JP2016063744A - 電力供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の電力モジュールを備える電力供給装置の問題点を解決する。
【解決手段】電力モジュールを備える電力供給装置１００であって、複数の電力モジュールの各々は、中間電圧を発生させ、共通のデューティーサイクルを有する少なくとも１つの第１の共通制御信号に制御される入力段１１２と、中間電圧によって直流供給電圧を出力し、共通のデューティーサイクルを有する少なくとも１つの第２の共通制御信号に制御される出力段１１４と、含む電力供給装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子設備に関し、特に、電力供給装置に関する。
一般的には、高電圧交直流変換システム（Ｈｉｇｈ−ｖｏｌｔａｇｅ ＡＣ−ｔｏ−ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ）による直流電圧を要求する適用は、低電圧電力モジュールを重ね合わせることで実現することができる。高電圧交流入力される高電圧を直接処理するように設計された単一の電力モジュールを利用する場合よりも、低電圧電力モジュールを重ね合わせる場合、電力供給の顕著な効率が達成される。
しかしながら、上記重ね合わせ配置の問題点は、複数の電力モジュールの各々の共有する入力電圧が入力電圧の範囲内で動作しなければならないことである。また、交直流変換システムの重ね合わせた電力モジュールにとって、直流出力電圧の調節は、問題点である。また、入力電流が比例して交流入力電圧と同相位（Ｉｎ ｐｈａｓｅ）となるように電流形状を入力しなければならないことも問題点である。
本発明の一態様は、複数の電力モジュールを備える電力供給装置であって、前記複数の電力モジュールの各々は、中間電圧（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｖｏｌｔａｇｅ）を発生させ、複数の電力モジュールを流れる入力電流及び複数の電力モジュールの中間電圧により共通制御されるための第１の変換器と、中間電圧によって直流供給電圧（ＤＣ ｓｕｐｐｌｙ ｖｏｌｔａｇｅ）を出力し、複数の電力モジュールの出力により共通制御されるための第２の変換器と、を含む電力供給装置に関する。
本発明の別の態様は、複数の電力モジュールを備える電力供給装置であって、前記複数の電力モジュールの各々は、中間電圧を発生させ、共通のデューティーサイクルを有する少なくとも１つの第１の共通制御信号に制御される入力段と、中間電圧によって直流供給電圧を出力し、共通のデューティーサイクル（Ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ）を有する少なくとも１つの第２の共通制御信号に制御される出力段と、を含む電力供給装置に関する。
以下、実施形態で上記説明を詳しく記述し、本発明の技術的解決手段を更に解釈する。
下記図面の簡単な説明は、本発明の上記又は他の目的、特徴、メリット、実施例をより分かりやすくするためのものである。
本発明のある実施例に係る電力供給装置を説明する模式図である。 本発明のある実施例に係る電力供給装置を説明する模式図である。 本発明のある実施例に係る電力供給装置を説明する模式図である。 本発明の多種の実施例に係る電力供給装置を説明する模式図である。 本発明の多種の実施例に係る電力供給装置を説明する模式図である。 本発明のある実施例に係る電力供給装置を説明する模式図である。
添付図面及び下記の各種の実施例は、本発明の記述をより詳細で完備にするためのものである。しかし、提供された実施例は、本発明に含まれる範囲を制限するためのものではない。ステップについての記述もその実行の手順を限定するためのものではなく、改めて組み合わせられて、それにより生み出された等価な効果を持つものであれば、何れも本発明の範囲に含まれる。
本文にわたって使用される用語は、一般的に、その汎用意味を表すが、実行者を更に導くために、ある特殊用語について、下記で具体的に定義する。便宜上、ある用語について、例えば、斜体と／又は引用符号で、特別に示す場合がある。特別に示されるかにかかわれず、その用語の範囲及び意味は、影響されなく、通常な用語の範囲及び意味と同一である。同一の事項が１つ以上の形態で記述されることは、理解すべきである。従って、１つ又は複数の術語に用いられる取替用語と同義語は、本文に用いられることがあるが、それは、用語が本文に記述される内容において何れの特殊な意義を有することを述べるためのものではない。ある用語の同義語が用いられ、１つ又は複数の同義語が繰り返して用いられるが、他の同義語も用いられることは排除されない。本明細書で検討される何れの例証も、説明するためんものもであるが、如何なる形態で本発明又はその例証の範囲及び意義を制限するためのものではない。同様に、本発明は、本明細書に提供される各種の実施例に制限されない。
理解すべきなのは、本文では、「第１の」、「第２の」及び「第３の」等の用語を各種の素子、部品、領域、層と／又はブロックを記述することに用いられる。しかし、これらの素子、部品、領域、層と／又はブロックは、これらの術語に制限されない。これらの用語は、単一素子、部品、領域、層と／又はブロックの識別するためのものだけである。従って、下記第１の素子、部品、領域、層と／又はブロックを、第２の素子、部品、領域、層と／又はブロックといってもよいが、本発明の本意から逸脱することがない。
本文に用いられる「備える」、「含む」、「有する」及び類似用語については、それが記載される特徴、領域、整数、ステップ、操作、素子及び／又は部品を明らかにするが、その記述された又は別の１つ又は複数の他の特徴、領域、整数、ステップ、操作、素子、部品、及び／又はそれらの群は排除されない。
本明細書にわたって、「一実施例」又は「実施例」の引用は、前記実施例に関連する１つの特定の特徴、構造、実施形態又は特性が本発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。従って、本明細書にわたって異なる所に用いられる用語「一実施例において」又は「実施例において」は、必ず同一の実施例を指すわけではない。また、特定の特徴、構造、実施形態又は特性は、１つ又は複数の実施例において、如何なる適当な形態で組み合わせらてもよい。
１つの素子が別の素子に「接続」又は「結合」されるという場合、別の素子に直接接続又は結合されてもよいし、別の素子がその間に存在してもよい。それに対し、１つの素子が別の素子に「直接接続」又は「直接結合」されるという場合、別の素子はその間に存在しない。
図１は、本発明のある実施例に係る電力供給装置を説明する模式図である。図１に示すように、電力供給装置１００は、入力端が電気的に直列接続し、出力端が電気的に並列接続する電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮ（Ｎ＞１）を備える。操作上、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮは、電源電圧Ｕａｃ（例えば、交流電源電圧（ＡＣ ｐｏｗｅｒ ｖｏｌｔａｇｅ））を受信し、直流供給電圧Ｖｏを出力するように互いに連携する。
