JP2005354894A

JP2005354894A - 負荷分担式スイッチングモード電源における循環電流損失の解消

Info

Publication number: JP2005354894A
Application number: JP2005168687A
Authority: JP
Inventors: Bruce Inn; イン，ブルース; Ramesh Selvaraj; セルヴァラジ，ラメシュ
Original assignee: Micrel Inc
Current assignee: Microchip Technology Inc
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2005-12-22
Also published as: US20050275290A1; US7002263B2; EP1605571A1

Abstract

【課題】複数のスイッチング電源を用いたマスタ／スレーブ電流トラッキング負荷分担システムにおいて、軽負荷および無負荷動作状態での電流循環を防止する方法および装置を提供する。
【解決手段】スレーブ電源は、負荷電流が軽負荷状態にまで下がると、不連続モードで動作して、スレーブが電流をシンクさせるのを防止し、それによって、マスタからスレーブへの電流循環を防止する。スレーブ電源はマスタ電源よりも低い電流レベルで動作して、スレーブからマスタへの電流循環を防止する。
【選択図】図４Ａ

Description

本明細書に記載の技術は、一般に電気回路および電源システムの分野に関し、より詳細には、スイッチング動作モードを有する複数の電源が所定の負荷に接続されているシステムに関する。

多くの応用例では、負荷は、より強力な１つの電源からではなく、協働して動作する複数の電源から供給する方が好ましいことがある。この技術は、一般に当技術分野では「負荷分担」と呼ばれる。高出力の電源は、一般に効率が悪く低速である。より小型で、通常使用されるサイズの電源は、一般により簡単に入手でき、修理も容易で、経済的である。

負荷分担式スイッチングモードシステムでは、負荷に接続された複数の電源が装備され、一般に負荷電流をほぼ均等に分担供給する目的で、各電源がどれだけの負荷需要に給電しているかについて、互いに連絡している。いくつかの場面（ｓｃｅｎａｒｉｏ）では負荷分担が好ましい。

高信頼性または高速動作時間の負荷システムでは、平均故障間隔（ＭＴＢＦ）を増大させるのに利用可能な冗長電源が必要なことがある。電力は、１つの電源が故障した場合でも負荷が引き続き動作できるようにする容量の何分の１かでそれぞれ動作する複数の電源から供給することができる。

低ノイズシステムでは、複数のスイッチング電源をそのそれぞれのクロッキングの位相をずらして動作させて、負荷に到る低リップル電流および低ノイズの複合電力線を生成することが望ましい。

負荷分担システムを実現する一般的な手法では、複数のスイッチング電源を基本構成単位として用いる。というのは、それら電源がそれぞれ、一般に、高効率で、出力１ワット当たりのサイズが小さく、かつ軽量であるからである。図１（従来技術）に、典型的な分担式「負荷」システムを示す。電源２「スレーブ」の出力電流「Ｉ_LD2」が、電源１「マスタ」の出力電流「Ｉ_LD1」をトラッキングする。

市販のスイッチング電源は、電力源であると同時に、電流シンクともなり得ることが周知である。複数のスイッチング電源および制御器が図１（従来技術）に示すような一般に周知のマスタ／スレーブ構成で使用される場合、いずれか１つの電源が他の電源から電流をシンクさせる（ｓｉｎｋ）状態を防止する必要がある。この現象は「電流循環」と呼ばれ、電流が第１の無調整電力源から１つの電源システムによって引き出され、吸収されて、第２の無調整電力源の電源システムに戻される。この現象から生じる典型的な問題を図２および３に示す。図２（従来技術の問題）は、２つの無調整電力源を有するシステムにおいて電流循環によって生じる電力損の増大を示す。図３（従来技術の問題）は、電流が電力源に戻り、それによって、その電力源の電圧が上昇し、過電圧障害状態を引き起こし得る、電流循環状態を示す。言い換えれば、スレーブがその出力電流をマスタの出力電流と合致させようとする、通常の電流トラッキングマスタ／スレーブ構成で電源が接続されている場合、スレーブのトラッキング回路の電圧オフセットによって、低負荷電流ではスレーブが実際上負の電流を流すように指令され、すなわち、スレーブは電流をシンクさせることになる。マスタが、スレーブからの電流をシンクさせることもあり得る。

