DE112010005877T5 - Zuführen von Leistung zu einem Elektronikgerät unter Verwendung mehrerer Leistungsquellen - Google Patents
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Abstract
Ein Elektronikgerät umfasst mehrere Leistungsquellen (102, 104, 202, 206, 302, 304), die Leistung zu einer Last (106, 208, 306) in dem Elektronikgerät zuführen können. Ein Gleichspannungswandler (110, 204, 310) ist zwischen einer der mehreren Leistungsquellen und der Last vorgesehen.
Description
- Hintergrund
- Elektronikgeräte haben typischerweise Eingabeleistungsverbindungen zum Verbinden mit einer Wechselleistungsquelle, wie z. B. einer Wandsteckdose. In einigen Fällen, insbesondere wenn die Elektronikgeräte tragbare Elektronikgeräte sind, können auch Batterien in den Elektronikgeräten vorgesehen sein zum Versorgen der Elektronikgeräte mit Leistung, wenn dieselben nicht mit der externen Wechselleistungsquelle verbunden sind.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Einige Ausführungsbeispiele sind mit Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben:
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1 und2 sind Blockdiagramme beispielhafter Elektronikgeräte, die ein Leistungsteilsystem gemäß einigen Ausführungsbeispielen umfassen; -
3A bis3D sind Blockdiagramme beispielhafter Elektronikgeräte, die ein Leistungsteilsystem gemäß alternativen Ausführungsbeispielen umfassen; -
4 ist ein Schaltbild eines Leistungsteilsystems gemäß weiteren Ausführungsbeispielen; -
5A und5B sind Schaltbilder eines Leistungsteilsystems gemäß zusätzlichen Ausführungsbeispielen; -
6 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Zuführen von Leistung zu einer Last gemäß einigen Ausführungsbeispielen. - Detaillierte Beschreibung
- Ein Elektronikgerät umfasst verschiedene Komponenten, die mit Leistung versorgt werden, um es den Komponenten zu ermöglichen, ihre jeweiligen Funktionen durchzuführen. Beispiele von Komponenten in elektronischen Geräten umfassen Prozessoren, Speicherungsvorrichtungen (z. B. Speichervorrichtungen und/oder plattenbasierte Speicherungsvorrichtungen), Eingabe/Ausgabe-(I/O-)Vorrichtungen usw.
- Eine typische Leistungsquelle, die verwendet wird, um ein Elektronikgerät mit Leistung zu versorgen, ist ein Wechselspannungsadapter, der Wechselspannung in Gleichspannung umwandelt. Der Wechselspannungsadapter empfängt Leistung von einer Wechselspannungsquelle, wie z. B. einer Wandsteckdose. Normalerweise ist der Wechselspannungsadapter in der Lage, die Leistung, die durch die Last des Elektronikgeräts aufgenommen wird, zuzuführen. Eine „Last” in einem Elektronikgerät bezieht sich auf die Komponenten (wie die oben aufgeführten) in dem Elektronikgerät, die Leistung ziehen. Die „Last” kann auch Leistungsversorgungsschaltungsanordnung in dem Elektronikgerät (einschließlich Wandler und/oder Regler) umfassen, die den Komponenten Leistungsspannungen auf spezifischen Pegeln zuführen.
- Bei einigen Szenarien kann die Last des Elektronikgeräts vorübergehend zusätzliche Leistung ziehen, die die Nennleistung des Wechselspannungsadapters überschreiten kann (anders ausgedrückt, die Leistungsaufnahme der Last überschreitet die Maximalleistung, die durch den Wechselspannungsadapter bereitgestellt werden kann). In solch einem Überlastzustand kann es sein, dass der Wechselspannungsadapter überhitzt, ausfällt und/oder abschaltet oder einfach eine Regelleistung überschreitet.
- Bei den oben erörterten Beispielen wird der Wechselspannungsadapter als Hauptleistungsquelle angesehen, da der Wechselspannungsadapter Leistung zuführt, solange der Wechselspannungsadapter verfügbar ist (der Wechselspannungsadapter in die externe Wechselspannungsquelle eingesteckt ist und mit dem Elektronikgerät verbunden ist). Bei anderen Beispielen kann die Hauptleistungsquelle ein anderer Leistungsquellentyp sein, wie z. B. ein Solarmodul, eine Netzleistungsquelle oder eine Batterie. Eine „Netzleistungsquelle” bezieht sich auf eine Leistungsquelle von einem Netz, das zum Kommunizieren von Daten verwendet wird. Das Netz kann beispielsweise ein Ethernet-Netz sein, wobei Leistung über ein Kabel des Ethernet-Netzes bereitgestellt wird.
- Gemäß einigen Implementierungen ist zum Handhaben einer vorübergehenden Spitze der Leistungsaufnahme durch die Last eines Elektronikgeräts, die die Nennleistung einer Primärleistungsquelle überschreitet (ein Leistungsüberlastzustand), eine zusätzliche Leistungsquelle vorgesehen, die in den Leistungsweg geschaltet werden kann, um die Leistung, die der Last zugeführt wird, zu ergänzen, sodass die Kombination der Leistung von der Primärleistungsquelle und der Leistung der zusätzlichen Leistungsquelle ausreicht, um die vorübergehend erhöhte Leistungsaufnahme der Last zuzuführen.
