CN101207330A - 用于两个输出电压的功率变换和调节的方法和装置 - Google Patents

用于两个输出电压的功率变换和调节的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电源变换器。根据本发明的装置包括电源变换器。功率变换器具有在功率变换器输入与第一和第二功率变换器输出之间耦合的能量转移元件。开关耦合在功率变换器输入和能量转移元件之间。控制电路耦合到开关以控制开关的开关操作从而产生在第一功率变换器输出处的第一输出电压和在第二功率变换器输出处的第二输出电压。响应第一电压参考而对第一和第二输出电压的和进行调节。响应第二电压参考而对第二输出电压进行调节。当跨过能量转移元件的电压等于在功率变换器输入处的输入电压和第一输出电压之间的差的时候能量转移元件中的电流经耦合而增大。当跨过能量转移元件的电压等于第一和第二输出电压的和的时候，能量转移元件中的电流经耦合而减小。

Description

用于两个输出电压的功率变换和调节的方法和装置
技术领域
本发明总体上涉及电子电路，更具体的说，本发明涉及具有功率调节的电路。
背景技术
电气设备需要有电力才能工作。许多电气设备都使用开关模式的功率变换器来供电。一些开关模式的功率变换器设计为能够提供多个输出电压。这种类型的功率变换器所面对的一个挑战是提供正和负DC输出电压。已知的这种类型的功率变换器通常依靠齐纳二极管的固定值来设置输出电压。在许多这种电路中，齐纳二极管传导一个负载中大部分的电流，甚至传导全部电流。在这些已知电路的齐纳二极管中的功率损失会导致效率的降低，这在很多应用中是不能接受的。
附图说明
参考附图对本发明的非限制性的和非穷尽的实施例进行描述，其中各个附图中相同的附图标记表示相同的部分，除非有另外的说明：
图1是根据本发明的教导所概括的具有参考输入返回的正和负输出的功率变换器或开关调节器的实例的工作原理图；
图2是根据本发明的教导所概括的包括用于调节输出电压的分流调节器实例的功率变换器的示意图；
图3是根据本发明的教导所概括的包括用于调节输出电压的分流调节器另一实例的功率变换器的示意图；
图4是根据本发明的教导所概括的包括用于调节想得到的输出电压的分流调节器电路实例的功率变换器的示意图；
图5是根据本发明的教导所概括的包括用于调节想得到的输出电压的温度补偿的分流调节器电路实例的功率变换器的示意图；
图6是根据本发明的教导所概括的包括用于调节想得到的输出电压的温度补偿的分流调节器电路另一实例的功率变换器的示意图；
图7是根据本发明的教导所概括的更详细的功率变换器实例的示意图；
图8是根据本发明的教导所概括的另一功率变换器实例的示意图。
具体实施方式
这里公开了关于电源调节器的实例。在下面的描述中，给出了很多具体的细节以使本发明可以得到透彻的理解。但对本领域的技术人员来说显然的是，实现本发明并不需要使用这些具体的细节。对于实施本发明的公知的方法没有进行详细的描述，以避免使本发明变的混乱。
整个的说明书中，提到“一个实施例”、“实施例”、“一个实例”或“实例”，则表示，在本发明的至少一个实施例或实例中包括了结合实施例所描述的特别的特征、结构或特性。因此，说明书许多地方出现的短语“一个实施例中”、“实施例中”、“一个实例中”或“实例中”，并不一定都指的是同一个实施例。而且，特别的特征、结构或特性可以结合为例如一个或更多的实施例或实例中的任何合适的结合和/或再结合。
接着讨论，根据本发明的教导，一些实例的电源调节器利用开关模式的功率变换，它能提供对于通用参考(即输入返回)的极性相反的两个输出电压。所公开的电源调节器的实例可以用在不使用隔离变压器而从较高的输入电压提供正和负直流(DC)输出电压的多种应用中。公开的实例方法相对于其它已知的方法能够以更低的成本和更高的效率来提供两个经调节的输出电压。公开的电源调节器和选择输出电压的方法相对于需要在齐纳二极管中流过大电流以设置输出电压的已知的方法，可以提供更大的灵活性。公开的电源调节器和方法的一些目标应用是，在输入和输出之间不需要电化隔离(galvanic isolation)的应用，例如多数家用电器的电源。
图1是根据本发明的教导所概括的具有分别参考输入返回(inputreturn)的正和负输出160和165的功率变换器或开关调节器100的实例的工作原理图。如图所示，DC输入电压VG105耦合到由控制电路170控制的开关S1115。在各个实例中，控制电路170包括能使用多种开关技术中的任何一种或多种的电路系统(circuitry)，该开关技术包括恒频脉宽调制(PWM)、变频PWM、开/关控制等其中的至少一种。控制电路170还使用参考电压VREF1175来调节输出。能量转移元件，即图中的电感器L1125，耦合在开关S1115和调节器电路100的输出之间。该实例中，输出在图中表示为跨过负载阻抗Z1150的输出电压V1160和跨过负载阻抗Z2155的输出电压V2165。图中的电容器C1140跨过负载阻抗Z1150耦合，电容器C2145跨过负载阻抗Z2155耦合。如图1的实例所示，输出每一个都耦合到接地端子，该接地端子耦合到负载阻抗Z1150和负载阻抗Z2155。
