CN101499723B - 具有高效率的大功率多路输出电源结构及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是揭露一种具有高效率的大功率多路输出电源结构及其控制方法,所述电源结构具体为开关模式电源,包含一第一输出变换器,用以产生一第一高功率电压输出,以及一第二输出变换器,产生一第二高功率电压输出,且与该第一高功率电压耦合,以产生一耦合输出,其中当该耦合输出的一暂态功率小于或等于该第一高功率电压输出的一额定输出功率时,该第一输出变换器工作,而该第二输出变换器闲置;但当该暂态功率大于该额定输出功率时,该第二输出变换器也开始工作。本发明有效地提高了该电源的轻载效率,解决了变压器的散热问题以及多路输出变换器的交叉调整率问题,实现了从满载到极轻载具有相对的高效率,同时设计简单,具有低成本的特点。
Description
技术领域
为一种大功率开关模式电源(switched-mode power supply),该电源具有负载范围高效率,其采用多路输出变换器与单路输出变换器并联结构。
背景技术
近来,能源危机越来越严重,所以如何充分利用能源,减少能源浪费变得越来越迫切。在消费电子类产品中,桌上型(desktop)电脑和工作站(workstation)电脑占据相当大的比重,而这些产品中开关模式电源的变换效率不高带来很大的能源浪费。为此,2007年7月,Energy Star已经将桌上型和工作站电脑中的开关模式电源从电源值20%加到100%,其负载效率大于80%作为强制标准。因此,设计具有负载范围相对较高效率的开关模式电源具有重要意义。
桌上型电脑和工作站电脑中的开关模式电源,通常为多路输出结构,其输出电压一般包括+12V,+5V,+3.3V。图1其是显示一已知的桌上型电脑电源的直流/直流变换器级(DC/DC converter stage)的电路示意图。在图1中,该直流/直流变换器级1包括一逆变器、一变压器T,具一一次侧绕组Np耦合于该逆变器、一第一二次侧绕组Ns1与一第二二次侧绕组Ns2、一整流器耦合于该第一二次侧绕组Ns1、一第一滤波器(包括一第一电感L1与一第一电容C1)与一第二滤波器(包括一第二电感L2与一第二电容C2)均耦合于该整流器,分别用于产生+12V与+5V的输出电压、一后置稳压器(post regulator)耦合于该第一二次侧绕组Ns1与该第二二次侧绕组Ns2的一节点,用于产生+3.3V的输出电压,以及一控制电路,耦合于该逆变器,接收该+12V与+5V的输出电压,用以产生一控制信号(未显示)。在桌上型电脑中(如图1所示),直流/直流变换器级通常采用+12V与+5V通过电感耦合,以及两路电压的加权反馈实现对两路电压的调节。+3.3V则通过独立的反馈实现输出电压的稳定。这样的结构具有低成本的优点。
工作站电脑的开关电源额定功率较高(通常大于500W),因此+12V输出端输出功率较高,如果采用图1所示的结构,将会带来两个问题:①+12V和+5V输出的耦合电感由于寄生参数的影响,两路电压加权反馈无法稳定联调输出电压,即交叉调整问题(cross regulation);②单一变压器承担全部的输出功率带来散热设计上的困难。
所以,工作站电脑中开关电源通常采用图2所示结构。图2是显示一已知的工作站电脑电源的直流/直流变换器级的电路示意图。在图2中,该直流/直流变换器级2包括一第一逆变器、一第一变压器T1,具一第一一次侧绕组N1p耦合于该第一逆变器、一第一二次侧绕组N1s1与一第二二次侧绕组N1s2、一第一整流器耦合于该第一二次侧绕组N1s1,用于产生+5V的输出电压、一后置稳压器(post regulator),耦合于该第一二次侧绕组N1s1与该第二二次侧绕组N1s2的一节点,用于产生+3.3V的输出电压、一控制电路,耦合于该第一逆变器,接收该+5V的输出电压,用以产生一第一控制信号(未显示)、一第二逆变器、一第二变压器T2,具一第二一次侧绕组N2p耦合于该第二逆变器与一第三二次侧绕组N2s、一第二整流器耦合于该第三二次侧绕组N2s,用于产生+12V的输出电压,以及一第二控制电路,耦合于该第二逆变器,接收该+12V的输出电压,用以产生一第二控制信号(未显示)。