能够快速响应输入及输出电压变化的供电方法和电源设备的制作方法

文档序号:7315122阅读:263来源:国知局
专利名称:能够快速响应输入及输出电压变化的供电方法和电源设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种电源供电方法和设备,特别涉及一种能够通过配置输出电压的反馈电路来快速响应输入及输出电压的变化,以输出稳定电压的电源供电方法和设备。
背景技术
近年来,由于环境问题,节约电力已经成为日益加强的电力设备的关键技术之一。对由电池供电的电力设备来说,这种趋势更加明显。实现电力节约的通常方法是降低电力设备所消耗的电力的浪费、以及提高供电电源的效率以抑制电力设备所消耗的电力浪费。例如,当电力设备处于非操作状态时,将设备保持在等待状态以停止设备中的电路操作,以便降低电力消耗。然而,当电源本身效率较低时,不能预期达到足够的电力节约效果。
开关调节器和串联调节器是用作电源设备的常用电路。开关调节器通常在额定负载处具有较高的效率。然而,同时在运行中它具有较大的输出电压波动和噪声,并且内部功率消耗变得较大。因此,当给消耗较小电流的轻负载供电时,开关调节器的效率显著地降低。而且,由于开关调节器在提高输出电压和响应输入电压的变化及负载的波动方面速度较慢,所以在输出电压方面具有较低的稳定性。
当给消耗较大电流的重负载供电时,由于输出控制晶体管的功率消耗较大,使串联调节器具有较低的效率,但是在运行中具有较少的输出电压波动和较小的噪音。此外,串联调节器允许降低电源控制电路自身的内部功率消耗。因此,当负载较小时,一些串联调节器能够产生比开关调节器高的效率。而且,串联调节器能够容易地提高输出电压,和快速响应输入电压的变化以及负载波动。此外,串联调节器在输出电压方面具有较高的稳定性。
例如,公开号为No.2001-197731的日本公开待审的专利申请说明了一种包含开关调节器和串联调节器两者的电源设备。该电源设备根据负载电流来激活开关调节器和串联调节器之一,以便提高电源电路自身的效率。
图1示出上述申请中说明的充当电源设备的直流-直流变换器66的示意电路图。在图1中,直流-直流变换器66包含串联电源(Series Power Supply,SPS)电路100和开关电源电路102。不考虑负载电流,串联电源电路100具有几乎不变的大约为70%的电源转换效率。开关电源电路102示出在消耗较大电流的负载上达到超过80%的效率,而随着负载变得较小而消耗较小电流时,效率也会降低。也就是说,直流-直流变换器66在轻负载上激活串联电源电路100,在重负载上激活开关电源电路102。
串联电源电路100和开关电源电路102中包含的PWM(pulse widthmodulation,脉宽调制)控制器各自装有启动(EN,enable)端子。当启动端子处于低状态且被激活时,使得相应的电源电路输出预定电压。也就是说,在重负载时,激活开关电源电路102,同时通过将输入到输入端子109的等待信号(standby signal)转变成低状态,来使串联电源电路100处于待用状态。另一方面,在轻负载时,将等待信号转变成高状态以停止开关电源电路102的操作,并激活串联电源电路100。这样,在轻负载时,用串联电源电路100来代替其效率降低的开关电源电路102。因此,可提高直流-直流变换器66的整体效率。
然而,直流-直流变换器66需要有开关电路116,以便在串联电源电路100和开关电源电路102之间进行切换,同样需要连接到每个串联电源电路100和开关电源电路102的PWM控制器的启动端子。这使得直流-直流变换器66的电路较大,并且相应地造成了制造成本的增加。而且,当将等待信号从低状态转变成高状态时,开关电源电路102将会立即降低其输出电压,而串联电压电路100在将输出电压提高到预定水平时可能会产生延迟。因此,公共输出端子的输出电压可能会瞬时下降,这被看作是所谓的下冲(undershoot)问题。

发明内容
考虑到上述问题,本发明的一个目的在于提供一种新型的电源设备,该设备响应负载的电流消耗,而专门切换两种不同的电源电路以便给负载供电。
本发明的另一个目的是提供一种新型电源供电方法,该方法响应负载的电流消耗,而专门切换两种不同的电源电路以便给负载供电。
