CN101924464B - 供多相dc-dc转换器使用的组件故障检测 - Google Patents

供多相dc-dc转换器使用的组件故障检测 Download PDF

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Abstract

本文中所提供的是监视多相DC-DC转换器内的故障的电路、系统和方法。这可包括监视DC-DC转换器的通道的超常失衡(WOB)状况，并取决于所检测到的WOB状况监视组件故障。如果在预定时段期间WOB状况之一比另一种WOB状况多发生至少指定次数，则可检测到故障。该DC-DC转换器和/或另一电路可响应于所检测到的故障而关闭。另外或替换地，组件故障检测信号可响应于所检测到的故障来输出。

Description

供多相DC-DC转换器使用的组件故障检测
优先权
本申请要求以下美国专利申请的优先权：
·迪莫塞·马海尔(Timothy Maher)于2010年1月21日提交的题为“COMPONENT FAULT DETECTION FOR USE WITH A MULTI-PHASEDC-DC CONVERTER”(供多相DC-DC转换器使用的组件故障检测)的美国专利申请No.12/691,589(律师案卷号No.ELAN-01234US1)；
·迪莫塞·马海尔于2010年1月21日提交的题为“WAY OUT OFBALANCE(WOB)CURRENT CORRECTION FOR USE WITH AMULTI-PHASE DC-DC CONVERTER”(供多相DC-DC转换器使用的超常失衡(WOB)电流校正)的美国专利申请No.12/691,438(律师案卷号No.ELAN-01233US1)；
·迪莫塞·马海尔于2009年6月16日提交的题为“SOFT START(SS)FAULT DETECTOR FOR USE WITH A TWO-PHASE DC-DCCONVERTER”(供两相DC-DC转换器使用的软启动(SS)故障检测器)的美国临时专利申请No.61/187,607(律师案卷号No.ELAN-01234US0)；以及
·迪莫塞·马海尔于2009年6月16日提交的题为“TWO-PHASE WAYOUT OF BALANCE(WOB)CURRENT CORRECTION FOR USE WITH ATWO-PHASE DC-DC CONVERTER”(供两相DC-DC转换器使用的两相超常失衡(WOB)电流校正)的美国临时专利申请No.61/187,598(律师案卷号No.ELAN-01233US0)，所有这些专利申请通过引用结合于此。
技术领域
本发明诸实施例一般涉及多相DC-DC转换器、供多相DC-DC转换器使用的方法、以及供多相DC-DC转换器使用的组件故障检测电路。
现有技术
DC-DC转换器一般将直流电从第一电压电平和电流电平转换成第二电压和电流电平。例如，降压DC-DC转换器可将10Amps下12V的电压输入(V输入)转换成100Amps下约1.2V的电压输出(V输出)。作为一更具体的示例，两相DC-DC转换器可包括脉宽调制器(也简称为调制器)，其包括第一脉宽调制输出(PWM1输出)和第二PWM输出(PWM2输出)。PWM1输出和PWM2输出处输出的信号，也称为PWM1输出信号和PWM2输出信号，异相180°。换言之，PWM2输出信号落后(或领先)于PWM1输出信号180°。
常规地，PWM1输出和PWM2输出所输出的这些异相180°的信号直接驱动一对驱动器-MOSFET级，它们可被称为DrMOS1和DrMOS2。DrMOS1可被视为是两相DC-DC转换器的第一通道的一部分，而DrMOS2可被视为是两相DC-DC转换器的第二通道的一部分。
该DC-DC转换器所输出的电压电平优选地是具有相对严格容限(例如±1％)的经调节的电压电平。另外，优选该两相DC-DC转换器的两个通道一般是平衡的，即每个通道一般大致处理相同量的功率和电流，从而这两个通道之一不因处理太多功率和电流而受损。然而，高频负载瞬变事件会不合需要地影响通道之间的这一平衡，从而不利地影响两相DC-DC转换器所产生的电压、并且可能损坏DC-DC转换器内的组件。当例如与DC-DC转换器的电压输出连接的一个或多个负载(例如CPU)在先前掉电之后上电、或者在相对高频的情况下在高功率工作状态(例如以最大时钟频率工作)与低功率工作状态(例如休眠模式或待机模式)之间交替(但不限于此)时，这些高频负载瞬变状况可发生。
DC-DC转换器可经历故障，例如因为感应器和/或驱动器-MOSFET级或其一部分缺失、失效、连接不正确、或变得断开。这些故障如果不正确处理会导致对DC-DC转换器以及DC-DC转换器连接在其中的更大电路的损坏。
发明内容
本发明的具体实施例涉及供多相DC-DC转换器使用的组件故障检测电路。这种多相DC-DC转换器可以是例如包括脉宽调制器的两相DC-DC转换器，该脉宽调制器适于输出第一脉宽调制信号(PWM1输出)和与第一脉宽调制信号(PWM1输出)基本上异相180°的第二脉宽调制信号(PWM2输出)。该DC-DC转换器还可包括第一和第二驱动器MOSFET级(DrMOS1和DrMOS2)，且每个DrMOS级都具有一个输入和一个输出。例如，每个DrMOS级都可包括一个驱动器和一对功率场效应晶体管(FET)。此外，该DC-DC转换器可包括第一电感器(L1)和第二电感器(L2)，该第一电感器(L1)具有取决于第一驱动器MOSFET级(DrMOS1)的输出驱动的一个端子，而第二电感器(L2)具有取决于第二驱动器MOSFET级(DrMOS2)的输出驱动的一个端子。如果例如DC-DC转换器的电感器(例如L1或L2)和/或驱动器MOSFET级(例如DrMOS1或DrMOS2)或其一部分缺失、失效、未正确连接、或断开，则组件故障检测电路能检测到故障。
根据一实施例，组件故障检测电路包括超常失衡(WOB)检测器和组件故障检测器。WOB检测器适于检测DC-DC转换器内的WOB状况。组件故障检测器适于基于所检测到的WOB状况来检测故障。例如，组件故障检测器可适于在预定时段内一种WOB状况的发生比另一种WOB状况至少多指定次数的情况下检测到故障。该预定时段可以是例如时间和/或电压相关的软启动的指定初始部分。此外或替换地，预定时段可以是在DC-DC转换器工作期间周期性地重置的指定时间量。在另一实施例中，预定时段可以是最后的M个时钟周期，从而导致组件故障检测器实质上监视WOB状况的移动平均。
