TWI426692B - 多相切換式電源供應器及其驅動電路與控制方法 - Google Patents

多相切換式電源供應器及其驅動電路與控制方法 Download PDF

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Description

多相切換式電源供應器及其驅動電路與控制方法
本發明係有關一種多相切換式電源供應器及其驅動電路與控制方法，特別是指一種於增/減操作功率級相數時，調整均流電路之增益以避免電壓突升或突降的多相切換式電源供應器及其驅動電路與控制方法。
第1圖顯示先前技術的多相切換式電源供應器電路示意圖，其中第一相PWM(pulse width modulation,脈寬調變)控制器11與第二相PWM控制器21分別輸出PWM1與PWM2訊號，以控制第一相功率級12與第二相功率級22中各別的功率電晶體，以將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vout。回授電路13產生與輸出電壓Vout相關之回授訊號並將此回授訊號分別輸入第一相PWM控制器11與第二相PWM控制器21。另外，均流電路14接收與第一電感電流I1與第二電感I2相關之第一訊號與第二訊號，輸出均流訊號輸入至第一相功率級12與第二相功率級22，使第一相PWM控制器11與第二相PWM控制器21可分別控制第一相功率級12與第二相功率級22，以平均分配電流I1與I2，進而使輸出電流Iout達到設定之目標。功率級12與22可為但不限於同步或非同步之降壓型、升壓型、反壓型、或升降壓型轉換電路，如第2A-2J圖所示。
當負載為輕載時，不需要所有功率級來供給電流給負載，而可關閉至少一個功率級(減相)，以降低電路的操作損失。當有此需要時，先前技術的作法是直接完全關閉第二相功率級22，亦即將減相訊號輸入第二相PWM控制器21，以將PWM2訊號的工作比立刻降為零。然而，第一相功率級12的電流I1，將需要一段緩衝時間才能達到所需要的負載電流。在此過程中，往往造成輸出電壓的突降，在系統上往往容易造成當機的情況。
美國專利早期公開號第2008/0272752號揭露一種多相切換式電源供應器，可在維持輸出電壓的情況下，關閉操作中的功率級，但該專利的應用，必須至少有三相的功率級，此外該發明須將其它欲關掉的功率級所對應的PWM訊號加到第一相的PWM訊號中，故其無法避免保留相的功率級中，電感電流斜率之限制，輸出電壓仍會有突降的現象。
另一方面，當負載由輕載變為重載時，需要恢復原本關閉的功率級來供給電流給負載，亦即需要增相(增加導通至少一個功率級)。當有此需要時，先前技術的作法是開啟第二相功率級22(假設原本關閉的是第二相功率級22)，此時，增相訊號輸入第二相PWM控制器21，以導通第二相功率級22，且均流電路14開始偵測各相電感電流來做比較控制而達成均流的目的。然而在接受到增相信號時，原本工作中的功率級的電感電流必高於均流目標值，而均流電路14的作用將使該原本工作中的功率級電流下降，導致各相電感電流加總量不足夠提供所需的負載電流，如此轉換過程中往往造成輸出電壓的突降，在系統上則容易造成當機的情形。
美國專利號第US 7,023,182 B1號揭露一種多相控制系統，根據相關於輸出電流的訊號，以強制的方式，對PWM控制器輸出的PWM訊號之工作比作增加或減少的動作。對新加入作用的功率級則固定增加工作比，而原本作用中的功率級則固定減少工作比來改善增加作用功率級時所造成輸出 電壓的突降。此種強制增加/減少工作比的方式，並不自然，且仍然無法完全避免輸出電壓的突降。
有鑑於此，本發明即針對上述先前技術之不足，提出一種於導通或關閉功率級時，以調整均流電路增益的方式來避免電壓突降的多相切換式電源供應器及其驅動電路與控制方法。
本發明目的之一在提供一種多相切換式電源供應器。
本發明的另一目的在提供一種多相切換式電源供應器的驅動電路。
本發明的又一目的在提供一種多相切換式電源供應器的控制方法。
為達上述之目的，就其中一個觀點言，本發明提供了一種多相切換式電源供應器，包含：第一相功率級，根據一第一相PWM訊號，切換至少一個第一功率電晶體；至少一第二相功率級，根據至少一第二相PWM訊號，分別切換對應之第二相功率級中至少一個第二功率電晶體以與該第一相功率級共同將輸入電壓轉換為輸出電壓；回授電路，根據該輸出電壓產生一回授訊號；第一相PWM控制器，根據該回授訊號以產生該第一相PWM訊號，並根據一均流訊號而調整該第一相PWM訊號；至少一第二相PWM控制器，根據該回授訊號以產生該至少一第二相PWM訊號，並根據該均流訊號而調整該至少一第二相PWM訊號，以及接收一增/減相訊號以決定導通或關閉該第二相功率級之數量；以及均流電路，根據一與第一相功率級輸出電流相關之第一訊號與至少一與第二相功率級輸出電流相關之至少一第二訊號，產生該均流訊號，其中該均流電路受控於該增/減相訊號而關閉、或降低均流電路之增益。