複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、入力段１１２と出力段１１４を含み、入力段１１２が出力段１１４に縦続接続（Ｃａｓｃａｄｅ−ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）されて、出力段１１４が入力段１１２の出力を受信する。複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々の内において、入力段１１２は、交流入力電圧Ｖｉｎを中間電圧Ｖｉｎｔ（例えば、直流リンク電圧（ＤＣ ｌｉｎｋ ｖｏｌｔａｇｅ））に変換することに用いられ、出力段１１４は、中間電圧Ｖｉｎｔに基づいて直流供給電圧Ｖｏを出力することに用いられる。配置上、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮ内の入力段１１２の入力端が電気的に直列接続し、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮ内の入力段１１２の出力端が電気的に並列接続する。また、入力段１１２は、共通のデューティーサイクルを有する共通制御信号Ｓｉ１〜ＳｉＮにより制御されることに用いられ、出力段１１４は、電力バランス（Ｐｏｗｅｒ ｂａｌａｎｃｅ）を達成するために共通のデューティーサイクルを有する共通制御信号Ｓｏ１〜ＳｏＮにより制御されることに用いられる。
例としては、パワーケーパビリティ（Ｐｏｗｅｒ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を増加するように電力供給装置１００の電力モジュールの数を増加してもよく、より多くの電力モジュールを並列するように配置することにで、対応する電力モジュール内の入力段と出力段に対する共通制御を同時に保持する。
ある実施例において、図１に示すように、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々の内の入力段１１２と出力段１１４に直流リンクコンデンサＣ１が接合される。電力供給装置１００は、差動（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）モードと共通モードとの騒音を低減するために、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの入力側に電気的に接続される電波障害フィルタ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｆｉｌｔｅｒ；ＥＭＩ ｆｉｌｔｅｒ）１２０を備える。電波障害フィルタ１２０は、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々に合併されてもよい。このような配置において、低電圧の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮは、１０００ボルト（Ｖｏｌｔ）より大きい電源電圧Ｕａｃを処理し、直流供給電圧（ＤＣ ｓｕｐｐｌｙ ｖｏｌｔａｇｅ）を出力するように互いに連携することができる。
ある実施例において、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々の内の入力段１１２は、変換器（Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）（例えば、交流対直流前端変換器（ＡＣ−ｔｏ−ＤＣ ｆｒｏｎｔ−ｅｎｄ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ））を含み、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々の内の出力段１１４は、変換器（例えば、直流対直流変換器（ＤＣ−ｔｏ−ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ））を含む。また、入力段１１２の変換器は、交流入力電圧Ｖｉｎ、交流入力電圧Ｖｉｎに対応して電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮを流れる電流Ｉｉｎ及び電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの中間電圧Ｖｉｎｔにより共通制御されることに用いられる。出力段１１４の変換器は、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの出力により共通制御されることに用いられる。ある実施例において、出力段１１４の変換器は、直流供給電圧Ｖｏにより共通制御されることに用いられ、多種の実施例において、出力段１１４の変換器は、出力電流又は出力パワーによって、直流供給電圧Ｖｏに対応して共通制御されることに用いられる。
実作上、入力段１１２の変換器は、入力電流Ｉｉｎが電源電圧Ｕａｃに比例して電源電圧Ｕａｃと同相位（Ｉｎ ｐｈａｓｅ）となるように入力電流の成形を実施するための、力率補正（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ；ＰＦＣ）変換器であってもよい。
以下、例を挙げて電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの機能性構造を説明する。操作上、電力モジュールＰＭ１の交流入力電圧Ｖｉｎが急に増加する場合、電力モジュールＰＭ２〜ＰＭＮの交流入力電圧と比較すると、他の電力モジュールＰＭ２〜ＰＭＮの交流入力電圧Ｖｉｎは、全ての交流入力電圧の合計が総交流入力電圧に等しくなるように減少する。この条件下で、入力電流Ｉｉｎが全ての電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮに共有されるため、電力モジュールＰＭ１の入力パワーが対応して増加し、他の電力モジュールＰＭ２〜ＰＭＮの入力パワーが対応して減少して、順番に電力モジュールＰＭ１の中間電圧Ｖｉｎｔ（例えば、直流リンク電圧）の増加と後の他の電力モジュールＰＭ２〜ＰＭＮの中間電圧Ｖｉｎｔ（例えば、直流リンク電圧）の減少に至る。増加した中間電圧Ｖｉｎｔにより、電力モジュールＰＭ１関連の負荷に伝達される電流が増加し、また他の電力モジュールＰＭ２〜ＰＭＮ関連の負荷に伝達される電流が対応して低減する。
共通のデューティーサイクルを有する共通制御信号（Ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇｎａｌ）を用いることにより、中間電圧Ｖｉｎｔ又は直流対直流出力電流（ＤＣ−ｔｏ−ＤＣ ｏｕｔｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）の間の不整合を低減するように動作する必要がない。逆に、電力モジュールＰＭ１関連の負荷に伝達されるパワーが増加することで、電力モジュールＰＭ１に対する最大積載量が増加するため、電力モジュールＰＭ１の交流入力電圧は、自然に減少しつつある。また、他の電力モジュールＰＭ２〜ＰＭＮ関連の負荷に伝達されるパワーも減少することで、他の電力モジュールＰＭ２〜ＰＭＮに対する最大積載量が低減するため、他の電力モジュールＰＭ２〜ＰＭＮへの交流入力電圧は、増加しつつある。このように、入力段と出力段との両者が電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの間の初期不整合に応答することを防止することで、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの間の自然平衡（Ｎａｔｕｒａｌ ｂａｌａｎｃｅ）を達成することができる。