为了实现上述目的和其他目的,在一个示例中,新型的直流电源设备包含第一电源电路和第二电源电路。第一电源电路被构造成将外部供给的直流电源的源电压转换成第一电压,以及将第一电压输出到输出端子。第二电源电路被构造成将外部供给的直流电源的源电压转换成第二电压,以及将第二电压输出到输出端子。控制第二电源电路使其被接通和断开。在该直流电源设备中,当使第二电源电路处于待用状态时,第一电源电路检测输出端子的电压、以输出第一电压。
第一电源电路可以调节输出到输出端子的输出电流,以便在输出端子处检测到的电压成为第一电压,且第一电压比第二电压小。
第一电源电路可以包含串联调节器、第一分压器、输出控制晶体管和第一运算放大器,其中串联调节器包含第一基准电压产生器。第一基准电压产生器被构造成产生第一基准电压。第一分压器被构造可对输出端子处的电压进行分压,并且输出第一分压。输出控制晶体管被构造成根据栅极信号来控制由外部输入直流电源供给的源电流的输出。第一运算放大器被构造成控制输出控制晶体管的操作,以使第一分压器输出的第一分压成为第一基准电压。
第二电源电路可以包含开关调节器、第二分压器、开关晶体管、第二运算放大器、控制电路和平滑电路,其中开关调节器包含第二基准电压产生器。第二基准电压产生器被构造成产生第二基准电压。第二分压器被构造成对输出端子处的电压进行分压,并且输出第二分压。开关晶体管被构造成根据栅极信号来转换由外部输入直流电源供给的源电压的输出。第二运算放大器被构造成放大第二基准电压和第二分压之间的电压差值。控制电路被构造成根据外部输入的控制信号来将其状态转变成激活状态和待用状态之一,其中在激活状态下,控制电路根据第二运算放大器的输出信号来控制开关晶体管的转换操作,在待用状态下,控制电路使得开关晶体管断开以进入阻断状态。平滑电路被构造成平滑开关晶体管输出的信号,并且将结果信号输出到输出端子。
第二电源电路可包含串联调节器、第三分压器、输出控制晶体管和第三运算放大器,其中串联调节器包含第三基准电压产生器。第三基准电压产生器被构造成产生第三基准电压。第三分压器被构造成对输出端子处的电压进行分压,并且输出第三分压。输出控制晶体管被构造成根据栅极信号来控制由外部输入直流电源供给的源电流的输出。第三运算放大器被构造成控制输出控制晶体管的操作,以使第三分压器输出的第三分压成为第三基准电压。
可以将第一电源电路和第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,其中第二电源电路的一部分包含第二基准电压产生器、第二分压器、第二运算放大器和控制电路。
可以将第一电源电路和第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,其中第二电源电路的一部分包含第二基准电压产生器、第二分压器、开关晶体管、第二运算放大器和控制电路。
平滑电路可以包含起续流二极管作用的晶体管,该晶体管由控制电路控制。可以将第一电源电路和第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,其中第二电源电路的一部分包含第二基准电压产生器、第二分压器、第二运算放大器、控制电路和平滑电路的开关元件。
平滑电路可以包含起续流二极管作用的晶体管,该晶体管由控制电路控制。可以将第一电源电路和第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,其中第二电源电路的一部分包含第二基准电压产生器、第二分压器、开关晶体管、第二运算放大器、控制电路和平滑电路的晶体管。
上述电源设备可以进一步包含在第一电源电路的输出端口和输出端子之间的开关元件。在这种情况下,在第二电源电路输出第二电压期间,将开关元件断开而转入阻断状态。
开关元件可以包含正向连接在第一电源电路的输出端口和输出端子之间的二极管,以使电流从第一电源电路的输出端口流向输出端子。
可以将第一电源电路、开关元件和第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,其中第二电源电路的一部分包含第二基准电压产生器、第二分压器、第二运算放大器和控制电路。
可以将第一电源电路、开关元件和第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,其中第二电源电路的一部分包含第二基准电压产生器、第二分压器、开关晶体管、第二运算放大器和控制电路。