就另一個觀點言，本發明提供了一種多相切換式電源供應器驅動電路，該多相切換式電源供應器根據一第一相PWM訊號，與至少一第二相PWM訊號，分別切換第一相功率級與至少一第二相功率級中至少一個功率電晶體以共同將輸入電壓轉換為輸出電壓，並根據該輸出電壓產生一回授訊號，該多相切換式電源供應器驅動電路包含：第一相PWM控制器，根據該回授訊號以產生該第一相PWM訊號，並根據一均流訊號而調整該第一相PWM訊號；至少一第二相PWM控制器，根據該回授訊號以產生該至少一第二相PWM訊號，並根據該均流訊號而調整該至少一第二相PWM訊號，以及接收一增/減相訊號以決定導通或關閉該第二相功率級之數量；以及均流電路，根據一與第一相功率級輸出電流相關之第一訊號及與至少一第二相功率級輸出電流相關之至少一第二訊號，產生該均流訊號，其中該均流電路受控於該增/減相訊號而關閉、或降低均流電路之增益。
上述多相切換式電源供應器或多相切換式電源供應器驅動電路中，該均流電路接收到增/減相訊號時，宜將增益減少至零或趨近零。
就再另一個觀點言，本發明提供了一種多相切換式電源供應器控制方法，該多相切換式電源供應器根據一第一相PWM訊號，與至少一第二相PWM訊號，分別切換第一相功率級與至少一第二相功率級中至少一個功率電晶體以共同將輸入電壓轉換為輸出電壓，並根據該輸出電壓產生一回授訊號，該多相切換式電源供應器控制方法包含：根據該回授訊號以產生該第一相PWM訊號，並根據一均流訊號而調整該第一相PWM訊號；根據該回授訊號以產生該至少一第二相PWM訊號，並根據該均流訊號而調整該至少一第二相PWM訊號；根據一與第一相功率級輸出電流相關之第一訊號及與至少一第二相功率級輸出電流相關之至少一第二訊號，產生該均流訊號，其中該均流訊號具有一增益；接收一增/減相訊號，以決定導通或關閉該第二相功率級之數量；以及根據該增/減相訊號，停止該均流訊號或降低該均流訊號之增益。
當輸出電壓趨於穩定後，或在增/減相轉換一段時間後，可將該均流電路的增益恢復為適當值。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
本發明的基本技術思想是當多相切換式電源供應器之負載在輕載與重載間變換時，也就是需要增加或減少作用之功率級時，根據增/減相訊號，關閉或調整均流電路14的均流電路增益，以漸進方式增加或減少需要導通或關閉之功率級輸出電流，避免造成輸出電壓的突降，進而影響系統正常操作。
第3圖顯示本發明基本架構的一個實施例，其中第一相功率級11與第二相功率級22例如但不限於可為第2A-2J圖所示之同步或非同步之降壓型、升壓型、反壓型、或升降壓型轉換電路；為便利說明起見，假設增/減相時的受控對象均為第二相功率級22，但當然，增/減相時的受控對象亦可均為第一相功率級11，或兩者交替輪流。第3圖中，第一相PWM控制器11與第二相PWM控制器21分別輸出PWM1與PWM2訊號，以控制第一相功率級12與第二相功率級22中至少一個功率電晶體，以共同將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vout。回授電路13產生與輸出電壓Vout相關之回授訊號並將此回授訊號分別輸入第一相PWM控制器11與第二相PWM控制器21。另外，均流電路14接收與第一電感電流I1與第二電感I2相關之第一訊號與第二訊號，輸出均流訊號輸入第一相功率級12與第二相功率級22，使第一相PWM控制器11與第二相PWM控制器21可分別控制第一相功率級12與第二相功率級22，以平均分配電流I1與I2，進而使輸出電流Iout達到設定之目標。
本發明與先前技術的差異在於，增/減相訊號除了提供給第二相PWM控制電路21之外，亦提供給均流電路14；均流電路14根據增/減相訊號而關閉或調整均流電路14的增益，以在增/減相轉換過程中避免造成輸出電壓的突降。
以下以增相情況為例說明本發明的優越之處。請先參閱第4B圖與第5A-5C圖，說明先前技術的缺點。如第4E和5C圖所示，當時間t1時，增/減相訊號產生將第二相功率級22導通的訊號，於是第二相功率級22導通且均流電路14立刻開始工作，在先前技術中，均流電路增益為1.0，此時第一相功率級之輸出電流如第5A圖中之I1，而第二相功率級之輸出電流如第5A圖中之I2，由圖中可見，因均流電路14之作用，使第一相輸出電流I1突降，因總輸出電流Iout為第一相輸出電流I1與第二相輸出電流I2之總和，故如第5B圖所示，總輸出電流Iout也發生突降。對照第4B圖，顯示輸出電壓Vout也對應發生突降。此因，均流電路14賦予各相均流目標值，但原本作用中的第一相功率級，其輸出電流I1遠高於該目標值，故在增相的轉換期間，第一相功率級立刻降低其輸出電流I1，但第二相功率級尚未追上均流目標值，導致電流加總量不足夠提供所需的負載電流，如此過程中造成輸出電壓的突降。
