CN102447390A - 多相控制系统及控制单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多相控制系统及控制单元，用以将一输入电源的电力转换成一输出电压于一输出端输出。上述多相控制系统包含复数个控制单元，这些控制单元以串联方式耦接并形成一回圈，其中每一控制单元于一多相输入端接收来自邻接于前的控制单元的一顺序输入信号后，在判断输出电压低于一预定电压值时产生控制信号用以控制输入电源的电力传递至输出端，并于一多相输出端产生一顺序输出信号至邻接于后的控制单元。

Description

多相控制系统及控制单元

技术领域

本发明涉及一种多相控制系统及控制单元，特别涉及一种以串联于前的控制单元触发串联于后的控制单元方式运作的多相控制系统及控制单元。

背景技术

现今的电子元件，例如：中央处理器、记忆体等，其驱动电压逐渐下降，对于电压涟波(Voltage Ripple)的容许度范围会随之缩减。然而电子元件的功耗未能同时有等幅度的下降，造成操作所需的电流反而上升，而较大的电流反而会造成较大的电压涟波。为了解决上述问题，发展出了多相转换电路架构，使电流分散由多个转换电路来提供。相较于单相转换电路架构，多相转换电路架构不仅在电压涟波的消除上表现优异，另外在动态响应、输出涟波电流消除、散热等方面也都具有较佳的优势。

请参见第图1，为现有的直流转直流转换电路的电路示意图，包含了一控制器10及三个通道12a～12c。每一个通道12a～12c包含两个晶体管开关串接在输入电压Vin及接地之间。各通道12a～12c内的驱动器各自接收来自控制器10的脉宽调变信号PWM1～PWM3，以据此切换对应的晶体管开关，以提供通道电流Io1～Io3。通道电流Io1～Io3结合而形成输出电流Io对电容C充电而产生输出电压Vout，以驱动负载Load。控制器10通过脚位对CSP1及CSN1、CSP2及CSN2、CSP3及CSN3侦测通道电流Io1～Io3并接收一反馈信号FB，据以调变通道12a～12c中的晶体管开关的工作周期。

控制器10为了使各通道12a～12c造成的电流涟波相近，因而根据脚位对CSP1及CSN1、CSP2及CSN2、CSP3及CSN3的侦测信号来调整各通道电流Io1～Io3的大小，使其彼此一致。上述的通道电流平均过程，需通过取样维持并进行运算来达成，因此电路的复杂度及成本较高。而且各通道12a～12c之间的时序完全通过控制器10来控制，因此通道数的多寡取决于控制器10的规格设计而无法配合实际应用环境来增减，因此使用弹性较低。

发明内容

鉴于现有技术中的直流转直流转换电路的电路复杂度及成本较高，受限于进行多相控制的控制器的规格设计，通道数无法配合不同的应用环境而调整。本发明通过各通道内的控制单元依序触发的方式，简化了电路复杂度及成本，且通道数可通过串联的通道数本身的多或少来调整，使用弹性好，且也具有将涟波控制在预定范围内的优点。

为达上述目的，本发明提供了一种多相控制系统，用以将一输入电源的电力转换成一输出电压于一输出端输出。上述多相控制系统包含复数个控制单元，这些控制单元以串联方式耦接并形成一回圈，其中每一控制单元于一多相输入端接收来自邻接于前的控制单元的一顺序输入信号后，在判断输出电压低于一第一电压值时产生控制信号用以控制输入电源的电力传递至输出端，并于一多相输出端产生一顺序输出信号至邻接于后的控制单元。

本发明也提供了一种控制单元，用于一多相转换电路中控制对应的转换电路，使多相转换电路于一系统输出端提供稳定的一输出电压。控制单元包含一多相输入电路、一反馈控制电路以及一多相输出电路。多相输入电路在接收一顺序输入信号时产生一反馈控制启动信号。反馈控制电路在接收反馈控制启动信号且输出电压低于一第一电压值时产生至少一控制信号以控制对应的转换电路传送电力至系统输出端。多相输出电路接收至少一控制信号以产生一顺序输出信号。

