專利名稱：產(chǎn)生直流電壓的方法、電路裝置及開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種自輸入電壓產(chǎn)生二或更多經(jīng)調(diào)整輸出電壓之方法，其中-感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的充電及放電循環(huán)系藉由主開關(guān)裝置控制，及-在充電循環(huán)期間，該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置系由該輸入電壓饋入，及輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置系由該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置饋入，及在放電循環(huán)期間，伴隨該輸出電壓的負(fù)載電流系由該電荷儲(chǔ)存裝置饋入。
背景技術(shù)：
開關(guān)模式調(diào)整裝置一般可細(xì)分為具脈沖副組件的開關(guān)模式調(diào)整器裝置，降階式轉(zhuǎn)換器、升階式轉(zhuǎn)換器及反向轉(zhuǎn)換器，及在該原側(cè)被脈沖的開關(guān)模式調(diào)整裝置，如單端轉(zhuǎn)換器及推挽轉(zhuǎn)換器。一般，在此情況下，至該開關(guān)模式調(diào)整裝置的輸入電壓可藉由經(jīng)過感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置及在充電/放電循環(huán)過程之電流的合適控制而被轉(zhuǎn)換為自該開關(guān)模式調(diào)整裝置的輸出電壓。輸出電壓可由藉由可控制主開關(guān)裝置所進(jìn)行的該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的該充電/放電循環(huán)的時(shí)間序列控制做為測(cè)得輸出電壓的實(shí)際值及標(biāo)稱值間的差距之函數(shù)而被調(diào)整。
由在該輸入電壓的波動(dòng)及由在輸出側(cè)流出的變動(dòng)負(fù)載電流所產(chǎn)生的波動(dòng)所引起的在輸出電壓的實(shí)際值及標(biāo)稱值間的差距被連續(xù)地補(bǔ)償，在此情況下，該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的該充電/放電循環(huán)系經(jīng)由該主開關(guān)裝置被開啟的時(shí)間至該主開關(guān)裝置被關(guān)閉的時(shí)間之比值而被控制。
為進(jìn)行此工作，該輸出電壓的實(shí)時(shí)實(shí)際值與該輸出電壓的標(biāo)稱值比較，且該主開關(guān)裝置被開啟的時(shí)間至該主開關(guān)裝置被關(guān)閉的時(shí)間之比值以此比較結(jié)果的函數(shù)變化。在此情況下，該輸出電壓的評(píng)估及驅(qū)動(dòng)該主開關(guān)裝置的控制信號(hào)之生成于開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置被進(jìn)行。
若現(xiàn)在目的為由一輸入電壓產(chǎn)生具不同標(biāo)稱值的二或更多經(jīng)調(diào)整輸出電壓，則直到現(xiàn)在，二或更多并聯(lián)連接的開關(guān)模式調(diào)整裝置或串聯(lián)調(diào)整器一直為需要的以進(jìn)行此目的。
在此情況下，串聯(lián)調(diào)整器不利地具正比于與至該串聯(lián)調(diào)整器的輸入電壓及該輸出電壓間的差的高電力損失，及流經(jīng)該串聯(lián)調(diào)整器的該負(fù)載電流。額外開關(guān)模式調(diào)整裝置皆需要進(jìn)一步的感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置及進(jìn)一步的開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置，在一些情況下，此促使更多組件，具相當(dāng)大的空間要求。在系統(tǒng)板上增加的電路復(fù)雜性及空間要求為昂貴的。
在原脈沖開關(guān)模式調(diào)整器的情況下，變壓器的原及次繞組被用做感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置。藉由具二或更多次繞組，其具與主繞組不同的圈數(shù)比，諸如此類的開關(guān)模式調(diào)整裝置<其一般亦被稱為開關(guān)模式電力供應(yīng)>供應(yīng)二或更多不同的輸出電壓。在此情況下，正比于輸出電壓之其一的測(cè)量電壓被經(jīng)由如光耦合器傳送回到變壓器的原側(cè)，測(cè)量電壓的值以類似上述方式與標(biāo)稱值比較，且該主開關(guān)裝置被開啟及被關(guān)閉的時(shí)間以比較結(jié)果的函數(shù)被控制。此進(jìn)一步輸出電壓亦經(jīng)由該伴隨的次繞組被調(diào)整至某一程度，然而，在自該輸出電壓之其一饋入的該負(fù)載電流的波動(dòng)亦造成在該輸出電壓的波動(dòng)，這些輸出電壓亦被調(diào)整。亦被調(diào)整的輸出電壓系依經(jīng)調(diào)整輸出電壓的控制響應(yīng)而定，隔線干擾的干擾位準(zhǔn)存在于該開關(guān)模式電力供應(yīng)的輸出電壓間。