+12V通过独立的变压器、整流器实现闭回路(closed-loop)调节输出电压;而+5V和+3.3V共用变压器,+5V以闭回路反馈(closed-loopedfeedback)实现输出电压稳定,+3.3V则通过另一闭回路,调节输出电压。由于三路输出电压具有各自独立的闭回路反馈调节,因此输出电压不存在调整率的问题。同时采用两个变压器可以简化电路的散热设计。但由于两个变压器输出电压不同,且该两个变压器相互独立,在整个负载范围内始终工作;因此,轻载时很难得到很高的直流/直流变换器级效率。
因此,发明人鉴于已知技术的缺失,乃思及改良发明的意念,终能发明出本案的“具有高效率的大功率多路输出电源结构及其控制方法”。
发明内容
本案的主要目的在于提供一种大功率开关模式电源,该电源具有负载范围相对较高的效率,其采用多路输出变换器与单路输出变换器并联结构,有效地提高了该电源的轻载效率,解决了变压器的散热问题以及多路输出变换器的交叉调整率问题。
本案的又一主要目的在于提供一种开关模式电源,包含一第一输出变换器,接收一直流输入电压,用以产生一第一高功率直流电压输出与至少一低功率直流电压输出,以及一第二输出变换器,接收该直流输入电压,产生一第二高功率直流电压输出,且与该第一高功率直流电压输出耦合,以产生一耦合输出,其中当该耦合输出的一暂态功率小于或等于该第一高功率直流电压输出的一额定输出功率时,该第一输出变换器工作,而该第二输出变换器闲置,但当该耦合输出的该暂态功率大于该额定输出功率时,该第二输出变换器也开始工作。
根据上述的构想,该电源更包括一电阻性元件,具一第一端以及一第二端,其中该第一端耦合于该第一输出变换器,且该第二端耦合于该第二输出变换器。
根据上述的构想,当该耦合输出功率大于该额定功率时,该第一输出变换器的输出功率瞬间减小到一限流输出功率,而该第二输出变换器开通时,其具有一输出功率等于该耦合输出功率与该限流输出功率的一差。
根据上述的构想,该第一输出变换器为一多路输出变换器,该第二输出变换器为一单路输出变换器,该至少一低功率直流电压输出电压包括一第一低功率直流电压输出与一第二低功率直流电压输出,且该多路输出变换器包括一控制电路,接收该第一高功率直流电压输出与该第一低功率直流电压输出,用以产生一第一控制信号,一第一逆变器,接收该直流输入电压与该第一控制信号,用以产生一第一交流输出电压,一第一变压器,具一第一一次侧绕组、一第一二次侧绕组与一第二二次侧绕组,其中该第一一次侧绕组耦合于该第一逆变器,该第一与该第二二次侧绕组各具一第一端与一第二端,该第二二次侧绕组的该第一端耦合于该第一二次侧绕组的该第二端,且该第二二次侧绕组的该第二端接地,一第一整流器,耦合于该第一二次侧绕组的该第一与该第二端,一后置稳压器,耦合于该第一二次侧绕组的该第二端,用以产生该第二低功率直流电压输出,一第一滤波器,耦合于该第一整流器,用以产生该第一高功率直流电压输出,以及一第二滤波器,耦合于该第一整流器,用以产生该第一低功率直流电压输出。
根据上述的构想,该第一滤波器包括一第一电容与一第一电感,该第二滤波器包括一第二电容与一第二电感,该第一电感与该第二电感磁性耦合,且该多路输出变换器与该单路输出变换器均为一直流/直流变换器。
根据上述的构想,该单路输出变换器包括一第二控制电路,接收该第二高低功率直流电压输出,用以产生一第二控制信号,一第二逆变器,接收该直流输入电压与该第二控制信号,用以产生一第二交流输出电压,一第二变压器,具一第二一次侧绕组与一第三二次侧绕组,其中该第三二次侧绕组具一第一端与一第二端,该第二一次侧绕组耦合于该第二逆变器,且该第三二次侧绕组的该第二端接地,一第二整流器,耦合于该第三二次侧绕组的该第一端,用以产生该第二高功率直流电压输出。
根据上述的构想,该第一与该第二逆变器均为一半桥逆变器,该第一与该第二整流器均为一半波整流器。
