[发明专利]多相切换式电源供应器、及其控制电路与控制方法

说明书

本发明提出一种多相切换式电源供应器、及其控制电路与控制方法。多相切换式电源供应器包含：多个功率级电路、多个PWM控制器以及斜坡信号设定电路。多个PWM控制器，用以根据相关于输出电压的误差信号及多个各自对应各PWM控制器的斜坡信号，以产生对应的多个PWM信号，以控制各自对应的功率级电路。斜坡信号设定电路，根据增/减相信号而调整与增/减相信号相关的相位的斜坡信号。在减相操作时，斜坡信号设定电路使受减相位的斜坡信号的基准电平递变，以使受减相位的PWM信号的工作比渐减。

技术领域

本发明涉及一种多相切换式电源供应器、及其控制电路与控制方法，其能够确保多相切换式电源供应器在增相(phase add)或减相(phase cut)的转换期间时，整体系统的输出电压不会有突降(undershoot) 或突升(overshoot)的不正常现象发生。

现有技术

请参考图1，其显示现有技术的多相切换式电源供应器电路于增相或减相时，其增/减相信号的波形示意图。

在多相切换式电源供应器中，当负载为轻载时工作的相位数目会转变为较少相位(phase cut，减相)、当负载为重载时工作的相位数目会转为较多相位(phase add，增相)。然而，现有技术的多相切换式电源供应器，在增减相位时会有瞬时电压不稳的问题。具体地，请参阅图1，以三相切换式电源供应器为例，本图中，当时间点t0，增/减相信号命令减相时，第二、三相功率级立即停止工作，第二、三相电流下降至0(时间点t2、t3)，而第一相功率级独自供应电流(第一相电流)。由图1中可见，由于第一相电流还不能立即调整到所需电平，造成总输出电流Iout暂时不足，因此造成输出电压的突降(undershoot)，不足的电压等于阴影处的电荷积分量Q_T。输出电压的突降会造成不稳定而产生种种的问题。

另一方面，当增相时，在转换的期间，也会产生相似的问题。

与本申请相关的上述发明，请参阅美国专利US 8258769B2和US 8643354B2。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种能够确保在增相或减相的转换期间时，整体系统的输出电压不会有突降或突升的不正常现象发生的多相切换式电源供应器、及其控制电路与控制方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种多相切换式电源供应器、及其控制电路与控制方法，其能够确保在增相或减相的转换期间时，整体系统的输出电压不会有突降或突升的不正常现象发生。

为了实现上述发明目的，就其中一观点言，本发明提供了一种多相切换式电源供应器，包含：多个功率级电路，每一功率级电路为一个相位，用以将一输入电压转换为一输出电压，其中至少一功率级电路根据一增/减相信号，而工作、或不工作(关闭)；该多个功率级电路根据对应的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)信号，切换该相位内至少一个功率晶体管，以共同将该输入电压转换为该输出电压，且每一相位各自产生对应的相位输出电流；多个PWM控制器，用以根据相关于该输出电压的一误差信号、及多个各自对应各PWM控制器的斜坡信号，以产生对应的多个PWM信号，以控制各自对应的功率级电路；以及一斜坡信号设定电路，根据该增/减相信号而调整与该增/减相信号相关的相位的斜坡信号，其中，在减相操作时，该斜坡信号设定电路使受减相位的斜坡信号递变，以使该受减相位的PWM信号的工作比(duty ratio)渐减。