工作时，DC输入电压VG105由响应控制电路170的开关S1115的动作或开关操作变换为跨过负载阻抗Z1150的输出电压V1160和跨过负载阻抗Z2155的输出电压V2165。为了便于解释，开关S1115在图1中只给出了适合于在三个位置或设置(setting)中开关的单刀多掷开关。应当理解开关S1115可以使用多种技术来实现，例如使用电路来提供所描述的开关功能等。
如实例所示，开关S1115包括耦合到电感器125的端子，并能经耦合设置在第一设置或位置G以提供传导通路使电感器125能接收电流IG110，或者在第二设置或位置F以提供传导通路使电感器125能接收电流IF120，或者在第三设置或位置X或者断开，这样电感器125没有耦合来接收电流IG110或电流IF120。因此，当开关S1115位于位置G时，电感器L1125中的电流IL130与从输入电压VG105所供给的输入电流IG110相同。如图所示，当开关S1115位于位置F时，电感器L1125中的电流IL130与从功率变换器的输出所获得的续流(freewheeling)电流IF120相同。当开关S1115位于位置X时，电感器L1125中的电流IL130为零。
该实施例中，控制电路170持续并顺序地对开关S1115在位置G、X和F之间进行开关操作以根据参考电压VRF1175的值调节一个输出。在一个操作模式中，(连续的传导模式)开关S1115没有使用位置X。单个调节的输出可以是V1160，V2165，或二者的结合。跨过功率变换器100的输出耦合的分流电路180使用另一个参考电压VREF2185。分流电路180可以增大或减小电流I1135或电流I2137以调节另外的输出。
工作时，开关S1115的开关操作产生电流IL130，IG110和IF120，它们包含三角形或梯形的成分。电容器C1140和C2145分别过滤电流IL130和IF120，这会产生相应的DC输出电压V1160和V2165，输出电压V1160和V2165具有相对于它们的DC值的小的交流(AC)变化。具有分流电路180的负载阻抗Z1150和Z2155从各自的输出电压V1160和V2165产生电流I1135和电流I2137。
对于图1的调节器，可以控制开关S1115来只调节单个的输出电压，因为控制器170只有一个参考电压VRF1170。没有使用其它的调节方法，另一输出电压会随着电流I1135和I2137而改变，电流I1135和I2137随负载阻抗Z1160和Z2165的改变而变化。要调节多于一个的输出电压，则需要另一个调节器以响应输出电压V1160和V2165的改变来改变电流I1135和I2137。该实例中，图中的控制电路170具有三个输入，包括耦合到负载阻抗Z1150末端的输入，耦合到负载阻抗Z2155末端的输入和耦合到接地端子的输入。
功率变换器或电源调节器100的一个实例中，不包括控制电路170或者替换控制电路170，以适合于以固定模式对开关S1115进行开关操作，这会产生未调节的输出电压V1160或V2165。这个实例中，当跨过电感器L1125的电压等于输入电压VG105和输出电压V1160的差时，通过电感器L1125的电流IL130会增大，这是当开关S1115位于位置G时所产生的现象。继续这个实例，当跨过电感器L1125的电压等于输出电压V1160和输出电压V2165的和时，通过电感器L1125的电流IL130会减小，这是当开关S1115位于位置F时所产生的现象。
图2概括地给出了功率变换器或电源调节器200，它包括耦合来通过响应负载阻抗Z2155上的输出电压V2165以给负载阻抗Z1150的负载电流IZ1235增加或多或少的电流来调节输出电压V2165的分流调节器205。该实施例中，根据本发明的教导，分流调节器205响应输出电流IZ1235和IZ2240的改变而独立改变电流I1135从而调节想得到的输出电压V2165。输出电流IZ1235和IZ2240可以响应各自的负载阻抗Z1和Z2的改变而改变，或响应输入电压VG105的改变而改变。工作时，如果负载阻抗Z1150不足以调节想得到的输出电压V2165，那么分流调节器205会只增加负载Z1150中的电流。图2的实例中，电源调节器200包括图1中的电源调节器100，还包括具有参考电压VREF2185的分流调节器205以实现分流电路180的功能。如图2所示，控制电路170对开关S1115进行开关操作，以调节输出电压V0245，输出电压V0245是V1160和V2165的和。