以上的概述与接下来的详细说明均为示范性质，是为了进一步说明本发明的申请专利范围。而有关本发明的其他目的与优点，将在后续的说明与图示加以阐述。

附图说明

图1为现有的直流转直流转换电路的电路示意图。

图2为根据本发明的多相转换电路的电路示意图。

图3为根据本发明之一第一实施例的控制单元的电路示意图。

图4为根据本发明之一第二实施例的控制单元的电路示意图。

图5为根据本发明之一第三实施例的控制单元的电路示意图。

附图标记：

                                               Vin、PWM1～PWM3-输入电

10-控制器；          12a～12c-通道；

                                               压；

Io1～Io3-通道电流；  Io-输出电流；             C-电容；

                                               CSP1、CSN1、CSP2、CSN2、

Vout-输出电压；      Load-负载；

                                               CSP3、CSN3-脚位；

                     101、102、103、104-通     100a～104a、200a、300a-

FB-反馈信号；

                     道；                      控制单元；

100b～104b、200b、   110、210、310-反馈控制    111、112、121、143、211、

300b-转换单元；      电路；                    271、311、381-比较器；

                     114、131、142、314-SR

113、213、313-与门；                           115、215、315-驱动电路；

                     型锁存器；

117、132、145、384-

                     118-截止最短时间电路；    119-限流信号；

或门；

120、220、320-主控制                           130、230、330-多相输入电

                     122-单击电路；

设定电路；                                     路；

133、233、333-反馈控 140、240、340-多相输出

                                               141-下沿触发电路；

制启动信号；         电路；

144-上缘触发电路；   150、250、350-保护电路；  160、260、360-旁通电路；

161、261、361-旁通信    216-固定导通时间产生

                                               270-下旁通判断电路；

号；                    电路；

                        316-准固定导通时间产

272-下旁通输出电路；                           380-上旁通判断电路；

                        生电路；

382-上旁通输出电路；    383-计数器；           Vcc-驱动电压；

Vi-输入电源；           Vo-输出电压；          RL-负载；

Co-输出电容；           Pi-多相输入端；        Po-多相输出端；

MS-主次设定端；         FB-反馈端；            CS-电流侦测端；

S1、S2-控制端；         FS-主控制信号；        Fb-反馈信号；

PH1～PH4-顺序信号；     Vpor-主次参考电位；    S-设定端；

Q-输出端；              R重置端；              PHi-顺序输入信号；

PHo-顺序输出信号；      Vr1-第一电压参考值；   Vr2-第二电压参考值；

Vr3-第三电压参考值；    Vr4-第四电压参考值；   Vr5-第五电压参考值；

Sq-导通控制信号；       s1-第一控制信号；      s2-第二控制信号；

SW1-第一晶体管开关；    SW2-第二晶体管开关；   L、L1、L2-电感；

CS-电流侦测端；         PROT-保护信号；        Por-控制单元正常信号；

dbo-下旁通输出信号；    DBo-下旁通输出端；     DBi-下旁通输入端；

dbi-下旁通输入信号；    cs-电流侦测信号；      ont-导通时间到信号

IL-电感电流；           Ubo-上旁通输出信号；   UBo-上旁通输出端。

具体实施方式

请参见图2，为根据本发明的多相转换电路的电路示意图，用于将一输入电源Vi的电力转换成一输出电压Vo于输出端输出，以提供负载RL操作所需的电力。多相转换电路包含复数个通道，在本实施例以四个通道101、102、103、104以及通道为直流转直流降压转换电路为例说明。每一个通道101～104各自包含一控制单元101a～104a以及一转换单元101b～104b，转换单元101b～104b耦接至输出电容Co。控制单元101a～104a可以产生控制信号，使对应的转换单元101b～104b将来自输入电源Vi的电力传送输出电容Co以产生稳定的输出电压Vo，以提供负载RL操作所需。

