专利名称：平均输出电流的电源控制系统的制作方法
技术领域：
本发明是提供一种电源控制系统，尤指一种可平均输出电流的电源控制系统。
背景技术：
在电子产品中，每一线路或区块所需的输入电压大小不尽相同，因此电子产品中的电路系统必须包含可调整输出电压的电源电路。在先前技术中，调整输出电压的电源电路大致上可分为两种，一为开关式电源电路，一为线性电源电路(亦称线性降压电路)。
开关式电源电路的优点是具有高转换效率，但其缺点为设计复杂且成本高。虽然线性电源电路具有电路简单的优点，但由于线性电源电路的元件会以产生热能的方式消耗无效的功率，故具有较低的效率，且当输出端需要较大的功率时，线性电源电路的元件有可能会因过热而崩溃。再者，若安装散热材料于线性电源电路的元件上，不但会增加材料成本，也会占据电子产品中的部分空间。
为了解决线性电源电路的元件过热的问题，先前技术另提出一种解决方案，其是于线性电源电路中并联或串联多个元件(例如功率电阻或功率二极管等)以相互分担输出功率，进而降低每一元件产生的热量。然而每一元件皆有些微的差异，要准确控制每一元件分担的功率是相当难执行的。
发明内容
因此，本发明的主要目的，即是要提出一种平均输出电流的电源控制系统，以解决先前技术的问题。
本发明电源控制系统包含电压控制电路以及平衡电路。该电压控制电路包含第一电流控制开关，耦接于特定电压源，用来根据该特定电压源输出第一负载电流；第一电流感应单元，耦接于该电源控制系统的输出端和该第一电流控制开关之间，用来感应该第一负载电流的大小；以及第一比较电路，其第一输入端是用来接收参考电压，第二输入端是耦接于该电源控制系统的输出端，输出端是耦接于该第一电流控制开关，该第一比较电路是用来比较该参考电压和该电源控制系统的输出端的电压以控制该第一电流控制开关输出的第一负载电流的大小。该平衡电路包含第二电流控制开关，耦接于该特定电压源，用来根据该特定电压源输出第二负载电流；第二电流感应单元，耦接于该电源控制系统的输出端和该第二电流控制开关之间，用来感应该第二负载电流的大小；以及第二比较电路，其第一输入端是耦接于该第一电流感应单元，第二输入端是耦接于该第二电流感应单元，该第二比较电路是用来根据该第一及第二负载电流的大小控制该第二电流控制开关输出的第二负载电流的大小。
图1为本发明电源控制系统的功能方块示意图。
图2为图1电源控制系统的电路示意图。
100，200电源控制系统110电压控制电路120平衡电路 112，122电流控制开关114，124电流感应单元116，126比较电路Vref参考电压Vc1，Vc2，Vc3控制电压Vs特定电压源Vout输出电压i1，i2，i3负载电流具体实施方式
请参考图1，图1是本实施例电源控制系统100的功能方块示意图。本发明电源控制系统100包含电压控制电路110以及多个平衡电路120。电压控制电路110包含电流控制开关112、电流感应单元114、以及比较电路116。比较电路116的第一输入端a是用来接收参考电压Vref，而第二输入端b是耦接于电源控制系统100的输出端out，因此比较电路116可用来比较参考电压Vref和电源控制系统100的输出端out的电压Vout，并依据上述比较关系输出控制电压Vc1。电流控制开关112是耦接于特定电压源Vs以输出负载电流i1，而电流控制开关112输出的负载电流i1的大小是根据比较电路116输出的控制电压Vc1来决定。电流感应单元114是耦接于电源控制系统100的输出端out和电流控制开关112之间，用来感应电流控制开关112输出的负载电流i1的大小。
而每一平衡电路120亦包含电流控制开关122、电流感应单元124、以及比较电路126。相似地，电流控制开关122亦耦接于特定电压源Vs以输出负载电流i2、i3，且电流控制开关122输出的负载电流i2、i3的大小是根据比较电路126输出的控制电压Vc2、Vc3来决定。而电流感应单元124是耦接于电源控制系统的输出端out和电流控制开关122之间，用来感应电流控制开关122输出的负载电流i2、i3的大小。比较电路126的第一输入端a是耦接于电压控制电路110的电流感应单元114，而第二输入端b是耦接于自身的电流感应单元124，因此每一平衡电路120的比较电路126是用来根据电压控制电路110的电流感应单元114和自身的电流感应单元124感应的负载电流的大小比较关系输出一控制电压Vc2、Vc3。
换句话说，电压控制电路110是用来根据参考电压Vref控制电源控制系统100的输出端out的电压Vout大小。而每一平衡电路120是用来根据电压控制电路110输出的电流i1的大小输出特定比例的电流(例如等量的电流)。因此本发明电源控制系统100可均衡地输出电流以平均分散电压控制电路110和多个平衡电路120所负担的功率。
