CN103546029B - 一种切换式调整器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切换式调整器和控制方法，藉由利用已知的不同状态的可预期负载变动和电压波动容许度，本发明的技术使切换式调整器在低负载电流区间亦保有高效率，进而减少整体电流损耗。低功率状态的负载电流需求由切换式调整器而非线性调整器提供。模式切换由一模式相控制电路负责，藉此将各种模式中的切换操作的能量损耗最小化，并因而得以增进电力使用效率。

Description

一种切换式调整器及其控制方法

技术领域

本发明与电压调整器相关，尤其关于如何增进以电池供电之电子产品于休眠模式中的效率，以降低其电流消耗。

背景技术

近年来，由于电子装置的功能不断增加，其中的集成电路通常需要更大量的电力始能提供良好的效能和正确性。另一方面，为了增进电子装置的可携性，电路的实体尺寸持续下降。

用以将一电压转换为另一电压的电压调整器是可携式电子装置中的必要电路。电压调整器可将一输入供应电压转换为一特定电路需要的操作电压，或是将会变动的供应电压(例如电池电压)转换为稳定的电压。在某些情况下，上述两种功能都很重要。举例而言，典型移动电话的电池电压名义上为3.6伏特，但在放电时却会有相当大幅度的电压变化。另一方面，移动电话中的某些集成电路被设计为固定操作在1.1伏特，以降低功率消耗。无论输入电压或负载电流是否变化，电压调整器都必须要提供稳定的输出电压(例如1.1伏特)。

电压调整程序包含检测输出电压，并且根据输出电压与目标电压间的差异值调整提供至输出电路的电力。在线性调整器中，此调整持续进行。相对地，在切换式调整器中，电力的供应形式则是频率和工作周期都可能变化的不连续脉波。切换式调整器是先将来自电压源的能量脉波传递至储存元件(例如电感或电容)，随后再将能量以损耗最小的方式转换为负载所需的电压或电流。在这个转换程序中，控制及切换电路负责调节能量传递至输出端的速率。负载所得到的电量与切换电路的工作周期(也就是开启/关闭时间的比例)相关。

就现行以电池供电的装置而言，微处理器需要的电流量范围大约是两百微安培(例如在电子装置处于休眠模式时)到一安培(例如在微处理器进行高品质图像处理时)。在休眠模式中，微处理器仅需偶尔进行内务活动或回应使用者输入。由于消费者大多相当在意可携式装置的电池可用时间，增进电池可用时间对产品设计者来说至关重要。切换式调整器的效率通常在低输出电流较差，其原因在于控制及切换电路于低输出电流时较耗电，详情可参考美国第5,994,885号专利。先前技术一般是结合切换式调整器(用于所需负载电流较高时)和线性调整器(用于所需负载电流较低时)，详情可参考美国第7,880,456号和第7,990,119号专利。

线性调整器包含一主动元件，例如场效晶体管或二极晶体管。该主动元件会受到来自调整器输出端的回授信号控制，做为一可变电阻，使输出电压不受负载电流或输入供应电压的变动影响，皆保持在一预期准位。本技术领域中具有通常知识者可理解，受该主动元件构成的阻抗跨压的影响，当输入电压和输出电压间的差异增加时，线性调整器的效率会变差，详情可参考Aivaka公司发表的文章“LinearorLDORegulators&Step-DownSwitchingRegulators”。

两种调整器都需要一段时间才能回应负载电流的变化，调整器的输出端因此连接有一个或多个电容，做为供应负载的短期电流需求的电荷储存器。在这样的情况下，当供应电流或负载电流发生变化，输出电压会不同于名义上的标准电压。设计者必须确保上述电压波动不致影响电子产品的正常运作。

切换式调整器的输出端可另设一个或多个电感元件来储存能量。输出电流较高时，电感元件可在连续切换脉冲间维持输出电流。若电感元件中储存的能量在脉冲之间未下降至零，称为连续模式，通常包含最大转换效率区间。当切换式调整器操作在低电流，能量脉冲的作用时间或频率可配合将能量提供至输出端的速率被降低。若电流够低，电感元件中的能量可在切换脉冲间降低至零，称为不连续模式。在能量脉冲不作用的空档，输出电压由外部电容维系。控制电路则是会维持其运作，以适时回应后续可能出现的提高电流需求，但控制电路在不连续模式中造成的固定能量损耗意味着较低的转换效率。

