L位準訊號。更特別地，與有一個較低輸出電流流過之變 換器單元11 a或1 lb對應的AND電路24a或24b產生一個Η位 準訊號。 5 該第一FF電路25a接收來自該第一AND電路24a的輸出 訊號S4a並且根據該輸出訊號S4a來產生一個Η位準控制訊 號DHa—個固定時間。此外，該第一ρρ電路25a產生一個與 該控制訊號DHa互補的控制訊號DLa。該第二FF電路25b接 收來自該第二AND電路24b的輸出訊號S4b並且根據該輸出 10訊號S4b來產生一個Η位準控制訊號DHb—個固定時間。此 外’該第二FF電路25b產生一個與該控制訊號DHb互補的控 制訊號DLb。 該多相DC-DC變換器10的運作現在將會作說明。 假设流過該第二變換器單元1 lb之電流偵測電阻器Rsb 15的電流Ib是比流過該第一變換器單元11a之電流偵測電阻 器Rsa的電流la小。該比較器22產生一個；l位準比較訊號S2a 和一個Η位準比較訊號S2b。在這情況中，當該輸出電壓％ 降低在該預定電壓下面時（該分壓電壓低在該參考電 壓Vrl下面），該電壓比較器23產生一個η位準比較訊號 20 S3。因此，該第一 AND電路2如產生一個L位準訊號S4a而該 第一AND電路24b產生一個Η位準訊號S4b。 该第二FF電路25b響應於該η位準訊號S4b來產生一個 Η位準控制訊號DHb—個固定時間並且產生一個與該控制 訊號DHb互補的控制訊號DLb。響應於該控制訊號DHb，該 21 1279068 輸出電晶體Tib被開啟，因此該電流lb流動而且該輸出電壓 Vo增加。在該固定時間逝去之後，該輸出電晶體Tib被關 閉，因此該同步整流器電晶體T2b被開啟而且累積於該抗流 線圈Lib内的能量被釋放。

10 15

當該電流lb是比該電流la大時，該比較器22產生一個Η 位準比較訊號S2a和一個L位準比較訊號S2b。在這情況中， 當該輸出電壓Vo降低在該預定電壓下面時（該分壓電壓Vf 降低在該參考電壓Vrl下面），該電壓比較器23產生一個Η 位準比較訊號S3。因此，該第一AND電路24a產生一個Η位 準訊號S4a而該第二AND電路24b產生一個L位準訊號S4b。 該第一FF電路25a響應於該Η位準訊號S4a來產生一個 Η位準控制訊號DHa—個固定時間，並且產生一個與該控制 訊號DHa互補的控制訊號DLa。響應於該控制訊號DHa，該 輸出電晶體Tla被開啟，因此該電流la流動而且該輸出電壓 Vo增加。在該固定時間逝去之後，該輸出電晶體Tla被關 閉，因此該同步整流器電晶體T2a被開啟而且累積於該抗流 線圈Lla内的能量被釋放。 該第一實施例的多相DC-DC變換器10具有在下面所述 的優點。 20 (1)該控制單元12把該輸出電壓Vo與該參考電壓Vrl 做比較。根據該比較結果，該控制單元12開啟該等變換器 單元lla和lib的輸出電晶體Tla和Tib—個固定時間。由於 該多相DC-DC變換器10是為一個自我-激發多相變換器，每 個輸出電晶體是響應於一個在該多相DC-DC變換器10之輸 22 l2?9〇68 出％疋上之由在其之負載中之突然改變所產生的改變來被 開啟。這樣，該多相DODC變換器1〇具有滿意的反應。 (2)該控制單元12把該第一和第二變換器單元1以和 1 lb的輸出電流la與lb做比較。根據該比較結果，該控制單 5 一 凡12產生控制訊號，以致於有一個較小輸出電流流過的一 個變換器單元被運作。因此，當該輸出電壓ν〇在一個變換 器單元（例如，該第一變換器單元lla)正運作來供應該電 流la時由於在負載上的突然改變而降低時，有一個較小輸 出電流流過的另一個變換器單元（在本實施例中該第二變 1〇換器單元llb)被運作。這樣，數個變換器單元是在不需要 它們之時序被控制下被連續地運作。該DC-DC變換器10具 有對在輸出電壓Vo上之改變進步的反應。 第5圖是為本發明之第二實施例之多相dc-DC變換器 3 0的不意電路圖。 5 该DC-DC變換器30是為一個具有兩個相位的自我-激 發多相DC-DC變換器。該DC-DC變換器30包括兩個變換器 單元11a和lib、一個控制單元32、及一個平滑電容器C1。 該控制單元32包括兩個電壓放大器21a和21b、一個比 較器22、兩個電壓比較器23a和23b、兩個參考電源el和e2、 20 兩個電阻器R1和R2、兩個AND電路24a和24b、兩個單穩態 正反器電路（於此後稱為”FF電路，，）25a和25b、及兩個OR 電路26a和26b。該第二實施例的控制單元32具有一個結 構，在其中，該電壓比較器23b、該參考電源e2、及該等OR 電路26a和26b是加入到該第一實施例的控制單元12。 23 1279068 該第一電壓比較器23a實質上以與該第一實施例之電 壓比較器23相同的形式來運作。更特別地，該第一電壓比 較器23a把一個分壓電壓Vf與一個參考電壓Vrl做比較，並 且根據該比較結果來產生一個具有一個電壓位準的比較訊 5 號 S3a〇 該第二電壓比較器23b具有一個用於接收該訊號Fb之 分壓電壓Vf的反相輸入端及一個用於接收來自該參考電源 e2之第二參考電壓Vr2的非反相輸入端。該第二參考電壓 Vr2被設定成比被供應到該第一電壓比較器23a的該第一參 10 考電壓Vrl低。該第二電壓比較器23b把該分壓電壓vf與該 第二參考電壓Vr2做比較並且根據該比較結果來產生一個 具有一個電壓位準的比較訊號S3b。當該電壓Vf是比該第二 參考電壓Vr2咼時該第二電壓比較器23b產生一個l位準比 較訊號S3b而當該電壓Vf是比該第二參考電壓Vr2低時產生 15 一個Η位準比較訊號S3b。 該第一 OR電路26a接收來自該比較器22的比較訊號 S2a和來自該第二電壓比較器23b的比較訊號S3b、實現該等 比較訊號S2a和S3b的邏輯OR運算及根據該運算結果來產 生一個具有一個電壓位準的訊號S5a。該第二OR電路26b接 2〇 收來自該比較器22的比較訊號S2b和來自該第二電壓比較 器23b的比較訊號S3b、實現該等比較訊號S2b和S3b的邏輯 OR運算、及根據該運算結果來產生一個具有一個電壓位準 的訊號S5b。 被供應到該第一 OR電路26a的比較訊號S2a和被供應 24 1279068 到該第二OR電路26b的比較訊號S2b是彼此互補的。因此， 當該輸出電壓Vo是比一個第二預定電壓高時（特別地，該 輸出電壓Vo的分壓電壓Vf是比該第二參考電壓Vr2高 時），該第一 OR電路26a產生一個具有一個實質上與該比較 5 器22之輸出比較訊號S2a之位準相同之電壓位準的訊號 S5a。當該輸出電壓v〇是比該第二預定電壓高時，該第二 OR電路26b產生一個具有一個實質上與該比較器22之輸出 比較訊號S2b之位準相同之電壓位準的訊號S5b。此外，當 該輸出電壓Vo是比該第二預定電壓低時，該第一和第二〇R 10電路26a和26b分別產生Η位準訊號S5a和S5b。 當該輸出電壓Vo是比該第二預定電壓高時，該控制單 元32以與該第一實施例之控制單元12相同的形式來運作。 當該輸出電壓Vo降低在該第二預定電壓下面時，該第一和 第二OR電路26a和26b分別產生η位準訊號S5a，S5b。