自适应多相三角波模块、产生方法及使能/禁能方法与流程

文档序号:14689650发布日期:2018-06-15 16:11阅读:260来源:国知局
本发明涉及三角波发生器的设计,特别涉及一种应用于多相DC-DC系统的自适应多相三角波模块、多相三角波产生方法及三角波子模块的使能/禁能方法。
背景技术
:在多相DC-DC转换器的控制系统中,于比较器中输入具有相位差的多相三角波以产生具有相位差的方波控制信号,从而控制多相DC-DC转换器的多条转换支路。于传统中,具有相位差的多相三角波由控制电路中的一个控制子单元来实现;即,多相三角波的相位差是由同一个控制子单元集中计算并控制的。然而,随着多相DC-DC转换器的转换支路数目的增加,该控制子单元的负荷也越来越大,这将导致控制电路的可靠性随之降低。同时,该控制子单元的极限负荷能力限制了转换支路的数目,使得控制系统的可扩展性也较差。另外,在系统的转换支路个数变更时,必须由操作人员重新调整电路配置,即这种集中的计算和控制方式无法实现系统输出的连续性。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种自适应多相三角波模块、产生方法及使能/禁能方法,各三角波子模块能够独立地产生具有正确相位的三角波信号,从而,降低了多相DC-DC系统的控制复杂程度,提高了该系统的可靠性;同时还使得该系统具有较好的可扩展性。为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种自适应多相三角波模块,应用于包含N条转换支路的多相DC-DC系统,N为自然数且N≧3,包含:N个三角波子模块,各三角波子模块连接于该三角波子模块对应的转换支路以及该三角波子模块的前相三角波子模块与后相三角波子模块;各三角波子模块包含相位控制信号产生单元与三角波运算单元,所述相位控制信号产生单元接收所述前相三角波子模块输出的前相三角波信号Vtrip与所述后相三角波子模块输出的后相三角波信号Vtrin,所述相位控制信号产生单元根据所述前相三角波信号Vtrip、所述后相三角波信号Vtrin以及该三角波子模块当前的三角波信号Vtrii产生相位控制信号,所述三角波运算单元根据所述相位控制信号产生三角波信号Vtrii,以控制其对应的转换支路。本发明的实施方式还提供了一种自适应多相三角波产生方法,所述多相三角波产生模块包含N个三角波子模块,N为自然数且N≧3,各三角波子模块连接于该三角波子模块的前相三角波子模块与后相三角波子模块,所述方法包含以下步骤:步骤S1:各三角波子模块根据该三角波子模块当前的三角波信号值Vtrii、所述前相三角波子模块输出的前相三角波信号Vtrip以及所述后相三角波子模块输出的后相三角波信号Vtrin产生相位控制信号;步骤S2:各三角波子模块根据所述相位控制信号产生所述三角波信号Vtrii,其中,各三角波子模块产生的各相三角波信号的相位差为2π/N。本发明实施方式相对于现有技术而言,各三角波子模块连接于该三角波子模块对应的转换支路以及该三角波子模块的前相三角波子模块与后相三角波子模块,各三角波子模块的相位控制信号产生单元根据所述前相三角波信号Vtrip、所述后相三角波信号Vtrin以及该三角波子模块当前的三角波信号Vtrii产生相位控制信号。从而,各三角波子模块能够独立地产生具有正确相位的三角波信号,不仅降低了多相DC-DC系统的控制复杂程度,而且提高了该系统的可靠性;同时,还使得该系统具有较好的可扩展性。优选的,各三角波子模块还包含使能/禁能单元,连接于该三角波子模块的前相三角波子模块与后相三角波子模块,所述使能/禁能单元接收使能/禁能信号Eni以使能或禁能该三角波子模块;所述使能/禁能单元包含两个禁能开关KEnb_trii与两个使能开关KEn_trii,两个禁能开关KEnb_trii为反向开关,两个使能开关KEn_trii为正向开关。从而,能够方便地增减转换支路,为系统提供了较好的可扩展性的同时,还使得系统于增减转换支路时具有输出连续性。优选的,各三角波子模块还包含禁能子单元与使能子单元。所述禁能子单元连接于该三角波子模块的前相三角波子模块的第一比较电路、该三角波子模块的后相三角波子模块的第一比较电路以及两个禁能开关KEnb_trii,所述禁能子单元接收所述使能/禁能信号Eni,当所述使能/禁能信号Eni为禁能作用时,所述禁能子单元根据前相三角波子模块的第一比较信号Vcrossingi-1与后相三角波子模块的第一比较信号Vcrossingi+1的其中之一产生禁能延迟信号Enb_trii,所述两个禁能开关KEnb_trii根据所述禁能延迟信号Enb_trii闭合以断开该三角波子模块与所述前相三角波子模块及所述后相三角波子模块的连接。