CN101227144A - 电源设备及向负载装置提供电源电压的方法 - Google Patents

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CN101227144A CNA2007101543630A CN200710154363A CN101227144A CN 101227144 A CN101227144 A CN 101227144A CN A2007101543630 A CNA2007101543630 A CN A2007101543630A CN 200710154363 A CN200710154363 A CN 200710154363A CN 101227144 A CN101227144 A CN 101227144A
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Abstract

本发明提供一种电源设备及向负载装置提供电源电压的方法。该电源设备能够减小例如放大器的负载装置的损耗，这也是提供电源电压的目的。该电源设备包括控制器14，用以根据负载装置12的输入电压(信号源13的输出)可变地控制向负载装置12提供的电源电压。

Description

电源设备及向负载装置提供电源电压的方法
技术领域
本发明涉及向负载装置提供电压的电源设备，及向该负载装置提供电源电压的方法。
背景技术
电源设备包括输出恒定电压的设备和输出随时间变化的电压的设备。本发明的电源设备属于后一种类型。在本领域中，对被施加电压的负载装置(例如放大器)的损耗进行控制的技术是公知的。
例如，日本专利申请公布No.2001-69241即“用于传送振铃信号的电路”公开了一种用于传送振铃信号的振铃信号传送装置。振铃信号传送装置通过将提供至放大振铃信号的放大电路的电源电压与振铃信号的振幅同步并且通过不断地改变电源电压来降低放大器电路的损耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题：
本发明的目的是提供一种电源设备，其能够降低例如放大器等作为电源电压提供目标的负载装置的损耗。
解决技术问题所采用的技术手段：
本发明的电源设备是一种电源设备，用于向例如放大器的负载装置提供电源电压，该电源设备包括：控制装置，用于根据该负载装置的输入或输出电压以逐级的方式可变地控制向该负载装置提供的电源电压。
在例如放大器等输出电压与输入电压成比例的负载装置中，通过参考输入电压能够预测输出电压。因此，通过可变地控制电源电压以减小与输入电压(输出电压)的差值，能够减小向负载装置提供的电源电压与负载装置的输出电压之间的差值，从而能够降低负载装置的损耗。
本发明的有益效果：
根据本发明能够降低负载装置(即，电源电压提供目标)的损耗。因此，能够延长装置的寿命以及降低负载装置的能量消耗，从而实现了尺寸小、重量低、成本低的负载装置。
附图说明
图1示出涉及本发明第一实施例的电源电路的总体结构。
图2示出图1中的电源电路的具体结构。
图3为示出在提供至放大器的电源电压以逐级方式改变的情况下和提供至放大器的电源电压为常数(25V)的情况下，提供至放大器的功率的模拟结果的示图。
图4为示出在提供至放大器的电源电压以逐级方式改变的情况下和提供至放大器的电源电压为常数(25V)的情况下，提供至放大器的功率的模拟结果的示图。
图5示出根据本发明第一实施例的电源电路的第一种修改。
图6示出根据本发明第一实施例的电源电路的第二种修改。
图7示出图6中的电源电路的具体结构。
图8为示出在根据本发明第一实施例的第二种修改中由控制器执行的处理的流程图。
图9示出根据图8的流程图中由控制器执行的处理在控制电源电压电平的电源电路中的开关操作的时间图的实例。
图10为涉及本发明第二实施例的电源电路的总体结构的示图。
