CN1220053A - 开关电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种开关电源装置,这种装置包括至少两个开关式电源(1),这些开关式电源包括一个变压器(2)并具有并联的输出端(Uout)。根据本发明,每个并联的开关电源(1)包括用于在参考电压输出端(Uref)产生一个与变压器(2)的次级电压的脉冲占空系数成正比的电压的装置(4);每个并联的开关电源(1)的参考电压输出端(Uref)连接在一起;以及每个并联的开关电源(1)还包括用于检测流过参考电压输出端(Uref)的电流和用于产生与该电流成正比的校正电压(Ucor)以便校正开关电源的输出电压(Uout)的装置(5,6)。

Description

开关电源装置
本发明涉及一种开关电源装置，这种装置包括至少两个开关式电源，这些开关式电源装有一个变压器并具有并联的输出端。
如上所述，本发明尤其涉及一种开关电源装置，这种装置包括至少两个并联的开关式电源。这些并联的开关式电源的输出电压的监测一般要求采用一种所谓的分离二极管。然而，这种分离二极管大大降低了电源的效率，尤其在越来越普遍使用的低输出电压(例如2.1V和3.3V)的电源中。
本发明的目的是提供一种开关电源装置，在该装置中一些单个的开关式电源可被并联，而无需在每个电源的输出端采用分离二极管。本发明的另一目的是提供一种开关电源装置，该装置利用很简单的装置就可以对每个并联的开关电源的工作进行控制，并可发出有关各种故障类型的告警。
利用根据本发明的开关电源装置可达到上述目的，这种装置其特征在于，每个并联的开关电源包括用于在参考电压输出端产生一个与变压器次级电压的脉冲占空系数成正比的电压的装置；每个并联的开关电源的参考电压输出端连接在一起；以及每个并联的开关电源还包括用于检测流过参考电压输出端的电流和用于产生与该电流成正比的校正电压以便校正开关电源的输出电压的装置。
在根据本发明的这种装置中，与每个开关电源的脉冲占空系数成正比的电压与相应的其他并联的开关电源的平均电压进行比较，所得到的偏移电压以这样一种方法用来校正该开关电源的输出电压，这种方法是，即使在带小负载情况下，对于其他开关电源而言，该脉冲占空系数也保持不变，从而所有并联的开关电源在带小负载时也仍在工作。
每个并联的开关电源最好还包括，一个用于将开关电源的输出电压与一个预定标称电压进行比较的过压比较器，和当输出电压超过该标称电压时用于断开该输出电压的校正电压的装置。如果某一开关电源的输出电压超过了其正常或标称电平，对于每个并联的开关电源由于并联其输出电压相同，那么，该过压比较器断开其输出电压的校正，同时断开其保护；换言之，那些无故障的开关电源的控制电路终止其工作，而唯一仍在工作的电源是造成过压的有故障的电源。
每个并联的开关电源最好还包括，一个用于将参考电压与一个预定最小电压进行比较以检测开关电源的工作的电压比较器，和用于将工作数据与过压数据进行混合并根据上述数据的混合发出告警的装置。当比较器根据参考电压提供表示开关电源工作的数据时，并当这一数据与从过压比较器得到的过压数据混合时，如果出现过压且如果该开关电源在工作，那么可向该开关电源发出过压告警数据。另一方面，如果开关电源不在工作且如果看来没有过压，那么，将发出一个有关该开关电源的故障告警。
每个并联的开关电源最好还包括，一个用于将开关电源的输出电压与一个预定标称电压进行比较的欠压比较器，和当输出电压降到低于该标称电压时用于发出告警的装置。
下面，将参照附图详述根据本发明的开关电源装置，该图是一个用于说明根据本发明的开关电源装置中并联的一个开关电源的功能框图。
图中，参考数字1代表一个开关电源，它装有一个变压器2，该开关电源可以是一个例如前向式开关电源。除了变压器2外，该开关电源1中所包含的其他部件用参考数字3代表的一个块来表示，该块提供一个输出电压Uout。这种前向式开关电源例如在技术上是很常用的，因此在这一点上不详细描述其操作。