本案的次一主要目的在于提供一种开关模式电源,包含一第一输出变换器,接收一输入电压,用以产生一第一高功率电压输出,以及一第二输出变换器,接收该输入电压,产生一第二高功率电压输出,且与该第一高功率电压输出耦合,以产生一耦合输出,其中当该耦合输出的一暂态功率小于或等于该第一高功率电压输出的一额定输出功率时,该第一输出变换器工作,而该第二输出变换器闲置;但当该暂态功率大于该额定输出功率时,该第二输出变换器也开始工作。
根据上述的构想,该电源更包括一电阻性元件,具一第一端以及一第二端,其中该第一端耦合于该第一输出变换器,该第二端耦合于该第二输出变换器,当该耦合输出功率大于该额定输出功率时,该第一输出变换器的一输出功率瞬间减小到一限流输出功率,且当该第二输出变换器开通时,其具有一输出功率等于该耦合输出功率与该限流输出功率的一差。
根据上述的构想,该电源更包括一第一低功率电压输出与一第二低功率电压输出,其中该第一输出变换器为一多路输出变换器,该第二输出变换器为一单路输出变换器,且该多路输出变换器包括一控制电路,接收该第一高功率电压输出与该第一低功率电压输出,用以产生一第一控制信号,一第一逆变器,接收该输入电压与该第一控制信号,用以产生一第一交流输出电压,一第一变压器,具一第一一次侧绕组、一第一二次侧绕组与一第二二次侧绕组,其中该第一一次侧绕组耦合于该第一逆变器,该第一与该第二二次侧绕组各具一第一端与一第二端,该第二二次侧绕组该第一端耦合于该第一二次侧绕组该第二端,且该第二二次侧绕组该第二端接地,一第一整流器,耦合于该第一二次侧绕组的该第一与该第二端,一后置稳压器,耦合于该第一二次侧绕组的该第二端,用以产生该第二低功率电压输出,一第一滤波器,耦合于该第一整流器,用以产生该第一高功率电压输出,以及一第二滤波器,耦合于该第一整流器,用以产生该第一低功率电压输出。
根据上述的构想,该第一滤波器包括一第一电容与一第一电感,该第二滤波器包括一第二电容与一第二电感,且该第一电感与该第二电感磁性耦合。
根据上述的构想,该输入电压是为一直流输入电压,该第一与该第二高功率电压输出是为一高功率直流电压输出,且该第一与该第二低功率电压输出分别为一第一与一第二低功率直流电压输出。
根据上述的构想,该单路输出变换器包括一第二控制电路,接收该第二高功率电压输出,用以产生一第二控制信号,一第二逆变器,接收该输入电压与该第二控制信号,用以产生一第二交流输出电压,一第二变压器,具一第二一次侧绕组与一第三二次侧绕组,其中该第三二次侧绕组具一第一端与一第二端,该第二一次侧绕组耦合于该第二逆变器,且该第三二次侧绕组的该第二端接地,以及一第二整流器,耦合于该第三二次侧绕组的该第一端,用以产生该第二高功率电压输出。
本案的下一主要目的在于提供一种用于一开关模式电源的控制方法,其中该开关模式电源包括一第一输出变换器,用以产生一第一高功率电压输出,及一第二输出变换器,产生一第二高功率电压输出,且与该第一高功率电压输出耦合,以产生一耦合输出,该方法包含下列的步骤:当该耦合输出的一暂态功率小于或等于该第一高功率电压输出的一额定输出功率时,使该第一输出变换器工作,而使该第二输出变换器闲置;以及当该暂态功率大于该额定输出功率时,使该第二输出变换器也开始工作。
根据上述的构想,该开关模式电源更包括一电阻,具一第一端以及一第二端,该第一端耦合于该第一输出变换器,该第二端耦合于该第二输出变换器,该第一输出变换器与该第二输出变换器均接收一输入电压,且该方法更包括下列的步骤:使该第一输出变换器产生一第一与一第二低功率电压输出;当该暂态功率大于该额定输出功率时,使该第一输出变换器的一输出功率瞬间减小到一限流输出功率;以及当该第二输出变换器于开通时,使其具有一输出功率等于该耦合输出功率与该限流输出功率的一差。
根据上述的构想,该输入电压是为一直流输入电压,该第一与该第二高功率电压输出均为一高功率直流电压输出,且该第一与该第二低功率电压输出分别为一第一与一第二低功率直流电压输出。
