电源供应装置及其控制方法
【专利摘要】一种电源供应装置，包含主控电源供应模块、从属电源供应模块以及控制模块。主控电源供应模块根据主控控制信号输出主控输出电流以及输出电压。从属电源供应模块以并联方式与主控电源供应模块电性连接，根据从属控制信号输出从属输出电流以及输出电压。控制模块电性连接于主控电源供应模块和从属电源供应模块，根据输出电压输出主控控制信号，根据主控输出电流及从属输出电流产生电流补偿信号，根据输出电压及电流补偿信号输出从属控制信号，其中电流补偿信号以主控输出电流为基准。本发明通过采集电源供应模块的输出电流，经计算后调整控制信号实现各电源供应模块之间的均流控制，仅需使用一个电压反馈回路，简化了控制的复杂度。
【专利说明】
电源供应装置及其控制方法
技术领域
[0001]本发明是关于一种电源供应装置，且特别是关于一种均流控制的电源供应装置。
【背景技术】
[0002]随着电源供应器被广泛地应用在伺服器和通讯领域当中，为了达到高效率、高功率密度、高可靠度与低成本的需求，越来越多的电源供应器采用模块化的设计，通过并联不同数量的电源模块达到不同电源功率的输出。
[0003]然而，当电源供应器包含两个及两个以上的电源模块并联组成时，电源模块之间的输出电流是否平均一致，对于电源供应品质有很大的影响。现有的均流技术如斜率法(Droop method)或是电流型控制，皆须要多个电压回路或是电流回路进行控制，以实现电源模块之间的均流控制，提高了控制的复杂度以及成本。因此，如何简化电源模块之间的均流控制方法，是当前相关领域亟需改进的目标。
【发明内容】
[0004]本发明的一目的在于解决上述电源供应装置的均流控制过于复杂的问题，为实现此目的，本发明的一技术方案是关于一种电源供应装置。电源供应装置包含主控电源供应模块、从属电源供应模块和控制模块。主控电源供应模块根据主控控制信号输出主控输出电流以及输出电压，从属电源供应模块以并联方式与主控电源供应模块电性连接，根据从属控制信号输出从属输出电流以及输出电压。控制模块，电性连接于主控电源供应模块和从属电源供应模块，根据输出电压输出主控控制信号，根据主控输出电流及从属输出电流产生电流补偿信号，并根据输出电压及电流补偿信号输出从属控制信号，其中电流补偿信号以主控输出电流为基准。
[0005]在本发明的一实施例中，当从属输出电流大于主控输出电流时，电流补偿信号调整从属控制信号，控制从属电源供应模块，以降低从属输出电流。当从属输出电流小于主控输出电流时，电流补偿信号调整从属控制信号，控制从属电源供应模块，提高该从属输出电流。
[0006]在本发明的一实施例中，控制模块包含电压比较单元、主控控制信号产生器、电流比较单元和从属控制信号产生器。电压比较单元用以比较对应于输出电压的反馈电压信号与参考电压信号，以输出电压误差信号。主控控制信号产生器电性连接于电压比较单元及主控电源供应模块，并根据电压误差信号产生主控控制信号。电流比较单元电性连接于主控电源供应模块与从属电源供应模块，用以比较对应于主控输出电流的主控电流取样信号与对应于从属输出电流的从属电流取样信号，以产生电流误差信号，并根据电流误差信号产生电流补偿信号。从属控制信号产生器电性连接于电压比较单元、电流比较单元及从属电源供应模块，根据电压误差信号及电流补偿信号输出从属控制信号。在部份实施例中，电流误差信号与电流补偿信号可以具有相同的值。
[0007]在部分实施例中，主控控制信号及从属控制信号可分别为脉冲宽度调变信号，当从属输出电流大于主控输出电流时，电流补偿信号相应地调节从属控制信号的占空比以降低从属输出电流。当从属输出电流小于主控输出电流时，电流补偿信号相应地调节从属控制信号的占空比以提高从属输出电流。
[0008]在本发明的一实施例中，控制模块包含数字信号处理器(Digital SignalProcessor, DSP)，数字信号处理器包含电压比较单元、主控控制信号产生器、电流比较单元以及从属控制信号产生器。
[0009]本发明的另一技术方案是关于一种电源供应装置的控制方法，其中电源供应装置包含并联电性连接的主控电源供应模块以及从属电源供应模块。控制方法包含通过主控控制信号控制主控电源供应模块输出主控输出电流以及输出电压；以及通过从属控制信号控制从属电源供应模块输出从属输出电流以及输出电压。其中主控控制信号是根据输出电压产生，从属控制信号是根据输出电压及电流补偿信号产生，电流补偿信号是根据主控输出电流及从属输出电流产生。
[0010]在本发明的一实施例中，控制方法更包含当从属输出电流大于主控输出电流时，电流补偿信号调节从属电源供应模块，降低从属输出电流；以及当从属输出电流小于主控输出电流时，电流补偿信号调节从属电源供应模块，提高从属输出电流。
[0011]在本发明的一实施例中，控制方法更包含将对应输出电压的反馈电压信号与参考电压信号进行比较，以产生电压误差信号；根据电压误差信号产生主控控制信号；将对应于从属输出电流的从属电流取样信号与对应于主控输出电流的主控电流取样信号进行比较，以产生电流误差信号，并根据电流误差信号产生电流补偿信号；以及根据电压误差信号及电流补偿信号，产生从属控制信号。
[0012]在本发明的一实施例中，主控控制信号及从属控制信号分别为脉冲宽度调变信号控制方法更包含当从属电流取样信号大于主控电流取样信号时，相应地调节从属控制信号的占空比，以降低该从属输出电流；以及当从属电流取样信号小于主控电流取样信号时，相应地调节从属控制信号的占空比，以提高从属输出电流。