根据已知的不同状态的可预期负载变动和电压波动容许度，本发明为具有休眠模式的装置降低切换式调整器的控制电路的能量需求。由于根据本发明的切换式调整器在低电流状态中的效率可被提升为高于线性调整器，因此不需要线性调整器。

发明内容

本发明提供的技术提升了具有休眠模式的产品在低功率模式中的切换效率，进而降低总电流消耗，并且排除对线性调整器的需求。

藉由根据产品运作模式的变化适当调整切换式调整器的控制电路的运作，本发明提供的技术无论在低功率或高功率模式都能有效率地实现切换模式转换。

可能存在快速变换电流需求的高功率模式利用一般的高频率控制。在电流需求低且变化缓慢的低电流模式中，调整器输出所需的能量脉冲频率可较高峰电流状况时大幅降低。此外，外部电容能将输出电压维持在预设电压限制之间的时间长度被大幅延长，原因在于连续能量脉冲之间的电压下降频率根据降低后输出电流决定，而非最大电流。此外，若低电流模式不需要敏感的模拟电路，对于低电流模式的波动要求可变的较宽松。结合上述几个因素，便可大幅降低控制电路操作在低电流模式中的最大频率。藉由在低电流模式中停用高电流控制电路中不需要使用的部份，并确保此低功率控制电路设计将切换脉冲之间的静态电流最小化，控制电路在低电流模式中的电流需求可被降低，藉此增进效率。

在一实施例中，低功率模式中的电流脉冲的提供依据可为一频率降低后时脉。此时脉可为产品中既有的信号(例如许多产品中用以维持实时时脉且在低功率模式中仍会持续提供的低频率时脉信号)，或是由一特定低功率振荡器提供。在某些情况下，会需要脉冲宽度控制，例如由一单稳态电路产生的固定宽度脉冲，或是在输出电压达到一预设上门槛值时被终止的宽度可变脉冲。若输出电压远高于一最小门槛值，不需要在每个时脉边缘提供都脉冲。

在另一实施例中，低功率模式的电流脉冲依需要供应，而非依时脉信号供应。在此实施例中，电流脉冲的供应与否由切换式调整器控制电路中的感应电路决定。感应电路被用以监控输出电压，并于输出电压下降至低于一预设门槛值时产生一个或多个电流脉冲。

自高功率模式至低功率模式的转换由一控制组态选择电路控制，该电路于低功率模式中启动控制电路，并停用在低功率模式运作下不需要的高频率控制电路。该控制组态选择电路接收对应于模式及产品状态的输入信号，并根据此输入信号决定控制电路的高功率或低功率运作。

自低功率模式至高功率模式的转换藉由重新启动高功率控制电路来实现，以应付高功率模式中电流的快速变化；低功率控制电路中未使用的部份被停用。完成重新启动后，即可进入高功率模式。上述转换通常发生在有输入信号出现时。

当控制电路处于低功率运作，电流供应量有一上限。若低功率模式中的负载电流达到或超出此限制，高功率模式可被重新启动。此情况可能发生在电路漏电流因温度的上升而增加时。

在一实施例中，当负载电流达到低功率模式所定的上限，低功率模式会被切换至高功率控制模式。此负载电流的评估依据可为一特定时段中的多个切换脉冲的大小货数量。若这些电流脉冲的振幅总和超过一预设门槛值，高功率控制模式可被启动。

在另一实施例中，一个或多个感应器被用于监控可能会影响产品电路的功率消耗的物理参数，做为判断是否应初始化高功率模式的依据。举例而言，一个或多个温度感应器可被用以监控温度；温度的上升会导致元件漏电流增加，进而使得负载电流上升。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1概略地绘示了典型的切换式调整器和线性调整器的组合。