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1 ist ein Blockdiagramm einer Beispielsanordnung eines Elektronikgeräts100 , das eine Primärleistungsquelle102 und eine zusätzliche Leistungsquelle104 umfasst. Die Primärleistungsquelle102 ist mit einer Last106 des Elektronikgeräts100 verbunden. Obwohl die Primärleistungsquelle102 so dargestellt ist, dass dieselbe direkt mit der Last106 verbunden ist, ist anzumerken, dass es verschiedene Schaltungsanordnungen in dem Verbindungsweg zwischen der Primärleistungsquelle102 und der Last106 geben kann, wie z. B. Dioden, Transistoren, Widerstände, Induktoren usw. Somit ist eine Leistungsquelle „elektrisch verbunden” mit einer Last, wenn die Leistungsquelle durch Leiter oder durch verschiedene Schaltungsanordnungen direkt mit der Last verbunden ist. - Die elektrische Verbindung zwischen der Primärleistungsquelle
102 und der Last106 wird verwendet, um darzustellen, dass Leistung durch die Last106 von der Primärleistungsquelle102 gezogen wird, solange die Primärleistungsquelle102 verfügbar ist. - Ein Gleichspannungswandler
110 ist an dem Ausgang der zusätzlichen Leistungsquelle104 vorgesehen. Der Gleichspannungswandler110 wandelt die Ausgangsspannung der zusätzlichen Leistungsquelle104 in eine zweite Spannung um, die als eine Ausgabe der Last106 bereitgestellt wird. Bei einigen Implementierungen wandelt der Gleichspannungswandler110 die zusätzliche Leistungsquelle104 effektiv in eine Stromquelle um, sodass Strom von dem Gleichspannungswandler110 mit der Ausgabe der Primärleistungsquelle102 summiert werden kann. Das Summieren der Leistung von der primären und der zusätzlichen Leistungsquelle stellt der Last106 eine verbesserte Leistungsmenge bereit. - Die Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers
110 kann die gleiche sein wie die Ausgangsspannung der zusätzlichen Leistungsquelle104 oder sich davon unterscheiden. Bei Implementierungen, wo der Ausgangsspannungspegel der zusätzlichen Leistungsquelle104 sich von dem Ausgangsspannungspegel der primärem Leistungsquelle unterscheidet, kann der Gleichspannungswandler110 verwendet werden, um den Spannungspegel der Leistung von der zusätzlichen Leistungsquelle104 zu dem Spannungspegel der Primärleistungsquelle102 zu ändern. - Falls bei einigen Beispielen der Ausgangsspannungspegel der Primärleistungsquelle
102 größer ist als der Ausgangsspannungspegel der zusätzlichen Leistungsquelle104 , ist der Gleichspannungswandler110 ein Aufwärtswandler, um den Spannungspegel der zusätzlichen Leistungsquelle104 zu dem Spannungspegel der Primärleistungsquelle102 aufwärts zu wandeln. - Bei anderen Beispielen ist der Ausgangsspannungspegel der zusätzlichen Leistungsquelle
104 geringer als der Ausgangsspannungspegel der Primärleistungsquelle102 , in diesem Fall wird der Gleichspannungswandler110 als ein Abwärtswandler implementiert, um den Spannungspegel der zusätzlichen Leistungsquelle104 zu dem Spannungspegel der Primärleistungsquelle102 abwärts zu wandeln. - Schaltschaltungsanordnung
108 ist bereitgestellt zum Steuern selektiver elektrischer Kopplung der zusätzlichen Leistungsquelle104 mit der Last106 . Es ist anzumerken, dass die Schaltschaltungsanordnung108 mit einem oder mehreren Schaltern (wie z. B. Feldeffekttransistoren) implementiert sein kann, die zwischen den Ausgang des Gleichspannungswandlers110 und die Last106 geschaltet sind. Alternativ kann die Schaltschaltungsanordnung108 als Freigabeschaltungsanordnung in dem Gleichspannungswandler implementiert sein, wo die Freigabeschaltungsanordnung steuert, ob die Leistung von dem Gleichspannungswandler mit der Last106 elektrisch verbunden ist oder nicht. Falls dieselbe gesperrt ist (wie z. B. durch Deaktivieren eines Freigabeeingangs in den Gleichspannungswandler), verhindert die Freigabeschaltungsanordnung in dem Gleichspannungswandler110 , dass Leistung durch den Gleichspannungswandler110 an die Last106 ausgegeben wird. Falls dieselbe freigegeben ist (wie z. B. durch Aktivieren eines Freigabeeingangs in den Gleichspannungswandler), ermöglicht es die Freigabeschaltungsanordnung in dem Gleichspannungswandler110 , dass Leistung durch den Gleichspannungswandler110 zu der Last106 ausgegeben wird. Bei einigen Beispielen kann der Freigabeeingang des Gleichspannungswandlers110 ein Leistungssteuereingang112 sein, wie es in1 dargestellt ist. Alternativ kann der Freigabeeingang ein anderer Eingang des Gleichspannungswandlers110 sein. - Allgemeiner gesagt trennt die Schaltschaltungsanordnung
108 in einem inaktiven Zustand die zusätzliche Leistungsquelle104 elektrisch von der Last106 . In einem aktiven Zustand koppelt die Schaltschaltungsanordnung108 die zusätzliche Leistungsquelle104 elektrisch mit dem Leistungseingang der Last106 , sodass die Last106 von sowohl der Primärleistungsquelle102 als auch der zusätzlichen Leistungsquelle104 Leistung zieht. - Bei einigen Implementierungen steuert der Leistungssteuereingang
112 , zusätzlich zum Freigeben oder Sperren des Gleichspannungswandlers110 , auch die Leistungsmenge, die durch den Gleichspannungswandler110 an die Last106 geliefert wird. Die Leistung, die durch den Gleichspannungswandler110 geliefert wird, ist gleich der Menge an zusätzlicher Leistung, die durch die zusätzliche Leistungsquelle104 zugeführt werden muss, um die aktuelle Leistungsaufnahme der Last106 zu erfüllen (die die Nennleistung der Primärleistungsquelle102 überschreitet). - Bei einigen Beispielen kann die Leistungssteuereingabe