该实施例中，分流调节器205包括跨导放大器225，跨导放大器225产生来自跨过负载阻抗Z1150耦合的电流源ISH1250的单向电流以调节跨过负载阻抗Z2155的输出电压V2165。由于控制器170调节V1160和V2165的和，因此，分流调节器205对V2165的调节也会调节V1160。根据本发明的教导，工作时，如果负载的改变使电流IZ2240减小，控制电路170会更改开关S1的开关操作以调节输出电压V0245的值。然后，电流源ISH1250会减小以维持输出电压V1160和V2165处于由参考电压VREF2185所确定的值。如果负载阻抗Z1160的改变使电流IZ1235减小，电流源ISH1250会响应输出电压V2165的减小而增大以调节输出电压V1160和V2165。各个实例中，分流调节器205包括在集成电路中。
图3概括地给出了功率变换器或电源调节器300，它包括耦合来通过响应负载阻抗Z1150上的输出电压V1160以给负载阻抗Z2150的负载电流IZ2240增加或多或少的电流来调节输出电压V1160的分流调节器305。该实施例中，根据本发明的教导，分流调节器305响应输出电流IZ1235和IZ2240的改变而独立改变电流I2137从而调节想得到的输出电压V1160。输出电流IZ1235和IZ2240可以响应各自的负载阻抗Z1和Z2的改变而改变，或响应输入电压VG105的改变而改变。工作时，如果负载阻抗Z2150不足以调节想得到的输出电压V1160，那么分流调节器305会只增加负载Z2155中的电流。图3的实例中，电源300包括图1中的电源调节器100，还包括具有参考电压VREF3320的分流调节器305以实现具有参考电压VREF2185的分流电路180的功能。如图3所示，控制电路170对开关S1115进行开关操作，以调节输出电压V0245，输出电压V0245是V1160和V2165的和。
该实施例中，分流调节器305中包括的跨导放大器325产生来自跨过负载阻抗Z2155耦合的电流源ISH2350的单向电流以调节跨过负载阻抗Z1150的电压V1160。由于控制器170调节V1160和V2165的和，因此，分流调节器305对V1160的调节也会调节V2165。根据本发明的教导，工作时，如果负载的改变使电流IZ1235减小，控制电路170会更改开关S1的开关操作以调节输出电压V0245的值。然后，电流源ISH2350会减小以维持输出电压V1160和V2165处于由参考电压VREF3320所确定的值。如果负载阻抗Z2165的改变使电流IZ2240减小，电流源ISH2350会响应输出电压V1160的减小而增大以调节输出电压V1160和V2165。各个实施例中，分流调节器305包括在集成电路中。
优选的是，分流调节器205或305应调节需要较紧密调节的输出电压。因此，当电压V2165比电压V1160需要更紧密的调节时，图2的实例是优选的，当电压V1160比电压V2165需要更紧密的调节时，图3的实例是优选的。
图4概括地给出了具有分流调节器205的一个实例的功率变换器或电源调节器400，分流调节器205使用了电阻器R1415、齐纳二极管420和NPN晶体管405。齐纳二极管420在NPN晶体管405的基极设置参考电压VREF2。电阻器R1415给齐纳二极管420和NPN晶体管405的基极提供电流。图4的实例中，调节电压V02425使其等于由NPN晶体管405的基极到发射极电压VBE所减小的电压VREF2。由于基极到发射极电压随温度而改变，输出电压V01410和V02425也随温度而改变。
图5概括地给出了具有分流调节器205的另一个实例的功率变换器或电源调节器500，分流调节器205在图4的实例电路的基础上增加了NPN晶体管550。图5的实例中，在所有的温度范围内晶体管550的基极到发射极电压基本上都等于晶体管405的基极到发射极电压。因此，图5的实例中的输出电压V02425经调节等于来自齐纳二极管420的电压VREF2，基本上不随温度而改变。优选的是，对于最佳温度补偿NPN晶体管405和550相同。
图6概括地给出了图3采用的分流调节器305的实例和图5的温度补偿技术的功率变换器或电源调节器600。图6中，齐纳二极管620根据通过电阻器R2615和PNP晶体管650的电流建立了参考电压VREF3。另一个PNP晶体管605实现图3中的电流源ISH2350的功能。优选的是，对于最佳温度补偿PNP晶体管605和650相同。
图4、图5和图6的实例中，双极晶体管405、550、605和650都只包括单个的晶体管。但本发明的教导并不限于单个的晶体管，根据本发明的教导，可以给双极晶体管405、550、605和650增加另外的晶体管或其它的电路元件，例如达林顿(Darlington)晶体管对等，以实现想得到的电路性能。