[0013]本发明的又一技术方案是关于一种电源供应装置。电源供应装置包含多个电源供应模块和控制模块，电源供应模块彼此以并联形式电性连接，用以输出输出电压，其中电源供应模块中每一个分别用以输出一输出电流，并根据相对应的控制信号调整其输出电流。控制模块电性连接于电源供应模块，根据输出电流得到平均参考电流，且以平均参考电流为基准，产生相对应电源供应模块的多个电流补偿信号，根据输出电压及电流补偿信号输出相对应电源供应模块的控制信号，以调整电源供应模块的输出电流。
[0014]在本发明的一实施例中，当任一电源供应模块的输出电流大于平均参考电流时，相对应的电流补偿信号调整相对应的控制信号，以降低电源供应模块的输出电流，当任一电源供应模块的输出电流小于平均参考电流时，相对应的电流补偿信号调整相对应的控制信号，以提高电源供应模块的输出电流。
[0015]在本发明的一实施例中，电源供应装置中的控制模块更包含电压比较单元、平均电流计算单元、多个电流比较单元和多个控制信号产生器。电压比较单元用以比较对应于输出电压的反馈电压信号与参考电压信号，以输出电压误差信号。平均电流计算单元电性连接于该些电源供应模块，用以接收分别对应于该些输出电流的多个电流取样信号，以产生平均参考电流。电流比较单元电性连接于平均电流计算单元，并分别电性连接于电源供应模块中相对应的其中一者，用以分别将相对应的电流取样信号与平均参考电流进行比较，并分别输出相对应的电流误差信号，以产生相对应的电流补偿信号。控制信号产生器电性连接于电压比较单元，并分别电性连接于电流比较单元中相对应的其中一者，以及分别电性连接于电源供应模块中相对应的其中一者，并根据电压误差信号及电流补偿信号，分别输出相对应的控制信号。
[0016]在部分实施例中，任一电流误差信号与相对应的电流补偿信号可具有相同的值。
[0017]在部分实施例中，控制信号分别为脉冲宽度调变信号，当任一电源供应模块相对应的电流取样信号大于电流平均信号时，相对应的电流补偿信号调节相对应的控制信号的占空比，以降低电源供应模块相对应的输出电流，当任一电源供应模块相对应的电流取样信号小于电流平均信号时，相对应的电流补偿信号调节相对应的控制信号的占空比，以提高电源供应模块相对应的输出电流。
[0018]在本发明的一实施例中，控制模块包含数字信号处理器，数字信号处理器根据反馈电压信号及电流取样信号，分别输出控制信号。
[0019]本发明的又一技术方案是关于一种电源供应装置的控制方法，其中电源供应装置包含并联电性连接并输出输出电压的多个电源供应模块。控制方法包含取样电源供应模块分别输出的多个输出电流，并对输出电流进行处理以取得平均参考电流；以及以平均参考电流为基准，针对每一电源供应模块得到相对应的电流补偿信号，根据输出电压及电流补偿信号输出相对应电源供应模块的多个控制信号。
[0020]在本发明的一实施例中，控制方法更包含当任一电源供应模块相对应的输出电流大于平均参考电流时，电流补偿信号调节电源供应模块的控制信号，降低输出电流；以及当任一电源供应模块相对应的输出电流小于平均参考电流时，电流补偿信号调节电源供应模块的控制信号，提高该输出电流。
[0021]在本发明的一实施例中，控制方法更包含将对应输出电压的反馈电压信号与参考电压信号进行比较，以产生电压误差信号；将分别对应于输出电流的多个电流取样信号分别与平均参考电流进行比较，分别产生相对应的多个电流误差信号，以分别产生相对应的电流补偿信号；以及根据电压误差信号及电流补偿信号，分别产生相对应的控制信号。
[0022]在本发明的一实施例中，控制信号分别为脉冲宽度调变信号，控制方法更包含当任一电流取样信号大于电流平均信号时，相对应的电流补偿信号调节相对应的控制信号的占空比，以降低输出电流；以及当任一电流取样信号小于电流平均信号时，相对应的电流补偿信号调节相对应的控制信号的占空比，以提高输出电流。
[0023]综上所述，本发明的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。通过上述技术方案，可达到相当的技术进步，并具有产业上广泛的利用价值，本发明通过采集电源供应模块的输出电流，经计算后调整控制信号实现各电源供应模块之间的均流控制，仅需使用一个电压回路，简化了控制的复杂度。
【附图说明】
[0024]图1为根据本发明一实施例所绘示的电源供应装置示意图；
[0025]图2为根据本发明一实施例所绘示的电源供应装置示意图；
[0026]图3为根据本发明一实施例所绘示的电源供应装置示意图；
[0027]图4为根据本发明另一实施例所绘示的电源供应装置示意图；
[0028]图5为根据本发明一实施例所绘示的控制方法的流程图；
[0029]图6为根据本发明另一实施例所绘示的控制方法的流程图。
[0030]其中，附图标记说明如下:
[0031]100:电源供应装置
[0032]120:主控电源供应模块
[0033]122:升压型变换器
[0034]124:全桥式直流-直流变换器
[0035]140:从属电源供应模块
[0036]142:升压型变换器
[0037]144:全桥式直流-直流变换器
[0038]160:控制模块
[0039]162:电压比较单元
[0040]164:主控控制信号产生器
[0041]166:电流比较单元
[0042]168:从属控制信号产生器
[0043]300:电源供应装置