請參閱第4A-4E圖，其中第4A-4D圖之均流電路增益分別為3.0,1.0,0.5,0，第4E圖顯示增/減相訊號的波形，由圖中可見，當均流電路增益為3.0時將造成輸出電壓Vout的突昇，增益為0.5時輸出電壓Vout突降狀況比增益為1.0時略有改善，而當增益為0，亦即關閉均流電路14時，效果最佳，輸出電壓Vout未發生突降現象。因此根據本發明，在增/減相的轉換期間，宜關閉均流電路14，或降低均流電路14的增益。
第6A-6C圖顯示，根據本發明，在增相轉換期間使均流電路增益為0時之輸出電流的波形示意圖。如第6C圖所示，當時間t1時，增/減相訊號產生將第二相功率級22導通的訊號，當均流電路增益為0時，第一相功率級之輸出電流如第6A圖中之I1，而第二相功率級之輸出電流如第6A圖中之I2，第6B圖顯示輸出之總電流Iout。從第6A圖中可看出第一相輸出電流I1呈緩慢下降的變化，而第6B圖可以看出輸出電流Iout並沒有突降現象，對照第4D圖，顯示輸出電壓Vout也對應地不會發生突降。因此，在增相的轉換期間，將均流電路增益設定為0或趨近0、或關閉均流電路14，會有較好的轉換。但即使不將均流電路14完全關閉，如降低均流電路14的增益，也能減輕輸出電壓Vout突降的現象，故本發明的範圍亦應涵蓋「降低均流電路增益」的作法。
除在增相轉換期間關閉均流電路14或降低均流電路增益之外，本案發明人亦發現，在減相轉換期間，如關閉均流電路14或降低均流電路增益，亦同樣有消除或減輕輸出電壓Vout突升或突降現象的效果。
在增/減相的轉換期間，關閉均流電路14或降低均流電路增益一段時間後，當輸出電壓Vout趨於穩定，即可恢復將均流電路14的增益設為適當值，例如1.0或其他值，以控制兩相功率級的輸出電流使之平衡。恢復將均流電路14的增益設為適當值的時間點t2(參閱後述第8A-8F圖)，例如可設定為自增/減相時間點t1起算一段預設的時間，或偵測其中一相的輸出電流到達(下降或上升至)某一預設值(例如均流目標值的某一上下範圍)時，恢復將均流電路14的增益設為適當值。
第7A圖舉例說明增/減相訊號導通或關閉第二相功率級之更具體實施例。如圖所示，第一相PWM控制器11包含第一斜坡訊號產生電路111，產生第一斜坡訊號輸入加總電路112；加總電路112加總第一斜坡訊號與均流電路14所產生之均流訊號，產生第一加總結果，將第一加總結果輸入第一比較器113；第一比較器113比較第一加總結果與回授電路13所產生之回授訊號，產生第一相PWM訊號PWM1。第二相PWM控制器21包含第二斜坡訊號產生電路211，產生第二斜坡訊號輸入加總電路212；加總電路212加總第二斜坡訊號和均流電路14所產生之均流訊號，產生第二加總結果，將第二加總結果輸入第二比較器213；第二比較器213比較第二加總結果與回授電路13所產生之回授訊號，產生第二相PWM訊號PWM2。其中，增/減相訊號除了提供給第二相PWM控制器21之外，亦提供給均流電路14。
當增/減相訊號顯示需導通或關閉第二相時，在其中一個實施例中，可關閉均流電路14，其方式例如可以直接禁能(disable)均流電路14，或等效地切斷其輸出訊號，如第7B圖所示。在另一實施例中，可降低均流電路14的增益，其方式例如可如第7C圖所示，本實施例中均流電路14包含減法電路141與可調增益電路142，減法電路141取得第一訊號和第二訊號的差值，可調增益電路142將該差值放大。本實施例中，可根據增/減相訊號來調整可調增益電路142的增益，如此即可在增/減相的轉換期間，降低均流電路14的增益。如欲關閉均流電路14，亦可採用此方式將均流電路14的增益降為0。
請參閱第8A-8F圖，如前所述，關閉均流電路14或降低均流電路增益均有助於解決先前技術的問題，而如欲降低均流電路的增益，可有種種調整方式，均應包含在本發明的範圍之內。各圖中顯示，自增/減相時間點t1起，均流電路14的增益可直接調整為0或一個固定值，或呈線性或非線性方式下降；到達預設時間t2，認定輸出電壓Vout已穩定或接近穩定之後，均流電路14的增益可直接調整至適當值，或呈線性或非線性方式上升至適當值。
