多信道功率系统及其相位移控制方法转让专利
申请号 : CN201910100049.7
文献号 : CN111478580B
文献日 : 2021-07-27
发明人 : 吴择序 , 张云江 , 陈富权
申请人 : 茂达电子股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种多信道功率系统,其特征在于,包含:多个第一直流‑直流转换器,各所述第一直流‑直流转换器配置以在未从外部接收到一参考时钟信号时,输出具有各所述第一直流‑直流转换器内定的一第一默认频率的第一脉宽调变信号,而当所述多个第一直流‑直流转换器同步从外部分别接收到相同的多个所述参考时钟信号时,多个所述参考时钟信号触发所述多个第一直流‑直流转换器同步分别校准多个所述第一脉宽调变信号的多个所述第一默认频率,使多个所述第一脉宽调变信号的多个所述第一默认频率分别校准为与多个所述参考时钟信号相同的频率,接着分别输出多个校准后的第一脉宽调变信号,其中一个所述第一直流‑直流转换器依据输出的所述校准后的第一脉宽调变信号,以输出相对于所述校准后的第一脉宽调变信号具有设定相位移的一相位移时钟信号;以及
多个第二直流‑直流转换器,连接配置以输出所述相位移时钟信号的所述第一直流‑直流转换器,所述第二直流‑直流转换器不接收所述参考时钟信号,所述第二直流‑直流转换器配置以在未从所述第一直流‑直流转换器接收到所述相位移时钟信号时,输出具有所述第二直流‑直流转换器内定的一第二默认频率的第二脉宽调变信号,而当所述第二直流‑直流转换器接收到所述相位移时钟信号时,所述第二直流‑直流转换器依据所述相位移时钟信号,以输出相对于所述校准后的第一脉宽调变信号具有所述设定相位移的所述第二脉宽调变信号。
2.如权利要求1所述的多信道功率系统,其特征在于,当所述第一直流‑直流转换器从外部接收的一默认频率触发信号的波形到达参考电平但未接收到所述参考时钟信号时,所述第一直流‑直流转换器输出具有所述第一默认频率以及相对于所述第一脉宽调变信号具有所述设定相位移的所述相位移时钟信号。
3.如权利要求1所述的多信道功率系统,其特征在于,当所述第一直流‑直流转换器从外部接收的默认频率触发信号的波形到达参考电平以及接收到所述参考时钟信号时,所述第一直流‑直流转换器输出具有与所述参考时钟信号相同的频率以及相对于所述校准后的第一脉宽调变信号具有所述设定相位移的所述相位移时钟信号。
4.如权利要求1所述的多信道功率系统,其特征在于,当所述第一直流‑直流转换器从外部接收的默认频率触发信号的波形未到达参考电平以及未接收到所述参考时钟信号时,所述第一直流‑直流转换器不输出所述相位移时钟信号。
5.如权利要求1所述的多信道功率系统,其特征在于,当各所述第一直流‑直流转换器从外部接收的一默认频率触发信号的波形未到达参考电平但接收到所述参考时钟信号时,所述第一直流‑直流转换器输出具有与所述参考时钟信号相同的频率以及相对于所述校准后的第一脉宽调变信号具有所述设定相位移的所述相位移时钟信号。
6.一种多信道功率系统的相位移控制方法,其特征在于,包含以下步骤:配置多个第一直流‑直流转换器以及一第二直流‑直流转换器,所述第二直流‑直流转换器连接其中一个所述第一直流‑直流转换器;
利用各所述第一直流‑直流转换器输出具有所述第一直流‑直流转换器内定的一第一默认频率的一第一脉宽调变信号;
利用所述第二直流‑直流转换器输出具有所述第二直流‑直流转换器内定的一第二默认频率的一第二脉宽调变信号;
利用所述多个第一直流‑直流转换器同步从外部分别接收相同的多个参考时钟信号;
利用所述多个参考时钟信号,分别触发所述多个第一直流‑直流转换器同步分别校准所述多个第一脉宽调变信号,使所述多个第一脉宽调变信号的所述多个第一默认频率分别校准为与所述多个参考时钟信号相同的频率,接着利用所述多个第一直流‑直流转换器分别输出多个校准后的第一脉宽调变信号;
利用与所述第二直流‑直流转换器连接的所述第一直流‑直流转换器,依据所述校准后的第一脉宽调变信号,输出相对于所述校准后的第一脉宽调变信号具有设定相位移的相位移时钟信号;以及