图11示出根据本发明第二实施例的电源电路的第一种修改。
图12示出根据本发明第二实施例的电源电路的第二种修改。
图13示出根据本发明第二实施例的电源电路的第三种修改。
图14为示出在增加了负载电阻器和开关的结构中用于确定提供至放大器的电源电压的降低量的另一方法的示图。
图15示出根据本发明第二实施例的电源电路的第四种修改。
图16为进一步示出图15中主要部分的具体示图。
具体实施方式
在下面的说明中将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。
图1为涉及本发明第一实施例的电源电路的总体结构示图。电源电路向用作负载的放大器12提供电源电压。
电源电路包括：信号源13，其用于输出周期性或非周期性变化的信号；放大器12和控制器14，其输入信号源13的输出；并联配置的DC电压源(voltage supply)15-1、15-2、15-3和15-4；与各DC电压源对应的开关(晶体管)16-1、16-2、16-3和16-4；以及设置在各开关后级用于整流的二极管17-1、17-2、17-3和17-4。
图2为进一步示出图1中的电源电路的具体结构的示图。
图2示出图1中的控制器14的结构。在图2中，与图1相比，额外设置DC电源21和二极管22，所述DC电源21用于产生作为缺省值提供给用作负载的放大器12的电压，所述二极管22被设置在DC电源21的后级，用于整流。
在图2中，DC电压源15-1、15-2、15-3和15-4并联配置并且分别产生例如10V、15V、20V和25V的电压。DC电源21产生的电压缺省值被设置为小于由并联配置的DC电压源15-1、15-2、15-3和15-4产生的电压值中的最小电压值。在本实施例中，由DC电源21产生的电压值被设置为5V。结果，五级电压5V、10V、15V、20V和25V中的任意一个作为电源电压提供给用作负载的放大器12。
注意在本实施例中，在负载电路(放大器12)中，负载电路(放大器12)的输出电压Vout与输入电压成比例，并且能够根据输入电压的值预测输出电压。
如图2所示，控制器14包括比较器24-1、24-2、24-3和24-4。比较器24-1将DC电压源23-1的输出阈值电压与从信号源13输出的电压进行比较，并且如果信号源13的输出电压等于或大于DC电压源23-1的输出阈值电压，则输出信号至开关16-1以使开关(晶体管)16-1导通。
比较器24-2将DC电压源23-2的输出阈值电压与从信号源13输出的电压进行比较，并且如果信号源13的输出电压等于或大于DC电压源23-2的输出阈值电压，则输出信号至开关16-2以使开关(晶体管)16-2导通。
比较器24-3将DC电压源23-3的输出阈值电压与从信号源13输出的电压进行比较，并且如果信号源13的输出电压等于或大于DC电压源23-3的输出阈值电压，则输出信号至开关16-3以使开关(晶体管)16-3导通。
比较器24-4将DC电压源23-4的输出阈值电压与从信号源13输出的电压进行比较，并且如果信号源13的输出电压等于或大于DC电压源23-4的输出阈值电压，则输出信号至开关16-4以使开关(晶体管)16-4导通。
应注意在本实施例中，如图2所示，负载电路(放大器12)的输出电压Vout能被反馈(a’-a’)，使得其能在比较器24-1-24-4中分别与DC电压源23-1-23-4的输出阈值电压进行比较，从而确定提供给负载电路(放大器12)的电源电压。
DC电压源23-1输出的电压(阈值)被设置为比由输出缺省值电压的DC电压源21输出的缺省电压(5V)略小的值(例如，4.5V)。
DC电压源23-2输出的电压(阈值)被设置为比由DC电压源15-1输出的电压(10V)略小的值(例如，9.5V)。
DC电压源23-3输出的电压(阈值)被设置为比由DC电压源15-2输出的电压(15V)略小的值(例如，14.5V)。