該輸出 15電壓Vo是比該第一預定電壓低。因此，該第一電壓比較器 23a產生一個Η位準比較訊號S3a。據此，該第一和第二AND 電路24a和24b分別產生Η位準訊號以衫以朴。因此，該第一 FF電路25a和該第二FF電路25b分別產生Η位準控制訊號 DHa和DHb。這樣，該第一和第二變換器單元Ua和ub是同 2〇時地運作來供應該負載該等電流岭化。換句話說，該負載 疋被供應有一個是為在標準運作期間所供應之電流兩倍大 的電流。因此，當該輸出電壓v〇由於該負載之突然改變而 P+低日寸’與僅一個變換器單元被運作時比較起來該輸出電 壓Vo在一個較短的時間内增加。 25 1279068 該第二實施例的多相DC-DC變換器30具有在下面所述 的優點。 該控制單元32包括該第二電壓比較器23b，該第二電壓 比較器23b把該輪出電壓ν〇 (分壓電壓vf)與比該第一參考 5電壓Vrl低的第二參考電壓Vr2做比較。該控制單元32根據 該第二電壓比較器23b的比較訊號S3b來同時地運作該第一 和第二變換器單元11a和11b。這致使與在變換器單元Ua和 lib是輪流地運作的標準運作期間比較起來一個較大的電 流是被供應到該負載。結果，即使在該輸出電壓v〇由於在 10負載上之突然改變而降低時，該輸出電壓v〇在一段短時間 之内增加。 第6圖疋為本發明之第三實施例之多相DC-DC變換器 40的示意電路圖。

該DC-DC變換器40是為一個具有三相的自我·激發多 相DC-DC變換器。該DC-DC變換器4〇包括三個變換器單元 lla，llb，和11c、一個控制單元42、及一個平滑電容器q。 該等變換器單元lla至lle中之每—者具有相同的結 構。該第-變換器單元11a包括一個輸出電晶體Tu、一個 同步整流器電晶體T2a、一個抗流線圈Lla、及一個電流偵 測電阻菇Rsa。該輸出電晶體Tla是由一個队通道電晶 體構築而成。該同步整流器電晶體T2a是由叫眺通道购§ 電晶體構築而成。該第二變換器單元Ub包括一個輸出電晶 體m、-個同步整流器電晶體❿、_個抗流線圈^曰、曰 及-個電流制電阻器Rsb。該輸出電晶體m是由一個N· 26 1279068 通這MOS電晶體構築而成。該同步整流器電晶體—是由一 個N通道MOS電晶體構築而成。該第三變換器單元包括 一個輸出電晶體tic、-個同步整流器電晶體m、一個抗 流線圈UC、及一個電流偵測電阻器Rsc。該輸出電晶體Tlc 5是由-個N-通道M0S電晶體構築而成。該同步整流器電晶 體T2c是由-個>^•通道M〇s電晶體構築而成。 邊控制單元42包括三個電壓放大器21a,21b，和21c、三 個比較器22a，22b，和22c、一個電壓比較器23、一個參考電 源e卜兩個電阻器ri和R2、三個AND電路24a，24b，和2如、 10及二個單穩態正反器電路（於此後稱為”ff電路，，）25a，25b， 和 25c 〇 ”亥寺黾壓放大态21a，21b，和21c是分別對應於該等變換 器單元lla，llb，和11c來被配置。該等電壓放大器2ia，21b，和 21c分別根據流過被包括在對應之變換器單元内之電流偵 15 測電阻器的電流來產生訊號Sla，Slb，和Sic。 該等比較器22a，22b，和22c中之每一者是為一個多-輸 入比較器並且具有一個反相輸入端和數個（在本實施例中 為兩個）非反相輸入端。當被供應至其之反相輸入端之訊 號的電壓是比被供應至其之非反相輸入端中之每一者之訊 20 號的電壓低時，該等比較器22a，22b，和22c中之每一者產生 一個Η位準訊號。當被供應至其之反相輸入端之訊號的電壓 是比被供應至其之非反相輸入端中之至少一者之訊號的電 壓高時，該等比較器22a，22b，和22c中之每一者產生一個L位 準訊號。 27 1279068 該等比較器22a，22b,和22c是分別對應於該等變換器單 元lla，llb，和11c來被配置。該等比較器22a, 22b，和22c中之 每一者的反相輸入端是被供應有來自該電壓放大器21a，21b， 或21c之依據流過對應之變換器單元lla，llb，和11c之電流 5 偵測電阻器Rsa，Rsb,或Rsc之電流Ia，Ib，或Ic而定的放大訊號 Sla，Slb，和Sic。該等比較器22a，22b，和22c中之每一者的非 反相輸入端是被供應有依據流過其他之變換器單元lla，llb， 和11c之電流Ia，Ib，或Ic而定的放大訊號Sla，Slb，和Sic。例 如，該比較器22a的反相輸入端是被供應有來自該第一電壓 10 放大器21a之依據流過對應之變換器單元11a之電流偵測電 阻器Rsa之電流la而定的放大訊號Sla。該比較器22a之兩個 非反相輸入端是被供應有其他電壓放大器21b和21c的放大 訊號Sib和Sic。當流過對應之變換器單元的電流是比流過 其他變換器單元的電流低時，該等比較器22a，22b，和22c中 15 之每一者產生一個Η位準比較訊號S2a，S2b，或者S2c。 該等AND電路24a，24b，和24c中之每一者接收該電壓比 較器23的比較訊號S3和對應之比較器22a，22b，或22c的比較 訊號S2a，S2b，或S2c。當該等比較訊號兩者皆是處於η位準 時，該AND電路產生一個Η位準訊號。更特別地，與有比 20 流過其他變換器單元之電流小之電流Ia，Ib，或Ic流過之變換 器單元lla，llb，或11c對應的AND電路（即，與有最小電流 Ia，Ib，或Ic流過之變換器單元lla,llb，或11c對應的AND電路) 產生一個Η位準訊號。 根據該等AND電路24a，24b，和24c的輸出訊號S4a，S4b， 28 1279068 和S4c，,亥等FF電路25a，25b，和25c分別^ ⑴產生控制訊號DHa和 DLa，DHb和 DLb，與 DHc和 DLc。該犛料 u "寺交換器單元Ua，llb，和 nC是響應於這些控制訊號來運作。更特別地，當該輸出電 壓v〇降低在-個預定電壓下面時（該輪出電壓％的分壓電 壓Vf降低在該參考電壓Vrl下面），該控制單元42運作有最 小電流流過的變換器單元lla llb或 ，，次lle，俾供應電流及增 加該輸出電壓Vo。 該第三實施例的多相DC_DC變換器4G具有在下面所述 的優點。 10該控制單元42把該等變換器單Slla，llb，和llc的輸出 f流蛾和峨另—者作啸。根據觀較結果，該控制 單元42產生控制。凡戒，因此有該最小輸出電流流過的一個 變換器單元被運作。因此，當該輸出電壓Vo在-個變換器 單元（例士 -亥第1換益單元叫正運作來供應該電流 15 13_於在輯上的突然改變而降低時，有—個較小輸出 電流流過的另-個變換器單元（例如 被運作。因此，數個變換器單元是在不需要‘: 控制下被㈣地運作。該DC_DC變換㈣具㈣於在輸出 電壓Vo上之改變改進的反應。 20 第7圖是為本發明之第四實施例之多相DC-DC變換器 50的示意電路圖。 ' " 該麟變換器50是為一個具有三相的自我激發多 相DC-DC變換器。該DC_DC變換器％包括三個變換器單元