図２は、本発明のある実施例に係る電力供給装置を説明する模式図である。図２に示すように、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、主体の１組の制御回路（Ｃｏｎｔｒｏｌ ｌｏｏｐ）を有し、入力段１１２、出力段１１４が独立した制御回路を有する。図２に示すように、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、中間電圧Ｖｉｎｔ、交流入力電圧Ｖｉｎ及び交流入力電圧Ｖｉｎに対応する入力電流Ｉｉｎに応答して対応する入力段１１２を制御するためのコントローラ２２０を更に含んでもよい。また、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、直流供給電圧に応答して対応する出力段１１４を制御するためのコントローラ２４０を更に含んでもよい。例としては、電力モジュールＰＭ１内では、コントローラ２２０は、入力段１１２を制御するための共通制御信号Ｓｉ１を発生させることに用いられ、コントローラ２４０が出力段１１４を制御するための共通制御信号Ｓｏ１を発生させることに用いられる。
図１に示すように、この配置において、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのコントローラ２２０は、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの中間電圧Ｖｉｎｔ、交流入力電圧Ｖｉｎ及び交流入力電圧Ｖｉｎに対応する入力電流Ｉｉｎに応答して共通制御信号Ｓｉ１〜ＳｉＮを発生させるために互いに連携することに用いられる。図１に示すように、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのコントローラ２４０は、直流供給電圧Ｖｏに応答して共通制御信号Ｓｏ１〜ＳｏＮを発生させるために互いに連携することに用いられる。
ある実施例において、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの複数の入力段１１２の各々は、前端変換器２１２（例えば、力率補正変換器）を含み、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの複数の入力段１１４の各々は、直流対直流変換器２１４を含む。前端変換器２１２は、中間電圧Ｖｉｎｔを制御して実行する直流リンクにより制御され、且つ交流入力電圧Ｖｉｎと同相位である基準正弦（Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）に基づいて、入力電流Ｉｉｎを成形してもよい。
このような配置において、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのコントローラ２２０は、中間電圧Ｖｉｎｔ、交流入力電圧Ｖｉｎ及び入力電流Ｉｉｎに応答して電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの前端変換器２１２を共通制御するように互いに連携し、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのコントローラ２４０は、直流供給電圧Ｖｏに応答して電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの直流対直流変換器２１４を共通制御するように互いに連携する。
例を挙げて電力モジュールＰＭ１を説明する。コントローラ２２０が中間電圧Ｖｉｎｔ、交流入力電圧Ｖｉｎ及び入力電流Ｉｉｎを感知し、対応して共通制御信号Ｓｉ１を出力する。具体的には、ある実施例において、コントローラ２２０内では、コンパレータ２５１は、比較結果又はエラー信号（Ｅｒｒｏｒ ｓｉｇｎａｌ）を発生させるために、感知した中間電圧Ｖｉｎｔと基準電圧Ｖｒｅｆ１とを比較することに用いられる。従って、電圧補整器Ｈｖ（ｓ）は、エラー信号を拡大することに用いられる。基準電流Ｉｒｅｆを発生させるために、乗算回路２５２（Ｍｕｌｔｉｐｌｙｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ）は、電圧補整器Ｈｖ（ｓ）の出力と感知した交流入力電圧Ｖｉｎを乗法で演算することに用いられる。その後、電流成形（Ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｈａｐｉｎｇ）操作を実施し、コンパレータ２５３は、比較結果又はエラー信号を発生させるために、基準電流Ｉｒｅｆと感知した入力電流Ｉｉｎとを比較することに用いられる。コンパレータ２５３からのエラー信号が電流補整器Ｈｉ（ｓ）により拡大されて、電流補整器Ｈｉ（ｓ）が１つの入力制御信号を出力する。従って、平均化回路２５４（Ａｖｅｒａｇｅ ｃｉｒｃｕｉｔ）は、共通信号（Ｃｏｍｍｏｎ ｓｉｇｎａｌ）を発生させるために、電流補整器Ｈｉ（ｓ）からの入力制御信号を平均化することに用いられる。続いて、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＰＷＭ）回路２５５は、平均化回路２５４からの共通信号に基づいて共通制御信号Ｓｉ１を出力することに用いられる。電力モジュールＰＭ２〜ＰＭＮに用いられる前端変換器２１２の制御回路の配置と操作が電力モジュールＰＭ１の前端変換器の制御回路の配置と操作と類似するため、ここで詳しく記述しない。
図２に示すように、入力電流Ｉｉｎが全ての電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮに共有され、入力制御信号を平均化して共通信号Ｓａを発生させるために、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの全ての平均化回路２５４が電気的に並列接続する。共通信号Ｓａは、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのコントローラ２２０によって出力される共通制御信号Ｓｉ１〜ＳｉＮが共通のデューティーサイクルを有するように、前端変換器２１２の同時制御（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）に用いられる。
入力電流Ｉｉｎが全ての電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮに共有され、及び全ての電流補整器Ｈｉ（ｓ）の出力が平均化回路２５４によって電気的に接続されるため、変調用の共通制御信号Ｓｉ１〜ＳｉＮは、前端変換器２１２の共通制御を実現することができる。このように、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの間の相互作用（Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）を避けることができる。