發(fā)明內(nèi)容
所以本發(fā)明的一目的為提供一種方法，其允許在開關(guān)模式調(diào)整裝置的協(xié)助下自共同輸入電壓的二或更多相互獨(dú)立的經(jīng)調(diào)整輸出電壓的產(chǎn)生，且其中與習(xí)知開關(guān)模式調(diào)整裝置相較，昂貴組件的數(shù)目、在電路裝置系統(tǒng)板的空間要求、及電力損失可被顯著減少。本發(fā)明的進(jìn)一步目的為提供一種電路裝置及一種開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控模塊，其每一皆允許此種方法。
對(duì)起初所提及形式的方法，根據(jù)本發(fā)明的此目的可由敘述于權(quán)利要求第1項(xiàng)的區(qū)別部分之特征達(dá)到，達(dá)到此目的的電路裝置被訂定于權(quán)利要求第22項(xiàng)，且達(dá)到該目的的開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控模塊被訂定于權(quán)利要求第42項(xiàng)。在每個(gè)情況下，有利發(fā)展被包含于個(gè)別相依權(quán)利要求內(nèi)。
在自一輸入電壓產(chǎn)生二或更多經(jīng)調(diào)整輸出電壓的習(xí)知方法的情況下，感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的充電及放電循環(huán)亦首先藉由主開關(guān)裝置以根據(jù)本發(fā)明方法為基礎(chǔ)而被控制，且在充電循環(huán)期間，該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置系由該輸入電壓饋入，及在放電循環(huán)期間，輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置系由該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置饋入及伴隨該輸出電壓的負(fù)載電流系由該電荷儲(chǔ)存裝置饋入。
然而，若一般僅輸出電壓之其一直接由至該主開關(guān)裝置的驅(qū)動(dòng)被調(diào)整，且若所有其它輸出電壓全部藉由他們自己的調(diào)整器裝置如串聯(lián)調(diào)整器被調(diào)整，則根據(jù)本發(fā)明，該伴隨該輸出電壓的電荷儲(chǔ)存裝置系交替地由該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置饋入，使得所有輸出電壓僅由根據(jù)本發(fā)明該主開關(guān)裝置的驅(qū)動(dòng)被調(diào)整。
為進(jìn)行此目的，每一電荷儲(chǔ)存裝置及因而每一輸出電壓伴隨著一部分周期，其皆由該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的充電循環(huán)及放電循環(huán)形成，在此部分周期內(nèi)該主開關(guān)裝置依據(jù)在那時(shí)伴隨其的輸出電壓調(diào)整要求的功能被驅(qū)動(dòng)。
該輸出電壓使用時(shí)分多任務(wù)方法被調(diào)整，其以基本上與根據(jù)習(xí)知方法由開關(guān)模式調(diào)整裝置的單一輸出電壓的調(diào)整所需的空間消耗及昂貴組件的數(shù)目相同，組件數(shù)目顯著減少。不論經(jīng)調(diào)整輸出電壓的數(shù)目，在每一情況下，僅一感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置及一開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置為必需的。而且，不需提供進(jìn)一步下游串聯(lián)調(diào)整器，基于串聯(lián)調(diào)整器電力損失顯著少于習(xí)知方法的電力損失。
為饋入該電荷儲(chǔ)存裝置，該電荷儲(chǔ)存裝置的每一交替地以一種方式連接至該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置使得在該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的放電循環(huán)期間，電荷電流自該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置流至該個(gè)別相關(guān)電荷儲(chǔ)存裝置。
在每一情況可控制次開關(guān)裝置較佳為被提供于在該電荷儲(chǔ)存裝置及該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置間的電流路徑以用于此目的，該放電循環(huán)接著以一種簡(jiǎn)單方式藉由該次開關(guān)裝置的合適關(guān)閉及開啟而伴隨該電荷儲(chǔ)存裝置。該次開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)基本上由相關(guān)負(fù)載電流所主導(dǎo)。在一般應(yīng)用中，該次開關(guān)裝置系為MOSFET晶體管的形式。