第9圖顯示本發明基本架構的另一個實施例，圖中顯示本發明可應用在三相(含)以上之多相切換式電源供應器。本實施例具有複數第二相PWM控制器21，其控制的方式與單一第二相PWM控制器21相同，增/減相訊號除了提供給第二相PWM控制電路21、決定需導通或關閉之第二相功率級之數量外，亦提供給均流電路14；當需要關閉一或多個第二相功率級22時，即根據增/減相訊號，關閉均流電路14或降低均流電路的增益，以避免均流電路14於增/減相期間，對輸出電壓造成干擾。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化。例如，在所示各實施例電路中，可插入不影響訊號主要意義的元件，如其他開關等；數位訊號高低位準所表示的意義可以互換，例如增相訊號可改為以訊號的低位準來表示，又例如比較器113、213的輸入端正負可以互換，僅需對應修正電路的訊號處理方式即可。凡此種種，皆可根據本發明的教示類推而得，因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
11．．．第一相PWM控制器
111．．．第一斜坡訊號產生電路
112．．．加總電路
113．．．第一比較器
12．．．第一相功率級
13．．．回授電路
14．．．均流電路
141．．．減法電路
142．．．可調增益電路
21．．．第二相PWM控制器
211．．．第二斜坡訊號產生電路
212．．．加總電路
213．．．第二比較器
22．．．第二相功率級
I1．．．第一相輸出電流
I2．．．第二相輸出電流
Iout．．．輸出電流
PWM1．．．第一相PWM訊號
PWM2．．．第二相PWM訊號
Vin．．．輸入電壓
Vout．．．輸出電壓
第1圖顯示先前技術的多相切換式電源供應器電路示意圖。
第2A-2J圖示出同步或非同步之降壓型、升壓型、反壓型、或升降壓型調節器。
第3圖顯示本發明基本架構的一個實施例。
第4A-4D圖顯示在不同均流電路增益情況下，輸出電壓的波形示意圖。
第4E圖顯示增/減相訊號的波形示意圖。
第5A-5B圖顯示均流電路增益為1.0時之輸出電流的波形示意圖。
第5C圖顯示增/減相訊號的波形示意圖。
第6A-6B圖顯示本發明實施例中，均流電路增益為0時之輸出電流的波形示意圖。
第6C圖顯示增/減相訊號的波形示意圖。
第7A圖舉例說明增/減相訊號導通或關閉第二相功率級之更具體實施例。
第7B-7C圖舉例顯示均流電路的實施方式。
第8A-8F圖顯示數種均流電路增益的調整方式。
第9圖顯示本發明基本架構的另一個實施例。
11．．．第一相PWM控制器
12．．．第一相功率級
13．．．回授電路
14．．．均流電路
21．．．第二相PWM控制器
22．．．第二相功率級
PWM1．．．第一相PWM訊號
PWM2．．．第二相PWM訊號
Vin．．．輸入電壓
Vout．．．輸出電壓

Claims (9)

  1. 一種多相切換式電源供應器，包含：第一相功率級，根據一第一相脈寬調變(pulse width modulation,PWM)訊號，切換至少一個第一功率電晶體；至少一第二相功率級，根據至少一第二相PWM訊號，分別切換對應之第二相功率級中至少一個第二功率電晶體，以與該第一相功率級共同將輸入電壓轉換為輸出電壓；回授電路，根據該輸出電壓產生一回授訊號；第一相PWM控制器，根據該回授訊號以產生該第一相PWM訊號，並根據一均流訊號而調整該第一相PWM訊號；至少一第二相PWM控制器，根據該回授訊號以產生該至少一第二相PWM訊號，並根據該均流訊號而調整該至少一第二相PWM訊號，以及接收一增/減相訊號以決定導通或關閉該第二相功率級之數量；以及均流電路，根據一與第一相功率級輸出電流相關之第一訊號及與至少一第二相功率級輸出電流相關之至少一第二訊號，產生該均流訊號，其中該均流電路受控於該增/減相訊號而關閉、或降低均流電路之增益。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多相切換式電源供應器，其中該均流電路接收到增/減相訊號時，將增益減少至零或趨近零。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之多相切換式電源供應器，其中該第一相功率級與第二相功率級為同步或非同步之降壓型、升壓型、反壓型、或升降壓型轉換電路。