DC电压源23-4输出的电压(阈值)被设置为比由DC电压源15-3输出的电压(20V)略小的值(例如，19.5V)。
应注意，当以上述方式设置由DC电压源23-4输出的电压值时，信号源13输出的有效电压值必须被限制为小于25V/≈17.677的值，以有效操作电源电路。例如，当从信号源13输出有效值为17V的电压时，最大振幅为17×≈24V。
当信号源13输出的电压逐渐增大时，电源电路执行下列操作。即，当由信号源13输出的电压超过由DC电压源21输出的缺省值电压(5V)时，可将由DC电压源15-1输出的电压(10V)作为电压电源提供给放大器12。当由信号源13输出的电压超过由DC电压源15-1输出的电压(10V)时，可将由DC电压源15-2输出的电压(15V)作为电压电源提供给放大器12。
当由信号源13输出的电压超过由DC电压源15-2输出的电压(15V)时，可将由DC电压源15-3输出的电压(20V)作为电压电源提供给放大器12。当由信号源13输出的电压超过由DC电压源15-3输出的电压(20V)时，可将由DC电压源15-4输出的电压(25V)作为电压电源提供给放大器12。
另外，当信号源13输出的电压逐渐减小时，电源电路执行下列操作。即，当由信号源13输出的电压低于DC电压源23-4的输出阈值电压(其略小于由DC电压源15-3输出的电压(20V))时，可将由DC电压源15-3输出的电压(20V)作为电源电压提供给放大器12。当由信号源13输出的电压低于DC电压源23-3的输出阈值电压(其略小于由DC电压源15-2输出的电压(15V))时，可将由DC电压源15-2输出的电压(15V)作为电源电压提供给放大器12。
当由信号源13输出的电压低于DC电压源23-2的输出阈值电压(其略小于由DC电压源15-1输出的电压(10V))时，可将由DC电压源15-1输出的电压(10V)作为电源电压提供给放大器12。当由信号源13输出的电压低于DC电压源23-1的输出阈值电压(其略小于由DC电压源21输出的电压(5V))时，可将由DC电压源21输出的电压(5V)作为电源电压提供给放大器12。
在下面的描述中，从负载电路(放大器12)中电源电路消耗的电压量的角度，对提供给放大器的电源电压以逐级(stepwise)方式变化的情况与提供给放大器的电源电压为常数(25V)的情况进行比较。
图3为示出在提供给放大器的电源电压以逐级方式发生变化的情况下以及提供给放大器的电源电压为常数(25V)的情况下提供给放大器的功率的模拟结果的示图。
图3假定放大器的输入信号(信号源的输出)的最大振幅近似等于从电源电路输出的电压的最大值。
假设放大器的输入信号的有效值V0为17Vrms，以及放大器的负载电阻为7Ω，则流入到放大器的电流I0为17Vrms/7Ω。当提供给放大器的电源电压为Vin时，提供给放大器的功率P可由下面的公式表示。
P＝Vin×I0...(1)
根据上面的公式(1)，在提供给放大器的电源电压为常数值(25V)的情况下的供给功率P(DC)和在提供给放大器的电源电压以逐级方式发生变化的情况下的供给功率P(逐级)分别计算如下。
P(DC)＝60.7W
P(逐级)＝55.6W
放大器的输出功率P0可由下面的公式表示。
P0＝V0×I0...(2)
根据上面的公式(2)，输出功率P0的计算结果如下。
P0＝17Vrms×17Vrms/7Ω＝41.3W
因此，在提供给放大器的电源电压为常数值(25V)时的损耗Pr(DC)和在提供给放大器的电源电压以逐级方式发生变化时的损耗Pr(逐级)的计算如下。
Pr(DC)＝60.7W-41.3W＝19.4W
Pr(逐级)＝55.6W-41.3W＝14.3W
此外，在提供给放大器的电源电压为常数值(25V)时的效率η(DC)和在提供给放大器的电源电压以逐级方式变化时的效率η(逐级)的计算如下。
η(DC)＝41.3W/60.7W＝68％
η(逐级)＝41.3W/55.6W＝74％