根据一实施例，组件故障检测器包括加法/减法计数器，其被配置成在检测到第一WOB状况时加法(或减法)计数，且在检测到第二WOB状况时在另一方向上计数。使用该加法/减法计数器，可在计数器的计数值超过指定阈值时检测到故障。
本发明的诸实施例还涉及包括如上所述的组件故障检测电路的多相DC-DC转换器。
本发明的诸实施例还涉及用于检测多相DC-DC转换器内的组件故障的方法。根据一实施例，这种方法包括监视DC-DC转换器的通道的多个WOB状况，并基于所检测到的WOB状况来监视故障。例如，如果在预定时段内一种WOB状况的发生比另一种WOB状况至少多指定次数，则可检测到故障。此外或替换地，该方法可包括响应于检测到故障关闭DC-DC转换器和/或另一电路。此外或替换地，组件故障检测信号可响应于检测到故障来输出。
本发明内容并不旨在归纳本发明的所有实施例。本发明诸实施例的其它和替代实施例、以及各个特征、方面和优点将从以下阐述的详细描述、附图和权利要求中变得更加显而易见。
附图说明
图1A示出根据本发明一实施例的包括WOB再平衡器的两相DC-DC转换器。
图1B示出根据本发明一具体实施例的图1A的两相DC-DC转换器和WOB再平衡器的附加细节。
图1C和1D示出图1A和1B中所示的驱动器MOSFET级的示例性附加细节。
图2示出根据一实施例的用以实现图1A中介绍的脉冲路径导向器的电路系统。
图3示出根据本发明一实施例的组件故障检测器。
图4A示出常规DC-DC转换器的模拟结果，其示出在约220us和280usIL1和IL2失衡至可视为超常失衡(WOB)的点，这是因引入了模拟高频负载瞬变而引起的。
图4B示出根据本发明一实施例的在引入相同的模拟高频负载瞬变的情况下实现再平衡的DC-DC转换器的模拟结果。
图5(包括5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G、5H和5J)示出模拟波形图，其用来示出可如何利用图1A和1B的实施例将多个相位从一个通道移至另一个通道以平衡两相DC-DC转换器的两个通道的细节。
图6(包括6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H和6J)与图5相似，但仅有一个脉冲从PWM2输出移至PWM1，且没有脉冲被从PWM1输出移至PWM2。
图7(包括7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H和7J)与图5和图6相似，但模拟中施加了更激烈的高频负载瞬变，这导致多得多的脉冲从PWM1输出移至PWM2，并从PWM2输出移至PWM1。
图8(包括8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G、8H和8J)和图9(包括9A-9J)针对不同的模拟响应与图5-7相似。
图10(包括10A、10B和10C)和图11(包括11A、11B、11C、11D、11E和11F)示出图1A和1B的电感器L1在200us断开时的模拟。
图12是用于归纳可用来再平衡通过多相DC-DC转换器的电流的本发明的各个方法的高级流程图。
图13是用于归纳可用来检测多相DC-DC转换器内的组件故障的本发明的各个方法的高级流程图。
图14是实现本发明诸实施例的一示例性系统的框图。
具体实施方式
图1A示出根据本发明一实施例的两相DC-DC转换器100。参照图1A，两相DC-DC转换器100包括脉宽调制器102(还简称为调制器)，其包括第一脉宽调制输出(PWM1输出)和第二PWM输出(PWM2输出)。PWM1输出和PWM2输出处输出的信号，也可称为PWM1输出信号和PWM2输出信号，基本上异相180°。换言之，PWM2输出信号落后(或领先)于PWM1输出信号基本上180°。在图1A中示出的还有组件故障检测器120，其在以下参照图3和12更详细地描述。
两相DC-DC转换器100还包括示为DrMOS1和DrMOS2的一对驱动器-MOSFET级106_1和106_2。在一实施例中，每个DrMOS能用作具有低输出阻抗的电平移位器。例如，每个DrMOS可连接在12V电轨和接地(gnd)之间，可在其输入端接收在0与5V之间变化的逻辑电平PWM信号，且可输出具有(与在其输入处接收的PWM信号)基本上相同的脉宽和占空比但在0与V输入(例如12V)之间变化的PWM信号。为此，每个DrMOS级106可包括例如如图1C所示的驱动器电路系统和一对功率场效应晶体管(FET)。或者，每个DrMOS级106可包括例如如1D所示的驱动器电路系统、单个功率FET、以及二极管。其它DrMOS级配置也是可能的，且在本发明的范围内。
输入至DrMOS1的信号将被称为PWM1，而输入至DrMOS2的信号将被称为PWM2。DrMOS1响应于输入至DrMOS1的相对低功率PWM1方波信号产生相对高功率的方波信号。同样，DrMOS2响应于输入至DrMOS1的相对低功率PWM2方波产生相对高功率的方波信号。常规地，PWM1与PWM1输出信号相同，而PWM2与PWM2输出信号相同。
DrMOS1 106_1和DrMOS2 106_2的方波输出被分别提供给电感器L1和L2的一侧(即，一端)。当两个通道完全匹配和平衡时，通过电感器L1和L2的电流是异相180°且振幅相等的锯齿形信号。为了感测通过电感器的电流，极低电阻(例如1mΩ)电阻器R1和R2能被连接至电感器L1和L2的另一侧(即，端)(且电阻器R1和R2的另一侧/端是提供两相DC-DC转换器的输出电压V输出1和V输出2的输出端子)。可使用用于允许感测通过两个电感器L1和L2(或更一般地两个通道)的电流的替换电路系统。例如，替代如图1所示地将R1和R2与L1和L2串联连接，电感器本身的直流电阻(DCR)可用于感测电感器电流，或者电阻器R1和R2可与L1和L2并联连接以提取各个电感器中的串联电阻。其它变体是可能的，且在本发明的范围之内。