  4. 一種多相切換式電源供應器驅動電路，該多相切換式電源供應器根據一第一相脈寬調變(pulse width modulation,PWM)訊號，與至少一第二相PWM訊號，分別切換第一相功率級與至少一第二相功率級中至少一個功率電晶體以共同將輸入電壓轉換為輸出電壓，並根據該輸出電壓產生一回授訊號，該多相切換式電源供應器驅動電路包含：第一相PWM控制器，根據該回授訊號以產生該第一相PWM訊號，並根據一均流訊號而調整該第一相PWM訊號；至少一第二相PWM控制器，根據該回授訊號以產生該至少一第二相PWM訊號，並根據該均流訊號而調整該至少一第二相PWM訊號，以及接收一增/減相訊號以決定導通或關閉該第二相功率級之數量；以及均流電路，根據一與第一相功率級輸出電流相關之第一訊號及與至少一第二相功率級輸出電流相關之至少一第二訊號，產生該均流訊號，其中該均流電路受控於該增/減相訊號而關閉、或降低均流電路之增益。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之多相切換式電源供應器驅動電路，其中該均流電路接收到增/減相訊號時，將增益減少至零或趨近零。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之多相切換式電源供應器驅動電路，其中該第一相功率級與第二相功率級為同步或非同步之降壓型、升壓型、反壓型、或升降壓型轉換電路。
  7. 一種多相切換式電源供應器控制方法，該多相切換式電源供應器根據一第一相脈寬調變(pulse width modulation,PWM)訊號，與至少一第二相PWM訊號，分別切換第一相功率級與至少一第二相功率級中至少一個功率電晶體以共同將輸入電壓轉換為輸出電壓，並根據該輸出電壓產生一回授訊號，該多相切換式電源供應器控制方法包含：根據該回授訊號以產生該第一相PWM訊號，並根據一均流訊號而調整該第一相PWM訊號；根據該回授訊號以產生該至少一第二相PWM訊號，並根據該均流訊號而調整該至少一第二相PWM訊號；根據一與第一相功率級輸出電流相關之第一訊號及與至少一第二相功率級輸出電流相關之至少一第二訊號，產生該均流訊號，其中該均流訊號具有一增益；接收一增/減相訊號，以決定導通或關閉該第二相功率級之數量；以及根據該增/減相訊號，停止該均流訊號或降低該均流訊號之增益。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之多相切換式電源供應器控制方法，其中該第一相功率級與第二相功率級為同步或非同步之降壓型、升壓型、反壓型、或升降壓型轉換電路。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之多相切換式電源供應器控制方法，更包含：在停止該均流訊號或降低該均流訊號增益一段時間後，恢復該均流訊號之增益為適當值。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104660019A (zh) * 2015-01-16 2015-05-27 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种多相并联变换器及其控制方法

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9548714B2 (en) 2008-12-29 2017-01-17 Altera Corporation Power converter with a dynamically configurable controller and output filter
US8867295B2 (en) 2010-12-17 2014-10-21 Enpirion, Inc. Power converter for a memory module
US8918658B2 (en) * 2011-09-06 2014-12-23 Dell Products L.P. System and method for an interleaved multi-stage phase array voltage regulator
CN104283415B (zh) * 2013-07-04 2016-10-05 康舒科技股份有限公司 多模式电流调度装置
US8836298B1 (en) * 2013-08-15 2014-09-16 Richtek Technology Corporation Multi-phase switching regulator and control method thereof
TWI505615B (zh) * 2013-08-19 2015-10-21 Sitronix Technology Corp Automatic adjustment of the working cycle of the boost circuit
US8854848B1 (en) * 2013-08-29 2014-10-07 Etasis Electronics Corporation Power supplying device having programmable current-balancing control
