[发明专利]电流平衡电路

说明书

技术领域

本发明涉及电源电路，特别涉及一种电流平衡电路。

背景技术

大功率电源系统中，为提供较大的电流，通常利用多电源并联或单一电源多重电流路径的方法进行供电，这两种架构均需进行均流。多电源并联架构的均流方法通常为采用独立的脉冲宽度调制控制器，经由电流取样反馈至脉冲宽度调制控制器进行输出电压的调节，以达到均流的目的。然而，电流取样若采用电阻取样，电流放大后的信号易受共模噪声干扰，而采用电流霍尔元件取样电流，则成本将提高且增加设计所需的面积。

单一电源多电流路径架构虽可将少开关损失，却必需克服不同电流路径间阻抗不匹配的问题。虽然透过铜箔阻抗的计算可达到均流的目的，但铜箔阻抗却容易受到温度及电流密度的影响而失去均流的准确性。

发明内容

有鉴于此，需提供一种简单且精确的电流平衡电路。

一种电流平衡电路，用于平衡流经多个支路的电流，包括第一支路、第二支路、电流反馈比较电路、正反相三角波产生器、第一多工器、第二多工器与栅极信号控制电路。第一支路连接于输入电源与负载之间，包括第一开关及第一电阻。第一开关包括控制极、第一电极及第二电极，所述第一电极连接所述输入电源，所述第二电极经由所述第一电阻连接所述负载。第二支路与所述第一支路并联连接于所述输入电源与所述负载之间，包括第二开关及第二电阻。第二开关包括控制极、第一电极及第二电极，所述第二开关的第一电极连接所述输入电源，所述第二电极经由所述第二电阻连接所述负载。电流反馈比较电路连接所述第一电阻与所述第二电阻，用于侦测并比较流经所述第一及第二支路的电流。正反相三角波产生器用于产生正相三角波及反相三角波。第一多工器包括第一输入端、第二输入端、控制端及输出端，所述第一多工器的第一输入端接收所述正相三角波，所述第二输入端悬空，所述输出端连接所述第一开关的控制极并经由第一电容接地。第二多工器包括第一输入端、第二输入端、控制端及输出端，所述第二多工器的第一输入端接收所述反相三角波，所述第二输入端悬空，所述输出端连接所述第二开关的控制极并经由第二电容接地。栅极信号控制电路连接所述电流反馈比较电路、所述第一开关及第二开关的控制极、所述正反相三角波产生器、所述第一多工器及所述第二多工器的控制端，用于将所述正反相三角波分别与所述第一开关的控制极电压及所述第二开关的控制极电压进行比较，并根据流经所述第一及第二支路的电流，控制所述第一多工器与所述第二多工器的输入切换，从而调整所述第一开关与所述第二开关的阻抗，以使流经所述第一及第二支路的电流平衡。

优选地，所述电流反馈比较电路包括第一放大器、第二放大器及第一比较器。第一放大器包括第一输入端、第二输入端及输出端，所述第一放大器的第一输入端连接所述第一电阻的一端，所述第一放大器的第二输入端连接所述第一电阻的另一端。第二放大器包括第一输入端、第二输入端及输出端，所述第二放大器的第一输入端连接所述第二电阻的一端，所述第二放大器的第二输入端连接所述第二电阻的另一端。第一比较器包括正输入端、负输入端及输出端，所述第一比较器的正输入端连接所述第一放大器的输出端，所述第二比较器的负输入端连接所述第二比较器的输出端，所述第二比较器的输出端输出比较信号。

优选地，所述栅极信号控制电路包括第二比较器、第三比较器、同或门及异或门。第二比较器包括正输入端、负输入端及输出端，所述第二比较器的正输入端连接所述第一开关的控制极，所述第二比较器的负输入端接收所述正相三角波。第三比较器包括正输入端、负输入端及输出端，所述第三比较器的正输入端连接所述第二开关的控制极，所述第三比较器的负输入端接收所述反相三角波。同或门包括第一输入端、第二输入端及输出端，所述同或门的第一输入端连接所述第一比较器的输出端，所述同或门的第二输入端连接所述第二比较器的输出端，同或门的输出端连接所述第一多工器的控制端。异或门包括第一输入端、第二输入端及输出端，所述异或门的第一输入端连接所述第一比较器的输出端，所述异或门的第二输入端连接所述第三比较器的输出端，所述异或门的输出端连接所述第二多工器的控制端。

优选地，所述第一开关与所述第二开关均为P型金属氧化物半导体场效应管，所述第一开关与所述第二开关的控制极为所述P型金属氧化物半导体场效应管的栅极，所述第一开关与所述第二开关的第一电极为所述P型金属氧化物半导体场效应管的源极，所述第一开关与所述第二开关的第二电极为所述P型金属氧化物半导体场效应管的漏极。