在一个实施例中，V输出1和V输出2可连接在一起(例如短接在一起)以提供DC-DC转换器的输出(V输出)。另外，可存在反馈电路系统，用于向脉宽调制器提供V输出1、V输出2和/或V输出或指示这些电压的信号以例如调节PWM1输出和PWM2输出的占空比以使V输出1、V输出2和/或V输出处于期望调节电平。然而，由于这种反馈电路系统是众所周知的且对本发明诸实施例而言不是重要的，因此现在示出这种反馈电路系统且不再赘述。
图1A所示的还有标示为1081和1082的一对电流感测放大器ISENAMP1和ISEN AMP2，它们分别输出指示电阻器R1和R2两端的电压的感测电流IL1和IL2，这导致由感测放大器所输出的电流IL1和IL2实质上追随通过电感器L1和L2的电流。换言之，电流IL1指示通过电感器L1的电流，更一般地指示通过DC-DC转换器的第一通道的电流。同样，电流IL2指示通过电感器L2的电流，更一般地指示通过DC-DC转换器的第二通道的电流。示例性锯齿电流IL1和IL2在图1B中部示出，且如下所述。当使用替换电路系统来感测通过电感器L1和L2的电流(例如使用DCR电路系统来代替R1和R2)时，至感测放大器ISEN AMP1 108_1和ISENAMP2 102_2的输出可从电路的不同节点分接。
如果第一通道的组件(包括DrMOS1、L1和R1)与第二通道的组件(包括DrMOS2、L1和R1)完全匹配，则IL1和IL2应具有相同振幅且异相180°，并且两个通道都将提供相同的电流和功率。然而，由于不可避免的组件失配，一个通道将往往提供比另一个通道更大的电流和功率。存在可用来补偿这些组件失配的公知电路系统和技术，但这种补偿不是本发明的主题。因此，不示出针对组件失配作补偿的电路系统和技术并且不作赘述。
如上所述，DC-DC转换器输出的电压电平优选地是具有严格容限(例如±1％)的经调节的电压电平。这种经调节的电压电平可例如通过数字码动态编程。另外，优选该两相DC-DC转换器的两个通道一般是平衡的，即每个通道一般处理相同量的功率和电流，从而这两个通道之一不因处理太多功率和电流而受损。然而，高频负载瞬变事件会不合需要地影响这些通道之间的这种电流和功率平衡，从而不利地影响两相DC-DC转换器所产生的电压、并且可能损坏DC-DC转换器内的组件。当例如与DC-DC转换器的电压输出相连接的一个或多个负载(例如CPU)在先前掉电之后上电(但不限于此)时，这些高频负载瞬变状况可发生。如下所述的本发明的具体实施例可用来响应于这种高频负载瞬变事件平衡两相DC-DC转换器的两个通道之间的电流和功率。
如上所述，常规上，PWM1(即输入至DrMOS1的信号)与PWM1输出信号相同，而PWM2(即输入至DrMOS2的信号)与PWM2输出信号相同。相反，在图1A的实施例中，添加了脉冲路径导向器(PPD)电路系统104，其可被视为包括两个子PPD导向器PPD1和PPD2。PPD1和PPD2各自接收PWM1输出和PWM2输出信号两者。PPD1所输出的信号是提供给DrMOS1的PWM1信号，而PPD2所输出的信号是提供给DrMOS2的PWM2信号。以此方式，PPD1可向DrMOS1选择性地提供PWM1输出信号和/或PWM2输 出信号的脉冲，而PPD2可向DrMOS2选择性地提供PWM2输出信号和/或PWM1输出信号的脉冲。以下将讨论对PPD1和PPD2或类似的脉冲路径导向器的控制。
图1B示出PPD1和PPD2的某些示例性细节。尽管图1B中的每个PPD被示为使用一对与(AND)门、一个或非(NOR)门以及一个逆变器来实现，但可使用替代逻辑电路系统来执行PPD的脉冲重新导向或交换功能，并且这在本发明的范围之内。
再参看图1A，在该图右侧，示出了根据本发明一实施例的超常失衡(WOB)检测器112，其检测何时IL1电流和IL2电流彼此相差一指定偏置电流(I偏置)以上达至少指定时段(例如PWM1输出和PWM2输出信号的两个连续周期)。图1B示出根据一具体实施例可用来实现WOB检测器112的电路系统。
一般而言，WOB检测器112在PWM1输出和PWM2输出信号的一周期中的任一点处实时地确定何时IL1比IL2大指定偏置电流，且何时IL2比IL1大指定偏置电流。如果检测到了这种WOB状况(例如IL1比IL2大指定偏置电流)，但在该周期结束之前不再检测到该状况(例如IL1不再比IL2大指定偏置电流)，则该电路像常规的DC-DC转换器一样工作，因为PWM1与PWM1输出相同，且PWM2与PWM2输出相同。然而，如果在PWM1输出信号的整个周期中IL1保持比IL2大指定偏置电流，则如以下更详细地所述的，PWM1输出信号的一个或多个脉冲将被移(重定向)至PWM2。同样，如果在PWM2输出信号的整个周期中IL2保持比IL1大指定偏置电流，则PWM2输出信号的一个或多个脉冲将被移(重导向)至PWM1。
WOB检测器112和脉冲路径导向器104(例如PPD1和PPD2)通过将调制器102输出的一个或多个脉冲从具有较高电流的通道移至具有较低电流的通道来辅助再平衡两相DC-DC转换器。因此，WOB检测器112和脉冲路径导向器104(例如PPD1和PPD2)可被统称为WOB再平衡器。WOB检测器112检测两相DC-DC转换器内的WOB状况。脉冲路径导向器104取决于来自WOB检测器的反馈调节通过第一电感器(L1)的电流与通过第二电感器(L2)的电流之间的平衡。更一般地，脉冲路径导向器104取决于来自WOB检测器的反馈调节两个通道中的电流之间的平衡。如果存在两个以上通道则可使用相似的技术。例如，当存在两个以上通道时，对于每个通道，可检测指示通过该通道的电流的电流。另外，可检测这些检测到的电流的平均值。通过每个通道的电流可与平均通道电流作比较，并且如果通过通道的电流比所有通道的均值大了超过指定偏置，则脉冲路径导向器可将来自具有太多电流的通道的脉冲重导向至电流低于平均通道电流的一个或多个其它通道。这仅仅是如何平衡通过三个或更多通道的电流的一个示例。阅读本说明书的本领域普通技术人员将理解，有其它选择可用并且这在本发明的范围内。