根据上述的构想,该开关模式电源更包括一电阻,具一第一端以及一第二端,该第一端耦合于该第一输出变换器,该第二端耦合于该第二输出变换器,该第一输出变换器与该第二输出变换器均接收一输入电压,该第一与该第二高功率电压输出均为一高功率直流电压输出,且该方法更包括一步骤:使该第一输出变换器更产生至少一低功率直流电压输出。
根据上述的构想,该输入电压是为一直流输入电压,且该至少一低功率直流电压输出包括一第一与一第二低功率直流电压输出。
本发明提供一种大功率开关模式电源,该电源具有负载范围相对较高的效率,其采用多路输出变换器与单路输出变换器并联结构,有效地提高了多路输出的轻载效率,解决了变压器的散热问题以及多路输出变换器的交叉调整率问题。
为了让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下:
附图说明
图1:其是显示一已知的桌上型电脑电源的直流/直流变换器级的电路示意图;
图2:其是显示一已知的工作站电脑电源的直流/直流变换器级的电路示意图;
图3(a):其是显示一依据本发明构想的第一较佳实施例的工作站电脑电源的直流/直流变换器级的电路示意图;
图3(b):其是显示一依据本发明构想的第一较佳实施例的工作站电脑电源的直流/直流变换器级的多路变换器的电路示意图;
图3(c):其是显示一依据本发明构想的第一较佳实施例的工作站电脑电源的直流/直流变换器级的单路变换器的电路示意图;
图4:其是显示一已知的两直流变换器并联工作效率图;
图5:其是显示一依据本发明构想的第一较佳实施例的控制策略下负载范围内变换器工作搭配图;
图6:其是显示一依据本发明构想的第一较佳实施例的控制策略下两直流变换器并联工作效率图;以及
图7:其是显示一依据本发明构想的第一较佳实施例的架构与控制策略及采用该架构与已知技术控制策略时两直流变换器并联工作效率的比较图。
具体实施方式
本发明所提出的新的技术解决方案是针对大功率多路输出工作站电脑的开关模式电源,使其实现从满载到极轻载具有相对的高效率,同时设计简单,具有低成本的特点。在工作站电脑电源中,+12V输出功率所占比重很高(通常80%左右)。本发明的第一较佳实施例如图3(a)所示,一工作站电脑电源的直流/直流变换器级3由一多路输出变换器31(其为一直流/直流变换器)、一单路输出变换器32(其也为一直流/直流变换器)和一电阻性元件33所组成。其中,该多路输出变换器31包括一第一逆变器、一第一变压器T1,具一第一一次侧绕组N1p耦合于该第一逆变器、一第一二次侧绕组N1s1与一第二二次侧绕组N1s2、一第一整流器耦合于该第一二次侧绕组N1s1、一第一滤波器(包括一第一电感L1与一第一电容C1)与一第二滤波器(包括一第二电感L2与一第二电容C2)均耦合于该第一整流器,分别用于产生+12V1与+5V的输出电压、一后置稳压器(post regulator)耦合于连接该第一二次侧绕组N1s1与该第二二次侧绕组N1s2的一节点,用于产生+3.3V的输出电压,以及一控制电路,耦合于该第一逆变器,接收该+12V1与+5V的输出电压,用以产生一第一控制信号(未显示)。而该单路输出变换器32包括一第二逆变器、一第二变压器T2,具一第二一次侧绕组N2p耦合于该第二逆变器与一第三二次侧绕组N2s、一第二整流器耦合于该第三二次侧绕组N2s,用于产生+12V2的输出电压,以及一第二控制电路,耦合于该第二逆变器,接收该+12V2的输出电压,用以产生一第二控制信号(未显示)。该单路输出变换器32提供绝大部分的+12V输出负载功率,该多路输出变换器31的满载输出功率小于该单路输出变换器32。该多路输出变换器31输出端的输出电压分别为+12V1,+5V以及+3.3V,而该单路输出变换器32单路输出+12V2。+12V1与+12V2通过电阻性元件33连接,用以产生一输出功率为+12V的耦合输出。
在上述本发明的第一较佳实施例中,由于运用两个变换器31与32来传输功率,使得功率得到分摊,有效的解决了现有技术中通过一个变换器内的一个变压器传输功率产生的散热问题。而且+12V输出功率的大多数由单路输出变换器32提供+12V2,多路输出变换器31的+12V1与5V电压输出的输出功率相差不大,相互影响较小,用同一个控制电路,解决了交叉调整率的问题。
