專利名稱：在多相升壓變換器中“或”連接各相以克服占空比限制的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多相升壓變換器，更特別地，涉及多相升壓變換器，其中多相升壓變換 器中每相的相節(jié)點“或”連接在一起。
背景技術(shù)：
通常單相升壓變換器包括具有電感器和至少一個開關(guān)晶體管的升壓部分。整流和 濾波部分包括二極管和電容器。通過在升壓部分內(nèi)開斷開關(guān)來實現(xiàn)對升壓調(diào)節(jié)器的控制。 來自電路的升高的電壓值依賴于施加于開關(guān)晶體管上的控制信號的占空比。由于穩(wěn)態(tài)運行 下電感器上的電壓的積分值在整個占空比期間為零，所以采用提供較長開關(guān)導(dǎo)通時間的較 大占空比將會增大電感器的電流存儲峰值，并由此增大所升高的電壓。當采用多相升壓變 換器而不采用單相升壓變換器時，會對電路產(chǎn)生額外的限制。在傳統(tǒng)的多相應(yīng)用中，多相升 壓變換器應(yīng)用受到最大占空比限制的影響。典型的最大占空比通常在50%到大約90%范 圍內(nèi)。期望實現(xiàn)更好的多相升壓變換器性能，能夠克服多相升壓變換器中的這些多相限制。
發(fā)明內(nèi)容
在此公開和描述的本發(fā)明，一方面，包括多相升壓變換器，其具有用于產(chǎn)生多個 PWM信號的多相PWM控制器。多個升壓變換器各自與連接于輸入電壓節(jié)點和輸出電壓節(jié)點 之間的多相變換器的單個相關(guān)聯(lián)。多個升壓變換器中的每個響應(yīng)于輸入電壓和來自多相 PWM控制器的多個PWM信號之一產(chǎn)生輸出電壓。多個升壓變換器的每個相節(jié)點彼此“或”連
接在一起。
為了更全面地理解，現(xiàn)參考以下結(jié)合附圖進行的描述，在附圖中圖1是升壓變換器的示意圖；圖2a是采用標準升壓變換器的“或”連接各相的方案框圖；圖2b示出與圖2a電路的運行相關(guān)的波形；
圖3是采用同步升壓變換器的“或”連接各相的方案的示意框圖；圖4是采用標準升壓變換器的替代的“或”芯片邏輯方案的框圖；以及圖5是采用同步升壓變換器的“或”芯片邏輯方案。
具體實施例方式現(xiàn)在參考附圖，其中在全部附圖中相同的附圖標記用來指代相同的元件，說明和 描述了用于多相降壓轉(zhuǎn)換器內(nèi)“或”連接各相以克服占空比限制的系統(tǒng)和方法的多個視圖 和實施例，還描述了其它可能的實施例。這些附圖不一定是按比例繪制的，而且只是為了說 明起見，在某些實例中有幾處已將附圖放大和/或簡化。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將可理解基 于可能實施方式的以下示例的許多可能應(yīng)用和變型?，F(xiàn)在參照附圖，特別參照圖1，示出了描述DC/DC升壓變換器10基本設(shè)計的示意 圖。升壓變換器10包括由電感器14和FET晶體管16形成的升壓部分。半波整流和濾波 部分包括二極管22和電容器24。通過對晶體管16的柵極施加的開關(guān)控制信號，來控制電 路運行。在晶體管16的導(dǎo)通期間，輸入節(jié)點12提供的輸入電壓Vfli入通過電感器14。當晶 體管16關(guān)斷時，電感器14上的電壓電位的極性反向并與輸入電壓V·相結(jié)合以在節(jié)點18 處提供升壓電壓VB。由于開關(guān)16被周期性地操作，節(jié)點18處的電壓電位Vb為交流(AC)電 壓電位，且其峰值電壓電位固有地大于輸入電壓V fl5入。升壓電壓Vb的值依賴于施加于開關(guān)16上的控制信號的占空比。由于電感器14上 的電壓的積分值在整個占空比期間必然為零，如穩(wěn)態(tài)運行所需要的，采用不斷增加的占空 比，提供更長周期的開關(guān)導(dǎo)通時間，將直接地增大電感器14的電流存儲峰值。并由此相應(yīng) 地增大升壓電壓電位VB。升壓電壓Vb施加于二極管22和電感器24AC/DC變換電路并由此 提供高電壓DC輸出V。。