所述使能子单元连接于该三角波子模块的前两相三角波子模块、该三角波子模块的后两相三角波子模块以及两个使能开关KEn_trii,所述使能子单元接收所述使能/禁能信号Eni,当所述使能/禁能信号Eni为使能作用时,所述使能子单元根据前两相三角波信号Vtrii-2、Vtrii-1,或者根据后两相三角波信号Vtrii+1、Vtrii+2产生使能延迟信号En_trii,所述两个使能开关KEn_trii根据所述使能延迟信号En_trii闭合以建立该三角波子模块与所述前相三角波子模块及所述后相三角波子模块的连接。本发明的实施方式还提供了一种三角波子模块的使能/禁能方法,包含以下步骤:所述禁能子单元接收所述使能/禁能信号Eni,当所述使能/禁能信号Eni为禁能作用时,所述禁能子单元根据前相三角波子模块的第一比较信号Vcrossingi-1与后相三角波子模块的第一比较信号Vcrossingi+1的其中之一产生禁能延迟信号Enb_trii;所述两个禁能开关KEnb_trii根据所述禁能延迟信号Enb_trii闭合以断开该三角波子模块与所述前相三角波子模块及所述后相三角波子模块的连接;所述使能子单元接收所述使能/禁能信号Eni,当所述使能/禁能信号Eni为使能作用时,所述使能子单元根据前两相三角波信号Vtrii-2、Vtrii-1,或者根据后两相三角波信号Vtrii+1、Vtrii+2产生使能延迟信号En_trii;所述两个使能开关KEn_trii根据所述使能延迟信号En_trii闭合以建立该三角波子模块与所述前相三角波子模块及所述后相三角波子模块的连接。从而,能够选择最佳时刻减去一个转换支路或者增加一个转换支路,使得三角波信号的动态调整时间较短。附图说明图1是根据本发明第一实施方式的自适应三角波产生模块的连接框图;图2是根据本发明第一实施方式的各三角波子模块的示意图;图3A是根据本发明第一实施方式的比较电路的电路图;图3B是根据本发明第一实施方式的逻辑电路的电路图;图3C是根据本发明第一实施方式的开关电路连接于三角波运算单元的电路图;图4所示为根据本发明第一实施方式稳定状态下的三相三角波信号的示意图;图5A所示为图4中的三角波信号Vtri2在上升过程中的相位调整的示意图;图5B所示为图4中的三角波信号Vtri2在下降过程中的相位调整的示意图;图6所示为图4中的三相三角波信号错误启动状态与正确启动状态的示意图;图7所示为根据本发明第一实施方式的N个相位的三角波信号的正确启动电平及启动状态;图8所示为根据本发明第二实施方式的使能/禁能单元的示意图;图9所示为根据本发明第三实施方式的使能/禁能单元的示意图;图10A所示为在前相三角波信号的第一比较信号出现下降沿时减去一条转换支路的三角波动态调整仿真图;图10B所示为在后相三角波信号的第一比较信号出现下降沿时的减去一条转换支路的三角波动态调整仿真图;图11A所示为于前两相三角波信号相交时增加一条转换支路的三角波动态调整仿真图;图11B所示为于后两相三角波信号相交时增加一条转换支路的三角波动态调整仿真图;图12所示为根据本发明第四实施方式的自适应多相三角波产生方法的流程图;图13所示为根据本发明第五实施方式的三角波子模块的使能/禁能方法的流程图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本发明的第一实施方式涉及一种自适应三角波产生模块,应用于包含N条转换支路的多相DC-DC系统,N为自然数且N≧3。请一并参照图1、图2及图3A~3C。自适应三角波产生模块1包含N个三角波子模块10,分别连接于多相DC-DC系统2的N条转换支路;并且,N个三角波子模块10之间为闭合连接结构,即各三角波子模块10连接于该三角波子模块的前相三角波子模块与后相三角波子模块。于本实施方式中,各三角波子模块10包含相位控制信号产生单元101与三角波运算单元102。相位控制信号产生单元101具有第一输入端IN10-1、第二输入端IN10-2、第一输出端OUT10-1、第二输出端OUT10-2。其中,第一输出端OUT10-1与第二输出端OUT10-2分别连接于前相三角波子模块与后相三角波子模块并输出该三角波子模块10当前的三角波信号Vtrii,第一输入端IN10-1与第二输入端IN10-2分别连接于前相三角波子模块与后相三角波子模块以分别接收前相三角波信号Vtrip与后相三角波信号Vtrin。三角波运算单元102具有第三输出端OUT10-3,连接于多相DC-DC系统2中其对应的转换支路。于各三角波子模块10内部,相位控制信号产生单元101还连接于三角波运算单元102的第三输出端OUT10-3以接收该三角波子模块10当前的三角波信号Vtrii。从而,相位控制信号产生单元101根据当前的三角波信号Vtrii、前相三角波信号Vtrip以及后相三角波信号Vtrin产生相位控制信号Vphase_controli。