图2绘示了根据本发明的一实施例中的切换式调整器。

图3绘示了根据本发明的另一实施例中兼有高功率及低功率切换模式的切换式调整器。

图4、图5和图6为根据本发明的控制方法实施例的流程图。

图7呈现了先前技术的效率/负载电流关系图。

图8呈现了根据本发明的效率/负载电流关系图。

图9呈现了高功率模式控制和低功率模式控制的波动电压/负载电流关系图。

主要元件符号说明

100：调整器组合

200、300：电子装置

110：控制电路

210、310：切换式调整器

112、212、312：脉冲控制电路

114、214、314：快速时脉

116：模式选择单元

120、220、320：电源

130、230、330：切换元件

140、240、340：主动元件

150、250、350：电感

160、260、360：电容

170、270、370：输出电压检测点

180、280、380：功率负载

185、285、385：微控制器

190：线性调整器

216、316：控制组态选择单元

218、318：慢速控制单元

316A：温度感应器

316B：电流感应器

410~450、510~560、610~670：流程步骤

具体实施方式

根据本发明的一实施例为包含一控制电路的切换式调整器，应用于具有休眠模式的电子产品(例如移动电话)。在休眠模式中，各种活动量都被最小化。休眠模式中的电流量低而变化缓慢，且波动电流需求会因没有敏感的模拟电路在运作而减少。处理器、控制电路和主要时脉信号在休眠模式中都被停用，仅余可受中断指令控制的唤醒(wakeup)电路保持运作。

图1概略地绘示了已技术中典型的切换式调整器和线性调整器的组合100，其中包含控制电路110、电源(Vin)120、切换及储存元件130~160、输出电压(Vout)检测点170，以及线性调整器190。此例中的线性调整器190为一低压降调整器(low-dropoutregulator,LDO)。线性调整器190的输出被供应至负载180。负载电流(Iout)会随负载180的运作模式及工作而变动。部份的负载电流系供应至负载180中用以切换其高功率/低功率模式的微控制器185。举例而言，微控制器185可为微控制器、状态机，或是两者的结合。若微控制器在休眠模式中无法执行软件程序，则可利用硬件状态机来启动高功率模式。

在高功率模式中，负载需求可能会快速变化，脉冲控制电路112利用一快速时脉114(通常频率为1~2兆赫)来控制切换元件130。利用高频时脉可最小化能量储存元件(亦即电感150与电容160)的尺寸和成本，并快速回应负载变化，还能将供应电压波动最小化。在每个时脉周期中，脉冲控制电路112透过输出电压检测点170检测并决定是否要输出一切换脉冲，以及切换脉冲的作用时间长度。

为了延长电池使用时间，现行以电池供电的装置被设计为在多数时间以低功率模式或休眠模式运作，并且于出现外部输入时始切换至高功率模式，或是在多数时间仅周期性地进行必要内务活动。模式选择单元116受微控制器185控制，在低功率及高功率模式间切换。在高功率模式中，线性调整器190被停用，而快速时脉114和脉冲控制电路112被启动。在低功率模式中，线性调整器190被启动，而快速时脉114和脉冲控制电路112被停用。由于低压降调整器(LDO)中的被动元件跨压和控制/切换电路的耗电，此调整器在低功率模式中的效率低于50%。

图2所示为根据本发明的一实施例的应用在装置200中的非线性切换式调整器210。非线性切换式调整器210系用以控制自电源220至功率负载280的供电。非线性切换式调整器210取代了图1中，已知技术采用的，用于低功率模式的线性调整器190。非线性切换式调整器210(以下简称为切换式调整器210)包含脉冲控制单元212、快速时脉214、控制组态选择单元216、慢速控制单元218。此外，装置200中还有切换及储存元件230~260与输出电压感应点270。控制组态选择单元216负责切换低功率和高功率模式。在低功率模式中，慢速控制单元218被启动以控制切换元件230，而快速时脉214及脉冲控制单元212被停用。在高功率模式中，快速时脉214和脉冲控制单元212被启动，而慢速控制单元218被停用。在另一实施例中，低功率电路与高功率电路可适当共用部分元件。

微控制器285负责控制高功率模式和低功率模式之间的切换。微控制器285产生的控制信号被传送至控制组态选择单元216，以便在功率负载280进入休眠模式后将调整器210切换至低功率模式，或是在功率负载280离开休眠模式前将调整器210切换至高功率模式。实务上，将调整器210切换至高功率模式的时间点会早于功率负载280被唤醒的时间，藉此令快速时脉214提前趋于稳定并恢复正常系统供电。