根据本发明，开关电源1中的变压器2的次级电压的脉冲占空系数，可利用用块4代表的D/U转换器将其转换为与该脉冲占空系数成正比的一个电压Uref，来对其进行监测。开关电源的脉冲占空系数是指脉宽与周期的比值。由于脉冲占空系数描述了脉宽占用整个周期时间段的一部分，因此，该脉冲占空系数总在0和1之间。正是这一脉冲占空系数，用以调整开关电源的输出电压，并且脉冲占空系数越大，即脉宽占用整个周期时间段的部分越长，平均输出电压自然越高。
由块4产生的与脉冲占空系数成正比的电压Uref在根据本发明的装置中是重要的。将并联的开关电源的参考电压直接互相连接，可以容易地为每个开关电源产生一个控制电压，从而它们的输出电压Uout可被调整到相同的电平。如果有电流流过输出端Uref，则表明这些并联的开关电源具有不同的脉冲占空系数，因此，与这些脉冲占空系数成正比的电压Uref是相互不同的。利用放大器6，例如在串接在块4的参考电压输出端的电阻5上对这一电流进行监测，可产生一个与该电流成正比的校正电压Ucor。在图中所示的连接中，这一电压Ucor连接至块3，在此，它被用以调整开关电源输出电压Uout的电平，以便使流过电阻5的电流尽可能小。
利用与脉冲占空系数成正比的电压Uref，还可以以一种简单的方式补充根据本发明的开关电源装置。如果这一参考电压Uref很低或为零，则表示脉冲占空系数很小，且开关电源因此不在工作。这一比较可用一个比较器9来实现，在该比较器中，将电压Uref与一个低预定电压电平(可称为例如最小电压)进行比较。当该电压降到低于这一最小电压时，认为该开关电源已停止工作，这一数据被转发到块10和11，在此与来自比较器7的过压数据进行混合。这一比较器7被安排用来将开关电源的输出电压Uout与一个预定标称电压Unom进行比较。如果比较器7检测到开关电源的输出电压超出了该标称值Unom，则比较器7的输出数据(例如“1”)用以控制倒相放大器14，该放大器的输出(例如“0”)又控制模拟开关8，该开关断开供给开关电源1的校正电压Ucor。由于过压比较器7利用开关8断开了开关电源输出电压的校正，同时断开了其保护，这表明，每个并联的且工作的开关电源的控制电路结果终止了电源的工作，唯一在工作的开关电源是造成过压的有故障的电源。
由于比较器9提供了有关该开关电源工作的数据，另一方面，由于比较器7提供了有关过压模式的数据，因此，通过将块10(逻辑“与”电路)中的上述数据进行混合，可发出一个有关该开关电源的过压告警。相反，如果比较器9提供了开关电源不在工作的数据，而另一方面，比较器7没有提供过压的数据，则这一逻辑电平“0”的数据可在块11(逻辑“或非”电路)中进行混合，且可提供指示该开关电源有故障的数据。
根据本发明的开关电源装置还包括一个欠压比较器13，在该比较器中，将电源的输出电压Uout与上述预定标称电压Unom进行比较。如果检测到这种欠压状态，则通过块12直接发出一个告警。
如上所述，利用块7和9至13，在不同的工作模式下可产生不同的告警数据。上述不同的告警模式及它们的工作状态还可用下表表示。
Uout＜Unom  Uout=Unom  Uout＞Unom
电源在工作     告警     正常     告警
电源停止工作     告警     告警     正常
如上所述，利用相对简单的装置，可取消以前在并联的开关电源的输出端所需的但会降低电源效率的分离二极管。再者，利用根据本发明的这种装置，并联的开关电源的输出电压可用这样一种方法进行调整，这种方法是，所有电源无需负载也仍能工作。在这种方式中，即使负载很小或为零，也能对这些电源的工作进行监测。
以上仅用一个说明性的实施方式，描述了根据本发明的这种开关电源装置及其提供的优点，应当理解，在不背离附属权利要求书中所确定的保护范围的情况下，该实施方式，尤其关于提供各种功能的装置的详细结构，在某些方面可进行修改。