重载时,该多路输出变换器31和该单路输出变换器32同时工作,+12V输出功率由该多路输出变换器31的+12V1输出端和该单路输出变换器32的+12V2输出端耦合提供,+5V和+3.3V功率由该多路输出变换器31提供。轻载时,只有该多路输出变换器31工作,依然能够提供+12V,+5V以及+3.3V输出;由于功率较大的该单路输出变换器32闲置,变换器的不变损耗(例如变压器的铁心损耗,开关的驱动损耗等等)显著减少,因此直流变换在轻载时依然维持很高的变换效率。请参看图3(b),其是显示上述依据本发明构想的第一较佳实施例的工作站电脑电源的直流/直流变换器级的多路变换器31的电路示意图。其中该第一逆变器包括二极管Di1-Di2与开关SW1-SW2。该第一整流器包括二极管Dr1-Dr4。该后置稳压器包括二极管Dr5-Dr7、电感L3-L4(其中L4为一饱和电感)及电容C3,其中该二极管Dr6接收一外来的重置信号。
而图3(c)则是显示一依据本发明构想的第一较佳实施例的工作站电脑的电源直流/直流变换器级的单路变换器32的电路示意图。其中该第二逆变器包括二极管Di3-Di4与开关SW3-SW4。该第二整流器包括二极管Dr7-Dr8、电感L5及电容C4。
在本发明电路采用现有技术的两变换器并联工作控制策略时,轻载时只有多路输出变换器31工作,负载从轻载增加到满载过程中的设定负载时,该单路输出变换器32开始工作,该多路输出变换器31此时工作于限流状态,而该单路输出变换器32负载由零开始逐渐增加。这种控制方式下,该直流/直流变换器级3的效率曲线如图4所示,在该单路输出变换器32开始工作时,由于单路输出变换器32处于极轻载状态,效率极低,参考图4中η2(x)曲线,总体输出的效率跌落很大,从而影响在整个负载范围内实现高效率,其控制效果由图4体现。在图4中,本领域具一般技艺者均知:ηprior(x)=(η1(x)*负载比率+η2(x)*负载比率)/输入功率,其中η1(x)为该多路输出变换器31的效率曲线,η2(x)为该单路输出变换器32的效率曲线,而ηprior(x)则为该直流/直流变换器级3,采用现有技术的控制策略的效率曲线。
本发明中采用一种新的控制策略,实现整个负载范围内的高效率。如图5所示,其中,横坐标Po表示该多路输出变换器31与该单路输出变换器32的一耦合输出端B(如图3(a)所示,其为一节点)的输出暂态功率,P2为多路输出变换器31的高功率电压输出+12V1的额定功率,P1为该多路输出变换器31的限流输出功率。输出端B的负载较轻时(Po<P2),只有该多路输出变换器31工作,此时该单路输出变换器32闲置。当Po>P2时,该单路输出变换器32开始工作,此时该多路输出变换器31输出功率瞬间减小到P1,工作于限流状态,(P1<P2)从图7显示的效率曲线可知,多路输出变换器输出功率减小到P1,而该单路输出变换器32输出功率为Po-P1,即该单路输出变换器32开通时便有P2-P1的输出功率。由于该单路输出变换器32开始工作时即带有一定负载,该两变换器31与32都工作于高效率状态,因此由该多路输出变换器31工作而该单路输出变换器32闲置,到该多路输出变换器31和该单路输出变换器32同时工作,该直流/直流变换器级3的效率变化最小。其控制效果由图6的效率曲线体现。在图6中,本领域具一般技艺者均知:ηnew(x)=(η1(x)*负载比率+η2(x)*负载比率)/输入功率,其中ηnew(x)为该直流/直流变换器级3采用本发明所提议新的控制策略的效率曲线,当采用本发明所提议该新的控制策略时,不会出现大功率变换器(单路输出变换器32)工作在极轻载的状态,因而不会出现较大的效率跌落。
