降压转换电路、计算节点和计算设备的制作方法

本技术涉及电源，尤其涉及降压转换电路、计算节点和计算设备。

背景技术：

1、随着人工智能的兴起，服务器等计算设备的算力越来越高，功耗也越来越大，对电源功率密度与效率的需求也急剧提升。例如，对于高性能服务器而言，传统的12v母线架构已经不能满足功耗的需求，开始转向48v母线架构(比如开放计算组织(open computeproject，ocp)48v)，但服务器主板电源架构仍然是基于12v设计，所以需要在母线48v与主板12v之间设置降压转换器，使电源完成48v到12v的转换。目前较为常用的是堆叠式降压转换器，堆叠式降压转换器包括堆叠相和buck相，两相的输出电感并联。

2、在目前的堆叠式降压转换器中，通常是检测堆叠相和buck相的总输出电流，并依据总输出电流对两相的控制信号进行调整，使得堆叠式降压转换器的两相电感总输出电流和输出电压尽可能趋近于预期值。但这种电流检测方式的精细度较差，容易造成两相中的电流过载，引发故障。因此，如何提升降压转换器的电流检测精细度是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种降压转换电路、计算节点和计算设备。有效实现多相降压转换电路的均流。

2、本技术实施例第一方面提供一种降压转换电路，包括第一降压单元、第二降压单元、控制单元、第一检测单元和第二检测单元；其中，第一降压单元的输入端和第二降压单元的输入端串联电连接于输入电压两端；第一降压单元的输出和第二降压单元的输出并联电连接于输出电压两端；第一检测单元电连接于第一降压单元；第二检测单元电连接于第二降压单元，其中：第一检测单元，用于检测第一降压单元的第一输出电流，并输出第一电流指示信号至控制单元；其中，第一电流指示信号用于指示以下至少一项：第一输出电流、所述第一输出电流与第一预设电流的大小关系、第一输出电流是否过流；第二检测单元，用于检测第二降压单元的第二输出电流，并输出第二电流指示信号至控制单元；其中，第二电流指示信号用于指示以下至少一项：第二输出电流、第二输出电流与第二预设电流的大小关系、第二输出电流是否过流；控制单元，用于基于第一电流指示信号调整第一脉宽控制信号；其中，第一脉宽控制信号与第一输出电流的大小相关；和/或，基于第二电流指示信号，调整第二脉宽控制信号；其中，第二脉宽控制信号与第二输出电流的大小相关，使第一输出电流与第二输出电流达到预设比值。

3、通过两个检测单元可以检测降压转换电路的两相的输出电流，并对应输出电流指示信号至控制单元，控制单元依据电流指示信号对降压转换电路的两相输出电流进行调整，即使在输出负载大动态以及输入大动态情况下，也可以实现两相的均流，从而基于精细化的电流检测对堆叠相的电流和buck相的输出电流进行调整，有效提高了两相的电流均流性能。

4、可选地，第一降压单元包括第一电感；第一电感的第一端电连接于输入电压端；第一电感的第二端电连接于输出电压端；第一检测单元包括第一电阻和第一电容；第一电阻的第一端电连接于第一电感的第一端；第一电阻的第二端电连接于第一电容的第一端；第一电容的第二端电连接于输出电压端；第一电阻和第一电容，用于获取第一电感的输出电流作为第一输出电流；第二降压单元包括第二电感；第二电感的第一端电连接于第一降压单元，第二电感的第二端电连接于输出电压端；第二检测单元包括第二电阻和第二电容；第二电阻的第一端电连接于第一电感的第一端；第二电阻的第二端电连接于第二电容的第一端；第二电容的第二端电连接于输出电压端第二电阻和第二电容，用于获取第二电感的输出电流作为第二输出电流。通过设置第一电阻和第一电容可以有效获取第一电感中的电流，通过设置第二电阻和第二电容可以有效获取第二电感中的电流。

5、可选地，第一电流指示信号用于指示第一输出电流与第一预设电流的大小关系；第二电流指示信号用于指示第二输出电流与第二预设电流的大小关系；第一检测单元还包括放大器和第一比较器，第二检测单元还包括放大器和第二比较器，其中：放大器的第一输入端电连接于第一电阻的第二端；放大器的第二输入端电连接于第二电阻的第二端；放大器的输出端电连接于第一比较器的第一输入端；第一比较器的第二输入端电连接于第一参考电压源；第一比较器的输出端电连接于控制单元的第一输入端；第二比较器的第一输入端电连接于放大器的输出端；第二比较器的第二输入端电连接于第二参考电压源；第二比较器的输出端电连接于控制单元的第二输入端；放大器，用于放大第一电压差值；其中，第一电压差值为第一输出电流对应的第一电压和第二输出电流所对应的第二电压的差值；第一比较器，用于基于第一电压差值以及第一参考电压确定第一电流指示信号；其中，第一参考电压由第一参考电压源提供，第一参考电压基于第一预设电流确定；第二比较器，用于基于第一电压差值以及第二参考电压输出确定第二电流指示信号；其中，第二参考电压由第二参考电压源提供，第二参考电压基于第二预设电流确定。