當采用多相升壓變換器應(yīng)用而不采用參考圖1所示的單相應(yīng)用時，會有一些額外 的限制。在傳統(tǒng)的多相應(yīng)用中，目前采用的多相升壓變換器配置會受到最大占空比限制的 影響。典型的最大占空比參數(shù)范圍為50%到大約90%?，F(xiàn)在參照附圖2a，示出了多相升壓變換器，其中每個升壓變換器的相節(jié)點“或”連 接在一起。輸入電壓于節(jié)點202處施加于第一升壓變換器204和第二升壓變換器205 上。電容器204連接于節(jié)點202和接地之間。升壓調(diào)節(jié)器204包括連接于節(jié)點202和節(jié)點 208之間的電感器206。N溝道晶體管210的漏極/源極通道連接于節(jié)點208和接地之間。 晶體管212包括N溝道晶體管，其漏極/源極通道連接節(jié)點208和接地。二極管214的陽 極連接至節(jié)點208而陰極連接至輸出電壓節(jié)點216。電容器218連接于節(jié)點216和接地之 間。晶體管210和212的柵極分別連接以接收來自低壓側(cè)柵極驅(qū)動器220和222的輸出信 號。升壓調(diào)節(jié)器205包括電感器224并連接于節(jié)點202和226之間。N溝道晶體管228 的漏極/源極通道連接于節(jié)點226和接地之間。第二晶體管230與晶體管228并聯(lián)，且其漏 極/源極通道連接于節(jié)點226和接地之間。二極管232的陽極連接于節(jié)點226而陰極“或” 連接于輸出電壓節(jié)點216。晶體管228和230的柵極分別由低壓側(cè)驅(qū)動電路234和236驅(qū) 動。電流感測電路238感測通過晶體管210和212的在每個晶體管接地的源極處的電流。 電流傳感器240感測通過晶體管228和230源極節(jié)點的電流，該源極節(jié)點接地。電阻器250連接于輸出節(jié)點和節(jié)點252之間。電阻器251連接于節(jié)點252和GND (接地點)之間。節(jié)點 252連接至多相PWM控制器242以提供輸出電壓反饋信號。多相PWM控制器242，響應(yīng)于所 感測的電壓反饋信號，產(chǎn)生四個PWM相輸出信號，分別提供給低壓側(cè)驅(qū)動電路220、222、234 和236。這些PWM信號由每個低壓側(cè)驅(qū)動電路所用以產(chǎn)生至其相關(guān)聯(lián)的開關(guān)晶體管的柵極 驅(qū)動信號。電流傳感器238和240為多相PWM控制器242提供輸入。多相PWM控制器242 響應(yīng)于所感測的電流信號，產(chǎn)生相校正信號用于各相之間提供精確的電流分配。通過將與升壓變換器204和升壓變換器205相關(guān)的單獨相在節(jié)點216處連接在一 起，升壓變換器的最大占空比限制可以得以克服。采用圖1的實施方式，具有6伏Vfli入和24 伏Vfl^信號的升壓變換器的占空比具有大約為75%的穩(wěn)態(tài)占空比。這可以超過先前實施 方式的最大占空比規(guī)格。這樣，通過將兩個相節(jié)點并聯(lián)，每個PWM信號穩(wěn)態(tài)運行的占空比將 大約為37.5%。將相節(jié)點“或”連接在一起的其他優(yōu)勢在于，與升壓變換器204和205的每個相 關(guān)的兩相將具有良好的電流分配，并且由于在一個開關(guān)周期中相節(jié)點208和226將降至 GND(接地)兩次，電感器的脈動頻率將是每相開關(guān)頻率的兩倍。這樣可使電感器206和 224的尺寸減半。因此，具有兩個PWM信號(PWM1、PWM2)控制一相，而每個PWM信號單獨控 制一個MOSFET (PWM1控制210，PWM2控制212)。以前的實施方式采用一個PWM信號控制一 相。采用兩個PWM信號控制單個相的好處在于這種配置解決了傳統(tǒng)多相升壓結(jié)構(gòu)中占空比 受限的問題。圖2a配置的進一步的優(yōu)勢源于每相包括兩個并聯(lián)的低壓側(cè)MOSFET開關(guān)晶體管。 這樣，相對于僅采用單個MOSFET晶體管的傳統(tǒng)方法，每個MOSFET將僅導(dǎo)通一半的時間。