電流循環の防止を試みる１つの技術は、電流をシンクさせることのない電源を用いることである。この手法の一例として、エミッタフォロワ出力を有する線形電源を用いた負荷分担設計がある。この手法には、そのような電源は、無調整電圧が負荷電圧に比べて大きくなるにつれて、次第に効率が悪くなるという欠点がある。もう１つの技術は、不連続モード、すなわち、一般に電流が流れる方向が負荷から電源へ戻る場合に、インダクタ電流を流さないものと定義されるモードでのみ動作するスイッチング電源を用いる負荷分担電源システムを構築することである。この手法は、電力効率が悪く、不連続モードでない電源に比べて過渡応答が劣る。さらに別の手法は、スレーブ増幅器のオフセット電圧に制限を設けることにより、電流循環を最小限に抑えようとするものである。

より優れた負荷分担式スイッチングモード電源システムが求められている。

本発明は一般に、負荷分担式スイッチングモード電源システムにおける電流循環の発生をほぼ解消する方法および装置を提供するものである。

上述の概要は、本発明のすべての態様、目的、利点、および特徴を含むものではなく、本発明の範囲に対するいかなる限定も意味するものではない。この簡単な概要は、米国特許法施行規則（Ｃ．Ｆ．Ｒ．）第１．７３条第３７項および米国特許審査便覧（Ｍ．Ｐ．Ｅ．Ｐ．）第６０８．０１（ｄ）条の指示に従って、単に公衆、特に本発明が関連する特定の技術分野の当業者に、今後の調査において、本特許を容易に理解できる助けとなるように、本発明の性質を知らせるために記載するものである。

図面を通して、同じ特徴は同じ参照符号で示す。本明細書の図面は、特にそのような注釈がない限り、原寸に比例して描かれてはいないことを理解されたい。

スイッチング電源を用いるマスタ／スレーブ電流トラッキング負荷分担式システムにおいて、軽負荷および無負荷動作状態での電流循環を防止する方法および装置が提供される。スレーブ電源は、負荷電流が軽負荷状態にまで下がると、不連続モードで動作して、スレーブが電流をシンクさせるのを防止し、それによってマスタからスレーブへの電流循環を防止する。スレーブ電源はマスタ電源よりも低い電流レベルで動作し、スレーブからマスタへの電流循環を防止する。

次に図４Ａに移ると、第１のスイッチング電源サブシステム４０１および第２のスイッチング電源サブシステム４０２が、通常の周知の方式で分担される負荷、「負荷」４１１に接続されている。各サブシステム４０１、４０２はそれぞれ、無調整電力源４０３、４０４を有し、それらの電源は、それぞれパルス幅変調スイッチング調節器４０５、４０６に電気的に接続され、負荷４１１の電力需要を供給する。背景技術の所で述べたように、サブシステム４０１、４０２は、「マスタ」および「スレーブ」構成のスイッチング型電源として使用され、したがって「Ｉ_LD」で表す矢印で示される正味電流が負荷４１１に供給される。種々の電源調節器および制御器が当技術分野で周知であるが、本発明の説明においては、周知の方式のパルス幅変調（「ＰＷＭ」）型のスイッチング調節式電源動作方式を使用する（例えば、参照により本明細書に組み込む米国特許第４４７９１７４号参照のこと）。本発明者らは、このＰＷＭの例示的な実施形態の使用によって本発明の範囲の限定を意図するものではなく、その使用によっていかなる限定も示唆されるべきではない。すなわち、本発明は、必要に応じて他の特定の実装形態にも適合できることが、当業者には理解されるであろう。

