[发明专利]具有动态相位管理的多相位功率控制器

说明书

在所描述的示例中，多相位功率控制器生成开关控制信号(160)组以驱动功率级(150)组。功率级(150)组生成驱动负载的输出(V_OUT)。多相位功率控制器包括求和器(120)以生成表示来自该功率级(150)组中的每个电感器的电感器电流之和的等效电压(122)。阈值生成电路(110)响应于控制输出(130)组和参考(REF)生成阈值信号(123)组。比较器(125)组响应于等效电压(122)和阈值信号(123)组生成控制输出(130)组。状态机(135)响应于控制输出(130)组生成相位控制信号(140)组。控制输出(130)组改变开关控制信号(160)组中的数量。

技术领域

本发明涉及集成电路中的多相位功率控制器。

背景技术

在多相位电力供应系统中，负载被分成几个区域。这种系统中的多相位功率控制器被分成若干相位，这些相位被分配给负载的对应若干区域。通常，在若干相位和负载的若干区域之间存在一对一的映射。

多相位功率控制器生成多个PWM(脉冲宽度调制)输出，该多个PWM输出驱动多个功率级。多相位功率控制器通过在所有相位之间共享均等的电流来操作。功率级包括电感器和具有驱动器的开关电路。因此，通过功率级中的电感器的电流被均等地共享，然后被添加并传递到负载。“n”相位功率控制器向“n”个功率级提供“n”个PWM输出。响应于闭环中功率级的电感器电流和输出电压而从控制器生成PWM输出。

在多相位控制器中，即使在负载电流低时，也在多个相位之间共享负载电流。多个功率级和其它内部电路继续在如此低的负载电流中切换，从而生成多个PWM输出。相应地，PWM输出对于从0负载电流到最大负载电流都是激活的。PWM输出在较低负载条件下激活会带来功率损耗、传导损耗和开关损耗，从而影响多相位电力供应系统的效率。

发明内容

在所描述的示例中，多相位功率系统包括多相位功率控制器，其生成开关控制信号组以驱动功率级组。功率级组生成驱动负载的输出。多相位功率控制器包括：求和器，其用于生成表示来自功率级组中的每个电感器的电感器电流之和的等效电压。阈值生成电路，其响应于控制输出组和参考生成阈值信号组。比较器组，其响应于等效电压和阈值信号组生成控制输出组。状态机，其响应于控制输出组生成相位控制信号组。控制输出组，其改变开关控制信号组中的数量。

在进一步描述的示例中，多相位功率控制器包括相位管理块，其响应于等效电压和阈值电压而生成相位控制信号组。多相位功率控制器还包括：控制回路，该控制回路响应于相位控制信号组生成开关控制信号组。开关控制信号组驱动功率级组。功率级组生成驱动负载的输出。输出反馈到控制回路。

在所描述的具有处理器和耦合到处理器的多相位功率控制器的装置的示例中，多相位功率控制器生成驱动功率级组的开关控制信号组。功率级组生成驱动负载的输出。多相位功率控制器包括：求和器，其用于生成表示来自功率级组中的每个电感器的电感器电流之和的等效电压。阈值生成电路，其响应于控制输出组和参考生成阈值信号组。比较器组，其响应于等效电压和阈值信号组生成控制输出组。状态机，其响应于控制输出组生成相位控制信号组。控制输出组，其改变开关控制信号的数量。

在进一步描述的示例中，多相位功率系统具有多相位功率控制器，该多相位功率控制器具有电感器电流输入引线和开关控制输出引线。开关控制输出引线耦合到功率级组。多相位功率控制器包括求和器，该求和器具有耦合到电感器电流输入引线的第一输入和耦合到比较器组的第一输入的输出。阈值生成电路具有输入和输出，该输出连接到比较器组的第二输入。状态机具有连接到比较器组的输出的输入。控制回路，其具有连接到状态机的输出组的第一输入。控制回路，其具有连接到开关控制输出引线的第一输出组。控制回路还具有耦合到求和器的第二输入以及阈值生成电路的输入的第二输出。功率级组具有耦合到电压输出端子的输出。控制回路的第二输入耦合到电压输出端子。具有输入的负载连接到电压输出端子。

附图说明

图1描绘了根据一个实施例的多相位功率系统的示意图。