這 樣，每個MOSFET晶體管的熱設(shè)計需求降低，關(guān)于晶體管能夠采用更小的封裝件或散熱片?，F(xiàn)在參照附圖2b，示出了描述與圖2a電路運行相關(guān)的信號的時序圖。從時間Ttl 到時間T1的時段表示電路的一個開關(guān)周期。對于升壓變換器204，波形260表示通過電感 器206的電流Ip電流在高電平262和低電平264之間形成斜坡。波形266表示PWMl相 信號而波形268表示PWM2波形。波形270表示節(jié)點208處的電壓。節(jié)點208處的電壓具 有加倍的頻率(即，在控制器的一個開關(guān)周期中切換兩次)。電壓波形270在表示輸出電 壓Vf^的電平272和接地電平274之間切換。另一升壓變換器205以相似方式運行，其中 通過電感器224的電流由波形276表示。波形278表示PWM3波形而波形280表示PWM4波 形。波形282表示節(jié)點226處的電壓。可以看出，節(jié)點226處的電壓也具有加倍的開關(guān)頻 率并且在控制器的一個開關(guān)周期中切換兩次。如圖2b所示，在時間Ttl到時間T1間控制器的開關(guān)周期中，通過電感器206和電感 器224的電感器電流上坡/下坡兩次。這意味著每個電感器將看到兩次控制器的開關(guān)頻率， 由此提供的另一好處——能夠選擇更小的電感值以達到相同的脈動需求。例如，如果Vfli入 為10伏而Vfl^為20伏，在先有技術(shù)的實施方式中，基于這樣的Vfl^值，節(jié)點208和 節(jié)點226的穩(wěn)態(tài)“等效”占空比應(yīng)當為50%。但是，根據(jù)本發(fā)明公開，PWM控制信號PWMl和 P麗2每個切換25 %的占空比而P^l和P麗2結(jié)合提供50 %的等效占空比。P麗信號P麗3 和PWM4的情形相同。這樣，“或”后的占空比僅僅依賴于Vfl5x和Vfl^但每個PWM信號運行 于一半的占空比，這樣結(jié)合起來可以獲得加倍的數(shù)值。現(xiàn)在參照圖3，示出了多相升壓調(diào)節(jié)器的另一實施例。在該實施例中，輸入電壓施
7加于輸入電壓節(jié)點302處。電容器304連接于節(jié)點302和接地之間。第一升壓調(diào)節(jié)器306 和第二升壓調(diào)節(jié)器308連接至節(jié)點302。升壓調(diào)節(jié)器306包括連接于節(jié)點302和節(jié)點310 之間的電感器308。N溝道晶體管312連接于節(jié)點310和接地之間。第二 N溝道晶體管314 與晶體管312并聯(lián)在節(jié)點310和接地之間。N溝道晶體管316的源極/漏極通道連接于節(jié) 點310和輸出電壓節(jié)點312之間。電容器315連接于節(jié)點312和接地之間。晶體管312的 柵極由同步驅(qū)動電路316的LO輸出驅(qū)動。同步驅(qū)動器318采用其LO輸出來驅(qū)動晶體管 314的柵極，并且使用其HO輸出來驅(qū)動晶體管310的柵極。升壓調(diào)節(jié)器308包括連接于節(jié)點302和節(jié)點322之間的電感器320。N溝道晶體 管324的漏極/源極通道連接在節(jié)點322和接地之間。N溝道晶體管326與晶體管324并 聯(lián)且其漏極/源極通道連接于節(jié)點322和接地之間。晶體管328的漏極/源極通道連接于 節(jié)點322和輸出電壓節(jié)點312之間。將每個晶體管306和308的輸出在節(jié)點312處“或”連 接在一起。同步驅(qū)動器330利用其LO輸出來驅(qū)動晶體管324的柵極。同步驅(qū)動器332采 用其LO輸出來驅(qū)動晶體管326的柵極以及其HO輸出來驅(qū)動晶體管328的柵極。電阻器350連接于輸出節(jié)點和節(jié)點312之間。電阻器351連接于352和GND之間。 節(jié)點352連接至多相PWM控制器336以提供輸出電壓反饋信號。