[0044]320:电源供应模块
[0045]340:电源供应模块
[0046]360:控制模块
[0047]362:电压比较单元
[0048]364:控制信号产生器
[0049]366a、366b:电流比较单元
[0050]368:控制信号产生器
[0051]Vout:输出电压
[0052]Ima:主控输出电流
[0053]Isl:从属输出电流
[0054]CMDjna:主控控制信号
[0055]CMD_sl:从属控制信号
[0056]SIG_Vout:反馈电压信号
[0057]SIG_Ima:主控电流取样信号
[0058]SIG_Isl:从属电流取样信号
[0059]SIG_Ia、SIG_Ib:电流取样信号
[0060]Vref:参考电压信号
[0061]Iavg:平均参考电流
[0062]ERR_V:电压误差信号
[0063]ERR_1、ERR_Ia、ERR_Ib:电流误差信号
[0064]C0M_1、C0M_Ia、C0M_Ib:电流补偿信号
[0065]ADC:模拟数字转换器
[0066]500:控制方法
[0067]600:控制方法
[0068]S510 ?S570:步骤
[0069]S610 ?S660:步骤
【具体实施方式】
[0070]下文举实施例配合所附图式作详细说明，以更好地理解本发明的技术方案，但所提供的实施例并非用以限制本揭露所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本揭露所涵盖的范围。此外，根据业界的标准及惯常做法，图式仅以辅助说明为目的，并未依照原尺寸作图，实际上各种特征的尺寸可任意地增加或减少以便于说明。下述说明中相同元件将以相同的符号标示来进行说明以便于理解。
[0071]在全篇说明书与权利要求书所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本揭露的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本揭露的描述上额外的引导。
[0072]关于本文中所使用的“约”、“大约”或“大致” 一般通常是指数值的误差或范围于百分之二十以内，较好地是于百分之十以内，而更佳地则是于百分之五以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，例如可如“约”、“大约”或“大致”所表示的误差或范围，或其他近似值。
[0073]此外，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指“包含但不限于”。此外，本文中所使用的“和/或”，包含相关列举项目中一或多个项目的任意一个以及其所有组合。
[0074]于本文中，当一元件被称为“连接”或“耦接”时，可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”亦可用以表示二或多个元件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用“第一”、“第二”、…等用语描述不同元件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位，亦非用以限定本发明。
[0075]图1是根据本发明一实施例所绘示的电源供应装置示意图。电源供应装置100包含主控电源供应模块120、从属电源供应模块140和控制模块160。如图1所示，在结构上，主控电源供应模块120和从属电源供应模块140以并联方式电性连接，控制模块160则分别电性连接于主控电源供应模块120和从属电源供应模块140。
[0076]在本实施例中，主控电源供应模块120根据主控控制信号CMDjna控制，其输出主控输出电流Ima，从属电源供应模块140根据从属控制信号CMD_sl控制，其输出从属输出电流Isl。由于主控电源供应模块120与从属电源供应模块140彼此并联，因此两者的输出端所输出的电压皆为输出电压Vout。
[0077]控制模块160侦测输出电压Vout (即主控电源供应模块120和从属电源供应模块140两者输出端所输出的电压)，并根据输出电压Vout输出主控控制信号CMDjna。此外，控制模块160也侦测主控输出电流Ima及从属输出电流Isl，通过比较主控输出电流Ima及从属输出电流Isl的方式，计算出电流补偿信号COM_I (绘示于图2中)，并根据输出电压 Vout及电流补偿信号COM_I输出从属控制信号CMD_sl。
[0078]电流补偿信号C0M_I以主控输出电流Ima为基准。换句话说，在本实施例中，控制模块160侦测到从属输出电流Isl与主控输出电流Ima不同的时候，会产生相应的电流补偿信号C0M_I，进而输出对应的从属控制信号CMD_sl以调整从属输出电流Isl，使其趋向与主控输出电流Ima —致。
[0079]举例来说，在一实施例中，当从属输出电流Isl大于主控输出电流Ima时，电流补偿信号C0M_I可相应减小，由于电压控制环的输出信号，即本实施例中的输出电压误差信号ERR_V，与该电流补偿信号C0M_I可为加法关系，其加和结果相应减小，亦即调整从属控制信号CMD_sl减小，当从属电源供应模块采用的控制逻辑关系为正逻辑时，减小的从属控制信号CMD_sl控制从属电源供应模块140降低从属输出电流Isl ;相对地，在该实施例中， 当从属输出电流Isl小于主控输出电流Ima时，增大的电流补偿信号C0M_I可调整从属控制信号CMD_sl加大，控制从属电源供应模块140,以提高从属输出电流Isl。