112 auf einem Fehlersignal basieren. Wenn die Leistung, die durch die Last106 aufgenommen wird, eine Schwelle überschreitet (die einer Nennleistung der Primärleistungsquelle102 entspricht), kann das Fehlersignal aktiviert werden. Dieses Fehlersignal bewirkt die Aktivierung der Schaltschaltungsanordnung108 und steuert die Strommenge, die von dem Gleichspannungswandler110 gezogen wird, zum Summieren mit der Leistung, die von der Primärleistungsquelle102 gezogen wird. Da die Leistung, die durch die Last106 aufgenommen wird, zunehmend die Schwelle überschreitet, kann das Fehlersignal sich in der Amplitude erhöhen, um zu bewirken, dass mehr Strom von dem Gleichspannungswandler110 gezogen wird, zum Summieren mit der Leistung der Primärleistungsquelle102 . - Bei einigen Implementierungen kann eine zweite Schwelle eingestellt werden, sodass, wenn die zusätzliche Leistungsquelle
104 so viel Leistung liefert, dass die zusätzliche Leistungsquelle104 keine zusätzliche Leistung mehr zuführen kann, ein Drosselbefehl an die Last106 ausgegeben werden kann, um zu bewirken, dass die Last ihre Leistungsaufnahme drosselt (reduziert), um die Überlastung sowohl der primären als auch der zusätzlichen Leistungsquelle102 und104 zu verhindern. Drosseln kann eine Reduktion der Leistungsaufnahme durch eine oder mehrere Komponenten der Last106 bewirken, wie z. B. eines Prozessors und/oder einer anderen Komponente. - Die Leistung, die von der zusätzlichen Leistungsquelle
104 gezogen wird, ist geringer als oder gleich wie die Lastleistung, die durch die Last106 gezogen wird, sodass Strom nicht zurückgeführt wird zu der Primärleistungsquelle102 (anders ausgedrückt, Strom fließt weiterhin von der Primärleistungsquelle102 zu der Last106 ). Auf diese Weise wird der Spannungspegel der Ausgabe der Primärleistungsquelle102 nicht stark verändert – bei einigen Beispielen, falls die Primärleistungsquelle102 eine Ausgangsimpedanz größer als Null hat, kann der Ausgangsspannungspegel der Primärleistungsquelle102 leicht erhöht werden; dies ermöglicht es der Ausgangsspannung der Primärleistungsquelle102 , die Last106 weiterhin mit Leistung zu versorgen. - Bei einigen Beispielen ist die Primärleistungsquelle
102 ein Wechselspannungsadapter und die zusätzliche Leistungsquelle104 ist eine Batterie. Bei anderen Beispielen können die Primärleistungsquelle102 und die zusätzliche Leistungsquelle104 mit anderen Leistungsquellentypen implementiert sein, wie z. B. einem Solarmodul, einer Netzleistungsquelle usw. - Obwohl in
1 nur eine zusätzliche Leistungsquelle104 dargestellt ist, wird angemerkt, dass Techniken oder Mechanismen gemäß einiger Implementierungen auch auf Anordnungen mit einer oder mehreren weiteren zusätzlichen Leistungsquellen angewendet werden können. -
2 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Anordnung eines Elektronikgeräts200 gemäß alternativer Implementierungen. Das Elektronikgerät200 umfasst eine erste Leistungsquelle202 und eine zweite Leistungsquelle206 . Bei einigen Implementierungen ist die erste Leistungsquelle202 ein Solarmodul oder eine Netzleistungsquelle. Die zweite Leistungsquelle206 kann beispielsweise eine Batterie oder ein Wechselspannungsadapter sein. - Der Ausgang der ersten Leistungsquelle
202 ist durch einen Gleichspannungswandler204 (der ein Aufwärts- oder Abwärtsgleichspannungswandler sein kann) mit einer Last208 des Elektronikgeräts200 verbunden. Der Ausgang der zweiten Leistungsquelle206 ist auch mit der Last208 verbunden. Obwohl diese als direkte Verbindungen gezeigt sind, ist anzumerken, dass der Gleichspannungswandler204 und/oder die zweite Leistungsquelle206 durch verschiedene Schaltungsanordnungen, wie z. B. Widerstände, Transistoren, Dioden, Induktoren usw., mit der Last208 verbunden sein können. - Bei der Anordnung von
2 zieht die Last208 Leistung von sowohl der ersten als auch der zweiten Leistungsquelle202 und206 . Bei alternativen Implementierungen kann Schaltschaltungsanordnung dem Gleichspannungswandler204 und/oder der zweiten Leistungsquelle206 zugeordnet sein, um selektiv eine oder beide der ersten und zweiten Leistungsquellen mit der Last208 zu verbinden. Bei solchen Implementierungen wird der Gleichspannungswandler204 gesteuert, um Bereitstellung von Leistung von der ersten Leistungsquelle202 zu der Last208 zu steuern, wobei der Gleichspannungswandler204 gesteuert wird durch (1) Verhindern, dass Leistung von der zweiten Leistungsquelle206 zu der Last208 zugeführt wird, falls ein Leistungsbedarf der Last durch die erste Leistungsquelle erfüllt werden kann, und (2) Steuern des Gleichspannungswandlers204 , um einen Strom zuzuführen, der mit einer Ausgabe der zweiten Leistungsquelle206 kombiniert wird, falls der Leistungsbedarf der Last eine Leistungsmenge überschreitet, die durch die erste Leistungsquelle erfüllt werden kann. Falls beispielsweise die erste Leistungsquelle202 den Bedarf der Last208 erfüllen kann, wird die Ausgangsspannung oder der Ausgangsstrom von dem Gleichspannungswandler204 erhöht, bis die Last, die von der zweiten Leistungsquelle206 gezogen wird, auf Null reduziert ist. - Bei Implementierungen, wo die erste Leistungsquelle
202 ein Solarmodul ist, wird die Ausgangsspannung von dem Solarmodul202 an den Eingang des Gleichspannungswandlers204 bereitgestellt. Der Gleichspannungswandler204 fügt Ausgangsstrom zu der Leistung hinzu, die durch die zweite Leistungsquelle206 bereitgestellt wird, die die Last208 mit Leistung versorgt. Falls die Energie, die von dem Solarmodul202 verfügbar ist, die Energie überschreitet, die durch die Last208 verwendet wird, zieht der Gleichspannungswandler204 nicht alle verfügbare Energie von dem Solarmodul202 . Falls die Energie, die von dem Solarmodul verfügbar ist, geringer ist als das, was durch die Last208 verbraucht wird, kann die Ausgabe des Gleichspannungswandlers204 strombegrenzt werden, um das Solarmodul202 nicht zu überlasten. Um die Leistung, die von dem Solarmodul202 gezogen wird, zu maximieren, können Optimale-Energiequelle-Techniken verwendet werden, um die Stromgrenze des Solarmoduls202 einzustellen und zu variieren. Solche Techniken können unabhängig implementiert werden oder können zusammen mit dem Gleichspannungswandler204 integriert werden. - Bei anderen Implementierungen, bei denen die erste Leistungsquelle