图1A示出WOB检测器112可被视为包括WOB子检测器1和WOB子检测器2。图1B中的虚线将WOB检测器112的电路系统分成WOB子检测器1和WOB子检测器2。WOB子检测器1将检测何时IL1比IL2大指定偏置。WOB子检测器2将检测何时IL2比IL1大指定偏置，该指定偏置可能但不必是WOB子检测器1所使用的相同偏置。当IL1和IL2相差不超过指定偏置时，WOB检测器将不会检测到WOB状况。换言之，当IL1和IL2彼此在指定偏置内时它们没有超常失衡。
如图1B中可见，电流感测放大器ISEN AMP1驱动PMOS晶体管M1和M2的栅极。例如，电流感测放大器ISEN AMP1在其输出可包括连接有二极管的P沟道MOSFET(未示出)，其用作晶体管M1和M2的主电流反射镜。通过由M1和M2反射的主反射镜(即连接有二极管的P沟道MOSFET)的电流取决于由电流感测放大器ISEN AMP1感测的电流(例如通过R1的电流)。晶体管M1和M2分别在其漏极提供电流IM1和IM2，其指示提供给其栅极的IL1电流的幅值。为简化起见，可假设M1和M2之比为1∶1。
晶体管M1的漏极处的电流IM1被提供给包括NMOS晶体管M8和M7的电流反射镜CM1的输入，其中M8连接有二极管且由此形成CM1的输入。为简化起见，假设M8和M7之比为1∶1。这导致M7尝试将电流汇集至接地，其等于IM1。开关S 1选择性地向M7的漏极提供偏置电流I偏置。假设S 1通常是闭合的，则只要IM4+I偏置≥IM1，M7即可汇集等于IM1的电流。如以下将解释的，只要电流IL1不超常失衡，即在可接受平衡内，S 1就闭合。
因为M7尝试将等于IM1的电流汇集至接地，如果IM4+I偏置＜IM1，则M4的漏极和M7的漏极(即由这些漏极形成的节点N1)被拉至低压电轨。(低压电轨可以是Vss或接地，但对于其余讨论将假设为接地。)由此，如果M7可将节点N1拉至接地，则这指示通道1比通道2具有显著更多的电流，即通道1是WOB。换言之，如果M7尝试拉取比可用更多的电流，则晶体管的源极被拉至接地，且NMOS晶体管M7从饱和工作区转变成欧姆区。
另一电流感测放大器ISEN AMP2驱动晶体管M4和M3的栅极。例如，电流感测放大器ISEN AMP2在其输出可包括连接有二极管的N沟道MOSFET(未示出)，其用作晶体管M4和M3的主电流反射镜。通过由M4和M3反射的主反射镜(即连接有二极管的N沟道MOSFET)的电流取决于由电流感测放大器ISEN AMP2感测的电流(例如通过R2的电流)。晶体管M4和M3分别在其漏极提供电流IM4和IM3，其指示提供给其栅极的电流IL2的幅值。为简化起见，可假设M4和M3之比为1∶1。
另一电流反射镜CM2包括NMOS晶体管M6和M12，其中M12连接有二极管且由此形成CM2的输入。M3的漏极处的电流IM3被提供给CM2的输入，这将导致M6尝试将等于M3的电流汇集至接地。开关S2选择性地向M6的漏极提供偏置电流I偏置。假设S1通常是闭合的，则只要IM2+I偏置≥IM3，M6即可汇集等于IM3的电流。如以下将解释的，只要电流IL2不超常失衡(WOB)，即在可接受平衡内，S2就闭合。
因为M6尝试将等于IM3的电流汇集至接地，如果IM2+I偏置＜IM3，则M6的漏极和M2的漏极(即由这些漏极形成的节点N2)被拉至低压电轨。由此，如果M6可将节点N2拉至接地，则这指示通道2比通道1具有显著更多的电流，即通道2是WOB。换言之，如果M6尝试拉取比可用更多的电流，则晶体管的源极被拉至接地，且NMOS晶体管M6从饱和工作区转变成欧姆区。
WOB子检测器1包括连接至节点N1的输出电路系统，其将产生指示何时IL1＞IL2+I偏置的一个或多个输出。在图1B中，输出电路系统包括施密特触发器、逆变器和三个NOR门，且该输出电路产生WOB_L2H和WOB_L2Hn输出。可使用替换电路系统且在本发明的范围内。在一实施例中，当IL1＞IL2+I偏置时WOB_L2H变高，而WOB_L2Hn是互补的。类似地，WOB子检测器2包括连接至节点N2的输出电路系统，其将产生指示何时IL2＞IL1+I偏置的一个或多个输出。在图1中，输出电路系统包括施密特触发器、逆变器和三个NOR门，且该输出电路产生WOB_L1H和WOB_L1Hn输出。可以使用替换电路系统且在本发明的范围内。在一实施例中，当IL2＞IL1+I偏置时WOB_L1H变高，而WOB_L1Hn是互补的。在图1中，WOB_L1Hn和WOB_L2H被提供给PPD1来控制PPD1，而WOB_L1H和WOB_L2Hn被提供给PPD2来控制PPD2。
当WOB子检测器1检测到IL1＞IL2+I偏置(其可被称为IL1是WOB)时，以下两者同时发生：开关S1打开以使I偏置不再被提供给节点N1；且IL1＞IL2+I偏置的检测被用来控制PPD1和PPD2。更具体地，当在来自调制器的PWM1输出变高时IL1为WOB时，PPD1和PPD2将被控制成使PWM2(即对DrMOS2的输入)接收PWM1输出和PWM2输出信号两者的脉冲、同时阻断PWM1输出(即，对DrMOS1的输入保持为低)，以尝试使两个通道再平衡。换言之，通常将用来驱动DrMOS1的脉冲将被移至另一通道以改为驱动DrMOS2。
类似地，当WOB子检测器2检测到IL2＞IL1+I偏置(其可被称为IL2是WOB)时，以下两者同时发生：开关S2打开以使I偏置不再被提供给节点N2；且IL2＞IL1+I偏置的检测被用来控制PPD1和PPD2。更具体地，当在来自调制器的PWM2输出变高时IL2为WOB时，PPD1和PPD2将被控制成使PWM1(即，对DrMOS1的输入)接收PWM1输出和PWM2输出信号两者的脉冲、同时阻断PWM2输出(即，对DrMOS2的输入保持为低)，以尝试使两个通道再平衡。换言之，通常将用来驱动DrMOS2的脉冲将被移至另一通道以改为驱动DrMOS1。
为提供滞后，在需要时可添加另外一对电流源，该对电流源之一被连接至节点N1与接地之间，而另一个则被连接在节点N2与接地之间。这些电流源可用于选择性地将来自节点N1和N2的电流汇集至接地。当开关S1打开时连接在节点N1与接地之间的附加电流源的开关可被闭合，而当开关S2打开时连接在节点N2与接地之间的附加电流源的开关将被闭合。添加滞后有助于系统返回至更接近平衡，而不是就处于WOB边缘。