[0080]需注意的是，虽然在图1的实施例中仅绘示一个从属电源供应模块140,在部分实施例中，电源供应装置100可以包含多个从属电源供应模块140。控制模块160可分别对每一个从属电源供应模块140产生相对应的电流补偿信号C0M_I并输出相对应的从属控制信号CMD_sl，用以调整每一个从属电源供应模块140输出的从属输出电流Isl与主控电源供应模块120输出的主控输出电流Ima接近或一致。
[0081]如此一来，通过控制模块160对主控输出电流Ima、从属输出电流Isl和输出电压 Vout的侦测，以补偿量的方式将电流信息加入电压控制闭环中，便能实现主控电源供应模块120和从属电源供应模块140之间的均流控制，与采用斜率法(Droop控制法)、电流型控制法的设计对比，其控制实现更为简易。
[0082]具体来说，控制模块160根据所侦测的主控输出电流Ima、从属输出电流Isl和输出电压Vout输出主控控制信号CMD_ma和从属控制信号CMD_sl的方式如图2所示。
[0083]图2是根据本发明一实施例所绘示的电源供应装置示意图。在本实施例中，控制模块160包含电压比较单元162、主控控制信号产生器164、电流比较单元166和从属控制信号产生器168。实作上，控制模块160可以由数字信号处理器(Digital Signal Processors)来实现。
[0084]电压比较单元162用以比较对应于输出电压Vout的反馈电压信号SIG_Vout与参考电压信号Vref，以输出电压误差信号ERR_V。举例来说，电压比较单元162还可包含一比例-积分-微分控制器(Proport1nal-1ntegral-Derivative Controller，PID controller)等信号处理环节，本发明并不以此为限。
[0085]主控控制信号产生器164电性连接于电压比较单元162及主控电源供应模块120， 并根据电压误差信号ERR_V产生主控控制信号CMD_ma。在电压比较单元162包含比例-积分-微分控制器的实施例中，电压反馈电路可以使得对应于输出电压Vout的反馈电压信号 SIG_Vout与参考电压信号Vref接近或一致。换句话说，主控控制信号CMD_ma可根据输出电压Vout与参考电压信号Vref决定，进而调整主控电源供应模块120的输出电压Vout和主控输出电流Ima 〇
[0086]电流比较单元166电性连接于主控电源供应模块120与从属电源供应模块140,用以比较对应于主控输出电流Ima的主控电流取样信号SIG_Ima与对应于从属输出电流Isl 的从属电流取样信号SIG_Isl，以产生电流误差信号ERR_I，并根据电流误差信号ERR_I产生电流补偿信号COM_I。在一实施例中，该电流补偿信号COM_I可由电流误差信号ERR_I进行比例变换、积分变换、比例-积分变换、比例-微分变换、比例-积分-微分变换等获得， 亦可经过数字定标、加减常量等方式获得，还可不经任何处理，直接以电流误差信号ERR_I 作为电流补偿信号COM_I输出，本发明并不以此为限。
[0087]具体来说，在本实施例中电流比较单元166可将主控电流取样信号SIG_Ima和从属电流取样彳目号SIG_Isl两者相减得到其差值，即为电流误差彳目号ERR_I。在本实施例中， 电流误差信号ERR_I为正，可代表主控输出电流Ima大于从属输出电流Isl ;相对地，电流误差信号ERR_I为负，可代表主控输出电流Ima小于从属输出电流Isl。电流误差信号ERR_ I可进一步乘上一倍率，以得到电流补偿信号C0M_I。倍率大小可依实际需求进行调整，在部分实施例中，电流误差信号ERR_I亦可不经过倍率缩放或扩大，直接作为电流补偿信号 C0M_I输出。换句话说，电流误差信号ERR_I亦可与电流补偿信号C0M_I具有相同的值，本发明并不以此为限。
[0088]从属控制信号产生器168，可根据电压误差信号ERR_V及电流补偿信号C0M_I输出从属控制信号CMD_s 1。与主控控制信号CMD_ma相比，由于从属控制信号CMD_s 1不仅仅依据电压误差信号ERR_V，且考虑了可代表主控输出电流Ima和从属输出电流Isl两者差距的电流补偿信号C0M_I，因此可根据电流补偿信号C0M_I对从属控制信号CMD_sl进行适当调整，提供给从属电源供应模块140以使从属电源供应模块140输出与主控输出电流Ima接近或一致的从属输出电流Isl，如此一来，便能实现主控电源供应模块120和从属电源供应模块140之间的均流控制。
[0089]需注意的是，在部分实施例中，控制模块160可将接收的输出电压Vout、主控输出电流Ima、从属输出电流Isl经过一个或多个模拟数字转换器(Analog-Digital Converter)转换后分别得到相对应的反馈电压信号SIG_Vout、主控电流取样信号SIG_Ima 和从属电流取样信号SIG_Isl，但本发明并不以此为限。其他通过各式模拟电路及数字电路将输出电压Vout、主控输出电流Ima、从属输出电流Isl转换为相对应的反馈电压信号SIG_ Vout、主控电流取样信号SIG_Ima和从属电流取样信号SIG_Isl，亦可为本发明实施方式之一，本发明并不以此为限，相对应的反馈信号能表征其各自所欲表征的物理量即可。