多相PWM控制器336，響 應(yīng)于所感測的電壓反饋信號，產(chǎn)生四個PWM相輸出信號，分別提供給低壓側(cè)驅(qū)動電路316、 318、330和332。這些PWM信號由每個低壓側(cè)驅(qū)動電路所用以產(chǎn)生至其相關(guān)聯(lián)的開關(guān)晶體 管的柵極驅(qū)動信號。電流傳感器334監(jiān)控晶體管312和314的源極處的電流，并響應(yīng)于此 提供輸出至多相PWM控制器336。電流傳感器338監(jiān)控晶體管324和326的源極處的電流 并將此信息提供至多相控制器336。響應(yīng)于在每個晶體管的源極處感測的電流信號，多相 PWM控制器336產(chǎn)生相校正信號用于在各相之間提供精確的電流分配。此外或非門340和 342的輸出分別連接至同步驅(qū)動器318和332的Hfli入輸入?；蚍情T340的輸入被連接成分 別在節(jié)點344和346處接收來自多相PWM控制器的PWMl和PWM2信號?；蚍情T342被連接 成分別在節(jié)點348和350處接收來自多相PWM控制器的PWM3和PWM4信號。采用MOSFET開關(guān)和晶體管310和328而不采用先前實施例所描述的二極管，由于 消除了較大的二極管誘導(dǎo)損耗而提高了系統(tǒng)效率?；蚍情T340和342防止了在晶體管312 和314或晶體管324和326之間發(fā)生上下開關(guān)導(dǎo)通的情況，由此不會發(fā)生擊穿情況。現(xiàn)在參照圖4，示出了多相升壓調(diào)節(jié)器的又一實施例。輸入電壓施加于輸入電壓節(jié) 點402。電容器404連接于輸入節(jié)點402和接地之間。三個升壓調(diào)節(jié)器406、408和410連 接于輸入電壓節(jié)點402之間并在輸出電壓節(jié)點412處將它們的相節(jié)點全部“或”連接在一 起。升壓調(diào)節(jié)器406包括連接于節(jié)點402和節(jié)點416之間的電感器414。N溝道晶體 管418的漏極/源極通道連接在節(jié)點416和接地之間。二極管420的陽極連接至節(jié)點416 而陰極連接至輸出電壓節(jié)點412。電容器422連接于輸出電壓節(jié)點412和接地之間。第二 升壓調(diào)節(jié)器408包括連接至節(jié)點402和節(jié)點426之間的電感器424。N溝道晶體管428的 漏極/源極通道連接于節(jié)點426和接地之間。二極管430的陽極連接至節(jié)點426而陰極連 接至節(jié)點408。升壓調(diào)節(jié)器410包括連接至節(jié)點402和節(jié)點434之間的電感器432。二極 管436的陽極連接至節(jié)點434而陰極連接至節(jié)點412。電阻器450連接于輸出節(jié)點412和節(jié)點452之間。電阻器451連接于節(jié)點452和GND之間。節(jié)點452連接至多相PWM控制器440來提供輸出電壓反饋信號。多相PWM控制 器440，響應(yīng)于所感測的電壓反饋信號，產(chǎn)生四個PWM相輸出信號。這些PWM信號由各個低 壓側(cè)驅(qū)動電路所用以產(chǎn)生至相關(guān)聯(lián)的開關(guān)晶體管的柵極驅(qū)動信號。電流感測電路438分別 連接成監(jiān)控晶體管418、428和434的源極處的電流。電流感測電路438將這些電流信息提 供至多相PWM控制器440用于在各相之間提供精確的電流分配。PWM控制器440產(chǎn)生六個 獨立的PWM相信號至或邏輯單元442?；蜻壿媶卧?42將來自多相PWM控制器440的兩個 PWM信號相互進行或操作以分別產(chǎn)生相1、相2和相3信號。相1、相2和相3信號提供至 低壓側(cè)驅(qū)動器444的輸入。低壓側(cè)驅(qū)動器444的輸出分別提供至晶體管418、428和434的 柵極。在將PWM信號輸送至驅(qū)動電路444之前，采用外部或邏輯單元444將PWM信號進行 “或”操作，消除了對于在電感器和二極管之間的多相晶體管的需求，因為PWM信號在輸送至 驅(qū)動器的柵極驅(qū)動之前已經(jīng)進行“或”操作，因此在一個開關(guān)周期期間，每個MOSFET將開關(guān) 兩次。