[发明专利]在相位冗余电压调节器设备内共享冗余调节器相位

权利要求书

1.一种相位冗余电压调节器设备，包括：

多个调节器相，每个调节器相包括调节器，所述调节器被电耦合以便在调节器输入端处接收输入电压并且在调节器输出端处提供相应的输出电压；

所述多个调节器相的一组相组，包括第一和第二相组，每个相组包括:

公共调节器输入，所述公共调节器输入电互连至所述相组的调节器的调节器输入；

公共调节器输出，所述公共调节器输出电互连至所述相组的调节器的调节器输出；

至少一个冗余调节器相；

多相控制器(MPC)，其电耦合到所述相组的每个调节器相，所述MPC配置成将相故障信号以及从相应相组的每个调节器相接收到的脉宽调制(PWM)和共享电流(I_SHARE)相控制信号之一传送到控制逻辑；并且

所述多个调节器相中的一组备用调节器相，所述一组备用调节器相包括第一和第二备用调节器相，每个备用调节器相包括：

次级输出OR运算装置，该次级输出OR运算装置被电耦合并且被配置成用于限制电流流入该备用调节器相的次级输出中；

第一输出开关设备，被配置为响应于第一相位使能信号，将备用调节器相的调节器输出电耦接至第一公共调节器输出；并且

第二输出开关设备，其被配置为响应于第二相位使能信号，将所述备用调节器相的所述调节器输出电耦合至第二公共调节器输出；并且

控制逻辑，电连接至：

所述一组相组中的每个相组的MPC，所述控制逻辑配置成从所述MPC接收所述相控制信号并与所述MPC交换相故障信号；并且

所述一组备用调节器相中的备用调节器相，所述控制逻辑被配置为断言相位使能信号，以将所述相位控制信号传输至所述备用调节器相，并且从所述备用调节器相接收相位故障信号；

所述控制逻辑被配置为响应于从MPC接收到相故障信号，将备用调节器相电互连到包括故障调节器相的相组。

2.如权利要求1所述的相位冗余电压调节器设备，所述多个调节器相位中的每个调节器相位进一步包括：

相位冗余控制器(PRC)，被配置为监测所述调节器输入处的电流并且进一步被配置为监测所述调节器输出处的电流和电压；

输出OR运算装置，所述输出OR运算装置被配置成用于限制电流流入对应的调节器相的主输出中；并且

输入保护装置，所述输入保护装置被配置成用于响应于来自所述PRC的控制信号而向所述相应调节器相位提供输入过流保护和输出过压保护。

3.根据权利要求1所述的相位冗余电压调节器设备，其中，每个相位组的所述MPC进一步被配置为：

从所述相位组中的每个调节器相位接收反馈输出电压和接收相应的检测电流信号；

产生PWM或I_SHARE控制信号，以在预定时间段内顺序地激活所述相组中的每个调节器相，所述控制信号管理相之间的受控电流分担；并且

在所述相组中的一个或多个调节器相失效之后，维持所述相组中的所有有源调节器相之间的电流共享。

4.如权利要求1所述的相位冗余电压调节器设备，其中，每个控制信号是通过一系列脉冲宽度表示至少一个调节器相位的占空比/激活时间的数字信号。

5.如权利要求1所述的相位冗余电压调节器设备，其中，所述输出OR运算装置和所述次级输出OR运算装置各自选自由以下各项组成的组：N沟道场效应晶体管(NFET)、P沟道场效应晶体管(PFET)、NPN晶体管和PNP晶体管。

6.如权利要求1所述的相位冗余电压调节器设备，其中，MPC的调节器串行接口通过串行控制总线耦合至系统控制功能，所述串行控制总线选自由以下各项组成的组：串行外围接口(SPI)接口、电源管理总线(PMBus)接口和集成电路间(I²C)接口。

7.如权利要求1所述的相位冗余电压调节器设备，其中，所述一组相位组中的所述第一相位组被配置为维持电流共享。