多变换器开关电源及其集成控制电路和控制方法与流程

本发明涉及电子电路，尤其涉及多变换器开关电源及其集成控制电路和控制方法。

背景技术：

1、多输出功率传输(pd)适配器的传统解决方案通常采用两级设计，以将输入功率转换成期望的输出功率。第一级功率转换器，例如为反激式变换器或llc谐振变换器，可以将高压交流功率转换成较低电压的直流功率。第二级功率转换器，例如为降压变换器，可以将从第一级输出的功率转换成不同的直流功率，以满足不同的需求。

2、然而，并非所有的输出都需要同时加载。随着负载的数量或性质改变，功率需求也会改变。能够处理这种各种各样的功率需求的多级功率转换器可能难以设计、昂贵、和/或实现效率低，多级变换器为了彼此兼容而又必须满足不同需求的情况下尤其如此。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的一个或多个问题，本发明的目的在于提供一种单级的多变换器开关电源，能够任意切换变换器的输出，并在电源的输出处实现各种各样的输出功率。

2、根据本发明实施例的一种多变换器开关电源，包括：第一开关变换器，接收输入电压，将输入电压转换为第一输出电压提供至第一输出端和第二输出端；第二开关变换器，接收输入电压，将输入电压转换为第二输出电压提供至第三输出端和第四输出端，其中第二输出端耦接至第四输出端；第一端口，具有接收第一电压的第一总线端和耦接至第二输出端的第一接地端；第二端口，具有接收第二电压的第二总线端和耦接至第四输出端的第二接地端；以及集成控制电路，包括：第一引脚，接收代表第一输出电压的第一反馈信号；第二引脚，接收代表第二输出电压的第二反馈信号；第三引脚，接收决定第一供电模式或第二供电模式的模式信号；以及开关控制电路，其中在第一供电模式下，第一输出端与第三输出端均耦接至第一总线端，开关控制电路基于第一反馈信号控制第一和第二开关变换器交错运行，一起为第一总线端提供第一电压，在第二供电模式下，第三输出端与第一总线端、第一输出端解耦，改为耦接至第二总线端，开关控制电路分别基于第一反馈信号控制第一开关变换器提供第一输出电压作为第一电压，基于第二反馈信号控制第二开关变换器提供第二输出电压作为第二电压。

3、根据本发明实施例的一种用于多变换器开关电源的集成控制电路，其中多变换器开关电源包括具有第一输出电容器的第一开关变换器、具有第二输出电容器的第二开关变换器，分别将输入电压转换为第一输出电压和第二输出电压，该集成控制电路包括：第一引脚，接收代表第一输出电压的第一反馈信号；第二引脚，接收代表第二输出电压的第二反馈信号；第三引脚，接收决定第一供电模式或第二供电模式的模式信号；以及开关控制电路，其中在第一供电模式下，第一开关变换器与第二开关变换器输入并联、输出并联，开关控制电路基于第一反馈信号控制第一和第二开关变换器交错运行，提供第一电压至第一端口的第一总线端，在第二供电模式下，第一与第二开关变换器输入并联、输出各自独立，开关控制电路基于第一反馈信号控制第一开关变换器提供第一输出电压至第一端口的第一总线端，同时基于第二反馈信号控制第二开关变换器提供第二输出电压至第二端口的第二总线端。

4、根据本发明实施例的一种用于多变换器开关电源的控制方法，其中多变换器开关电源包括具有第一输出电容器的第一开关变换器以及具有第二输出电容器的第二开关变换器，分别将输入电压转换为第一和第二输出电压，该控制方法包括：将输入电压转换为第一输出电压提供至第一输出端和第二输出端；将输入电压转换为第二输出电压提供至第三输出端和第四输出端，其中第二输出端耦接至第四输出端；接收决定第一供电模式或第二供电模式的模式信号；以及其中响应于第一供电模式，将第一输出端与第三输出端均耦接至第一端口的第一总线端，接收代表第一输出电压的第一反馈信号，基于第一反馈信号控制第一和第二开关变换器交错运行，为第一总线端提供第一电压；响应于第二供电模式，将第三输出端与第一输出端、第一总线端解耦，改为耦接至第二端口的第二总线端，接收第一反馈信号，同时接收代表第二输出电压的第二反馈信号，基于第一反馈信号控制第一开关变换器将输入电压转换为第一输出电压提供至第一总线端，同时基于第二反馈信号控制第二开关变换器将输入电压转换为第二输出电压提供至第二总线端。