相節(jié)點406、426和434處的波形將與圖2中相節(jié)點208和226處的剛好相同。現(xiàn)在參考圖5，示出了升壓調(diào)節(jié)器的又一實施例。輸入電壓施加于輸入電壓節(jié)點 502。電容器504連接于輸入節(jié)點502和接地之間。三個升壓調(diào)節(jié)器506、508和510連接 于輸入電壓節(jié)點502之間并在輸出電壓節(jié)點512處將它們的相節(jié)點全部“或”連接在一起。升壓調(diào)節(jié)器506包括連接于節(jié)點502和節(jié)點516之間的電感器514。N溝道晶體 管518的漏極/源極通道連接在節(jié)點516和接地之間。晶體管520的漏極/源極通道連接 于節(jié)點516和輸出電壓節(jié)點512之間。電容器522連接于輸出電壓節(jié)點512和接地之間。第二升壓調(diào)節(jié)器508包括連接至節(jié)點502和節(jié)點526之間的電感器524。N溝道 晶體管528的漏極/源極通道連接于節(jié)點526和接地之間。晶體管530的漏極/源極通道 連接于節(jié)點526和節(jié)點502之間。升壓調(diào)節(jié)器510包括連接在節(jié)點502和節(jié)點534之間的 電感器532。晶體管536為N溝道晶體管且其漏極/源極通道連接于節(jié)點534和接地之間。 晶體管537的漏極/源極通道連接于節(jié)點534和節(jié)點512之間。電阻器550連接于輸出節(jié)點512和節(jié)點552之間。電阻器551連接于552和GND 之間。節(jié)點552連接至多相PWM控制器540來提供輸出電壓反饋信號。多相PWM控制器 540，響應(yīng)于所感測的電壓反饋信號，產(chǎn)生四個PWM相輸出信號，這些PWM信號由各個低壓側(cè) 驅(qū)動電路所用以產(chǎn)生至其相關(guān)聯(lián)的開關(guān)晶體管的柵極驅(qū)動信號。電流感測電路538被連接 成分別監(jiān)控晶體管518、528和536的源極處的電流。電流感測電路538將這些電流信息提 供至多相PWM控制器540用于在各相之間提供精確的電流分配。PWM控制器產(chǎn)生六個獨立 的PWM相信號至或邏輯單元542?；蜻壿媶卧?42將來自多相PWM控制器540的兩個PWM 信號相互進行或操作以分別產(chǎn)生相1、相2和相3信號。相1、相2和相3信號提供至三相 驅(qū)動邏輯單元544的輸入。三個相驅(qū)動邏輯單元544的輸出分別提供至晶體管518、528、 536、520、530和537的柵極。來自或邏輯單元542的“或”后的相施加于三相驅(qū)動邏輯單元 534。三相驅(qū)動邏輯單元534的HO輸出用于分別驅(qū)動晶體管520、530和537的柵極。三相 驅(qū)動邏輯單元534的LO輸出用于驅(qū)動晶體管518、528和536的柵極。采用晶體管520、530和537而不用圖4所示的二極管，由于消除了較大的二極管 傳導(dǎo)損耗而提高了系統(tǒng)效率。采用三相驅(qū)動邏輯單元544而不采用參考圖4所討論的LO 側(cè)驅(qū)動器444，能夠通過提供高低壓側(cè)柵極驅(qū)動信號使升壓應(yīng)用同步化。這樣，采用上述實 施方式，已經(jīng)克服了與現(xiàn)有多相升壓變換器配置相關(guān)的占空比限制，同時在相關(guān)的電路內(nèi)仍保持良好的電流分配并減小電感器的尺寸。 得益于本發(fā)明公開的優(yōu)點的本領(lǐng)域技術(shù)的人員應(yīng)當理解，用于多相升壓變換器中 “或”連接各相以克服占空比限制的系統(tǒng)和方法為多相升壓變換器提供了增加的占空比。 應(yīng)當理解的是，本文中的附圖和詳細描述應(yīng)被認為是說明性而不是限制的，而且并不旨在 受限于所公開的特定形式和示例。反之，所包括的是未背離本發(fā)明如所附權(quán)利要求所限定 的精神和范圍的對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言明顯的任何進一步修改、變化、重新排列、替 換、替代物、設(shè)計選擇以及實施方式。因此，旨在使所附權(quán)利要求被解釋為包含所有這些進 一步修改、變化、重新排列、替換、替代物、設(shè)計選擇以及實施方式。
