供多相DC‑DC转换器使用的超常失衡(WOB)电流校正制造技术

本文中所提供的是监视多相DC‑DC转换器内的超常失衡(WOB)状况、并取决于所检测到的WOB状况调节通过所述DC‑DC转换器的通道的电流之间的平衡的电路、系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
供多相DC-DC转换器使用的超常失衡(WOB)电流校正本申请是申请日为2010年6月17日、申请号为“201010213415.9”、专利技术名称为“供多相DC-DC转换器使用的超常失衡(WOB)电流校正”的专利技术专利申请的分案申请。优先权本申请要求以下美国专利申请的优先权：·迪莫塞·马海尔(TimothyMaher)于2010年1月21日提交的题为“WAYOUTOFBALANCE(WOB)CURRENTCORRECTIONFORUSEWITHAMULTI-PHASEDC-DCCONVERTER”(供多相DC-DC转换器使用的超常失衡(WOB)电流校正)的美国专利申请No.12/691,438(律师案卷号No.ELAN-01233US1)；·迪莫塞·马海尔于2010年1月21日提交的题为“COMPONENTFAULTDETECTIONFORUSEWITHAMULTI-PHASEDC-DCCONVERTER”(供多相DC-DC转换器使用的组件故障检测)的美国专利申请No.12/691,589(律师案卷号No.ELAN-01234US1)；·迪莫塞·马海尔于2009年6月16日提交的题为“TWO-PHASEWAYOUTOFBALANCE(WOB)CURRENTCORRECTIONFORUSEWITHATWO-PHASEDC-DCCONVERTER”(供两相DC-DC转换器使用的两相超常失衡(WOB)电流校正)的美国临时专利申请No.61/187,598(律师案卷号No.ELAN-01233US0)；以及·迪莫塞·马海尔于2009年6月16日提交的题为“SOFTSTART(SS)FAULTDETECTORFORUSEWITHATWO-PHASEDC-DCCONVERTER”(供两相DC-DC转换器使用的软启动(SS)故障检测器)的美国临时专利申请No.61/187,607(律师案卷号No.ELAN-01234US0)，所有这些专利申请通过引用结合于此。
本专利技术诸实施例一般涉及多相DC-DC转换器、供多相DC-DC转换器使用的方法、以及供多相DC-DC转换器使用的超常失衡(WOB)再平衡器。
技术介绍
DC-DC转换器一般将直流电从第一电压电平和电流电平转换成第二电压和电流电平。例如，降压DC-DC转换器可将10Amps下12V的电压输入(V输入)转换成100Amps下约1.2V的电压输出(V输出)。作为一更具体的示例，两相DC-DC转换器可包括脉宽调制器(也简称为调制器)，其包括第一脉宽调制输出(PWM1输出)和第二PWM输出(PWM2输出)。PWM1输出和PWM2输出处输出的信号，也称为PWM1输出信号和PWM2输出信号，异相180°。换言之，PWM2输出信号落后(或领先)于PWM1输出信号180°。常规地，PWM1输出和PWM2输出所输出的这些异相180°的信号直接驱动一对驱动器-MOSFET级，它们可被称为DrMOS1和DrMOS2。DrMOS1可被视为是两相DC-DC转换器的第一通道的一部分，而DrMOS2可被视为是两相DC-DC转换器的第二通道的一部分。该DC-DC转换器所输出的电压电平优选地是具有相对严格容限(例如±1％)的经调节的电压电平。另外，优选该两相DC-DC转换器的两个通道一般是平衡的，即每个通道一般大致处理相同量的功率和电流，从而这两个通道之一不因处理太多功率和电流而受损。然而，高频负载瞬变事件会不合需要地影响通道之间的这一平衡，从而不利地影响两相DC-DC转换器所产生的电压、并且可能损坏DC-DC转换器内的组件。当例如与DC-DC转换器的电压输出连接的一个或多个负载(例如CPU)在先前掉电之后上电、或者在相对高频的情况下在高功率工作状态(例如以最大时钟频率工作)与低功率工作状态(例如休眠模式或待机模式)之间交替(但不限于此)时，这些高频负载瞬变状况可发生。DC-DC转换器可经历故障，例如因为感应器和/或驱动器-MOSFET级或其一部分缺失、失效、连接不正确、或变得断开。这些故障如果不正确处理会导致对DC-DC转换器以及DC-DC转换器连接在其中的更大电路的损坏。
技术实现思路
本专利技术的具体实施例涉及供多相DC-DC转换器使用的超常失衡(WOB)再平衡器。这种多相DC-DC转换器可以是例如包括脉宽调制器的两相DC-DC转换器，该脉宽调制器输出第一脉宽调制信号(PWM1输出)和与第一脉宽调制信号(PWM1输出)基本上异相180°的第二脉宽调制信号(PWM2输出)。该DC-DC转换器还可包括第一和第二驱动器MOSFET级(DrMOS1和DrMOS2)，且每个DrMOS级都具有一个输入和一个输出。例如，每个DrMOS级都可包括一个驱动器和一对功率场效应晶体管(FET)。此外，该DC-DC转换器可包括第一电感器(L1)和第二电感器(L2)，该第一电感器(L1)具有取决于第一驱动器MOSFET级(DrMOS1)的输出驱动的一个端子，而第二电感器(L2)具有取决于第二驱动器MOSFET级(DrMOS2)的输出驱动的一个端子。