如何通过COT控制方式来保证多相电路均流

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多相电源因其高效率、高功率密度、优秀的热管理和快速动态响应等优势，在多个行业中有着广泛的应用，比如：高性能计算（HPC）、通信基站、智能驾驶、ASIC 或处理器的内核电源以及服务器的存储器应用等。

这些应用展示了多相电源在现代电力系统中的重要性，它们在实现复杂电力系统中每个电源模块的均衡负载方面具有重要意义。而均流对于多相供电系统来说至关重要，它不仅关系到系统的稳定性和可靠性，还直接影响到电源模块的寿命和效率。

今天我们为大家介绍：如何通过 COT 控制方式来保证多相电路均流！

01 在介绍之前，我们首先来看下 COT 控制的方式，它是需要依靠 FB 引脚上的纹波才能正常工作，其上管导通时间 Ton 是固定的，下管导通时间 Toff 是可变的，故其开关频率是可变的。

图 1：COT 控制方法原理

反观电流控制的方式，其开关周期是固定的，每当上一个 Ton 结束后，需要等到该周期结束后才能进入下一个 Ton，这会导致它在负载剧烈变化时响应速度会相对较慢，输出电压会有很大的 Vdrop；

而 COT 的控制方式则可以通过减小 Toff 来提高开关频率，进而实现快速的响应速度，输出电容损失的电荷量也少，可以节省输出电容数量。

02 我们再来看电压 / 电流控制方式的多相电路，由于其 PWM 的开关特性，在轻载切换到重载时，主 Phase 将会增加 PWM 的 Ton 来提高瞬态响应能力，此时输出电压得以回升，这将会导致次级 Phase 的 Ton 减小，进而流通更小的电流。

图 2：电压 / 电流控制方式的电流动态变化过程

从上图我们可以看到在快速的负载切换时，两个 Phase 之间有个很明显的电流差。

而 COT 控制方式的多相电路，则是保持相同的 Ton，通过减小 PWM 的 Toff 来响应快速的负载切换，每个 Phase 都是彼此独立。

从下图可以看到每个 Phase 的电感电流都以一个小的步进快速增加，周期性彼此交替，这使其比电压 / 电流控制方式有更好的动态均流。

图 3：COT 控制方式的电流动态变化过程

03 这里再给大家介绍下 DrMOS 电流采样原理。通过电流镜可以从内部的下管转换出一个特定比例的电流，再通过 CS pin 流出到控制器。

图 4：DrMOS 电流采样原理

该 CS 电流与电感电流保持成比例，Cycle-by-Cycle，独立于温度，导通电阻，电感的 DCR，占空比和开关频率变化。

传统的依靠外部电感 DCR 的电流采样方式，需要在电感两端外加 RC 采样电路，具有所需外部器件较多且 DCR 采样误差较大，采样电路容易干扰，调试困难等缺点。

而 MPS-DrMOS 的内部电流采样方式则具有设计简单，外部器件少，精度高等优点。

图 5：DCR 电流采样 VS MPS Accu-Sence 采样方式

在控制器的电流回路中，每相的电流会被检测并根据电流参考值进行计算，当相与第一相之间 CS 电压即电流不均流时，其对应的 PWM 波的 Ton 会相应的进行调整，此时的 Ton 是可变的，以达到每相的 CS 电压保持一致，进一步实现均流。

图 6：多相控制器电流采样架构