權(quán)利要求
一種多相升壓變換器，包括產(chǎn)生多個PWM信號的多相PWM控制器；以及多個升壓變換器，每個升壓變換器與連接于輸入電壓節(jié)點和輸出電壓節(jié)點之間的單獨相關(guān)聯(lián)，用于響應(yīng)于輸入電壓和所述多個PWM信號產(chǎn)生輸出電壓，其中所述多個升壓變換器的每個相節(jié)點彼此“或”連接。
2.如權(quán)利要求1所述的多相升壓變換器，其特征在于，所述多個升壓變換器中的每個 還包括連接于輸入電壓節(jié)點和相節(jié)點之間的電感器； 連接于相節(jié)點和接地之間的至少一個開關(guān)晶體管； 連接于相節(jié)點和輸出電壓節(jié)點之間的二極管；以及 響應(yīng)于PWM信號控制至少一個開關(guān)晶體管的開斷的驅(qū)動電路。
3.如權(quán)利要求2所述的多相升壓變換器，其特征在于，還包括至少一個電流傳感器，用 于監(jiān)控通過至少一個開關(guān)晶體管的電流并產(chǎn)生至多相PWM控制器的反饋信號。
4.如權(quán)利要求2所述的多相升壓變換器，其特征在于，所述多相PWM控制器響應(yīng)于所感 測的通過至少一個開關(guān)晶體管的電流產(chǎn)生多個PWM信號。
5.如權(quán)利要求2所述的多相升壓變換器，其特征在于，所述驅(qū)動電路還包括低壓側(cè)驅(qū) 動電路。
6.如權(quán)利要求3所述的多相升壓變換器，其特征在于，還包括產(chǎn)生多個反向PWM信號的 PWM逆變器，用于響應(yīng)于多個PWM信號驅(qū)動至少一個開關(guān)晶體管。
7.如權(quán)利要求1所述的多相升壓變換器，其特征在于，所述多個升壓變換器中的每個 還包括連接于輸入電壓節(jié)點和相節(jié)點之間的電感器； 連接于相節(jié)點和接地之間的多個開關(guān)晶體管； 連接于相節(jié)點和輸出電壓節(jié)點之間的第二開關(guān)晶體管；響應(yīng)于PWM信號控制多個開關(guān)晶體管中的第一開關(guān)晶體管開斷的第一同步驅(qū)動器； 響應(yīng)于PWM信號控制第二開關(guān)晶體管開斷的第二同步驅(qū)動器；以及 接收控制多個開關(guān)晶體管運行的PWM信號并產(chǎn)生控制信號以防止多個晶體管中的每 個同時導(dǎo)通的“或非”門。
8.如權(quán)利要求7所述的多相升壓變換器，其特征在于，還包括至少一個電流電感器，用 于監(jiān)控通過至少一個開關(guān)晶體管的電流并產(chǎn)生至多相PWM控制器的反饋信號。
9.如權(quán)利要求1所述的多相升壓變換器，其特征在于，所述多個升壓變換器中的每個 還包括連接于輸入電壓節(jié)點和相節(jié)點之間的電感器； 連接于相節(jié)點和接地之間的開關(guān)晶體管； 連接于相節(jié)點和輸出電壓節(jié)點之間的二極管；以及 響應(yīng)于PWM信號控制開關(guān)晶體管的開斷的低壓側(cè)驅(qū)動器。
10.如權(quán)利要求9所述的多相升壓變換器，其特征在于，還包括至少一個電流傳感器，用于監(jiān)控通過開關(guān)晶體管的電流并產(chǎn)生至多相PWM控制器的反 饋信號；以及“或”邏輯單元，用于將由多相PWM控制器產(chǎn)生的多個PWM信號“或”連接在一起并產(chǎn)生 至低壓側(cè)驅(qū)動器的控制信號。
11.如權(quán)利要求1所述的多相升壓變換器，其特征在于，所述多個升壓變換器中的每個 還包括 連接于輸入電壓節(jié)點和相節(jié)點之間的電感器； 連接于相節(jié)點和接地之間的開關(guān)晶體管； 連接于相節(jié)點和輸出電壓節(jié)點之間的二極管。