三角波运算单元102根据该相位控制信号Vphase_controli产生三角波信号Vtrii,以输出至其多相DC-DC系统2中其对应的转换支路,其中各三角波子模块10产生的各三角波信号Vtrii的相位差为2π/N。于本实施方式中,相位控制信号产生单元101包含依次连接的比较电路1011、逻辑电路1012以及开关电路1013;相位控制信号产生单元101还包含第一电压源、第二电压源、第三电压源(图未示),分别提供三角波信号的高阈值电压Vh、三角波信号的低阈值电压Vl、三角波信号的基准电压Vref,其中,Vref=(Vh+Vl)/2,并且高阈值电压Vh与低阈值电压Vl关于基准电压Vref对称。然而,本发明对此不作任何限制。如图3A所示,比较电路1011包含第一比较器1011a、第二比较器1011b以及第三比较器1011c。第一比较器1011a的正输入端与负输入端分别接收前相三角波信号Vtrip与后相三角波信号Vtrin以产生第一比较信号Vcrossing;其中,当Vtrip>Vtrin时,Vcrossing=1,当Vtrip<Vtrin时,Vcrossing=0。第二比较器1011b的正输入端与负输入端分别接收该三角波子模块10产生的当前的三角波信号Vtrii与高阈值电压Vh以产生第二比较信号Vhlimit;其中,当Vtrii>Vh时,Vhlimit=1,当Vtrii<Vh时,Vhlimit=0。第三比较器1011c的正输入端与负输入端分别接收低阈值电压Vl与该三角波子模块10产生的当前的三角波信号Vtrii以产生第三比较信号Vllimit;其中,当Vl>Vtrii时,Vllimit=1,当Vl<Vtrii时,Vllimit=0。如图3B所示,逻辑电路1012包含第一逻辑子电路1012a、第二逻辑子电路1012b以及第三逻辑子电路1012c。具体描述如下。第一逻辑子电路1012a根据第一比较信号Vcrossing与第三比较信号Vllimit产生第一开关控制信号Vh_control。具体而言,第一逻辑子电路1012a包含两个非门NOT1、NOT2与一个与门AND1,两个非门NOT1、NOT2的输出端分别连接于与门AND1的两个输入端,两个非门NOT1、NOT2的输入端分别连接于第一比较器1011a与第三比较器1011c以接收第一比较信号Vcrossing与第三比较信号Vllimit,与门AND1的输出端用于输出第一开关控制信号Vh_control。第二逻辑子电路1012b根据第一比较信号Vcrossing与第二比较信号Vhlimit产生第二开关控制信号Vl_control。具体而言,第二逻辑子电路1012b包含一个非门NOT3与一个与门AND2,非门NOT3的输出端连接于与门的第一输入端,非门NOT3的输入端连接于第二比较器1011b以接收第二比较信号Vhlimit,与门AND2的第二输入端连接于第一比较器1011a以接收第一比较信号Vcrossing,与门AND2的输出端用于输出第二开关控制信号Vl_control。第三逻辑子电路1012c根据第一比较信号Vcrossing、第二比较信号Vhlimit以及第三比较信号Vllimit产生第三开关控制信号Vref_control。具体而言,第三逻辑子电路1012c包含三个非门NOT4、NOT5、NOT6、两个与门AND3、AND4以及一个或门OR1。非门NOT4、NOT5的输出端分别连接于与门AND3的第一、第三输入端;非门NOT6的输出端连接于与门AND4的第二输入端,与门AND3、AND4的输出端分别连接于或门OR1的两个输入端;非门NOT4的输入端、与门AND4的第一输入端均连接于第二比较器1011b以接收第二比较信号Vhlimit,与门AND3的第二输入端、非门NOT6的输入端均链接与第三比较器1011c以接收第三比较信号Vllimit,非门NOT5的输入端、与门AND4的第三输入端均连接于第一比较器1011a以接收第一比较信号Vcrossing;或门Or的输出端用于输出第三开关控制信号Vref_control。如图3C所示,开关电路1013包含第一开关K1、第二开关K2以及第三开关K3,各开关分别具有输入端、输出端及控制端。各开关的输出端合并在一起形成开关电路1013的输出端并连接于三角波运算单元102的输入端;第一开关K1的输入端、第二开关K2的输入端、第三开关K3的输入端分别连接于第一、第二、第三电压源,以分别接收高阈值电压Vh、低阈值电压Vl、基准电压Vref;第一开关K1的控制端、第二开关K2的控制端、第三开关K3的控制端分别连接于第一逻辑子电路、第二逻辑子电路、第三逻辑子电路,以分别接收第一开关控制信号Vh_control、第二开关控制信号Vl_control、第三开关控制信号Vref_control。