利用所述第二直流‑直流转换器接收所述相位移时钟信号,但不接收所述参考时钟信号,依据所述相位移时钟信号,以输出相对于所述校准后的第一脉宽调变信号具有所述设定相位移的所述第二脉宽调变信号。
7.如权利要求6所述的多信道功率系统的相位移控制方法,其特征在于,所述多信道功率系统的相位移控制方法还包含以下步骤:当所述第一直流‑直流转换器从外部接收的默认频率触发信号的波形到达一参考电平但未接收到所述参考时钟信号时,利用所述第一直流‑直流转换器输出具有所述第一默认频率以及相对于所述第一脉宽调变信号具有所述设定相位移的所述相位移时钟信号。
8.如权利要求6所述的多信道功率系统的相位移控制方法,其特征在于,所述多信道功率系统的相位移控制方法还包含以下步骤:当所述第一直流‑直流转换器从外部接收的默认频率触发信号的波形到达一参考电平以及接收到所述参考时钟信号时,利用所述第一直流‑直流转换器输出具有与所述参考时钟信号相同的频率以及相对于所述校准后的第一脉宽调变信号具有所述设定相位移的所述相位移时钟信号。
9.如权利要求6所述的多信道功率系统的相位移控制方法,其特征在于,所述多信道功率系统的相位移控制方法还包含以下步骤:当所述第一直流‑直流转换器从外部接收的默认频率触发信号的波形未到达参考电平以及未接收到所述参考时钟信号时,利用所述第一直流‑直流转换器不输出所述相位移时钟信号。
10.如权利要求6所述的多信道功率系统的相位移控制方法,其特征在于,所述多信道功率系统的相位移控制方法还包含以下步骤:当所述第一直流‑直流转换器从外部接收的默认频率触发信号的波形未到达一参考电平但接收到所述参考时钟信号时,利用所述第一直流‑直流转换器输出具有与所述参考时钟信号相同的频率以及相对于所述校准后的第一脉宽调变信号具有所述设定相位移的所述相位移时钟信号。
说明书 :
多信道功率系统及其相位移控制方法
技术领域
背景技术
电源供应的来源。已知在设计功率转换器时,需考虑计算机所可能耗费的最大功率,然后经
由妥善的设计使得功率转换器可以提供此最大功率,以确保计算机在任何情况下都可以正
常运作。
下,供应电流可能过高导致功率转换器产生高分贝的噪音。
发明内容
直流转换器配置以在未从外部接收到一参考时钟信号时,输出具有各第一直流‑直流转换
器内定的第一默认频率的第一脉宽调变信号。各第一直流‑直流转换器配置以从外部接收
到参考时钟信号时,校准第一脉宽调变信号的第一默认频率为与参考时钟信号相同的频
率。至少一第一直流‑直流转换器配置以依据第一脉宽调变信号输出一或多个相位移时钟
信号。各第二直流‑直流转换器连接一或多个第一直流‑直流转换器中的一第一直流‑直流
转换器,各第二直流‑直流转换器配置以在未从第一直流‑直流转换器接收到相位移时钟信
号时,输出具有各第二直流‑直流转换器内定的第二默认频率的第二脉宽调变信号。各第二
直流‑直流转换器配置以接收相位移时钟信号时,依据相位移时钟信号输出相对于第一脉
宽调变信号具有设定相位移的第二脉宽调变信号。
及相对于第一脉宽调变信号具有设定相位移的相位移时钟信号。
相同的频率以及相对于第一脉宽调变信号具有设定相位移的相位移时钟信号。
号。
相同的频率以及相对于第一脉宽调变信号具有设定相位移的相位移时钟信号。
器连接一或多个第一直流‑直流转换器中的一第一直流‑直流转换器;利用各第一直流‑直
流转换器输出具有第一直流‑直流转换器内定的第一默认频率的第一脉宽调变信号;利用
各第二直流‑直流转换器输出具有第二直流‑直流转换器内定的第二默认频率的第二脉宽
调变信号;利用各第一直流‑直流转换器从外部接收参考时钟信号;利用各第一直流‑直流
转换器依据参考时钟信号,校准第一脉宽调变信号的第一默认频率为与参考时钟信号相同
的频率,以输出第一脉宽调变信号;利用第一直流‑直流转换器依据第一脉宽调变信号输出
一或多个相位移时钟信号;以及利用各第二直流‑直流转换器依据相位移时钟信号,以输出
相对于第一脉宽调变信号具有设定相位移的第二脉宽调变信号。
信号时,利用第一直流‑直流转换器输出具有第一默认频率以及相对于第一脉宽调变信号
具有设定相位移的相位移时钟信号。
信号时,利用第一直流‑直流转换器输出具有与参考时钟信号相同的频率以及相对于第一