图4为示出在提供给放大器的电源电压以逐级方式发生变化的情况下和在提供给放大器的电源电压是常数(25V)的情况下提供放大器的功率的模拟结果的示图。
图4假定放大器的输入信号(信号源的输出)的最大振幅近似等于从电源电路输出的电压的最大值的一半。
假设放大器输入信号的有效值V0为8Vrms，以及放大器的负载电阻为7Ω，则流入到放大器的电流I0为8Vrms/7Ω。
根据上面的公式(1)，在提供给放大器的电源电压为常数值(25V)的情况下的供给功率P(DC)和在提供给放大器的电源电压以逐级方式发生变化的情况下的供给功率P(逐级)分别计算如下。
P(DC)＝28.6W
P(逐级)＝14.8W
根据上面的公式(2)，输出功率P0的计算如下。
P0＝8Vrms×8Vrms/7Ω＝9.1W
因此，在提供给放大器的电源电压为常数值(25V)时的损耗Pr(DC)和在提供给放大器的电源电压以逐级方式发生变化时的损耗Pr(逐级)的计算如下。
Pr(DC)＝28.6W-9.1W＝19.5W
Pr(逐级)＝14.8W-9.1W＝5.7W
另外，在提供给放大器的电源电压为常数值(25V)时的效率η(DC)和在提供给放大器的电源电压以逐级方式变化时的效率η(逐级)的计算如下。
η(DC)＝9.1W/28.6W＝32％
η(逐级)＝9.1W/14.8W＝61％
从上述可见，在假定放大器的输入信号(信号源的输出)的最大振幅近似等于从电源电路输出的电压的最大值的条件下，如果提供给放大器的电源电压以逐级方式发生变化，则与提供给放大器的电源电压为常数的情况相比效率提高了6％(74％-68％)。
此外，在假定放大器的输入信号(信号源的输出)的最大振幅近似等于从电源电路输出的电压的最大值的一半的条件下，如果提供给放大器的电源电压以逐级方式发生变化，则与提供给放大器的电源电压为常数的情况相比效率提高了29％(61％-32％)。
换句话说，通过利用本实施例的电源电路向不常输出较大值的放大器提供电源电压，可实现放大器效率的大幅度提高。
如图2所示，每个二极管17-1、17-2、17-3、17-4保护各DC电压源15-1-15-4以防止电流倒流至各开关16-1-16-4，从而在如果允许各开关16-1-16-4导通的情况下防止电流最终流入对应的DC电压源15-1-15-4。
如前面所讨论的，如果信号源13的输出电压等于或高于DC电压源23-3的输出阈值电压但低于DC电压源23-4的输出阈值电压，则将由DC电压源15-3输出的电压(20V)作为电源电压提供给放大器12。在这种情况下，信号源13的输出电压将大于各DC电压源23-1、23-2和23-3的输出阈值电压。因此信号源13的输出电压将大于各比较器24-1、24-2和24-3的阈值，以及各开关(晶体管)16-1、16-2和16-3将被设置为导通。然而，二极管17-1和17-2将防止从DC电压源15-3流入负载装置(放大器12)的电流分别通过开关(晶体管)16-1和16-2倒流至DC电压源15-1和15-2。另外，二极管17-4将防止电流倒流至开关(晶体管)16-4。然而，由于开关(晶体管)16-4没有设置为导通，所以可以省略二极管17-4。
图5示出图1和图2中的控制器14的结构的第一种修改的配置。由于根据第一实施例的电源电路能够在没有二极管17-4的情况下工作，所以与图2相比，在图5中省略了二极管17-4。即，只有在信号源13的输出电压大于DC电压源23-4的阈值时，开关(晶体管)16-4才切换为导通。在这种情况下，电流从DC电压源15-4经由开关(晶体管)16-4流入到负载12。在另一种情况下，当信号源13的输出电压低于DC电压源23-4的阈值时，开关(晶体管)16-4没有切换为导通(打开)，因此通过开关(晶体管)16-4阻止了电流倒流至DC电压源15-4。