即,开关电路1013可以通过第一开关控制信号Vh_control、第二开关控制信号Vl_control、第三开关控制信号Vref_control对各开关的控制选择性地连通三个电压源的其中之一,以输出高阈值电压Vh、或者低阈值电压Vl、或者基准电压Vref,从而形成相位控制信号Vphase_controli并输出至三角波运算单元102。三角波运算单元102为一个积分电路,包含一个运算放大器A、一个电阻R以及一个电容C。电阻R的两端分别连接于开关电路1013的输出端与运算放大器A的负输入端,电容C跨接于运算放大器A的负输入端与运算放大器A的输出端,运算放大器A的正输入端接收基准电压Vref。即,三角波运算单元102接收相位控制信号Vphase_controli与基准电压Vref,并由运算放大器A的输出端输出三角波信号Vtrii。值得一提的是,本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块,在实际应用中,一个逻辑单元可以是一个物理单元,也可以是一个物理单元的一部分,还可以以多个物理单元的组合实现。此外,为了突出本发明的创新部分,本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入,但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。以上所述为N个三角波子模块之间的连接方式以及各三角波子模块的具体电路结构。如下详细介绍对各三角波子模块的电路结构的设计思路。于本实施方式中,以N=3为例进行说明。即,多相DC-DC系统包含3条转换支路,自适应多相三角波模块包含3个三角波子模块以产生3个三角波信号Vtri1、Vtri2、Vtri3,分别对应于3条转换支路。如图4所示为稳定状态下的对称三相三角波信号的示意图,相邻三角波信号之间正确的的相位差为2π/3。三角波信号Vtri2在每次遇到相邻相位的两个三角波信号(即Vtri1与Vtri3)交叉时,将发生斜率的改变。即,当Vtri1>Vtri3时,Vtri2处于上升状态;当Vtri1<Vtri3时,Vtri2处于下降状态。另外,为了能够限定三角波信号的高低阈值,系统还提供了高阈值电压Vh与低阈值电压Vl,三角波信号Vtri2还必须满足以下两个条件:当Vtri2>Vh时,Vtri2下降;当Vtri2<Vl时,Vtri2上升。基于上述分析,可以将多相三角波信号的稳定状态判据归纳如表1所示。表1Vtrip>VtrinVtrii上升Vtrip<VtrinVtrii下降Vtri>VhVtrii下降Vtri<VlVtrii上升根据系统的收敛性研究可以证明:如果每一相位的三角波信号都根据自身状态向稳定性判据趋近,在若干周期之后,自适应多相三角波模块将达到输出具有正确相位差的多相三角波信号的稳定状态。为了能够满足系统的四个稳定性条件,下面将分析三角波信号在非稳定状态时的相位调节过程,以提供自适应多相三角波模块的设计依据。图5A给出了图4中的三角波信号Vtri2在上升过程中,即Vtri1>Vtri3阶段,三角波信号Vtri2的相位调整过程。其中,非稳定状态分为两种情况:相位落后状态Vtri2(1)与相位超前状态Vtri2(2)。于相位落后状态,Vtri2(1)在上升过程中遇到了高阈值电压Vh但还没有遇到相邻三角波信号的交叉状态,则Vtri2(1)不能改变为下降状态;但是为了限定其高阈值,则控制Vtri2(1)保持在高阈值电压Vh等待;在等待过程中,一旦检测到相邻三角波信号交叉,则控制Vtri2(1)改变为下降状态;从而把Vtri2(1)的相位落后状态调整到正确相位状态。于相位超前状态,Vtri2(2)在上升状态中遇到了相邻三角波信号的交叉时刻,此时即使Vtri2(2)还没有上升到高阈值电压Vh,仍然即刻控制Vtri2(2)由上升状态改变为下降状态。图5B给出了图4中的三角波信号Vtri2在下降过程中,即Vtri1<Vtri3阶段,三角波信号Vtri2的相位调整过程,方法与上升阶段类似。于相位落后状态,Vtri2(1)在下降过程中遇到了低阈值电压Vl但还没有遇到相邻三角波信号的交叉状态,则Vtri2(1)不能改变为上升状态;但是为了限定其低阈值,则控制Vtri2(1)保持在低阈值电压Vl等待;在等待过程中,一旦检测到相邻三角波信号交叉,则控制Vtri2(1)改变为上升状态,从而把Vtri2(1)的相位落后状态调整到正确相位状态。于相位超前状态,Vtri2(2)在下降过程中遇到了相邻三角波信号的交叉时刻,此时即使Vtri2(2)还没有下降到低阈值电压Vl,仍然即刻控制Vtri2(2)由下降状态改变为上升状态。为了实现上述非稳定状态时的相位调节功能,首先,需要翻译出各三角波信号的相位状态。于本发明中,采用比较电路1011(如图3A所示)实现翻译三角波信号的相位状态的功能。比较电路1011的具体结构和实现方法如上所述,此处不再赘述。其次,需要根据各三角波信号的相位状态确定对应于各三角波信号的相位控制。