图7示意性概括地给出了具有更多细节和可选元件的图5的功率变换器或调节器的一个实例。尤其是，图7的实例给出了包括二极管D1710和晶体管745的开关S1115。晶体管745包括在具有控制电路740和参考电压VREF1的集成电路705中，为了不使本发明由于不必要的细节而变得混乱，图中没有给出参考电压VREF1。该实例中，集成电路705可以是加利福尼亚州的圣荷塞(San Jose，CA)的Power Integration公司生产的LNK304。该实例中，集成电路705耦合在DC输入电压VG105和电感器L1125之间。另一个实例中，根据本发明的教导，不包括集成电路705，晶体管745是一个分立的金属氧化物半导体(MOSFET)或双极晶体管，控制电路740是分开的控制器。电容器C4735是耦合到集成电路705的BP端子的旁路电容器，用于集成电路705的操作。该实例中，控制电路740接收与电容器C3730上的输出电压V0成比例的信号。当开关115中的二极管D1710传导续流电流IF120的时候，电容器C3730充电到约等于输出电压V01410和V02425的和。工作时，在二极管D1710导电的时候，二极管D1710自动将开关S1115配置到位置F，在二极管D1710不导电的时候，则配置到位置G或X。可选的电阻器R5750减少NPN晶体管405中的功率消耗，也限制NPN晶体管405中的电流。如果去掉负载阻抗Z1150和Z2155，则电阻器R6755和R7760给输出提供最小的负载。
图8示意性概括地给出了具有单个的电容器C5810的图7的功率变换器或调节器，电容器C5810跨过输出耦合以代替前面描述的两个电容器C1140和C2145从而减少电源的成本。
在前面的详细的描述中，参考具体的实例或实施例描述了本发明的方法和装置。然而，显然的是在不脱离本发明更广的精神和范围内，可以进行各种修改和改变。说明书和附图只是用于说明而不是用于限制发明。

Claims (16)

1.一种功率变换器，包括：
在功率变换器输入与第一和第二功率变换器输出之间耦合的能量转移元件；
在功率变换器输入和能量转移元件之间耦合的开关；
耦合到开关以控制开关的开关操作从而产生在第一功率变换器输出处的第一输出电压和在第二功率变换器输出处的第二输出电压的控制电路，其中响应第一电压参考而对第一和第二输出电压的和进行调节，响应第二电压参考而对第二输出电压进行调节，其中当跨过能量转移元件的电压等于在功率变换器输入处的输入电压和第一输出电压之间的差的时候能量转移元件中的电流经耦合而增大，其中当跨过能量转移元件的电压等于第一和第二输出电压的和的时候能量转移元件中的电流经耦合而减小。
2.如权利要求1所述的功率变换器，还包括跨过第一功率变换器输出耦合以响应第二电压参考而对第二输出电压进行调节的分流电路。
3.如权利要求2所述的功率变换器，还包括耦合到分流电路以提供第二电压参考的齐纳二极管。
4.如权利要求1所述的功率变换器，其中能量转移元件包括电感器。
5.如权利要求1所述的功率变换器，还包括跨过第一功率变换器输出耦合的第一电容器和跨过第二功率变换器输出耦合的第二电容器。
6.如权利要求1所述的功率变换器，还包括跨过第一和第二功率变换器输出耦合的第一电容器。
7.如权利要求1所述的功率变换器，其中第一和第二功率变换器输出耦合到共同的接地端子。
8.如权利要求1所述的功率变换器，其中当跨过能量转移元件的电压等于在功率变换器输入处的输入电压和第一输出电压之间的差的时候，能量转移元件中的电流经耦合而增加，这时开关经耦合以提供第一传导通路；其中当跨过能量转移元件的电压等于第一和第二输出电压的和的时候，能量转移元件中的电流经耦合而减小，这时开关经耦合以提供第二传导通路。
9.如权利要求1所述的功率变换器，其中控制电路还包括使用恒频脉宽调制(PWM)、变频PWM或开/关控制中的至少一种的电路系统。
10.如权利要求3所述的功率变换器，其中分流电路包括单向的跨导放大器，该单向的跨导放大器耦合到第一功率变换器的输出，以在第一负载阻抗不足以调节输出电压的时候，增加第一功率变换器输出处的单向电流。
11.如权利要求10所述的功率变换器，其中单向跨导放大器耦合到第二电压参考。
12.如权利要求2所述的功率变换器，其中分流电路包括在集成电路中。
13.如权利要求3所述的功率变换器，其中分流电路包括与跨过第一功率变换器输出耦合的第一电阻器串联耦合的第一双极晶体管。
14.如权利要求13所述的功率变换器，其中分流电路还包括耦合来根据第一晶体管上的温度消除压降的变化的热匹配双极晶体管。
15.如权利要求1所述的功率变换器，其中开关经耦合设置在三个设置之一，其中当开关在第一设置时，能量转移元件中的电流与从功率变换器的输入所供给的输入电流相同，当开关在第二设置时，能量转移元件中的电流与来自功率变换器输出的续流电流相同，当开关在第三设置时，能量转移元件中的电流为零。
16.一种功率变换器，包括：
在功率变换器输入与第一和第二功率变换器输出之间耦合的能量转移元件；
在功率变换器输入和能量转移元件之间耦合的开关；
耦合到开关以控制开关的开关操作从而产生在第一功率变换器输出处的第一输出电压和在第二功率变换器输出处的第二输出电压的控制电路，其中响应电压参考而对第一输出电压进行调节，其中当跨过能量转移元件的电压等于在功率变换器输入处的输入电压和第一输出电压之间的差的时候能量转移元件中的电流经耦合而增大，其中当跨过能量转移元件的电压等于第一和第二输出电压的和的时候能量转移元件中的电流经耦合而减小；以及