[0090]请参考图3。图3是根据本发明一实施例所绘示的电源供应装置示意图。在本实施例中，主控电源供应模块120与从属电源供应模块140均采用升压型变换器(Boost converter)和全桥式直流-直流变换器(full-bridge DC/DC converter)作为主要拓扑， 主控电源供应模块120包含升压型变换器122和全桥式直流-直流变换器124,从属电源供应模块140包含升压型变换器142和全桥式直流-直流变换器144,但本发明并不以此为限。
[0091]主控控制信号CMD_ma及从属控制信号CMD_sl可为脉冲宽度调变(Pulse Width Modulat1n，PWM)信号，但本发明并不以此为限。举例来说，在部份实施例中主控控制信号 CMD_ma及从属控制信号CMD_sl可为脉冲频率调变(Pulse Frequency Modulat1n, PFM)信号，采用脉冲频率方法实现主控控制信号CMD_ma及从属控制信号CMD_sl的控制。在采用脉冲频率调变控制的实施例中，当从属输出电流Isl大于主控输出电流Ima时，电流补偿信号COM_I相应地调节从属控制信号CMD_sl的频率以降低从属输出电流Isl。在采用脉冲宽度调变控制的实施例中，当从属输出电流Isl大于主控输出电流Ima时，电流补偿信号COM_ I相应地调节从属控制信号CMD_sl的占空比以降低从属输出电流Isl。
[0092]相对地，当从属输出电流Isl小于主控输出电流Ima时，在采用脉冲宽度调变控制的实施例中，电流补偿信号C0M_I相应地调节从属控制信号CMD_sl的占空比以提高从属输出电流Isl。在采用脉冲频率调变控制的实施例中，当从属输出电流Isl大于主控输出电流Ima时，电流补偿信号C0M_I相应地调节从属控制信号CMD_sl的频率以降低从属输出电流Isl。主控控制信号CMD_ma和从属控制信号CMD_sl可分别用来控制全桥式直流-直流变换器124、144中多个切换开关，以达到相对应调整主控输出电流Ima与从属输出电流Isl 的效果。
[0093]需注意的是，升压型变换器122、142与全桥式直流-直流变换器124、144皆可依实际需求设计。图3仅为其中一例可能的实施方式，本发明并不以此为限。
[0094]请参考图4。图4是根据本发明一实施例所绘示的电源供应装置示意图。电源供应装置300包含多个彼此以并联形式电性连接的电源供应模块320、340,以及电性连接于电源供应模块320、340的控制模块360。
[0095]电源供应模块320、340用以输出所述输出电压Vout，其中电源供应模块320、340 中分别用以输出所述输出电流Ia、Ib，并分别根据相对应的控制信号CMD_a、CMD_b调整输出电流la、lb。
[0096]控制模块360接收电源供应模块320、340所输出的输出电流Ia、Ib，并根据输出电流Ia、Ib得到平均参考电流Iavg，以平均参考电流Iavg为基准，产生分别对应电源供应模块320、340的电流补偿信号C0M_Ia、C0M_Ib。
[0097]根据输出电压Vout及电流补偿信号C0M_Ia、C0M_Ib，控制模块360输出分别对应电源供应模块320、340的控制信号CMD_a、CMD_b，以调整电源供应模块320、340的输出电流Ia、lb。如此一来，便能实现多个电源供应模块320、340之间的均流控制。
[0098]举例来说，当任一电源供应模块(如:电源供应模块320)的输出电流la大于平均参考电流Iavg时，相对应的电流补偿信号C0M_Ia调整相对应的控制信号CMD_a，以降低电源供应模块320的输出电流la。相对地，当任一电源供应模块(如:电源供应模块340)的输出电流lb小于平均参考电流Iavg时，相对应的电流补偿信号C0M_Ia调整相对应的控制信号CMD_a，以提高电源供应模块340的输出电流lb。
[0099]电源供应装置300和与图2的实施例中电源供应装置100的差别在于，在本实施例中电源供应装置300的电源供应模块320、340并没有主控与从属之分，所有电源供应模块的输出电流Ia、lb皆是以输出电流的平均值作为基准调整。换句话说，在包含两个电源供应模块的实施例中，电源供应模块320、340皆会分别调整其输出电流Ia、lb以实现均流控制。在部分实施例中，电源供应装置300更可包含两个以上的电源供应模块，每个电源供应模块也皆会分别调整其输出电流以实现均流控制。
[0100]如图4所示，在一实施例中电源供应装置300的控制模块360包含电压比较单元 362、平均电流计算单元AVG、电流比较单元366a、366b、控制信号产生器364、368。
[0101]在结构上，平均电流计算单元AVG电性连接于电源供应模块320、340。电流比较单元366a、366b电性连接于平均电流计算单元AVG，并分别电性连接于电源供应模块320、340。控制信号产生器364、368电性连接于电压比较单元362,并分别电性连接于电流比较单元366a、366b和电源供应模块320、340。
[0102]电压比较单元362用以比较对应于输出电压Vout的反馈电压信号SIG_Vout与参考电压信号Vref，以输出电压误差信号ERR_V，其具体实作方式类似于前述实施例中的电压比较单元162,已于先前段落中详细说明，在此不再赘述。
[0103]平均电流计算单元AVG接收分别对应于输出电流Ia、Ib的电流取样信号SIG_Ia、 SIG_Ib，并经过计算后产生平均参考电流Iavg。