測(cè)量路徑被提供于該電荷儲(chǔ)存裝置及該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置間，該個(gè)別相關(guān)輸出電壓的實(shí)際值系經(jīng)由該測(cè)量路徑被偵測(cè)及因而允許該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的充電及放電循環(huán)依個(gè)別相對(duì)應(yīng)輸出電壓的實(shí)際值與標(biāo)稱值間的比較之函數(shù)而被控制。
在每一情況該電荷儲(chǔ)存裝置基本上在該部分周期的該放電循環(huán)的至少一周期被連接至該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置。然而，較佳為每一電荷儲(chǔ)存裝置在整個(gè)部分周期被連接至該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置，且該主開關(guān)裝置被設(shè)定為在對(duì)應(yīng)于該充電時(shí)間的時(shí)間為開啟的，且被設(shè)定為在對(duì)應(yīng)于該放電時(shí)間的時(shí)間為關(guān)閉的，對(duì)應(yīng)于相關(guān)輸出電壓的調(diào)整要求。
依據(jù)根據(jù)本發(fā)明方法的一特佳具體實(shí)施例，一種整流器裝置，其必須在任何情況下被提供用于開關(guān)模式調(diào)整裝置的功能性，以一種方式被排列，其簡(jiǎn)化該次開關(guān)裝置的驅(qū)動(dòng)及結(jié)構(gòu)。若二或更多整流器二極管，其每一系伴隨著輸出臂之其一，被提供，以如取代單一整流器裝置，其必須被提供用于自該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的輸出信號(hào)之整流功能，則該次開關(guān)裝置的時(shí)間開關(guān)正確性的要求為較不嚴(yán)苛的。
此亦允許在每一情況該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的充電/放電循環(huán)之其一與伴隨該輸出電壓之其一的電荷儲(chǔ)存裝置間的聯(lián)合，在每一情況具指示標(biāo)稱值，其中所有該次開關(guān)裝置為開啟的，其相對(duì)應(yīng)輸出電壓具較指示標(biāo)稱值為低的標(biāo)稱值。在此情況下，一整流器裝置必須被提供于每一輸出路徑。
根據(jù)進(jìn)一步結(jié)構(gòu)，在每一情況該次開關(guān)裝置被排列于每一電荷儲(chǔ)存裝置及該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置間，一或更多該次開關(guān)裝置可在每一部分周期以關(guān)閉狀態(tài)被操作。
根據(jù)本發(fā)明方法可以該開關(guān)模式調(diào)整器裝置的各種結(jié)構(gòu)被實(shí)施，若線圈被提供做為該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置，則此與該主開關(guān)裝置一起及可能地與進(jìn)一步整流器裝置可被構(gòu)形及操作為降階式轉(zhuǎn)換器、升階式轉(zhuǎn)換器或反向轉(zhuǎn)換器。
然而，特別有利的是變壓器被提供做為該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置，在此情況下，在充電循環(huán)期間，該變壓器經(jīng)由主繞組饋入，及在放電循環(huán)期間，經(jīng)由至少一次繞組放電。
該開關(guān)模式調(diào)整器裝置可接著使用具二或更多輸出電壓的單端轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器或推挽轉(zhuǎn)換器拓樸被設(shè)計(jì)及操作。在此情況下，該輸出電壓可經(jīng)由一或更多次繞組被分線。根據(jù)本發(fā)明方法的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)可由此特佳具體實(shí)施例明顯看出。
例如，根據(jù)本發(fā)明被設(shè)計(jì)做為原脈沖的開關(guān)模式電力供應(yīng)的開關(guān)模式調(diào)整器裝置不以與對(duì)照習(xí)知開關(guān)模式電力供應(yīng)<其具越過在該變壓器的循環(huán)的固定電壓>相同的方式操作。事實(shí)上，在每一部分周期，其產(chǎn)生越過圈的電壓，其由該實(shí)時(shí)相關(guān)輸出電壓所主導(dǎo)。根據(jù)本發(fā)明的原脈沖開關(guān)模式電力供應(yīng)的輸出電壓的標(biāo)稱值接著被有利地不再固定于越過圈的固定電壓的整數(shù)倍。事實(shí)上，每一輸出電壓被個(gè)別地及與電壓比無關(guān)地被調(diào)節(jié)。此允許開關(guān)模式電力供應(yīng)的變壓器的標(biāo)準(zhǔn)化，因他們的繞組不再需要被特定地符合該輸出電壓的標(biāo)稱值。