US9401638B2 (en) * 2014-03-05 2016-07-26 Texas Instruments Deutschland Gmbh System and method for single phase transition for multiphase DCDC converters
KR102245472B1 (ko) * 2014-08-18 2021-04-29 삼성디스플레이 주식회사 Dc-dc 컨버터 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR102278326B1 (ko) * 2014-10-31 2021-07-19 삼성디스플레이 주식회사 직류-직류 컨버터 및 이를 포함하는 표시 장치
US9509217B2 (en) * 2015-04-20 2016-11-29 Altera Corporation Asymmetric power flow controller for a power converter and method of operating the same
CN106817020B (zh) * 2015-12-01 2019-02-12 台达电子工业股份有限公司 驱动电路
JP6450884B2 (ja) * 2016-02-24 2019-01-09 本田技研工業株式会社 電源装置、機器及び制御方法
KR102592901B1 (ko) * 2016-02-26 2023-10-24 삼성디스플레이 주식회사 Dc-dc 컨버터, 이를 이용한 dc-dc 컨버팅 방법 및 이를 포함하는 표시 장치
TWI638508B (zh) 2017-07-21 2018-10-11 立錡科技股份有限公司 多相切換式電源供應器、及其控制電路與控制方法
CN108075636B (zh) * 2018-01-10 2021-01-26 上海英联电子系统有限公司 应用于buck型三相pfc电路的柔性换相控制算法
CN110932524B (zh) * 2018-08-30 2022-06-17 力智电子股份有限公司 多相电源转换的控制器及电流平衡方法
CN115996045A (zh) * 2019-04-18 2023-04-21 华为技术有限公司 一种多相信号控制电路及方法
IT201900010662A1 (it) 2019-07-02 2021-01-02 St Microelectronics Srl Circuito, dispositivo convertitore multifase e procedimento di funzionamento corrispondenti
US11031868B2 (en) * 2019-09-27 2021-06-08 Texas Instruments Incorporated Switching converter with pulse truncation control

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020135338A1 (en) * 2001-02-08 2002-09-26 Hobrecht Stephen W. Multiple phase switching regulators with stage shedding
US6803752B1 (en) * 2000-02-14 2004-10-12 Linear Technology Corporation Polyphase PWM regulator with high efficiency at light loads
US20080272752A1 (en) * 2007-05-04 2008-11-06 Intersil Americas Inc. Pulse adding scheme for smooth phase dropping at light load conditions for multiphase voltage regulators
US7492134B2 (en) * 2004-07-02 2009-02-17 Primarion, Inc. Multiphase power regulator with load adaptive phase control
US7592787B2 (en) * 2007-02-02 2009-09-22 Intersil Americas Inc. Adaptive firing order control for dynamic current balance of multiphase voltage regulators