于本发明中,采用逻辑电路1012(如图3B所示)与开关电路1013(如图3C所示)来实现对应于各三角波信号的相位控制的功能。表2列出了对比较电路1011的输出(第一比较信号Vcrossing、第二比较信号Vhlimit、第三比较信号Vllimit)的逻辑组合及各相三角波信号的运行状态的对应关系。表2开关电路1013用于实现对应于表2中三角波信号运行状态的行为方式。其中,开关电路1013包含第一开关K1、第一开关K2、第一开关K3,分别连接于第一至第三电压源。鉴于第一开关K1、第一开关K2、第一开关K3分别用于接收高阈值电压Vh、低阈值电压Vl、基准电压Vref,同时结合本发明中的三角波运算单元102的电路设计(即运算放大器A的正输入端接收基准电压Vref),可知:当第一开关K1处于关闭状态,其余两个开关断开,高阈值电压Vh通过第一开关K1连接三角波运算单元102的输入端,(于运算放大器A而言)由于高阈值电压Vh高于基准电压Vref,电流将对电容C放电,三角波运算单元102输出的三角波信号Vtrii下降。当第二开关K2处于关闭状态,其余两个开关断开,低阈值电压Vl通过第二开关K2连接积分电路的输入端,(于运算放大器A而言)由于低阈值电压Vl低于基准电压Vref,电流将对电容充电,三角波运算单元102输出的三角波信号Vtrii上升。当第三开关K3处于关闭状态,其余两个开关断开,由于电阻R两端电压均为基准电压Vref,因此没有电流流过电容,从而三角波运算单元102输出的三角波信号Vtrii保持不变。从而,可以完成表2中的三角波信号的各种运动状态。基于此,表2中的行为状态可以被表3中的第一开关控制信号Vh_control、第二开关控制Vl_control、第三开关控制信号Vref_control所代替。表3表3的逻辑变量之间的关系经卡诺图化简可得表达式:Vh_control=Vcrossing‾·Vllimit‾Vl_control=Vcrossing·Vhlimit‾Vref_cotrol=Vcrossing·Vhlimit·Vllimit‾+Vcrossing‾·Vhlimit‾·Vllimit---(1)]]>因此,根据公式(1)即可设计出如图3B所示的逻辑电路1012。逻辑电路1012的具体结构和实现方法如上所述,此处不再赘述。由于高阈值电压Vh与低阈值电压Vl相对于基准电压Vref对称,因此三角波运算单元102会产生充放电相等的电流,三角波信号的频率可由下式计算:fsw=14×R×C---(2)]]>上述的解决方案,给出了自适应多相三角波相位调整的理论与电路实现。但是由于电路中使用了比较器来比较相邻相位的三角波信号,用来确定三角波信号Vtrii的上升或下降状态。在系统的启动阶段,为了防止比较器由于输入相等,而带来的输出不确定性,系统需要给出多相三角波一个明确的电压启动位置。如图6所示为图4中的三相三角波信号错误启动状态与正确启动状态的示意图,其中,图6中的(a)为错误启动状态,图6中的(b)为正确启动状态,Y轴表示了三角波信号在启动时的电平位置,X轴表示了相应相位的三角波信号。如图6的(a)所示,第一相位和第二相位的三角波信号在启动状态时处于基准电压Vref的电平位置,第三相位的三角波信号位于高阈值电压Vh的电平位置,则根据上述的三角波信号的调整理论,第一相位的三角波信号将上升(处于Vtri3>Vtri2阶段),第二相位的三角波信号将下降(处于Vtri1<Vtri3阶段)。但是,第三相位的三角波信号拥有相同电平位置的相邻三角波,因此其处于不确定状态,从而使得系统处于死锁状态。为了避免系统始终处于死锁状态,需保证相邻三角波有交叉趋势,以使系统处于动态调整过程。如图6的(b)所示,将第一、第二、第三相位的三角波信号的启动电压分别设置为基准电压Vref、高阈值电压Vh、低阈值电压Vl;则根据上述的三角波信号的调整理论,第一、第二、第三相位的三角波信号将分别按以下状态启动:下降、保持、上升。当系统中的相位个数上升,为了避免产生与相位数目相等的启动电压电平,将始终利用上述的三个电压阈值。因此必须提出一种合理的电压启动时序,保证每一相位的三角波信号都有正确的启动状态,并确保启动状态处于动态调整过程,即有相邻三角波信号的交叉趋势。如图7所示为N个相位的(N为自然数且N>3)三角波信号的正确启动电平及启动状态。第一相位与第二相位的三角波信号在启动时位于基准电压Vref。从第三相位开始,三角波信号以每四个相位为单位,重复以下启动位置:前两个相位处于高阈值电压Vh,后两个相位位于低阈值电压Vl。此启动时序保证了:当相位个数大于3时,每一个相位的三角波信号都有正确的启动状态,并保证会有相邻三角波信号的交叉状态。其中,第一个相位的三角波信号存在两种启动状态,这取决于最后一个相位三角波信号的电压启动阈值。