ある実施例において、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々の平均化回路２５４は、インピーダンス回路Ｚを含む。配置上、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのインピーダンス回路Ｚは、ノードＰに電気的に並列接続される。全ての電流補整器Ｈｉ（ｓ）の出力を電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのインピーダンス回路Ｚによって平均演算することができるため、共通信号Ｓａが発生する。
一方、例を挙げて電力モジュールＰＭ１を説明する。コントローラ２４０は、直流供給電圧を感知して共通制御信号Ｓｏ１を対応して出力する。具体的には、ある実施例において、コントローラ２４０内では、コンパレータ２６１は、比較結果又はエラー信号を発生させるために、感知した直流供給電圧Ｖｏと基準電圧Ｖｒｅｆ２とを比較することに用いられる。従って、補整器Ｇｖ（ｓ）は、帰還制御信号（Ｆｅｅｄｂａｃｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇｎａｌ）を出力するように、エラー信号を拡大することに用いられる。従って、平均化回路２６３は、共通信号を発生させるために、補整器Ｇｖ（ｓ）からの入力制御信号を平均化することに用いられる。続いて、パルス幅変調回路２６５は、平均化回路２６３からの共通信号に基づいて、共通制御信号Ｓｏ１を出力することに用いられる。電力モジュールＰＭ２〜ＰＭＮに用いられる直流対直流変換器２１４の制御回路の配置と操作が電力モジュールＰＭ１の直流対直流変換器の制御回路の配置と操作と類似するため、ここで詳しく記述しない。
図２に記述されるように、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの全ての平均化回路２６３は、電気的に並列接続しており、共通信号Ｓｂを発生させるために、帰還制御信号（補整器Ｇｖ（ｓ）由来）を平均化することに用いられる。共通信号Ｓｂは、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのコントローラ２４０によって出力される共通制御信号が共通のデューティーサイクルを有するように、直流対直流変換器２１４の同時制御に用いられる。
ある実施例において、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々の平均化回路２６３は、インピーダンス回路Ｚを含む。配置上、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのインピーダンス回路Ｚは、ノードＱに電気的に並列接続される。全ての補整器Ｇｖ（ｓ）の出力を電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのインピーダンス回路によって平均演算することができるため、共通信号Ｓｂが発生する。
多種の実施例において、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの前端変換器２１２と直流対直流変換器２１４との制御は、インターリービング（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）操作によって実現されることができる。具体的には、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの前端変換器２１２は、異なる有効期間（Ｅｎａｂｌｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ）で切り替えて、前端変換器２１２を位相変位（Ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔｉｎｇ）形態で制御され、前端変換器２１２の切り替え操作をインターリービングすることができる。このように、電波障害フィルタ１２０に応用される有効頻度は、複数の前端変換器２１２の各々の切り替え頻度の複数倍であり、それにより電波障害フィルタリングが促進される。同様に、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの直流対直流変換器２１４は、異なる有効期間内で切り替えて、直流対直流変換器２１４を位相変位（Ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔｉｎｇ）形態で制御され、前端変換器２１２の切り替え操作をインターリービングすることができる。このように、電波障害フィルタリングが促進されることと類似する効果を取得できる。
他の多種の実施例において、複数の回路を用いてもよい。例えば、電流モード（Ｃｕｒｒｅｎｔ−ｍｏｄｅ）による制御の場合、出力変量（例えば、出力電圧）と直流対直流インダクタ電流とが何れも同時に制御されてもよい。また、前端変換器２１２又は直流対直流変換器の制御信号のデューティーサイクルが全ての電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮに共有されれば、多種の制御形態を用いることができる。
更なる実施例において、前記制御方法は、更に電力供給装置に用いられてもよい。前記電力供給装置は、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮとある余計な電力モジュールを備え、電力供給装置内スイッチ（図示せず）が配置され、複数のスイッチの各々が１つ電力モジュールの入力に電気的に接続する。何れの電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮが失効する事件では、前記対応する電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮは、オンにされるスイッチバイパス（Ｂｙｐａｓｓｅｄ）を切り替えることにより、失効した電力モジュールの制御が無効化（Ｄｉｓａｂｌｅｄ）される場合、他の動作する電力モジュールが失効する電力モジュールからの情報を含まない共通制御信号を有するようにすることができる。
図２の説明する制御回路の配置と操作は、例示的なものである。制御回路の多種の配置と操作は、本発明の予想範囲内に含まれる。
前記実施例に基づいて、前端変換器２１２に対しては入力電流Ｉｉｎが全ての電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮに共有されるが、直流対直流変換器２１４に対しては直流供給電圧Ｖｏが全ての電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮに共有される。このように、出力電圧制御、入力電圧平衡、入力電流成形、中間電圧（例えば、直流リンク電圧）制御及びモジュール間電流成形は、何れも完成されることができる。それに対応して、電力モジュールのコントローラの間の交互作用を避け、電力モジュールの間の交互作用さえも避け、電力バランスを達成することができる。