在低功率模式中，慢速控制单元218依一相当低的频率进行不连续切换模式转换。用以控制切换元件230的脉冲信号可由一低频率振荡器(例如许多系统用以计时的32千赫时脉产生器)或是一特定电路(例如低功率弛缓振荡器)产生。

切换速率的降低可能会导致在高功率模式中不能容许的输出电压大波动。然而，由于单芯片系统(systemonchip,SoC)和动态随机存取存储器(DRAM)于低功率模式中不受时脉信号驱动，仅需维持其状态，此大波动在低功率模式中是可接受的。因此，尽管有波动，只要平均输出电压Vout保持稳定且输出电压Vout保持高于一保持电压门槛值，调整器210便可操作在低功率模式。

慢速控制单元218透过输出电压感应点270检测输出电压Vout是否低于一预设门槛值；此预设门槛值被设定为高于上述保持电压门槛值。当输出电压Vout低于该预设门槛值，慢速控制218便控制切换元件230，使电流自电源(例如电池)220传送至储存元件250、260，进而将输出电压提升为高于该预设门槛值。

电流脉冲的大小仅与其脉冲长度相关。最大脉冲长度受限于功率负载280能承受的波动程度。为了配合低电流模式中的波动需求，慢速控制单元218必须依一平均速率提供短于或等于最大脉冲长度的脉冲，以符合负载电流需求。于一实施例中，上述目标可利用依一预定低频提供脉冲来达成；藉由略过某些脉冲，平均速率可依需要被调整。在另一实施例中，平均速率可根据在输出电压感应点270检测到的电压来调整。在另一实施例中，针对在低电流模式中有严格波动限制的负载，可利用较高频率的窄电流脉冲来减少波动。

图3绘示了根据本发明的另一实施例中兼有高功率及低功率切换模式的切换式调整器310。此调整器优先受温度/电流感应结果的控制。控制组态选择单元316用于切换低功率及高功率模式。在低功率模式中，慢速控制单元318被启用以控制切换电路330，而快速时脉314和脉冲控制312被停用。在高功率模式中，快速时脉314和脉冲控制312被启用，而慢速控制单元318被停用。

此实施例的控制组态选择单元316包含温度/电流感应电路，其感应结果的优先程度高于来自于微控制器385的模式选择信号。若温度上升，由于电子元件中的漏电流随的上升或是外部温度变异，低功率模式中的负载电流可能会增加。在这个情况下，温度感应器316A或电流感应器316B会要求控制组态选择单元316选择较高功率模式，以符合上升后的电流需求。一旦电流感应器316B和温度感应器316A的感应结果回到低于切换门槛值，控制组态选择单元316便将切换式调整器310切换回低功率模式。在另一实施例中，温度及电流感应可被设置于切换式调整器控制电路之外，并且直接与微控制器385相连。

在高功率状态即将发生之前，就必须切换至高功率模式。控制组态选择单元316自微控制器385接收控制信号，在状态变换发生前重新初始化高功率模式。

在另一实施例中，用于模式变换的控制信号(例如使用者输入)可被直接传递至控制组态选择单元316。控制组态选择单元316随后会通知微控制器385此模式变换要求，以将功率负载380切换至正确的功率状态。

图4为根据本发明的一控制方法实施例的流程图。适用此控制方法的装置具有单一高功率状态与单一低功率状态。在启动电源的步骤410中，该装置被设定为高功率状态，以进行其初始程序。步骤420为选择高功率控制模式。在步骤430中，调整器趋于稳定、能开始供给所需的输出功率，也就是高功率状态被启动。微控制器维持此高功率状态，直到出现改变输出功率大小的要求。

当微控制器检测到应进入低功率状态，例如在该装置的休眠模式开始时，微控制器在步骤440中启动低功率状态。在步骤450中，控制电路中的控制组态选择单元选择调整器的低功率模式。调整器维持此低功率模式，直到微控制器检测到进一步的状态变换。

图5为根据本发明的另一控制方法实施例的流程图。此控制方法适用的装置具有一高功率状态与一低功率状态，且包含电流及温度感应器。在启动电源的步骤510中，该装置被设定为高功率状态，以进行其初始程序。步骤520为选择高功率控制模式。在步骤530中，调整器趋于稳定、能开始供给所需的输出功率，也就是高功率状态被启动。微控制器维持此高功率状态，直到出现改变输出功率大小的要求。