由上分析可知,于本实施方式中提供的自适应三角波产生模块的基础上,给予各相位的三角波信号正确的启动电压及启动时序,根据系统的收敛性分析,即可使得每一相位的三角波信号向稳定性判据趋近,在若干周期之后,自适应三角波产生模块将达到具有正确相位差的稳定状态,即相邻相位的三角波信号的相位差为2π/N。本发明的第二实施方式涉及一种自适应三角波产生模块。第二实施方式与第一实施方式大致相同,主要区别之处在于:在本发明第二实施方式中,如图8所示,各三角波子模块10还包含使能/禁能单元103,连接于该三角波子模块的前相三角波子模块与后相三角波子模块,使能/禁能单元接收使能/禁能信号Eni以使能或禁能该三角波子模块10。具体而言,使能/禁能单元103包含两个禁能开关KEnb_trii、两个使能开关KEn_trii及控制器(图未式),其中,禁能开关KEnb_trii为反向开关,两个使能开关KEn_trii为正向开关。其中一个禁能开关KEnb_trii连接于第一输出端OUT10-1与第二输入端IN10-2之间,另一个禁能开关KEnb_trii连接于第一输入端IN10-1与第二输出端OUT10-2之间;两个使能开关KEn_trii分别连接于第一输出端OUT10-1与与第二输出端OUT10-2之间。控制器用于提供使能/禁能信号Eni至两个禁能开关KEnb_trii与两个使能开关KEn_trii。当多相DC-DC转换器需要减少一个转换支路时,自适应三角波产生模块减去一个三角波子模块10;此时,将需要减去的该三角波子模块10的使能/禁能信号Eni置0,使得两个禁能开关KEnb_trii闭合且两个使能开关KEn_trii打开,则该三角波子模块10被短路,该三角波子模块10不再向前相三角波子模块与后相三角波子模块提供对应于本转换支路的三角波信号Vtrii,从而,该三角波子模块10的前相三角波子模块与后相三角波子模块直接连接起来。当多相DC-DC转换器需要增加一个转换支路时,自适应三角波产生模块增加一个三角波子模块10;此时,将需要增加的该三角波子模块10的使能/禁能信号Eni置1,两个使能开关KEn_trii闭合且两个禁能开关KEnb_trii打开,则该三角波子模块10向前相三角波子模块与后相三角波子模块提供对应于本转换支路的三角波信号Vtrii,并接收前相三角波子模块输出的前相三角波信号Vtrip与后相三角波子模块输出的后相三角波信号Vtrin。从而,本实施方式的自适应三角波产生模块能够方便的增减转换支路以实现改道,并使得系统于改道时具有输出连续性。本发明的第三实施方式涉及一种自适应三角波产生模块。第三实施方式与第一实施方式大致相同,主要区别之处在于:在本发明第三实施方式中,如图9所示,使能/禁能单元103还包含禁能子单元1031与使能子单元1032。禁能子单元1031连接于该三角波子模块的前相三角波子模块的第一比较电路、该三角波子模块的后相三角波子模块的第一比较电路以及两个禁能开关KEnb_trii,使能子单元1032连接于该三角波子模块的前两相三角波子模块、该三角波子模块的后两相三角波子模块以及两个使能开关KEn_trii。控制器连接于禁能子单元1031与使能子单元1032。于本实施方式中,禁能子单元1031根据包含一个触发器D1、两个禁能方式选择开关K4、一个非门NOT7以及一个或门OR2。两个禁能方式选择开关K4互为反向开关,两个禁能方式选择开关K4的两个输入端分别连接于前相三角波子模块的第一比较电路1011a与后相三角波子模块的第一比较电路1011a,两个禁能方式选择开关K4的输出端均通过非门NOT7连接于触发器D1的时钟输入端CK,两个禁能方式选择开关K4的控制端分别用于接收禁能方式选择信号SK4。或门OR2的第一输入端连接于触发器D1的正输出端Q,或门OR2的第二输入端与触发器D1的数据输入端D均连接于控制器以接收使能/禁能信号Eni,或门OR2的输出端连接于两个禁能开关KEnb_trii。触发器D1的重置端R亦连接于控制器以接收使能/禁能信号Eni,即触发器D1将使能/禁能信号Eni作为该触发器D1的启动信号。其中,禁能方式选择信号SK4可由操作人员根据需要设定并预先储存于控制器中。当使能/禁能信号Eni=0时,即使能/禁能信号Eni为禁能作用(表示减去该三角波子模块连接的转换支路),此时触发器D1启动。触发器D1接收使能/禁能信号Eni=0,同时两个禁能方式选择开关K4接收禁能方式选择信号SK4。由于两个禁能方式选择开关K4互为反向开关,即接收禁能方式选择信号SK4后,两个禁能方式选择开关K4的其中一个闭合并且另一个打开,从而将前相三角波子模块的第一比较信号Vcrossingi-1或者后相三角波子模块的第一比较信号Vcrossingi+1传送至触发器D1。当第一比较信号Vcrossingi-1或者第一比较信号Vcrossingi+1的值由1变为0时,经非门NOT7后输入至触发器D1的时钟输入端CK的值为1,使得触发器D1被触发并从正输出端Q输出使能/禁能信号Eni=0,从而禁能子单元1031由或门OR2输出禁能延迟信号Enb_trii=0。