平滑电路可包含起续流二极管作用的晶体管,该晶体管由控制电路控制。可以将第一电源电路、开关元件和第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,其中第二电源电路的一部分包含第二基准电压产生器、第二分压器、第二运算放大器、控制电路和平滑电路的晶体管。
平滑电路可包含起续流二极管作用的晶体管,该晶体管由控制电路控制。可以将第一电源电路、开关元件和第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,其中第二电源电路的一部分包含第二基准电压产生器、第二分压器、开关晶体管、第二运算放大器、控制电路和平滑电路的晶体管。


结合附图考虑以下的详细说明,可以容易地获得对本公开的更完整的了解,以及本公开的很多附带优点会变得更容易理解,其中图1是背景技术的直流电源设备的方框图;图2是根据本发明的优选实施例的直流电源设备的电路图;图3是图2的直流电源设备的第一电源电路的电路图;图4是图2的直流电源设备的第二电源电路的电路图;图5是直流电源设备的另一第二电源电路的电路图;图6是直流电源设备的另一第二电源电路的电路图;以及图7是根据本发明的另一优选实施例的直流电源设备的电路图。
具体实施例方式
在对附图所示的优选实施例的说明中,为了清楚起见,采用特定术语。然而,并非想将本专利说明书的公开内容限制于所选择的特定术语上,并且应当理解的是各特定部件包含以相似方式操作的所有技术等价部件。现在参照附图,其中贯穿几个图,相同的附图标记表示相同或相应的部件。特别参照图2来说明根据本发明优选实施例的DC(Direct Current,直流)电源设备1。如图2所示,直流电源设备1包含第一电源电路(power supply circuit,PSC)2、第二电源电路(PSC)3和电容器4。DC电源设备1具有输入端子IN,通过该端子、将由象电池这样DC(直流)电源7所产生的电压Vba t供给到设备1;输出端子OUT,负载8与该端子相连。该DC电源设备1基于输入电压Vba t,产生预定电压,并将其输出到负载8。
第一电源电路2基于输入电压Vbat,产生预定电压Va并将其输出到输出端子OUT。第二电源电路3基于电压Vbat,产生预定电压Vb并将其输出到输出端子OUT。第一电源电路2和第二电源电路3串联在输入端子IN和输出端子OUT之间。电容器4连接在输出端子OUT和接地电压之间。
第一电源电路2是在向较轻负载供应固定电压时能够以较高效率运行的电源电路,其中,所述较轻负载消耗较少的电流消耗。第二电源电路3是在向较重负载供应固定电压时能够以较高效率运行的电源电路,其中,所述较重负载消耗较多的电流消耗,但是在向较轻负载供应固定电压时,其效率将会降低。第二电源电路2检测输出端子OUT处的电压Vo,并操作以便将检测电压Vo调节到预定电压Va。例如,当第二电源电路3不向输出端子OUT供应电压时,相应地,第一电源电路2检测输出端子OUT处的电压Vo的减少,并将输出电压调节到预定电压Va。
第二电源电路3根据控制信号Sc进行操作,该控制信号Sc是通过DC电源设备1的控制信号输入端子,从外部信号源外部输入到第二电源电路3。例如,当控制信号Sc处于比预定临界电压低的低电平L时,第二电源电路3转入可操作状态以产生并输出预定电压Vb。当控制信号Sc处于比预定临界电压高的高电平H时,第二电源电路3转入非操作状态以停止其操作,从而将其自身的功率消耗降低到几乎为零。
这样,第一电源电路2基于第二电源电路3的输出电压的检测结果,控制操作以便将电压输出到输出端子OUT或不向输出端子输出电压。因此,第一电源电路2无需用于在操作状态和非操作状态之间进行切换的控制信号。这使得DC电源设备1体积小,并带来了制造成本的降低。
在DC电源设备1中,电容器4具有消除第一电源电路2和第二电源电路3的输出电压波动的作用。电容器4还具有限制输出电压变化的功能,该输出电压的变化是由于延迟响应由第一电源电路2和第二电源电路3输出到负载8的输出电流的变化而引起的。而且,电容器4具有保持输出电压Vo的功能,以便从第二电源电路3转入非操作状态直到引发第一电源电路2输出电压的一段时间内,输出电压Vo不会产生过冲(overshoot)。