一般に、「スレーブＰＷＭ」４０６（便宜上、以下ではより簡潔に、単に「スレーブ４０６」とも呼ぶ）で示す、スレーブＰＷＭスイッチング調節電源は、「ＤＣＭ制御」サブユニット４０８（ただし、「ＤＣＭ」は「不連続モード（ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｍｏｄｅ）」の略語）と、「トラッキング制御」サブユニット４１０（便宜上、以下ではより簡潔に、単に「トラッキング４１０」とも呼ぶ）と、周知の方式のインダクタ駆動式電流源回路等の「電力段」サブユニット４１２とを含む。本発明の第１の基本的態様では、スレーブＰＷＭ４０６は、「マスタＰＷＭ」４０５（便宜上、以下ではより簡潔に、単に「マスタ４０５」とも呼ぶ）で示す、ほぼ常にマスタスイッチング調節電源よりも少ない電流を負荷４１１に供給するようなレベルでその電力段サブユニット４１２を動作させる。トラッキング４１０は、「電流感知線」４０７、４０９で示す線で、マスタ４０５およびスレーブ４０６のそれぞれの出力電流をモニタし、それに従って電力段サブユニット４１２に制御信号を供給しスレーブ４０６の出力を調節する。

次に、図４Ｂに移ると、典型的な動作状態の例が示されている。時間２．００ミリ秒より左側の、負荷がオフ状態にあるときは、電源システム４０１、４０２から電流は供給されない。約１．４Ｖの比較的安定した「出力電圧」レベルが示されている。負荷４１１がオンになる過渡段階は、時間約２．００ミリ秒から時間約２．０５ミリ秒の間で生じる。時間２．００ミリ秒より前の無負荷または比較的軽負荷の状態から、時間２．１０ミリ秒での重負荷状態への移行は、誤差ループがデューティサイクルを著しく変更しなければならないために多少遅くなることがある。その詳細については以下でＤＣＭ制御４０８について述べる際に説明する。マスタ４０５は、負荷４１１が比較的重負荷の状態に移行する時間２．００ミリ秒に、依然として出力電圧の過渡に比較的迅速に応答していることが明らかである。スレーブ４０６は、比較的迅速に追いつき、したがって時間２．２０ミリ秒までには電流Ｉ_LD（図４Ａ）が安定するようになる。「スレーブインダクタ電流」Ｉ_LSは、「マスタインダクタ電流」Ｉ_LMよりもほぼ常に低くなるようなレベルで制御される。言い換えれば、トラッキング４１０は、電流感知線４０７、４０９を介して、スイッチング電源サブシステム４０１、４０２の双方用の電流出力レベルをともに認識するので、スレーブ４０６の出力をマスタ４０５の出力よりも低い所定値に維持する。

本発明の第２の基本的態様を図４Ｃに示す。負荷電流ｌ_LDが比較的軽負荷の領域まで下がると、スレーブ４０６は不連続モード（ＤＣＭ）で動作するようになり、スレーブスイッチング電源サブシステム４０２が電流をシンクさせるのを防止する。また、ＤＣＭ制御サブユニット４０８は、マスタ４０５の出力電流Ｉ_LMをトラッキングする（４０７）。一般に、マスタ４０５の出力電流Ｉ_LMが所定の低値、この値は個々の実装形態に応じて異なるが、その低値まで下がるとき、ＤＣＭ制御４０８は、スレーブ４０６を電流シンクとして動作させるのではなく、スレーブ４０６への経路を遮断する。一般に、ＤＣＭ制御４０８は、スレーブ４０２が負荷４１１に電流を供給している場合はスレーブ４０６を同期モードで動作させ、軽負荷または無負荷状態にある場合はスレーブ４０６を非同期モードで動作させる。

図に示すこの特定の実装形態では、マスタ４０５の出力電流が所定の低値まで下がった場合、ＤＣＭ制御４０８は、パワーＭＯＳＦＥＴ４１６のゲートを低にプルし、ＭＯＳＦＥＴ４１６をオフにする。第２のＭＯＳＦＥＴ４１７が、回路のバランスをとるために設けられている。インダクタ４１４の電流は、ＭＯＳＦＥＴ４１６と並列に適切に接続されたダイオード４１８のみを経由して接地される。したがって、ＭＯＳＦＥＴ４１６がオンのままであっても、インダクタ４１４電流は強制的に、負電流状態すなわち電流シンク状態ではなく、ゼロ電流状態にされる。このため、ローサイドの導通をＭＯＳＦＥＴの固有ダイオードを介してスイッチングさせることにより、全体的効率が多少損なわれることがあるものの、スレーブ４０６のＤＣＭの動作は、低負荷電流状態でのみ行われるので、この損失は、ほとんどの実装形態で動作上顕著になることはないことが判明している。