Claims (4)

1．一种开关电源装置，这种装置包括至少两个开关式电源(1)，这些开关式电源包括一个变压器(2)并具有并联的输出端(Uout)，其特征在于，每个并联的开关电源(1)包括用于在参考电压输出端(Uref)产生一个与变压器(2)的次级电压的脉冲占空系数成正比的电压的装置(4)；每个并联的开关电源(1)的参考电压输出端(Uref)连接在一起；以及每个并联的开关电源(1)还包括用于检测流过参考电压输出端(Uref)的电流和用于产生与该电流成正比的校正电压(Ucor)以便校正开关电源的输出电压(Uout)的装置(5,6)。
2．如权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于，每个并联的开关电源(1)还包括，一个用于将开关电源的输出电压(Uout)与一个预定标称电压(Unom)进行比较的过压比较器(7)，和当输出电压(Uout)超过该标称电压(Unom)时用于断开该输出电压的校正电压(Ucor)的装置(8)。
3．如权利要求2所述的开关电源装置，其特征在于，每个并联的开关电源(1)还包括，一个用于将参考电压(Uref)与一个预定最小电压(Umin)进行比较以检测开关电源(1)的工作的电压比较器(9)，和用于将工作数据与过压数据进行混合并根据上述数据的混合发出告警的装置(10,11,12)。
4．如权利要求1至3任一所述的开关电源装置，其特征在于，每个并联的开关电源(1)还包括，一个用于将开关电源的输出电压(Uout)与一个预定标称电压(Unom)进行比较的欠压比较器(13)，和当输出电压降到低于该标称电压时用于发出告警的装置(12)。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6278597B1 (en) * 1999-10-05 2001-08-21 International Business Machines Corporation Conditional over-voltage protection for redundant phase-shift converters
TR201901008T4 (tr) * 2004-03-31 2019-02-21 Ericsson Telefon Ab L M Paralel yerleştirilen güç kaynakları.
US20090112522A1 (en) * 2007-10-29 2009-04-30 American Power Conversion Corporation Electrical efficiency measurement for data centers
US8896975B2 (en) * 2012-01-18 2014-11-25 Microchip Technology Incorporated Voltage regulator over-voltage detection system, method and apparatus
US8767357B2 (en) * 2012-06-14 2014-07-01 Analog Devices, Inc. Overvoltage protection system for power system with multiple parallel-connected switching power supplies

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4290101A (en) * 1977-12-29 1981-09-15 Burroughs Corporation N Phase digital inverter
US4359679A (en) * 1978-01-16 1982-11-16 Wescom Switching, Inc. Switching d-c. regulator and load-sharing system for multiple regulators
US4371919A (en) * 1981-04-29 1983-02-01 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Load distribution among parallel DC-DC converters
US4425613A (en) * 1981-05-26 1984-01-10 Sperry Corporation Forced load sharing circuit for inverter power supply
US4920309A (en) * 1989-03-24 1990-04-24 National Semiconductor Corporation Error amplifier for use with parallel operated autonomous current or voltage regulators using transconductance type power amplifiers
US5164890A (en) * 1990-03-29 1992-11-17 Hughes Aircraft Company Current share scheme for parallel operation of power conditioners
DE4025718A1 (de) * 1990-08-14 1992-02-27 Kloeckner Moeller Gmbh Verfahren zur symmetrischen lastverteilung bei ausgangsseitig parallelgeschalteten stromversorgungsgeraeten
US5122726A (en) * 1990-10-31 1992-06-16 Alcatel Network Systems, Inc. Overvoltage protection for redundant power supplies

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DE69726275T2 (de) 2004-08-26

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