当参考变化时VCO的输入值为Vout/G，也即要添加的 偏移值。W运种方式，通过增加等于信号COMP的量，该控制值COMP当参考改变时将保持恒 定，并且其值不被修改，因此W运种方式，滤波器PIN的压力当参考改变时降低，从而使得 响应更快。
[0166] 为了做到运点，有可能在控制值COMP和调制器（其输入由VCO表示）之间插入偏 移OFFSET。该偏移等于调节器的参考值和调制器的增益之间的比率：
[0168] 鉴于在许多情况下，Vout的值与参考值REF相一致，或者它是其放大的复制品（在 来自电压Vout的反馈的部分到误差放大器的情况下），所W能够写出：
[0170] 在运种情况下，在VCO的每个时钟脉冲（CKMIN)处，由成对的化-Ly(对角讶和 Hy-Lx的（对角Y)所表示的初级侧的对角的开关被接通。 阳171] 对于恒定接通时间控制技术，每个对角被接通持续等于Tshift(可设置参数）的 恒定时间。 阳172] 每当生成时钟脉冲CKMAIN，信号START改变其状态，使得与接通的对角相干。实际 上，当对角X接通时，只要通过MOSFET的电流变为正，将发出释放MOSFETRl的使能；反之 亦然，当对角Y接通时，将给出释放MOS阳TR2的使能。
[0173] 信号START可能相对于对角的驱动信号而被延迟，使得补偿在控制器和初级侧 处的开关的实际驱动之间的延迟。
[0174] 为了传递超过单相谐振变换器的功率的功率，可W通过并联连接多个单元来使用 在图20和21中所示类型的多相谐振变换器，如对于公共多相降压变换器所做的那样。在 图21的示例中，单元接通管理模块6〇1、6〇2.....60J昔助于相应的使能信号ENl、EN2..... E順被可选地使能/禁用。在图22中示出了图20和图21的多相变换器的主信号的示例性 时间图形。 阳17引 VCO 44的时钟CKMAN通过交错管理模块62被分配到单个单相单元6〇1、6〇2..... 6〇w，作为时钟信号CKUCK2.....CKN，并且单元的电流被均衡W防止可靠性问题。
[0176] 因为并联的N个单元之间的最终失配，由单元递送的电流可能失衡。在恒定接通 时间降压控制器中，多相变换器的相之间的共享的电流根据电流共享误差通过单相的接通 时间的变化进行管理。图23a中描绘了在本公开的多相变换器的并联连接的两个单元之间 的失配的示例。例如，如果两个单元的谐振频率是不同的，则电压PHl(或P肥）有不同的持 续时间TON,但电压峰值是相等的。在运种情况下，单个单元的电压PHl和PH2的平均值将 是不同的（各种电压PHl和PH2由主VCOW相同的频率驱动），从而并联连接其中存在不同 电流的单元。在图23a的实施例中，单元2 (由其电压PHl表示）将具有小于单元1的值的 调节等效电压的值，因而它将倾向于递送更少的电流。
[0177] 在本公开的多相变换器中，优选地，电流共享并不通过调整初级侧处的对角开关 的接通时间（TON)管理，而是通过从控制器到整流级的信号START管理。信号START将由 编程最小延迟时间Tstart表征并且使得补偿在控制器和初级侧处的对角开关的驱动（借 助于光隔离器、初级驱动器、线实现）之间的最终延迟。
[0178] 电流共享管理模块64感测通过每个单元的电流和单元的平均电流IAVG之间的差 另Ij。如果误差为正（单元电流小于单元的平均电流），则增加单元N的延迟时间TstartN;如 果电流的误差为负（单元电流大于单元的平均电流），则将单元N的延迟时间TstartN减 少到由系统设置的最小值。在递送更少电流的单元中，初级侧处漏电感的激励将被增加，因 此在次级侧处的电压PHl(或PH2)将具有增加的峰值，而次级侧处的正（负）半波的持续 时间TON将基本上恒定并且由单元N的谐振频率确定。
[0179] 图23b中示出了使用信号Tstart由电流共享执行的校正的结果的示例。电流均 衡是在不改变次级侧的半波PHl(PH2)的持续时间T0N(即其是固定的，并且是谐振周期的 函数）的情况下完成的，如同对照而言像发生在传统的多相降压变换器中一样，但通过增 加漏电感的激励（W单元的效率为代价）来完成增加半波PHUP肥）的峰值。
[0180] 图24示出了用于生成通用单元N的信号START的电路的框图。加法器70生成由 单元递送的平均电流IAVG和由单元N递送的电流IOUTN之间的差信号IERR。信号IERR被 发送到使用通用滤波器系数KP和KI(大于或等于0)的通用PI(比例-积分）滤波器72。 PI滤波器72的输出CSDELAY将允许借助于可调延迟线74、76生成可调整的延迟。上游的 延迟线74默认生成具有最小延迟TSTARTmin的信号START,其可W被下游的延迟线76进一 步地延迟，使得信号STARTN相对于命令CMDXN通过通用单元N被延迟时间TstartN,若单元 的平均电流大于单元N的电流。 阳181] 上述的各种实施例可被组合W提供进一步的实施例。可W根据上述详细描述对实 施例做出运些和其他变化。通常，在下文的权利要求中，使用的术语不应该被解释为将权利 要求限制到在说明书和权利要求书中所公开的特定实施例，而应被解释为包括所有可能的 实施例连同运些权利要求有权享有的等效方案的全部范围。因此，权利要求不受本公开的 限制。