参照图3,说明第一电源电路2的更多细节。如图3所示,第一电源电路2包含基准电压产生器11、分压器14、输出控制晶体管15和运算放大器16。分压器14包含电阻12和13。基准电压产生器11产生并输出预定基准电压Vr1。分压器14用电阻12和13对输出电压Vo进行分压,并输出结果电压(resultant voltage)Vd1。输出控制晶体管15是P沟道MOS(metal oxidesemiconductor,金属氧化物半导体)晶体管,并根据施加到栅极的电压将电流输出到输出端子OUT。运算放大器16控制输出控制晶体管15的操作,以便分压器14所产生的分压Vd1实际上与基准电压Vr1相等。
运算放大器16具有用于接收分压器14产生的分压Vd1的同相(non-inverting)输入端子和用于接收基准电压产生器11输出的基准电压Vr1的反相(inyerting)输入端子。运算放大器16放大这些输入电压之间的差值并将结果电压输出到输出控制晶体管15的栅极。于是,运算放大器16可以控制输出控制晶体管15的操作以便将输出电压稳定在所需电压上。
参照图4,说明第二电源电路3。如图4所示,第二电源电路3包含开关晶体管21、平滑电路22、基准电压产生器23、分压器26、运算放大器27和控制电路28。开关晶体管21是P沟道MOS晶体管,用于接通或断开以便输出从直流电源7输入的电压Vbat。平滑电路22对开关晶体管21的输出信号进行平滑并将其输出到输出端子OUT。
基准电压产生器23产生并输出预定基准电压Vr2。分压器26包含电阻24和25,并对输出端子OUT的电压Vo进行分压以输出分压Vd2。运算放大器27放大基准电压Vr2和电压Vd2之间的电压差值。控制电路28根据运算放大器27的输出信号来控制开关晶体管21的转换操作。
运算放大器27从其输入端子接收分压器26所产生的分压Vd2和基准电压产生器23所产生的基准电压Vr2。运算放大器27放大这些输入电压Vd2和Vr2的差值。将控制信号Sc施加到运算放大器27和控制电路28两者上。当控制信号Sc处于低状态时,这两个元件转入操作状态。然而,当控制信号Sc处于高状态时,运算放大器27和控制电路28转入非导电状态,随后断开开关晶体管21以便停止输出电压到输出端子OUT,同样可以将第二电源电路3自身的功率消耗降低到几乎为零的水平。
控制电路28包含振荡器(未示出),用于产生诸如三角波形脉冲信号等信号;和比较器(未示出),用于比较振荡器和运算放大器27的输出信号的电压。控制电路28根据比较结果控制开关晶体管21接通的时间。由平滑电路22对开关晶体管21的输出信号进行平滑处理,然后将其输出到输出端子OUT,平滑电路22包含充当续流二极管(flywheel diode)的二极管D1、电线圈L1和电容器C1。
在上述第二电源电路3的结构中,将从第一电源电路2输出的输出电压Vo1设置为比从第二电源电路3输出的输出电压Vo2稍低的值。也就是说,第一电源电路2和第二电源电路3是预定的,例如,将输出电压Vo1设置为1.8伏,且将输出电压Vo2设置为1.9伏。在这种情况下,当控制信号Sc处于低状态时,接通第二电源电路3。相应地,输出电压Vo2变为1.9伏,输出端子OUT处的电压Vo也变为1.9伏。在第一电源电路2中,其反馈操作使输出电压Vo减少到1.8伏,即,运算放大器16提高输出控制晶体管15的栅极电压。然而,第二电源电路3将输出电压Vo固定在1.9伏,因此,运算放大器16断开输出控制晶体管15。结果,第一电源电路2停止输出电压。
当控制信号Sc转为高状态时,第二电源电路3转入非操作状态,并随后停止将电压输出到输出端子OUT。结果,降低了输出端子OUT处的电压V0。当输出端子OUT处的电压V0降低到低于例如1.8伏的电压时,第一电源电路2的反馈环路被激活且第一电源电路2将输出端子OUT处的电压固定在例如1.8伏。于是,通过使第一电源电路2输出的输出电压Vo1比第二电源电路3输出的输出电压Vo2稍低,就可以控制第一电源电路2的输出电压,而无需添加另外的用于控制信号的输入端子到第一电源电路2中。
可以将第一电源电路2和第二电源电路3的几个元件集成到单独的IC(integrated circuit,集成电路)中,第二电源电路3的几个组件包含基准电压产生器23、分压器26、运算放大器27和控制电路28。