控制单元101a～104a以串联方式耦接并形成一回圈以组成多相转换电路的多相控制系统。在本实施例中，每一个转换单元101b～104b包含多相输入端Pi、多相输出端Po、主次设定端MS、反馈端FB、电流侦测端CS以及控制端S1、S2。多相控制系统的操作说明如下：

第一个控制单元101a的主次设定端MS在主次设定端MS接收一主控制信号FS，使第一个控制单元101a被设定为主控制单元。主控制单元的作用在于系统启动后第一个运作的控制单元，启动多相控制回圈。因此，系统启动后，第一个控制单元101a根据代表输出电压Vo的一反馈信号fb判断输出电压Vo是否低于一预定的电压值。当输出电压Vo低于预定的电压值时，第一个控制单元101a在控制端S1、S2产生控制信号使转换单元101b中的晶体管开关传送输入电源Vi的电力到输出端使输出电压Vo上升，并同时在多相输出端Po产生第一个顺序信号PH1至第二个控制单元102a。第二个控制单元102a由多相输入端Pi接收第一个控制单元101a所产生的第一个顺序信号PH1后，根据反馈信号fb判断输出电压Vo是否低于预定的电压值。当输出电压Vo低于预定的电压值时，则第二个控制单元102a在控制端S1、S2产生控制信号使转换单元102b中的晶体管开关传送输入电源Vi的电力至输出端使输出电压Vo上升，并同时在多相输出端Po产生第二个顺序信号PH2至第三个控制单元103a。第三个控制单元103a由多相输入端Pi接收第二个控制单元102a所产生的第二个顺序信号PH2后，根据反馈信号fb判断输出电压Vo是否低于预定的电压值。当输出电压Vo低于预定的电压值时，则第三个控制单元103a在控制端S1、S2产生控制信号使转换单元103b中的晶体管开关传送输入电源Vi的电力至输出端使输出电压Vo上升，并同时在多相输出端Po产生第三个顺序信号PH3至第四个控制单元104a。第四个控制单元104a由多相输入端Pi接收第三个控制单元103a所产生的第三个顺序信号PH3后，根据反馈信号fb判断输出电压Vo是否低于预定的电压值。当输出电压Vo低于预定的电压值时，则第四个控制单元104a在控制端S1、S2产生控制信号使转换单元104b中的晶体管开关传送输入电源Vi的电力至输出端使输出电压Vo上升，并同时在多相输出端Po产生第四个顺序信号PH4至第一个控制单元101a。如此形成一个多相控制回圈，以提供稳定的输出电压Vo。

接下来，图3是根据本发明之一第一实施例的控制单元的电路示意图，是用于一多相控制系统中控制对应的转换电路100b，使该多相控制系统在一系统输出端提供稳定的一输出电压。控制单元100a包含一反馈控制电路110、一主控制设定电路120、一多相输入电路130、一多相输出电路140、一保护电路150以及一旁通电路160。主控制设定电路120根据主次设定端MS判断控制单元100a是否为作为多相控制回圈的主控制单元，包含一比较器121及一单击电路122。在本实施例中，主次设定端MS可以连接控制单元100a的驱动电压vcc作为主控制信号，此时比较器121判断主次设定端MS的电位高于主次参考电位Vpor，并产生一高电平信号，使单击电路122产生一脉冲信号，此时控制单元100a被设定为主控制单元。若当主次设定端MS为浮接或接地时，主次设定端MS的电位会低于主次参考电位Vpor，使控制单元100a被设定为次控制单元。