根據(jù)本發(fā)明方法原脈沖開關(guān)模式調(diào)整器裝置的進(jìn)一步原優(yōu)點(diǎn)為在主開關(guān)裝置的電力損失被顯著減少。在單端轉(zhuǎn)換器的情況下，其中該主開關(guān)裝置在該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的一連接，亦即該變壓器的主繞組，及地電位間操作，越過該主開關(guān)裝置的開關(guān)接觸<如越過穿過功率晶體管的源極-汲極路徑>減少的開關(guān)電壓由至該單端轉(zhuǎn)換器的輸入電壓及伴隨該個(gè)別部分周期的輸出電壓之總和所主導(dǎo)的輸出電壓。在功率晶體管的電力損失隨關(guān)閉電壓的值增加。藉由單端轉(zhuǎn)換器或推挽轉(zhuǎn)換器自輸入電壓產(chǎn)生二或更多輸出電壓之習(xí)知方法，該開關(guān)電壓由該輸入電壓及乘以變壓器的電壓比的最大輸出電壓而得到，然而，因根據(jù)本發(fā)明伴隨僅一或更多部分周期的該最大輸出電壓少于被變壓至在其余部分周期的原側(cè)的該最大輸出電壓，故在該主開關(guān)裝置的損失以特別有利的方式被減少。
該次開關(guān)裝置被排列于伴隨著經(jīng)調(diào)整電壓的任何輸出分支，若該次開關(guān)裝置接著以一種方式被控制，這一且僅僅一，次開關(guān)裝置在任何已知時(shí)間為關(guān)閉狀態(tài)，則以此種方式操作的開關(guān)模式調(diào)整器裝置的操作模式的輸出電壓之標(biāo)稱值可被自由地變化，此允許開關(guān)模式調(diào)整器裝置以高彈性方式被操作。
根據(jù)本發(fā)明方法的另一較佳具體實(shí)施例，沒有任何開關(guān)裝置被提供于伴隨該最大輸出電壓的該個(gè)別輸出路徑，因在幾乎所有開關(guān)模式調(diào)整器拓樸，在任何情況一般為串聯(lián)二極管形式的整流器裝置被提供于半波整流的輸出側(cè)及以防止進(jìn)入該開關(guān)模式調(diào)整器裝置的輸出之逆電流，整流器裝置被有利地提供于連接至共同次繞組的每一輸出路徑。在伴隨低輸出電壓的該主開關(guān)裝置的部分周期，越過該副變壓器繞組的圈的電壓對(duì)應(yīng)于該低輸出電壓。在伴隨高輸出電壓的整流器裝置被連接以使他們被反向偏壓。伴隨其它部分周期的輸出電壓因而自該變壓器的次繞組被去耦合，無論該次開關(guān)裝置的狀態(tài)。所以此有利地避免至少一次開關(guān)裝置的需求。而且，至少一些次開關(guān)裝置的關(guān)閉時(shí)間可被關(guān)于該開關(guān)電力損失而最適化。
根據(jù)本發(fā)明第一具體實(shí)施例的方法允許固定頻率開關(guān)模式調(diào)整器裝置的操作。
根據(jù)本發(fā)明方法的一特佳具體實(shí)施例，該變壓器磁化方法的結(jié)束被暫存，且因而部分周期的結(jié)束被控制。根據(jù)本發(fā)明，自該開關(guān)模式調(diào)整器裝置的經(jīng)調(diào)整輸出電壓由該開關(guān)模式調(diào)整器裝置的準(zhǔn)諧振操作被產(chǎn)生。
在根據(jù)本發(fā)明方法的進(jìn)一步較佳具體實(shí)施例中，所有要被調(diào)整的電壓被連續(xù)監(jiān)控，且伴隨該輸出電壓的部分周期的序列符合如經(jīng)改變負(fù)載條件及/或預(yù)先決定的內(nèi)部?jī)?yōu)先權(quán)。主開關(guān)裝置的順序可接著以特別有利的方式以需求的函數(shù)被控制。
根據(jù)本發(fā)明方法的進(jìn)一步較佳具體實(shí)施例，該經(jīng)調(diào)整電壓的至少一的最大電力被限制被限制。根據(jù)本發(fā)明方法的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)為在特別是原脈沖開關(guān)模式電力供應(yīng)的操作系關(guān)于該輸出電壓中的一僅有時(shí)被需要的情況。在電子器具及具待機(jī)狀態(tài)的裝置的開關(guān)模式電力供應(yīng)之情況下，需求僅有時(shí)發(fā)生，電子器具及具待機(jī)狀態(tài)的裝置據(jù)以一般稱的爆沖模式操作的開關(guān)模式電力供應(yīng)，在此情況下，該開關(guān)模式電力供應(yīng)以相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間間隔被短時(shí)間地開啟。電壓降低因而接著在副側(cè)發(fā)生，且此促使額外電路復(fù)雜性。