脉宽调变信号具有设定相位移的相位移时钟信号。
时钟信号时,利用第一直流‑直流转换器不输出相位移时钟信号。
信号时,利用第一直流‑直流转换器输出具有与参考时钟信号相同的频率以及相对于第一
脉宽调变信号具有设定相位移的相位移时钟信号。
宽调变信号。在同一时间轴上,在不同时段依序提供的多个脉宽调变信号未相互重迭。因
此,本发明多信道功率系统不会因同时提供高电流/高电压而产生高分贝的电磁干扰噪音。
附图说明
具体实施方式
的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不背
离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实
际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所
披露的内容并非用以限制本发明的保护范围。
组件,或者一信号与另一信号。另外,本文中所使用的术语“或”,应视实际情况可能包括相
关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
等等。本文描述之功能也可以实施于外围设备或内置卡。通过进一步举例,这种功能也可以
实施在不同芯片或在单个装置上执行的不同程序的电路板。
转换器CON4。应理解,多信道功率系统所包含的直流‑直流转换器的数量和配置关系仅举例
说明,本发明不以此为限。
直流‑直流转换器CON1~CON3运作。值得注意的是,直流‑直流转换器CON4并非与第一直流‑
直流转换器CON1~CON3接收相同的频率信号,而是通过引脚SYNC从直流‑直流转换器CON3
接收相位移时钟信号PHC1,使第二直流‑直流转换器CON4与第一直流‑直流转换器CON1~
CON3可输出相同频率但不同相位的脉宽调变信号。
同时地输出脉宽调变信号PWM1、PWM2。第一直流‑直流转换器CON2的三个输出引脚LX1、LX2、
LX3分别配置以依序或同时地输出脉宽调变信号PWM3、PWM4、PWM5。第一直流‑直流转换器
CON3的两个输出引脚LX1、LX2分别配置以依序或同时地输出脉宽调变信号PWM6、PWM7。
相位移时钟信号PHC1至第二直流‑直流转换器CON4,以控制第二直流‑直流转换器CON4的运
作例如输出脉宽调变信号PWM8、PWM9。
流‑直流转换器CON1~CON3可输出具有第一默认频率的脉宽调变信号PWM1~PWM7。
二默认频率的脉宽调变信号PWM8或PWM9。
PWM1或PWM2,以输出具有与参考时钟信号CLK相同的频率的脉宽调变信号PWM1或PWM2。
PWM3、PWM4或PWM5,以输出具有与参考时钟信号CLK相同的频率的脉宽调变信号PWM3、PWM4
或PWM5。
PWM6或PWM7,以输出具有与参考时钟信号CLK相同的频率的脉宽调变信号PWM6或PWM7。
器CON1~CON3同步分别输出具有不同脉冲宽度的脉宽调变信号PWM1、PWM3、PWM6。脉宽调变
信号PWM6具有大于脉宽调变信号PWM1、PWM2的脉冲宽度。可选地,第一直流‑直流转换器
CON1~CON3可输出具有相同脉冲宽度的脉宽调变信号PWM1、PWM3、PWM6。
例如,每个脉宽调变信号PWM6、PWM8的脉冲宽度大于脉冲宽度临界值。举例来说,脉宽调变
信号PWM6、PWM8皆用以提供大于电源阈值的电源值例如5伏特电压、4安培电流,在此仅举例
说明,本发明不以此为限。应理解,提供的电源值即供应的电量大小可取决于应用功率系统
的不同电路组件或装置的不同耗电量。
PHC1输出相对于脉宽调变信号PWM6或PWM7具有设定相位移的脉宽调变信号PWM8或PWM9。第
二直流‑直流转换器CON4输出的脉宽调变信号PWM8或PWM9的频率可与第一直流‑直流转换
器CON3输出的脉宽调变信号PWM6或PWM7的频率相同。
及脉宽调变信号PWM8。如图2所示,在同一时间轴上,脉宽调变信号PWM6以及脉宽调变信号
PWM8的两个脉冲相互错开而未相互重迭。其结果为,多信道功率系统不会因在同一时段或