由于禁能开关KEnb_trii为一个反向开关,即当禁能延迟信号Enb_trii=0时,禁能开关KEnb_trii闭合,从而断开该三角波子模块与前相三角波子模块及后相三角波子模块的连接,即减去了当前的转换支路。如图10A、10B所示为三角波动态调整仿真图,以5条转换支路为例,减去第三条转换支路(三角波信号Vtri3)。当Vcrossing2由1变为0时(此时,前相三角波信号Vtri2于最高点)、或者当Vcrossing4由1变为0时(此时,后相三角波信号Vtri4于最高点),减去第三条转换支路(即减去当前三角波子模块),能够使得三角波信号的动态调整时间较短,约为2个开关周期。因此,当要减去第i条转换支路时,该转换支路的前相转换支路(即第i-1条转换支路)或者该转换支路的后相转换支路(即第i+1条转换支路)所对应的三角波子模块的第一比较信号出现下降沿时作为减去第i条转换支路的时刻,能够使得三角波信号的动态调整时间较短。于本实施方式中,使能子单元1032包含触发器D2、两个比较器A1与A2、两个选择开关K5、或门OR3、以及三个非门NOT8、NOT9、NOT10。比较器A1的正、负向输入端分别连接于该三角波子模块的前两相三角波子模块以分别接收前两相三角波信号Vtrii-2与Vtrii-1,比较器A2的正、负向输入端分别连接于该三角波子模块后两相三角波子模块以分别接收后两相三角波信号Vtrii+1与Vtrii+2。两个比较器A1与A2的输出端分别连接于两个使能方式选择开关K5。两个使能方式选择开关K5互为反向开关,两个使能方式选择开关K5的输出端同时连接于触发器D2的时钟输入端CK,两个使能方式选择开关K5的控制端分别用于接收使能方式选择信号SK5。或门OR3的第一输入端连接于触发器D2的正输出端Q,或门OR3的第二输入端通过非门NOT9连接于控制器以接收使能/禁能信号Eni、或门OR3的输出端通过非门NOT10连接于两个使能开关KEn_trii。触发器D2的数据输入端D通过非门NOT8连接于控制器以接收使能/禁能信号Eni。触发器D2的重置端R亦连接于控制器以接收使能/禁能信号Eni,即触发器D2将使能/禁能信号Eni作为该触发器D2的启动信号。其中,使能方式选择信号SK5可由操作人员根据需要设定并预先储存于控制器中。当使能/禁能信号Eni=1时,即使能/禁能信号Eni为使能作用(表示增加该三角波子模块连接的转换支路时),此时触发器D2启动。触发器D2接收使能/禁能信号Eni=1,同时两个使能方式选择开关K5接收使能方式选择信号SK5。由于两个使能方式选择开关K5互为反向开关,即接收使能方式选择信号SK5后,两个使能方式选择开关K5的其中一个闭合并且另一个打开,从而将比较器A1的比较值或者比较器A2的比较值传送至触发器D2。当比较器A1产生上升沿信号时、或者当比较器A2产生上升沿信号时,输入至触发器D2的时钟输入端CK的值为1,使得触发器D2被触发并从正输出端Q输出经过反相器NOT8反向后的使能/禁能信号Eni=1,从而使能子单元1032由非门NOT10输出使能延迟信号En_trii=1。由于使能开关KEn_trii为一个正向开关,即当使能延迟信号En_trii=1时,使能开关KEn_trii闭合,从而建立该三角波子模块与前相三角波子模块及后相三角波子模块的连接,即增加了当前的转换支路。如图11A、11B所示为三角波动态调整仿真图,以5条转换支路为例,于第二和第四条转换支路中间增加第三条转换支路(三角波信号Vtri3)为例。当比较器A1产生上升沿信号时、或者当比较器A2产生上升沿信号时,增加第三条转换支路(即增加当前三角波子模块),能够使得三角波信号的动态调整时间较短,约为4个开关周期。因此,当要增加第i条转换支路Vtrii时,将比较器A1或比较器A2产生上升沿信号时作为增加第i条转换支路的时刻,能够使得三角波信号的动态调整时间较短。值得一提的是,上述三个实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块,在实际应用中,一个逻辑单元可以是一个物理单元,也可以是一个物理单元的一部分,还可以以多个物理单元的组合实现。此外,为了突出本发明的创新部分,本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入,但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。本发明的第四实施方式涉及一种自适应三角波产生方法,应用于自适应多相三角波模块,多相三角波产生模块包含N个三角波子模块,N为自然数且N≧3,各三角波子模块连接于的前相三角波子模块与后相三角波子模块。