【主权项】
1. 一种单相谐振变换器，其特征在于，包括： 初级切换电路，具有初级绕组和被配置为驱动所述初级绕组的初级切换级； 次级谐振电路，具有磁耦合到所述初级绕组的次级绕组、并联电连接到所述次级绕组 的谐振电容器、以及分别耦合在所述变换器的输出端子和所述谐振电容器的相应端子之间 的第一次级电感器和第二次级电感器； 次级整流级，与所述谐振电容器并联电连接，并且具有第一开关和第二开关，所述第一 开关和所述第二开关耦合以形成具有耦合到地的中间抽头的半桥； 反馈命令电路，被配置为： 接收代表在所述谐振变换器的所述输出端子处的输出电压和通过所述输出端子递送 的输出电流的反馈信号； 接收在所述谐振电容器的所述端子处的电压； 命令所述初级切换级的和所述次级整流级的开关的接通/关断； 独立于彼此地接通/关断所述次级整流级的所述第一开关和所述第二开关以及所述 初级切换级的所述开关， 其中，所述命令电路包括： 控制电路，被配置为接收所述反馈信号和在所述谐振电容器的所述端子处可获得的所 述电压，以命令所述初级切换级的开关的所述接通/关断，以及生成用于所述次级整流级 的所述开关的接通/关断信号；以及 驱动级，被配置为驱动所述次级整流级的所述开关，每个所述开关由所述接通/关断 信号中的相应信号使能。2. 根据权利要求1所述的单相谐振变换器，其特征在于，所述控制电路还被配置为将 所述反馈信号接收进输入，以命令所述初级切换级的开关的所述接通/关断，以及生成至 少一个接通/关断信号； 所述命令电路还包括具有使能输入的状态机，被配置为接收所述至少一个接通/关断 信号和在所述谐振电容器的所述端子处的所述电压，并且根据所述至少一个接通/关断信 号和在所述谐振电容器的所述端子处的所述电压来切换所述次级整流级的所述开关。3.根据权利要求2所述的单相谐振变换器，其特征在于，所述控制电路被配置为生成 第一和第二接通/关断信号，并且所述状态机被配置为根据所述至少一个接通/关断信号 中的相应的信号来切换所述次级整流级的每个开关。4.根据权利要求1所述的单相谐振变换器，其特征在于，所述控制电路包括： 误差电路，被配置为将所述反馈信号接收进输入并且输出相应的增益调整信号； 电压受控振荡器，被配置为接收作为增益参考信号和所述增益调整信号之和的总和信 号，并且以根据所述总和信号、所述初级切换电路的未经调节的供电电压值和所述变换器 的谐振周期的值而确定的频率输出主时钟信号； 驱动电路，被配置为接收所述主时钟信号并且根据与所述主时钟信号的活动边缘的相 应的初级延迟时间和次级延迟时间来生成所述初级切换级的和所述次级整流级的所述开 关的接通/关断信号。5. -种多相谐振变换器，其特征在于，包括： N个的多个单相单元，每个单相单元根据权利要求1所述； 误差电路，被配置为接收所述反馈信号并且输出对应的增益调整信号； 电压受控振荡器，被配置为接收对应于增益参考信号和所述增益调整信号之和的总和 信号，并且以根据与所述初级切换电路的未经调节的供电电压值相对应的所述总和信号而 确定的频率输出主时钟信号； 分频器，被配置为对所述主时钟信号进行N分频，并且生成在其间异相的N个次级时钟 信号，并且每个次级时钟信号具有所述主时钟信号的频率的N分之一的频率； 延迟电路，被配置为接收所述N个单相谐振变换器的输出电流，并且生成对应的N个的 多个初级延迟时间和次级延迟时间； N个的多个驱动电路，每个所述驱动电路被配置为将相应的次级时钟信号接收进输入， 并且根据与所述次级时钟信号的活动边缘的相应第一延迟时间和第二延迟时间来生成所 述相应的初级切换级的和所述次级整流级的所述开关的接通/关断信号。
【专利摘要】本公开的实施例涉及单相谐振变换器以及多相谐振变换器。一种谐振变换器包括：初级切换电路，具有初级绕组和被配置为驱动初级绕组的初级切换级；次级谐振电路，具有磁耦合到初级绕组的次级绕组、并联连接到次级绕组的谐振电容器、以及分别耦合在变换器的输出端子和谐振电容器的相应的端子之间的第一和第二电感器；整流级，与谐振电容器并联连接并且具有耦合以形成半桥的第一和第二开关；以及反馈命令电路。反馈命令电路被配置为接收代表谐振变换器的输出端子处的输出电压和输出电流的反馈信号，接收谐振电容器的端子处的电压，以及独立于彼此接通/关断整流级的和初级切换级的开关。
【IPC分类】H02M3/335
【公开号】CN205105103
【申请号】CN201520073322
【发明人】O·E·赞贝蒂, S·萨吉尼
【申请人】意法半导体股份有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年2月2日
【公告号】CN104821725A, EP2903146A2, EP2903146A3, US9379628, US20150222193