多相输入电路130包含一SR型锁存器(SR Latch)131及一或门132，根据多相输入端Pi的信号判断是否轮到控制单元100a进行反馈控制。或门132接收主控制设定电路120的输出及多相输入端以产生信号至SR型锁存器的设定端S。SR型锁存器的设定端S被触发时，在输出端Q输出高电平的反馈控制启动信号133至反馈控制电路110以启动反馈控制。因此，若控制单元100a被设定为主控制单元，则系统启动之初，控制单元100a中的主控制设定电路120会触发多相输入电路130产生反馈控制启动信号133。若控制单元100a被设定为次控制单元，则当邻接在前的控制单元的顺序输出信号传送到多相输入端Pi成为顺序输入信号PHi时，多相输入电路130才产生高电平信号133。

反馈控制电路110包含一第一比较器111、一第二比较器112、一与门113、一SR型锁存器114、一驱动电路115、一或门117以及一截止最短时间电路118，根据反馈控制启动信号133及反馈信号fb来进行反馈控制。第一比较器111的反相端耦接反馈端FB以接收反馈信号fb，非反相端接收第一电压参考值Vr1，当反馈信号fb低于第一电压参考值Vr1时，即代表输出电压Vo低于第一电压值，第一比较器111输出高电平信号至与门113。与门113耦接多相输入电路130及第一比较器111，在第一比较器111及多相输入电路130的输出信号同时为高电平时才触发SR型锁存器114输出高电平的导通控制信号sq。驱动电路115接收到高电平的导通控制信号sq时，通过控制端S1输出第一控制信号s1以控制转换电路100b中的第一晶体管开关SW1导通，使输入电源Vi的电力通过第一晶体管开关及电感L传递至多相转换电路的输出端(未绘出)，使输出电压上升。与门113的输出同时耦接到多相输入电路130中的SR型锁存器131的重置端R，因此SR型锁存器114输出高电平的导通控制信号sq的同时，重置SR型锁存器131使反馈控制启动信号133转为低电平以等待下一次顺序输入信号PHi的触发。

第二比较器112的非反相端耦接反馈端FB以接收反馈信号fb，反相端接收一第二电压参考值Vr2。当输出电压上升使反馈信号fb高于第二电压参考值Vr2时，即代表输出电压Vo高于一第二电压值，其中第二电压值高于第一电压值，第二比较器112输出一高电平信号至或门117以重置SR型锁存器114，使导通控制信号sq转为低电平信号。驱动电路115接收到低电平的导通控制信号sq时，通过控制端S2输出第二控制信号s2以控制转换电路100b中的第二晶体管开关SW2导通，并同时截止第一晶体管开关SW1。此时，电感L的电流通过第二晶体管开关SW2续流。驱动电路115同时通过电流侦测端CS接收电流侦测信号cs，以判断电感L的电流是否减少至零。若是，则将第二晶体管开关SW2截止以避免电流逆流。

另外，驱动电路115也同时判断电感L的电流是否超过一预定最大电流值。若是，则产生一限流信号119至或门117，此时或门117输出高电平信号至SR型锁存器114的重置端R以重置SR型锁存器114，使导通控制信号sq转为低电平，驱动电路115停止导通第一晶体管开关SW1并导通第二晶体管开关SW2。上述的电感限流是为避免电感电流过大(例如：于过载或者系统刚启动时)而造成电感L饱和。

截止最短时间电路118耦接或门117的输出端及与门113。截止最短时间电路118的预设输出为高电平信号至与门113，而当接收到或门117所输出的高电平信号时，产生一低电平信号持续一预定最短截止时间长度，使此时的导通控制信号sq持续预定最短截止时间长度维持于低电平而使电感L有释能的时间。在多相控制中，截止最短时间电路118原则上并无作用。但本发明的控制单元100a的多相输入端Pi及多相输出端Po可以连接成为单相反馈控制，此时截止最短时间电路118的设定即可确保电感L有释能的时间。