[0104]电流比较单元366a与366b分别将相对应的电流取样信号SIG_Ia、SIG_Ib与平均参考电流Iavg进行比较，并分别输出相对应的电流误差信号ERR_Ia、ERR_Ib。
[0105]在本实施例中，电流误差信号ERR_Ia、ERR_Ib可进一步乘上一倍率，以得到电流补偿信号C0M_Ia、C0M_Ib。倍率大小可依实际需求进行调整，在部分实施例中，电流误差信号ERR_Ia、ERR_Ib亦可不经过倍率缩放，直接作为电流补偿信号C0M_Ia、C0M_Ib输出。换句话说，电流误差信号ERR_Ia、ERR_Ib亦可分别与电流补偿信号C0M_Ia、C0M_Ib具有相同的值，本发明并不以此为限。
[0106]换句话说，在图2实施例中的电流比较单元366是将主控电流取样信号SIG_Ima 和从属电流取样信号SIG_Isl比较，使得电流误差信号ERR_I可代表两者的差异，相对地， 在本实施例中的电流比较单元366a与366b是将相对应的电流取样信号SIG_Ia、SIG_Ib与平均参考电流Iavg比较，使得电流误差信号ERR_Ia、ERR_Ib可代表两者的差异，因此本实施例中电源供应模块没有主从之分。
[0107]除了上述强调的差异之外，电流比较单元366a与366b和前述实施例中电流比较单元366的细部具体操作可大致近似，已于先前段落中详细说明，于此不再赘述。
[0108]控制信号产生器364、368分别根据电压误差信号ERR_V及电流补偿信号C0M_Ia、 C0M_Ib，分别输出相对应的控制信号CMD_a、CMD_b。控制信号产生器364、368和前述实施例中的从属控制信号产生器168的细部具体操作大致近似，已于先前段落中详细说明，于此不再赘述。
[0109]与图3所示的实施例相似，本实施例中的电源供应装置300中的控制信号CMD_a、 CMD_b可为脉冲宽度调变信号，并用以控制电源供应模块320、340中的切换开关，进而调整输出电压Vout并分别调整电源供应模块320、340输出的输出电流Ia、Ib，但本发明并不以此为限。相似地，在部分实施例中控制信号CMD_a、CMD_b亦可为脉冲频率调变(Pulse Frequency Modulat1n, PFM)信号，采用脉冲频率调变方式实现控制信号CMD_a、CMD_b的控制。
[0110]如此一来，通过上述操作，电源供应装置300便能以各个电源供应模块没有主从之分的操作下，实现各个电源供应模块彼此之间的均流控制。
[0111]本发明的又一实施例为一种电源供应装置的控制方法。请参考图5。图5为根据本发明一实施例所绘示的控制方法500的流程图。为方便及清楚说明起见，下述方法系可搭配图2所示的实施例一并说明，然而其并不以此为限。
[0112]控制方法 500 包含步骤 S510、S520、S530、S540、S550、S560、S570。首先，在步骤 S510中，将对应输出电压Vout的反馈电压信号SIG_Vout与参考电压信号Vref进行比较， 以产生电压误差信号ERR_V。在步骤S520中，根据电压误差信号ERR_V，产生主控控制信号CMD_ma。在步骤S530中，将对应于从属输出电流Isl的从属电流取样信号SIG_Isl与对应于主控输出电流Ima的主控电流取样信号SIG_Ima进行比较，以产生电流误差信号ERR_I〇
[0113]在步骤S540中，根据电流误差信号ERR_I产生电流补偿信号C0M_I。在某些实施例中，可采用直接将电流误差信号ERR_I作为电流补偿信号C0M_I，而不经过其它变化和处理的步骤实现根据电流误差信号ERR_I产生电流补偿信号C0M_I的步骤。接下来，在步骤 S550中，根据电压误差信号ERR_V及电流补偿信号C0M_I，产生从属控制信号CMD_sl。最后，在步骤S560中，通过主控控制信号CMD_ma控制主控电源供应模块120输出主控输出电流Ima以及输出电压Vout，在步骤S570中，通过从属控制信号CMD_sl控制从属电源供应模块140输出从属输出电流Isl以及输出电压Vout。
[0114]本领域技术人员可直接了解此方法如何基于上述实施例中的电源供应装置100 以执行该等操作及功能，故不再此赘述。
[0115]于上述的内容中，包含示例性的步骤。然而此些步骤并不必需依序执行。在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行。
[0116]本发明的又一实施例为一种电源供应装置的控制方法。请参考图6。图6为根据本发明另一实施例所绘示的控制方法600的流程图。为方便及清楚说明起见，下述方法系搭配图4所示的实施例一并说明，然而其并不以此为限。
[0117]控制方法 600 包含步骤 S610、S620、S630、S640、S650、S660、S670。首先，在步骤 S610中，将对应输出电压Vout的反馈电压信号SIG_Vout与参考电压信号Vref进行比较， 以产生电压误差信号ERR_V。在步骤S620中，取样电源供应模块320、340分别输出的输出电流Ia、Ib，并对输出电流Ia、lb进行处理以取得平均参考电流Iavg。在步骤S630中，将对应于输出电流Ia、lb的电流取样信号SIG_Ia、SIG_Ib分别与平均参考电流Iavg进行比较，以产生电流误差信号ERR_Ia、ERR_Ib。