図５は、図４Ａ、４Ｂ、および４Ｃに示す本発明の例示的な実施形態による、システム５００の特定の例示的な実装形態の詳細なシステムブロック図である。無調整電力源４０３、４０４、および負荷４１１が、それぞれ概略的な太線の枠の形で示されており、これ以上の説明は必要でない。図４Ａ、４Ｂ、および４Ｃに関して述べたように、マスタ４０５およびスレーブ４０６によって行われる基本的な制御は、パルス幅変調技術を用いて実施される。図６は、図５に示す例示的な実施形態のブロック図の１つの具体的で例示的な実装形態の詳細な回路６００を示す図である。図６は、標準の回路設計記号を用いて示してあり、個々の要素およびそれらの周知の方式の機能は、当業者には理解可能であるので、本発明の完全な理解を得るために図示の各記号のさらなる説明は必要でない。また、基準レベルとして、または個々の構成要素を駆動するのに用いられる、図６に示すような様々なオンボードチップ用電圧源および電流源の開発も当業者には周知であるので、本発明の完全な理解を得るためにさらなる説明は必要でない。さらに、図５および６でそれぞれ「Ｍ」および「Ｓ」で示す、マスタ／スレーブサブユニットは、周知の方式の集積回路（「ＩＣ」）技術を用いて実装することができ、単一の集積回路ダイ、すなわちチップに還元できることも当業者には理解されよう。

マスタ４０５では、誤差増幅器５０１を用いて、帰還ループ接続線５０２を介してマスタ出力電圧を基準電圧と比較し、マスタ出力の調節を行う。誤差増幅器５０１の出力は、マスタ（「Ｍ」で示す）のＰＷＭ比較器５０３のデューティサイクルを設定するのに用いられる電圧である。ＰＷＭ比較器５０３は、マスタスイッチドライバ５０５に駆動信号を供給し、それによってマスタ相補スイッチ５０７が、その特定の実装形態の負荷自体の性質に応じて高負荷または低負荷状態のいずれかを駆動することになる。この実施形態では、２つの択一式オン／オフスイッチ５０７が縦続接続され、したがって、スイッチドライバ５０５は、２つの出力を有し、一方のスイッチをオンにし他方のスイッチをオフにするように構成されている。スイッチ５０７のそれぞれの出力は、適切なマスタ４０５ＰＷＭ信号出力をマスタフィルタ５０９に供給する。フィルタ５０９は、スイッチ５０７からその入力を受け取り、適切なマスタ４０５ＰＷＭ信号出力を出力センサ５１１に供給し、それが上述のように誤差増幅器５０１へ帰還（５０２）され、またノード５１３を介して最終的には負荷４１１に供給される。さらに、フィルタ５０９は、やはり図４Ａ、４Ｂおよび４Ｃおよびに関して述べ、以下に説明するように、トラッキング制御およびＤＣＭ制御のためにマスタ４０５ＰＷＭ信号出力をスレーブ４０６に送る。

