[发明专利]相冗余方案中的OR-FET本体制动

说明书

用于改良直流到直流转换器中感应电流下降时间的一种方法、系统和计算机程序产品，直流到直流转换器具有一个电感器，导电耦合到低端晶体管的第一端，以及一个or‑ing晶体管耦合到第二端，其中直流到直流转换器位于相冗余电源中。该方法包括在发生空载瞬态时，断开低端晶体管，断开or‑ing晶体管。

发明领域

本发明的各个方面主要涉及功率转换器，更确切地说是在相冗余方案中配置的直流到直流功率转换器。

发明背景

现代负载(服务器、GPU、ASIC、网络开关等其他高电流负载)的主机需要小巧、可靠以及高性价比的服务器系统。服务器系统故障的主要原因在于电源。在许多先进的服务器中使用相冗余电源方案，可以提高可靠性。相冗余电源方案通常具有多个冗余功率级。如果功率级出现故障的话，相冗余电源可以检测到，从而隔离出故障的功率级，使系统的其他部分正常运行，不受干扰。常用的相冗余电源具有N+2个功率级，其中N为相的数量。对于一个带有N+2个功率级的相冗余电源来说，2个功率级出现故障时，电源仍然可以正常运行。

为了实现相冗余电源方案，要将多个功率级配置在一起，才能使其中一个发生故障时，将其隔离出电源电路，剩余的功率级可以共享负载。因此，与非冗余电源相比，相冗余电源中的功率级通常至少具有一个额外的晶体管，用于发生故障时，关掉电源转换器。

服务器的另一个主要问题是瞬态性能。确切地说，就是当发生空载瞬态时，电源必须有能力迅速降低电流。

正是在这一前提下，提出了本发明的各种实施例。

发明内容

本发明涉及一种用于改良直流到直流转换器中感应电流下降时间的方法，其中一个低端晶体管电耦合到一个电感器的第一端和地之间，一个OR-ing晶体管耦合到电感器的第二端和直流到直流转换器输出端之间，其中直流到直流转换器在相冗余电源中，该方法包括：发生空载瞬态时，断开低端晶体管，断开OR-ing晶体管。

其中，低端晶体管和OR-ing晶体管都会在检测到空载瞬态时的30纳秒内断开。

其中，电感器通过OR-ing晶体管的体二极管和低端晶体管的体二极管释放能量。

其中，电感器感应电流下降时间小于2.4微秒。

本发明还涉及一种在相冗余电源中的直流到直流转换器，包括：一个电感器；一个低端晶体管，电耦合到电感器的第一端和地之间；一个OR-ing晶体管，电耦合到电感器的第二端和直流到直流转换器输出端之间；一个相冗余控制器，交互耦合到OR-ing晶体管上，其中配置相冗余控制器，使OR-ing晶体管在发生空载瞬态时断开。

其中，低端驱动器接收的信号来自于脉冲宽度调制信号控制器，用于在发生空载瞬态时断开低端晶体管。

其中，低端晶体管和OR-ing晶体管都会在检测到空载瞬态时30纳秒内断开。

其中，电感器通过OR-ing晶体管的体二极管和低端晶体管的体二极管释放能量。

其中，电感器感应电流下降时间小于2.4微秒。

其中，还包括：一个高端晶体管，电耦合到电感器的第一端和直流到直流转换器输入端之间。

附图说明

阅读以下详细说明并参照以下附图之后，本发明的其他特征和优势将显而易见：

图1表示依据本发明的一个实施例，在一个相冗余电源中的直流到直流电压转换器中的电路图。

图2表示依据本发明的各个方面，感应电流、脉冲宽度调制(PWM)信号、智能功率级(SPS)、栅极低(GL)驱动信号以及来自相冗余控制器(PRC)低栅极(LGATE)随时间变化的一组曲线图。

具体实施方式