102 eine Netzleistungsquelle ist (z. B. eine Ethernet-Leistungsquelle, die von einem Ethernet zugeführt wird), kann der Gleichspannungswandler204 mit Transformatortrennung implementiert sein. - Die Leistung, die durch die erste Leistungsquelle
202 (implementiert mit einem Solarmodul oder einer Netzleistungsquelle) bereitgestellt wird, würde die Energie verringern, die von der zweiten Leistungsquelle206 gezogen wird. Falls die Leistung, die durch die Last208 gezogen wird, geringer ist als diejenige, die durch die erste Leistungsquelle202 bereitgestellt wird, kann in der Tat bei einigen Implementierungen die verbleibende Leistung, die durch die erste Leistungsquelle202 bereitgestellt wird, verwendet werden, um die zweite Leistungsquelle206 wieder aufzuladen, bei Implementierungen, bei denen die zweite Leistungsquelle206 mit einer oder mehreren Batterien implementiert ist. Falls die mittlere Lastleistung (aufgenommen durch die Last208 ) geringer ist als oder gleich wie die verfügbare Leistung von der ersten Leistungsquelle202 , würde die Batterie nicht vollständig entladen, unabhängig von der Spitzenleistungsaufnahme. Um dies voll auszunutzen, kann das Elektronikgerät200 in einen Betriebsmodus niedrigerer Leistung eintreten, um eine gewisse Ladung in der Batterie unbegrenzt beizubehalten. -
3A –3D sind abstrakte Darstellungen eines Elektronikgeräts gemäß weiteren Implementierungen. In jeder von3A –3D sind zwei Leistungsquellen vorgesehen, in der Form eines Wechselspannungsadapters302 und einer Batterie304 . In3A ist der Wechselspannungsadapter302 mit einer Last306 verbunden, wobei Pfeile in3A Strom darstellen, der von dem Wechselspannungsadapter302 zu der Last306 fließt. Bei den dargestellten Beispielen wird angenommen, dass die Wechselspannungsadapterspannung größer ist als die Batteriespannung – in solchen Beispielen ist ein Gleichspannungswandler310 als ein Aufwärtswandler implementiert, während ein Batterieladegerät308 als ein Abwärtswandler implementiert ist. Es ist anzumerken, dass bei alternativen Implementierungen der Gleichspannungswandler310 und das Batterieladegerät308 als ein Abwärtswandler bzw. Aufwärtswandler implementiert sein können, falls die Wechselspannungsadapterspannung geringer ist als die Batteriespannung. Es wird angemerkt, dass verschiedene Mechanismen oder Techniken, die hierin beschrieben sind, jede Kombination von Wechselspannungsadapterspannung und Batteriespannung abdecken sollen. - Das Elektronikgerät von
3A umfasst das Batterieladegerät308 (zum Laden der Batterie304 ) und den Aufwärtsgleichspannungswandler310 (ähnlich dem Gleichspannungswandler110 von1 ). Außerdem ist ein Schalter314 vorgesehen, um zu steuern, ob die Batterie304 mit einem Leistungsteilsystem (das das Batterieladegerät308 , den Aufwärtsgleichspannungswandler310 und den Schalter312 umfasst) verbunden ist. Angenommen der Schalter314 ist geschlossen, dann steuert ein anderer Schalter312 , ob die Batterie304 durch elektrisches Verbinden der Batterie304 mit der Last306 Leistung zuführt, oder die Batterie durch den Aufwärtsgleichspannungswandler310 Leistung zuführt. - Bei der Anordnung von
3A sind die Schalter312 und314 offen, sodass die Batterie304 von dem Leistungsteilsystem getrennt ist. Der Schalter314 kann in der offenen Position sein, wenn die Batterie304 vollständig geladen ist und nicht weiter geladen werden muss, und der Wechselspannungsadapter302 ist verfügbar, um die Last306 mit Leistung zu versorgen. - In
3B wurde der Schalter314 geschlossen, sodass das Batterieladegerät308 mit der Batterie304 verbunden ist. Bei dieser Anordnung versorgt der Wechselspannungsadapter302 sowohl die Last306 mit Energie und lädt auch die Batterie304 durch das Batterieladegerät308 (wie dargestellt durch die Pfeile in3B ). - Bei der Anordnung von
3C ist der Wechselspannungsadapter302 von dem Leistungsteilsystem getrennt. Dies kann auftreten, beispielsweise wenn der Wechselspannungsadapter302 von der Wandsteckdose getrennt wird, oder der Nutzer den Wechselspannungsadapter von dem Elektronikgerät getrennt hat. Auf die Erfassung hin, dass der Wechselspannungsadapter302 nicht mehr verfügbar ist, schließt der Schalter312 , sodass die Batterie304 der Last306 Leistung bereitstellen kann. Es ist anzumerken, dass bei der Anordnung von3C die Ausgabe der Batterie312 der Last306 bereitgestellt wird, ohne durch den Gleichspannungswandler310 zu verlaufen, da der Schalter312 geschlossen ist. Bei einigen Implementierungen kann der Gleichspannungswandler310 konfiguriert sein (unter der Bedingung, dass der Wechselspannungsadapter302 nicht verfügbar ist), um Strom von der Batterie304 zu der Last306 durchzuleiten (in diesem Fall kann der Schalter312 ausgelassen werden). - In
3D wird die Last306 sowohl durch den Wechselspannungsadapter302 als auch die Batterie304 mit Leistung versorgt. Bei der Anordnung von3D ist der Schalter312 offen, aber der Schalter314 ist geschlossen. Die Anordnung von3D kann sich aus einem vorübergehenden Zustand ergeben, wenn die Last306 mehr Leistung zieht, als der Wechselspannungsadapter302 zuführen kann. In diesem Fall stellt die Batterie304 durch den Aufwärtsgleichspannungswandler310 der Last306 zusätzliche Leistung bereit. - Es ist anzumerken, dass bei der Anordnung von
3D das Batterieladegerät308 die Batterie304 nicht lädt. - Bei einigen Implementierungen kann ein Stromsensor verwendet werden zum Erfassen, ob der Wechselspannungsadapter in einem Überlastzustand ist (einem Zustand, in dem der Wechselspannungsadapter nicht in der Lage ist, Strom zuzuführen, der von der Last gefordert wird).