5、在本发明的实施例中，当仅第一端口耦接第一电子设备时，第一与第二开关变换器被自动配置为交错运行，为第一电子设备提供双倍的负载能力，从而可以满足大功率负载的供电需求；当第二端口进一步耦接第二电子设备时，第一与第二开关变换器被重新配置为输入并联、输出相互独立，分别为第一电子设备与第二电子设备提供各自的输出电压，从而满足多负载的供电需求。

技术特征：

1.一种多变换器开关电源，包括：

2.如权利要求1所述的多变换器开关电源，其中第一供电模式包括仅第一端口耦接第一电子设备，第二供电模式包括第一端口耦接第一电子设备，第二端口耦接第二电子设备。

3.如权利要求2所述的多变换器开关电源，其中在第一供电模式下，集成控制电路的第一引脚经第一隔离传输路径接收第一反馈信号，其中第一反馈信号是对第一输出电压的误差放大信号。

4.如权利要求3所述的多变换器开关电源，其中在第二供电模式下，集成控制电路的第二引脚经第二隔离传输路径接收第二反馈信号，其中第二反馈信号是对第二输出电压的误差放大信号。

5.如权利要求2所述的多变换器开关电源，进一步包括：

6.如权利要求5所述的多变换器开关电源，进一步包括：

7.如权利要求5所述的多变换器开关电源，进一步包括第三隔离传输路径，包括：

8.如权利要求1所述的多变换器开关电源，其中开关控制电路包括：

9.如权利要求8所述的多变换器开关电源，其中：

10.一种用于多变换器开关电源的集成控制电路，其中多变换器开关电源包括具有第一输出电容器的第一开关变换器、具有第二输出电容器的第二开关变换器，分别将输入电压转换为第一输出电压和第二输出电压，该集成控制电路包括：

11.如权利要求10所述的集成控制电路，其中第一供电模式包括仅第一端口耦接第一电子设备，第二供电模式包括第一端口耦接第一电子设备，且第二端口耦接第二电子设备。

12.如权利要求11所述的集成控制电路，其中开关控制电路包括：

13.如权利要求12所述的集成控制电路，其中：

14.一种用于多变换器开关电源的控制方法，其中多变换器开关电源包括具有第一输出电容器的第一开关变换器以及具有第二输出电容器的第二开关变换器，分别将输入电压转换为第一和第二输出电压，该控制方法包括：

15.如权利要求14所述的控制方法，其中第一供电模式包括仅第一端口耦接第一电子设备，第二供电模式包括第一端口耦接第一电子设备，第二端口耦接第二电子设备。

技术总结
公开了一种多变换器开关电源及其集成控制电路和控制方法。该开关电源包括第一和第二开关变换器，分别将输入电压转换为第一和第二输出电压。该集成控制电路包括：第一引脚，接收代表第一输出电压的第一反馈信号；第二引脚，接收代表第二输出电压的第二反馈信号；第三引脚，接收决定第一或第二供电模式的模式信号。在第一供电模式下，第一与第二开关变换器输出并联，基于第一反馈信号控制第一和第二开关变换器交错运行，提供第一电压至第一总线端；在第二供电模式下，第一与第二开关变换器输出各自独立，基于第一反馈信号提供第一输出电压至第一总线端，基于第二反馈信号提供第二输出电压至第二总线端。

技术研发人员：李晖
受保护的技术使用者：成都芯源系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15