图6和图7示出图1和图2中的控制器14的结构的第二种修改的配置。与图1和图2相比，在图6和图7中，控制器14包括中央处理单元(CPU)100，但是省略了二极管17-1-17-4。CPU 100监控各比较器24-1-24-4的输出，并基于这种输出来选择开关(晶体管)导通并阻止其余开关导通，例如可以一次选择一个开关，或者阻止所有的开关导通。因此，由于在电流流经所选择的开关时，其余没有被选择的开关阻止电流倒流至各DC电压源以防止损坏各DC电压源，所以二极管17-1-17-4不是必需的。
当信号源13输出的电压逐渐增大时，电源电路执行下列操作。例如，如图8所示，在步骤S1，CPU 100确定比较器24-1是否输出信号(信号源13的输出电压是否等于或高于DC电压源23-1的阈值电压)。如果比较器24-1没有输出信号，则在步骤S2，CPU 100阻止所有的开关16-1-16-4导通并将由DC电压源21输出的缺省电压(5V)作为电源电压提供给负载装置(放大器12)。例如，如图9中时刻t1之前的时间图所示，将缺省电压(5V)作为电源电压提供给负载装置(放大器12)。
如果比较器24-1输出信号，则在步骤S3，CPU 100确定比较器24-2是否输出信号(信号源13的输出电压是否等于或高于DC电压源23-2的输出阈值电压)。如果比较器24-2没有输出信号，则在步骤S4，CPU 100向开关16-1发送信号以使其导通，并向其余各开关16-2、16-3和16-4发送信号以阻止它们导通。例如，如图9的时间图所示，在时刻t1当开关16-1被设置为导通时，将DC电压源15-1的10V输出电压作为电源电压提供给负载装置(放大器12)。
如果在步骤S3中CPU 100确定比较器24-2输出信号，则在步骤S5，CPU 100确定比较器24-3是否输出信号(信号源13的输出电压是否等于或高于DC电压源23-3的输出阈值电压)。如果比较器24-3没有输出信号，则在步骤S6，CPU 100向开关16-2发送信号以使其导通，并向其余各开关16-1、16-3和16-4发送信号以阻止它们导通。例如，如图9的时间图所示，在时刻t2当开关16-2被设置为导通时，将DC电压源15-2的15V输出电压作为电源电压提供给负载装置(放大器12)。
如果在步骤S5中CPU 100确定比较器24-3输出信号，则在步骤S7，CPU确定比较器24-4是否输出信号(信号源13的输出电压是否等于或高于DC电压源23-4的输出阈值电压)。如果比较器24-4没有输出信号，则在步骤S8，CPU 100向开关16-3发送信号以使其导通，并向其余各开关16-1、16-2和16-4发送信号以阻止它们导通。例如，如图9的时间图所示，在时刻t3当开关16-3被设置为导通时，将DC电压源15-3的20V的输出电压作为电源电压提供给负载装置(放大器12)。
然而，与图2的电源电路不同，当将DC电压源15-3的20V的输出电压作为电源电压提供给负载装置(放大器12)时，只有开关16-3被设置为导通。因此，由于开关(晶体管)16-1和16-2没有导通，所以在图7中不需要二极管17-1和17-2来防止从DC电压源15-3流入到负载装置(放大器12)的电流倒流至各DC电压源15-1和15-2。
如果在步骤S7中CPU 100确定比较器24-4输出信号，则在步骤S9，CPU 100向开关16-4发送信号以使其导通，并向其余各开关16-1、16-2和16-3发送信号以阻止它们导通。例如，如图9的时间图所示，在时刻t4当开关16-4被设置为导通时，将DC电压源15-4的25V的输出电压作为电源电压提供给负载装置(放大器12)。
另外，当由信号源13输出的电压逐渐降低时，电源电路执行下列操作。例如，在步骤S7，当CPU 100确定比较器24-4不再输出信号时，在步骤S8，CPU 100向开关16-3发送信号使其导通，并向其余各开关16-1、16-2和16-4发送信号以阻止它们导通。例如，如图9的时间图所示，在时刻t5当开关16-3被设置为导通时，将DC电压源15-3的20V的输出电压作为电源电压提供给负载装置(放大器12)。
