专利名称：脉宽调制控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种脉宽调制控制系统，特别是一种多相位脉宽调制控制系统。
背景技术：
目前，许多主板上CPU的供电电路均采用如图1所示的四相供电电路，利用一 PWM(Pulse-Width Modulation，脉宽调制)控制器芯片输出四路PWM信号，每一路PWM信号 通过一个驱动IC(Integrated Circuit，集成电路)控制一对MOSFET (场效应管)的导通、 断开以调整电压输出。多相供电相较于传统的单相供电具有以下优点首先是为负载提供 足够可靠的电能；其次由于各MOSFET管按照一定的相位顺序轮流导通，使得每路MOSFET管 的负担减轻，从而降低了供电电路的温度，使主板运行更加稳定。为防止所述四相供电电路不能正常工作，导致CPU在电脑运行时突然断电，造成 数据丢失等不良后果，业界还提供一个或多个备份用的单相供电电路，在所述四相供电电 路不能正常工作时，单相供电电路可给CPU供电，提高给CPU供电的稳定性和可靠性。所述四相供电电路输出的脉宽调制信号PWMl与两个单相供电电路输出的脉宽 调制信号PWM2、PWM3的时序图如图2所示，PWMl信号分四个相位信号(Phasel、Phase2、 Phase3、Phase4)，Phasel、Phase2、Phase3、Phase4 的脉冲以相同的时间间隔(一个周期) 依次出现；PWM2及PWM3信号为单相位信号，PWM2或PWM3信号的一个脉冲插入PWMl信号的 一个周期正中间，与PWMl信号的相位差为180度，这种相位差可以使脉冲均勻排列，能有效 平均在各时段对输入电容的充放电，且PWMl的纹波电流与PWM2及PWM3的纹波电流无重叠 现象，因此不会加剧总的纹波电流的幅度。但是，此种相位排配的电路不易搭配其它控制回 路，实际应用时比较困难，且在PWMl信号的一个周期内只能插入一个PWM2或PWM3信号的 脉冲，无法进一步提高脉冲频率。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种优化相位排配的脉宽调制控制系统。一种脉宽调制控制系统，包括一第一脉宽调制控制器及一第二脉宽调制控制器， 所述第一脉宽调制控制器输出多相位的脉宽调制信号，所述第二脉宽调制控制器输出单相 位的脉宽调制信号，所述单相位的脉宽调制信号与所述多相位的脉宽调制信号之间的相位 差大于0度，小于180度。相较于现有技术，本发明脉宽调制控制系统的第二脉宽调制控制器输出脉宽调制 信号与所述第一脉宽调制控制器输出的脉宽调制信号之间的相位差小于180度，便于实际 应用，且可在所述多相位的脉宽调制信号的一个周期内插入多个所述单相位的脉宽调制信 号，可提高脉冲频率。
图1是一四相供电电路的示意图。
图2是一传统供电电路中PWM信号及纹波电流的时序图。图3是本发明较佳实施方式脉宽调制控制系统的示意图。图4是本发明较佳实施方式脉宽调制控制系统中PWM信号及纹波电流的时序图。图5是本发明较佳实施方式脉宽调制控制系统中PWM控制器连接关系的示意图。
具体实施例方式请参阅图3及图4，本发明脉宽调制控制系统较佳实施方式包括由三个PWM控制器 发出的PWM1、PWM2、PWM3信号，各PWM控制器共接一输入端(如一驱动电源)。PWMl信号包 括四个相位的信号Phase 1、Phase2、Phase3及Phase4，可控制输出适当的电压至主板上的 负载(如CPU等)。PWM2及PWM3信号为单相信号，也可控制输出适当的电压至主板上的负 载。PWM2信号的脉冲稍滞后于PWMl的Phasel信号的脉冲，PWM2信号与PWMl信号之间的 相位差大于0，小于180度。PWM3的脉冲稍滞后于PWMl的Phase2信号的脉冲，PWM3信号 与PWMl信号之间的相位差大于0，小于180度。PWMl信号的脉冲频率4倍于所述PWM2信 号与PWM3信号的脉冲频率。由于P丽2信号及P丽3信号与P^l信号之间的相位差小于180度，因此在P^l脉 冲信号的一个周期内可插入多个PWM2信号或PWM3信号的脉冲。如PWM2信号或PWM3信号 与PWMl信号之间的相位差为60度时，可在PWMl脉冲信号的一个周期内均勻插入5个PWM2 信号或PWM3信号的脉冲，使PWM信号的脉冲频率提高。请参阅图5，本发明脉宽调制控制系统的较佳实施方式包括一第一 PWM控制器10 及一第二 PWM控制器20。所述第一 PWM控制器10包括一第一放大器12、一第二放大器14、 一相移功能模组16及一驱动ICl 18。每一放大器均包括两个输入端及一个输出端。所述 第一放大器12的一输入端接入反馈信号(FB)，与所述负载(如CPU等)的供电电路的电 压输出端相连，以监测输出至负载的电压是否在正常的范围内，所述第一放大器12的另一 输入端接入一参考电压信号(Vref)。