12.如權(quán)利要求9所述的多相升壓變換器，其特征在于，還包括三相驅(qū)動器，用于在響應(yīng)于多個控制信號的多個升壓變換器的每個中響應(yīng)于PWM信號 控制開關(guān)晶體管的開斷；至少一個電流傳感器，用于監(jiān)控通過開關(guān)晶體管的電流并產(chǎn)生至多相PWM控制器的反 饋信號；以及“或”邏輯單元，將由多相PWM控制器產(chǎn)生的多個PWM信號相互進行“或”操作并產(chǎn)生至 三相驅(qū)動器的多個控制信號。
13.如權(quán)利要求1所述的多相升壓變換器，其特征在于，所述多個升壓變換器中的每個 還包括連接于輸入電壓節(jié)點和相節(jié)點之間的電感器；連接于相節(jié)點和接地之間的開關(guān)晶體管；連接于相節(jié)點和輸出電壓節(jié)點之間的第二開關(guān)晶體管；三相驅(qū)動器，用于在響應(yīng)于多個控制信號的多個升壓變換器的每個中響應(yīng)于PWM信號 控制開關(guān)晶體管的開斷；至少一個電流傳感器，用于監(jiān)控通過開關(guān)晶體管的電流并產(chǎn)生至多相PWM控制器的反 饋信號；以及“或”邏輯單元，將由多相PWM控制器產(chǎn)生的多個PWM信號相互進行“或”操作并產(chǎn)生至 三相驅(qū)動器的多個控制信號。
14.如權(quán)利要求1所述的多相升壓變換器，其特征在于，所述多個升壓變換器中每個的 相的“或”連接將占空比增至大于66%。
15.一種操作多相升壓變換器的方法，包括如下步驟將與多相升壓變換器相關(guān)的多個升壓變換器的相節(jié)點彼此連接； 產(chǎn)生多個PWM信號；以及 響應(yīng)于輸入電壓和多個PWM信號產(chǎn)生輸出電壓。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生多個PWM信號的步驟還包括如下步驟監(jiān)控通過多個開關(guān)晶體管中至少一個開關(guān)晶體管的電流；以及 響應(yīng)于所監(jiān)控的電流產(chǎn)生控制信號，以控制至少一個開關(guān)晶體管的開斷。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生控制信號的步驟還包括如下步驟 響應(yīng)于所監(jiān)控的電流產(chǎn)生多個PWM信號；以及反轉(zhuǎn)多個PWM信號以提供控制信號。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生控制信號的步驟還包括如下步驟響應(yīng)于所監(jiān)控的電流產(chǎn)生多個PWM信號；以及 將多個PWM信號相互進行“或”操作以產(chǎn)生控制信號。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生輸出電壓的步驟還包括利用多相驅(qū) 動器驅(qū)動多個開關(guān)晶體管的步驟。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生輸出電壓的步驟還包括利用同步驅(qū) 動器驅(qū)動多個開關(guān)晶體管的步驟。
全文摘要
在多相升壓變換器中“或”連接各相以克服占空比限制的系統(tǒng)和方法，一種多相升壓變換器，包括用于產(chǎn)生多個PWM信號的多相PWM控制器。多個升壓變換器中的每個與連接于輸入電壓節(jié)點和輸出電壓節(jié)點之間的單獨相關(guān)聯(lián)，并響應(yīng)于輸入電壓和多個PWM信號產(chǎn)生一個輸出電壓。多個升壓變換器中的每個的相節(jié)點彼此“或”連接。
文檔編號H02M3/156GK101924467SQ20101024164
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日
發(fā)明者S·昂基緹特拉庫爾, Z·穆薩維, 秦繼峰 申請人:英特賽爾美國股份有限公司