Ua，llb，和⑴、—個控制單元52、及一個平滑電容器C1。 29 1279068 該控制單元52包括三個電壓放大器21a，21b，和21c、三 個比較器22a，22b，和22c、兩個電壓比較器2如和23b、兩個 參考電源el和e2、兩個電阻器R1和R2、三個and電路 24a，24b，和24c、三個單穩態正反器電路（於此後稱為，，FF電 5 路）25a，25b，和25c、及二個〇R電路26a，26b，和26c。該控制 單元52具有一個結構，在該結構中，該第二電壓比較器 23b、该參考電源e2、與該等〇R電路26a，26b，和26c是被加入 到該第三實施例的控制單元42。 該等OR電路26a，26b，和26c是分別連接在該等比較器 10 22a，22b，和22c ’與該等AND電路24a，24b，和24c之間。該等 OR電路26a，26b，和26c是被供應有來自該第二電壓比較器 23b的比較訊號S3b。更特別地，該〇R電路26a接收來自該 比較器22a的比較訊號S2a和來自該第二電壓比較器23b的 比較訊號S3b並且供應該AND電路24a—個輸出訊號。該〇R 15 電路26b接收來自該比較器22b的比較訊號S2b和來自該第 二電壓比較器23b的比較訊號S3b並且供應該AND電路24b 一個輸出訊號。該OR電路26c接收來自該比較器22c的比較 訊號S2c和來自該第二電壓比較器23b的比較訊號S3b並且 供應該AND電路24c —個輸出訊號。 20 當該輸出電壓Vo是比一個第二預定電壓低時（該輸出 電壓Vo的分壓電壓vf是比被供應到該第二電壓比較器23b 的第二參考電壓Vr2低），所有該等OR電路26a，26b，和26c 分別產生Η位準輸出訊號S5a，S5b，和S5c。因此，當該輸出 電壓Vo降低在該第二預定電壓下面時，該控制單元52運作 30 r9〇68 11b，和lie來供應該負載該等電流 所有該等變換器單元Ua， Ia，Ib，和 Ic 〇 4第四只施例的多相DC.DC變換器50具有在下面所述 的優點。 5 “該控制單元52包括該第二電壓比較器现，其把該輸出 电[Vo (刀[電壓Vf)與比該第_參考電壓⑽低的第二參 考Vi*2做比較。該控制單元a根據該第二電壓比較器 23b的比較心虎S3b來同時地運作該等變換器單元ua,nb， 和11C釔果，與當該等變換器單元lla，llb，和lie是被連續 地運作4比較起來一個較大的輪出電流被供應到該負載。 口此縱使在4輸出電壓％由於該負載之突然改變而降低 時，該輸出電壓Vo在-段短時間之内增加。 第Θ疋為本發明之第五實施例之多相變換器 60的示意電路圖。 15 。亥DC⑽交換器60是為一個具有三相的自我-激發多 相DC-DC^:換器。該DC_DC變換器6〇包括三個變換器單元 lla，llb，和lie、一個控制單元62、及一個平滑電容器ci。 該控制單元62包括三個電壓放大器21a，21b，和21〇、三 個比較态22a，22b，和22c、一個電壓比較器23、一個參考電 20源61、兩個電阻器R1和R2、三個AND電路24a，24b，和24c、 三個單穩態正反器（於此後稱為，，FF電路，，）25a，25b，和 25c、及一個退化運作控制電路27。 該等電壓放大器21a，21b，和21c中之每一者具有一個非 反相輸入端和兩個反相輸出端並且把在被供應至該兩個反 31 1279068 相輸入端之訊號之電壓中之較小之一者與被供應至該非反 相輸入端之訊號之電壓之間的電壓差放大。 該電壓放大器21a具有一個用於接收從該第一變換器 單元11a回饋之訊號CSa的非反相輸入端、一個用於接收一 5 個訊號FB的第一反相輸入端、及一個用於接收來自該退化 運作控制電路27之將於稍後被描述之第一退化控制訊號 SSa的第二反相輸入端。該電壓放大器21a把在該訊號CSa 和該退化控制訊號SSa之電壓中之較低之一者與該訊號FB 之電壓之間的電壓差放大俾可產生一個放大訊號S1 a。當該 10 退化控制訊號SSa的電壓是比該訊號CSa的電壓高時，該電 壓放大器21a產生具有一個對應於在該訊號CSa與該訊號 FB之間之電壓差之電壓的放大訊號Sla。該放大訊號Sla的 電壓相當於一個在該電流偵測電阻器Rsa之兩個端之間的 電壓差（即，流過該電流偵測電阻器Rsa之電流ia的值）。 15 當該第一退化控制訊號SSa的電壓是比該訊號CSa的電 0 壓低時，該電壓放大器21a產生具有一個對應於在該退化控 制訊號SSa與該訊號FB之間之電壓差之電壓的放大訊號 Sla。該退化控制訊號SSa的電壓是由該退化運作控制電路 2 7控制。該退化運作控制電路2 7控制該電壓放大器21 &因此 20 一個依據在該退化控制訊號SSa與該訊號fb之間之電壓差 而定的電流流過該變換器單元1 la的電流偵測電阻器Rsa。 該電壓放大器21b具有一個用於接收從該第二變換器 早元lib回饋之訊號CSb的非反相輸入端、一個用於接收_ 個訊號FB的第一反相輸入端、及一個用於接收來自該退化 32 1279068 運作控制電路27之第二退化控制訊號SSb的第二反相輸入 •端。該電壓放大器21b把在該訊號CSb和該退化控制訊號 SSb之電壓中之較低之一者與該訊號FB之電壓之間的電壓 差放大俾可產生一個放大訊號Sib。當該退化控制訊號SSb 5 的電壓是比該訊號CSb的電壓高時，該電壓放大器21b產生 具有一個對應於在該訊號CSb與該訊號FB之間之電壓差之 電壓的放大訊號Sib。該放大訊號Sib的電壓相當於在該電 φ 流偵測電阻器Rsb之兩個端之間的電壓差（即，流過該電流 偵測電阻器Rsb之電流lb的值）。 1〇 當該第二退化控制訊號SSb的電壓是比該訊號CSb的 電壓低時，該電壓放大器21b產生具有一個對應於在該退化 寺空制訊號SSb與該訊號FB之間之電壓差之電壓的放大訊號 Slb °該退化控制訊號SSb的電壓是由該退化運作控制電路 27控制。該退化運作控制電路27控制該電壓放大器21b因此 15 〜個依據在該退化控制訊號SSb與該訊號FB之間之電壓差 _ 而定的電流流過該變換器單元丨1 b的電流偵測電阻器R s b。 該電壓放大器21c具有一個用於接收從該第三變換器 單元11c回饋之訊號CSc的非反相輸入端、一個用於接收一 個訊號FB的第一反相輸入端、及一個用於接收來自該退化 2〇 運作控制電路27之第三退化控制訊號SSc的第二反相輸入 端。該電壓放大器21c把在該訊號CSc和該退化控制訊號SSb 之電壓中之較低之一者與該訊號FB之電壓之間的電壓差放 大俾可產生一個放大訊號Sic。當該退化控制訊號SSc的電 壓是比該訊號CSc的電壓高時，該電壓放大器21c產生具有 33 1279068 一個對應於在該訊號CSc與該訊號之間之電壓差之電壓 的放大訊號Sic。該放大訊號Slc的電壓相當於一個在該電 流债測電阻器Rsc之兩個端之間的電壓差（即，流過該電流 偵測電阻器Rsc之電流Ic的值）。 5 當該第三退化控制訊號SSc的電壓是比該訊號CSc的電 壓低時，該電壓放大器2lc產生具有_個對應於在該退化控 制訊號SSc與該訊號FB之間之電壓差之電壓的放大訊號 Sic。該退化控制訊號SSc的電壓是由該退化運作控制電路 27控制。