電源供應裝置及其控制方法
【專利摘要】一種電源供應裝置，包含主控電源供應模塊、從屬電源供應模塊以及控制模塊。主控電源供應模塊根據主控控制信號輸出主控輸出電流以及輸出電壓。從屬電源供應模塊以并聯方式與主控電源供應模塊電性連接，根據從屬控制信號輸出從屬輸出電流以及輸出電壓。控制模塊電性連接于主控電源供應模塊和從屬電源供應模塊，根據輸出電壓輸出主控控制信號，根據主控輸出電流及從屬輸出電流產生電流補償信號，根據輸出電壓及電流補償信號輸出從屬控制信號，其中電流補償信號以主控輸出電流為基準。本發(fā)明通過采集電源供應模塊的輸出電流，經計算后調整控制信號實現各電源供應模塊之間的均流控制，僅需使用一個電壓反饋回路，簡化了控制的復雜度。
【專利說明】
電源供應裝置及其控制方法
技術領域
[0001]本發(fā)明是關于一種電源供應裝置，且特別是關于一種均流控制的電源供應裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電源供應器被廣泛地應用在伺服器和通訊領域當中，為了達到高效率、高功率密度、高可靠度與低成本的需求，越來越多的電源供應器采用模塊化的設計，通過并聯不同數量的電源模塊達到不同電源功率的輸出。
[0003]然而，當電源供應器包含兩個及兩個以上的電源模塊并聯組成時，電源模塊之間的輸出電流是否平均一致，對于電源供應品質有很大的影響。現有的均流技術如斜率法(Droop method)或是電流型控制，皆須要多個電壓回路或是電流回路進行控制，以實現電源模塊之間的均流控制，提高了控制的復雜度以及成本。因此，如何簡化電源模塊之間的均流控制方法，是當前相關領域亟需改進的目標。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的一目的在于解決上述電源供應裝置的均流控制過于復雜的問題，為實現此目的，本發(fā)明的一技術方案是關于一種電源供應裝置。電源供應裝置包含主控電源供應模塊、從屬電源供應模塊和控制模塊。主控電源供應模塊根據主控控制信號輸出主控輸出電流以及輸出電壓，從屬電源供應模塊以并聯方式與主控電源供應模塊電性連接，根據從屬控制信號輸出從屬輸出電流以及輸出電壓?？刂颇K，電性連接于主控電源供應模塊和從屬電源供應模塊，根據輸出電壓輸出主控控制信號，根據主控輸出電流及從屬輸出電流產生電流補償信號，并根據輸出電壓及電流補償信號輸出從屬控制信號，其中電流補償信號以主控輸出電流為基準。
[0005]在本發(fā)明的一實施例中，當從屬輸出電流大于主控輸出電流時，電流補償信號調整從屬控制信號，控制從屬電源供應模塊，以降低從屬輸出電流。當從屬輸出電流小于主控輸出電流時，電流補償信號調整從屬控制信號，控制從屬電源供應模塊，提高該從屬輸出電流。
[0006]在本發(fā)明的一實施例中，控制模塊包含電壓比較單元、主控控制信號產生器、電流比較單元和從屬控制信號產生器。電壓比較單元用以比較對應于輸出電壓的反饋電壓信號與參考電壓信號，以輸出電壓誤差信號。主控控制信號產生器電性連接于電壓比較單元及主控電源供應模塊，并根據電壓誤差信號產生主控控制信號。電流比較單元電性連接于主控電源供應模塊與從屬電源供應模塊，用以比較對應于主控輸出電流的主控電流取樣信號與對應于從屬輸出電流的從屬電流取樣信號，以產生電流誤差信號，并根據電流誤差信號產生電流補償信號。從屬控制信號產生器電性連接于電壓比較單元、電流比較單元及從屬電源供應模塊，根據電壓誤差信號及電流補償信號輸出從屬控制信號。在部份實施例中，電流誤差信號與電流補償信號可以具有相同的值。
[0007]在部分實施例中，主控控制信號及從屬控制信號可分別為脈沖寬度調變信號，當從屬輸出電流大于主控輸出電流時，電流補償信號相應地調節(jié)從屬控制信號的占空比以降低從屬輸出電流。當從屬輸出電流小于主控輸出電流時，電流補償信號相應地調節(jié)從屬控制信號的占空比以提高從屬輸出電流。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，控制模塊包含數字信號處理器(Digital SignalProcessor, DSP)，數字信號處理器包含電壓比較單元、主控控制信號產生器、電流比較單元以及從屬控制信號產生器。
[0009]本發(fā)明的另一技術方案是關于一種電源供應裝置的控制方法，其中電源供應裝置包含并聯電性連接的主控電源供應模塊以及從屬電源供應模塊。控制方法包含通過主控控制信號控制主控電源供應模塊輸出主控輸出電流以及輸出電壓；以及通過從屬控制信號控制從屬電源供應模塊輸出從屬輸出電流以及輸出電壓。其中主控控制信號是根據輸出電壓產生，從屬控制信號是根據輸出電壓及電流補償信號產生，電流補償信號是根據主控輸出電流及從屬輸出電流產生。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，控制方法更包含當從屬輸出電流大于主控輸出電流時，電流補償信號調節(jié)從屬電源供應模塊，降低從屬輸出電流；以及當從屬輸出電流小于主控輸出電流時，電流補償信號調節(jié)從屬電源供應模塊，提高從屬輸出電流。
[0011]在本發(fā)明的一實施例中，控制方法更包含將對應輸出電壓的反饋電壓信號與參考電壓信號進行比較，以產生電壓誤差信號；根據電壓誤差信號產生主控控制信號；將對應于從屬輸出電流的從屬電流取樣信號與對應于主控輸出電流的主控電流取樣信號進行比較，以產生電流誤差信號，并根據電流誤差信號產生電流補償信號；以及根據電壓誤差信號及電流補償信號，產生從屬控制信號。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，主控控制信號及從屬控制信號分別為脈沖寬度調變信號控制方法更包含當從屬電流取樣信號大于主控電流取樣信號時，相應地調節(jié)從屬控制信號的占空比，以降低該從屬輸出電流；以及當從屬電流取樣信號小于主控電流取樣信號時，相應地調節(jié)從屬控制信號的占空比，以提高從屬輸出電流。