次に、図５および６のスレーブ４０６の構成要素に移ると、電流整合増幅器５２１は、マスタフィルタ５０９から接続線５１５、５１９Ａを介してマスタ４０５出力電流Ｉ_LMを表す信号を受け取る。電流整合増幅器５２１はまた、スレーブ（「Ｓ」で示す）の出力フィルタ５２９から接続線５３１を介してスレーブ４０６出力電流Ｉ_LSを表す信号を受け取る。電流整合増幅器５２１は、マスタ誤差増幅器５０１が行うように出力の調節を行うのではなく、その代わりに、図４Ｂに示し上記で説明したのとほぼ同様にして、負荷分担のためにマスタとスレーブの間でインダクタ電流を整合させる。言い換えれば、強制的にマスタがスレーブよりも高い電流を負荷に流すようにする。この目的を達成するために、電流整合増幅器への入力は、マスタフィルタ５０９の出力インダクタから接続線５１５を介して分岐された信号、およびスレーブフィルタ５２９の出力インダクタから接続線５３１を介して分岐された信号とすることができる。電流整合増幅器５２１の出力は、スレーブＰＷＭ比較器５２３にデューティサイクル信号出力を供給し、比較器５２３は、上述のマスタ４０５とほぼ同様にかつ同じ機能で、スレーブスイッチドライバ５２５、スレーブスイッチ５２７、およびスレーブ出力フィルタ５２９に順次信号を供給し、後者は、線５３２を介しノード５１３を経て負荷４１１に接続されている。重要な違いは、図４Ａ、４Ｂ、および４Ｃに関して詳細に述べたように、スレーブ出力電流Ｉ_LSは、スレーブ４０６によりマスタ出力電流Ｉ_LMよりも低いほぼ一貫したレベルに維持されることである。これによって、電流循環が可能となっても、確実にスレーブ４０６だけが電流シンクとなり得ることに留意されたい。ただし、本発明の目的を達成するには、上述のような同期マスタ／スレーブ状態では、背景技術で述べたように、スレーブスイッチ５２７が双方向経路をもたらして電流循環が可能となるかもしれない低負荷または無負荷状態を制御し、ほぼ完全に防止することが重要である。

したがって、やはり図４Ｃに関して特に述べたように、スレーブ４０６用の不連続動作モードが実装される。図５および６ではこれを「整流モード制御」（「ＲＭＣ」）サブユニット５３３（以下ではより簡潔に、「ＲＭＣ５３３」と呼ぶ）として示す。基本的に、ＲＭＣ５３３の基本機能は、システム５００全体が軽負荷および無負荷状態にある間、スレーブ４０６を有効に動作不能にし、それによって、スレーブがマスタ４０５から電流をシンクさせる、いかなる循環電流状態もほぼ阻止し生じないようにすることである。ＲＭＣ５３３は、マスタ出力フィルタ５０９から接続線５１５、５１９Ｂを介してマスタスイッチ５０７の出力におけるマスタ出力を表す信号を受け取るとともに、接続線５１７を介してマスタフィルタ５０９の出力を表す信号を受け取り、線５１５、５１９Ｂ上の信号と線５１７上の信号がそれらの差を表す。したがって、負荷４１１へのマスタ電流Ｉ_LMの低下は、ＲＭＣ５３３により所定の基準レベルを比較のために用いて検出される。マスタ電流Ｉ_LMが所定レベルに低下したとき、ＲＭＣ５３３は、ＲＭＣ５３３から接続線５３５を経てスレーブスイッチドライバ５２５へと達する出力信号を介してスレーブ４０６を非同期動作モードにし、それによりスレーブ４０６が電流をシンクさせるのを有効に阻止する。言い換えれば、負荷４１１への電流が低減するにつれて、電流整合増幅器５２１からスレーブＰＷＭ増幅器５２３へのデューティサイクル信号もまた、ほぼゼロデューティサイクル状態になりスレーブスイッチ５２７の低負荷／無負荷スイッチが一方向性になるまで低減する。負荷需要が十分に増大した後は、スイッチ５０７、５２７の重負荷状態側が再び動作可能になり、スレーブ４０６は同期モードに戻る。