4 stellt eine beispielhafte Anordnung dar, bei der ein Stromsensor verwendet wird zum Erfassen, ob der Wechselspannungsadapter in einem Überlastzustand ist oder nicht. Bei dem Beispiel von4 umfasst der Stromsensor zum Bestimmen, ob der Ausgangsstrom von dem Wechselspannungsadapter in einem Überlastzustand ist oder nicht, einen Erfassungswiderstand402 , einen Differenzverstärker403 und einen Fehlerverstärker404 . Es ist anzumerken, dass der Erfassungswiderstand402 . der Differenzverstärker403 und der Fehlerverstärker404 entweder in dem Wechselspannungsadapter oder auf einer Schaltungsplatine des Elektronikgeräts implementiert sein können. - Ein Rückkopplungssignal Vi, das durch den Differenzverstärker
403 ausgegeben wird, ist proportional zu einem gemessenen Adapterstrom, wie er durch den Erfassungswiderstand402 gemessen wird. Der Erfassungswiderstand402 ist mit der Ausgangsspannung (VAdapter) des Wechselspannungsadapters verbunden, und der Strom von dem Wechselspannungsadapter fließt durch den Erfassungswiderstand402 zu der Last306 (der Strom durch den Erfassungswiderstand402 ist dargestellt als IErfassung). Der +-Eingang des Differenzverstärkers403 ist mit einer Seite des Erfassungswiderstands402 verbunden, und der –-Eingang des Differenzverstärkers403 ist mit der anderen Seite des Erfassungswiderstands402 verbunden. - Bei einigen Implementierungen ist der Ausgang des Gleichspannungswandlers
310 nominell eingestellt, um an einem Punkt unter der Nennspannung (VAdapter) des Wechselspannungsadapters zu regeln (wobei der Ausgangsspannungspegel des Gleichspannungswandlers eingestellt sein kann, um eine vorbestimmte Spannung unter dem Spannungspegel von VAdapter zu sein). Auf diese Weise liefert der Gleichspannungswandler310 nominell keinen Strom, falls VAdapter als hoch genug erfasst wird (basierend auf dem Vergleich von Vi mit einer Schwellenspannung, VSchwelle, durch den Fehlerverstärker404 ). - Die Rückkopplungsspannung Vi, die durch den Differenzverstärker
403 ausgegeben wird (wo Vi proportional ist zu dem gemessenen Adapterstrom durch den Erfassungswiderstand402 ), wird mit der Schwellenspannung, VSchwelle, verglichen durch den Fehlerverstärker404 . Der Ausgang des Fehlerverstärkers404 liefert ein Fehlersignal Ve, das durch ein Widerstandsnetzwerk406 mit der Basis eines Bipolartransistors408 verbunden ist. - Der Emitter des Bipolartransistors
408 ist mit einer Referenzspannung (wie z. B. einer Massespannung) verbunden, und der Kollektor des Bipolartransistors408 ist mit einem Steuereingang410 des Gleichspannungswandlers310 verbunden. Bei anderen Beispielen können statt der Verwendung des Widerstandsnetzwerks406 und des Bipolartransistors408 andere Steuerelementtypen verwendet werden, wie z. B. Steuerelemente, die einen Feldeffekttransistor umfassen. - Falls der Strom des Wechselspannungsadapters niedrig genug ist, sodass die Rückkopplungsspannung Vi geringer ist als VSchwelle, dann ist dies eine Anzeige, dass die Last
306 eine Leistungsmenge aufnimmt, die durch den Wechselspannungsadapter zugeführt werden kann. In diesem Fall ist das Fehlersignal Ve bei einem „Aus”-Pegel (z. B. 0 Volt), und der Transistor408 ist aus und zieht keinen Strom von dem Steuereingang410 des Gleichspannungswandlers310 zu Masse. - Falls andererseits der Strom des Wechselspannungsadapters hoch genug ist, sodass die Rückkopplungsspannung Vi VSchwelle überschreitet, dann ist dies eine Anzeige eines Überlastzustands, wo die Last
306 mehr Leistung anfordert, als durch den Wechselspannungsadapter zugeführt werden kann (anders ausgedrückt, der Strom, der von dem Wechselspannungsadapter gezogen wird, überschreitet einen Schwellenstrom, der VSchwelle entspricht). Bei diesem Szenario ist das Fehlersignal Ve, das durch den Fehlerverstärker404 ausgegeben wird, bei einem „Ein”-Pegel (z. B. größer als 0 Volt), was bewirkt, dass der Transistor408 Strom von dem Steuereingang410 des Gleichspannungswandlers310 zieht. Dieser Stromzug durch den Transistor408 bewirkt, dass der Spannungspegel des Ausgangs (VAus) des Gleichspannungswandlers310 ansteigt. Der Anstieg von VAus bewirkt, dass Strom von der Batterie gezogen wird (von dem VBatterie-Eingang des Gleichspannungswandlers310 ). - Es ist anzumerken, dass das Fehlersignal Ve ein analoges Signal ist, dessen Spannungspegel variiert, abhängig von der Differenz zwischen Vi und VSchwelle. Je größer Vi ist im Vergleich zu VSchwelle, umso höher ist der Spannungspegel von Ve und umso mehr Strom wird durch den Transistor
308 gezogen. Dies wiederum bewirkt, dass eine größere Strommenge von der Batterie durch den Gleichspannungswandler310 gezogen wird, zum Zuführen zu der Last306 . - Die Ausgangsstufe des Gleichspannungswandlers
310 umfasst ein Widerstandsnetzwerk412 , wo ein Knoten zwischen den Widerständen des Widerstandsnetzwerks412 mit dem Steuereingang410 des Gleichspannungswandlers310 verbunden ist. Der Transistor408 , wenn er aktiviert ist, zieht Strom von diesem Knoten des Widerstandsnetzwerks312 , um VAus des Gleichspannungswandlers310 zu variieren. Falls verfügbar, kann eine gewisse Stromgrenze oder Sanftanlaufsteuerung verwendet werden, um die Steuerung von VAus in dem Gleichspannungswandler310 zu bewirken. - Der Gleichspannungswandler
310 umfasst auch eine Boost- bzw. Hochsetz-Wandlerstufe, die einen Induktor416 , einen Transistorschalter418 (z. B. einen Feldeffekttransistor), eine Diode420 , einen Kondensator422 und eine Steuerschaltungsanordnung424 umfasst, die den Betrieb der Hochsetz-Wandlerstufe steuert. - Wenn der Ausgangsstrom des Gleichspannungsadapters eine vordefinierte Schwelle erreicht (wo die Schwelle der Nennleistung des Wechselspannungsadapters entspricht), wird der Gleichspannungswandler