図２Ａは、本発明のある実施例に係る電力供給装置を説明する模式図である。図２と比較すると、図２Ａに示す多種の実施例において、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、フィードフォワード回路２８０を更に含む。フィードフォワード回路２８０は、別々の中間電圧Ｖｉｎｔを受信するように、前端変換器２１２の出力に電気的に接続される。フィードフォワード回路２８０は、共通信号Ｓｂと重ね合わせるように、別々の中間電圧Ｖｉｎｔと電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの中間電圧の平均値（つまり、図２Ａに示す平均中間電圧Ｖｉｎｔ＿ａｖｇ）に基づいてフィードフォワード信号ＦＳを発生させる。この条件下で、パルス幅変調回路２６５は、フィードフォワード信号ＦＳと共通信号Ｓｂの重合結果（Ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）に基づいて共通制御信号Ｓｏ１を出力する。
ある実施例において、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、加算器（Ａｄｄｅｒ）２７２を更に含む。加算器２７２は、フィードフォワード信号ＦＳと共通信号Ｓｂとを重ね合わせ、パルス幅変調回路２６５の重合結果を出力することに用いられる。
ある他の実施例において、フィードフォワード回路２８０は、コンパレータ２８５と、転換機能（Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を有する補整器ＦＦ（ｓ）と、を含む。コンパレータ２８５は、エラー信号ＥＲを発生させるために、別々の中間電圧Ｖｉｎｔと平均中間電圧Ｖｉｎｔ＿ａｖｇとを比較することに用いられる。補整器ＦＦ（ｓ）は、フィードフォワード信号ＦＳを発生させるために、エラー信号ＥＲを拡大することに用いられる。
操作上、例としては、電力モジュールＰＭ１の別々の中間電圧Ｖｉｎｔの増加が電力モジュールＰＭ２〜ＰＭＮの他の中間電圧Ｖｉｎｔより速い場合、別々の中間電圧Ｖｉｎｔと平均中間電圧Ｖｉｎｔ＿ａｖｇとの間の誤差は増加する。パルス幅変調回路２６５が共通制御信号Ｓｏ１を変え、直流対直流変換器２１４への制御に用い、電力モジュールＰＭ１の有効デューティーサイクルを増加する。それに対応して、より多くのパワーが電力モジュールＰＭ１によって転換され、電力モジュールＰＭ１の別々の中間電圧Ｖｉｎｔが低減するように迫られる。このように、フィードフォワード回路２８０により、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの中間電圧Ｖｉｎｔのバランスに役立つ。
説明的には、ある実施例において、フィードフォワード回路２８０が直流対直流変換器２１４の１段側（Ｐｒｉｍａｒｙ ｓｉｄｅ）に配置される。また、他のある実施例において、フィードフォワード回路２８０が直流対直流変換器２１４の２段側（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｉｄｅ）に配置される。また、ある実施例において、フィードフォワード回路２８０と共通信号Ｓｂとは、隔離される。
一方、図２と比較すると、図２Ａに示す多種の実施例において、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、ブリーダー回路（Ｂｌｅｅｄｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ）２９０を更に含む。ブリーダー回路２９０は、別々の中間電圧Ｖｉｎｔを受信するように、前端変換器２１２の出力に電気的に接続される。ブリーダー回路２９０は、別々の中間電圧Ｖｉｎｔを動的調整することに用いられる。上記検討した通り、それに対応して、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮが軽負荷又は無負荷で動作する条件下で、ブリーダー回路２９０は、フィードフォワード回路２８０により実現されたような効果を模倣するように動作してもよい。
ある実施例において、ブリーダー回路２９０は、アクティブブリーダー回路である。ある他の実施例において、ブリーダー回路２９０は、コンパレータ２９５と、スイッチＳＷと、抵抗器ユニットＲＵと、を含む。コンパレータ２９５は、比較出力を発生させるために、別々の中間電圧と臨界電圧（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｖｏｌｔａｇｅ）Ｖｔｈとを比較することに用いられる。スイッチＳＷは、比較に基づいて制御を出力することに用いられ、前端変換器２１２の出力端に電気的に接続されることに用いられる。抵抗器ユニットＲＵは、スイッチＳＷと前端変換器２１２の出力の他端との間に電気的に接続される。
多種の実施例において、コンパレータ２９５は、ヒステリシスコンパレータ（Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ）である。他の多種の実施例において、抵抗器ユニットＲＵは、１つ又は複数の擬似負荷抵抗器（Ｄｕｍｍｙ ｌｏａｄ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）を含む。
コンパレータ２９５がヒステリシスコンパレータであることを例として、別々の中間電圧Ｖｉｎｔが増加し且つ臨界電圧Ｖｔｈにヒステリシス設定値（Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ｐｒｅ−ｓｅｔｔｉｎｇ ｖａｌｕｅ）を足した値よりも高くなる場合、スイッチＳＷの切り替えはオンにされる。それに対応して、抵抗器ユニットＲＵは、オンにされるスイッチＳＷへの切り替えによって前端変換器２１２の出力する両端の間に接続されて、抵抗器ユニットＲＵが動作して別々の中間電圧Ｖｉｎｔを低減する。一方、別々の中間電圧Ｖｉｎｔが減少し且つ臨界電圧Ｖｔｈからヒステリシス設定値を引いた値より低くなる場合、スイッチの切り替えがオフにされて抵抗器ユニットＲＵと前端変換器２１２の出力端との接続が切断される。上記検討したとおり、ブリーダー回路２９０は、別々の中間電圧Ｖｉｎｔを動的調整するように動作できる。このように、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮが極軽負荷又は無負荷の条件下で動作しても、ブリーダー回路２９０は、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの中間電圧Ｖｉｎｔのバランスにも役立つ。
ある実施例において、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、フィードフォワード回路２８０を含むが、ブリーダー回路２９０を含まない。ある他の実施例において、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、ブリーダー回路２９０を含むが、フィードフォワード回路２８０を含まない。図２Ａは、例示的なものだけである。図２Ａに示す多種の配置は、本発明の予想範囲内に含まれる。