多相输出电路140包含一下沿触发电路141、一SR型锁存器142、一比较器143、一上缘触发电路144以及或门145，用于控制单元100a控制转换电路100b传送电力到输出端后，输出顺序输出信号PHo。下沿触发电路141接收反馈控制电路110的导通控制信号sq，在导通控制信号sq由高电平转为低电平时，产生高电平信号触发SR型锁存器142，使SR型锁存器142在输出端Q输出高电平的顺序输出信号PHo，以触发邻接于控制单元100a之后的控制单元进行反馈控制。高电平的顺序输出信号PRo会同时启动上缘触发电路144。由于邻接于后的控制单元在接收控制单元100a的顺序输出信号PHo并侦测到输出电压Vo低于第一电压值时，会控制对应的转换电路传送输入电源Vi的电力至多相转换电路之输出端，使输出电压Vo回升。比较器143的非反相端接收反馈信号fb而反相端接收一第五电压参考值Vr5。当邻接于控制单元100a之后的控制单元使输出电压Vo回升至超过一第五电压值时，比较器143会输出高电平信号，其中第五电压值高于第一电压值。此时，上缘触发电路144会重置SR型锁存器142，使顺序输出信号PHo转为低电平，使邻接于控制单元100a之后的控制单元在输出电压Vo再度低于第一电压值时不进行反馈控制，而由再下一个的控制单元进行反馈控制。

保护电路150接收反馈信号fb以判断输出电压Vo是否过高或过低(例如：超过预定电压的125％或低于预定电压的70％)，若是，则进行保护模式并输出一保护信号PROT使控制单元100a停止操作，并使旁通电路启动。

旁通电路160耦接多相输出电路140，用于控制单元100a无法产生控制信号或异常时，将由控制单元100a的多相输入端Pi接收的顺序输入信号PHi传送至该控制单元的该多相输出端输出。旁通电路160接收一控制单元正常信号por，而控制单元正常信号por可以由控制单元100a内部产生或由外部输入。当控制单元100a正常运作时，控制单元正常信号por为低电平信号，旁通电路160此时不作用。而当控制单元正常信号por为高电平，代表控制单元100a处于旁通模式，此时旁通电路160启动输出旁通信号161至保护电路150及多相输出电路140。保护电路150接收到连接点信号161时，输出保护信号PROT使控制单元100a停止反馈控制。或者当保护电路150输出保护信号PROT时，旁通电路160接收保护信号PROT并启动旁通模式，以避免控制单元100a异常运作的影响。而多相输出电路140的或门145接收旁通信号161时，触发SR型锁存器142输出高电平的顺序输出信号PHo。另外，为避免控制单元100a在一些电路异常状态时，多相输出电路140无法正常运作，旁通电路160也可将顺序输入信号PHi直接输出到多相输出端Po作为顺序输出信号PHo，例如：可通过一晶体管，源极汲极分别耦接多相输入端Po、多相输出端Po，而门极接收控制单元正常信号por来达成。

接着请参见图4，是根据本发明之一第二实施例的控制单元的电路示意图。控制单元200a包含一反馈控制电路210、一主控制设定电路220、一多相输入电路230、一多相输出电路240、一保护电路250、一旁通电路260以及一下旁通判断电路270，用于一多相控制系统中控制对应的转换电路200b。其中，主控制设定电路220、多相输入电路230、多相输出电路240、保护电路250与图3所示的主控制设定电路120、多相输入电路130、多相输出电路140及保护电路150的运作相类似，故在此不再累述。

在本实施例中，反馈控制电路210为一固定导通时间控制电路，包含一第一比较器211、一与门213、一驱动电路215以及一固定导通时间产生电路216。当反馈信号fb低于第一电压参考值Vr1时，第一比较器211输出高电平信号至与门213。若此时多相输入电路230也接收到顺序输入信号PHi(代表轮到控制单元200a进行反馈控制)而产生高电平反馈控制启动信号233至与门213时，与门213触发固定导通时间产生电路216，产生一固定时间长度的导通控制信号sq。因此，驱动电路215也导通第一晶体管开关SW1上述的固定时间长度，使转换电路200b传送输出电源Vi的电力至多相转换电路的输出端的时间长度固定。

