电源共享装置及方法_2

文档序号:8342228阅读:来源:国知局
[0035]在一些实施例中,输入电源IlOa?IlOd可为相同或不同的电源来源。
[0036]在一些实施例中,输入电源的电压将大于输出电源的电压。
[0037]反馈电路106a?106d分别耦接于控制单元102产生脉冲宽度调变信号PWMa?PWMd的输出端及调节器104a?104d产生输出电源的输出端间。
[0038]操作上,系统开机时,控制单元102产生的脉冲宽度调变信号PWMa?PWMd均具第一工作周期,如前所述,脉冲宽度调变信号会因其工作周期而产生于一时间周期的平均电压,可以认为是基于第一工作周期下的回授电压。随后于供电周期开始时,控制单元102将轮替地调整脉冲宽度调变信号PWMa?PWMd的工作周期成第二工作周期,此时也会对应改变原先对应的回授电压。
[0039]举例来说,先调整脉冲宽度调变信号PWMa由原本的第一工作周期改变为较小的第二工作周期,此时,脉冲宽度调变信号PWMa的平均信号大小将降低,即脉冲宽度调变信号PWMa的回授电压降低,进而使调节器104a升高输出电源的电压并通过反馈电路106a以补偿较低回授电压的脉冲宽度调变信号PWMa,因调节器104a的输出电源的电压将略高于其他调节器104b?104d的输出电源的电压,故调节器104a将主导输出一输出电源至负载108。随后一段时间后,将脉冲宽度调变信号PWMa回复至原先的第一工作周期,并将依序选择调整另一脉冲宽度调变信号PWMb?PWMd成为第二工作周期,借以使得被对应选择的调节器轮替提供电源,达成稳定的电源供应。在后续段落中将详细地说明电源共享装置100升高输出电源的原理。
[0040]请一并参照图2A,其绘示图1中调节器104a及反馈电路106a等的示意图。而图1中其余调节器104b?104d及反馈电路106b?106d均可类比于图2A中调节器104a及反馈电路106a的内部架构及连接关系。
[0041]如2A图所不,调节器104a包含第一输入端inla、第二输入端inlb和输出端outl,第一输入端inla f禹接于输入电源I1a,第二输入端inlb稱接于控制单兀102,其上的电压为回授电压Vfb,输出端outl耦接于负载108。
[0042]反馈电路106a则由电阻Rl和电阻R2构成,电阻Rl的一端耦接于调节器104a的输出端outl,电阻Rl的另一端耦接于电阻R2的一端以及第二输入端inlb,电阻R2的另一端接地或是耦接于一负压(未绘示)。
[0043]操作上,调节器104a通过反馈电路106a放大参考电压Vref (未绘示)并输出具电压Vout的输出电源至输出端outl,即Vout=Vref* (1+R1/R2)。另一方面,因调节器104a于操作时,会维持回授电压Vfb和参考电压Vref的电压大小会相同,即Vref=Vfb,故当回授电压Vfb和参考电压Vref不同时,调节器104a会通过调整电压Vout使得回授电压Vfb和参考电压Vref的大小相同。
[0044]在一些实施例中,参考电压Vref可为使用者所设定。举例来说,当Rl为2K,R2为Ik时,欲调节Vout为一 12V的电压Vout,将设定Vref为一 3V的参考电压。
[0045]实际应用上,于系统开机时,控制单元102输出的脉冲宽度调变信号PWMa?PWMd均具第一工作周期。随后,于一供电周期开始时,控制单元102调整脉冲宽度调变信号PWMa的工作周期,即由原先的第一工作周期转变为较小的第二工作周期。例如脉冲宽度调变信号PWMa的工作周期由80%降至20%,如前所述,脉冲宽度调变信号会因其工作周期而产生于一时间周期的平均电压,可以认为是基于特定工作周期下的回授电压。
[0046]在一些实施例中,另配置反相器(未绘示)于控制单元102与调节器104a?104d间,于供电周期开始时,控制单元102调整脉冲宽度调变信号PWMa原先的第一工作周期为较大的第三工作周期。例如脉冲宽度调变信号PWMa的工作周期由30%升至70%。
[0047]因此,本实施例中,当脉冲宽度调变信号PWMa的工作周期降低时,因脉冲宽度调变信号PWMa具振幅所对应的时间变小,使得脉冲宽度调变信号PWMa的平均电压或回授电压降低,导致第二输入端inlb的电压Vfb降低,而调节器104a为使第二输入端inlb的电压Vfb升回至原先参考电压Vref,调节器104a会将输出端outl的电压Vout提高,并经由反馈电路106a回授至第二输入端inlb,使第二输入端inlb的回授电压Vfb提高至参考电压Vref以补偿脉冲宽度调变信号PWMa的平均电压降低带来的影响。