一般に述べた本発明から発展した個々の実装形態によって変わるものの、一般に、スレーブ４０６を非同期モードにするためにＲＭＣ５３３によって使用される基準レベルとの関係は、電流整合増幅器５２１のオフセット、すなわち、マスタインダクタ電流とスレーブインダクタ電流の差の変化（例えば図４Ｂ参照）に関係し、予め定義されるべきであると言える。電流整合増幅器５２１の基準レベルを用いて意図的なオフセットを定義するが、このオフセットは、言い換えれば、Ｉ_LS＜Ｉ_LMオフセットと予想される。したがって、電流整合増幅器５２１用に選択される基準レベルは、システムオフセットの総計が、その基準レベルに関して、意図的なオフセット以上であることをＲＭＣ５３３が感知したときは、スレーブ４０６は同期動作モードのままであって負荷４１１にＩ_LSを供給し、システムオフセットの総計が意図的なオフセットよりも小さい場合は、非同期モードがトリガされるような値でなければならない。言い換えれば、いかなる実装形態も、マスタインダクタ電流とスレーブインダクタ電流の間に、電流整合増幅器５２１およびＲＭＣ５３３の基準レベルに関して変化が検出できるだけの、十分な意図的なオフセットの不整合があるように設計しなければならない。

傾斜式（ｒａｍｐｅｄ）初期始動を必要とする負荷用の任意選択の機構として、周知の方式のソフトスタート回路６０３が設けられる。

上述の例示的かつ好ましい実施形態の詳細な説明は、法律の要件に従って、説明および開示のために示したものである。この説明は、網羅的なものでも、本発明を上述の厳密な形態に限定するものでもなく、単に、他の当業者が、本発明が特定の使用または実装形態にいかに適しているかを理解できるようにするためのものである。変更形態および変形形態が可能であることは、当業者には明らかであろう。許容範囲、フィーチャ寸法、特定の動作条件、設計仕様等を含み得るとともに、実装形態によって、または現況技術の変更に応じて異なることもある、本発明の例示的な実施形態の説明は、限定を意図するものではなく、また、それによって限定が示唆されるものでもない。本出願人は、現況技術に関して本発明の開示を行ったが、技術の進歩を企図し、また将来の適合がこうした進歩を考慮に入れたものになり、つまりその時点での現況技術に基づくものになり得ることを企図している。本発明の範囲は、記載される通りの特許請求の範囲および適用可能なその等価物によって定義されるものである。特許請求の範囲の要素を単数形で示す場合、そのように明示されない限り、「ただ１つ」を意味するものではない。さらに、本発明の開示における構成要素、及び、方法に関するステップの何れも、これら構成要素またはステップが特許請求の範囲に明確に記載されているか否かに拘らず、公衆に捧げるために意図されたものではない。本明細書のいかなる特許請求の要素も、その要素が「〜する手段」という語句を用いて明白に記されていない限り、米国特許法（Ｕ．Ｓ．Ｃ．）第１１２条第６項の諸規定に基づいて解釈すべきではなく、また、本明細書のいかなる方法段階または工程段階も、その段階または複数の段階が、「〜する段階を含む」という語句を用いて明白に記されていない限り、それらの諸規定に基づいて解釈すべきではない。

（従来技術）２つの無調整電力源を有するシステムを示す図である。（従来技術の問題）図１に示すシステムにおける電流循環によって生じる電力損の増大を示す図である。（従来技術の問題）図１に示すシステムにおける電流循環によって生じる無調整電力源の電圧上昇を示す図である。本発明の例示的な実施形態による諸特徴を示す図であり、マスタ電源サブシステムよりも低い電流を供給する電源としてスレーブ電源システムを動作させる様子を示す簡略ブロック図である。本発明の例示的な実施形態による諸特徴を示す図であり、図示のシステムの動作に関するグラフである。本発明の例示的な実施形態による諸特徴を示す図であり、スレーブ電源サブシステム用の不連続導通動作モードを示す簡略ブロック図である。図４Ａ、４Ｂおよび４Ｃに示す本発明の例示的な実施形態による特定の例示的な実装形態の詳細なシステムブロック図である。図５に示す例示的な実施形態のブロック図の一実装形態の詳細な回路図である。