下旁通判断电路270包含一比较器271以及一下旁通输出电路272，用来判断邻接于控制单元200a之后的控制单元是否顺利接续进行反馈控制。下旁通输出电路272耦接多相输出电路240，于顺序输出信号PHo为高电平时启动。比较器271的反相端接收反馈信号fb而非反相端接收一第三电压参考值Vr3，其中第三电压参考值Vr3低于第一参考电压值Vr1，例如：较佳可以设定第三电压参考值Vr3为第一参考电压值Vr1的70％。当反馈信号fb低于第三电压参考值Vr3时，比较器271输出高电平信号使下旁通输出电路272输出一下旁通输出信号dbo通过控制单元200a的一下旁通输出端DBo输出至邻接于后的控制单元的一下旁通输入端。也就是当顺序输出信号PHo输出时，代表轮到邻接于控制单元200a之后的控制单元应进行反馈控制而却未进行，致使输出电压Vo下降至第三电压值，即第一电压值的70％。控制单元200a立即发出下旁通输出信号dbo，使邻接于后的控制单元内的旁通电路启动，将顺序输出信号PHo再传到下一个控制单元，由下一个控制单元进行反馈控制。

相较于图3的实施例，旁通电路260通过下旁通输入端DBi额外接收一下旁通输入信号dbi，即由邻接于控制单元200a之前的控制单元产生的下旁通输出信号dbo。当旁通电路260接收到下旁通输入信号dbi时，代表控制单元200a出现异常使输出电压Vo不当地下降，此时旁通电路260启动使控制单元200a将接收到的顺序输入信号PHi时输出顺序输出信号PHo，以使邻接于控制单元200a之后的控制单元越过控制单元200a直接进行反馈控制。

另外，值得注意的是，转换电路200b中的电感可以包含多个串联的电感(第四图中以串联之电感L1及电感L2来表示)。串联电感中的饱和电流各自不同而达到不同电流时，其等效电感值也不同，使转换电路于轻载时有更高的转换效率。

再来图5是根据本发明之一第三实施例的控制单元的电路示意图。控制单元300a包含一反馈控制电路310、一主控制设定电路320、一多相输入电路330、一多相输出电路340、一保护电路350、一旁通电路360以及一上旁通判断电路380，用于一多相控制系统中控制对应的转换电路300b使输入电源Vi的电力传送至输出端。其中，主控制设定电路320、多相输入电路330、多相输出电路340、保护电路350与第三图所示的主控制设定电路120、多相输入电路130、多相输出电路140及保护电路150的运作相类似，故在此不再累述。

在本实施例中，反馈控制电路310为一准固定导通时间控制电路，包含一第一比较器311、一与门313、一SR型锁存器314、一驱动电路315以及一准固定导通时间产生电路316。当反馈信号fb低于第一电压参考值Vr1时，第一比较器311输出高电平信号至与门313。若此时多相输入电路330也接收到顺序输入信号PHi(代表轮到控制单元300a进行反馈控制)而产生高电平反馈控制启动信号333至与门313时，与门313触发SR型锁存器314，产生一导通控制信号sq。因此，驱动电路315导通第一晶体管开关SW1。而准固定导通时间产生电路316接收导通控制信号sq、反馈信号fb及收电流侦测信号cs，并于接收到导通控制信号sq时开始计时一时间长度，其中时间长度根据反馈信号fb来决定。在接收到导通控制信号sq并经过上述之时间长度后，准固定导通时间产生电路316产生一导通时间到信号ont以重置SR型锁存器314，使导通控制信号sq转为低电平，使驱动电路315截止第一晶体管开关SW1，导通第二晶体开关SW2，使电感L的电流IL通过第二晶体管开关SW2续流。而准固定导通时间产生电路316若接收到导通控制信号sq但尚未经过上述的时间长度时，根据电流侦测信号cs，判断电流IL已达到一预定电流上限，则会立即输出导通时间到信号ont以重置SR型锁存器314。另外，驱动电路315也接收电流侦测信号cs以判断电流IL的大小，并于电流IL为零时将第二晶体管开关SW2截止，以等待下一个周期的运作。