根據(jù)本發(fā)明方法允許待機(jī)模式以特別簡(jiǎn)單的方式被執(zhí)行，此系藉由當(dāng)該電子器具為在待機(jī)模式時(shí)，跳過伴隨不為必要的輸出電壓的變壓器的那些充電/放電循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明方法可與根據(jù)本發(fā)明開關(guān)模式調(diào)整器裝置一起被進(jìn)行以自一輸入電壓產(chǎn)生二或更多輸出電壓，根據(jù)本發(fā)明開關(guān)模式調(diào)整器裝置不僅包括感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置、主開關(guān)裝置<其在關(guān)閉狀態(tài)控制該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置自該輸入電壓之饋入及在開啟狀態(tài)控制該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置之放電、及二或更多輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置<其由該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置饋入且每一伴隨輸出電壓之其一，亦包括至少一次開關(guān)裝置<其皆排列于輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置之其一及該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置之間及交替地連接該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置至該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置>。
根據(jù)本發(fā)明開關(guān)模式調(diào)整器裝置較佳為具開關(guān)模式調(diào)整器監(jiān)控裝置，其連接至該主開關(guān)裝置及該次開關(guān)裝置，并控制它們。
測(cè)量路徑被形成于該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置之其一及該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置間，且每一傳送測(cè)量變量，其系正比于該相關(guān)輸出電壓，至該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置。
在每一情況下，該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置進(jìn)一步具比較器單元，每一比較器單元伴隨著該測(cè)量路徑之其一以比較經(jīng)由該測(cè)量路徑傳送的測(cè)量變量，與個(gè)別相關(guān)標(biāo)稱值。
整流器裝置被排列于該次開關(guān)裝置及該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置之間且阻擋經(jīng)由該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置的放電。
根據(jù)本發(fā)明電路裝置的第一較佳具體實(shí)施例，除了伴隨具最大標(biāo)稱值的輸出電壓的該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置，該次開關(guān)裝置之其一伴隨每隔一電荷儲(chǔ)存裝置。整流器裝置接著伴隨每一該電荷儲(chǔ)存裝置，該次開關(guān)裝置之其一可被儲(chǔ)存已用于該開關(guān)模式調(diào)整裝置的經(jīng)適當(dāng)?shù)夭捎玫牟僮鳌?br> 在另一具體實(shí)施例中，該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置的每一具相關(guān)次開關(guān)裝置。在此情況下，整流器裝置的數(shù)目可被減少。而且，諸如此類的電路裝置顯現(xiàn)操作的高變化性。
若該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置為線圈的形式，則根據(jù)本發(fā)明的該開關(guān)模式調(diào)整裝置可為降階式轉(zhuǎn)換器、升階式轉(zhuǎn)換器或反向轉(zhuǎn)換器的形式。
然而，特佳為該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置為變壓器的形式其可經(jīng)由主繞組饋入及經(jīng)由至少一次繞組放電，且其與該主開關(guān)裝置一起排列以形成單端轉(zhuǎn)換器或推挽轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，該開關(guān)模式調(diào)整裝置具同步化該充電/放電循環(huán)的周期記數(shù)器單元，而且，較佳為具磁化測(cè)量路徑，其連接個(gè)別能量?jī)?chǔ)存裝置至該周期記數(shù)器單元及經(jīng)由此該周期記數(shù)器單元被控制做為該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的磁化狀態(tài)的函數(shù)，此外，多任務(wù)器單元被提供，其由該周期記數(shù)器單元控制且連接該比較器單元的輸出之其一至控制放大器/調(diào)制單元的輸入。
根據(jù)本發(fā)明的該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置的驅(qū)動(dòng)單元控制該次開關(guān)裝置為自該周期記數(shù)器單元的輸出信號(hào)之函數(shù)。