[0013]本發(fā)明的又一技術方案是關于一種電源供應裝置。電源供應裝置包含多個電源供應模塊和控制模塊，電源供應模塊彼此以并聯形式電性連接，用以輸出輸出電壓，其中電源供應模塊中每一個分別用以輸出一輸出電流，并根據相對應的控制信號調整其輸出電流。控制模塊電性連接于電源供應模塊，根據輸出電流得到平均參考電流，且以平均參考電流為基準，產生相對應電源供應模塊的多個電流補償信號，根據輸出電壓及電流補償信號輸出相對應電源供應模塊的控制信號，以調整電源供應模塊的輸出電流。
[0014]在本發(fā)明的一實施例中，當任一電源供應模塊的輸出電流大于平均參考電流時，相對應的電流補償信號調整相對應的控制信號，以降低電源供應模塊的輸出電流，當任一電源供應模塊的輸出電流小于平均參考電流時，相對應的電流補償信號調整相對應的控制信號，以提高電源供應模塊的輸出電流。
[0015]在本發(fā)明的一實施例中，電源供應裝置中的控制模塊更包含電壓比較單元、平均電流計算單元、多個電流比較單元和多個控制信號產生器。電壓比較單元用以比較對應于輸出電壓的反饋電壓信號與參考電壓信號，以輸出電壓誤差信號。平均電流計算單元電性連接于該些電源供應模塊，用以接收分別對應于該些輸出電流的多個電流取樣信號，以產生平均參考電流。電流比較單元電性連接于平均電流計算單元，并分別電性連接于電源供應模塊中相對應的其中一者，用以分別將相對應的電流取樣信號與平均參考電流進行比較，并分別輸出相對應的電流誤差信號，以產生相對應的電流補償信號?？刂菩盘柈a生器電性連接于電壓比較單元，并分別電性連接于電流比較單元中相對應的其中一者，以及分別電性連接于電源供應模塊中相對應的其中一者，并根據電壓誤差信號及電流補償信號，分別輸出相對應的控制信號。
[0016]在部分實施例中，任一電流誤差信號與相對應的電流補償信號可具有相同的值。
[0017]在部分實施例中，控制信號分別為脈沖寬度調變信號，當任一電源供應模塊相對應的電流取樣信號大于電流平均信號時，相對應的電流補償信號調節(jié)相對應的控制信號的占空比，以降低電源供應模塊相對應的輸出電流，當任一電源供應模塊相對應的電流取樣信號小于電流平均信號時，相對應的電流補償信號調節(jié)相對應的控制信號的占空比，以提高電源供應模塊相對應的輸出電流。
[0018]在本發(fā)明的一實施例中，控制模塊包含數字信號處理器，數字信號處理器根據反饋電壓信號及電流取樣信號，分別輸出控制信號。
[0019]本發(fā)明的又一技術方案是關于一種電源供應裝置的控制方法，其中電源供應裝置包含并聯電性連接并輸出輸出電壓的多個電源供應模塊?？刂品椒ò与娫垂K分別輸出的多個輸出電流，并對輸出電流進行處理以取得平均參考電流；以及以平均參考電流為基準，針對每一電源供應模塊得到相對應的電流補償信號，根據輸出電壓及電流補償信號輸出相對應電源供應模塊的多個控制信號。
[0020]在本發(fā)明的一實施例中，控制方法更包含當任一電源供應模塊相對應的輸出電流大于平均參考電流時，電流補償信號調節(jié)電源供應模塊的控制信號，降低輸出電流；以及當任一電源供應模塊相對應的輸出電流小于平均參考電流時，電流補償信號調節(jié)電源供應模塊的控制信號，提高該輸出電流。
[0021]在本發(fā)明的一實施例中，控制方法更包含將對應輸出電壓的反饋電壓信號與參考電壓信號進行比較，以產生電壓誤差信號；將分別對應于輸出電流的多個電流取樣信號分別與平均參考電流進行比較，分別產生相對應的多個電流誤差信號，以分別產生相對應的電流補償信號；以及根據電壓誤差信號及電流補償信號，分別產生相對應的控制信號。
[0022]在本發(fā)明的一實施例中，控制信號分別為脈沖寬度調變信號，控制方法更包含當任一電流取樣信號大于電流平均信號時，相對應的電流補償信號調節(jié)相對應的控制信號的占空比，以降低輸出電流；以及當任一電流取樣信號小于電流平均信號時，相對應的電流補償信號調節(jié)相對應的控制信號的占空比，以提高輸出電流。
[0023]綜上所述，本發(fā)明的技術方案與現有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。通過上述技術方案，可達到相當的技術進步，并具有產業(yè)上廣泛的利用價值，本發(fā)明通過采集電源供應模塊的輸出電流，經計算后調整控制信號實現各電源供應模塊之間的均流控制，僅需使用一個電壓回路，簡化了控制的復雜度。
【附圖說明】
[0024]圖1為根據本發(fā)明一實施例所繪示的電源供應裝置示意圖；
[0025]圖2為根據本發(fā)明一實施例所繪示的電源供應裝置示意圖；
[0026]圖3為根據本發(fā)明一實施例所繪示的電源供應裝置示意圖；
[0027]圖4為根據本發(fā)明另一實施例所繪示的電源供應裝置示意圖；
[0028]圖5為根據本發(fā)明一實施例所繪示的控制方法的流程圖；
[0029]圖6為根據本發(fā)明另一實施例所繪示的控制方法的流程圖。
[0030]其中，附圖標記說明如下:
[0031]100:電源供應裝置
[0032]120:主控電源供應模塊
[0033]122:升壓型變換器