多種の実施例において、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、フィードフォワード回路２８０と、ブリーダー回路２９０と、を含む。このような実施例において、フィードフォワード回路２８０とブリーダー回路２９０とは、負荷範囲における電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの中間電圧Ｖｉｎｔのバランスを改善するように、同時に動作することができる。
上記検討したとおり、電力モジュールＰＭ２〜ＰＭＮの操作が電力モジュールＰＭ１の操作と類似するため、ここで詳しく記述しない。
図３は、本発明の多種の実施例に係る電力供給装置を説明する模式図である。図３に示すように、図２示すような実施例と比較すると、電力供給装置３００は、単一コントローラ３２０と、単一コントローラ３４０と、を備える。ある実施例において、それぞれ電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮから独立し、プロセッサによって実作される。コントローラ３２０は、それぞれ電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮが発生する中間電圧を平均化することに用いられ、且つ中間電圧Ｕ１〜ＵＮ、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの入力を横切る交流入力電圧Ｖｉｎ及び入力電流Ｉｉｎに応答して前端変換器２１２を共通制御することに用いられる。コントローラ３４０は、直流供給電圧Ｖｏに応答して直流対直流変換器２１４を共通制御することに用いられる。例としては、コントローラ３２０は、中間電圧Ｕ１〜ＵＮ、交流入力電圧Ｖｉｎ及び入力電流Ｉｉｎに応答して前端変換器２１２を共通制御するための共通制御信号Ｓｃａを発生させることに用いられる。コントローラ３４０は、直流供給電圧Ｖｏに応答して直流対直流変換器２１４を共通制御するための共通制御信号Ｓｃｂを発生させることに用いられる。
ある実施例において、コントローラ３２０は、中間電圧Ｕ１〜ＵＮを平均化するための平均化回路３３０を含み、平均化回路３３０の出力がコンパレータ３５１に入力される。コンパレータ３５１と３５３、電圧補整器Ｈｖ（ｓ）、乗算回路３５２、電流補整器Ｈｉ（ｓ）及びパルス幅変調回路３５５の配置と操作が図２に示す例とする説明に類似するため、ここで詳しく記述しない。
また、ある実施例において、コントローラ３４０は、図２に示すような平均化回路（又はインピーダンス回路）を含まない。コンパレータ３６１、補整器Ｇｖ（ｓ）及びパルス幅変調回路３６５の配置と操作が図２に示す例とする説明に類似するため、ここで詳しく記述しない。
図４は、本発明の多種の実施例に係る電力供給装置を説明する模式図である。図４に示すように、図２に示す実施例と比較すると、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、入力段１１２と出力段１１４との間に縦続接続される少なくとも１つの中間段（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｓｔａｇｅ）４１０を更に含む。中間段４１０は、中間電圧Ｖｉｎｔを出力段１１４に入力される直流出力電圧Ｖｃ（例えば、直流リンク電圧）に転換することに用いられる。電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの中間段４１０は、共通のデューティーサイクルを有する共通制御信号により制御されることに用いられる。電力モジュールＰＭ１を例として、中間段４１０は、共通制御信号Ｓｃ１により制御される。
ある実施例において、図４に示すように、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、コントローラ４２０を更に含んでもよい。コントローラ４２０は、直流出力電圧Ｖｃに応答して対応する中間段４１０を制御することに用いられる。電力モジュールＰＭ１を例として、コントローラ４２０は、中間段４１０を制御するための共通制御信号Ｓｃ１を発生させることに用いられる。このような配置において、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのコントローラ４２０は、共通制御信号を発生させるために、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの直流出力電圧Ｖｃに応答して互に操作することに用いられる。
ある実施例において、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々の中間段４１０は、直流対直流変換器４１２を含む、直流対直流変換器４１２が前端変換器２１２と直流対直流変換器２１４との間に縦続接続され、中間電圧Ｖｉｎｔを直流対直流変換器２１４に入力される直流出力電圧Ｖｃに転換することに用いられる。このような配置において、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの直流対直流変換器４１２は、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの直流出力電圧に応答して共通制御されることに用いられる。
図４に示す直流対直流変換器４１２（又は中間段４１０）は、例示的なものだけである。直流対直流変換器４１２（又は中間段４１０）の多種の数と配置は、本発明の予想範囲内に含まれる。
このような配置において、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのコントローラ４２０は、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの直流出力電圧Ｖｃに応答して直流対直流変換器４１２を共通制御するように互に操作する。
更なる実施例において、コントローラ４２０の配置と操作は、コントローラ２４０と類似する。異なる形態で解釈すると、コントローラ４２０は、コンパレータ４６１と、補整器Ｇｖ（ｓ）と、平均化回路４６３と、パルス幅変調回路４６５と、を更に含んでもよい。それらがコントローラ２４０の内部と類似し、機能と操作が図２で例示した説明とも類似する。このような配置において、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの全ての平均化回路４６３は、共通信号Ｓｃを発生させるために、制御信号（例えば、補整器Ｇｖ（ｓ）からの信号）を平均化するように電気的に並列接続し、直流対直流変換器４１２の同時制御に用いられ、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮのコントローラ４２０によって出力される共通制御信号が共通のデューティーサイクルを有する。
同様に、ある実施例において、複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々の平均化回路４６３は、インピーダンス回路を含む。