[0048]此时,因调节器104a增加输出端outl的电压Vout以拉高电压Vfb,进而使调节器104a的输出端outl的电压Vout微幅大于其余调节器104b?104d的输出端的电压。据此,当宽度调变信号PWMa的工作周期切换为第二工作周期时,主要由调节器104a输出电源至负载108,例如于此实施例中,此时负载108上通过的负载电流主要由调节器104a提供。
[0049]在一些实施例中,控制单元102产生脉冲宽度调变信号PWMa?PWMd的接口,可分别耦接于低通滤波器的一端,而低通滤波器的另一端则耦接于第二输入端inlb及反馈电路 106a。
[0050]同上述输出电源的原理,当其他调节器104b?104d的宽度调变信号PWMb?PWMd的工作周期由第一工作周期切换为第二工作周期时,将由相对应的调节器104b、104c或104d输出电源至负载108,例如于此实施例中,此时负载108上通过的负载电流主要由调节器104a提供。
[0051]再者,为进一步说明控制单元102如何产生脉冲宽度调变信号PWMa?PWMd以使调节器104a?104b轮替地输出电源,请一并参阅图2B,图2B是绘示图1中控制单元102产生的脉冲宽度调变信号PWMa?PWMd的时序图,如图2B所示,供电周期包含多个子区间(O?tl,tl?t2,t2?t3,t3?t4),产生于每一子区间内的脉冲宽度调变信号预设具有第一工作周期,而控制单元102于每一子区间中使其中一个脉冲宽度调变信号具有第二工作周期,基于上述输出电源的原理,对应第二工作周期的脉冲宽度调变信号的调节器将输出一输出电源,因而达成分时多工电源共享,并使每一调节器的功率消耗能够有效地下降。举例来说:若有四个调节器104a?104d轮替地输出电源时,相较于采用单一调节器,每一调节器只需消耗原本功率的四分之一。
[0052]在一些实施例中,控制单元102亦可调整脉冲宽度调变信号PWMa?PWMd的频率、工作周期及信号大小以克服调节器间于特性上的落差。
[0053]图3是绘示依据本发明另一实施例的一电源共享装置300的示意图。电源共享装置300中的控制单元302、调节器304a?304d、反馈电路306a?306d、负载308、输入电源310a?310于连接及操作上均可对应至图1电源共享装置100中的元件,即控制单元102、调节器104a?104d、反馈电路106a?106d、负载108、输入电源IlOa?110。此外,反馈电路306a?306d可类比于第2图中的反馈电路106a的内部结构及连接关系。此外,另一实施例的电源共享装置300还包含分压电路312a?312d和开关314a?314d。
[0054]分压电路312a?312d是分别耦接于调节器304a?304d的输出端与控制单元302间,用以分压调节器304a?304d的输出端电压,以供控制单元302周期性地侦测每一调节器304a?304d的输出端电压,进而判断调节器304a?304d是否有效,并统计调节器304a?304d的一有效数量。在一些实施例中,分压电路312a?312d可省略,即将每一调节器304a?304d的输出端电性连接于控制单元302。
[0055]开关314a?314d是分别耦接于调节器304a?304d的输出端与负载308间,并在每一供电周期结束时,使控制单元302可周期性地侦测每一调节器304a?304d的输出端电压。进一步来说,当供电周期结束时,开关314a?314d将打开(即开路),使控制单元302能侦测每一调节器304a?304d的输出端电压;当一供电周期开始时,开关314a?314d将关闭(即电性连接调节器的输出端和负载308),使调节器304a?304d能轮替地输出电源至负载308上。
[0056]为进一步说明调节器304a?304d及分压电路312a?312d的连接关系及细部架构,请参阅图4A,图4A是绘示图3中调节器304a及分压电路312a的示意图。而图3中其余调节器304b?304d及分压电路312b?312d均可类比于图4A中调节器304a及分压电316a的内部架构及连接关系。
[0057]调节器304a包含第一输入端in3a、第二输入端in3b和输出端out3,第一输入端in3a耦接于输入电源310a,第二输入端in3b耦接于控制单元302,输出端out3耦接于负载308。
[0058]分压电路312a还包含电阻R3以及电阻R4。电阻R3的一端是耦接于调节器304a的输出端out3,电阻R3的另一端是耦接于控制单元302及电阻R4的一端,电阻R4的另一端接地。
[0059]分压电路312a是用以分压调节
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1