該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置亦較佳具順序控制單元，其控制該及該多任務(wù)器單元為自該周期記數(shù)器單元及自該多任務(wù)器單元的輸出信號(hào)之函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，在此情況下，該順序控制的內(nèi)部規(guī)劃受至該順序控制單元的規(guī)劃輸入之影響。該開關(guān)模式調(diào)整裝置接著被簡(jiǎn)單地及以不同用途的特別多樣地方式被構(gòu)形，或者可符合在操作期間改變的環(huán)境條件。
至少自該比較器單元的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?hào)以控制該主開關(guān)裝置的該控制放大器/調(diào)制單元、該多任務(wù)器單元、該驅(qū)動(dòng)單元、該順序控制單元及該比較器單元的子集較佳為被集成于組件殼體。一方面集成允許該開關(guān)模式調(diào)整裝置的緊密結(jié)構(gòu)，在此情況下，集成亦為特別有利的因?yàn)橐源朔N方式所集成的開關(guān)模式調(diào)整裝置之普遍性涵蓋廣范圍的應(yīng)用且原則上滿足因大量生產(chǎn)制造成本可被進(jìn)一步減少的先決條件。
根據(jù)本發(fā)明，亦較佳為在根據(jù)本發(fā)明的該開關(guān)模式調(diào)整裝置提供該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置，其被提供于單端轉(zhuǎn)換器或推挽轉(zhuǎn)換器的副側(cè)及自來自該開關(guān)模式調(diào)整裝置的輸出電壓之其一所供應(yīng)。則此不再需要如將測(cè)量路經(jīng)饋至該轉(zhuǎn)換器的原側(cè)，此節(jié)省其它空間消耗及昂貴組件如信號(hào)變壓器或光耦合器。
結(jié)果，為激活諸如此類的開關(guān)模式調(diào)整裝置，亦有利的是提供具開關(guān)模式調(diào)整裝置激活模式的內(nèi)部控制單元的主開關(guān)裝置，其由該開關(guān)模式調(diào)整裝置的操作之激活而被完成。


圖會(huì)參考附圖被解釋于下文，且相同參考符號(hào)可被用于交互相對(duì)應(yīng)組件。在附圖中圖1顯示習(xí)知開關(guān)模式調(diào)整裝置之示意電路圖，其為單端返馳式轉(zhuǎn)換器之形式，且具三個(gè)經(jīng)調(diào)整輸出電壓，圖2顯示根據(jù)本發(fā)明開關(guān)模式調(diào)整裝置之示意電路圖，其為單端降階式轉(zhuǎn)換器之形式，圖3顯示根據(jù)本發(fā)明開關(guān)模式調(diào)整裝置之示意電路圖，其為單端升階式轉(zhuǎn)換器之形式，圖4顯示根據(jù)本發(fā)明開關(guān)模式調(diào)整裝置的第一示例具體實(shí)施例之示意電路圖，其為單端返馳式轉(zhuǎn)換器之形式，圖5顯示根據(jù)本發(fā)明開關(guān)模式調(diào)整裝置的副示例具體實(shí)施例之示意電路圖，其為單端返馳式轉(zhuǎn)換器之形式，圖6顯示根據(jù)本發(fā)明開關(guān)模式調(diào)整裝置之示意電路圖，其為推挽返馳式轉(zhuǎn)換器之形式，
圖7顯示根據(jù)本發(fā)明開關(guān)模式調(diào)整裝置之示意電路圖，圖8顯示圖7所示的開關(guān)模式調(diào)整裝置之時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示一種由一AC輸入電壓UAC產(chǎn)生三個(gè)輸出電壓U1、U2、U3的習(xí)知開關(guān)模式調(diào)整裝置，且該輸出電壓U1、U2、U3為與該輸入AC輸入電壓UAC DC-隔離的。該輸入AC電壓UAC被供應(yīng)至濾波器電路FS的輸入。在該濾波器電路FS的輸出所產(chǎn)生的電壓藉由橋式整流器及電荷儲(chǔ)存裝置CL被整流。該經(jīng)整流電壓被供應(yīng)至變壓器TR1的主繞組LP的一端。該主繞組LP的另一端系連接至半導(dǎo)體開關(guān)的汲極連接，其用作主開關(guān)裝置SE。該主開關(guān)裝置SE由開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控IC被控制。在關(guān)閉狀態(tài)，該主開關(guān)裝置SE連接變壓器TR1的主繞組LP的第二端至在該開關(guān)模式電力供應(yīng)的原側(cè)的地電位。該變壓器TR1具第一次繞組LS1、第二次繞組LS2及第三次繞組LS3。越過次繞組LS1、LS2、LS3的匝數(shù)的電壓由整流器裝置V1、V2、V3及電荷儲(chǔ)存裝置CS1、CS2、CS3轉(zhuǎn)換為該輸出電壓U1、U2、U3。正比于輸出電壓U1的測(cè)量變量經(jīng)由第二變壓器TR2饋回至第一變壓器TR1的原側(cè)。越過次繞組LS2及LS3的turns的電壓依個(gè)別次繞組LS2、LS3相關(guān)于該主繞組LP的電壓比而定。在此實(shí)例中，串聯(lián)調(diào)整器R2及R3被提供用于該輸出電壓U3、U2的調(diào)節(jié)，該串聯(lián)調(diào)整器R2及R3亦允許該個(gè)別輸出電壓被自輸入電壓UAC的振幅，及自在第一輸出電壓U1的波動(dòng)被去耦合。因該串聯(lián)調(diào)整器R2、R3在自高電壓向低電壓的方向操作，越過LS3及LS2的循環(huán)的電壓必須顯著高于該輸出電壓U3及U2，以確保足夠的電壓余欲。此造成在該串聯(lián)調(diào)整器R2、R3的增加電力損失。