请参考图2，并一并参考图1。图2是图1电源控制系统100的电路示意图。在图2中，电源控制系统200包括电流控制开关112、122是例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide semi conductor field effecttransistor，MOSFET)，电流感应单元114、124是例如，电阻，而比较电路116、126是例如，运算放大器(OP AMP)，然而上述元件皆可以相同功效的元件或电路代替，举例来说，电流感应单元114、124亦可是具有较高电阻值的导体，而比较电路116、126可以是其它形式的半导体电路。电压控制电路110的运算放大器116是在比较参考电压Vref和电源控制系统100的输出端out的电压Vout后输出控制电压Vc1，其中当电源控制系统100的输出端out的电压Vout不等于参考电压Vref时，运算放大器116输出的控制电压Vc1会持续调整金属氧化物半导体场效应晶体管112输出的负载电流i1直到电源控制系统100的输出端out的电压Vout等于参考电压Vref为止。而由于电阻114、124的电阻值和输出电压Vout系已知，因此只要量测电阻114、124的第一端A的电压即可求得金属氧化物半导体场效应晶体管112、122输出的负载电流i1、i2、i3的大小。平衡电路120的运算放大器126是在比较电压控制电路110的电阻114的第一端A和自身的电阻124的第一端A的电压的大小(亦即比较电压控制电路110和平衡电路120输出的负载电流i1、i2、i3的大小)后，输出控制电压Vc2、Vc3其中当电阻124的第一端A的电压不等于电阻114的第一端A的电压时，运算放大器126输出的控制电压Vc2、Vc3会持续调整金属氧化物半导体场效应晶体管122输出的负载电流i2、i3直到电阻124的第一端A的电压等于电阻114的第一端A的电压时为止。也就是说，若使电压控制电路110的电阻114的电阻值等于平衡电路120的电阻124的电阻值时，则平衡电路120的运算放大器126会控制金属氧化物半导体场效应晶体管122以使平衡电路120输出的负载电流i2、i3等于电压控制电路110输出的负载电流i1。然而本发明亦可调整电阻114、124之间的比例大小以使平衡电路120输出的负载电流i2、i3等于特定比例的电压控制电路110输出的负载电流i1。
综合以上所述，本发明提供一种电源控制系统100用来准确地控制电压控制电路110和平衡电路120所分担的功率，因此电源控制系统100可于提供特定输出电压时输出较大的功率。
相较于先前技术，本发明电源控制系统100的电路简单且成本低廉。另外，本发明电源控制系统100可准确地控制电压控制电路110和平衡电路120输出的负载电流i1、i2、i3的大小，以平均分担电压控制电路110和平衡电路120的负载功率，进而解决元件因功率太高而过热的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种平均输出电流的电源控制系统，包含第一电压控制电路，包含第一电流控制开关，耦接于特定电压源，用来根据该特定电压源输出第一负载电流；第一电流感应单元，耦接于该电源控制系统的输出端和该第一电流控制开关之间，用来感应该第一负载电流的大小；以及第一比较电路，其第一输入端用来接收参考电压，第二输入端是耦接于该电源控制系统的输出端，该第一比较电路用来比较该参考电压和该电源控制系统的输出端的电压以控制该第一电流控制开关输出的第一负载电流的大小；以及第二电压控制电路，包含第二电流控制开关，耦接于该特定电压源，用来根据该特定电压源输出第二负载电流；第二电流感应单元，耦接于该电源控制系统的输出端和该第二电流控制开关之间，用来感应该第二负载电流的大小；以及第二比较电路，其第一输入端是耦接于该第一电流感应单元，第二输入端是耦接于该第二电流感应单元，该第二比较电路用来根据该第一及第二负载电流的大小控制该第二电流控制开关输出的第二负载电流的大小。
2.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中该第一及第二电流控制开关是金属氧化物半导体场效应晶体管。
3.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中该第一及第二电流感应单元是电阻。
4.根据权利要求3所述的电源控制系统，其中该第一及第二电流感应单元的电阻值相同。
5.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中该第一及第二比较电路是运算放大器。
全文摘要
电源控制系统包含电压控制电路以及多个平衡电路。该电压控制电路用来根据参考电压控制该电源控制系统的输出端的电压大小。每一平衡电路用来根据该电压控制电路输出的电流大小输出特定比例的电流。本发明电源控制系统可均衡地输出电流以平均分散该电压控制电路和该多个平衡电路所负担的功率。
文档编号G05F1/10GK101017382SQ20061000671
公开日2007年8月15日 申请日期2006年2月7日 优先权日2006年2月7日
发明者黄圣钟, 王立中 申请人:华硕电脑股份有限公司