[发明专利]多相电源的导通时间计时电路和多相电源

说明书

本发明实施例涉及电子技术领域，公开了一种多相电源的导通时间计时电路和多相电源。其中多相电源的导通时间计时电路包括：计时电路和调控电路；所述计时电路用于在接收到控制环路发出的电源导通触发信号后，启动计时并在累计时间达到预设时长时输出导通时间结束信号；所述调控电路用于在所述控制环路进入饱和状态时，根据预存的衰减因子缩小所述预设时长。本方案能够在不需要占用太多寄存器资源的情况下，既可满足宽范围工作频率的要求，同时解决多相电源系统中控制环路饱和带来的过补偿问题。

技术领域

本发明实施例涉及电子技术领域，特别涉及一种多相电源的导通时间计时电路和多相电源。

背景技术

当下的英特尔微处理器(CPU)发展性能越来越好，计算处理速度越来越快，但其工作时所需要的电流变化速率和大小也同时得到了提高，这对给微处理器供电的电源管理平台如可控制多相电源输出的电压调整模块(Voltage Regulator Module，VRM)，也称“VRM多相电源”提出了更加严苛的要求和挑战。即不论微处理器处于何种工作状态，电源系统都需要提供恰当的电压和电流以满足微处理器工作的要求。其中，当负载电流突变的频率在较高频段如200KHz～250KHz时，很容易引起电源系统的过调，从而导致输出电压过高超出CPU的规格范围。

目前，现有解决由电源系统过调所引起的电压弹跳过高问题的常规方案，是增加VRM多相电源中各相电源导通的间隔时间(blank time)。如图1所示，VRM多相电源通常有多路相互并联的输出，这些输出均通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)输出指定大小的工作电流。以4路输出举例：稳态时，4相输出的电流幅值相同，且轮番交替工作(图1中PWM电平高为工作，低则为休息)，稳态时各个相位分别间隔等时交替工作，时序间隔或者说相位间隔相差90度，这些关于各输出电流的PWM调整过程、输出电流的时序均是由内部的控制环路控制的。

当出现负载电流瞬态变化，尤其是遇到负载电流瞬时变大的幅度很大时，内部的控制环路会进入饱和，并要求各个相位输出以最快的速度响应这突然的变化，表现为各相输出的PWM电流近乎同时工作为高电平。这种反应在负载变化频率较低时候比如30Hz时不存在太大问题，但当负载变化频率切换到200KHz时，因为各相输出的PWM电流同时为高，又恰逢负载从大变小很快，所以会有过多的能量冲击到电源的输出电容上引发输出电压弹跳到很高，这种现象叫做过补偿。为了阻止这种过补偿的现象，已有的技术方案是插入一个固定的各个相位最小的间隔导通时间(tblank)，即使控制环路饱和了也要保持tblank时长的间隔后再让下一个相位再导通，以防止过多能量到输出端引发电压弹跳过高。

但是，VRM支持的工作频率范围很宽，可以从200KHz～5MHz。不同工作频率所需要的间隔时间tblank会不一样，通常频率较低所需要的间隔时间tblank越长，频率越高所需要的间隔时间tblank越短。设置间隔时间tblank是通过电源系统内部的寄存器设定的，为了支持宽范围工作频率的间隔时间tblank所占用的寄存器资源就相对越多。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种多相电源的导通时间计时电路和多相电源，能够在不需要占用太多寄存器资源的情况下，既可满足宽范围工作频率的要求，同时解决多相电源系统中控制环路饱和带来的过补偿问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种多相电源的导通时间计时电路，包括：计时电路和调控电路；

所述计时电路用于在接收到控制环路发出的电源导通触发信号后，启动计时并在累计时间达到预设时长时输出导通时间结束信号；

所述调控电路用于在所述控制环路进入饱和状态时，根据预存的衰减因子缩小所述预设时长。

本发明的实施方式还提供了一种多相电源包括：控制环路，以及如上所述的多相电源的导通时间计时电路；