图7为本发明的控制描述,纵座标为效率,横座标为两个变换器31与32的功率之和。在图7中的路经E-D-C-B部分为多路输出变换器31的+12V1输出的效率曲线η1(x),其中路经E-D-C部分与总效率曲线(ηprior(x)或ηnew(x))重合。请对照图5一起参阅;而在图5中,P1为多路输出变换器31的+12V1限流输出功率,P2为多路输出变换器31的+12V1的额定功率。当运用已知技术的控制方式于如图3(a)所示的本发明架构时,其效率曲线为ηprior(x),而其效率路径为:E-D-C-A-B-F,其中在C点时,多路输出变换器31的+12V1输出功率为P1,单路输出变换器32的+12V2的输出功率为0。随着两个变换器31与32的功率之和P0不断增大,横座标的向右移动(结合图5与图7),两个变换器31与32的功率之和不断增大,当P0>P1时,该多路输出变换器31的+12V1电压输出处于限流状态,输出功率P1,该单路输出变换器32(其效率曲线为η2(x))的输出功率由0开始逐步增加总体输出效率被瞬间拉低到A点。当运用本发明中所采取的控制方式于如图3(a)所示的本发明架构时,其效率曲线为图6(a)所示ηnew(x),而其效率路径为:E-D-C-B-F。当位于该E-D-C-B-F路径中的B点时,该多路输出变换器31处于该+12V1输出功率为P2的临界状态,而该单路输出变换器32处于导通/关断的一个临界状态。当该单路输出变换器32导通时,其+12V2的输出功率为P2-P1,而此时该多路输出变换器31的+12V1输出功率由其额定输出功率P2跳变到其限流输出功率P1。随着两个变换器31与32的功率之和P0不断增大,横座标的向右移动,该多路输出变换器31的+12V1电压输出维持于限流状态,而该单路输出变换器32输出功率为P0-P1。从图7中可以看到B点与A点之间的纵轴差为采用本控制方式的优势:效率的提高。
由上述的说明可知,本发明在于提供一种大功率开关模式电源,该电源具有负载范围相对较高的效率,其采用多路输出变换器与单路输出变换器并联结构,有效地提高了多路输出的轻载效率,解决了变压器的散热问题以及多路输出变换器的交叉调整率问题。
因此,纵使本案已由上述的实施例所详细叙述而可由熟悉本技艺的人士任施匠思而为诸般修饰,然皆不脱如附权利要求范围所欲保护者。
Claims (8)
1.一种开关模式电源,包含:
一第一输出变换器,接收一直流输入电压,用以产生一第一高功率直流电压输出与至少一低功率直流电压输出;以及
一第二输出变换器,接收该直流输入电压,产生一第二高功率直流电压输出,且与该第一高功率直流电压输出电阻性连接,以产生一耦合输出,
其中当该耦合输出的一暂态功率小于或等于该第一高功率直流电压输出的一额定输出功率时,该第一输出变换器工作,而该第二输出变换器闲置;但当该暂态功率大于该额定输出功率时,该第二输出变换器也开始工作。
2.如权利要求1所述的电源,其中:
该电源更包括一电阻性元件,具一第一端以及一第二端,其中该第一端耦合于该第一输出变换器的第一高功率直流电压输出端,且该第二端耦合于该第二输出变换器的第二高功率直流电压输出端;及/或
当该暂态功率大于该额定输出功率时,该第一输出变换器的一第一高功率直流电压输出的输出功率瞬间减小到一限流输出功率,当该第二输出变换器开通时,其具有一输出功率等于该暂态功率与该限流输出功率的差。
3.如权利要求1所述的电源,其中该第一输出变换器为一多路输出变换器,该第二输出变换器为一单路输出变换器,该至少一低功率直流电压输出包括一第一低功率直流电压输出与一第二低功率直流电压输出,且该多路输出变换器包括:
一控制电路,接收该第一高功率直流电压输出与该第一低功率直流电压输出,用以产生一第一控制信号;
一第一逆变器,接收该直流输入电压与该第一控制信号,用以产生一第一交流输出电压;
一第一变压器,具一第一一次侧绕组、一第一二次侧绕组与一第二二次侧绕组,其中该第一一次侧绕组耦合于该第一逆变器,该第一与该第二二次侧绕组各具一第一端与一第二端,该第二二次侧绕组的该第一端耦合于该第一二次侧绕组的该第二端,且该第二二次侧绕组的该第二端接地;
一第一整流器,耦合于该第一二次侧绕组的该第一与该第二端;