根据一实施例，WOB再平衡器包括WOB检测器和脉冲路径导向器。WOB检测器适于检测DC-DC转换器内的WOB状况。脉冲路径导向器适于取决于来自WOB检测器的反馈调节通过第一通道的电流与通过第二通道的电流之间的平衡。如果多相DC-DC转换器包括两个以上通道，例如它是三相DC-DC转换器，则脉冲路径导向器可调节两个以上通道之间的平衡。根据一实施例，WOB检测器适于检测在指示通过第一通道的电流的第一电流(IL1)比指示通过第二通道的电流的第二电流(IL2)大了超过预定偏置电流时的第一WAB状况。另外，WOB检测器适于检测在指示通过第二通道的电流的第二电流(IL2)比指示通过第一通道的电流的第一电流(IL1)大了超过预定偏置电流时的第二WAB状况。根据一实施例，脉冲路径导向器适于从脉宽调制器接收第一和第二脉宽调制信号(PWM1输出和PWM2输出)，并且取决于来自WOB检测器的反馈选择性地向第一和第二驱动器MOSFET级(DrMOS1和DrMOS2)的输入提供第一和第二脉宽调制信号(PWM1输出和PWM2输出)的脉冲，以调节通过第一通道的电流与通过第二通道的电流之间的平衡。例如，脉冲路径导向器可选择性地向第一驱动器MOSFET级(DrMOS1)的输入或第二驱动器MOSFET级(DrMOS2)的输入提供第一脉宽调制信号(PWM1输出)的各个脉冲，且可选择性地向第一驱动器MOSFET级(DrMOS1)的输入或第二驱动器MOSFET级(DrMOS2)的输入提供第二脉宽调制信号(PWM2输出)的各个脉冲。或者，脉冲路径导向器可适于在向第一和第二驱动器MOSFET级(DrMOS1和DrMOS2)的输入提供第一和第二脉宽调制信号(PWM1输出和PWM2输出)之前交换由脉宽调制器输出的第一和第二脉宽调制信号(PWM1输出和PWM2输出)的相位，以调节通过第一通道和第二通道的电流之间的平衡。本专利技术的各个实施例还涉及包括WOB再平衡器的多相DC-DC转换器。本专利技术的具体实施例还涉及供诸如上述两相DC-DC转换器的多相DC-DC转换器使用的方法。根据一实施例，一种方法包括：监视多相DC-DC转换器内的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供多相DC‑DC转换器使用的方法，所述多相DC‑DC转换器包括脉宽调制器，其适于输出具有彼此不同相位的N个脉宽调制信号，其中N≥2，N个通道，每一个通道都包括具有输入和输出的驱动器MOSFET级，以及具有取决于所述驱动器MOSFET级的输出被驱动的端子的电感器，所述方法包括：监视所述多相DC‑DC转换器内的一个或多个WOB状况；当未检测到WOB状况时，将所述N个脉宽调制信号的各个的脉冲提供给所述N个通道的相应一个；以及响应于检测到的WOB状况，选择性地不将所述N个脉宽调制信号的至少一个的一个或多个脉冲提供给所述N个通道的所述相应一个，由此调节通过所述N个通道的电流之间的平衡。

【技术特征摘要】
2009.06.16 US 61/187,598;2009.06.16 US 61/187,607;1.一种供多相DC-DC转换器使用的方法，所述多相DC-DC转换器包括脉宽调制器，其适于输出具有彼此不同相位的N个脉宽调制信号，其中N≥2，N个通道，每一个通道都包括具有输入和输出的驱动器MOSFET级，以及具有取决于所述驱动器MOSFET级的输出被驱动的端子的电感器，所述方法包括：监视所述多相DC-DC转换器内的一个或多个超常失衡(WOB)状况；当未检测到超常失衡(WOB)状况时，将所述N个脉宽调制信号的各个的脉冲提供给所述N个通道的相应一个；以及响应于检测到的超常失衡(WOB)状况，选择性地不将所述N个脉宽调制信号的至少一个的一个或多个脉冲提供给所述N个通道的所述相应一个，由此调节通过所述N个通道的电流之间的平衡。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，监视所述多相DC-DC转换器内的超常失衡(WOB)状况包括：检测当通过所述N个通道中一个的电流比通过所述N个通道中另一个的电流大了超过预定偏置电流时的超常失衡(WOB)状况。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，N等于2。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，N大于2。5.一种适于校正超常失衡(WOB)状况的多相DC-DC转换器，所述多相DC-DC转换器包括脉宽调制器，其适于输出具有彼此不同相位的N个脉宽调制信号，其中N≥2，N个通道，每一个通道都包括具有输入和输出的驱动器MOSFET级，以及具有取决于所述驱动器MOSFET级的输出被驱动的端子的电感器，超常失衡(WOB)再平衡器，其适于：监视所述多相DC-DC转换器内的一个或多个超常失衡(WOB)状况；当未检测到超常失衡(WOB)状况时，将所述N个脉宽调制信号的各个的脉冲提供给所述N个通道的相应一个；以及响应于检测到的超常失衡(WOB)状况，选择性地不将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·马海尔，
申请(专利权)人：英特赛尔美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US