[0034]124:全橋式直流-直流變換器
[0035]140:從屬電源供應模塊
[0036]142:升壓型變換器
[0037]144:全橋式直流-直流變換器
[0038]160:控制模塊
[0039]162:電壓比較單元
[0040]164:主控控制信號產生器
[0041]166:電流比較單元
[0042]168:從屬控制信號產生器
[0043]300:電源供應裝置
[0044]320:電源供應模塊
[0045]340:電源供應模塊
[0046]360:控制模塊
[0047]362:電壓比較單元
[0048]364:控制信號產生器
[0049]366a、366b:電流比較單元
[0050]368:控制信號產生器
[0051]Vout:輸出電壓
[0052]Ima:主控輸出電流
[0053]Isl:從屬輸出電流
[0054]CMDjna:主控控制信號
[0055]CMD_sl:從屬控制信號
[0056]SIG_Vout:反饋電壓信號
[0057]SIG_Ima:主控電流取樣信號
[0058]SIG_Isl:從屬電流取樣信號
[0059]SIG_Ia、SIG_Ib:電流取樣信號
[0060]Vref:參考電壓信號
[0061]Iavg:平均參考電流
[0062]ERR_V:電壓誤差信號
[0063]ERR_1、ERR_Ia、ERR_Ib:電流誤差信號
[0064]C0M_1、C0M_Ia、C0M_Ib:電流補償信號
[0065]ADC:模擬數字轉換器
[0066]500:控制方法
[0067]600:控制方法
[0068]S510 ?S570:步驟
[0069]S610 ?S660:步驟
【具體實施方式】
[0070]下文舉實施例配合所附圖式作詳細說明，以更好地理解本發(fā)明的技術方案，但所提供的實施例并非用以限制本揭露所涵蓋的范圍，而結構操作的描述非用以限制其執(zhí)行的順序，任何由元件重新組合的結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本揭露所涵蓋的范圍。此外，根據業(yè)界的標準及慣常做法，圖式僅以輔助說明為目的，并未依照原尺寸作圖，實際上各種特征的尺寸可任意地增加或減少以便于說明。下述說明中相同元件將以相同的符號標示來進行說明以便于理解。
[0071]在全篇說明書與權利要求書所使用的用詞(terms)，除有特別注明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露的內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露的用詞將于下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露的描述上額外的引導。
[0072]關于本文中所使用的“約”、“大約”或“大致” 一般通常是指數值的誤差或范圍于百分之二十以內，較好地是于百分之十以內，而更佳地則是于百分之五以內。文中若無明確說明，其所提及的數值皆視作為近似值，例如可如“約”、“大約”或“大致”所表示的誤差或范圍，或其他近似值。
[0073]此外，在本文中所使用的用詞“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均為開放性的用語，即意指“包含但不限于”。此外，本文中所使用的“和/或”，包含相關列舉項目中一或多個項目的任意一個以及其所有組合。
[0074]于本文中，當一元件被稱為“連接”或“耦接”時，可指“電性連接”或“電性耦接”。“連接”或“耦接”亦可用以表示二或多個元件間相互搭配操作或互動。此外，雖然本文中使用“第一”、“第二”、…等用語描述不同元件，該用語僅是用以區(qū)別以相同技術用語描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否則該用語并非特別指稱或暗示次序或順位，亦非用以限定本發(fā)明。
[0075]圖1是根據本發(fā)明一實施例所繪示的電源供應裝置示意圖。電源供應裝置100包含主控電源供應模塊120、從屬電源供應模塊140和控制模塊160。如圖1所示，在結構上，主控電源供應模塊120和從屬電源供應模塊140以并聯方式電性連接，控制模塊160則分別電性連接于主控電源供應模塊120和從屬電源供應模塊140。
[0076]在本實施例中，主控電源供應模塊120根據主控控制信號CMDjna控制，其輸出主控輸出電流Ima，從屬電源供應模塊140根據從屬控制信號CMD_sl控制，其輸出從屬輸出電流Isl。由于主控電源供應模塊120與從屬電源供應模塊140彼此并聯，因此兩者的輸出端所輸出的電壓皆為輸出電壓Vout。
[0077]控制模塊160偵測輸出電壓Vout (即主控電源供應模塊120和從屬電源供應模塊140兩者輸出端所輸出的電壓)，并根據輸出電壓Vout輸出主控控制信號CMDjna。此外，控制模塊160也偵測主控輸出電流Ima及從屬輸出電流Isl，通過比較主控輸出電流Ima及從屬輸出電流Isl的方式，計算出電流補償信號COM_I (繪示于圖2中)，并根據輸出電壓 Vout及電流補償信號COM_I輸出從屬控制信號CMD_sl。
[0078]電流補償信號C0M_I以主控輸出電流Ima為基準。換句話說，在本實施例中，控制模塊160偵測到從屬輸出電流Isl與主控輸出電流Ima不同的時候，會產生相應的電流補償信號C0M_I，進而輸出對應的從屬控制信號CMD_sl以調整從屬輸出電流Isl，使其趨向與主控輸出電流Ima —致。