在一实施例中，此脉冲的移动可花两个周期来展开。更具体地，在周期1，PWM1可显著增大通过电感器L1的电流以使WOB_L1H变高(即WOB子检测器1检测到IL1＞IL2+I偏置)。然后(例如约500ns之后)响应于PWM2，DrMOS2将向电感器L2提供脉冲。通常该通过电感器L2的电流的增大将把WOB_L1H信号重置回低。然而，如果高侧和低侧通道都失衡，则在周期2期间WOB_L1H可保持为高。当PWM1输出信号的下一脉冲由调制器输出时，脉冲路径导向器(例如PPD1和PPD2)将把该脉冲提供给PWM2(即DrMOS2的输入)，而非PWM1(即，非DrMOS1的输入)。WOB再平衡器也将PWM2输出信号的下一个脉冲提供给PWM2(即DrMOS2的输入)从而导致DrMOS2接收到期望送往DrMOS1的脉冲和期望送往DrMOS2的脉冲两者，而DrMOS1则没有接收到任何脉冲。以此方式，系统可通过调节相位次序来重新平衡。
根据诸具体实施例，可另外设置电路系统来确保没有一个DrMOS会接收太多脉冲从而损坏DrMOS和/或电感器。例如，这种附加电路系统可用来确保没有一个DrMOS会接收超过调制器102所输出的最后Y个脉冲中的X个脉冲，其中X＞Y(例如X＝3且Y＝2)。
图2示出根据一实施例以确保没有一个DrMOS会接收太多脉冲的方式来实现PPD1和PPD2(或更一般地脉冲路径导向器104)的电路系统。相应地，这种电路系统可被称为限制器电路系统，因为它限制可接收/移动的脉冲的量。图2所示的其它电路系统确保移动整个脉冲，而不是仅仅移动脉冲的一部分。图2还包括允许启用和禁用脉冲路径导向器104的电路系统。
图3示出组件故障检测器120的示例性细节。组件故障检测器120可使用从图1和2的电路中习得/推断的信息/信号来确定例如在DC-DC转换器100启动期间是否存在故障。例如，图3的组件故障检测器可用来确定电感器(L1或L2)或DrMOS(DrMOS1或DrMOS2)之一或其一部分何时缺失、失效、或未正确连接。图3的细节如下所述。
图4A示出常规DC-DC转换器的模拟结果，其示出在约220us和280usIL1和IL2失衡至可视为WOB的点，这是因引入模拟高频负载瞬变而引起的。图4B示出相同DC-DC转换器但添加和使用了WOB再平衡器的模拟结果，其中引入了相同的模拟高频负载瞬变。如根据图4B可理解的，WOB再平衡器将使通过电感器L1和L2的电流IL1和IL2分别更接近彼此地追随，这是合乎需要的。更一般地，WOB再平衡器将使两个通道中的电流和功率更接近彼此地追随。
图5A-5J(统称为图5)的波形用来示出图1实施例的操作的更多细节。图5A和5B分别示出由图1中的调制器输出的PWM1输出和PWM2输出信号。图5C和5D分别示出输入至DrMOS1的PWM1信号和输入至DrMOS2的PWM2信号。换言之，图5C示出PPD1的输出而图5D示出PPD2的输出。图5E和5F分别是图1中节点N2和N1上的电压，它们是提供给WOB子检测器2和WOB子检测器1的输出电路系统的电压。图5G和5H分别是由WOB子检测器1和WOB子检测器2输出的逻辑高信号WOB_1H和WOB_2H。更具体地，当IL1＞IL2+I偏置时WOB_L1H响应于节点N1被拉至接地而变高，且当IL2＞IL1+I偏置时WOB_L2H响应于节点N2被拉至接地而变高。图5J是指示通过电感器L1和L2的电流的感测电流信号IL1和IL2。
在图5中，高频负载瞬变在约30us开始。如根据图5可以理解，在30us之前，节点N1和N2上的电压基本上保持于5V，从而使WOB_L1H和WOB_L2H保持为低，这使PWM1追随(即基本上等于)PWM1输出并使PWM2追随PWM2输出。然而，从约30us开始，节点N2被拉至接地达0.5us，返回至5V达0.5us，然后拉至接地达另一个1us，这使WOB_L2H变高同时N2被拉至接地。负载瞬变还使节点N1从约32us开始被拉至接地达约1us，这使WOB_L1H变高同时N1被拉至接地。WOB_L1H和WOB_L2H信号以及其互补的WOB_L1Hn和WOB_L2Hn被用来控制PPD1和PPD2，如上所述。这导致PWM2输出的(图5B中的)脉冲502和506被移至(图5C中的)PWM1，而PWM1输出的(图5A中的)脉冲504被移至(图5D中的)PWM2，以平衡两相DC-DC转换器的两个通道。
图6与图5相似，但仅有一个脉冲602从PWM2输出移至PWM1，且没有脉冲从PWM1输出移至PWM2。
图7与图5和6相似，且有更激烈的高频负载瞬变施加于模拟中，这导致更多的脉冲(即脉冲704、708和712)从PWM1输出移至PWM2，且有更多的脉冲(即脉冲702、706和710)从PWM2输出移至PWM1。
图8和9与图5-7相似，但针对不同的模拟响应。
再参看图1A，在具体实施例中，脉冲路径导向器104从脉宽调制器102处接收第一和第二脉宽调制信号(PWM1输出和PWM2输出)。另外，脉冲路径导向器104取决于来自WOB检测器112的反馈，选择性地向第一和第二驱动器MOSFET级(DrMOS1和DrMOS2)的输入提供第一和第二脉宽调制信号(PWM1输出和PWM2输出)的脉冲，以调节第一电流(IL1)与第二电流(IL2)之间的平衡，且由此调节通过第一电感器(L1)的电流与通过第二电感器(L2)的电流之间的平衡。在一实施例中，脉冲路径导向器104选择性地向第一驱动器MOSFET级(DrMOS1)的输入或第二驱动器MOSFET级(DrMOS2)的输入提供第一脉宽调制信号(PWM1输出)的各个脉冲，且可选择性地向第一驱动器MOSFET级(DrMOS1)的输入或第二驱动器MOSFET级(DrMOS2)的输入提供第二脉宽调制信号(PWM2输出)的各个脉冲。
在另一实施例中，在向第一和第二驱动器MOSFET级(DrMOS1和DrMOS2)提供第一和第二脉宽调制信号(PWM1输出和PWM2输出)之前，脉冲路径导向器104交换由脉宽调制器102输出的第一和第二脉宽调制信号(PWM1输出和PWM2输出)的相位。再一次，这用来调节第一电流(IL1)与第二电流(IL2)之间的平衡，且由此调节通过第一与第二电感器(L1与L2)的电流之间的平衡。
更一般地，脉冲路径导向器104调节多相DC-DC转换器的各个通道中的电流之间的平衡，以由此平衡通道中的电流和功率。