在本实施例中，转换电路为直流转直流降压转换电路，在稳定状态时，其输出电压与输入电压的比例与转换电路的工作周期的关系为VO/VI＝D＝Ton/(Ton+Toff)，

其中，VO为输出电压值，VI为输入电压值，D为工作周期，Ton为导通时间，Toff为截止时间。

由于反馈电压fb正比于输出电压VO，因此当导通时间Ton正比于反馈电压fb且VI为输入电压值VO为固定值时，(Ton+Toff)为一定值，即频率为定值。而在负反馈控制下，反馈电压fb被稳定在第一电压参考值Vr1附近，故正比于反馈电压fb的导通时间Ton也可视为一定值而达到准固定导通时间的目的。

上旁通判断电路380包含一比较器381、一上旁通输出电路382、一计数器383及一或门384，用以判断邻接于控制单元300a之前的控制单元是否顺利继续进行反馈控制。比较器381的反相端接收反馈信号fb而非反相端接收一第四电压参考值Vr4，其中第四电压参考值Vr4低于第一参考电压值Vr1，例如：较佳可以设定第四电压参考值Vr4为第一参考电压值Vr1的70％。当反馈信号fb低于第四电压参考值Vr4时，比较器381输出高电平信号使下旁通输出电路382输出高电平信号，使或门384输出一上旁通输出信号ubo通过控制单元300a的一上旁通输出端UBo输出至邻接于前的控制单元的一上旁通输入端。也就是当输出电压Vo下降至第四电压值，即第一电压值的70％时，控制单元300a立即发出上旁通输出信号ubo，使邻接于前的控制单元内的旁通电路启动。若此时邻接在前的控制单元接收顺序输入信号PHi，则代表此控制单元并未正常运作而导致输出电压过低，通过启动此控制单元的旁通电路，使顺序输入信号PHi直接传送至控制单元300a，使控制单元300a进行反馈控制。

根据上述的实施例可知，本发明可以通过第一电压参考值Vr1及第二电压参考值Vr2的设定或者(准)固定导通时间的设定，使输出电压Vo的涟波范围被控制在一定的范围内。另外，通过串联成回圈的多相控制系统，通过邻接的控制单元的前后触发的方式，可以使多相控制系统的相数随着实际需求而调整，简化了电路复杂度及成本，并提供了较佳的使用弹性。而对于串联成回圈的控制单元可能任一控制单元电路异常而使可能多相转换电路无法运作的风险，本发明利用旁通电路来绕过电路异常的控制单元，因而可确保电路运作。

如上所述，本发明完全符合专利三要件：新颖性、创造性和实用性。本发明在上文中已以较佳实施例揭示，但本领域的技术人员应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以权利要求所界定的范围为准。

Claims (21)

1.一种多相控制系统，用以将一输入电源的电力转换成一输出电压于一输出端输出，其特征在于，该多相控制系统包含：

复数个控制单元，这些控制单元以串联方式耦接并形成一回圈，其中每一控制单元于一多相输入端接收来自邻接于前的控制单元的一顺序输入信号后，在判断该输出电压低于一第一电压值时产生控制信号用以控制该输入电源的电力传递至该输出端，并于一多相输出端产生一顺序输出信号至邻接于后的控制单元。

2.根据权利要求1所述的多相控制系统，其特征在于，其中每一该控制单元为一固定导通时间控制单元，使该输入电源的电力传递至该输出端的时间长度固定。

3.根据权利要求1所述的多相控制系统，其特征在于，其中每一该控制单元在该输出电压高于一第二电压值，停止该输入电源的电力传递至该输出端，该第二电压值高于该第一电压值。

4.根据权利要求1所述的多相控制系统，其特征在于，其中每一该控制单元包含一旁通电路，用于该控制单元无法产生控制信号时，将由该控制单元的该多相输入端接收的该顺序输入信号传送至该控制单元的该多相输出端输出。

