[发明专利]一种多相降压转换器以及电流控制方法

说明书

本发明公开了一种多相降压转换器，为负载提供多相具有恒定电感电流纹波的电流，其包括充电电源生成电路、多个导通时间发生器、还包括有多个电感，充电电源生成电路产生第一充电电源与第二充电电源，所述第二充电电源电压等于所述第一充电电源电压与修正电压之和；多个导通时间发生器产生与所述第一充电电源电压成比例关系的多个导通时间，所述多个导通时间用于控制多个开关管的导通与闭合；多个电感中的每个电感输出具有恒定电感电流纹波的电流至负载，解决了多相恒定电感电流纹波架构下降压转换器中各相位输出电流不平衡的问题。

技术领域

本发明涉及电流控制技术领域，具体为一种多相降压转换器以及电流控制方法。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对于电子产品的需求越来越大，对于电子产品的性能要求也越来越苛刻，而开关型功率变换器作为电子产品的“心脏”，被广泛应用于各个领域，如工业、军事，商业，消费电子等等。用户对于电池容量需求较高的状况下。

基于纹波的恒定导通时间(COT)降压转换器因其对负载瞬变的异常快速响应、固有的控制简单性和稳定性而受欢迎。多相COT架构的降压转换器可以解决单相容量不足的问题。然而在采用多相COT架构的降压转换器的过程中，各相之间很难做到开关管导通时间Ton完全匹配。开关管导通时间Ton的不匹配会导致相位之间的输出电流的不平衡，继而导致不均匀的热分布，这不利地影响电源转换器的性能、功率效率和尺寸，继而失去多相的意义。

现有技术中，还有一种应用的多相降压转换器为：多相恒定电感电流纹波的降压DC-DC转换器，参考电感的特性，调整导通时间Ton，使得Ton与输入电压和输出电压之差成比例关系，实现恒定的电感电流纹波。然而，现实应用情况下，多相恒定电感电流纹波的降压转换器中的导通时间Ton的产生往往涉及到输入电压Vin，输出电压Vout的计算，即将Vin/Vout转换成和电压成比例的电流，再镜像到各相的降压转换器，通过对每一相电容的充电/放电来得到导通时间Ton。在这个过程中不可避免的涉及到多次电流的镜像，以及由于电流镜失配而引起的各相导通时间Ton之间的失配。

因此解决多相恒定电感电流纹波架构下降压转换器中各相位输出电流不平衡的问题显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多相降压转换器以及电流控制方法，以解决上述背景技术中提出的目前多相恒定电感电流纹波架构下降压转换器中各相位输出电流不平衡的问题的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多相降压转换器，为负载提供多相具有恒定电感电流纹波的电流，包括：

充电电源生成电路，所述充电电源生成电路用于产生充电电源，包括产生第一充电电源与第二充电电源，所述第二充电电源电压等于所述第一充电电源电压与修正电压之和；

多个导通时间发生器，所述多个导通时间发生器与所述充电电源生成电路连接，所述充电电源生成电路向所述多个导通时间发生器提供第二充电电源，所述多个导通时间发生器各自被配置成产生与所述第一充电电源电压成比例关系的多个导通时间，所述多个导通时间用于控制多个开关管的导通与闭合，

还包括有多个电感，所述多个电感在所述多个开关管的控制下，每个电感输出具有恒定电感电流纹波的电流至负载。

优选的，充电电源生成电路包括：

第一放大器，所述第一放大器的正向输入端和反向输入端分别与输入电压和输出电压相连，配置成产生与所述输入电压和所述输出电压之差成比例关系的所述第一充电电源电压；

叠加电路，所述叠加电路配置成生成与所述第一充电电源电压和所述修正电压相关的组合电压；以及

第二放大器，配置成对所述组合电压放大两倍，产生所述第二充电电源电压。

优选的，多个导通时间发生器中的每一个导通时间发生器包括：