接下来，在步骤S5，当CPU 100确定比较器24-3不再输出信号时，在步骤S6，CPU 100向开关16-2发送信号以使其导通，并向其余各开关16-1、16-3和16-4发送信号以阻止它们导通。例如，如图9的时间图所示，在时刻t6当开关16-2被设置为导通时，将DC电压源15-2的15V的输出电压作为电源电压提供给负载装置(放大器12)。
接下来，在步骤S3，当CPU 100确定比较器24-2不再输出信号时，在步骤S4，CPU 100向开关16-1发送信号以使其导通，并向其余各开关16-2、16-3和16-4发送信号以阻止它们导通。例如，如图9的时间图所示，在时刻t7当开关16-1被设置为导通时，将DC电压源15-1的10V的输出电压作为电源电压提供给负载装置(放大器12)。
最后，在步骤S1，当CPU 100确定比较器24-1不再输出信号时，在步骤S2，CPU 100各开关16-1、16-2、16-3和16-4发送信号以阻止它们导通。例如，如图9的时间图所示，在时刻t8当没有开关导通时，将DC电压源21的5V的缺省电压作为电源电压提供给负载装置(放大器12)。
图10为涉及本发明第二实施例的电源电路的总体结构的示图。
在第一实施例中，DC电压源15-1、15-2、15-3和15-4被并联配置。然而，在第二实施例中，DC电压源31-1、31-2、31-3和31-4以串联方式加载。因此能够改善DC电压源的使用效率。
由于开关16-1、16-2、16-3和16-4以及控制器14的操作与第一实施例相同，所以省略对它们的说明。
此外，如图10所示，与第一实施例相同，第二实施例也包括二极管17-1、17-2、17-3、17-4，其中各二极管17-1、17-2、17-3、17-4用于在各开关16-1和16-4被允许导通的情况下，通过防止电流倒流入各开关16-1-16-4并最终流入相应的DC电压源15-1-15-4来保护各DC电压源31-1-31-4。
然而，在第二实施例中，如果开关16-1-16-4中一个以上的开关被设置为导通，则二极管17-1、17-2和17-3也可以提供防止短路的功能。例如，如果信号源13的输出电压等于或高于DC电压源23-3的输出阈值电压，则将由DC电压源31-3输出的电压(20V)作为电源电压提供给放大器12。在这种情况下，信号源13的输出电压将大于各DC电压源23-1、23-2和23-3的输出阈值电压。因此，信号源13的输出电压将大于各比较器24-1、24-2和24-3的阈值，并且各开关(晶体管)16-1、16-2和16-3将被设置为导通。然而，如果将二极管17-1和17-2从电源电路中省略，由于开关16-1闭合使得从DC电压源31-1到负载(放大器12)短路，所以将来自电压源31-1的10V作为电源电压提供给负载(放大器12)以代替来自DC电压源31-3的20V。换句话说，在图10所示的实例中，在没有二极管17-1-17-3的情况下，电源电压将始终是来自DC电压源31-1的10V。
图11示出本发明第二实施例的第一种修改的配置。由于根据第二实施例的电源电路能够在没有二极管17-4的情况下工作，所以与图10相比，在图11中省略了二极管17-4。即，只有在信号源13的输出电压大于DC电压源23-4的阈值时，开关(晶体管)16-4被切换为导通。在这种情况下，电流从DC电压源31-4流入负载12。在其它情况下，当信号源13的输出电压小于DC电压源23-4的阈值时，开关(晶体管)16-4没有切换为导通(打开)，因此阻止电流通过开关(晶体管)16-4倒流至DC电压源31-4并损坏DC电压源31-4。
图12示出本发明第二实施例的第二种修改的配置。与图10和图11相比，在图12中，控制器14包括中央处理单元(CPU)100，但是省略了二极管17-1-17-4。由于CPU 100和开关16-1-16-4的操作与第一实施例相同，所以省略了对它们的说明。
