一款数控多相交错式DC/DC 降压系统解决方案

图2b在120°交错时，切除相位2，保留相位1和相位3


图2c对相位1和相位3进行调整以实现180°交错

相位电流平衡

为了最佳化电源组件可靠性和使用寿命，使多相系统中的每一个相位都等量地分担电源负荷是值得的。由于电源开关和电感的组件间的不同，以及电路板布局和散热的非对称性，因此流经相位的电流是不一样的。基本平衡方法包括测量相位电流，以及对每一个相位要求的PWM占空比进行单独地调节，以对电流进行平衡。电流非均衡动态十分缓慢，因而平衡环路的采样率可以较低，差不多可以是几十分之几秒，甚至是几秒。因此，微处理器上额外的计算负担可以被忽略不计。为了减少传感器噪声的影响，对平衡环路速率电流读取进行过采样，并随着时间的变化平均每一个相位的电流测量。简单低增益完整行为“仅”控制算法通常被用于关闭平衡环路。在使用平均相位电流作为参考的每一个环路反复过程中，可以在每一个相位上执行平衡。另一种方法是，有时只有将在那个时刻测量出的最高和最低电流相位彼此平衡，才能达到相位电流平衡。无论使用哪一种方法，所有相位电流最终都将汇聚到相同值上。

PWM精度是进行相位电流平衡时通常会碰到的一个问题。将一个10V输入看作是由一个100 MHz PWM时钟的300 kHz PWM驱动的2V输出同步降压转换器。该降压输出上的PWM精度将会是30 mV，或者等同于2V输出的1.5%.一般而言，相比达到相位平衡和避免平衡控制环路极限循环期（limit cycling）所需要的较好占空比调节，这样的粒度将会大一个甚至是两个数量级。F2806控制器为这一问题提供了一种解决方案，并且别具一格地增强了PWM模块的高精度。这种高精度PWM提供了~150 ps的边缘定位。这就相当于为上述降压实例提供0.45 mV的输出精度，或者0.02%的2V输出。这种解决方案可提供高精度以及较好的相位电流平衡功能。

结论

本案例引入了一款数字电源解决方案，其具有多相同步降压转换器的优点，同时可以运用数字方法关闭电压控制环路，并且对不同负载和散热条件下的相位进行管理，以获得最佳电源性能。