[0118]在步骤S640中，根据电流误差信号ERR_Ia、ERR_Ib产生电流补偿信号C0M_Ia、 C0M_Ib。在某些实施例中，可采用直接将电流误差信号ERR_Ia、ERR_Ib作为电流补偿信号 C0M_Ia、C0M_Ib，而不经过其它变化和处理的步骤实现根据电流误差信号ERR_Ia、ERR_Ib 产生电流补偿信号C0M_Ia、C0M_Ib的步骤。接下来，在步骤S650中，根据电压误差信号ERR_ V及电流补偿信号C0M_Ia、C0M_Ib，分别产生控制信号CMD_a和CMD_b。
[0119]最后，在步骤S660中，通过控制信号CMD_a和CMD_b分别控制电源供应模块320、 340分别输出的输出电流Ia、lb以及输出电压Vout。
[0120]本领域技术人员可直接了解此方法如何基于上述实施例中的电源供应装置300 以执行该等操作及功能，故不再此赘述。
[0121]于上述的内容中，包含示例性的步骤。然而此些步骤并不必需依序执行。在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行。
[0122]综上所述，根据本发明所揭露的多个实施例，本发明通过采集电源供应模块的输出电流，经计算后调整控制信号，可用主从控制模式或平均电流控制模式，实现各电源供应模块之间的均流控制，在控制模块中仅需使用一个电压回路，简化了控制的复杂度。
[0123]虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明。
[0124] 任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰， 因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种电源供应装置，其特征在于，包含: 一主控电源供应模块，根据一主控控制信号输出一主控输出电流以及一输出电压；一从属电源供应模块，以并联方式与该主控电源供应模块电性连接，根据一从属控制信号输出一从属输出电流以及该输出电压；以及 一控制模块，电性连接于该主控电源供应模块和该从属电源供应模块，根据该输出电压输出该主控控制信号；根据该主控输出电流及该从属输出电流产生一电流补偿信号，根据该输出电压及该电流补偿信号输出该从属控制信号， 其中该电流补偿信号以该主控输出电流为基准。2.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，当该从属输出电流大于该主控输出电流时，该电流补偿信号调整该从属控制信号，控制该从属电源供应模块，以降低该从属输出电流，以及 当该从属输出电流小于该主控输出电流时，该电流补偿信号调整该从属控制信号，控制该从属电源供应模块，以提高该从属输出电流。3.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，该控制模块包含: 一电压比较单元，用以比较对应于该输出电压的一反馈电压信号与一参考电压信号，以输出一电压误差信号； 一主控控制信号产生器，电性连接于该电压比较单元及该主控电源供应模块，并根据该电压误差信号产生该主控控制信号； 一电流比较单元，电性连接于该主控电源供应模块与该从属电源供应模块，用以比较对应于该主控输出电流的一主控电流取样信号与对应于该从属输出电流的一从属电流取样信号，以产生一电流误差信号，并根据该电流误差信号产生该电流补偿信号；以及 一从属控制信号产生器，电性连接于该电压比较单元、该电流比较单元及该从属电源供应模块，并根据该电压误差信号及该电流补偿信号输出该从属控制信号。4.如权利要求3所述的电源供应装置，其特征在于，该电流误差信号的值与该电流补偿信号的值相同。5.如权利要求3所述的电源供应装置，其特征在于，该主控控制信号及该从属控制信号分别为一脉冲宽度调变信号， 当该从属输出电流大于该主控输出电流时，该电流补偿信号相应地调节该从属控制信号的占空比以降低该从属输出电流，以及 当该从属输出电流小于该主控输出电流时，该电流补偿信号相应地调节该从属控制信号的占空比以提高该从属输出电流。6.如权利要求3所述的电源供应装置，其特征在于，该控制模块包含一数字信号处理器，该数字信号处理器包含该电压比较单元、该主控控制信号产生器、该电流比较单元以及该从属控制信号产生器。7.一种电源供应装置的控制方法，其中，该电源供应装置包含并联电性连接的一主控电源供应模块以及一从属电源供应模块，其特征在于，该控制方法包含: 通过一主控控制信号控制该主控电源供应模块输出一主控输出电流以及一输出电压，其中该主控控制信号是根据该输出电压产生；以及 通过一从属控制信号控制该从属电源供应模块输出一从属输出电流以及该输出电压，其中该从属控制信号是根据该输出电压及一电流补偿信号产生，其中该电流补偿信号是根据该主控输出电流及该从属输出电流广生。8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包含: 当该从属输出电流大于该主控输出电流时，该电流补偿信号调节该从属电源供应模±夬，降低该从属输出电流；以及 当该从属输出电流小于该主控输出电流时，该电流补偿信号调节该从属电源供应模块，提高该从属输出电流。