310 unter Verwendung der in4 dargestellten Schaltungsanordnung gesteuert (durch den Steuereingang410 ), um Leistung von der Batterie zu ziehen, sodass die Batterie jede zusätzliche Leistung, die durch die Last306 angefordert wird, die nicht durch den Wechselspannungsadapter zugeführt werden kann, bereitstellen kann. Der Ausgang (Ve) des Fehlerverstärkers404 ist entworfen, um zu bewirken, dass erhöhter Strom durch den Transistor408 fließt, wenn die Last306 mehr Leistung aufnimmt, die nicht durch den Wechselspannungsadapter zugeführt werden kann – der erhöhte Strom durch den Transistor408 bewirkt, dass erhöhter Strom von der Batterie gezogen wird, für Bereitstellung zu der Last306 an dem Ausgang des Gleichspannungswandlers. - Unter Verwendung der in
4 dargestellten Schaltungsanordnung liefert der Wechselspannungsadapter bis zu, aber nicht mehr als, seine Nennleistung, wobei die verbleibende Leistung, die durch die Last306 aufgenommen wird, von der Batterie gezogen wird. Alternativ kann die Schwelle VSchwelle auch auf eine niedrigere Spannung eingestellt sein, die einem gewünschten Strom- oder Leistungspegel entspricht, der niedriger ist als der Nennstrom oder die Nennleistung des Wechselspannungsadapters. - Bei einigen Implementierungen können der Aufwärtsgleichspannungswandler
310 und das Batterieladegerät308 von3A –3D als getrennte Komponenten implementiert sein. Somit kann der in4 dargestellte Gleichspannungswandler310 von dem in3A –3D gezeigten Batterieladegerät308 getrennt sein. - Um die Effizienz zu verbessern durch Reduzieren der Menge an Schaltungsanordnung in einem Elektronikgerät, können bei alternativen Implementierungen das Batterieladegerät
308 und der in3A –3D dargestellte Gleichspannungswandler310 integral gebildet sein in dem integrierten Modul durch Modifizieren des Entwurfs des Batterieladegeräts. Dieses integrierte Modul arbeitet unter bestimmten Bedingungen als ein Aufwärtsgleichspannungswandler und arbeitet unter anderen Bedingungen als ein Abwärtsbatterieladegerät. Eine beispielhafte Anordnung eines integrierten Batterieladegeräts und Aufwärtsgleichspannungswandlers ist in5B gezeigt. Das Integrieren unterschiedlicher Funktionalitäten in ein gemeinsames integriertes Modul kann elektromagnetische Störungsprobleme reduzieren, selbst wenn eine Gleichspannungswandlerfunktionalität hinzugefügt wird, um zusätzliche Leistung bereitzustellen. -
5A zeigt ein Batterieladegerät (ohne einen Aufwärtsgleichspannungswandler). Das in5A gezeigte Batterieladegerät ist ein Buck- bzw. Hochsetz-Wandler, der ein Abwärtsgleichspannungswandler ist. Das Batterieladegerät, das in5A dargestellt ist, empfängt als Eingang den Ausgang (VAdapter) des Wechselspannungsadapters und führt der Batterie Strom zu (über VBatterie). Das Batterieladegerät von5A hat eine Steuerschaltung502 , die einen Rückkopplungseingang (FB) aufweist, der mit dem Ausgang des Batterieladegeräts verbunden ist, und Stromerfassungs-(CS-)Eingänge zum Erfassen von Strom durch einen Erfassungswiderstand Rs. Ausgänge der Steuerschaltung502 steuern die Gates jeweiliger Feldeffekttransistoren (FETs) Q1 und Q2. Transistoren Q1 und Q2 sind in Reihe geschaltet zwischen den Batterieladegeräteingang (VAdapter) und eine Referenzspannung (wie z. B. Masse). - Während des normalen Betriebs ist der obere Transistor Q1 (der als ein Schalter arbeitet) moduliert mit einem pulsbreitenmodulierten (PWM-)Treibersignal von der Steuerschaltung
502 , sodass entweder die Ausgangsspannung basierend auf der Spannungsrückkopplung FB geregelt wird, oder der Ausgangsstrom basierend auf dem erfassten Strom (erfasst durch die CS-Eingänge) geregelt wird. Der untere Transistor Q2 wird als ein synchroner Gleichrichter verwendet – der Transistor Q2 wirkt als geschlossener Schalter, während eine Diode D2 (parallel geschaltet mit dem Transistor Q2) leitend ist, da der Transistor Q2 einen geringeren Spannungsabfall und Leistungsverlust hat als die Diode D2. - Das in
5A dargestellte Batterieladegerät wird in kontinuierlichem Leitungsmodus betrieben, wo der Transistor Q2 ein ist, jedes Mal, wenn Q1 aus ist (außer während Einschalt- oder Ausschalt-Übergängen, da Q1 und Q2 nicht gleichzeitig ein sein sollten). Der kontinuierliche Leitungsmodus wird verwendet, wenn der Batterieladestrom hoch genug ist, um sicherzustellen, dass der momentane Induktorstrom (durch den Induktor508 ) von dem Eingang (VAdapter) zu dem Ausgang (VBatterie) fließt, wie es durch Pfeile in5A dargestellt ist. - Bei leichten Lasten arbeitet das Batterieladegerät von
5A nicht in dem kontinuierlichen Leitungsmodus. Dasselbe ist entworfen, um zu verhindern, dass momentaner Induktorstrom umkehrt, da dies Energie zwischen Eingang und Ausgang zirkulieren würde, was wenig effizient ist. Da die Last außerdem eine Batterie ist, könnte dieselbe potentiell mittleren Strom von der Batterie ziehen und diesen Strom in die Quellenspannung (VAdapter) abladen, die, falls sie angesteuert ist, die Spannung an der Leistungsquelle (Wechselspannungsadapter) auf einen unannehmbar hohen Pegel erhöhen könnte. Gemäß einigen Implementierungen, wie es in5B dargestellt ist, kann jedoch eine gesteuerte Stromaufnahme von der Batterie zu dem Wechselspannungsadapter erlaubt werden, um es der Batterie zu ermöglichen, zusätzlichen Strom bereitzustellen, der durch eine Last angefordert wird, der nicht von dem Wechselspannungsadapter zugeführt werden kann. - Wie es in
5B gezeigt ist, ist der Entwurf des Batterieladegeräts von5A modifiziert, um die Diode D1 parallel zu dem Transistor Q1 hinzuzufügen (zusätzlich zu der Diode D2 über den Transistor Q2), und um den Widerstand R3 zwischen VBatterie und Knoten N1 hinzuzufügen. - Der Knoten N1 entspricht dem Steuereingang