同一时间点提供高电流/高电压而产生电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)。
直流转换器CON4在接收的相位移时钟信号PHC1到达参考电平例如高电平时,输出脉宽调变
信号PWM8。
说,直流‑直流转换器CON1输出的脉宽调变信号PWM2相对于脉宽调变信号PWM1具有180度的
相位移,而直流‑直流转换器CON2输出的脉宽调变信号PWM4相对于脉宽调变信号PWM3具有
120度的相位移。
个例如三个第二直流‑直流转换器CON7~CON9。第二直流‑直流转换器CON7~CON9连接第一
直流‑直流转换器CON6。
有设定相位移例如180度。如此,多信道功率系统可避免在同一时段供应过高电量而产生电
磁干扰。
二直流‑直流转换器CON11~CON13。直流‑直流转换器CON10连接直流‑直流转换器CON11、
CON12。直流‑直流转换器CON12连接直流‑直流转换器CON13。
流转换器CON10从外部电路接收频率信号CLK,并且频率信号CLK到达参考电平例如高电平
时,直流‑直流转换器CON10则输出具有与频率信号CLK相同频率的脉宽调变信号PWM5。
转换器CON11、CON12依据相位移时钟信号PHC3,分别输出相对于脉宽调变信号PWM1具有设
定相位移例如45度的脉宽调变信号PWM1、PWM6。
直流转换器CON13依据相位移时钟信号PHC4,输出相对于脉宽调变信号PWM6具有设定相位
移例如90度的脉宽调变信号PWM4。
CON13。以此方式,亦可使直流‑直流转换器CON13输出相对于脉宽调变信号PWM6具有设定相
位移例如90度的脉宽调变信号PWM4。
PWM6、PWM4,使得多信道功率系统产生的最大噪音分贝最大仅到达61.5dBμV,其音量低于分
贝阈值例如70dBμV,在此仅举例说明,本发明不以此为限。应理解,通过设定不同于上述举
例的设定相位移,使得多信道功率系统分别在不同时段供应低电源,则将噪音降至更低。
AONASP、SYNC以及输出引脚LX、ASP。
直流‑直流转换器CON14内定的第一默认频率以及相对于脉宽调变信号PWM1具有设定相位
移的相位移时钟信号PHC5。
器CON14可输出具有与参考时钟信号CLK相同频率的相位移时钟信号PHC5至第二直流‑直流
转换器。
时,第一直流‑直流转换器CON14不输出任何相位移时钟信号至第二直流‑直流转换器。
号CLK相同频率以及相对于脉宽调变信号PWM1具有设定相位移的相位移时钟信号PHC5。
AONASP、SYNC以及输出引脚LX、ASP。与第四实施例的第一直流‑直流转换器CON14不同之处
在于,本实施例的第一直流‑直流转换器CON15进一步具有输入引脚PHASE。以下针对差异特
征进行详细描述。
相位移信号VREF输出具有与参考相位移信号VREF相同相位的相位移时钟信号PHC6。相位移
时钟信号PHC6相对于第一直流‑直流转换器CON15输出的脉宽调变信号PWM1具有参考相位
移。
脉宽调变信号。如此,可有效降低多信道功率系统运作产生的噪音。
S1013。
直流转换器。
S1125。
已到达参考电平时,接着执行步骤S1117。
器内定的第一默认频率的第一脉宽调变信号。接着,在步骤S1109中,第一直流‑直流转换器
不出相位移时钟信号。因此,在步骤S1111,利用第二直流‑直流转换器输出具有第二直流‑
直流转换器内定的第二默认频率的第二脉宽调变信号。
S1113,利用第一直流‑直流转换器输出具有与参考时钟信号相同频率以及相对于第一脉宽
调变信号具有设定相位移的相位移时钟信号,接着执行步骤S1115。
第二脉宽调变信号。
器内定的第一默认频率的第一脉宽调变信号,接着执行步骤S1119。相反地,若第一直流‑直
流转换器已接收到参考时钟信号时,第一直流‑直流转换器输出与参考时钟信号的频率相
同的第一脉宽调变信号,接着执行步骤S1123。
多个脉宽调变信号。在同一时间轴上,在不同时段依序提供的多个脉宽调变信号未相互重
迭。因此,本发明多信道功率系统不会因同时提供高电流/高电压而产生高分贝的电磁干扰
噪音。
所界定的本发明技术的概念之范围的条件下,可对其作出形式及细节上的各种变化。