一后置稳压器,耦合于该第一二次侧绕组的该第二端,用以产生该第二低功率直流电压输出;
一第一滤波器,耦合于该第一整流器,用以产生该第一高功率直流电压输出;以及
一第二滤波器,耦合于该第一整流器,用以产生该第一低功率直流电压输出。
4.如权利要求3所述的电源,其中该第一滤波器包括一第一电容与一第一电感,该第二滤波器包括一第二电容与一第二电感,该第一电感与该第二电感磁性耦合,且该多路输出变换器与该单路输出变换器均为一直流/直流变换器。
5.如权利要求3所述的电源,其中该单路输出变换器包括:
一第二控制电路,接收该第二高功率直流电压输出,用以产生一第二控制信号;
一第二逆变器,接收该直流输入电压与该第二控制信号,用以产生一第二交流输出电压;
一第二变压器,具一第二一次侧绕组与一第三二次侧绕组,其中该第三二次侧绕组具一第一端与一第二端,该第二一次侧绕组耦合于该第二逆变器,且该第三二次侧绕组的该第二端接地;以及
一第二整流器,耦合于该第三二次侧绕组的该第一端,用以产生该第二高功率直流电压输出,其中该第一与该第二逆变器均为一半桥逆变器,该第一与该第二整流器均为一半波整流器。
6.一种用于一开关模式电源的控制方法,其中该开关模式电源包括一第一输出变换器,用以产生一第一高功率直流电压输出,及一第二输出变换器,产生一第二高功率直流电压输出,且与该第一高功率直流电压输出电阻性连接,以产生一耦合输出,该方法包含下列的步骤:
当该耦合输出的一暂态功率小于或等于该第一高功率直流电压输出的一额定输出功率时,使该第一输出变换器工作,而使该第二输出变换器闲置;以及
当该暂态功率大于该额定输出功率时,使该第二输出变换器也开始工作。
7.如权利要求6所述的方法,其中该开关模式电源更包括一电阻,具一第一端以及一第二端,该第一端耦合于该第一输出变换器的第一高功率直流电压输出端,该第二端耦合于该第二输出变换器的第二高功率直流电压输出端,该第一输出变换器与该第二输出变换器均接收一输入电压,且该方法更包括下列的步骤:
使该第一输出变换器产生一第一与一第二低功率直流电压输出;
当该暂态功率大于该额定输出功率时,使该第一输出变换器的第一高功率直流电压输出的输出功率瞬间减小到一限流输出功率;以及
当该第二输出变换器于开通时,使其具有一输出功率等于该暂态功率与该限流输出功率的差。
8.如权利要求7所述的方法,其中:
该输入电压是为一直流输入电压;
该第一输出变换器是为一多路输出变换器,且该第二输出变换器是为一单路输出变换器,该多路输出变换器包括:
一控制电路,接收该第一高功率直流电压输出与该第一低功率直流电压输出,用以产生一第一控制信号;
一第一逆变器,接收该直流输入电压与该第一控制信号,用以产生一第一交流输出电压;
一第一变压器,具一第一一次侧绕组、一第一二次侧绕组与一第二二次侧绕组,其中该第一一次侧绕组耦合于该第一逆变器,该第一与该第二二次侧绕组各具一第一端与一第二端,该第二二次侧绕组的该第一端耦合于该第一二次侧绕组的该第二端,且该第二二次侧绕组的该第二端接地;
一第一整流器,耦合于该第一二次侧绕组的该第一与该第二端;
一后置稳压器,耦合于该第一二次侧绕组的该第二端,用以产生该第二低功率直流电压输出;
一第一滤波器,耦合于该第一整流器,用以产生该第一高功率直流电压输出;以及
一第二滤波器,耦合于该第一整流器,用以产生该第一低功率直流电压输出,且该单路输出变换器包括:
一第二控制电路,接收该第二高功率直流电压输出,用以产生一第二控制信号;
一第二逆变器,接收该直流输入电压与该第二控制信号,用以产生一第二交流输出电压;
一第二变压器,具一第二一次侧绕组与一第三二次侧绕组,其中该第三二次侧绕组具一第一端与一第二端,该第二一次侧绕组耦合于该第二逆变器,且该第三二次侧绕组的该第二端接地;以及
一第二整流器,耦合于该第三二次侧绕组的该第一端,用以产生该第二高功率直流电压输出,其中该第一与该第二逆变器均为一半桥逆变器,该第一与该第二整流器均为一半波整流器。
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