410 des Aufwärtsgleichspannungswandlers310 , der in4 gezeigt ist. Das Widerstandsnetzwerk406 und der Transistor408 (gesteuert durch Fehlersignal Ve) sind ähnlich den gleichen Elementen, die in4 die gleichen Bezugszeichen aufweisen. Das Fehlersignal Ve steuert, ob der Transistor408 aus oder an ist, und steuert auch die Strommenge, die von dem Knoten N1 gezogen wird, wenn der Transistor408 ein ist. Effektiv steuert das Fehlersignal Ve die Menge an zusätzlicher Leistung, die durch die Batterie durch die in5B gezeigte Schaltungsanordnung zu VAdapter zugeführt wird. - In dem Zustand, wo Strom von der Batterie (VBatterie) zu dem Wechselspannungsadapter (VAdapter) zugeführt wird, wird die Schaltungsanordnung von
5B betrieben als ein Aufwärtsgleichspannungs-Hochsetz-Wandler anstatt eines Abwärtsgleichspannungs-Tiefsetz-Wandlers (für den Betrieb als ein Batterieladegerät). Wenn derselbe als Aufwärtsgleichspannungswandler betrieben wird, zieht der Transistor Q2 Strom von der Batterie durch den Induktor508 . Wenn die Diode D1 aktiviert ist, wird der Strom durch den Induktor508 durch die Diode D1 zu dem Wechselspannungsadapter (VAdapter) gezogen. Verwendet in dem Aufwärtsgleichspannungswandlermodus wird VBatterie der Eingang, während VAdapter der Ausgang wird, wie es durch die in5B gezeigten Pfeile angezeigt ist. - Die Steuerschaltung
502 kann in dem Aufwärtsgleichspannungswandlermodus betrieben werden, durch Austricksen der Steuerschaltung502 , sodass dieselbe glaubt, dass der Ausgangsstrom höher ist als gewünscht, und Austricksen der Steuerschaltung, sodass dieselbe den Gleichspannungswandler in einem kontinuierlichen Leitungsmodus betreibt. Die Steuerschaltung502 antwortet durch Verringern des PWM-Signals an den Transistor Q1 und Erhöhen des PWM-Signals an den Transistor Q2. Ein Signal proportional zu dem Fehlersignal Ve (erläutert in Verbindung mit4 ) treibt einen kleinen Steuerstrom durch den Widerstand R3, und die Steuerschaltung502 sieht die Summe des Spannungsabfalls über R3 und des Spannungsabfalls über den Erfassungswiderstand Rs. Falls der Abfall über R3 groß genug ist, verringert sich der mittlere Strom durch Rs auf null. Falls der Spannungsabfall über R3 noch größer wird, kehrt sich der mittlere Strom in der in5 gezeigten Schaltungsanordnung um, und der Spannungsabfall über Rs kehrt sich ebenfalls um. Falls der kontinuierliche Leitungsmodus beibehalten wird, kann die Steuerschleife des Tiefsetz-Wandlers verwendet werden, während der Gleichspannungswandler im Aufwärtsmodus ist. -
6 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses gemäß einigen Implementierungen, die für die in jeder der1 ,3A –3D ,4 und5B gezeigte Schaltungsanordnung anwendbar ist. Die Technik umfasst ein Bereitstellen (bei602 ) einer Primärleistungsquelle, um Leistung zu einer Last in einem Elektronikgerät zuzuführen, und ein Bereitstellen (bei604 ) einer zusätzlichen Leistungsquelle. Ein Gleichspannungswandler wird gesteuert (bei606 ), um die Bereitstellung von zusätzlicher Leistung von der zusätzlichen Leistungsquelle zu der Last zu steuern. Das Steuern des Gleichspannungswandlers umfasst ein Verhindern, dass Leistung von der zusätzlichen Leistungsquelle zu der Last zugeführt wird, falls ein Leistungsbedarf der Last durch die Primärleistungsquelle erfüllt werden kann. Das Steuern des Gleichspannungswandlers umfasst ferner ein Aktivieren des Gleichspannungswandlers, um einen Strom zuzuführen, der mit einem Ausgang der Primärleistungsquelle kombiniert wird, falls der Leistungsbedarf der Last eine Leistungsmenge überschreitet, die durch die Primärleistungsquelle bereitgestellt werden kann. - Unter Verwendung von Techniken oder Mechanismen gemäß einigen Implementierungen kann Leistung von mehreren Quellen zu einer Last in einem Elektronikgerät zugeführt werden, um den Bedarf der Last zu erfüllen.
- In der obigen Beschreibung sind zahlreiche Einzelheiten aufgeführt, um ein Verständnis des hierin offenbarten Gegenstands zu schaffen. Implementierungen können jedoch ohne einige oder alle dieser Einzelheiten praktiziert werden. Andere Implementierungen können Modifikationen und Variationen von den oben erörterten Einzelheiten umfassen. Es ist beabsichtigt, dass die angehängten Ansprüche solche Modifikationen und Variationen abdecken.
Claims (19)
- Ein Elektronikgerät, das folgende Merkmale aufweist: eine Last (
106 ,306 ); eine Primärleistungsquelle (102 ,302 ) mit einem Ausgang, der mit der Last verbunden ist; eine zusätzliche Leistungsquelle (104 ,304 ); einen Gleichspannungswandler (110 ,310 ) zum Empfangen von Leistung von der zusätzlichen Leistungsquelle; und Steuerschaltungsanordnung (108 ) zum selektiven Verbinden eines Ausgangs des Gleichspannungswandlers mit einem Ausgang der Primärleistungsquelle zum Ergänzen von Leistung zu der Last ansprechend auf einen Überlastzustand der Primärleistungsquelle. - Das Elektronikgerät gemäß Anspruch 1, bei dem der Gleichspannungswandler konfiguriert ist, um eine Stromquelle bereitzustellen, um einen Strom, der von der zusätzlichen Leistungsquelle bezogen wird, der Last bereitzustellen.
- Das Elektronikgerät gemäß Anspruch 2, bei dem der Strom von dem Gleichspannungswandler mit der Ausgabe von der Primärleistungsquelle summiert wird.
- Das Elektronikgerät gemäß Anspruch 1, das ferner folgende Merkmale aufweist: Schaltungsanordnung, die konfiguriert ist zum: Bestimmen, ob Strom, der von der Primärleistungsquelle gezogen wird, eine Schwelle überschreitet, und ansprechend auf das Bestimmen, dass der Strom, der von der Primärleistungsquelle gezogen wird, die Schwelle überschreitet, Ausgeben eines Signals zum Steuern einer Strommenge, die durch den Gleichspannungswandler von der zusätzlichen Leistungsquelle für die Bereitstellung an die Last gezogen wird.
- Das Elektronikgerät gemäß Anspruch 4, bei dem die Schaltungsanordnung konfiguriert ist, um einen Pegel des Signals zu variieren, um die Strommenge, die durch den Gleichspannungswandler von der zusätzlichen Leistungsquelle für die Bereitstellung an die Last gezogen wird, zu steuern, wobei das Variieren des Pegels des Signals auf einer von der Primärleistungsquelle gezogenen Strommenge basiert, die die Schwelle überschreitet.