図４に示すような制御回路の配置と操作は、例示的なものだけである。制御回路の多種の配置と操作は、本発明の予想範囲内に含まれる。また、ある実施例において、図４に示す電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの制御回路は、図３に示すことと類似するように、単一コントローラのように配置され、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮから独立し、プロセッサによって実作される。
図２Ａに示すように、また、図４に示す複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々は、フィードフォワード回路２８０、ブリーダー回路２９０又はフィードフォワード回路２８０とブリーダー回路２９０との組み合わせを更に含んでもよい。
図４に示す複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々が含むフィードフォワード回路に対して、フィードフォワード回路がコントローラ２４０とコントローラ４２０とともに配置と操作してもよく、それが図２Ａに示すことと類似するため、ここで詳しく記述しない。また、図４に示す複数の電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの各々が含むブリーダー回路に対して、ブリーダー回路は、図２Ａに示す配置と操作と類似するため、ここで詳しく記述しない。
図５は、本発明のある実施例に係る電力供給装置を説明する模式図である。図１に示す実施例と比較すると、図５に示す電力供給装置５００は、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮに電気的に接続される入力ダイオードブリッジ（Ｉｎｐｕｔ ｄｉｏｄｅ ｂｒｉｄｇｅ）５２０を備える。入力ダイオードブリッジ５２０は、電源電圧Ｕａｃ（例えば、交流電源電圧）を整流して、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮ用の直流入力電圧を発生させることに用いられる。それに対応して、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの入力段１１２が力率補正変換器である条件下で、力率補正変換器の入力ダイオードは、入力ダイオードブリッジ５２０で置き換えられてもよい。
図５に示す電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの配置と操作が図１〜４に示す実施例と類似するため、ここで詳しく記述しない。
本発明の別の態様は、電力供給の方法に関する。容易に説明するために、以下、図１と図２を参照して電力供給の方法を説明するが、これに制限されない。
一操作中、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの入力段１１２は、共通制御されてそれぞれ交流入力電圧Ｖｉｎを中間電圧Ｖｉｎｔに転換する。また、別の操作中、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの出力段１１４は、共通制御されて中間電圧Ｖｉｎｔに基づいて直流供給電圧Ｖｏを発生させる。
ある実施例において、共通制御入力段１１２の操作は、中間電圧Ｖｉｎｔ、交流入力電圧Ｖｉｎ及び交流入力電圧Ｖｉｎに対応する入力電流Ｉｉｎに応答して、共通のデューティーサイクルを有する少なくとも１つの共通制御信号（例えば、共通制御信号Ｓｉ１〜ＳｉＮ）に入力段１１２を共通制御させるステップを含む。
ある他の実施例において、共通制御出力段１１４の操作は、直流供給電圧に応答して、共通のデューティーサイクルを有する少なくとも１つの共通制御信号（例えば、共通制御信号Ｓｏ１〜ＳｏＮ）に出力段１１４を共通制御させるステップを含む。
更なる実施例について、図２を参照されたい。電力供給の方法は、入力段１１２の共通制御用の共通信号Ｓａを発生させるために、制御電圧（例えば、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮからの電流補整器Ｈｉ（ｓ）の信号）を平均化する操作を更に含み、また、出力段１１４の共通制御用の共通信号を発生させるために、帰還制御信号（例えば、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮからの補整器Ｇｖ（ｓ）の信号）を平均化する操作を更に含む。
説明的には、電力供給の方法は、多段式（Ｍｕｌｔｉｐｅ ｓｔａｇｅ）を含む電力モジュールに用いられてもよい。容易に説明するために、以下、図４に示す実施例を参照して電力供給の方法を説明するが、これに制限されない。
ある実施例において、電力供給の方法は、それぞれ中間電圧Ｖｉｎｔを出力段１１４に入力される直流出力電圧Ｖｃに転換するために、電力モジュールＰＭ１〜ＰＭＮの中間段４１０を共通制御することを更に含む。
操作は、ステップで実行する手順によって記述される必要はない。即ち、操作の手順を特に指示しなければ、操作の手順は、変換されてもよい。操作全体又は一部が同時に実行されてもよく、部分的に又は手順によって実行されてもよい。
上記実施例について、出力電圧制御、入力電圧平衡、入力電流成形、中間電圧（例えば、直流リンク電圧）制御及びモジュールの間の電流共有は、何れも完成されることができる。このように、電力モジュールの間の交互作用を避けて、電力バランスを達成することができる。
本発明を実施形態で前記の通りに開示したが、これは、本発明を制限するものではなく、当業者であれば、本発明の思想と範囲から逸脱しない限り、多様の変更や修正を加えることができ、従って、本発明の保護範囲は、下記添付の特許請求の範囲で指定した内容を基準とするものである。
下記符号の説明は、本発明の上記又は他の目的、特徴、メリット、実施例をより分かりやすくするためのものである。
１００、５００ 電力供給装置
１１２ 入力段
１１４ 出力段
１２０ 電波障害フィルタ
ＰＭ１〜ＰＭＮ 電力モジュール
Ｖｉｎ 交流入力電圧
Ｖｉｎｔ、Ｕ１〜ＵＮ 中間電圧
Ｖｏ 直流供給電圧
Ｓｉ１〜ＳｉＮ、Ｓｏ１〜ＳｏＮ、Ｓｃａ、Ｓｃｂ 共通制御信号
Ｃ１ 直流リンクコンデンサ
Ｉａｃ、Ｉｉｎ 電流
Ｕａｃ 電源電圧
２１２ 前端変換器
２１４、４１２ 直流対直流変換器
２５１、２５３、２６１、２８５、２９５、３５１、３５３、３６１、４６１ コンパレータ
２５２、３５２ 乗算回路
２５４、２６３、３３０、４６３ 平均化回路
２５５、２６５、３５５、３６５、４６５ パルス幅変調回路
Ｚ インピーダンス回路
Ｐ、Ｑ ノード
Ｓａ、Ｓｂ 共通信号
Ｈｉ（Ｓ）、Ｈｖ（Ｓ） 電流補整器
Ｇｖ（Ｓ） 補整器
ＡＣ１、ＡＣ２ 交流端
＋ＤＣ、−ＤＣ 直流端
Ｄｓｈａｒｅ−ｉｎ 共通制御入力端
Ｄｓｈａｒｅ−ｏｕｔ、Ｄｓｈａｒｅ−ｏｕｔ１、Ｄｓｈａｒｅ−ｏｕｔ２ 共通制御出力端
Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２ 基準電圧
Ｉｒｅｆ 基準電流
Ｖｔｈ 臨界電圧
ＲＵ 抵抗器ユニット
ＳＷ スイッチ
ＥＲ エラー信号
ＦＦ（Ｓ） 補整器
ＦＳ フィードフォワード信号
Ｖｉｎｔ＿ａｖｇ 平均中間電圧
２７２ 加算器
３４０、４２０ コントローラ
４１０ 中間段
５２０ 入力ダイオードブリッジ
ＬＬＣ 変換器

Claims (20)