图4示出的第二电源电路3的二极管D1可以用N沟道MOS晶体管代替。这种用NMOS晶体管代替续流二极管D1的用法是公知的。图5示出对第二电源电路3所作的修改,其中图4所示的第二电源电路3的二极管D1用N沟道MOS晶体管31代替。在这种情况下,可以将第一电源电路2和第二电源电路3的几个元件集成到单独的IC中,所述第二电源电路3的几个组件包含基准电压产生器23、分压器26、运算放大器27、控制电路28和NMOS晶体管31。此外,也可以将开关晶体管21集成到单独的IC中。
在上述的优选实施例的示例中,DC电源设备1的第二电源电路3构成开关调节器。然而,也可以由第二电源电路3构成串联调节器以替代开关调节器。在图6中,第二电源电路3包含基准电压产生器35、分压器38、输出控制晶体管39、运算放大器40。基准电压产生器35产生并输出预定基准电压Vr3。分压器38包含电阻36和37,对输出电压Vo进行分压以输出电压Vd3。运算放大器40控制输出控制晶体管39的操作,以便分压器38输出的电压Vd3实际上与基准电压产生器35输出的基准电压Vr3相等。
在具有上述结构的第二电源电路3中,运算放大器40放大分压器38输出的电压Vd和基准电压产生器35输出的基准电压Vr3之间的差值,并将结果电压输出到输出控制晶体管39的栅极。这样,运算放大器40就可以控制输出控制晶体管39的操作,以便将输出电压Vo调节到所需的恒定电压。运算放大器40根据输入到其中的控制信号Sc来改变操作状态。也就是说,当控制信号Sc处于低状态时,运算放大器40转入操作状态,而当控制信号Sc处于高状态时,运算放大器40转入非操作状态。在高状态下,输出控制晶体管39断开并转入阻断状态,从而停止将电压输出到输出端子OUT。结果,就能够将第二电源电路3的功率消耗降低到几乎为零的水平。
利用第二电源电路3的上述结构,就可以将第一和第二电源电路集成到单独的IC中。
如上所述,DC电源设备1具有第一和第二电源电路2和3,其中第一电源电路2是一种在向较轻负载供应固定电压时能够以较高效率操作的电源电路,该较轻负载消耗较少电流消耗,而第二电源电路3是一种在向较重负载供应固定电压时能够以较高效率操作的电源电路,该较重负载消耗较少电流消耗,但在向较轻负载供应固定电压时其效率却降低。如上所述,这些第一和第二电源电路2和3串联在输入端子IN和输出端子OUT之间以便第一电源电路2能够检测到第二电源电路3的输出,并控制输出到输出端子OUT的电压。这种结构能够不需要给第一电源电路2输入另外的控制信号,用于切换其操作和非操作状态。因此,就能够缩小电路的尺寸,并相应地降低制造成本。
接着,参照图7,说明根据本发明的另一优选实施例的直流(DC)电源设备1a。除了增加二极管45之外,图7的DC电源设备1a与图2的DC电源设备1相似。在图2所示的DC电源设备1的情况下,在第二电源电路3输出预定电压期间,第一电源电路2被断开而转入阻断状态。DC电源设备1a与这种DC电源设备1的不同在于在第一电源电路2和输出端子OUT之间增加了开关元件,在第二电源电路3输出预定电压期间,该开关元件被断开以转入阻断状态,而在第二电源电路3不输出预定电压期间,该开关元件被接通以允许第一电源电路2将电压输出到输出端子OUT。
假设将第二电源电路3输出的预定电压设置为1.9伏,当控制信号Sc处于低状态时,第二电源电路3处于操作状态,并且输出端子OUT处的电压Vo是1.9伏。此时,当第一电源电路2输出的电压Vo1小于电压Vo(即1.9伏)和二极管45的正向电压Vth(例如大约0.6伏)的总电压Vth时,不将输出电压Vo1输出到输出端子OUT。也就是说,例如将输出电压Vo1设置为2.4伏,在第二电源电路3处于操作状态期间,不将输出电压Vo1输出到输出端子OUT。
当控制信号Sc处于高状态时,第二电源电路3转为非操作状态,于是降低输出电压Vo。结果,当电压Vo低于1.8伏时,二极管45起反向偏置的作用,因此将输出电压输出到输出端子OUT。应当注意,二极管45可以是肖特基势垒二极管(schottky barrier diode)或者是具有较小临界电压Vth的二极管,以便能够将电源效率提高与二极管45的正向电压的降低量相应的量。
在图7所示的DC电源设备1a的结构中,可以将第一电源电路2、二极管45和第二电源电路3的几个组件集成到单独的IC中,其中所述第二电源电路3的几个元件包含基准电压产生器23、分压器26、运算放大器27和控制电路28。此外,也可以将第二电源电路3的开关晶体管21集成到该单独的IC中。