該退化運作控制電路27控制該電壓放大器…因此 1〇 一個依據在該退化控制訊號SSc與該訊號FB之間之電壓差 而定的電流流過該變換器單元lle的電流侧電阻器^。 该退化運作控制電路27執行一個用於減少執行一個切 換運作之變換器單元之數目的退化運作。藉由減少要被運 作之變換器單元的數目，電力消耗被降低。即，具有一個 C又換為的攜▼型裝置是被要求延長它們的電池可運 作時間。此外，設置有數個像DVD驅動器般之裝置的個人 电月自或者利用鬲速時鐘訊號來運作的個人電腦是被要求在 /等鏟置非處於使用狀態時或者在一個簡單處理正被執行 時降低它們的電力消耗。為了符合如此的要求，該退化運 20作控制電路27根據該輸出電流的值來改變要被運作之變換 态單元的數目。 、 孩退化運作控制電路接收來自該等電壓放大器2ia，21b， 和21c的矾號Sla，sib，和Slc。根據該等訊，和Μ。， 垓退化運作控制電路27產生退化控制訊號ssa，ssb，和Me。 34 1279068 . ㈣化運作㈣電路27產生該等退化控制訊號 | SSa，SSb，和SSegJ此當—個微小電流至該負載的供應是根據 該等訊號Sla，Slb,和sic而被允許時，該等變換器單元 liMib，和nc中之某些是不祕。供應到該負載的電流是 5為該等變換器單元lla，llb，和llc之輸出電流的總計（即，流 過該等變換器單元lla，llb，和llc之電流積測電阻器以蛾 和Rsc之電流Ia，ibj〇Ic的總計）。變換器6〇具有 # 讀變換器單元時，該DC-DC變換器60根據要被供應到該 負載之電流的量來運作如一個具有n個變換器單元的多相 10 DC-DC變換器（其中，η是為整數且滿Si 。 詳細地，該退化運作控制電路27包括一個加法器以和 一個訊號產生電路29。該加法器28接收該等電壓放大器 21a，21b，和21c的放大訊號sla，slb，和Slc及該等退化控制訊 唬SSa，SSb，和SSc。根據在每個放大訊號之電壓與對應之退 15化控制訊號之電壓之間之比較的結果，該加法器^把具有 籲純電壓之每個訊號的電壓相加俾可產生_個總和訊號。 例如，當該等放大訊號Sla，Slb，和Slc的電壓分別是比該等 退化控制訊號SSa，SSb，和SSc的電壓低時，該加法器28把該 等放大訊號Sla，Slb，和Slc的電壓相加俾可產生一個具有一 20個由該加法所得之電壓的總和訊號。此外，當，例如，該 放大訊號Sla的電壓是比該退化控制訊號SSa的電壓高時， 孩加法斋28把該退化控制訊號ssa與該等放大訊號sib和 Slc的電壓相加俾可產生一個總和訊號。 该吼號產生電路29儲存預定的臨界值電壓。該訊號產 35 1279068 生電路29把由該加法器28所得的總和訊號（該等訊號 Sla，Slb，和Sic的加法結果）與一個臨界值電壓做比較。在 第五貫施例中的訊號產生電路29儲存兩個不同的臨界值電 壓（一個第一臨界值電壓Vtl與一個第二臨界值電壓vt2) 5並且把该加法結果與該等臨界值電壓Vtl和Vt2中之每一者 做比較。當該加法結果是比該兩個臨界值電壓Vtl和Vt2中 之每一者大時，該訊號產生電路29產生具有一個第一電壓 (例如’電源電壓Vcc)的退化控制訊號SSa，SSb，和SSc，該 ® 第一電壓是比該等訊號CSa，CSb，和CSc的可能電壓高。該等 10退化控制訊號SSa’SSb，和SSc的電壓是比該等被回饋之訊號 CSa，CSb，和CSc的電壓高。該等電壓放大器21a,21b，和21c 中之每一者把一個在該訊號CSa,CSb，或CSc與該訊號FB之 間的電壓差放大俾可產生該放大訊號sla，slb，或Slc。在這 情況中’該等變換器單元lla，llb，和lie是以與當由該第三 15實施例之控制單元42所控制時相同的形式來被運作。

當該加法結果是比該臨界值電壓¥11大但是比該臨界 值電壓Vt2小時（其中，vtl是比Vt2小），該訊號產生電路 29把該等退化控制訊號sSa，SSb，和SSc中之一者（例如，該 退化控制訊號SSa)的電壓設定在一個第二電壓，該第二電 2〇 壓是比該等訊號CSa，CSb，和CSc的可能電壓低（例如，接地 GND)，並且把其他的退化控制訊號SSb和SSc的電壓設定 在該第一電壓。結果，該電壓放大器21a把在該退化控制訊 號SSa與該訊號FB之間的電壓差放大俾可產生該放大訊號 Sla。該等電壓放大器21b和21c把在該訊號CSb與該訊號FB 36 1279068 之間及在遠訊號CSc與該訊號FB之間的電壓差放大俾可分 別產生該等放大訊號Sib和Sic。該電壓放大器21a產生一個 相當於與流過該等變換器單元11b和iic之電流比較起來一 個較大之電流是流過該變換器單元1 la之情況的放大訊號 5 Sla。該比較器22a產生一個L位準比較訊號S2a。該電壓放 大器21b產生一個具有一個對應於流過該變換器單元丨lb之 電流lb之電壓位準的訊號sib。該電壓放大器21c產生一個 具有一個對應於流過該變換器單元llc之電流Ic之電壓位準 的訊號Sic。因此，當該輸出電壓v〇降低在一個預定電壓下 10面時，流過該變換器單元lib的電流lb與流過該變換器單元 lie的電流Ic致使該第二FF電路25b或者該第三FF電路25c 被運作。結果，該輸出電壓Vo增加。換句話說，該DC-DC 變換器60根據該輸出電流來運作如一個具有兩個相的多相 DC-DC變換器。 15 當該加法結果是比該等臨界值電壓Vtl和Vt2中之每一 者小時，該訊號產生電路29把該等退化控制訊號SSa至SSc 中之兩者（例如，該等退化控制訊號SSa和SSb)的電壓設 定在該第二電壓及把其他退化控制訊號SSc的電壓設定在 該第一電壓。因此，該等電壓放大器21a和21b把在該退化 2〇 控制訊號SSa與該訊號FB之間及在該退化控制訊號SSb與 該訊號FB之間的電壓差放大俾可分別產生該等放大訊號 Sla和Sib。該電壓放大器21c把在該訊號CSc與該訊號FB之 間的電壓差放大俾可產生該放大訊號Sic。該等電壓放大器 21a和21b產生相當於在與流過該變換器單元1 lc之電流比 37 1279068 較起來較大之電流是流過該等變換器單元lla和Ub時的放 大訊號Sla和Sib。該等比較器22a和22b分別產生乙位準比較 訊號S2a和S2b。該電壓放大器21c產生一個具有一個對應於 流過該變換器單元11c之電流Ic之電壓位準的訊號Slc。因 5此，當該輸出電壓Vo降低在一個預定電壓下面時，該第三 FF電路25c被運作。結果，該輸出電壓v〇增加。換句話說， 該DC-DC變換器60根據該輸出電流來運作如一個單相 DC-DC變換器。 該第五實施例的多相DC-DC變換器60具有在下面所述 10 的優點。 該控制單元62包括該退化運作控制電路27，其對靡於 以該輸出電流（該等變換器單元lla，llb，和llc之輸出電流 Ia，Ib，和Ic的總計）為基礎的電流值來產生用於不動作變換 器單元的退化控制訊號SSa至SSc。該控制單元62根據該等 15 退化控制訊號SSa，SSb，和SSc來令該等變換器單元lla，ub， 和lie不動作。