一种多相降压变换电路和电子设备制造技术

本申请实施例公开了一种多相降压变换电路和电子设备，涉及电子技术领域，解决了现有的多相降压变换电路可靠性较低的问题。该多相降压变换电路包括多个并联的降压电路、检测电路、控制电路和驱动电路。其中，每个降压电路包括输入电容、开关单元、故障检测电容、电感和输出电容，开关单元包括第一开关组和第二开关组，故障检测电容的第一端电连接于第一开关组中两个相邻开关管的连接端，故障检测电容的第二端电连接于第二开关组中两个相邻串联开关管的连接端。控制电路用于根据故障检测电容的电压来确定降压电路是否发生短路，若确定多相降压电路中的任一相降压电路出现短路时，控制驱动电路停止驱动该短路所在的降压电路。驱动电路停止驱动该短路所在的降压电路。驱动电路停止驱动该短路所在的降压电路。

【技术实现步骤摘要】
一种多相降压变换电路和电子设备


[0001]本申请实施例涉及电子
，尤其涉及一种多相降压变换电路和电子设备。

技术介绍

[0002]目前，在服务器等大功率电子设备中，通常通过多相降压BUCK式变换电路不间断地向负载提供供电电压。该多相降压变换电路包括多相并联的降压电路，在多相降压变换电路中，各降压支路输入电流纹波相互错开360
°
/N累加到总输入电流中，总输入电流的纹波错开到整个周期中，不在集中于某一段占空比，总输入电流波纹得到抑制。
[0003]但是，对于当前的多相降压变换电路，当其中的某一支路开关管发生短路故障时，多相降压变换电路由于无法进行故障隔离保护，将无法继续为负载提供供电电压。因此，现有的多相降压变换电路的可靠性较低。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种多相降压变换电路和电子设备，解决了现有的多相降压变换电路可靠性较低的问题。
[0005]为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：
[0006]本申请实施例的第一方面，提供一种多相降压变换电路，该多相降压变换电路包括多个降压电路、检测电路、控制电路和驱动电路，该多个降压电路并联。
[0007]其中，每个降压电路包括输入电容、开关单元、故障检测电容、电感和输出电容，输入电容的第一端与开关单元的第一输入端电连接。开关单元的输出端与电感的第一端电连接；电感的第二端与输出电容的第一端电连接；输入电容的第二端，开关单元的接地端及输出电容的第二端接地；开关单元包括第一开关组和第二开关组；第一开关组包括多个串联的第一开关管；第二开关组包括多个串联的第二开关管；第一开关管和第二开关管的数目相同。故障检测电容的第一端电连接于第一开关组中两个相邻开关管的连接端；故障检测电容的第二端电连接于第二开关组中两个相邻串联开关管的连接端。
[0008]检测电路的第一输入端与故障检测电容的第一端电连接；检测电路的第二输入端与故障检测电容的第二端电连接；检测电路用于获取故障检测电容的电压；多个降压电路的故障检测电容的电压在不同的时间对应不同的电压。
[0009]检测电路的输出端和控制电路的输入端电连接；控制电路的输出端与驱动电路的输入端电连接；驱动电路的输出端与开关单元的第二输入端电连接。
[0010]控制电路用于根据故障检测电容的电压来确定降压电路是否发生短路；若确定多个降压电路中的任一相降压电路出现短路时，控制驱动电路停止驱动该短路所在的降压电路。
[0011]驱动电路用于驱动多个降压电路按照预设相位关系工作，以及在控制电路确定多相降压电路中的任一相降压电路出现短路时，停止驱动该短路所在的降压电路。
[0012]本申请实施例提供的多相降压变换电路，通过检测电路检测多个降压电路中故障
检测电容两端的电压，控制电路在根据该电压确定降压电路发生短路故障时，输出控制信号，控制驱动电路停止驱动发生短路故障的降压电路，使得该发生短路故障的降压电路断路，以将该短路故障的降压电路进行隔离。从而多相降压变换电路可以继续向负载提供供电电压，避免负载过压失效或者被短路，因此能够提高多相降压变换电路的可靠性。
[0013]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一开关组包括第一NMOS管和第二NMOS管；第二开关组包括第三NMOS管和第四NMOS管。
[0014]第一NMOS管的漏端用于与电源的正极电连接；第一NMOS管的源端和第二NMOS管的漏端和故障检测电容的第一端电连接；第二NMOS管的源端、第三NMOS管的漏端和电感的第一端电连接；第三NMOS管的源端、第四NMOS管的漏端和故障检测电容的第二端电连接；第四NMOS管的源端用于与电源的负极电连接地端。第一NMOS管的栅极、第二NMOS管的栅极、第三NMOS管的栅极和第四NMOS管的栅极与驱动电路电连接。
[0015]本申请实施例提供的多相降压变换电路，通过将第一开关组和第二开关组中的NMOS管的栅极与驱动电路电连接，将故障检测电容跨接在第一开关组和第二开关组之间，因此故障检测电容两端的电压可以用于确定降压电路是否发生故障，控制电路可以根据该电压在确定降压电路发生短路故障时，输出控制信号，控制驱动电路停止驱动发生短路故障的降压电路，使得该发生短路故障的降压电路断路，以将该短路故障的降压电路进行隔离。从而多相降压变换电路可以继续向负载提供供电电压，避免负载过压失效或者被短路，因此能够提高多相降压变换电路的可靠性。