与图5所示的第二电源电路3的情况相同,可以用N沟道MOS代替二极管D1。在这种情况下,可以将第一电源电路2、二极管45和第二电源电路3的几个组件集成到单独的IC中,其中,所述第二电源电路3的几个组件包含基准电压产生器23、分压器26、运算放大器27、控制电路28和NMOS晶体管31。此外,也可以将第二电源电路3的开关晶体管21集成到该单独的IC中。
而且,第二电源电路3可以构成串联调节器。在这种情况下,可以将第一电源电路2、二极管45和第二电源电路3集成到单独的IC中。
这样,DC电源设备1a就可以无需添加另外的控制信号,而通过确定电压vo1来控制第一电源电路2是否输出电压Vo1,当第二电源电路3处于非操作状态时,将电压Vo1从第一电源电路2输出到输出端子OUT,而当第二电源电路3处于非操作状态时,电压Vo1小于从第二电源电路3输出到输出端子OUT的电压Vo2。
此外,由于第一电源电路2产生并输出电压Vo1,即使在第二电源电路3处于操作状态时也是如此,可以抑制在电压Vo中产生的下冲(undershoot),即使在第二电源电路3处于非操作状态,从而第一电源电路2将电压Vo1输出到输出端子OUT的转变时刻也能够抑制。因此,就能够缩小与负载8并联的电容器4的尺寸。
在上述示例中,PMOS晶体管用作控制元件。可以用NMOS晶体管、结型场效应晶体管等中的一种来代替PMOS晶体管。而且,可以用PNP晶体管、NPN晶体管等来代替PMOS晶体管。
根据上述说明,可以进行各种修改和改变。因此,应当理解的是,在所附权利要求的范围内,可以采用与在此特别描述的方式之外的方式来实施本专利申请的公开内容。
权利要求
1.一种电源设备,包括第一电源电路,被构造成将外部供给的直流电源的源电压变换成第一电压,并将所述第一电压输出到输出端子;以及第二电源电路,被构造成将外部供给的直流电源的源电压变换成第二电压,并将所述的第二电压输出到输出端子,所述第二电源电路可被控制接通和断开,其中当所述第二电源电路处于待用状态时,所述第一电源电路检测输出端子处的电压以输出第一电压。
2.如权利要求1所述的电源设备,其中所述第一电源电路调节输出到输出端子的输出电流,以使在输出端子处检测到的电压成为第一电压,并且所述第一电压小于所述第二电压。
3.如权利要求1所述的电源设备,其中所述第一电源电路包含串联调节器,所述串联调节器包括第一基准电压产生器,被构造成产生第一基准电压;第一分压器,被构造成对输出端子处的电压进行分压,并输出第一分压;输出控制晶体管,被构造成根据栅极信号来控制由外部输入的直流电源供给的源电流的输出;以及第一运算放大器,被构造成控制所述输出控制晶体管的操作,以便第一分压器的第一分压成为第一基准电压。
4.如权利要求1所述的电源设备,其中所述第二电源电路包含开关调节器,所述开关调节器包括第二基准电压产生器,被构造成产生第二基准电压;第二分压器,被构造成对输出端子处的电压进行分压,并输出第二分压;开关晶体管,被构造成根据栅极信号来控制由外部输入的直流电源供给的源电压的输出;以及第二运算放大器,被构造成放大所述第二基准电压和所述第二分压之间的电压差值;控制电路,被构造成根据外部输入的控制信号来将其状态转变为活动状态和待用状态之一,在活动状态下,所述控制电路根据所述第二运算放大器的输出信号来控制所述开关晶体管的切换操作,在待用状态下,所述控制电路使得所述开关晶体管断开以进入阻断状态;以及平滑电路,被构造成对开关晶体管的输出信号进行平滑处理,并将结果信号输出到输出端子。
5.如权利要求1所述的电源设备,其中所述第二电源电路包含串联调节器,所述串联调节器包括第三基准电压产生器,被构造成产生第三基准电压;第三分压器,被构造成对输出端子处的电压进行分压,并输出第三分压;输出控制晶体管,被构造成根据栅极信号来控制由外部输入的直流电源供给的源电流的输出;以及第三运算放大器,被构造成控制所述输出控制晶体管的操作,以便来自第三分压器的第三分压成为第三基准电压。
6.如权利要求4所述的电源设备,其中将所述第一电源电路和所述第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,所述第二电源电路的一部分包含所述第二基准电压产生器、所述第二分压器、所述第二运算放大器和所述控制电路。
