專利名稱：多相切換式電源供應(yīng)器以及用于其中的下降訊號產(chǎn)生電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多相切換式電源供應(yīng)器以及用于其中的下降訊號產(chǎn)生電路， 特別是指一種可偵測多個開關(guān)組所產(chǎn)生的總電流，以調(diào)整輸出電壓的多相切換式電源供應(yīng)器以及用于其中的下降訊號產(chǎn)生電路。
背景技術(shù)：


圖1顯示美國專利案第6，683，441號的多相切換式電源供應(yīng)器的電路示意圖。如圖1所示，總和電路25包含兩電阻Rp，且其一端分別連接至相對應(yīng)的相位節(jié)點(diǎn)，另一端則共同連接至總和節(jié)點(diǎn)26。放大器電路觀包含放大器Al，其具有反相輸入端連接至總和節(jié)點(diǎn) 26 ；以及非反相輸入端連接至輸出電壓V。ut?；厥陔娮鑂。s設(shè)定放大器Al的增益；濾波電容 C。s與回授電阻R。s并聯(lián)。放大器Al的輸出電壓^可表示為其中，R1為各個電感L的寄生串聯(lián)電阻，s為拉普拉斯轉(zhuǎn)換(Laplace Transform) 中的變量符號，1_為輸出總電流。首先，調(diào)整電容時間常數(shù)R。SC。S，使其相等于總和電感時間常數(shù)L/隊(duì)。另外，通過加法電路30，將放大器Al的輸出電壓V。s減去輸出電壓V。ut，如圖所示，以產(chǎn)生下降(droop)
( τλ
RcsR1 1 + 5 —
_4] F二廠—__M1
cs out RP(l + sC^s) °ut電壓Vdr。。p如下式
i RVdroop =Vcs-Vout = 9Tj-Iout
RP因此，可得下降電壓VdM。p正比于輸出總電流I。ut。下降電壓VdM。p可提供種種作用， 例如，可用以偵測總電流并進(jìn)行過電流保護(hù)(over current protection，0CP)，或在某些應(yīng)用中需要控制輸出電流與輸出電壓的關(guān)系，則可通過下降電壓Vdra。p調(diào)整輸出電壓V。ut，以進(jìn)行下降控制(Droop control)。在此現(xiàn)有技術(shù)中，濾波電容C。s與回授電阻R。s在一般的應(yīng)用中，其值太大以致無法整合至一個集成電路(integrated circuit, IC)芯片中。因此，IC芯片必須要增加接腳以與該濾波電容C。s與回授電阻R。s耦接，當(dāng)然也會提高制造成本。圖2顯示美國專利案第7，064，528號的下降訊號產(chǎn)生電路示意圖。如圖2所示，多個相位節(jié)點(diǎn)PHl-PHN分別與對應(yīng)的電阻Rl-RN —端耦接，而電阻Rl-RN的另一端與放大器 A2的非反相輸入端耦接。輸出電壓VOUT經(jīng)由電阻RA耦接至放大器A2的反相輸入端；電容 CA耦接于放大器A2的非反相輸入端與輸出電壓VOUT之間；回授電阻RB耦接于放大器A2 的反相輸入端與放大器A2的輸出端之間；回授電阻RC耦接于放大器A2的非反相輸入端與輸出電壓VOUT之間；電容CB耦接于輸出電壓VOUT與放大器A2的輸出端之間。放大器A2 的輸出作為下降電壓訊號VDR00P的正端，而輸出電壓VOUT作為下降電壓訊號VDR00P的負(fù)端。[0010]同樣的，通過適當(dāng)設(shè)定各元件的參數(shù)，可使下降電壓訊號VDROOP正比于輸出的負(fù)載電流(未示出)，以達(dá)到過電流保護(hù)與下降控制。圖3顯示美國專利申請案第2009/0051334號的下降訊號產(chǎn)生電路示意圖。如圖 3所示，多個相位節(jié)點(diǎn)PHl-PHN分別與對應(yīng)的電阻RPH1-RPHN —端耦接，而電阻RPH1-RPHN 的另一端與放大器520的非反相輸入端耦接。輸出電壓Vout經(jīng)由電阻RCS耦接至放大器 520的反相輸入端；電容Cl耦接于放大器520的非反相輸入端與輸出電壓Vout之間。放大器520的輸出端提供下降電流訊號Idrap如下式
權(quán)利要求1.一種多相切換式電源供應(yīng)器，其特征在于，包含多個開關(guān)組，用以產(chǎn)生一輸出電壓于一輸出節(jié)點(diǎn)，其中每一開關(guān)組包括一相位節(jié)點(diǎn)，該多個開關(guān)組分別接收一對應(yīng)驅(qū)動訊號，以切換其中至少一個功率開關(guān)以產(chǎn)生該輸出電壓； 多個輸出電感，分別耦接于該相位節(jié)點(diǎn)與該輸出節(jié)點(diǎn)之間； 一脈寬調(diào)變電路，用以產(chǎn)生多個脈寬調(diào)變訊號，控制該多個開關(guān)組；以及一下降訊號產(chǎn)生電路，用以提供一下降訊號，此下降訊號相關(guān)于該多個相位節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的電流的總和，該下降訊號產(chǎn)生電路包括多個第一電阻，分別與該對應(yīng)的相位節(jié)點(diǎn)耦接，以感測其對應(yīng)的相位節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的電流；一第二電阻，與該多個第一電阻耦接；一誤差放大器，具有一反相輸入端與一非反相輸入端，該反相輸入端與該第二電阻耦接，且與該誤差放大器的輸出端耦接，該誤差放大器的非反相輸入端與該輸出節(jié)點(diǎn)耦接；以及一下降電容，耦接于該第二電阻與該輸出節(jié)點(diǎn)之間；其中，該下降訊號產(chǎn)生電路根據(jù)該第二電阻上的壓降或電流，提供該下降訊號。