因此，當微小電流至該負載的供應是被允許 時’不必要的變換器單元是不動作。這樣，電力消耗被降 低。 第9圖是為本發明之第六實施例之多相DC-DC變換器 20 7〇的示意電路圖。 該DC-DC變換器70是為一個具有三相的自我-激發多 相DC-DC變換器。該DC-DC變換器70包括三個變換器單元 lla，llb，和lie，一個控制單元72、及一個平滑電容器ci。 該控制單元72包括三個電壓放大器21a，21b，和21c、三 38 1279068 個比較器22a，22b，和22c、兩個電壓比較器23a和23b、兩個 參考電源e 1和e2、兩個電阻器R1和R2、三個AND電路 24a，24b，和24c、兩個單穩態正反器電路（於此後稱為”FF電 路’’）25a和25b、三個OR電路26a，26b，和26c、及一個退化運 5 作控制電路27。該第六實施例的控制電路72具有一個結 構，在該結構中，該第四實施例的電壓比較器23b、該參考 電源e2、及該等〇R電路26a，26b，和26c是被加入到該第五實 施例的控制單元62。

該等OR電路26a，26b，和26c是分別連接在該等比較器 10 22a，22b，和22c與該等AND電路24a，24b，和24c之間。該等〇R 電路26a，26b，和26c是被供應有該第二電壓比較器23b的比 較訊號S3b。更特別地，該qr電路26a接收一個來自該比較 器22a的比較訊號S2a和來自該第二電壓比較器23b的比較 訊號S3b並且供應該AND電路24a—個輸出訊號。該〇R電路 15 2补接收一個來自該比較器22b的比較訊號S2b和來自該第 二電壓比較器23b的比較訊號S3b並且供應該AND電路24b 一個輸出訊號。該OR電路26c接收一個來自該比較器22c的 比較訊號S2c和來自該第二電壓比較器23b的比較訊號S3b 並且供應该AND電路24c —個輸出訊f卢。

20 該第二電I比較器现把—個藉著該等分割該訊號FB 之電阻器R1和R2來得到的分壓電壓Vf與一個比一第一參 考電频1低的第二參考電壓細做比較。根據該比較結 果’當該分壓電！ Vf是比該參考電料2高時該第二電麼比 較器现產生-個L位準比較訊號咖而當該分壓電虔以是 39 1279068 ..比A參考電壓Vi：2低時產生_彳冊位準比較訊號S3b。 •當該輸出電壓V〇是比一個第一預定電壓低（該輸出電 ’ 鮮〇的分壓電壓Vf是比該第一參考電壓Vrl低）且該輸出 电壓Vo疋比一個第二預定電壓高（該輸出電壓％的分壓電 5壓Vf是比該第二參考電壓Vr2高）時，該等〇r電路施，施， 和26c分別產生實質上具有與該等比較器22a，22b，和22〇之 比較訊號相同之位準的訊號S5a，S5b，和S5c。因此，以與在 帛四貫施例中之相同的形式，該控制單元72根據該輸出電 飢來運作η個變換器單元（其中，n是為整數且滿si ίο俾可供應讀負載該輸出電壓v〇。這樣，該dc_dc變換器7〇 運作如一個具有11個相的多相dc_dc變換器。 备该輸出電壓Vo是比該第二預定電壓低（該輸出電壓 Vo的刀壓^Vf是比該第二參考電壓呢低）日夺，所有該等 OR屯5^26a，26b，和26c分別產生η位準訊號S5a，S5b々S5c。 15因此’备5亥輸出電壓％降低在該第二預定電壓下面時，該 φ 控制單7072同時地運作所有該等變換料元lla，llb，和lie 俾可供應該負载該等輸出電流Ia，Ib，和Ic。 该第六實施例的多相DC-DC變換器70具有在下面所述 的優點。 2〇 $控制單7072包括該第二電壓比較器23b，其把該輸出 電壓Vo (分壓電壓Vf)與該比該第一參考電壓w低的第二 參考電壓Vi*2做比較’並且產生該比較訊號。該控制單 元72根據该第二電壓比較器23b的比較訊號來同時地運 作該等變換器單元Ua，Ub，和山。這樣，該控制單元贿 40 1279068 被供應到該域之電流的量來不動作不必要的變換哭 單元俾可降低電力消耗。此外，當該負載突然地改變時y 該控制單元72同時地運作所古—拉a u 雙作所有該等變換器單元lla至llc因 此該輸出電流Vo在一段短時間之内增加。 5 第1G圖疋為本發明之第七實施例之多相DC-DC變換器 8 0的不意電路圖。 該DC_DC變換器80是為—個具有三㈣自我-激發多 _ 4aDC-DCk換器。该DC-DC變換器80包括三個變換器單元 lla，llb，和llc、一個控制單元82、及一個平滑電容器C1。 1〇 該控制單元82包括三個電壓放大器21a，21b，和21C、三 個比較器22a，22b5和22c、兩個電壓比較器23a*23b、兩個 參考電源el和e2、兩個電阻器R1和R2、三個AND電路 24a，24b，和24c、三個單穩態正反器電路（於此後稱為，，FF電 路’’）25a，25b，和25c、三個OR電路26a，26b，和26c、及一個退 15 化運作控制電路27。 _ 該等AND電路24a，24b，和24c中之每一者是為一個接收 一個輸出訊號S5a，S5b，或S5c、一個比較訊號S3a、與一個退 化控制訊號SSa，SSb，或SSc的三個-輸入端元件。該AND電路 24a接收來自該〇R電路26a的輸出訊號S5a、來自該電壓比較 20 器23a的比較訊號S3a、及來自該退化運作控制電路27的退 化控制訊號SSa。根據該比較器22a的比較結果，當一個從 該變換器單元11a供應到該負載的電流la是比從其他之變換 器單元lib和lie供應到該負載之電流lb和Ic小時或者當一 個輸出電壓Vo是比一個第二預定電壓低時，該OR電路26a 41 1279068 彥生一個Η位準訊號S5a。當該輸出電壓v〇是比一個第一預 定電壓低時，該電壓比較器23a產生一個H位準比較訊號 s3a。該退化運作控制電路27根據要被供應到該負載之電流 的量來產生一個用於運作該變換器單元lla的H位準退化控 5制訊號者一個用於使該變換器單元11&不動作的L位 準退化控制訊號SSa。 當該退化控制訊號SSa表示該變換器單元丨la是可運 作、該輸出電壓Vo是比該第一預定電壓低、且該電流“是 •比該等電流lb和Ic小時，該AND電路24a產生一個Η位準訊 10號s4a。當該退化控制訊號SSa表示該變換器單元iia是可運 作且該輸出電壓Vo是比該第二預定電壓低時，該AND電路 24a產生一個Η位準訊號S4a。 該AND電路24b接收來自該0R電路26b的輸出訊號 S5b、來自該電壓比較器23a的比較訊號S3a、及來自該退化 15運作控制電路27的退化控制訊號SSb。根據該比較器22b的 _ 比較結果，當從該變換器單元ub供應_負_電流此是 比從其他之變換器單元lla和Uc供應到該負載之電流“和 1C小B守或者當该輸出電壓v〇是比該第二預定電壓低時，該 OR電路26b產個η位準訊號⑽。當該輸出電壓v〇是比 20 β第-預疋電壓低時，該電壓比較器23a產生—個^位準比 較訊號Sh。該退化運作控制電路η根據要被供應到該負載 之電流的量來產生一個用於運作該變換器單元ub的Η位準 退化控制訊號SSb或者-個用於使該變換器單元仙不動作 的L位準退化控制訊號SSb。 