  1. 複数の電力モジュールを備える電力供給装置であって、
    前記複数の電力モジュールの各々は、
    中間電圧を発生させ、前記電力モジュールを流れる入力電流と前記電力モジュールの前記中間電圧により共通制御されるための第１の変換器と、
    前記中間電圧によって直流供給電圧を出力し、前記電力モジュールの複数の出力により共通制御されるための第２の変換器と、
    を含む電力供給装置。
  2. 前記複数の電力モジュールの各々は、
    前記電力モジュールの前記中間電圧と前記入力電流に応答して前記第１の変換器を共通制御するように互いに連携するための第１のコントローラと、
    前記直流供給電圧に応答して前記第２の変換器を共通制御するように互いに連携するための第２のコントローラと、
    を更に含む請求項１に記載の電力供給装置。
  3. 前記複数の第１のコントローラの各々は、平均化回路を含み、
    前記電力モジュールの前記平均化回路が、複数の入力制御信号を平均化して前記第１の変換器の同時制御用の共通信号を発生させるように電気的に並列接続され、また、前記複数の入力制御信号が、前記電力モジュールの前記中間電圧、前記入力電流及び前記入力電流に対応する複数の入力電圧に応答して発生されて、前記電力モジュールへ入力される請求項２に記載の電力供給装置。
  4. 前記複数の第２のコントローラの各々は、平均化回路を含み、
    前記電力モジュールの前記平均化回路が、複数の帰還制御信号を平均化して前記第１の変換器の同時制御用の共通信号を発生させるように電気的に並列接続され、また、前記帰還制御信号が前記直流供給電圧に応答して発生される請求項２に記載の電力供給装置。
  5. 前記複数の電力モジュールの各々は、
    別々の前記中間電圧と前記電力モジュールとの前記中間電圧の平均値に基づいてフィードフォワード信号を発生させて前記共通信号と重ね合わせるためのフィードフォワード回路を更に含む請求項４に記載の電力供給装置。
  6. 前記フィードフォワード回路は、
    エラー信号を発生させるために、別々の前記中間電圧と前記電力モジュールにおける前記中間電圧の前記平均値とを比較するためのコンパレータと、
    前記フィードフォワード信号を発生させるために、前記エラー信号を拡大するための補整器と、
    を含む請求項５に記載の電力供給装置。
  7. 前記複数の電力モジュールの各々は、
    別々の前記中間電圧を動的調整するためのブリーダー回路を更に含む請求項５に記載の電力供給装置。
  8. 前記複数の電力モジュールの各々は、
    別々の前記中間電圧を動的調整するためのブリーダー回路を更に含む請求項１に記載の電力供給装置。
  9. 前記ブリーダー回路は、
    比較出力を発生させるために、別々の前記中間電圧と臨界電圧とを比較するためのコンパレータと、
    前記比較出力によって制御するためのスイッチと、
    前記スイッチがオンにされる場合に別々の前記中間電圧を低減するために前記スイッチに電気的に接続される抵抗器ユニットと、
    を含む請求項８に記載の電力供給装置。
  10. 前記複数の電力モジュールの各々は、
    前記第１の変換器と第２の変換器との間に縦続接続され、前記中間電圧を入力された前記第２の変換器の直流出力電圧に変換し、前記電力モジュールの前記直流出力電圧により制御されるための少なくとも１つの第３の変換器と、
    前記電力モジュールの前記直流出力電圧に応答して前記少なくとも１つの第３の変換器を共通制御するように互いに連携するための第３のコントローラと、
    を更に含む請求項１に記載の電力供給装置。
  11. 複数の電力モジュールを備える電力供給装置であって、
    前記複数の電力モジュールの各々は、
    中間電圧を発生させ、共通のデューティーサイクルを有する少なくとも１つの第１の共通制御信号に制御される入力段と、
    前記中間電圧によって直流供給電圧を出力し、共通のデューティーサイクルを有する少なくとも１つの第２の共通制御信号に制御される出力段と、
    を含む電力供給装置。
  12. 前記複数の電力モジュールの各々は、
    前記電力モジュールの前記中間電圧と前記電力モジュールを流れる入力電流に応答して前記少なくとも１つの第１の共通制御信号を発生させるように互いに連携するためのコントローラを更に含む請求項１１に記載の電力供給装置。
  13. 前記複数の電力モジュールの各々は、
    前記直流供給電圧に応答して前記少なくとも１つの第２の共通制御信号を発生させるように互いに連携するためのコントローラを更に含む請求項１１に記載の電力供給装置。
  14. 前記複数の電力モジュールの各々は、
    前記電力モジュールの前記中間電圧と前記電力モジュールを流れる入力電流に応答して前記少なくとも１つの第１の共通制御信号に対応する第１の共通信号を発生させるように電気的に並列接続される第１のインピーダンス回路と、
    前記直流供給電圧に応答して前記少なくとも１つの第２の共通制御信号に対応する第２の共通信号を発生させるように電気的に並列接続される第２のインピーダンス回路と、
    を更に含む請求項１１に記載の電力供給装置。
  15. 前記複数の電力モジュールの各々は、
    別々の前記中間電圧と前記電力モジュールにおける前記中間電圧の平均値とに基づいてフィードフォワード信号を発生させて前記第２の共通信号と重ね合わせるためのフィードフォワード回路を更に含む請求項１４に記載の電力供給装置。
  16. 前記フィードフォワード回路は、
    エラー信号を発生させるために、別々の前記中間電圧と前記電力モジュールにおける前記中間電圧の前記平均値とを比較するためのコンパレータと、
    前記フィードフォワード信号を発生させるために、前記エラー信号を拡大するための補整器と、
    を含む請求項１５に記載の電力供給装置。
  17. 前記複数の電力モジュールの各々は、
    別々の前記中間電圧を動的調整するためのブリーダー回路を更に含む請求項１５に記載の電力供給装置。
  18. 前記複数の電力モジュールの各々は、
    別々の前記中間電圧を動的調整するためのブリーダー回路を更に含む請求項１１に記載の電力供給装置。
  19. 前記ブリーダー回路は、
    比較出力を発生させるために、別々の前記中間電圧と臨界電圧とを比較するためのコンパレータと、
    前記比較出力によって制御するためのスイッチと、
    前記スイッチがオンにされる場合に別々の前記中間電圧を低減するために前記スイッチに電気的に接続される抵抗器ユニットと、
    を含む請求項１８に記載の電力供給装置。
  20. 前記複数の電力モジュールの各々は、
    前記入力段と前記出力段との間に縦続接続され、前記中間電圧を前記出力段まで入力される直流出力電圧に変換し、共通のデューティーサイクルを有する少なくとも１つの第３の共通制御信号により制御されるための少なくとも１つの中間段と、
    前記電力モジュールの前記直流出力電圧に応答して前記少なくとも１つの第３の共通制御信号を発生させるために、互いに連携するためのコントローラと、
    を更に含む請求項１１に記載の電力供給装置。
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