說明于圖2的根據(jù)本發(fā)明的該開關(guān)模式調(diào)整器具主開關(guān)裝置SE及感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置L，其與開關(guān)模式調(diào)整器二極管DE一起排列于降階式調(diào)整器拓樸。開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控IC控制自該輸入電壓UE的該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置L之饋入或充電，此輸入電壓UE施用于該開關(guān)模式調(diào)整裝置的輸入。在該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置L經(jīng)由兩個(gè)并聯(lián)連接的輸出路徑<其伴隨著個(gè)別輸出電壓U1、U2>的放電期間電荷儲(chǔ)存裝置C1、C2系經(jīng)由整流器二極管V1、V2被充電，該電荷儲(chǔ)存裝置C1、C2系伴隨著該輸出電壓U1、U2。在本發(fā)明示例具體實(shí)施例中，一次開關(guān)裝置S1、S2被提供于每一輸出路徑。若該輸出電壓U1、U2為具不同標(biāo)稱值的電壓，則依據(jù)根據(jù)本發(fā)明的該開關(guān)模式調(diào)整裝置的另一示例具體實(shí)施例，在伴隨具較高標(biāo)稱值的輸出電壓的輸出路徑上的次開關(guān)裝置S1或S2可被省略。
該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控IC系連接至輸出路徑且能夠以合適方式控制該主開關(guān)裝置SE及該次開關(guān)裝置S1、S2，該輸出電壓U1、U2的實(shí)際電壓被連續(xù)與伴隨它們?cè)谠撻_關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控IC的標(biāo)稱值比較。做為實(shí)例，該第一次開關(guān)裝置S1現(xiàn)在在該部分周期為關(guān)閉的。該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置L的充電及放電的時(shí)間經(jīng)由該主開關(guān)裝置SE被開啟及關(guān)閉的時(shí)間被控制，以調(diào)整該輸出電壓U1。該第一次開關(guān)裝置S1亦在該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置L的二或更多充電/放電循環(huán)維持是關(guān)閉的。該次開關(guān)裝置S1接著被開啟，且該第二次開關(guān)裝置S2為關(guān)閉的。敘述于上用于該輸出電壓U1的步驟被重復(fù)用于該輸出電壓U2。
該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置L的磁化方法之結(jié)束可藉由該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控IC經(jīng)由電阻器RT在磁化測(cè)量路徑上被偵測(cè)，此磁化測(cè)量路徑連接該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置L至該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控IC。若該次開關(guān)裝置S1、S2被嚴(yán)格地交替開關(guān)，則單一整流器二極管V1或V2可取代兩個(gè)整流器二極管V1、V2而被排列于兩個(gè)輸出路徑共享的路徑上。在此情況下，輸出路徑的數(shù)目未被局限于兩個(gè)，而是可依負(fù)載條件延伸。
說明于圖3的根據(jù)本發(fā)明電路裝置與說明于圖2的根據(jù)本發(fā)明電路裝置之不同為該主開關(guān)裝置SE及該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置L的排列以形成升階式轉(zhuǎn)換器拓樸。在此情況下，根據(jù)本發(fā)明，具僅一二極管裝置DE及兩個(gè)次開關(guān)裝置S1、S2的結(jié)構(gòu)及具兩個(gè)整流器裝置V1、V2及僅一次開關(guān)裝置S1或S2的結(jié)構(gòu)為可能。