[0016]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，检测电路包括多个电压采样电路，多个电压采样电路与多个故障检测电容一一对应。
[0017]电压采样电路的一端电连接故障检测电容的第一端，电压采样电路的第二端电连接故障检测电容的第二端；多个电压采样电路的输出端电连接控制电路的输入端。
[0018]本申请实施例提供的多相降压变换电路，通过多个电压采样电路分别对多个降压电路中的故障检测电容两端的电压进行检测，因此控制电路可以根据该多个电压确定多个降压电路是否发生短路故障，从而能够提高多相降压变换电路的可靠性。
[0019]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，驱动电路包括多个驱动子电路，多个驱动子电路与多个降压电路一一对应。
[0020]多个驱动子电路的输入端分别与控制电路的多个输出端电连接，多个驱动子电路的输出端分别与多个降压电路中对应的开关单元的第二输入端电连接。
[0021]本申请实施例提供的多相降压变换电路，通过多个子驱动电路分别驱动多个降压电路，因此在确定降压电路发生短路故障，能够停止驱动该发生短路故障降压电路，从而能够提高多相降压变换电路的可靠性。
[0022]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，检测电路，还用于在M个检测周期中的每个检测周期检测故障检测电容两端的电压。
[0023]控制电路还用于在M个检测周期中的N个检测周期内，当故障检测电容的电压超出预设电压范围时，确定降压电路发生短路故障；M和N均为正整数，M大于或等于N。
[0024]本申请实施例提供的多相降压变换电路，通过检测电路在多个检测周期对故障检测电容两端的电压进行检测，当在多个检测周期电压超出预设电压范围时，确定降压电路发生短路故障。因此，能够避免故障检测电容两端的电压瞬时超过预设电压范围时，导致误
判断降压电路发生短路故障，从而能够提高多相降压变换电路的可靠性。
[0025]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，检测电路，用于在M个检测周期中的每个检测周期内的第一检测时刻和第二检测时刻分别检测故障检测电容两端的电压。
[0026]控制电路，还用于在M个检测周期中的N个检测周期内，当第一检测时刻的电压与第二检测时刻的电压之间的差值超出预设阈值时，确定降压电路发生短路故障。
[0027]本申请实施例提供的多相降压变换电路，通过检测电路在多个检测周期的第一检测时刻和第二检测时刻对故障检测电容两端的电压进行检测，当在多个检测周期第一检测时刻的电压和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多相降压变换电路，其特征在于，所述多相降压变换电路包括多个降压电路、检测电路、控制电路和驱动电路；所述多个降压电路并联；每个所述降压电路包括输入电容、开关单元、故障检测电容、电感和输出电容；所述输入电容的第一端与所述开关单元的第一输入端电连接；所述开关单元的输出端与所述电感的第一端电连接；所述电感的第二端与所述输出电容的第一端电连接；所述输入电容的第二端，所述开关单元的接地端及所述输出电容的第二端接地；所述开关单元包括第一开关组和第二开关组；所述第一开关组包括多个串联的第一开关管；所述第二开关组包括多个串联的第二开关管；所述第一开关管和所述第二开关管的数目相同；所述故障检测电容的第一端电连接于所述第一开关组中两个相邻开关管的连接端；所述故障检测电容的第二端电连接于所述第二开关组中两个相邻串联开关管的连接端；所述检测电路的第一输入端与所述故障检测电容的第一端电连接；所述检测电路的第二输入端与所述故障检测电容的第二端电连接；所述检测电路用于获取所述故障检测电容的电压；所述多个降压电路中的所述故障检测电容的电压在不同的时间对应不同的电压；所述检测电路的输出端和所述控制电路的输入端电连接；所述控制电路的输出端与所述驱动电路的输入端电连接；所述驱动电路的输出端与所述开关单元的第二输入端电连接；所述控制电路用于根据所述故障检测电容的电压来确定所述降压电路是否发生短路；若确定所述多个降压电路中的任一相降压电路出现短路时，控制所述驱动电路停止驱动该短路所在的降压电路；所述驱动电路用于驱动所述多个降压电路按照预设相位关系工作，以及在所述控制电路确定所述多个降压电路中的任一相降压电路出现短路时，停止驱动该短路所在的降压电路。2.根据权利要求1所述的多相降压变换电路，其特征在于，所述第一开关组包括第一NMOS管和第二NMOS管；所述第二开关组包括第三NMOS管和第四NMOS管；所述第一NMOS管的漏端用于与电源的正极电连接；所述第一NMOS管的源端和所述第二NMOS管的漏端和所述故障检测电容的第一端电连接；所述第二NMOS管的源端、所述第三NMOS管的漏端和所述电感的第一端电连接；所述第三NMOS管的源端、所述第四NMOS管的漏端和所述故障检测电容的第二端电连接；所述第四NMOS管的源端用于与电源的负极电连接地端；所述第一NMOS管的栅极、所述第二NMOS管的栅极、所述第三NMOS管的栅极和所述第四NMOS管的栅极与所述驱动电路电连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文博，任海，赵龙，王科兴，
申请(专利权)人：超聚变数字技术有限公司，
类型：发明
国别省市：