Claims

第１の電流を負荷に供給するための第１の電力調節手段と、
第２の電流を前記負荷に供給するための第２の電力調節手段とを備える、負荷分担式電源調節システムであって、
前記第２の調節手段が、前記第１の電流よりも実質的に常に低いレベルで前記第２の電流を供給し、そして、前記第１の電流のレベルが所定の基準レベルよりもほぼ低い場合に、前記第２の調節手段が不連続モードに切り換えられるシステム。
前記第２の調節手段が、前記第１の電力調節手段から前記負荷への出力電流をトラッキングするとともに、前記出力が前記所定の基準レベルまで下がるまで、前記出力を前記第２の電流で追従する手段を含む、請求項１に記載のシステム。
前記第２の電力調節手段の整流モードを制御する手段を含む、請求項１または２に記載のシステム。
前記第２の電力調節手段が、前記第１の電力調節手段に関して、前記第２の電力調節手段を同期動作と非同期動作の間で切り換える手段を含む、請求項１から３のいずれか１つに記載のシステム。
前記第２の電力調節手段は、前記第１の電力調節手段の出力電流が前記所定の基準レベルよりもほぼ高い場合には、前記同期動作を含むモードになり、前記第１の電力調節手段の出力電流がほぼ前記所定の基準レベルにあるか、または、それよりもほぼ低い場合には、前記非同期動作を含むモードになる、請求項４に記載のシステム。
第１の電力源と、
前記第１の電力源を負荷に接続して、前記負荷に第１の電流を供給するマスタ調節器と、
第２の電力源と、
前記第２の電力源を前記負荷に接続し、前記負荷に第２の電流を供給して、前記第２の電流を前記第１の電流よりも実質的に常に低い値にオフセットするスレーブ調節器と
を備える、所定の負荷用の負荷分担スイッチング電源システムであって、
負荷からの電力需要が所定の需要よりも実質的に少ない場合には、前記スレーブ調節器が前記第２の電流の供給を中断し、前記スレーブ調節器によって前記第１の電流の実質的にいかなる部分もシンクされないように、前記スレーブ調節器が制御されることを特徴とするシステム。
前記スレーブ調節器は、いつ前記スレーブ調節器が前記第２の電流の供給を中断し、そして、前記スレーブ調節器によって前記第１の電流の実質的にいかなる部分もシンクされないようにするかを制御する整流モード制御サブユニットを含む、請求項６に記載のシステム。
前記整流モード制御サブユニットは、前記負荷からの前記電力需要が前記所定の需要よりも実質的に少ない場合に、前記スレーブ調節器を強制的に非同期状態にする、請求項７に記載のシステム。
前記整流モード制御サブユニットは、前記負荷からの前記電力需要が前記所定の需要にほぼ等しいかまたはそれよりも実質的に多い場合に、前記スレーブ調節器を強制的に同期状態にする、請求項７または８に記載のシステム。
前記スレーブ調節器が、前記マスタ調節器から前記負荷への電流出力をモニタするとともに、前記スレーブ調節器からの電流出力を前記オフセットで維持するトラッキング制御回路を備える、請求項６から９のいずれか１つに記載のシステム。
所定の負荷用の負荷分担式スイッチングモード電源システムにおける電流循環を実質的に解消する方法であって、
正常負荷状態から重負荷状態の間においては、前記所定の負荷へのマスタ電源サブシステムの第２の出力電流よりも実質的に低い一定したオフセット値にある、前記所定の負荷への第１の出力電流で、スレーブ電源サブシステムを動作させて、前記マスタ電源サブシステムが、前記スレーブ電源サブシステムに対して電流シンクとして動作できなくなるようにするステップと、
軽負荷状態から無負荷状態の間においては、前記スレーブ電源からの前記第１の出力電流を中断し、前記スレーブ電源が、前記マスタ電源サブシステムに対して電流シンクとして動作しないようにするステップと
を含む方法。
前記オフセット値を規定する基準レベルを設定するステップであって、前記基準レベルに対するシステムオフセットの総計が前記オフセット値以上である場合は、前記スレーブ電源が同期動作モードになり、前記システムオフセットの前記総計が前記オフセット値よりも低い場合は、前記スレーブ電源が非同期動作モードになるステップを含む、請求項１１に記載の方法。
マスタ電流出力レベルとスレーブ電流出力レベルとの間に、所定の基準レベルに対する変化が検出できるだけの十分な意図的なオフセットの不整合がある、請求項１１または１２に記載の方法。