注意，在本实施例的电源电路中，存在这样的问题，即，即使在切换提供给放大器的电源电压以随着输入至放大器的电压降低以逐级方式降低时，由于放大器的容量也能够使提供给放大器的电源电压被保持，从而使放大器负担额外电压的降低量。
在下面的描述中，参照图13-图16说明该问题的解决方案。
图13示出根据本发明第二实施例的电源电路的第三修改实例。
在图13所示的电源电路中，为了调节提供给放大器12的电源电压，增加了负载电阻器33和开关(晶体管)32。控制器14还包括确定电路(图中未示出)，确定电路用于例如通过参考比较器24-1、24-2、24-3和24-4的输出来确定提供给放大器12的电源电压是否降低。当确定电路确定提供给放大器12的电源电压降低时，通过允许开关32导通来使负载电阻器33消耗提供给放大器12的电源电压。
如上所述，确定电路确定提供给放大器12的电源电压降低时，通过消除提供给放大器12的电源电压能够防止由于放大器12的容量C(图13中的虚线所示)导致的电源电压被保持的情况。
可选地，如图14所示，在控制器14中不是增加确定电路，而是增加与二极管17-1、17-2、17-3和17-4分别并联设置的二极管41-1、41-2、41-3和41-4以及比较器42。
在这种情况下，比较器42将穿越二极管41-1、41-2、41-3和41-4的电源电压(第一电源电压)与放大器12的输入侧的电源电压(第二电源电压)进行比较，如果接近于DC电压源31-1、31-2、31-3和31-4的第一电源电压小于第二电源电压，则确定提供给放大器12的电源电压降低，并输出信号以操作开关32。由此，提供给放大器12的电源电压能够被负载电阻器33消耗。
图15示出根据本发明第二实施例的电源电路的第四修改实例。
在图15所示的电源电路中，为了增大提供给放大器12的电源电压，增加了DC/DC转换器34。DC/DC转换器34将放大器12的增大的电源电压回发给控制器14，以用作DC电压源之一。
根据上面的实例，当提供给放大器12的电源电压被确定为降低时，能够消除提供给放大器12的电源电压，因此能够防止由于放大器12的容量导致电源电压被保持的情况。
注意，在图15中，DC/DC转换器34将提供给放大器12的电源电压增大至略大于DC电压源31-1产生的电压值(10V)的值，并输出该电压。因此，当开关(晶体管)16-1工作时，DC/DC转换器34的输出被用作电源电压。
图16为进一步示出图15中主要部分的具体示图。
图16中的二极管41-1、41-2、41-3和41-4以及比较器42的操作于图14相同，因此省略对它们的说明。
在图16中，比较器42将穿越二极管41-1、41-2、41-3和41-4的电源电压(第一电源电压)与放大器12的输入侧的电源电压(第二电源电压)进行比较，如果接近于DC电压源31-1、31-2、31-3和31-4的第一电源电压小于第二电源电压，则确定提供给放大器12的电源电压降低并输出信号以启动DC/DC转换器34。结果，经由DC/DC转换器34能够进一步消除提供给放大器12的电源电压。
应注意，在上面的说明中，DC电压源的数量为四个，然而DC电压源的数量可以是两个或两个以上的任何个数。
在图13至图16中另外阐述的结构也可实施在第一实施例的电源电路以及第二实施例的电源电路中。

Claims (17)

1.一种电源设备，用于向例如放大器的负载装置提供电源电压，该电源设备包括：
控制装置，用于根据该负载装置的输入或输出电压以逐级的方式可变地控制向该负载装置提供的电源电压。
2.如权利要求1所述的电源设备，其中该控制装置包括：并联配置的多个DC电压源和对应的多个开关，所述多个开关用于根据该负载装置的输入或输出电压来切换所述并联配置的多个DC电压源。