如图12所示,本实施方式提供的自适应三角波产生方法包含步骤S1至步骤S2。步骤S1:各三角波子模块根据该三角波子模块当前的三角波信号值Vtrii、前相三角波子模块输出的前相三角波信号Vtrip、以及后相三角波子模块输出的后相三角波信号Vtrin产生相位控制信号。其中,各三角波子模块内部包含第一电压源、第二电压源、第三电压源以分别提供高阈值电压Vh、低阈值电压Vl、基准电压Vref,并且Vref=(Vh+Vl)/2,并且高阈值电压Vh与低阈值电压Vl关于基准电压Vref对称,。步骤S1包含子步骤S11至子步骤S13。子步骤S11:各三角波子模块根据前相三角波信号Vtrip与后相三角波信号Vtrin产生第一比较信号Vcrossing,各三角波子模块根据当前的三角波信号值Vtrii与高阈值电压Vh产生第二比较信号Vhlimit,各三角波子模块根据低阈值电压Vl与当前的三角波信号Vtrii产生第三比较信号Vllimit。子步骤S12:各三角波子模块根据第一比较信号Vcrossing与第三比较信号Vllimit产生第一开关控制信号Vh_control,各三角波子模块根据第一比较信号Vcrossing与第二比较信号Vhlimit产生第二开关控制信号Vl_control,各三角波子模块根据第一比较信号Vcrossing、第二比较信号Vhlimit以及第三比较信号Vllimit产生第三开关控制信号Vref_control。子步骤S13:各三角波子模块根据第一开关控制信号Vh_control、第二开关控制信号Vl_control以及第三开关控制信号Vref_control选择性地输出高阈值电压Vh、或者低阈值电压Vl、或者基准电压Vref,以形成相位控制信号。步骤S2:各三角波子模块根据相位控制信号产生三角波信号Vtrii。本发明的第五实施方式涉及一种三角波子模块的使能/禁能方法,应用于包含多个三角波子模块的自适应多相三角波模块。各三角波子模块连接于多相DC-DC系统中的各转换支路以及该三角波子模块的前相三角波子模块与后相三角波子模块,各三角波子模块包含使能/禁能单元,使能/禁能单元包含两个禁能开关KEnb_trii、两个使能开关KEn_trii、禁能子单元以及使能子单元。禁能子单元连接于该三角波子模块的前相三角波子模块的第一比较电路、后相三角波子模块的第一比较电路、以及两个禁能开关KEnb_trii,使能子单元连接于该三角波子模块的前两相三角波子模块、该三角波子模块的后两相三角波子模块以及两个使能开关KEn_trii。如图13所示,三角波子模块的使能/禁能方法包含步骤S20至步骤S23。第一种情况:当于该自适应多相三角波模块中减去该三角波子模块连接的转换支路时:步骤S20:禁能子单元接收使能/禁能信号Eni,当使能/禁能信号Eni为禁能作用时,禁能子单元根据前相三角波子模块的第一比较信号Vcrossingi-1与后相三角波子模块的第一比较信号Vcrossingi+1的其中之一产生禁能延迟信号Enb_trii;步骤S21:两个禁能开关KEnb_trii根据禁能延迟信号Enb_trii闭合以断开该三角波子模块与前相三角波子模块及后相三角波子模块的连接。第二种情况:当于该自适应多相三角波模块中增加该三角波子模块连接的转换支路时:步骤S22:使能子单元接收使能信号Eni,并根据前两相三角波信号Vtrii-2、Vtrii-1,或者根据后两相三角波信号Vtrii+1、Vtrii+2产生使能延迟信号En_trii;步骤S23:两个使能开关KEn_trii根据使能延迟信号En_trii闭合以建立该三角波子模块与前相三角波子模块及后相三角波子模块的连接。上面各种方法的步骤划分,只是为了描述清楚,实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分,分解为多个步骤,只要包含相同的逻辑关系,都在本专利的保护范围内;对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计,但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。不难发现,第四、第五实施方式为与第一至第三实施方式相对应的方法实施例,第四、第五实施方式可与第一至第三实施方式互相配合实施。第一至第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,第四、第五实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一至第三实施方式中。本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。当前第1页1 2 3 
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