[0079]舉例來說，在一實施例中，當從屬輸出電流Isl大于主控輸出電流Ima時，電流補償信號C0M_I可相應減小，由于電壓控制環(huán)的輸出信號，即本實施例中的輸出電壓誤差信號ERR_V，與該電流補償信號C0M_I可為加法關系，其加和結果相應減小，亦即調整從屬控制信號CMD_sl減小，當從屬電源供應模塊采用的控制邏輯關系為正邏輯時，減小的從屬控制信號CMD_sl控制從屬電源供應模塊140降低從屬輸出電流Isl ;相對地，在該實施例中， 當從屬輸出電流Isl小于主控輸出電流Ima時，增大的電流補償信號C0M_I可調整從屬控制信號CMD_sl加大，控制從屬電源供應模塊140,以提高從屬輸出電流Isl。
[0080]需注意的是，雖然在圖1的實施例中僅繪示一個從屬電源供應模塊140,在部分實施例中，電源供應裝置100可以包含多個從屬電源供應模塊140?？刂颇K160可分別對每一個從屬電源供應模塊140產生相對應的電流補償信號C0M_I并輸出相對應的從屬控制信號CMD_sl，用以調整每一個從屬電源供應模塊140輸出的從屬輸出電流Isl與主控電源供應模塊120輸出的主控輸出電流Ima接近或一致。
[0081]如此一來，通過控制模塊160對主控輸出電流Ima、從屬輸出電流Isl和輸出電壓 Vout的偵測，以補償量的方式將電流信息加入電壓控制閉環(huán)中，便能實現主控電源供應模塊120和從屬電源供應模塊140之間的均流控制，與采用斜率法(Droop控制法)、電流型控制法的設計對比，其控制實現更為簡易。
[0082]具體來說，控制模塊160根據所偵測的主控輸出電流Ima、從屬輸出電流Isl和輸出電壓Vout輸出主控控制信號CMD_ma和從屬控制信號CMD_sl的方式如圖2所示。
[0083]圖2是根據本發(fā)明一實施例所繪示的電源供應裝置示意圖。在本實施例中，控制模塊160包含電壓比較單元162、主控控制信號產生器164、電流比較單元166和從屬控制信號產生器168。實作上，控制模塊160可以由數字信號處理器(Digital Signal Processors)來實現。
[0084]電壓比較單元162用以比較對應于輸出電壓Vout的反饋電壓信號SIG_Vout與參考電壓信號Vref，以輸出電壓誤差信號ERR_V。舉例來說，電壓比較單元162還可包含一比例-積分-微分控制器(Proport1nal-1ntegral-Derivative Controller，PID controller)等信號處理環(huán)節(jié)，本發(fā)明并不以此為限。
[0085]主控控制信號產生器164電性連接于電壓比較單元162及主控電源供應模塊120， 并根據電壓誤差信號ERR_V產生主控控制信號CMD_ma。在電壓比較單元162包含比例-積分-微分控制器的實施例中，電壓反饋電路可以使得對應于輸出電壓Vout的反饋電壓信號 SIG_Vout與參考電壓信號Vref接近或一致。換句話說，主控控制信號CMD_ma可根據輸出電壓Vout與參考電壓信號Vref決定，進而調整主控電源供應模塊120的輸出電壓Vout和主控輸出電流Ima 〇
[0086]電流比較單元166電性連接于主控電源供應模塊120與從屬電源供應模塊140,用以比較對應于主控輸出電流Ima的主控電流取樣信號SIG_Ima與對應于從屬輸出電流Isl 的從屬電流取樣信號SIG_Isl，以產生電流誤差信號ERR_I，并根據電流誤差信號ERR_I產生電流補償信號COM_I。在一實施例中，該電流補償信號COM_I可由電流誤差信號ERR_I進行比例變換、積分變換、比例-積分變換、比例-微分變換、比例-積分-微分變換等獲得， 亦可經過數字定標、加減常量等方式獲得，還可不經任何處理，直接以電流誤差信號ERR_I 作為電流補償信號COM_I輸出，本發(fā)明并不以此為限。
[0087]具體來說，在本實施例中電流比較單元166可將主控電流取樣信號SIG_Ima和從屬電流取樣彳目號SIG_Isl兩者相減得到其差值，即為電流誤差彳目號ERR_I。在本實施例中， 電流誤差信號ERR_I為正，可代表主控輸出電流Ima大于從屬輸出電流Isl ;相對地，電流誤差信號ERR_I為負，可代表主控輸出電流Ima小于從屬輸出電流Isl。電流誤差信號ERR_ I可進一步乘上一倍率，以得到電流補償信號C0M_I。倍率大小可依實際需求進行調整，在部分實施例中，電流誤差信號ERR_I亦可不經過倍率縮放或擴大，直接作為電流補償信號 C0M_I輸出。換句話說，電流誤差信號ERR_I亦可與電流補償信號C0M_I具有相同的值，本發(fā)明并不以此為限。
[0088]從屬控制信號產生器168，可根據電壓誤差信號ERR_V及電流補償信號C0M_I輸出從屬控制信號CMD_s 1。與主控控制信號CMD_ma相比，由于從屬控制信號CMD_s 1不僅僅依據電壓誤差信號ERR_V，且考慮了可代表主控輸出電流Ima和從屬輸出電流Isl兩者差距的電流補償信號C0M_I，因此可根據電流補償信號C0M_I對從屬控制信號CMD_sl進行適當調整，提供給從屬電源供應模塊140以使從屬電源供應模塊140輸出與主控輸出電流Ima接近或一致的從屬輸出電流Isl，如此一來，便能實現主控電源供應模塊120和從屬電源供應模塊140之間的均流控制。
