导言
当时的处理器、图画及存储体系均运用多相电源解决方案。这些多相解决方案可供给一个极高开关频率转换器的呼应及调理功用，一起以一个愈加适度的频率上单独地进行开关。对单通道降压转换器而言，它们还能够供给比实践更高的输出电流。
多相电源的优势来自于相位交织，0经过以一致的时间距离进行相位交织（例如：在一款三相交织转换器中以120°的时间距离进行交织），其本身单个相位固有的输出纹波被其他相位降至均匀水平，然后整体输出纹波就被下降了。这样运用更低的脉宽调制开关频率，就能够完结给定输出纹波规划的方针，与此一起经过下降开关损耗进步了功率。
办理多相电源体系存在一些其本身特有的问题，包含轻负载功率和体系冗余的切相（phase shedding），以及体系寿数的相位电流平衡。在传统模仿电源中施行这些功用会比较困难，但是运用一个数字操控器则能够很轻松地完结这些使命。
解决方案
这种体系由多达6个交织式同步降压转换器组成，这些转换器均由一个单微处理器操控，如图1所示。
图1数控多相交织式同步降压
TI推出的32位TMS320F2806数字信号操控器（DSC）运转在100 MHz频率下，而且以电源运用为方针。在本例中，其在软件中施行电压形式操控，该软件运用一个在PWM开关频率上进行采样的单通道2极点2零点数字补偿器。随后产生的占空比值将被传给每一个降压相（一切为完结相位平衡所作的占空比调理在外）。经过运用片上12位模数转换器（ADC）取得体系输出电压反应。MOSFET温度在整个ADC中均为可用，以完结监控的意图，而且片上内部%&&&&&%（I2C）端口供给了对PMBus？通讯的支撑。针对同步降压运用专门规划了一款UCD7230栅极驱动器，然后供给了选用TI TrueDrive？输出架构的双通道4-A MOSFET驱动器、周期性电流约束以及一个内置低失调、高增益、差分电流传感放大器。
切相和增相
切相供给了一种进步电源功率和可靠性的办法。在轻负载条件下，动态地削减运转相位的数量通常会带来功率的进步。当负载需求添加时，一个切相能够被从头激活。类似地，经过从头平衡各剩下相位之间的交织，切除一个失效的相位或许一个运转在鸿沟状况以外的相位，有助于保持体系的功用。在那些需求极高可靠性的运用中，一个备用相位能够被带上线以替代失效的相位，也便是N+1冗余规划。不考虑切除一个相位的原因，剩下相位（或许在N+1冗余规划中添加相位）的交织角应该从头调整，以保持最佳功用。例如，从一个三相120°交织式转换器中切除一个相位就应该将两个相位别离离隔180°。
TMS320F2806操控器的PWM元件均支撑软件同步及相位操控。每一个PWM输出均具有一个相位同步寄存器，它将其计数值与首个PWM输出的计数值产生偏移。这就答应一切交织式降压相位的相位角不仅仅能够在体系初始化期间被静态地装备，而且还能够在体系运转期间被动态地从头调整。
图2a显现了一款120°交织式（条件：10V输入、2V输出、3A负载及300 kHz PWM开关）PWM结构的三相交织式降压转换器的示波器屏幕收集图。示波器通道1至3显现的是单个相位电压，而通道4显现的是交织式输出电压（一切示波器通道均为AC耦合）。经过一切运转中的三个相位，能够得出该输出纹波为4.9 mV（输出电压的0.25%）。在没有调整两个剩下相位（见图2b）角的情况下，切除相位2会引起输出纹波添加86%，即为9.1 mV.为了取得180°交织（见图2c），对两个剩下相位进行软件调整今后，该纹波削减至7.9 mV.在依然比初始值大的一起（因为一个两相位体系无法取得如一个三相系一致样的低纹波），其比未被调整的剩下相位角进步了13%.
图2a三相交织式同步降压输出
图2b在120°交织时，切除相位2，保存相位1和相位3
图2c对相位1和相位3进行调整以完结180°交织
相位电流平衡
为了最佳化电源组件可靠性和运用寿数，使多相体系中的每一个相位都等量地分管电源负荷是值得的。因为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，因而流经相位的电流是不相同的。根本平衡办法包含丈量相位电流，以及对每一个相位要求的PWM占空比进行单独地调理，以对电流进行平衡。电流非均衡动态非常缓慢，因而平衡环路的采样率能够较低，差不多能够是几非常之几秒，乃至是几秒。因而，微处理器上额定的核算担负能够被忽略不计。为了削减传感器噪声的影响，对平衡环路速率电流读取进行过采样，并跟着时间的改变均匀每一个相位的电流丈量。简略低增益完好行为“仅”操控算法通常被用于封闭平衡环路。在运用均匀相位电流作为参阅的每一个环路重复过程中，能够在每一个相位上履行平衡。另一种办法是，有时只要将在那个时间丈量出的最高和最低电流相位互相平衡，才干到达相位电流平衡。不管运用哪一种办法，一切相位电流终究都将会聚到相同值上。
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，或许等同于2V输出的1.5%.一般来说，比较到达相位平衡和防止平衡操控环路极限循环期（limit cycling）所需求的较好占空比调理，这样的粒度将会大一个乃至是两个数量级。F2806操控器为这一问题供给了一种解决方案，而且独具匠心地增强了 PWM模块的高精度。这种高精度PWM供给了~150 ps的边际定位。这就相当于为上述降压实例供给0.45 mV的输出精度，或许0.02%的2V输出。这种解决方案可供给高精度以及较好的相位电流平衡功用。
定论
本事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长处，一起能够运用数字办法封闭电压操控环路，而且对不同负载和散热条件下的相位进行办理，以取得最佳电源功用。
