[发明专利]功率变换器电路

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及功率变换器电路，具体涉及具有多个变换器级的开关式功率变换器电路。

背景技术

开关式功率变换器广泛用于汽车、工业、消费电子或信息技术（IT）应用中，以用于将输入电压变换成由负载接收的输出电压。在许多应用中，诸如CPU（中央处理单元）供电应用中，要求从高输入电压生成具有相对低电平的输出电压。例如，现代CPU要求具有仅为3V、1.8V或1.2V的电压电平的供应电压。在这一类型的应用中，第一功率变换器可以将电网电压（具有22VRMS或110VRMSAC）变换成具有例如12V的电平的第一DC供应电压，并且第二功率变换器将第一供应电压变换成CPU所需的低DC供应电压。

多相变换器包括并联连接的多个变换器单元，并且每个变换器单元提供负载的功耗的一部分。每个变换器单元包括至少一个半导体开关，半导体开关以脉冲宽度调制（PWM）方式进行操作。至少一个半导体开关的PWM操作涉及损失，其中在变换器单元的给定的输出功率处，这些损失随着半导体开关的电压阻挡能力的增加而增加。在常规的多相变换器中，每个变换器单元中至少一个开关的电压阻挡能力至少为多相变换器的输入电压与输出电压之间的差值。

发明内容

根据一个方面，本公开描述了一种功率变换器电路。该功率变换器电路包括：输入和输出；供应电路，被配置用于从所述输入接收输入信号并且根据所述输入信号生成多个供应信号；以及多个变换器单元，其中所述多个变换器单元中的每个变换器单元被配置用于接收所述多个供应信号中的一个供应信号并且将输出信号输出至所述输出。

根据另一方面，本公开描述了一种方法。该方法包括:由供应电路从输入接收输入信号并且根据所述输入信号生成多个供应信号；以及由多个变换器单元中的每个变换器单元接收所述多个供应信号中的一个供应信号并且将输出信号输出至输出。

根据又一方面，本公开描述了一种功率变换器电路，该功率变换器电路包括被集成在半导体本体中的多个半导体器件。所述半导体本体包括至少一个环形结构，所述至少一个环形结构具有环状的第一半导体区域和由所述第一半导体区域包围的第二半导体区域，所述第一半导体区域位于第一环状导电线与第二环状导电线之间。第一半导体器件被集成在所述环状的第一半导体区域中，并且被连接在所述第一环状导电线与所述第二环状导电线之间。第二半导体器件被集成在所述第二半导体区域中，并且被连接在所述第二环状导电线与所述第二半导体区域中的接触焊盘之间。

附图说明

现在将参考附图对示例进行阐释。附图用来图示基本原理，从而仅示出理解基本原理所必需的方面。附图未必按比例。在附图中，相同的附图标记表示相同特征。

图1图示功率变换器电路的一个实施例，其包括功率供应电路、被耦合至功率供应电路的多个变换器单元以及控制电路；

图2图示功率供应电路的一个实施例；

图3图示利用MOSFET开关实施的功率供应单元的一个实施例；

图4图示功率供应电路的另一实施例；

图5图示在操作中的图4的功率供应电路的一个示例；

图6更具体图示图1的变换器单元的一个实施例；

图7示出如下时序图，该时序图图示在操作中的图6的变换器单元的一个示例；

图8更具体图示图1的变换器单元的另一实施例；

图9示出如下时序图，该时序图图示在操作中的图8的变换器单元；

图10更具体图示图1的一个变换器单元的另一实施例；

图11示出如下时序图，该时序图图示在操作中的图8的变换器单元；

图12示出如下时序图，该时序图图示在操作中的包括图2或图4的供应电路的功率变换器电路的一个实施例；

图13示出如下时序图，该时序图图示在操作中的包括图2或图4的供应电路的功率变换器电路的另一实施例；

图14示出如下时序图，该时序图图示在操作中的包括图2或图4的供应电路的功率变换器电路的另一实施例；

图15图示控制电路的一个实施例；

图16示出如下时序图，该时序图图示在操作中的图15的控制电路的实施例；

图17图示根据另一实施例的包括供应电路的功率变换器电路；

图18示出如下时序图，该时序图图示在操作中的图17的功率变换器电路；

图19图示根据另一实施例的包括供应电路的功率变换器电路；

图20示出如下时序图，该时序图图示在操作中的图19的功率变换器电路；