[0089]需注意的是，在部分實施例中，控制模塊160可將接收的輸出電壓Vout、主控輸出電流Ima、從屬輸出電流Isl經過一個或多個模擬數字轉換器(Analog-Digital Converter)轉換后分別得到相對應的反饋電壓信號SIG_Vout、主控電流取樣信號SIG_Ima 和從屬電流取樣信號SIG_Isl，但本發(fā)明并不以此為限。其他通過各式模擬電路及數字電路將輸出電壓Vout、主控輸出電流Ima、從屬輸出電流Isl轉換為相對應的反饋電壓信號SIG_ Vout、主控電流取樣信號SIG_Ima和從屬電流取樣信號SIG_Isl，亦可為本發(fā)明實施方式之一，本發(fā)明并不以此為限，相對應的反饋信號能表征其各自所欲表征的物理量即可。
[0090]請參考圖3。圖3是根據本發(fā)明一實施例所繪示的電源供應裝置示意圖。在本實施例中，主控電源供應模塊120與從屬電源供應模塊140均采用升壓型變換器(Boost converter)和全橋式直流-直流變換器(full-bridge DC/DC converter)作為主要拓撲， 主控電源供應模塊120包含升壓型變換器122和全橋式直流-直流變換器124,從屬電源供應模塊140包含升壓型變換器142和全橋式直流-直流變換器144,但本發(fā)明并不以此為限。
[0091]主控控制信號CMD_ma及從屬控制信號CMD_sl可為脈沖寬度調變(Pulse Width Modulat1n，PWM)信號，但本發(fā)明并不以此為限。舉例來說，在部份實施例中主控控制信號 CMD_ma及從屬控制信號CMD_sl可為脈沖頻率調變(Pulse Frequency Modulat1n, PFM)信號，采用脈沖頻率方法實現主控控制信號CMD_ma及從屬控制信號CMD_sl的控制。在采用脈沖頻率調變控制的實施例中，當從屬輸出電流Isl大于主控輸出電流Ima時，電流補償信號COM_I相應地調節(jié)從屬控制信號CMD_sl的頻率以降低從屬輸出電流Isl。在采用脈沖寬度調變控制的實施例中，當從屬輸出電流Isl大于主控輸出電流Ima時，電流補償信號COM_ I相應地調節(jié)從屬控制信號CMD_sl的占空比以降低從屬輸出電流Isl。
[0092]相對地，當從屬輸出電流Isl小于主控輸出電流Ima時，在采用脈沖寬度調變控制的實施例中，電流補償信號C0M_I相應地調節(jié)從屬控制信號CMD_sl的占空比以提高從屬輸出電流Isl。在采用脈沖頻率調變控制的實施例中，當從屬輸出電流Isl大于主控輸出電流Ima時，電流補償信號C0M_I相應地調節(jié)從屬控制信號CMD_sl的頻率以降低從屬輸出電流Isl。主控控制信號CMD_ma和從屬控制信號CMD_sl可分別用來控制全橋式直流-直流變換器124、144中多個切換開關，以達到相對應調整主控輸出電流Ima與從屬輸出電流Isl 的效果。
[0093]需注意的是，升壓型變換器122、142與全橋式直流-直流變換器124、144皆可依實際需求設計。圖3僅為其中一例可能的實施方式，本發(fā)明并不以此為限。
[0094]請參考圖4。圖4是根據本發(fā)明一實施例所繪示的電源供應裝置示意圖。電源供應裝置300包含多個彼此以并聯形式電性連接的電源供應模塊320、340,以及電性連接于電源供應模塊320、340的控制模塊360。
[0095]電源供應模塊320、340用以輸出所述輸出電壓Vout，其中電源供應模塊320、340 中分別用以輸出所述輸出電流Ia、Ib，并分別根據相對應的控制信號CMD_a、CMD_b調整輸出電流la、lb。
[0096]控制模塊360接收電源供應模塊320、340所輸出的輸出電流Ia、Ib，并根據輸出電流Ia、Ib得到平均參考電流Iavg，以平均參考電流Iavg為基準，產生分別對應電源供應模塊320、340的電流補償信號C0M_Ia、C0M_Ib。
[0097]根據輸出電壓Vout及電流補償信號C0M_Ia、C0M_Ib，控制模塊360輸出分別對應電源供應模塊320、340的控制信號CMD_a、CMD_b，以調整電源供應模塊320、340的輸出電流Ia、lb。如此一來，便能實現多個電源供應模塊320、340之間的均流控制。
[0098]舉例來說，當任一電源供應模塊(如:電源供應模塊320)的輸出電流la大于平均參考電流Iavg時，相對應的電流補償信號C0M_Ia調整相對應的控制信號CMD_a，以降低電源供應模塊320的輸出電流la。相對地，當任一電源供應模塊(如:電源供應模塊340)的輸出電流lb小于平均參考電流Iavg時，相對應的電流補償信號C0M_Ia調整相對應的控制信號CMD_a，以提高電源供應模塊340的輸出電流lb。
[0099]電源供應裝置300和與圖2的實施例中電源供應裝置100的差別在于，在本實施例中電源供應裝置300的電源供應模塊320、340并沒有主控與從屬之分，所有電源供應模塊的輸出電流Ia、lb皆是以輸出電流的平均值作為基準調整。換句話說，在包含兩個電源供應模塊的實施例中，電源供應模塊320、340皆會分別調整其輸出電流Ia、lb以實現均流控制。在部分實施例中，電源供應裝置300更可包含兩個以上的電源供應模塊，每個電源供應模塊也皆會分別調整其輸出電流以實現均流控制。
[0100]如圖4所示，在一實施例中電源供應裝置300的控制模塊360包含電壓比較單元 362、平均電流計算單元AVG、電流比較單元366a、366b、控制信號產生器364、368。
[0101]在結構上，平均電流計算單元AVG電性連接于電源供應模塊320、340。電流比較單元366a、366b電性連接于平均電流計算單元AVG，并分別電性連接于電源供應模塊320、340?？刂菩盘柈a生器364、368電性連接于電壓比較單元362,并分別電性連接于電流比較單元366a、366b和電源供應模塊320、340。