3.如权利要求1所述的电源设备，其中该控制装置包括：串联配置的多个DC电压源和对应的多个开关，所述多个开关用于根据该负载装置的输入或输出电压来切换从所述串联配置的多个DC电压源获得的多个DC电压。
4.如权利要求2或3所述的电源设备，其中该控制装置包括：多个二极管，所述多个二极管的每个输入端连接至所述多个开关的多个输出端的其中之一，以及所述多个二极管的多个输出端共同连接至该负载装置。
5.如权利要求2或3所述的电源设备，其中该控制装置包括：所述多个开关的开关控制电路，该开关控制电路包括：多个比较器，其中所述多个比较器的每个第一输入端连接至该负载装置的输入或输出电压，所述多个比较器的每个第二输入端连接至对应的多个恒定电压源其中之一，以及所述多个比较器的每个输出端连接至所述多个开关其中之一的控制端。
6.如权利要求1所述的电源设备，还包括：
确定装置，用于确定该负载装置的电源电压是否降低；以及
调节装置，用于在确定该负载装置的电源电压降低时，通过负载电阻器调节该负载装置的电源电压。
7.如权利要求1所述的电源设备，还包括：
确定装置，用于确定该负载装置的电源电压是否降低；以及
转换器，用于在确定该负载装置的电源电压降低时，增大该负载装置的电源电压，并回发增大后的该负载装置的电源电压以用作所述DC电压源其中之一。
8.如权利要求2所述的电源设备，其中所述并联配置的多个DC电压源中的每个DC电压源提供不同的电压，并且对于提供最大电压的DC电压源，其对应开关的输出端直接连接至该负载装置。
9.如权利要求3所述的电源设备，其中所述串联配置的多个DC电压源中的每个DC电压源提供不同的电压，并且对于提供最大电压的DC电压源，其对应开关的输出端直接连接至该负载装置。
10.如权利要求8或9所述的电源设备，其中该控制装置还包括：多个二极管，所述多个二极管的每个输入端连接至所述多个开关中其余开关的输出端的其中之一，以及所述多个二极管的多个输出端共同连接至该负载装置。
11.如权利要求8或9所述的电源设备，其中该控制装置包括：所述多个开关的开关控制电路，该开关控制电路包括：多个比较器，其中所述多个比较器的每个第一输入端连接至该负载装置的输入或输出电压，所述多个比较器的每个第二输入端连接至对应的多个恒定电压源其中之一，以及所述多个比较器的每个输出端连接至所述多个开关中其中之一的控制端。
12.如权利要求1所述的电源设备，其中该控制装置包括：CPU、并联配置的多个DC电压源、以及与所述并联配置的多个DC电压源一一对应的多个开关，其中所述CPU一次从所述多个开关中选择一个开关，以根据该负载装置的输入或输出电压获取相应的DC电压源。
13.如权利要求1所述的电源设备，其中该控制装置包括：CPU、串联配置的多个DC电压源、以及与所述串联配置的多个DC电压源一一对应的多个开关，其中所述CPU一次从所述多个开关中选择一个开关，以根据该负载装置的输入或输出电压获取相应的DC电压源。
14.如权利要求12或13所述的电源设备，其中所述控制装置还包括：多个比较器，所述多个比较器的每个第一输入端连接至该负载装置的输入或输出电压，所述多个比较器的每个第二输入端连接至对应的多个恒定电压源其中之一，以及所述多个比较器的每个输出端连接至所述CPU。
15.一种向负载装置提供电源电压的方法，用于向例如放大器的负载装置提供电源电压，该方法包括：
控制步骤，用以根据该负载装置的输入或输出电压可变地控制向该负载装置提供的电源电压。
16.如权利要求15所述的向负载装置提供电源电压的方法，其中在所述控制步骤中，通过根据该负载装置的输入或输出电压切换并联配置的多个DC电压源来可变地控制向该负载装置提供的电源电压。
17.如权利要求15所述的向负载装置提供电源电压的方法，其中在所述控制步骤中，通过根据该负载装置的输入或输出电压切换从串联配置的多个DC电压源获得的多个电压来可变地控制向该负载装置提供的电源电压。
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