6、通过设置放大器可以放大第一电压与第二电压的差值即第一电压差值，第一比较器和第二比较器分别将第一电压差值与参考电压比较，从而能够有效确定第一输出电流与第二输出电流之间的大小，以及确定第一输出电流与第二输出电流之间的差值是否超过预设值。

7、可选地，所述第一电流指示信号用于指示所述第一输出电流；所述第二电流指示信号用于指示所述第二输出电流；所述第一检测单元还包括第一放大器；所述第二检测单元还包括第二放大器；所述第一放大器的第一输入端电连接于所述第一电阻的第二端；所述第一放大器的第二输入端电连接于所述第一电感的第二端；所述第一放大器的输出端电连接于所述控制单元的第一输入端；所述第二放大器的第一输入端电连接于所述第二电阻的第二端；所述第二放大器的第二输入端电连接于所述第二电感的第二端；所述第二放大器的输出端电连接于所述控制单元的第二输入端；所述第一放大器,用于放大所述第一输出电流对应的第一电压；所述第二放大器，用于放大所述第二输出电流对应的第二电压。

8、通过在第一检测单元和第二检测单元中分别设置第一放大器和第二放大器，可以直接通过放大器将第一输出电流以及第二输出电流对应的电压放大，并输出至控制单元，使得控制单元能够直接获取第一输出电流以及第二输出电流的大小。

9、可选地，所述第一电流指示信号还用于指示所述第一输出电流是否过流；所述第二电流指示信号还用于指示所述第二输出电流是否过流；所述第一检测单元还包括第一比较器；所述第二检测单元还包括第二比较器；所述第一比较器的第一输入端电连接于所述第一放大器的输出端；所述第一比较器的第二输入端电连接于第三参考电压源；所述第一比较器的输出端电连接于所述控制单元的第三输入端；所述第二比较器的第一输入端电连接于所述第二放大器的输出端，所述第二比较器的第二输入端电连接于第四参考电压源；所述第二比较器的输出端电连接于所述控制单元的第四输入端；所述第一比较器，用于基于所述第一电压以及所述第三参考电压确定所述第一输出电流是否过流；其中，所述第三参考电压由所述第三参考电压源提供，所述第三参考电压基于所述第三预设电流确定；所述第二比较器，用于基于所述第二电压以及所述第四参考电压确定第二电流指示信号；其中，所述第四参考电压由所述第四参考电压源提供，所述第四参考电压基于所述第四预设电流确定。

10、通过在第一检测单元和第二检测单元中分别设置第一比较器和第二比较器，可以将直接将第一输出电流和第二输出断流对应的电压与比较器中的参考电压进行比较，从而确定第一输出电流和第二输出电流是否过流，使得控制单元能够依据检测结果直接对第一降压单元和第二降压单元进行调整。

11、可选地，所述控制单元，用于基于所述第一电流指示信号调整第一脉宽控制信号；其中，所述第一脉宽控制信号与所述第一输出电流的大小相关；和/或，基于所述第二电流指示信号，调整第二脉宽控制信号，其中，所述第二脉宽控制信号与所述第二输出电流的大小相关，包括：所述控制单元用于：获取所述降压转换电路的输出电压；基于所述输出电压与预设参考电压确定基准脉宽控制信号；基于所述第一电流指示信号确定第一脉宽调整信号；基于所述基准脉宽控制信号和所述第一脉宽调整信号确定所述第一脉宽控制信号和/或，基于所述第二电流指示信号确定第二脉宽调整信号；基于所述基准脉宽控制信号和所述第二脉宽调整信号确定所述第二脉宽控制信号。

12、通过一检测单元和第二检测单元分别检测降压转换电路中两相电感的电流之间的大小，并根据两个检测单元的检测结果调整两相的工作时间，以调整两相电感的电流，有效缓解了在动态工况(例如输出负载大动态、输入大动态)的情况下，输出电感不均流的风险，提升降压转换电路的堆叠相和buck相的均流性能，减少动态工况下电感的饱和风险，同时还可以实现对电路的过流保护、电压调整可选地，所述第一降压单元为堆叠电路；所述第二降压单元为buck电路。

13、可选地，降压转换电路还包括驱动单元，驱动单元的输入端电连接于控制单元的输出端；驱动单元的输出端分别电连接于第一降压单元的控制端和第二降压单元的控制端。

14、本技术实施例第二方面提供一种计算节点，计算节点包括前述的降压转换电路以及负载，降压转换电路用于为所述负载供电。

15、本技术实施例第三方面提供一种计算设备，计算设备包括机柜和前述的计算节点；其中，计算节点设置于机柜中。

16、应当理解的是，本技术实施例的第二方面至第三方面技术方案所取得的有益效果可以参见上述对第一方面及其对应的可能的实施方式的技术效果，此处不再赘述。