[0102]電壓比較單元362用以比較對應于輸出電壓Vout的反饋電壓信號SIG_Vout與參考電壓信號Vref，以輸出電壓誤差信號ERR_V，其具體實作方式類似于前述實施例中的電壓比較單元162,已于先前段落中詳細說明，在此不再贅述。
[0103]平均電流計算單元AVG接收分別對應于輸出電流Ia、Ib的電流取樣信號SIG_Ia、 SIG_Ib，并經過計算后產生平均參考電流Iavg。
[0104]電流比較單元366a與366b分別將相對應的電流取樣信號SIG_Ia、SIG_Ib與平均參考電流Iavg進行比較，并分別輸出相對應的電流誤差信號ERR_Ia、ERR_Ib。
[0105]在本實施例中，電流誤差信號ERR_Ia、ERR_Ib可進一步乘上一倍率，以得到電流補償信號C0M_Ia、C0M_Ib。倍率大小可依實際需求進行調整，在部分實施例中，電流誤差信號ERR_Ia、ERR_Ib亦可不經過倍率縮放，直接作為電流補償信號C0M_Ia、C0M_Ib輸出。換句話說，電流誤差信號ERR_Ia、ERR_Ib亦可分別與電流補償信號C0M_Ia、C0M_Ib具有相同的值，本發(fā)明并不以此為限。
[0106]換句話說，在圖2實施例中的電流比較單元366是將主控電流取樣信號SIG_Ima 和從屬電流取樣信號SIG_Isl比較，使得電流誤差信號ERR_I可代表兩者的差異，相對地， 在本實施例中的電流比較單元366a與366b是將相對應的電流取樣信號SIG_Ia、SIG_Ib與平均參考電流Iavg比較，使得電流誤差信號ERR_Ia、ERR_Ib可代表兩者的差異，因此本實施例中電源供應模塊沒有主從之分。
[0107]除了上述強調的差異之外，電流比較單元366a與366b和前述實施例中電流比較單元366的細部具體操作可大致近似，已于先前段落中詳細說明，于此不再贅述。
[0108]控制信號產生器364、368分別根據電壓誤差信號ERR_V及電流補償信號C0M_Ia、 C0M_Ib，分別輸出相對應的控制信號CMD_a、CMD_b?？刂菩盘柈a生器364、368和前述實施例中的從屬控制信號產生器168的細部具體操作大致近似，已于先前段落中詳細說明，于此不再贅述。
[0109]與圖3所示的實施例相似，本實施例中的電源供應裝置300中的控制信號CMD_a、 CMD_b可為脈沖寬度調變信號，并用以控制電源供應模塊320、340中的切換開關，進而調整輸出電壓Vout并分別調整電源供應模塊320、340輸出的輸出電流Ia、Ib，但本發(fā)明并不以此為限。相似地，在部分實施例中控制信號CMD_a、CMD_b亦可為脈沖頻率調變(Pulse Frequency Modulat1n, PFM)信號，采用脈沖頻率調變方式實現控制信號CMD_a、CMD_b的控制。
[0110]如此一來，通過上述操作，電源供應裝置300便能以各個電源供應模塊沒有主從之分的操作下，實現各個電源供應模塊彼此之間的均流控制。
[0111]本發(fā)明的又一實施例為一種電源供應裝置的控制方法。請參考圖5。圖5為根據本發(fā)明一實施例所繪示的控制方法500的流程圖。為方便及清楚說明起見，下述方法系可搭配圖2所示的實施例一并說明，然而其并不以此為限。
[0112]控制方法 500 包含步驟 S510、S520、S530、S540、S550、S560、S570。首先，在步驟 S510中，將對應輸出電壓Vout的反饋電壓信號SIG_Vout與參考電壓信號Vref進行比較， 以產生電壓誤差信號ERR_V。在步驟S520中，根據電壓誤差信號ERR_V，產生主控控制信號CMD_ma。在步驟S530中，將對應于從屬輸出電流Isl的從屬電流取樣信號SIG_Isl與對應于主控輸出電流Ima的主控電流取樣信號SIG_Ima進行比較，以產生電流誤差信號ERR_I〇
[0113]在步驟S540中，根據電流誤差信號ERR_I產生電流補償信號C0M_I。在某些實施例中，可采用直接將電流誤差信號ERR_I作為電流補償信號C0M_I，而不經過其它變化和處理的步驟實現根據電流誤差信號ERR_I產生電流補償信號C0M_I的步驟。接下來，在步驟 S550中，根據電壓誤差信號ERR_V及電流補償信號C0M_I，產生從屬控制信號CMD_sl。最后，在步驟S560中，通過主控控制信號CMD_ma控制主控電源供應模塊120輸出主控輸出電流Ima以及輸出電壓Vout，在步驟S570中，通過從屬控制信號CMD_sl控制從屬電源供應模塊140輸出從屬輸出電流Isl以及輸出電壓Vout。
[0114]本領域技術人員可直接了解此方法如何基于上述實施例中的電源供應裝置100 以執(zhí)行該等操作及功能，故不再此贅述。
[0115]于上述的內容中，包含示例性的步驟。然而此些步驟并不必需依序執(zhí)行。在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前后順序，甚至可同時或部分同時執(zhí)行。
[0116]本發(fā)明的又一實施例為一種電源供應裝置的控制方法。請參考圖6。圖6為根據本發(fā)明另一實施例所繪示的控制方法600的流程圖。為方便及清楚說明起見，下述方法系搭配圖4所示的實施例一并說明，然而其并不以此為限。
[0117]控制方法 600 包含步驟 S610、S620、S630、S640、S650、S660、S670。首先，在步驟 S610中，將對應輸出電壓Vout的反饋電壓信號SIG_Vout與參考電壓信號Vref進行比較， 以產生電壓誤差信號ERR_V。在步驟S620中，取樣電源供應模塊320、340分別輸出的輸出電流Ia、Ib，并對輸出電流Ia、lb進行處理以取得平均參考電流Iavg。在步驟S630中，將對應于輸出電流Ia、lb的電流取樣信號SIG_Ia、SIG_Ib分別與平均參考電流Iavg進行比較，以產生電流誤差信號ERR_Ia、ERR_Ib。