2.如權(quán)利要求1所述的多相切換式電源供應(yīng)器，其特征在于，該第二電阻上的電流及其上的壓降具有以下關(guān)系j -H1(SL^DCR1)-Vcx ^ Il2(SL2^DCR2)-Vcx { ^ ILn(sL + DCR J-VcxxDODDJt CJtKxKplKp2Κρη其中，Ix為該第二電阻上的電流，Rx與v。x分別為該第二電阻的阻值及其上的壓降，Iu、 IL2> ILn為各相位節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的電感電流，Li、L2、Ln為各輸出電感，DCRpDCRyDCIin為各輸出電感的寄生電阻，Rpl> Rp2> Rpn為各第一電阻的阻值，Cx為下降電容，且s為拉普拉斯轉(zhuǎn)換中的變量符號，η為開關(guān)組的相數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的多相切換式電源供應(yīng)器，其特征在于，該多個輸出電感具有相同的電感值L ；且該多個輸出電感寄生電阻亦具有相同電阻值DCR;此外，該多個第一電阻亦具有相同電阻值& ；該下降電流的關(guān)系式為Vcx Itotal \sL +DCR)-UVcx zCyRxRp3其中，It。tal為各相位節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生電流的總和。
4.如權(quán)利要求3所述的多相切換式電源供應(yīng)器，其特征在于，令, LDCR = 1Rn—K+ n +SCxRpRx而下降電容Cx與第二電阻Rx的阻值分別設(shè)定為x DCR-Rp R‘Κ-η。
5.一種下降訊號產(chǎn)生電路，其特征在于，包含多個第一電阻，分別與對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)耦接，以感測對應(yīng)的電流；一第二電阻，與該多個第一電阻耦接；一誤差放大器，具有一反相輸入端與一非反相輸入端，該反相輸入端與該第二電阻耦接，且與該誤差放大器的輸出端耦接，該誤差放大器的非反相輸入端與該輸出節(jié)點(diǎn)耦接；以及一下降電容，耦接于該第二電阻與一輸出節(jié)點(diǎn)之間；其中，該下降訊號產(chǎn)生電路根據(jù)該第二電阻上的壓降或電流，提供該下降訊號，且該下降訊號相關(guān)于該多個第一電阻所感測電流的總和。
6.如權(quán)利要求5所述的下降訊號產(chǎn)生電路，其特征在于，該第二電阻上的電流及其上的壓降具有以下關(guān)系
7.如權(quán)利要求5所述的下降訊號產(chǎn)生電路，其特征在于，該多個輸出電感具有相同的電感值L ；且該多個輸出電感寄生電阻亦具有相同電阻值DCR ；此外，該多個第一電阻亦具有相同電阻值& ；該下降電流的關(guān)系式為
8.如權(quán)利要求7所述的下降訊號產(chǎn)生電路，其特征在于，令
專利摘要本實(shí)用新型提出一種多相切換式電源供應(yīng)器以及用于其中的下降訊號產(chǎn)生電路。下降訊號產(chǎn)生電路包含多個第一電阻，分別與對應(yīng)的相位節(jié)點(diǎn)耦接，以感測其對應(yīng)的相位節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的電流；第二電阻，與多個第一電阻耦接；誤差放大器，具有反相輸入端與非反相輸入端，反相輸入端與第二電阻耦接，且與誤差放大器的輸出端耦接，誤差放大器的非反相輸入端與輸出節(jié)點(diǎn)耦接；以及下降電容，耦接于第二電阻與輸出節(jié)點(diǎn)之間；其中，下降訊號產(chǎn)生電路根據(jù)第二電阻上的壓降或電流，提供下降訊號，且下降訊號相關(guān)于多個相位節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的電流的總和。
文檔編號H02M3/158GK202309525SQ20112027015
公開日2012年7月4日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者萬宜澄, 蕭淵文, 陳安東 申請人:立锜科技股份有限公司