现在将使用图12来归纳可用来再平衡通过多相DC-DC转换器的电流的本发明的各个方法。参看图12，在步骤1202，监视多相DC-DC转换器内的WOB状况。此外，如步骤1204所示，通过多相DC-DC转换器的多个通道的电流之间的平衡取决于在步骤1202检测到的WOB状况来进行调节。
根据具体实施例，步骤1202可包括检测在指示通过第一电感器(例如图1A和1B中的L1)的电流的第一电流(例如IL1)比指示通过第二电感器(例如图1A和1B中的L2)的电流的第二电流(例如IL2)大了超过预定偏置电流时的第一WAB状况。另外，步骤1202可包括检测在指示通过第二电感器(例如图1A和1B中的L2)的电流的第二电流(IL2)比指示通过第一电感器(L1)的电流的第一电流(IL1)大了超过预定偏置电流时的第二WAB状况。更一般地，步骤1202可包括检测在指示通过DC-DC转换器的第一通道的电流的第一电流比指示通过DC-DC转换器的第二通道的电流的第二电流大了超过预定偏置电流时的第一WAB状况。另外，步骤1202可包括检测在通过DC-DC转换器的第二通道的第二电流比通过DC-DC转换器的第一通道的第一电流大了超过预定偏置电流时的第二WAB状况。因为本文中所述的WOB状况涉及超常失衡的电流，所以WOB状况可更为具体地称为“WOB电流状况”。由此，第一WOB状况可称为“第一WOB电流状况”，而第二WOB状况可称为“第二WOB电流状况”。
根据具体实施例，步骤124可包括取决于在步骤1202检测到的WOB状况，向第一与第二驱动器MOSFET级(例如图1A和1B中的DrMOS1和DrMOS2)提供第一与第二脉宽调制信号(例如PWM1输出与PWM2输出)的脉冲，以调节第一电流(例如IL1)与第二电流(例如IL2)之间的平衡。这将具有调节两个通道中的电流之间的平衡的效果，例如调节通过第一电感器(L1)的电流与通过第二电感器(L2)的电流的平衡。这可包括选择性地向第一驱动器MOSFET级(DrMOS1)的输入或第二驱动器MOSFET级(DrMOS2)的输入提供第一脉宽调制信号(PWM1输出)的各个脉冲，且可选择性地向第一驱动器MOSFET级(DrMOS1)的输入或第二驱动器MOSFET级(DrMOS2)的输入提供第二脉宽调制信号(PWM2输出)的各个脉冲。
根据其它实施例，步骤1204可包括在向第一和第二驱动器MOSFET级(例如图1A和1B中的DrMOS1和DrMOS2)提供第一和第二脉宽调制信号(PWM1输出和PWM2输出)之前，交换由脉宽调制器输出的第一和第二脉宽调制信号(例如PWM1输出和PWM2输出)的相位，以调节两个通道中的电流之间的平衡。
现在将再次参考图3，其如上所述是组件故障检测器120的一个实施例，组件故障检测器120可用于确定何时存在例如由于电感器(L1或L2)或DrMOS(DrMOS1或DrMOS2)之一或其一部分缺失、失效、未正确连接、或断开所引起的故障。在一实施例中，这通过对从PWM1输出移至PWM2和/或从PWM2输出移至PWM1的脉冲的数量计数来实现。如果例如在系统启动期间在一个方向上移动的脉冲的数量超过在另一方向上移动的脉冲的数量达至少指定阈值量，则这指示故障。这种故障在检测到时可用来关断电路以避免或最小化对其中使用DC-DC转换器的更大电路的损坏。此外或替换地，这种故障在被检测到时可用来产生组件故障检测信号，该组件故障检测信号可被提供给另一子系统。还应注意，组件故障检测器可在除启动、或软启动之外的期间使用，如下所述。
参看图3，数字加法/减法计数器310被示为包括加法输入、减法输入、时钟(clk)输入、重置(rst)输入、以及多个输出(示为Q0-Q7，且Q0为最低有效位(LSB))。加法/减法计数器310的加法输入被示为在脉冲从PWM1输出移至PWM2的任何时候接收脉冲，而减法输入被示为在脉冲从PWM2输出移至PWM1的任何时候接收脉冲(但至加法输入和减法输入的输入可被反转)。时钟输入被示为接收使用NAND门和图2中产生的PWM1-2n和PWM2-1n信号所产生的时钟信号，但不限于此。例如，时钟信号可替换地通过对PWM1输出和PWM2输出信号求或产生。第二NAND门将响应于例如在软启动状况期间增压的基准电压达到指定电压(例如0.5V)的指定状况重置数字加法/减法计数器。在图3的配置中，加法/减法计数器将从芯片(加法/减法计数器位于其中)启用之时起进行加法/减法计数，直至增压中的基准电压达到0.5V。这种基准电压可以是例如数模转换器(DAC)的输出，但不限于此。如果在基准电压达到指定电平(例如0.5V)之前加法/减法计数器310加法(或减法)计数至指定计数值(例如16)，则检测到软启动故障(SS故障)。然而，如果到基准电压达指定电平(例如0.5V)时计数器没有加法(或减法)计数至指定值(例如16)，则对重置引脚的输入变高且保持为高(直到掉电和另一软启动发生)，并且没有检测到故障。
由于脉冲的移动是WOB检测器112所检测到的WOB状况的结果，因此组件缺陷检测器120实质上监视一种WOB状况的发生比另一种WOB状况频繁多少。换言之，如果在预定时段期间WOB状况之一比另一种WOB状况多发生至少指定次数，则组件故障检测器120可检测到故障。
再参看图1A，根据一实施例，组件故障检测器120监视在DC-DC转换器的指定时段(例如软启动)期间(或更一般地，在DC-DC转换器位于其内的较大电路的诸如软启动的指定时段期间)WOB检测器112的输出。如果在软启动的初始部分(其可以是时间和/或电压相关的)期间DC-DC转换器的一个通道处于WOB比另一个通道多至少指定阈值量次(例如，第一通道处于WOB比第二通道多16次，或反之)，则检测到SS故障，否则则没有检测到SS故障。作为一更具体示例，如果第一通道在软启动的初始部分期间处于WOB达20次，而第二通道在软启动的初始部分期间处于WOB只有4次，则因为第一通道处于WOB比第二通道多16次而能检测到SS故障。
组件故障检测器120可在除启动外的其它时段期间使用，例如通过在启动之后周期性地重置加法/减法计数器310。如果在计数器310被重置之前一个通道处于WOB比另一个通道多至少指定阈值量次，则检测到故障状况。如上所述，当检测到故障时，DC-DC转换器可被关闭以避免或最小化对其内使用DC-DC转换器的较大电路的损坏。这种关闭可例如通过三态化驱动器MOSFET级的MOSFET的输出来进行，但不限于此。另外，或替换地，这种故障在被检测到时可用来产生可被提供给另一子系统的组件故障检测信号，该另一子系统可储存组件故障检测信息和/或确定并控制如何处理所检测到的故障。