[0118]在步驟S640中，根據電流誤差信號ERR_Ia、ERR_Ib產生電流補償信號C0M_Ia、 C0M_Ib。在某些實施例中，可采用直接將電流誤差信號ERR_Ia、ERR_Ib作為電流補償信號 C0M_Ia、C0M_Ib，而不經過其它變化和處理的步驟實現根據電流誤差信號ERR_Ia、ERR_Ib 產生電流補償信號C0M_Ia、C0M_Ib的步驟。接下來，在步驟S650中，根據電壓誤差信號ERR_ V及電流補償信號C0M_Ia、C0M_Ib，分別產生控制信號CMD_a和CMD_b。
[0119]最后，在步驟S660中，通過控制信號CMD_a和CMD_b分別控制電源供應模塊320、 340分別輸出的輸出電流Ia、lb以及輸出電壓Vout。
[0120]本領域技術人員可直接了解此方法如何基于上述實施例中的電源供應裝置300 以執(zhí)行該等操作及功能，故不再此贅述。
[0121]于上述的內容中，包含示例性的步驟。然而此些步驟并不必需依序執(zhí)行。在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序外，均可依實際需要調整其前后順序，甚至可同時或部分同時執(zhí)行。
[0122]綜上所述，根據本發(fā)明所揭露的多個實施例，本發(fā)明通過采集電源供應模塊的輸出電流，經計算后調整控制信號，可用主從控制模式或平均電流控制模式，實現各電源供應模塊之間的均流控制，在控制模塊中僅需使用一個電壓回路，簡化了控制的復雜度。
[0123]雖然本發(fā)明已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。
[0124] 任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種更動與潤飾， 因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的權利要求所界定的范圍為準。
【主權項】
1.一種電源供應裝置，其特征在于，包含: 一主控電源供應模塊，根據一主控控制信號輸出一主控輸出電流以及一輸出電壓；一從屬電源供應模塊，以并聯方式與該主控電源供應模塊電性連接，根據一從屬控制信號輸出一從屬輸出電流以及該輸出電壓；以及 一控制模塊，電性連接于該主控電源供應模塊和該從屬電源供應模塊，根據該輸出電壓輸出該主控控制信號；根據該主控輸出電流及該從屬輸出電流產生一電流補償信號，根據該輸出電壓及該電流補償信號輸出該從屬控制信號， 其中該電流補償信號以該主控輸出電流為基準。2.如權利要求1所述的電源供應裝置，其特征在于，當該從屬輸出電流大于該主控輸出電流時，該電流補償信號調整該從屬控制信號，控制該從屬電源供應模塊，以降低該從屬輸出電流，以及 當該從屬輸出電流小于該主控輸出電流時，該電流補償信號調整該從屬控制信號，控制該從屬電源供應模塊，以提高該從屬輸出電流。3.如權利要求1所述的電源供應裝置，其特征在于，該控制模塊包含: 一電壓比較單元，用以比較對應于該輸出電壓的一反饋電壓信號與一參考電壓信號，以輸出一電壓誤差信號； 一主控控制信號產生器，電性連接于該電壓比較單元及該主控電源供應模塊，并根據該電壓誤差信號產生該主控控制信號； 一電流比較單元，電性連接于該主控電源供應模塊與該從屬電源供應模塊，用以比較對應于該主控輸出電流的一主控電流取樣信號與對應于該從屬輸出電流的一從屬電流取樣信號，以產生一電流誤差信號，并根據該電流誤差信號產生該電流補償信號；以及 一從屬控制信號產生器，電性連接于該電壓比較單元、該電流比較單元及該從屬電源供應模塊，并根據該電壓誤差信號及該電流補償信號輸出該從屬控制信號。4.如權利要求3所述的電源供應裝置，其特征在于，該電流誤差信號的值與該電流補償信號的值相同。5.如權利要求3所述的電源供應裝置，其特征在于，該主控控制信號及該從屬控制信號分別為一脈沖寬度調變信號， 當該從屬輸出電流大于該主控輸出電流時，該電流補償信號相應地調節(jié)該從屬控制信號的占空比以降低該從屬輸出電流，以及 當該從屬輸出電流小于該主控輸出電流時，該電流補償信號相應地調節(jié)該從屬控制信號的占空比以提高該從屬輸出電流。6.如權利要求3所述的電源供應裝置，其特征在于，該控制模塊包含一數字信號處理器，該數字信號處理器包含該電壓比較單元、該主控控制信號產生器、該電流比較單元以及該從屬控制信號產生器。7.一種電源供應裝置的控制方法，其中，該電源供應裝置包含并聯電性連接的一主控電源供應模塊以及一從屬電源供應模塊，其特征在于，該控制方法包含: 通過一主控控制信號控制該主控電源供應模塊輸出一主控輸出電流以及一輸出電壓，其中該主控控制信號是根據該輸出電壓產生；以及 通過一從屬控制信號控制該從屬電源供應模塊輸出一從屬輸出電流以及該輸出電壓，其中該從屬控制信號是根據該輸出電壓及一電流補償信號產生，其中該電流補償信號是根據該主控輸出電流及該從屬輸出電流廣生。8.如權利要求7所述的控制方法，其特征在于，還包含: 當該從屬輸出電流大于該主控輸出電流時，該電流補償信號調節(jié)該從屬電源供應?！缐?，降低該從屬輸出電流；以及 當該從屬輸出電流小于該主控輸出電流時，該電流補償信號調節(jié)該從屬電源供應模塊，提高該從屬輸出電流。9.