5.根据权利要求1所述的多相控制系统，其特征在于，其中每一该控制单元包含一旁通电路，用于当每一该控制单元在接收到该顺序输入信号且该旁通电路启动时，使该多相输出端输出该顺序输出信号。

6.根据权利要求5所述的多相控制系统，其特征在于，其中当每一该控制单元产生该顺序输出信号且判断该输出电压低于一第三电压值产生一下旁通输出信号，使邻接于后的控制单元的旁通电路启动，其中该第三电压值低于该第一电压值。

7.根据权利要求5所述的多相控制系统，其特征在于，其中当每一该控制单元侦测到该输出电压低于一第四电压值时产生一上旁通输出信号，使邻接于前的控制单元的该旁通电路启动，其中该第四电压值低于该第一电压值。

8.根据权利要求1所述的多相控制系统，其特征在于，其中该复数个控制单元其中之一被设定为主控制单元，用于该多相控制系统启动时第一个产生控制信号及顺序输出信号。

9.根据权利要求1所述的多相控制系统，其特征在于，其中每一该控制单元根据该输出电压的电平及该输入电源的电压电平来决定所产生的控制信号的工作周期。

10.根据权利要求1所述的多相控制系统，其特征在于，其中每一该控制单元在产生该顺序输出信号之后侦测到该输出电压再度高于一第五电压值时，停止产生该顺序输出信号，其中该第五电压值高于该第一电压值。

11.一种控制单元，用于一多相转换电路中控制对应的转换电路，使该多相转换电路于一系统输出端提供稳定的一输出电压，其特征在于，该控制单元包含：

一多相输入电路，在接收一顺序输入信号时产生一反馈控制启动信号；

一反馈控制电路，在接收反馈控制启动信号且该输出电压低于一第一电压值时产生至少一控制信号以控制对应的转换电路传送电力至该系统输出端；以及

一多相输出电路，接收该至少一控制信号以产生一顺序输出信号。

12.根据权利要求11所述的控制单元，其特征在于，其中该至少一控制信号为固定导通时间信号，使对应的转换电路传送电力之时间长度固定。

13.根据权利要求11所述的控制单元，其特征在于，其中该反馈控制电路还根据该输出电压决定该至少一控制信号的工作周期。

14.根据权利要求11所述的控制单元，其特征在于，其中该反馈控制电路在该输出电压高于一第二电压值时停止产生该至少一控制信号。

15.根据权利要求11所述的控制单元，其特征在于，还包含一主控制设定电路，在接收一主控制信号时产生该反馈控制启动信号。

16.根据权利要求11所述的控制单元，其特征在于，还包含一下旁通判断电路，当该多相输出电路产生该顺序输出信号时且该下旁通判断电路判断该输出电压低于一第三电压值时，该下旁通判断电路产生一下旁通输出信号，其中该第三电压值低于该第一电压值。

17.根据权利要求11所述的控制单元，其特征在于，其中还包含一旁通电路，当该旁通电路接收到一下旁通输入信号且侦测到该顺序输入信号时，使该控制单元产生该顺序输出信号。

18.根据权利要求11所述的控制单元，其特征在于，还包含一上旁通判断电路，当该输出电压低于一第四电压值时，该上旁通判断电路产生一上旁通输出信号，其中该第四电压值低于该第一电压值。

19.根据权利要求11所述的控制单元，其特征在于，其中还包含一旁通电路，当该旁通电路接收到一上旁通输入信号且侦测到该顺序输入信号时，使该控制单元产生该顺序输出信号。

20.根据权利要求11所述的控制单元，其特征在于，其中该多相输出电路于产生该顺序输出信号后，侦测到该输出电压再度高于一第五电压值时停止产生该顺序输出信号，其中该第五电压值高于该第一电压值。

21.根据权利要求11所述的控制单元，其特征在于，其中该控制单元所控制的转换电路包含复数个串联的电感。

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