42 1279068 當該退化控制訊號SSb表示該變換器單元} lb是可運 作、該輸出電壓Vo是比該第一預定電壓低、且該電流比是 比該等電流la和IC小時，該AND電路24b產生一個Η位準訊 號S4b。當該退化控制訊號SSb表示該變換器單元Ub是可運 5作且該輸出電壓ν〇是比該第二預定電壓低時，該AND電路 24b產生一個η位準訊號S4a。 該AND電路24c接收來自該〇R電路的輸出訊號 S5c、來自該電壓比較器23a的比較訊號S3a、及來自該退化 運作控制電路27的退化控制訊號SSc。根據該比較器22c的 10比較結果，當從該變換器單元llc供應到該負載的電流化是 比從其他之變換器單元lla和llb供應到該負載之電流㈣口 lb小時或者當一個輸出電壓v〇是比該第二預定電壓低時， 滅OR电路26c產生一個η位準訊號S5c。當該輸出電壓％是 比該第-預定電壓低時，該電壓比較器23a產生一個h位準 15比較訊號S3a。該退化運作控制電路27根據要被供應到該負 φ 狀電流的量來產生一個用於運作該變換器單元11c的Η位 準退化控制訊號SSc或者一個用於使該變換器單元…不動 作的L位準退化控制訊號SSc。 田”亥L化控制汛號SSc表示該變換器單元丨1 c是可運 如作2輸出電麼V〇是比該第一預定電壓低、且該電流城 比該等電流la和lb小時，該AND電路24e產生—個H位準訊 號队。當該退化控制訊號SSc表示該變換器單元llc是可運 X輸出电壓\^〇是比該第二預定電壓低時，該電路 24c產生一個^1位準訊號§和。 43 1279068 這樣，該控制單元82根據要被供應到該負載之電流的 量來控制要運作的η個變換器單元（其中，n是為整數並且 滿足ΐ£η$3)。當該輸出電壓Vo降低在該第一預定電壓下 面時，該控制單元82連續地運作該等變換器單元。當該輸 5出電壓ν〇由於在負載上的突然改變而降低在該第二預定電 壓下面時，該控制單元82同時地運作由該退化運作控制電 路27所選擇之可運作的變換器單元。 該第七實施例的多相D C - D C變換器8 0具有在下面所述 的優點。 1〇 該控制單元82包括該第二電壓比較器23b，其把該輸出 電壓Vo (分壓電壓Vf)與該比該第一參考電壓Vrl低的第二 參考電壓Vr2做比較。該等AND電路24a，24b，和24c分別接收 該等退化控制訊號SSa，SSb，和SSc。因此，該等變換器單元 是根據要被供應至該負載之電流的量來被選擇地不動作俾 15可降低電力消耗。當該負載突然地改變時，該控制單元82 同時地運作該等是根據退化控制訊號SSa，SSb，和SSc來被選 擇之可運作的變換器單元，因此該輸出電流v〇在一段短時 間之内增加。 對於熟知此項技術之人仕來說應是顯而易知的是，在 沒有離開本發明的精神或範圍下，本發明能夠以很多其他 特定的形式來被實現。特別地，應要了解的是，本發明能 夠以後面的形式來被實現。 本發明的應用不受限於具有兩或三相的多相DC-DC變 換器。本發明亦可被應用於具有四或更多個相的多相變換 44 1279068 器。 在該第一和第二實施例中，該控制單元12可以包括兩 個用於產生互補訊號的比較器代替該比較器22。在這情況 中，該第一比較器具有一個用於接收來自該電壓放大器21a 5 之放大訊號Sla的反相輸入端及一個用於接收來自該電壓 放大器21b之放大訊號Sib的非反相輸入端。該第二比較器 具有一個用於接收來自該電壓放大器21b之放大訊號Sib的 反相輸入端及一個用於接收來自該電壓放大器21a之放大 ® 訊號Sla的非反相輸入端。該第一和第二比較器分別產生該 10 等比較訊號S2a和S2b，它們是彼此互補的。 在該第五至第七實施例中，代替供應退化控制訊號到 所有該等電壓放大器21，一個退化控制訊號會被供應到該 等電壓放大器21中之至少一者。這不動作對應於被供應有 退化控制訊號之電壓放大器21的變換器單元。或者，一個 15 退化控制訊號不會被供應到該等電壓放大器21中之至少一 者。在這情況中，對應於未被供應有退化控制訊號之電壓 B 放大器21的變換器單元是被運作來供應該輸出電壓v〇到該 負載。 在該第五至第七實施例中，代替利用退化運作控制電 20路27來產生第一至第三退化控制訊號SSa至SSc，該等退化 控制訊號SSa至SSc中之至少一者可以自一個外部裳置供 應。例如，一個電子裝置可以包括一個用於管理電源的半 導體裝置（例如’微電腦），而該半導體裝置可以供應退化 控制訊號SSa，SSb，和SSc。或者，當該負載是為微電腦時， 45 .1279068 每個變換器單元可输十 之 、 从響應於一個根據由該微電腦所執行 程式來被產生的輪出請求訊號來被運作。 。亥L化運作疋根據該負載來被執行俾改變電流的量。 然而，在該退化運作期間被運作之變換器單元的數目可以 利用一個開關來被設定。 目前的例子和實施例是被視為例證而不是限制，且本 發明不受限於在此中所提供的細節，而是可以在後附之申 睛專利範圍的範圍與等效性之内被改變。 【圖式簡單説明3 第1圖是為一種習知分離-激發DC-DC變換器的示意電 路圖； 第2圖是為一種習知自我·激發DC-DC變換器的示意電 路圖； 第3圖是為一種習知多相DC-DC變換器的示意電路圖； 15 第4圖是為本發明之第一實施例之DC-DC變換器的示 意電路圖； 第5圖是為本發明之第二實施例之DC-DC變換器的示 意電路圖； 第6圖是為本發明之第三實施例之D C - D C變換器的示 20意電路圖； 第7圖是為本發明之第四實施例之DC-DC變換器的示 意電路圖； 第8圖是為本發明之第五實施例之DC-DC變換器的示 意電路圖； 46 1279068 第9圖是為本發明之第六實施例之DC-DC變換器的示 意電路圖；及 第10圖是為本發明之第七實施例之D C - D C變換器的示 意電路圖。

【主要元件符號說明】 100 DC-DC變換器 R 重置端 la 控制單元 5 振盪器 90 變換器單元 6 正反器電路 T1 輸出電晶體 S 設定端 T2 同步整流器電晶體 Q 輸出訊號 L1 抗流線圈 /Q 輸出訊號 Rsl 電流偵測電阻器 Rs 電流偵測電阻器 Cl 平滑電容器 200 DC-DC變換器 DH1 輸出訊號 90 變換器單元 DL1 輸出訊號 7 比較器 Vi 輸入電壓 lb 控制單元 Vo 輸出電壓 8 正反器電路 Vcc 電源 300 DC-DC變換器 2 電壓放大器 9a 變換器單元 3 比較器 9b 變換器單元 4 誤差放大器 lc 控制單元 R1 電阻器 2a 電壓放大器 R2 電阻器 2b 電壓放大器 el 參考電源 3a 比較器 47 1279068