如權利要求7所述的控制方法，其特征在于，還包含: 將對應該輸出電壓的一反饋電壓信號與一參考電壓信號進行比較，以產生一電壓誤差信號; 根據該電壓誤差信號，產生該主控控制信號； 將對應于該從屬輸出電流的一從屬電流取樣信號與對應于該主控輸出電流的一主控電流取樣信號進行比較，以產生一電流誤差信號，并根據該電流誤差信號產生該電流補償信號；以及 根據該電壓誤差信號及該電流補償信號，產生該從屬控制信號。10.如權利要求9所述的控制方法，其特征在于，該主控控制信號及該從屬控制信號分別為一脈沖寬度調變信號，該控制方法還包含: 當該從屬電流取樣信號大于該主控電流取樣信號時，相應地調節(jié)該從屬控制信號的占空比，以降低該從屬輸出電流；以及 當該從屬電流取樣信號小于該主控電流取樣信號時，相應地調節(jié)該從屬控制信號的占空比，以提高該從屬輸出電流。11.一種電源供應裝置，其特征在于，包含: 多個電源供應模塊，該多個電源供應模塊彼此以并聯形式電性連接，用以輸出一輸出電壓，其中該多個電源供應模塊中每一個用以輸出一輸出電流，并根據相對應的一控制信號調整該輸出電流；以及 一控制模塊，電性連接于該多個電源供應模塊，根據該多個輸出電流得到一平均參考電流，且以該平均參考電流為基準，產生相對應該多個電源供應模塊的多個電流補償信號，根據該輸出電壓及該多個電流補償信號輸出相對應該多個電源供應模塊的該多個控制信號，以調整該多個電源供應模塊的該多個輸出電流。12.如權利要求11所述的電源供應裝置，其特征在于，當任一電源供應模塊的該輸出電流大于該平均參考電流時，相對應的該電流補償信號調整相對應的該控制信號，以降低該電源供應模塊的該輸出電流， 當任一電源供應模塊的該輸出電流小于該平均參考電流時，相對應的該電流補償信號調整相對應的該控制信號，以提高該電源供應模塊的該輸出電流。13.如權利要求11所述的電源供應裝置，其特征在于，該控制模塊還包含: 一電壓比較單元，用以比較對應于該輸出電壓的一反饋電壓信號與一參考電壓信號，以輸出一電壓誤差信號； 一平均電流計算單元，電性連接于該多個電源供應模塊，用以接收分別對應于該多個輸出電流的多個電流取樣信號，以產生該平均參考電流； 多個電流比較單元，該多個電流比較單元電性連接于該平均電流計算單元，并分別電性連接于該多個電源供應模塊中相對應的其中一個，用以分別將相對應的該多個電流取樣信號與該平均參考電流進行比較，并分別輸出相對應的多個電流誤差信號，以產生相對應的該多個電流補償信號；以及 多個控制信號產生器，該多個控制信號產生器電性連接于該電壓比較單元，并分別電性連接于該多個電流比較單元中相對應的其中一個，以及分別電性連接于該多個電源供應模塊中相對應的其中一個，并根據該電壓誤差信號及該多個電流補償信號，分別輸出相對應的該多個控制信號。14.如權利要求13所述的電源供應裝置，其特征在于，該多個電流誤差信號之一與相對應的該電流補償信號有相同的值。15.如權利要求13所述的電源供應裝置，其特征在于，其中該多個控制信號分別為一脈沖寬度調變信號， 其中當任一電源供應模塊相對應的該電流取樣信號大于該電流平均信號時，相對應的該電流補償信號調節(jié)相對應的該控制信號的占空比，以降低該電源供應模塊相對應的該輸出電流，以及 當任一電源供應模塊相對應的該電流取樣信號小于該電流平均信號時，相對應的該電流補償信號調節(jié)相對應的該控制信號的占空比，以提高該電源供應模塊相對應的該輸出電流。16.如權利要求13所述的電源供應裝置，其特征在于，該控制模塊包含一數字信號處理器，該數字信號處理器根據該反饋電壓信號及該多個電流取樣信號，分別輸出該多個控制信號。17.一種電源供應裝置的控制方法，其中，該電源供應裝置包含并聯電性連接并輸出一輸出電壓的多個電源供應模塊，其特征在于，該控制方法包含: 取樣該多個電源供應模塊分別輸出的多個輸出電流，并對該多個輸出電流進行處理以取得一平均參考電流；以及 以該平均參考電流為基準，針對每一電源供應模塊得到相對應的一電流補償信號，根據該輸出電壓及該多個電流補償信號輸出相對應該多個電源供應模塊的多個控制信號。18.如權利要求17所述的控制方法，其特征在于，還包含: 當任一電源供應模塊相對應的該輸出電流大于該平均參考電流時，該電流補償信號調節(jié)該電源供應模塊的該控制信號，降低該輸出電流；以及 當任一電源供應模塊相對應的該輸出電流小于該平均參考電流時，該電流補償信號調節(jié)該電源供應模塊的該控制信號，提高該輸出電流。19.如權利要求17所述的控制方法，其特征在于，還包含: 將對應該輸出電壓的一反饋電壓信號與一參考電壓信號進行比較，以產生一電壓誤差信號; 將分別對應于該多個輸出電流的多個電流取樣信號分別與該平均參考電流進行比較，分別產生相對應的多個電流誤差信號，以分別產生相對應的該多個電流補償信號；以及根據該電壓誤差信號及該多個電流補償信號，分別產生相對應的該多個控制信號。20.如權利要求19所述的控制方法，其特征在于，該多個控制信號分別為一脈沖寬度調變信號，該控制方法還包含: 當任一電流取樣信號大于該電流平均信號時，相對應的該電流補償信號調節(jié)相對應的該控制信號的占空比，以降低該輸出電流；以及 當任一電流取樣信號小于該電流平均信號時，相對應的該電流補償信號調節(jié)相對應的該控制信號的占空比，以提高該輸出電流。
【文檔編號】H02M1/00GK105990999SQ201510040507
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月27日
【發(fā)明人】尹國棟, 吳犇, 劉之煒
【申請人】臺達電子工業(yè)股份有限公司