只要电路至少包括WOB检测器112电路，组件故障检测器120就可在具有或不具有如上所详述的WOB再平衡器的情况下使用。因此，WOB检测器112可被视为是组件故障检测电路的一部分。换言之，组件故障检测电路可被视为还包括本文中所述的WOB检测器112和组件故障检测器120或类似的这种电路。
图10(包括图10A-10C)和图11(包括图11A-11F)示出图1的电感器L1在200us断开的模拟。如从图10B和图11E可以理解，这将导致在L1电感器断开之后约40us SS故障信号(在图3中标示)变高。在此示例中，当比从PWM2输出移至PWM1的脉冲多16个的脉冲从PWM1输出移(重定向)至PWM2时，SS故障变高。
图13是用于归纳可用来检测多相DC-DC转换器内的组件故障的本发明的各个方法的高级流程图。参看图13，在步骤1302监视多相DC-DC转换器的通道的WOB状况。步骤1302与上述步骤1202相似，因此无需赘述。在步骤1304，取决于检测到的WOB状况来监视组件故障。例如，如果在预定时段期间WOB状况之一比另一种WOB状况多发生至少指定次数，则在步骤1304可检测到故障。预定时段可以是例如软启动的指定初始部分。另外，或替换地，预定时段可以是在DC-DC转换器工作期间周期性地重置的指定时间量。在另一实施例中，预定时段可以是最后的M个时钟周期，从而导致组件故障检测器实质上监视WOB状况的移动平均。如上所述，如果例如DC-DC转换器的电感器(例如L1或L2)和/或驱动器-MOSFET级(例如DrMOS1或DrMOS2)或其一部分缺失、失效、不正确地连接或断开，则组件故障可发生。
图14是包括一对多相DC-DC转换器100的示例性系统(例如计算机系统)的一部分的框图，每一个多相DC-DC转换器100还具有相应的组件故障检测器120。参照图14，该系统包括例如母板的印刷电路板(PCB)1402，其上定位有向每一个多相DC-DC转换器100提供Vdd(例如5V)和V输入(例如12V)的AC/DC电源1410。Vdd和V输入相同(例如12V)也是可能的，在该情形中AC/DC电源仅需产生单个电压电平。AC/DC电源1410可替换地定位于PCB 1402之外。多相DC-DC转换器100之一被示为用来产生第一电压电平(V输出_a)，该电平被用来向中央处理单元(CPU)1420供电。另一个多相DC-DC转换器100被示为用来产生第二电压电平(V输出_b)，该电平被用来向图形处理单元(GPU)1430供电或用来向第二CPU(例如如经常在具有多个CPU的服务器中实现)供电。取决于CPU1420和GPU 1430的功率要求，V输出_a和V输出_b可相同或不同。每个多相DC-DC转换器100内都有WOB再平衡器，其包括WOB检测器112和脉冲路径导向器114。图14所示系统的部分可在还包括其它模块的计算机系统中使用，其它模块诸如但不限于存储器(例如随机存取存储器(RAM)、闪存、高速缓存等)、存储设备(例如硬盘、DVD-R/RW、CD-R/RW或RAM)、有线接口模块(例如USB、RS-232串行端口、以太网卡)、被配置成使用无线协议(例如蓝牙、WiFi、IEEE 802.11等)通信的无线接口模块、显示器等。
前面的描述是关于本发明的优选实施例的。这些实施例是出于例示和描述的目的提供的，但并非旨在是穷尽的或将本发明限于所公开的精确形式。许多修改和变体对本领域技术人员将是显而易见的。选择和描述诸实施例是为了最佳地描述本发明的原理和实践应用，从而使得本领域技术人员能够理解本发明。相信略微的修改和变化在本发明的精神和范围内，例如具有两个以上通道/相位、和/或将本发明应用于除所示降压转换器拓扑外的DC/DC转换器拓扑。其目的是，本技术的范围要由所附权利要求书及其等效方案来限定。

Claims (23)

1.一种供两相DC-DC转换器使用的组件故障检测电路，其包括
脉宽调制器，其适于输出第一脉宽调制信号（PWM1输出）和基本上与第一脉宽调制信号（PWM1输出）异相180°的第二脉宽调制信号（PWM2输出），
第一通道，包括具有输入和输出的第一驱动器MOSFET级（DrMOS1），以及具有取决于所述第一驱动器MOSFET级（DrMOS1）的输出驱动的端子的第一电感器（L1），
第二通道，包括具有输入和输出的第二驱动器MOSFET级（DrMOS2），以及具有取决于所述第二驱动器MOSFET级（DrMOS2）的输出驱动的端子的第二电感器（L2），
其中所述组件故障检测电路包括：
超常失衡（WOB）检测器，其适于检测所述两相DC-DC转换器内的超常失衡（WOB）状况；以及
组件故障检测器，适于取决于所述超常失衡（WOB）检测器检测到的超常失衡（WOB）状况之一的发生相对于另一所述超常失衡（WOB）状况频繁多少而检测故障。
2.如权利要求1所述的组件故障检测电路，其特征在于，所述超常失衡（WOB）检测器适于
检测在通过所述第一通道的电流比通过所述第二通道的电流大了超过指定阈值时的第一超常失衡（WOB）状况，以及
检测在通过所述第二通道的电流比通过所述第一通道的电流大了超过指定阈值时的第二超常失衡（WOB）状况。
3.如权利要求2所述的组件故障检测电路，其特征在于，所述组件故障检测器适于在预定时段内所述第一超常失衡（WOB）状况和所述第二超常失衡（WOB）状况之一的发生比另一种至少多指定次数的情况下检测故障。
4.如权利要求3所述的组件故障检测电路，其特征在于，所述预定时段包括软启动的指定初始部分。
5.如权利要求3所述的组件故障检测电路，其特征在于，所述预定时段在所述DC-DC转换器工作期间周期性地重置，和/或所述预定时段是所述DC-DC转换器工作期间的最后指定数量个时钟周期。
6.如权利要求2所述的组件故障检测电路，其特征在于，所述组件故障检测器包括加法/减法计数器，其被配置成在检测到所述第一超常失衡（WOB）状况时进行加法计数和减法计数中的一种计数，且在检测到所述第二超常失衡（WOB）状况时进行加法计数和减法计数中的另一种计数。