3b 比較器 Voa 6a 正反器電路 Vob 6b 正反器電路 Csb Rs2 電流偵測電阻器 la 5a 振盪器 lb 10 DC-DC變換器 21a 11a 變換器單元 21b lib 變換器單元 22 12 控制單元 23 Tla 輸出電晶體 24a T2a 同步整流器電晶體 24b Lla 抗流線圈 25a Rsa 電流偵測電阻器 25b DHa 控制訊號 Sla DLa 控制訊號 Sib GND 地線 S2a CSa 訊號 S2b FB 訊號 Vf Tib 輸出電晶體 Vr T2b 同步整流器電晶體 S3 Lib 抗流線圈 Vrl Rsb 電流偵測電阻器 S4a DHb 控制訊號 S4b DLb 控制訊號 30 輸出電壓 輸出電壓 訊號 輸出電流 輸出電流 電壓放大ι§ 電壓放大器 比較器 電壓比較器 AND電路 AND電路 正反器電路 正反器電路 放大訊號 放大訊號 比較訊號 比較訊號 分壓電壓 參考電壓 比較訊號 參考電壓 訊號 訊號 DC-DC變換器 48 1279068

32 控制單元 DLc 控制訊號 23a 電壓比較器 50 DC-DC變換器 23b 電壓比較器 52 控制單元 e2 參考電源 23a 電壓比較器 26a OR電路 23b 電壓比較器 26b OR電路 26c OR電路 Vr2 參考電壓 S3b 比較訊號 S5a 訊號 S5c 訊號 S5b 訊號 60 DC-DC變換器 40 DC-DC變換器 62 控制單元 11c 變換器單元 27 退化運作控制電路 42 控制單元 SSa 退化控制訊號 Tic 輸出電晶體 SSb 第二退化控制訊號 T2c 同步整流器電晶體 SSc 第三退化控制訊號 Rsc 電流偵測電阻器 Csc 訊號 21c 電壓放大器 28 加法器 22c 比較器 29 訊號產生電路 24c AND電路 Vtl 臨界值電壓 25c 正反器電路 Vt2 臨界值電壓 Sic 放大訊號 70 DC-DC變換器 Ic 輸出電流 72 控制單元 S2c 比較訊號 80 DC-DC變換器 S4c 訊號 82 控制單元 DHc 控制訊號 49

Claims (1)

1279068 十、申請專利範圍： 弟94114366號申晴案申請專利範圍修正本 95.08.31· 1·一種多相直流對直流(DC-DC)變換器，包含·· 一個輸出端； 數個變換為單元’母個變換器單元接收一個輸入電壓 並且產生一個輸出電壓給該輸出端；及 一個連接至該等變換器單元的控制單元，該控制單元 包括： 10 15 20 一個第一電壓比較器，其用於把該輸出電壓與一 個第一參考電壓做比較俾產生一個表示該比較結果 的第一電壓比較訊號； 一個電流比較電路，其用於把數個是與該等變換 器單元之輸出電壓一致的輸出電流做比較俾可產生 數個分別對應於該等變換器單元的電流比較訊號；及 一個連接至該第一電壓比較器與該電流比較電 路的訊號產生電路，其用於產生數個分別用以控制該 等變換器單元的控制訊號因此當該第一電壓比較訊 號表示該輸出電壓是比該第一參考電壓低時，有一個 較小電流流過的一個變換器單元是根據由該電流比 較電路所產生的電流比較訊號來被運作。 2·如申睛專利範圍第1項所述之多相DC-DC變換器，其中， 該等變換器單元中之每一者包括一個電流偵測電阻器， 而且該電流比較電路包括： 數個分別連接至該等變換器單元的電壓放大器，每個 50 1279068 電壓放大器把一個在該被包括於該對應之變換器單元内 之電流偵測電阻器之兩個端之間的電壓差放大俾可產生 一個放大電壓；及 一個連接至該等電壓放大器的比較器，其用於把數個 5 電壓做比較俾可產生該等電流比較訊號。 3·如申請專利範圍第1項所述之多相DC-DC變換器，其中， 該訊號產生電路包括： 數個連接至該第一電壓比較器與該電流比較電路的 及(AND)電路’每個AND電路接收供對應之變換器單元用 10 的電流比較訊號與該第一電壓比較訊號俾可產生一個邏 輯and輸出訊號；及 數個分別連接至該等and電路的單穩態正反器電 路，該等單穩態正反器電路中之每一者響應於對應之 AND電路之邏輯AND輸出訊號來產生一個用於控制對應 15 之變換器單元的控制訊號。 4·如申請專利範圍第1項所述之多相DC-DC變換器，其中： 該控制單元包括一個用於把該輸出電壓與一個比該 第一參考電壓低之第二參考電壓做比較俾可產生一個第 二電壓比較訊號的第二電壓比較器；及 2〇 當該第二電壓比較訊號表示在該輸出端的輸出電壓 是比該第二參考電壓低時，該訊號產生電路使該電流比 較電路的電流比較訊號無效炎且產生數個控制訊號來同 時地運作該等變換器單元。 5.如申請專利範圍第4項所述之多相DC-DC變換器，其中， 51 1279068 . 該訊號產生電路包括： : 數個連接至該電流比較電路與該第二電壓比較器的 或(OR)電路，每個OR電路接收對應之變換器單元的電流 比較訊號和该第二電壓比較訊號俾可產生一個邏輯QR輸 5 出訊號； 數個連接至該第一電壓比較器和分別至該等〇R電路 的AND電路’每個AND電路接收對應之⑽電路的邏輯⑽ 輸出訊號和該第一電壓比較訊號俾可產生一個邏輯AND 輸出訊號；及 10 數個分別連接至該等AN D電路的單穩態正反器電 路母個單穩怨正反裔電路響應於對應之and電路的邏 輯AND輸出訊號來產生用於控制對應之變換器單元的控 制訊號。 1 6·如申研專利範圍第丨項所述之多相dC_dc變換器，其中·· 15 ”亥彳工制單元包括一個退化運作控制電路，用於把該等 • ^換裔早凡之輸出電流相加俾可得到一個總輸出電流， 及用於根據該總輸出電流來產生用於選擇地不動作 變換器單元之數個退化控制訊號；及 ^ ?孩電流比較電路根據該等退化控制訊號來產生用於 20 4擇地不動作該等變換料元的電流比較訊號。 7·如申明專利範圍第6項所述之多相DC-DC變換器，其中 該退化運作控制電路包括： 個用於把該等變換器單元之輸出電流相加俾 生一個總和訊號的加法器；及 52 1279068 一個連接至該加法器的訊號產生電路，其用於把該總 和訊號與一個預定臨界值做比較並且產生該等退化控制 訊號，該等退化控制訊號中之每一者根據該比較結果來 表示比一個流過對應之變換器單元之電流大的一電流； 5 其中，該電流比較電路把流過該等變換器單元中之每 一者的電流與一個由對應之退化控制訊號所表示的電流 做比較，俾可產生該等電流比較訊號，使得有一個較大 輸出電流流過的變換器單元不動作。 8. 如申請專利範圍第6項所述之多相DC-DC變換器，其中， 10 該控制單元包括一個用於把該輸出電壓與一個比該第一 參考電壓低之第二參考電壓做比較俾可產生一個第二電 壓比較訊號的第二電壓比較器；及 當該第二電壓比較訊號表示該輸出電壓是比該第二 參考電壓低時，該訊號產生電路使該電流比較電路的電 15 流比較訊號和該等退化控制訊號無效並且產生數個控制 訊號俾同時地運作該等變換器單元。 9. 如申請專利範圍第6項所述之多相DC-DC變換器，其中， 該控制單元包括一個用於把該輸出電壓與一個比該第一 參考電壓低之第二參考電壓做比較俾產生一個第二電壓 20 比較訊號的第二電壓比較器；及 當該第二電壓比較訊號表示在該輸出端的輸出電壓 是比該第二參考電壓低時，該訊號產生電路使該電流比 較電路的電流比較訊號無效並且產生數個控制訊號俾同 時地運作由該等退化控制訊號所選擇之可運作的變換器 53 1279068