跨过第二功率变换器输出耦合以响应电压参考而对第一功率变换器输出处的第一输出电压进行调节的分流电路。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7564229B2 (en) * 2006-03-01 2009-07-21 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for power conversion and regulation in a power converter having a plurality of outputs
DE102007045464A1 (de) * 2007-09-24 2009-04-23 Texas Instruments Deutschland Gmbh Einzelinduktivitäts-Energieversorgungssystem mit extrem hohem PSRR für Aktiv-Matrix-OLED-Anzeigen mit zwei Versorgungsspannungen
US20110187189A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-04 Intersil Americas Inc. System and method for controlling single inductor dual output dc/dc converters
EP2453565A1 (en) * 2010-11-15 2012-05-16 austriamicrosystems AG Voltage converter and method for voltage conversion
EP2466738B1 (en) 2010-12-20 2018-04-04 ams AG Voltage converter and method for voltage conversion
US20190097524A1 (en) * 2011-09-13 2019-03-28 Fsp Technology Inc. Circuit having snubber circuit in power supply device
DE102011087087A1 (de) * 2011-11-25 2012-08-30 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Ansteuerschaltung zur Ansteuerung eines Leistungshalbleiterschalters
FR2994750B1 (fr) * 2012-08-23 2015-12-11 St Microelectronics Rousset Alimentation d'une charge a potentiel flottant
WO2014036512A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Fairchild Semiconductor Corporation Ultra low ripple boost converter
US10177646B2 (en) * 2014-06-13 2019-01-08 City University Of Hong Kong Power factor correction circuit for a power electronic system
US9698672B2 (en) * 2014-06-16 2017-07-04 City University Of Hong Kong Input filter for a power electronic system
US11095263B2 (en) 2018-01-30 2021-08-17 Power Integrations, Inc. Signal amplifier with calibrated reference
WO2021031164A1 (en) 2019-08-21 2021-02-25 Power Integrations, Inc. Current sharing for multi-output charging device
EP4034961A1 (en) * 2019-09-24 2022-08-03 DH Technologies Development Pte. Ltd. Low noise bipolar high voltage regulator
CN213990488U (zh) * 2020-11-11 2021-08-17 广东积微科技有限公司 一种非隔离单电感输出正负低压电源的电路
US11942900B2 (en) 2021-10-14 2024-03-26 Power Integrations, Inc. Signal compensation with summed error signals