9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包含: 将对应该输出电压的一反馈电压信号与一参考电压信号进行比较，以产生一电压误差信号; 根据该电压误差信号，产生该主控控制信号； 将对应于该从属输出电流的一从属电流取样信号与对应于该主控输出电流的一主控电流取样信号进行比较，以产生一电流误差信号，并根据该电流误差信号产生该电流补偿信号；以及 根据该电压误差信号及该电流补偿信号，产生该从属控制信号。10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，该主控控制信号及该从属控制信号分别为一脉冲宽度调变信号，该控制方法还包含: 当该从属电流取样信号大于该主控电流取样信号时，相应地调节该从属控制信号的占空比，以降低该从属输出电流；以及 当该从属电流取样信号小于该主控电流取样信号时，相应地调节该从属控制信号的占空比，以提高该从属输出电流。11.一种电源供应装置，其特征在于，包含: 多个电源供应模块，该多个电源供应模块彼此以并联形式电性连接，用以输出一输出电压，其中该多个电源供应模块中每一个用以输出一输出电流，并根据相对应的一控制信号调整该输出电流；以及 一控制模块，电性连接于该多个电源供应模块，根据该多个输出电流得到一平均参考电流，且以该平均参考电流为基准，产生相对应该多个电源供应模块的多个电流补偿信号，根据该输出电压及该多个电流补偿信号输出相对应该多个电源供应模块的该多个控制信号，以调整该多个电源供应模块的该多个输出电流。12.如权利要求11所述的电源供应装置，其特征在于，当任一电源供应模块的该输出电流大于该平均参考电流时，相对应的该电流补偿信号调整相对应的该控制信号，以降低该电源供应模块的该输出电流， 当任一电源供应模块的该输出电流小于该平均参考电流时，相对应的该电流补偿信号调整相对应的该控制信号，以提高该电源供应模块的该输出电流。13.如权利要求11所述的电源供应装置，其特征在于，该控制模块还包含: 一电压比较单元，用以比较对应于该输出电压的一反馈电压信号与一参考电压信号，以输出一电压误差信号； 一平均电流计算单元，电性连接于该多个电源供应模块，用以接收分别对应于该多个输出电流的多个电流取样信号，以产生该平均参考电流； 多个电流比较单元，该多个电流比较单元电性连接于该平均电流计算单元，并分别电性连接于该多个电源供应模块中相对应的其中一个，用以分别将相对应的该多个电流取样信号与该平均参考电流进行比较，并分别输出相对应的多个电流误差信号，以产生相对应的该多个电流补偿信号；以及 多个控制信号产生器，该多个控制信号产生器电性连接于该电压比较单元，并分别电性连接于该多个电流比较单元中相对应的其中一个，以及分别电性连接于该多个电源供应模块中相对应的其中一个，并根据该电压误差信号及该多个电流补偿信号，分别输出相对应的该多个控制信号。14.如权利要求13所述的电源供应装置，其特征在于，该多个电流误差信号之一与相对应的该电流补偿信号有相同的值。15.如权利要求13所述的电源供应装置，其特征在于，其中该多个控制信号分别为一脉冲宽度调变信号， 其中当任一电源供应模块相对应的该电流取样信号大于该电流平均信号时，相对应的该电流补偿信号调节相对应的该控制信号的占空比，以降低该电源供应模块相对应的该输出电流，以及 当任一电源供应模块相对应的该电流取样信号小于该电流平均信号时，相对应的该电流补偿信号调节相对应的该控制信号的占空比，以提高该电源供应模块相对应的该输出电流。16.如权利要求13所述的电源供应装置，其特征在于，该控制模块包含一数字信号处理器，该数字信号处理器根据该反馈电压信号及该多个电流取样信号，分别输出该多个控制信号。17.一种电源供应装置的控制方法，其中，该电源供应装置包含并联电性连接并输出一输出电压的多个电源供应模块，其特征在于，该控制方法包含: 取样该多个电源供应模块分别输出的多个输出电流，并对该多个输出电流进行处理以取得一平均参考电流；以及 以该平均参考电流为基准，针对每一电源供应模块得到相对应的一电流补偿信号，根据该输出电压及该多个电流补偿信号输出相对应该多个电源供应模块的多个控制信号。18.如权利要求17所述的控制方法，其特征在于，还包含: 当任一电源供应模块相对应的该输出电流大于该平均参考电流时，该电流补偿信号调节该电源供应模块的该控制信号，降低该输出电流；以及 当任一电源供应模块相对应的该输出电流小于该平均参考电流时，该电流补偿信号调节该电源供应模块的该控制信号，提高该输出电流。19.如权利要求17所述的控制方法，其特征在于，还包含: 将对应该输出电压的一反馈电压信号与一参考电压信号进行比较，以产生一电压误差信号; 将分别对应于该多个输出电流的多个电流取样信号分别与该平均参考电流进行比较，分别产生相对应的多个电流误差信号，以分别产生相对应的该多个电流补偿信号；以及根据该电压误差信号及该多个电流补偿信号，分别产生相对应的该多个控制信号。20.如权利要求19所述的控制方法，其特征在于，该多个控制信号分别为一脉冲宽度调变信号，该控制方法还包含: 当任一电流取样信号大于该电流平均信号时，相对应的该电流补偿信号调节相对应的该控制信号的占空比，以降低该输出电流；以及 当任一电流取样信号小于该电流平均信号时，相对应的该电流补偿信号调节相对应的该控制信号的占空比，以提高该输出电流。
【文档编号】H02M1/00GK105990999SQ201510040507
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月27日
【发明人】尹国栋, 吴犇, 刘之炜
【申请人】台达电子工业股份有限公司