7.如权利要求4所述的电源设备,其中将所述第一电源电路和所述第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,所述第二电源电路的一部分包含所述第二基准电压产生器、所述第二分压器、所述开关晶体管、所述第二运算放大器和所述控制电路。
8.如权利要求4所述的电源设备,其中所述平滑电路包含由所述控制电路控制、起续流二极管作用的晶体管,并且将所述第一电源电路和所述第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,所述第二电源电路的一部分包含所述第二基准电压产生器、所述第二分压器、所述第二运算放大器、所述控制电路和所述平滑电路的所述开关元件。
9.如权利要求4所述的电源设备,其中所述平滑电路包含由所述控制电路控制、起续流二极管作用的晶体管,并且将所述第一电源电路和所述第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,所述第二电源电路的一部分包含所述第二基准电压产生器、所述第二分压器、所述开关晶体管、所述第二运算放大器、所述控制电路和所述平滑电路的所述开关元件。
10.如权利要求4所述的电源设备,还包括在所述第一电源电路的输出端口和输出端子之间的开关元件,所述开关元件在所述第二电源电路输出所述第二电压期间被断开以进入阻断状态。
11.如权利要求10所述的电源设备,其中所述开关元件包含在所述第一电源电路的输出端口和输出端子之间正向连接的二极管,以使电流从所述第一电源电路的输出端口流向输出端子。
12.如权利要求10所述的电源设备,其中将所述第一电源电路、所述开关元件和所述第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,所述第二电源电路的一部分包含所述第二基准电压产生器、所述第二分压器、所述第二运算放大器和所述控制电路。
13.如权利要求10所述的电源设备,其中将所述第一电源电路、所述开关元件和所述第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,所述第二电源电路的一部分包含所述第二基准电压产生器、所述第二分压器、所述开关晶体管、所述第二运算放大器和所述控制电路。
14.如权利要求10所述的电源设备,其中所述平滑电路包含由所述控制电路控制、起续流二极管作用的晶体管,并且将所述第一电源电路、所述开关元件和所述第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,所述第二电源电路的一部分包含所述第二基准电压产生器、所述第二分压器、所述第二运算放大器、所述控制电路和所述平滑电路的所述晶体管。
15.如权利要求10所述的电源设备,其中所述平滑电路包含由所述控制电路控制、起续流二极管作用的晶体管,并且将所述第一电源电路、所述开关元件和所述第二电源电路的一部分集成到单独的集成电路中,所述第二电源电路的一部分包含所述第二基准电压产生器、所述第二分压器、所述开关晶体管、所述第二运算放大器、所述控制电路和所述平滑电路的所述晶体管。
16.一种电源供电方法,包括如下步骤供给直流电流;第一变换,将所述直流电流的源电压变换成第一电压;第一输出,将所述第一电压输出到输出端子;第二变换,将所述直流电流的源电压变换成第二电压;第二输出,将所述第二电压输出到输出端子;当所述第二变换步骤处于待用状态时,使得所述第一变换步骤参照输出端子处的电压以正确地输出所述第一电压。
全文摘要
一种直流电源设备,包含第一电源电路和第二电源电路。第一电源电路将外部供给的直流电源的源电压变换成第一电压,并将第一电压输出到输出端子。第二电源电路将外部供给的直流电源的源电压变换成第二电压,并将第二电压输出到输出端子。可控制接通和断开该第二电源电路。当第二电源电路处于待用状态时,第一电源电路检测输出端子处的电压以输出第一电压。
文档编号H02M3/155GK1477775SQ0314361
公开日2004年2月25日 申请日期2003年7月25日 优先权日2002年7月25日
发明者上里英树, 阿部浩久, 吉井宏治, 久, 治 申请人:株式会社理光
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