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US484007A (en) * 1892-10-11 haskell
US3735240A (en) * 1971-10-15 1973-05-22 Motorola Inc Integrated circuit current regulator with differential amplifier control
US3886436A (en) * 1974-02-06 1975-05-27 Bell Telephone Labor Inc Regulator to control tracking of dual output converter
DE3341767A1 (de) 1983-11-18 1985-05-30 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Spannungsschaltregler
JPS61102167A (ja) * 1984-10-23 1986-05-20 Yokogawa Hokushin Electric Corp Ｄｃ／ｄｃコンバ−タ
US4740878A (en) * 1987-06-08 1988-04-26 International Conservation Systems, Inc. Dual voltage power supply having equally split voltage levels
US5412308A (en) * 1994-01-06 1995-05-02 Hewlett-Packard Corporation Dual voltage power supply
US5552695A (en) * 1994-03-22 1996-09-03 Linear Technology Corporation Synchronously rectified buck-flyback DC to DC power converter
US5532577A (en) * 1994-04-01 1996-07-02 Maxim Integrated Products, Inc. Method and apparatus for multiple output regulation in a step-down switching regulator
KR0139662B1 (ko) * 1995-04-27 1998-08-17 김광호 전원 밸런스 회로
JPH0956150A (ja) * 1995-08-11 1997-02-25 Nippon Steel Corp スイッチング電源装置
US6075295A (en) * 1997-04-14 2000-06-13 Micro Linear Corporation Single inductor multiple output boost regulator
US6222352B1 (en) * 1999-05-06 2001-04-24 Fairchild Semiconductor Corporation Multiple voltage output buck converter with a single inductor
US6778347B2 (en) * 2000-11-20 2004-08-17 Seagate Technology Llc Load balancing circuit for a dual polarity power supply with single polarity voltage regulation
ITTO20010219A1 (it) * 2001-03-09 2002-09-09 St Microelectronics Srl Convertitore ac/dc e dc/dc a bassa potenza e uscita duale.
JP3427935B1 (ja) * 2002-10-11 2003-07-22 ローム株式会社 スイッチング電源装置
JP4433790B2 (ja) * 2003-12-25 2010-03-17 株式会社デンソー 定電圧回路
US7564229B2 (en) 2006-03-01 2009-07-21 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for power conversion and regulation in a power converter having a plurality of outputs

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