- Das Elektronikgerät gemäß Anspruch 1, bei dem die Schaltschaltungsanordnung eines der folgenden umfasst (1) einen Schalter zwischen dem Ausgang des Gleichspannungswandlers und der Last, und (2) Freigabeschaltungsanordnung, die, wenn dieselbe aus ist, verhindert, dass Leistung durch den Gleichspannungswandler an die Last ausgegeben wird, und die, wenn dieselbe ein ist, es ermöglicht, dass Leistung durch den Gleichspannungswandler an die Last ausgegeben wird.
- Das Elektronikgerät gemäß Anspruch 1, bei dem die zusätzliche Leistungsquelle eine Batterie ist und das Elektronikgerät ferner ein Batterieladegerät aufweist, um die Batterie zu laden.
- Das Elektronikgerät gemäß Anspruch 7, bei dem das Batterieladegerät und der Gleichspannungswandler integral miteinander gebildet sind als Teil eines integrierten Moduls, wobei das integrierte Modul einen ersten Modus zum Arbeiten als Batterieladegerät und einen zweiten Modus zum Arbeiten als Gleichspannungswandler aufweist.
- Das Elektronikgerät gemäß Anspruch 8, bei dem der Gleichspannungswandler ein Aufwärtsgleichspannungswandler ist, und bei dem das integrierte Modul konfiguriert ist, um in dem ersten Modus als ein Abwärtsgleichspannungswandler zu arbeiten und in dem zweiten Modus als der Aufwärtsgleichspannungswandler zu arbeiten.
- Das Elektronikgerät gemäß Anspruch 9, bei dem, falls der kontinuierliche Leitungsmodus beibehalten wird, eine Steuerschleife des Abwärtsgleichspannungswandlers verwendet wird, während der Gleichspannungswandler in dem zweiten Modus ist.
- Das Elektronikgerät gemäß Anspruch 1, bei dem die Primärleistungsquelle entweder ein Wechselspannungsadapter, ein Solarmodul oder eine Netzleistungsquelle ist.
- Das Elektronikgerät gemäß Anspruch 1, bei dem der Gleichspannungswandler konfiguriert ist, um Strom von der zusätzlichen Leistungsquelle zu der Last durchzuleiten, wenn die Primärleistungsquelle nicht verfügbar ist.
- Ein Elektronikgerät, das folgende Merkmale aufweist: eine Last (
208 ); eine erste Leistungsquelle (202 ), die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Solarmodul und einer Netzleistungsquelle besteht; einen Gleichspannungswandler (204 ) zum Empfangen von Leistung von der ersten Leistungsquelle; eine zweite Leistungsquelle (206 ), wobei jeder eines Ausgangs des Gleichspannungswandlers und eines Ausgangs der zweiten Leistungsquelle konfiguriert ist, um mit der Last zu verbinden, um der Last Leistung zuzuführen. - Das Elektronikgerät gemäß Anspruch 13, bei dem die zweite Leistungsquelle eine Batterie ist, und bei dem Leistung von der ersten Leistungsquelle nutzbar ist, um die Batterie zu laden.
- Ein Verfahren, das folgende Schritte aufweist: Bereitstellen einer Primärleistungsquelle (
102 ,302 ), um Leistung an eine Last (106 ,306 ) in einem Elektronikgerät zuzuführen; Bereitstellen einer zusätzlichen Leistungsquelle (104 ,304 ); und Steuern eines Gleichspannungswandlers (110 ,310 ), um die Bereitstellung zusätzlicher Leistung von der zusätzlichen Leistungsquelle zu der Last zu steuern, wobei das Steuern des Gleichspannungswandlers folgende Schritte aufweist: Verhindern, dass Leistung von der zusätzlichen Leistungsquelle zu der Last zugeführt wird, falls ein Leistungsbedarf der Last durch die Primärleistungsquelle erfüllt werden kann, und Aktivieren des Gleichspannungswandlers, um Strom zuzuführen, der mit einer Ausgabe der Primärleistungsquelle kombiniert wird, falls der Leistungsbedarf der Last eine Leistungsmenge überschreitet, die durch die Primärleistungsquelle erfüllt werden kann. - Das Verfahren gemäß Anspruch 15, das ferner folgenden Schritt aufweist: Bestimmen, ob ein Strom, der von der Primärquelle gezogen wird, eine Schwelle überschreitet, wobei das Steuern auf dem Bestimmen basiert.
- Das Verfahren gemäß Anspruch 16, bei dem das Bestimmen, ob der Strom, der von der Primärleistungsquelle gezogen wird, die Schwelle überschreitet, folgende Schritte aufweist: Erzeugen einer Spannung, die einem Spannungsabfall über einen Erfassungswiderstand entspricht, aufgrund dessen, dass Strom, der von der Primärleistungsquelle gezogen wird, durch den Erfassungswiderstand fließt; und Vergleichen der Spannung mit einer Schwellenspannung.
- Das Verfahren gemäß Anspruch 15, das ferner folgende Schritte aufweist: Bestimmen, dass eine Kombination der Primärleistungsquelle und der zusätzlichen Leistungsquelle nicht in der Lage ist, eine Leistungsaufnahme der Last zuzuführen; und ansprechend auf das Bestimmen, Drosseln der Leistungsaufnahme der Last.
- Ein Verfahren, das folgende Schritte aufweist: Bereitstellen einer ersten Leistungsquelle (
202 ), die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Solarmodul und einer Netzleistungsquelle besteht, um Leistung zu einer Last (208 ) in einem Elektronikgerät zuzuführen; Bereitstellen eines Gleichspannungswandlers (204 ), um Leistung von der ersten Leistungsquelle zu empfangen; Bereitstellen einer zweiten Leistungsquelle (206 ), wobei jeder eines Ausgangs des Gleichspannungswandlers und eines Ausgangs der zweiten Leistungsquelle konfiguriert ist, um mit der Last zu verbinden, um Leistung zu der Last zuzuführen; und Steuern des Gleichspannungswandlers (204 ), um Bereitstellung von Leistung von der ersten Leistungsquelle (202 ) zu der Last zu steuern, wobei das Steuern des Gleichspannungswandlers folgende Schritte aufweist: Verhindern, dass Leistung von der zweiten Leistungsquelle (206 ) zu der Last zugeführt wird, falls ein Leistungsbedarf der Last durch die erste Leistungsquelle erfüllt werden kann, und Steuern des Gleichspannungswandlers (204 ), um Strom zuzuführen, der mit einer Ausgabe der zweiten Leistungsquelle (206 ) kombiniert wird, falls der Leistungsbedarf der Last eine Leistungsmenge überschreitet, die durch die erste Leistungsquelle erfüllt werden kann.
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