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20 〇〇 一 单70。 士申明專利範圍第9項所述之多相DC-DC變換器，其 中’該訊號產生電路包括： 〃 數個連接至該電流比較電路與該第二電壓比較器 的〇Ri路，每個〇R電路接收對應之變換器單^的電流 比較訊號和該第二電壓比較訊號俾可產生一: 輸出訊號； 料R 十數個連接至該第一電壓比較器與該退化運作控制 包路及刀別至该等〇R電路的AND電路，每個and電路接 收該第-電壓比較訊號、該龍的退化控制訊號、及該 對應的邏輯0R輸出訊號俾可產生—個邏輯娜輸出訊 號；及 數個分別連接至該等AND電路的單穩態正反器電 路，每個單穩態正反器電路響應於由該對應之AND電路 所產生之邏輯AND輸出訊號來產生用於控制該對應之 變換器單元的控制訊號。 11·一種用於控制多相直流對直流(DC_DC)變換器之控制電 路，該變換器包括一個輸出端和數個變換器單元，每個 變換器單元接收一個輸入電壓並產生一個輸出電壓給該 DC-DC變換裔的輸出端，該電路包含： 一個第一電壓比較器，其用於把該輸出電壓與一個 第一參考電壓做比較俾可產生一個表示該比較結果的第 一電壓比較訊號； 一個電流比較電路，其用於把數個是與由該等變換 54 1279068 裔單元所產生之輸出電壓相符的輸出電流做比較俾可產 生數個分別對應於該等變換器單元的電流比較訊號；及 一個連接至該第一電壓比較器與該電流比較電路 的吼號產生電路，其用於產生數個分別用以控制該等變 換裔單元的控制訊號因此當該第一電壓比較訊號表示該 輸出電壓是比該第一參考電壓低時，有一個較小輸出電 流流過的一個變換器單元是根據由該電流比較電路所產 生的電流比較訊號來被運作。 12·如申請專利範圍第n項所述之控制電路，更包含： 一個第二電壓比較器，其用於把該輸出電壓與一個 比該第一參考電壓低的第二參考電壓做比較俾可產生一 個第二電壓比較訊號； 其中，當該第二電壓比較訊號表示該輸出電壓是比 邊第二芩考電壓低時，該訊號產生電路使該電流比較電 路的電流比較訊號無效並且產生數個控制訊號俾同時地 運作該等變換器單元。 13·如申請專利範圍第11項所述之控制電路，更包含： 一個退化運作控制電路，其用於把該等變換器單元 的輸出電流相加俾得到一個總輸出電流，並根據該總輸 出電流來產生用於選擇地不動作該等變換器單元的數個 退化控制訊號； 其中，該電流比較電路根據該等退化控制訊號來產 生用於選擇地不動作該等變換器單元的電流比較訊號。 i4·如申請專利範圍第13項所述之控制電路，更包含： 55 1279068 一個第二電壓比較器，其用於把該輸出電壓與一個 比該第一參考電壓低的第二參考電壓做比較俾產生一個 苐一電壓比較訊號； 其中，當該第二電壓比較訊號表示該輸出電壓是比 該第二參考電壓低時，該訊號產生電路使該電流比較電 路的電流比較訊號和該等退化控制訊號無效並且產生該 等控制訊號俾同時地運作該等變換器單元。 15·如申請專利範圍第13項所述之控制電路，更包含： 一個第二電壓比較器，其用於把該輸出電壓與一個 比該第一參考電壓低的第二參考電壓做比較俾產生一個 第二電壓比較訊號； 其中，當該第二電壓比較訊號表示該輸出電壓是比 該第二參考電壓低時，該訊號產生電路使由該電流比較 電路所產生的電流比較訊號無效並且產生該等控制訊號 俾同時地運作由該等退化控制訊號所選擇之可運作的變 換器單元。 H 一種用於控制多相直流對直流(DC-DC)變換器之方法， 該變換器包括一個輸出端與數個變換器單元，每個變換 器單元接收一個輸入電壓並且產生一個輸出電壓給今 DC-DC變換器的輸出端，該方法包含下列步驟： 產生第一電壓比較訊號之步驟，把該輸出電壓與— 個第一參考電壓做比較俾可產生一個表示該比較結果的 第一電壓比較訊號； .產生數個電流比較訊號之步驟，把數個是與由該等 56 1279068 變換器單元所產生之輸出電壓—致 ^又的輪出電流做比較俾 可產生分別對應於該等變換器單元 號；及 的數個電流比較訊 產生數個控制訊號之步驟，產4 m — 度生用於分別控制該等 變換器單元的數個控制訊號，因此♦ 一 冗㊉该第一電壓比較訊 號表示該輸出電壓是比該第一參考％ / T兔壓低時，有一個較 小輸出電流流過的一個變換器單元每 干疋<根據該等電流比較

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20 訊號來運作。 17·如申請專利範圍第16項所述之方法，更包八· 產生第二電壓比較訊號之步驟“出電壓與一 個比該第-參考電壓低的第二參考電壓做比較俾可產生 一個第二電壓比較訊號； 其中’該產生數個控制訊號之步驟包括當該第二電 壓比較訊號表示在該輸出端的輸出電壓是比該第二參考 電壓低時’使該等電流比較訊號無欵及產生該等控制訊 號俾可同時地運作該等變換器單元。 18·如申請專利範圍第16項所述之方法，更包含： 產生數個退化控制訊號之步驟，把該等變換器單元 的輸出電流相加俾可得到一個總輸出電流，並且根據該 總輸出電流來產生用於選擇地不動作該等變換器單元的 數個退化控制訊號； 其中，該產生數個電流比較訊號之步驟包括根據該 等退化控制訊號來產生該等電流比較訊號俾可選擇地不 動作該等變換器單元。 57 1279068 19.如申請專利範圍第18項所述之方法，更包含： 產生第二電壓比較訊號之步騍，把該輸出電壓與一 個比该第一參考電壓低的第二參考電壓做比較俾可產生 一個第二電壓比較訊號； 5 其中’該產生數個控制訊號之步驟包括當該第二電 Μ比車父訊说表不在該輸出端的輸出電壓是比該第二喪考 電壓低時’使該等電流比較訊號與該等退化控制訊號無 效並且產生5亥專控制机3虎俾同日守地運作該等變換哭單 •元。 10 20·如申請專利範圍第18項所述之方法，更包含： 產生第一電壓比較訊號之步驟，把該輸出電愿與一 個比該第一參考電壓低的第二參考電壓做比較俾可產生 一個第二電壓比較訊號； 其中，該產生數個控制訊號步驟包括當該第二電壓 15 比車父讯號表示在該輸出端的輸出電壓是比該第二參考^ 0 壓低時，使該等電流比較訊號無效並且產生該等控制tfl 號俾同時地運作由該等退化控制訊號所選擇之可運作的 變換器單元。 58 1279068 七、指定代表圖： (=)本案指定代表圖為：第（4 )圖 (二)本代表圖之元件符號簡單說明： 10 DC-DC變換器 11a變換器單元 lib變換器單元 12 控制單元 24a AND電路 24b AND電路 25a正反器電路 25b正反器電路 籲21a電壓放大器 21b電壓放大器 22 比較器 23 .電壓比較器 Vi 輸入電壓 Sla放大訊號 Sib放大訊號 S2a比較訊號 S2b比較訊號 S4a訊號 S4b訊號 φ Vcc電源 CSa訊號 CSb訊號 Vo 輪出電壓 la 輪出電流 lb 輸出電流 Cl 平滑電容器 Rsa 電流偵測電阻器 Rsb 電流偵測電阻器 Lla 抗流線圈 Lib 抗流線圈 Tla 輪出電晶體 T2a 同步整流器電晶體 Tib 輪出電晶體 T2b 同步整流器電晶體 DHa 控制訊號 DHb 控制訊號 DLa 控制訊號 DLb 控制訊號 el 參考電源 Vf 分壓電壓 Vrl 參考電源 R1 R2 FB 電阻器 電阻器 訊號 本案有化4時，請齡最織顿明翻L的化學式