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6414470B1 (en) * 2002-01-22 2002-07-02 Richtek Technology Corp. Apparatus and method for balancing channel currents in a multi-phase DC-to-DC converter
US6670794B1 (en) * 2002-07-12 2003-12-30 Richtek Technology Corp. Multi-phase DC-to-DC buck converter with multi-phase current balance and adjustable load regulation
US7026798B2 (en) * 2003-10-27 2006-04-11 Intersil Americas Inc. Multi-channel driver interface circuit for increasing phase count in a multi-phase DC-DC converter
US7023182B1 (en) 2004-11-03 2006-04-04 Intersil Americas Inc. Activating a phase in a multiphase DC/DC converter without disturbing the output voltage
TWI408881B (zh) * 2011-04-18 2013-09-11 Richtek Technology Corp 多相電源轉換器的增強型相數控制電路及方法
US8878501B2 (en) * 2011-09-01 2014-11-04 Micrel, Inc. Multi-phase power block for a switching regulator for use with a single-phase PWM controller

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6803752B1 (en) * 2000-02-14 2004-10-12 Linear Technology Corporation Polyphase PWM regulator with high efficiency at light loads
US20020135338A1 (en) * 2001-02-08 2002-09-26 Hobrecht Stephen W. Multiple phase switching regulators with stage shedding
US7492134B2 (en) * 2004-07-02 2009-02-17 Primarion, Inc. Multiphase power regulator with load adaptive phase control
US7592787B2 (en) * 2007-02-02 2009-09-22 Intersil Americas Inc. Adaptive firing order control for dynamic current balance of multiphase voltage regulators
US20080272752A1 (en) * 2007-05-04 2008-11-06 Intersil Americas Inc. Pulse adding scheme for smooth phase dropping at light load conditions for multiphase voltage regulators

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104660019A (zh) * 2015-01-16 2015-05-27 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种多相并联变换器及其控制方法
CN104660019B (zh) * 2015-01-16 2017-12-05 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种多相并联变换器及其控制方法

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