所述第二放大器14的一输入端与所述第一放大器12 的输出端相连并接入一补偿信号(COMP)，所述第二放大器14的另一输入端与所述相移功 能模组16的输出端相连，所述第二放大器14的输出端与所述驱动ICl 18的输入端相连。 所述相移功能模组16包括一延时模组及一振荡器。所述驱动ICl 18包括三个输出引脚H/ S Gate、L/S Gate及Phase，H/SGate、L/S Gate引脚分别控制一对MOSFET的导通、断开以 调整输出至主板负载的电压，Phase引脚与负载前的一 LC滤波器(见图1，如电感Ll及电 容Cl组成的滤波器)相连。所述第一 PWM控制器10还包括一与所述相移功能模组16的 输入端相连的通话引脚(Talk Pin)。所述第一放大器12、第二放大器14、移相功能模组16及驱动ICl 18可集成于一 芯片内，所述芯片包括一对开关驱动引脚(H/S Gate、L/S Gate)，分别驱动一对MOSFET。所 述驱动ICl 18亦可外置与所述芯片以外，所述芯片的一 PWM信号输出引脚与所述驱动ICl 18的输入端相连。所述第二 PWM控制器20包括一第一放大器22、一第二放大器24、一相移功能模组 26及一驱动ICl 28，其连接关系与所述第一 PWM控制器相同。所述第一 PWM控制器10的 Phase引脚与所述第二 PWM控制器20的通话引脚(Talk Pin)相连。所述PWMl信号的一 相输出phase 1 (或Phase2、Phase3、Phase4)信号可通过所述第一 PWM控制器10的Phase引脚输出至所述第二 PWM控制器20的通话引脚(Talk Pin)，PWMl信号通过所述第二 PWM 控制器20的相移功能模组26发生相位偏移(如滞后60度)，使所述第二 PWM控制器20输 出所述PWM2脉冲信号(与PWMl信号相位差为60度)。控制输出所述PWM3信号的PWM控 制器亦可通过其通话引脚(Talk Pin)与所述第一 PWM控制器10连接，以此类推，可实现多 个PWM控制器的通讯连接，各PWM控制器并接至负载，如此可保持输出电压不变，而输出至 负载的电流增大，能满足CPU等元件工作电流日益增大的需要。
权利要求
一种脉宽调制控制系统，包括一第一脉宽调制控制器及一第二脉宽调制控制器，所述第一脉宽调制控制器输出多相位的脉宽调制信号，所述第二脉宽调制控制器输出单相位的脉宽调制信号，其特征在于所述单相位的脉宽调制信号与所述多相位的脉宽调制信号之间的相位差大于0度，小于180度。
2.如权利要求1所述的脉宽调制控制系统，其特征在于所述多相位的脉宽调制信号 分四相，所述多相位的脉宽调制信号的脉冲频率是所述单相位脉宽调制信号的四倍。
3.如权利要求1所述的脉宽调制控制系统，其特征在于所述单相位脉宽调制信号与 所述多相位脉宽调制信号之间的相位差为60度。
4.如权利要求3所述的脉宽调制控制系统，其特征在于在所述多相位的脉宽调制信 号的一个脉冲周期内有5个均勻排列的单相位脉宽调制信号的脉冲。
5.如权利要求1所述的脉宽调制控制系统，其特征在于每一脉宽调制控制器均包括 一可使所述脉宽调制信号的相位发生偏移的相移功能模组。
6.如权利要求5所述的脉宽调制控制系统，其特征在于所述相移功能模组包括一延 时模组及一振荡器。
7.如权利要求5所述的脉宽调制控制系统，其特征在于所述第一脉宽调制控制器的 一输出端与所述第二脉宽调制控制器的相移功能模组相连。
8.如权利要求7所述的脉宽调制控制系统，其特征在于所述第一脉宽调制控制器包 括一相位信号输出引脚，其与所述第二脉宽调制控制器的相移功能模组相连。
9.如权利要求8所述的脉宽调制控制系统，其特征在于所述脉宽调制控制系统还包 括一第三脉宽调制控制器，所述第一脉宽调制控制器的相位信号输出引脚与所述第三脉宽 调制控制器的相移功能模组相连。
10.如权利要求5所述的脉宽调制控制系统，其特征在于每一脉宽调制控制器包括一 第一放大器、一第二放大器及一驱动模组，所述第一放大器的输出端与所述第二放大器的 一输入端相连，所述相移功能模组与所述第二放大器的另一输入端相连，所述第二放大器 的输出端与所述驱动模组的输入端相连。
11.如权利要求10所述的脉宽调制控制系统，其特征在于所述第一放大器的一输入 端接有反馈信号以监测输出至负载的电压，另一输入端接一参考电压信号。
全文摘要
一种脉宽调制控制系统，包括一第一脉宽调制控制器及一第二脉宽调制控制器，所述第一脉宽调制控制器输出多相位的脉宽调制信号，所述第二脉宽调制控制器输出单相位的脉宽调制信号，所述单相位的脉宽调制信号与所述多相位的脉宽调制信号之间的相位差大于0度，小于180度。本发明脉宽调制控制系统的各脉宽调制控制器输出的脉宽调制信号的相位差排配优化，便于实际应用。
文档编号H03K7/08GK101931386SQ20091030344
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者吴坤隆, 李诣斌, 洪祥睿, 陈世涛, 黄圣钟 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司