当微控制器检测到应进入低功率状态，微控制器在步骤540中启动低功率状态。请参阅图3，假设温度感应器316A和电流感应器316B的感应结果达到一定程度，控制组态选择单元316在步骤550中将切换式调整器切换至低功率模式。当微控制器在低功率状态中，控制组态选择单元316持续监控温度和电流高低是否超出一预设门槛值。控制组态选择单元316于步骤560将调整器切换至高功率模式，以提供额外的电流。微控制器随后可决定要保持在低功率状态或切换至高功率状态(如步骤530所示，将该装置唤醒)。若微控制器于步骤540维持在低功率状态，当温度和电流随后下降至低于预设门槛值，控制组态选择316于步骤550重新选择低功率模式。

当微控制器收到进入高功率状态的要求，在微控制器于步骤530被允许切换至高功率状态之前，控制组态选择单元316于步骤520将调整器切换至高功率模式。

图6绘示了根据本发明的一控制方法实施例的简化流程图，此控制方法适用于具有多个高功率状态与低功率状态的装置。每一种功率状态都有其最佳化模式。步骤610为启动电源。步骤620则是为调整器选择一初始功率模式。一旦调整器趋于稳定、能开始供给所需的输出功率，微控制器于步骤630启动适当的功率状态。微控制器维持选定的功率状态，直到出现改变输出功率大小的要求。

当微控制器检测到一功率状态变化需求，便会决定是否需要较多或较少的功率。假设需要较多的功率，在微控制器于步骤650启动一新的较高功率状态之前，调整器于步骤640被切换至新的较高功率模式。如果所需功率较少或相同，在控制组态选择单元316于步骤670将调整器切换至新功率模式之前，微控制器于步骤660进入新的较低功率状态。微控制器维持新的功率状态，直到出现进一步改变的需求。如同图5所示的实施例，若检测到温度或电流发生变化，可要求改变功率模式。

图7呈现了先前技术的效率/负载电流关系图。由高功率模式曲线710可看出典型切换式调整器的效率/负载电流相对关系。由低功率模式曲线720可看出典型低压降调整器(LDO)的效率/负载电流相对关系。低压降调整器的效率不可能超过Vout/Vin的比例。自切换式调整器至低压降调整器的切换通常发生在负载电流小于1毫安培，大约是切换式调整器的效率低于50%时。

图8呈现了根据本发明的效率/负载电流关系图。由于高功率模式控制不变，图8与图7中的高功率模式曲线710相同。低功率模式曲线820用以表示当切换式调整器采用低频率切换模式转换时的效率/负载电流关系。自快速时脉314至慢速控制单元318的转换可被安排为维持调整器的效率高于75%。

假设负载电流Iout为200毫安培而Vout为1.2伏特(由3.6伏特电池供应)，低功率模式控制的转换效率为75%，电池电流为88.9安培。由图8可看出传统线性调整器或低压降调整器在低功率模式中会自电池吸收200毫安培，且效率为33%。由此可推知，采用根据本发明的低频率切换模式转换达成的电池电流减量为55%。

图9呈现了高功率模式控制910和低功率模式控制920的波动电压/负载电流关系图。在低负载电流区域，高功率及低功率模式的波动量很接近。当负载电流Iout为1毫安培，在低功率模式中采用低频切换模式转换造成的波动变得不可接受。在这个情况下，可藉由依较高频率提供较小的电流转换脉冲来减少波动。这种做法会使控制电路310的损耗轻微上升，但较高的输出功率表示整体效率会被提升至大约85%(当电池电流为400毫安培)。低压降调整器于低功率模式通常自电池吸收1毫安培，其效率为33%。因此，利用低频率切换模式转换可达成60%的电池电流减量。

当负载电流高于1毫安培，高功率模式控制被回复。采用高频率切换模式转换可维持其效率高于75%。

藉由关闭不必要电路(例如高频率振荡器)，并采用低频率切换模式转换，转换控制电路的功率损耗被降低。这表示了低功率模式中的电压转换效率可接近于高功率模式中的电压转换效率，其代价为休眠状态中的电路能容忍的较大电压波动。

藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (18)

1.一种切换式调整器，用以控制自一电源至一功率负载间的供电，包含：

一控制组态选择单元，回应一控制信号而选择一高功率模式或一低功率模式，该控制信号与该功率负载的一状态相关；

一第一控制单元，当该控制组态选择单元选择该高功率模式，该第一控制单元被启动；以及

一第二控制单元，当该控制组态选择单元选择该低功率模式，第二控制单元被启动，

其中当该第一控制单元被启动，该第一控制单元依一第一频率输出多个切换脉冲，同时该第二控制单元被停用，而当该第二控制单元被启动，该第二控制单元依一第二频率输出多个切换脉冲，同时该第一控制单元被停用，该第二频率低于该第一频率。

2.如权利要求1所述的切换式调整器，其特征在于,该低功率模式的一目标输出电压被设定为与一装置的一保持电压相关。

3.如权利要求2所述的切换式调整器，其特征在于,当该切换式调整器的一输出电压低于该目标输出电压，该第二控制单元被配置用来增加一能量供应，以维持该切换式调整器的该输出电压高于该保持电压。

4.如权利要求2所述的切换式调整器，其特征在于,该第二控制单元依一第三频率输出多个切换脉冲，该第三频率高于该第二频率，依该第三频率输出的该多个切换脉冲能维持供应至该功率负载的该输出电压高于该保持电压。

5.如权利要求1所述的切换式调整器，其特征在于,该第二控制单元被设计为其功率消耗低于该第一控制单元的功率消耗。

6.如权利要求1所述的切换式调整器，其特征在于,该第二控制单元输出的多个切换脉冲的特征被设计为与该功率负载所能容忍的一最大电压波动相关。

7.如权利要求1所述的切换式调整器，其特征在于,进一步包含一个或多个感应器，用以测量该功率负载的至少一物理特性，以决定该控制组态选择单元启动该第一控制单元或该第二控制单元。

8.如权利要求7所述的切换式调整器，其特征在于，该感应器为一电压感应器。

9.如权利要求7所述的切换式调整器，其特征在于，该感应器为一温度感应器。

10.如权利要求7所述的切换式调整器，其特征在于，该感应器针对该高功率模式及该低功率模式采用不同的感应门槛值，以降低该高功率模式及该低功率模式间的一转换频率。

11.如权利要求7所述的切换式调整器，其特征在于，该感应器为一电流感应器。

12.如权利要求11所述的切换式调整器，其特征在于，该电流感应器用以测量一特定时段中的多个切换脉冲所产生的一累积电流，以决定该控制组态选择单元是否选择另一功率模式。

13.如权利要求12所述的切换式调整器，其特征在于，该电流感应器系根据该多个切换脉冲的数量或大小测量该累积电流。

14.如权利要求1所述的切换式调整器，其特征在于，当该第二控制单元被启动，该控制组态选择单元监控一个或多个输入信号，以检测该功率负载即将发生的一状态转变，并且在该功率负载回到一高功率状态前重新启动该第一控制单元。

15.一种控制方法，用于一切换式调整器，以控制自一电源至一功率负载间的供电，该方法包含：

回应于一控制信号而选择一高功率模式或一低功率模式，该控制信号与该功率负载的一状态相关；

当该高功率模式被选择，启动一第一控制单元；以及

当该低功率模式被选择，启动一第二控制单元，

当该第一控制单元被启动，自该第一控制单元依一第一频率输出多个切换脉冲，同时该第二控制单元被停用，以及

当该第二控制单元被启动，自该第二控制单元依一第二频率输出多个切换脉冲，同时该第一控制单元被停用，该第二频率低于该第一频率。

16.如权利要求15所述的控制方法，其特征在于，进一步包含：

在该低功率模式下设定一目标输出电压使得该目标输出电压相关于一装置的一保持电压。

17.如权利要求16所述的控制方法，其特征在于，进一步包含：

当一输出电压低于该目标输出电压，该第二控制单元增加一能量供应以维持该输出电压高于该保持电压。

18.如权利要求15所述的控制方法，其特征在于，进一步包含：

设计该多个切换脉冲的至少一特征使得该特征有关于该功率负载可容忍的一最大电压波动。