7.一种供两相DC-DC转换器使用的方法，所述两相DC-DC转换器包括
脉宽调制器，其适于输出第一脉宽调制信号（PWM1输出）和基本上与第一脉宽调制信号（PWM1输出）异相180°的第二脉宽调制信号（PWM2输出），
第一通道，包括具有输入和输出的第一驱动器MOSFET级（DrMOS1），以及具有取决于所述第一驱动器MOSFET级（DrMOS1）的输出驱动的端子的第一电感器（L1），
第二通道，包括具有输入和输出的第二驱动器MOSFET级（DrMOS2），以及具有取决于所述第二驱动器MOSFET级（DrMOS2）的输出驱动的端子的第二电感器（L2），
其中，所述方法包括：
(a)监视所述两相DC-DC转换器内的超常失衡（WOB）状况；以及
(b)取决于所检测到的超常失衡（WOB）状况之一的发生相对于另一所述超常失衡（WOB）状况频繁多少而监视组件故障。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(a)包括：
(a.1)检测在通过所述第一通道的电流比通过所述第二通道的电流大了超过指定阈值时的第一超常失衡（WOB）状况，以及
(a.2)检测在通过所述第二通道的电流比通过所述第一通道的电流大了超过指定阈值时的第二超常失衡（WOB）状况；以及
步骤(b)包括如果在预定时段期间所述第一超常失衡（WOB）状况和所述超常失衡（WOB）状况之一的发生比另一种至少多指定次数，则检测组件故障。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预定时段在所述DC-DC转换器工作期间周期性地重置，和/或所述预定时段是所述DC-DC转换器工作期间的最后指定数量个时钟周期。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(b)包括
当检测到所述第一和第二超常失衡（WOB）状况之一时递增计数值；
当检测到所述第一和第二超常失衡（WOB）状况中的另一种状况时递减所述计数值；以及
当所述计数值超过指定阈值时检测故障。
11.一种多相DC-DC转换器，包括：
脉宽调制器，适于输出具有彼此不同相位的N个脉宽调制信号，其中N≥2，
N个通道，每一个通道都包括具有输入和输出的驱动器MOSFET级以及具有取决于所述驱动器MOSFET级的输出驱动的端子的电感器，
超常失衡（WOB）检测器，其适于监视N个通道内的多个超常失衡（WOB）状况；以及
组件故障检测器，其适于取决于由所述超常失衡（WOB）检测器检测到的超常失衡（WOB）状况之一的发生相对于另一所述超常失衡（WOB）状况频繁多少而检测故障。
12.如权利要求11所述的多相DC-DC转换器，其特征在于，所述组件故障检测器适于在预定时段期间所述超常失衡（WOB）状况之一的发生比所述超常失衡（WOB）状况中的另一种至少多指定次数的情况下检测故障。
13.如权利要求12所述的DC-DC转换器，其特征在于，所述预定时段包括软启动的指定初始部分。
14.如权利要求13所述的DC-DC转换器，其特征在于，所述预定时段在所述DC-DC转换器工作期间周期性地重置，和/或所述预定时段是所述DC-DC转换器工作期间的最后指定数量个时钟周期。
15.如权利要求11所述的DC-DC转换器，其特征在于，所述DC-DC转换器被配置成响应于检测到故障而关闭。
16.如权利要求11所述的DC-DC转换器，其特征在于，所述组件故障检测器被配置成响应于检测到故障而输出组件故障检测信号。
17.一种供多相DC-DC转换器使用的方法，所述多相DC-DC转换器包括：
脉宽调制器，适于输出具有彼此不同相位的N个脉宽调制信号，其中N≥2，
N个通道，每一个通道都包括具有输入和输出的驱动器MOSFET级以及具有取决于所述驱动器MOSFET级的输出驱动的端子的电感器，
其中所述方法包括：
(a)监视所述DC-DC转换器的N个通道内的多个超常失衡（WOB）状况；以及
(b)取决于所检测到的超常失衡（WOB）状况之一的发生相对于另一所述超常失衡（WOB）状况频繁多少而监视组件故障。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤(b)包括在预定时段期间所述超常失衡（WOB）状况中的一种的发生比所述超常失衡（WOB）状况中的另一种至少多指定次数的情况下检测组件故障。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述预定时段包括软启动的指定初始部分。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述预定时段在所述DC-DC转换器工作期间周期性地重置，和/或所述预定时段是所述DC-DC转换器工作期间的最后指定数量个时钟周期。
21.如权利要求17所述的方法，还包括响应于检测到组件故障而关闭所述DC-DC转换器和/或另一电路。
22.如权利要求17所述的方法，还包括响应于检测到组件故障而输出组件故障检测信号。
23.一种包括多相DC-DC转换器的系统，所述系统包括：
所述多相DC-DC转换器，其适于将第一DC电压（V输入）转换成第二DC电压（V输出），其中所述多相DC-DC转换器包括
脉宽调制器，适于输出具有彼此不同相位的N个脉宽调制信号，其中N≥2，
N个通道，每一个通道都包括具有输入和输出的驱动器MOSFET级以及具有取决于所述驱动器MOSFET级的输出驱动的端子的电感器，
超常失衡（WOB）检测器，其适于检测所述多相DC-DC转换器内的超常失衡（WOB）状况，以及
组件故障检测器，适于取决于所述超常失衡（WOB）检测器所检测到的超常失衡（WOB）状况之一的发生相对于另一所述超常失衡（WOB）状况频繁多少而检测故障；
AC/DC电源，其适于产生所述第一DC电压（V输入），其中所述第一DC电压（V输入）用于向所述N个通道的驱动器MOSFET级供电；以及
处理单元，其适于由所述多相DC-DC转换器所产生的所述第二DC电压（V输出）供电。
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