圖4顯示以單端轉(zhuǎn)換器形式的開關(guān)模式調(diào)整裝置，該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置系由變壓器TR1形成，該主開關(guān)裝置SE系與變壓器TR1的主繞組LP串聯(lián)排列。在最簡(jiǎn)單的情況下，該變壓器TR1的次繞組LS在一端連接至單端返馳氏轉(zhuǎn)換器副側(cè)的參考地電位。該次繞組的另一端系以與兩個(gè)先前實(shí)例相同方式連接至開關(guān)模式調(diào)整裝置的輸出路徑。如圖4所示的開關(guān)模式調(diào)整裝置系基于所有次開關(guān)裝置S1、S2被嚴(yán)格交替地關(guān)閉。該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控IC可被排列于副側(cè)或原側(cè)，在副側(cè)的排列為較有力的因僅一控制信號(hào)必須被提供至該主開關(guān)裝置SE的原側(cè)。
被說明于圖5的開關(guān)模式調(diào)整裝置與圖4所示的開關(guān)模式調(diào)整裝置之不同為個(gè)別整流器裝置V1、V2被提供于每一輸出路徑，則在伴隨標(biāo)稱值為最高的輸出電壓的輸出路徑上的次開關(guān)裝置不再為必須的。在所說明實(shí)例中，該輸出電壓U1的標(biāo)稱值高于該輸出電壓U2的標(biāo)稱值，低于該輸出電壓U1的越過該變壓器TR1的次繞組LS的循環(huán)的電壓發(fā)生于伴隨該輸出電壓U2的部分周期，整流器裝置V1被反向偏壓，所以此亦阻礙該輸出電壓U1在該輸出電壓U2的的任何反應(yīng)，...使用較低的標(biāo)稱值而不需開啟伴隨在該輸出電壓U1的該輸出路徑的次開關(guān)裝置。
圖6顯示根據(jù)本發(fā)明開關(guān)模式調(diào)整裝置之示意電路圖，其為推挽轉(zhuǎn)換器之形式。在推挽轉(zhuǎn)換器的情況下，該變壓器TR1被對(duì)稱地操作，與在單端轉(zhuǎn)換器的變壓器相反。該變壓器TR1基本上以不需任何直流電被操作，且可被設(shè)計(jì)的更為緊密。因不需任何直流電的該變壓器TR1之操作系依據(jù)在相同時(shí)間該主開關(guān)裝置SE1、SE2被開啟而定，此增加驅(qū)動(dòng)該主開關(guān)裝置SE1、SE2的復(fù)雜性。
圖7顯示根據(jù)本發(fā)明開關(guān)模式調(diào)整裝置，其功能地對(duì)應(yīng)于說明于圖1的習(xí)知開關(guān)模式調(diào)整裝置且其原則上系得自說明于圖5的開關(guān)模式調(diào)整裝置。
該輸出電壓U1、U3及U4系依據(jù)根據(jù)本發(fā)明方法被調(diào)整，該輸出電壓U2為不具決定性的輸出電壓且具大的經(jīng)訂定公差，此經(jīng)由圈數(shù)比連結(jié)至該輸出電壓U1，且僅以之調(diào)整。相反的，根據(jù)本發(fā)明，該輸出電壓U3及U4被獨(dú)立地調(diào)整，故如圖1所示不需串聯(lián)調(diào)整器R2、R3。
在主開關(guān)裝置SE的汲極電壓的波形被說明于圖8，其具關(guān)于部分周期TP1、TP3、TP4<其伴隨個(gè)別經(jīng)調(diào)整輸出電壓U1、U3、U4>的場(chǎng)效晶體管，此圖明顯地顯示根據(jù)本發(fā)明開關(guān)模式調(diào)整裝置于該場(chǎng)效晶體管損失的開關(guān)電力顯著少于在習(xí)知開關(guān)模式調(diào)整裝置。開關(guān)電力損失系正比于汲極電壓UD，其在開關(guān)時(shí)越過經(jīng)過該場(chǎng)效晶體管的源極-汲極路徑而降低。該汲極電壓UD系依據(jù)輸入該AC輸入電壓UAC的最大值及越過該主繞組LP的圈數(shù)的實(shí)際值而定。在習(xí)知開關(guān)模式調(diào)整裝置，越過該主繞組LP的圈數(shù)的電壓常依據(jù)電壓比及來自該開關(guān)模式調(diào)整裝置的最高輸出電壓U1而定。相反地，根據(jù)本發(fā)明，越過該主繞組LP的圈數(shù)的電壓系依據(jù)該輸出電壓U1、U3、U4而定，其被同時(shí)調(diào)整。若該輸出電壓U3、U4的標(biāo)稱值顯著低于該最高輸出電壓U1，則在該主開關(guān)裝置SE的開關(guān)電力損失顯著為少，且該場(chǎng)效晶體管較緩慢地降級(jí)。而且，圖8顯示原電流Ipri、副電流Isec及越過在第一次繞組LS1的線圈ULS1的電壓之波形。
參考符號(hào)清單U1、U2、 輸出電壓UAC輸入AC電壓UE 輸入電壓FS 濾波器電路BR 橋式整流器CL 輸入端電荷儲(chǔ)存裝置TR1變壓器TR2變壓器L 感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置LP 主繞組LS 次繞組LS1第一次繞組LS2第二次繞組SE、SE1、SE2 主開關(guān)裝置V1、V2、.. 輸出側(cè)整流器裝置C1、C2、.. 輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置R2、R3、.. 串聯(lián)調(diào)整器S1、S2、.. 輸出側(cè)開關(guān)裝置IC 開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置M1、M2、.. 測(cè)量路徑KE 比較器單元Z 周期計(jì)算器單元MA 磁化測(cè)量路徑RE 控制放大器/調(diào)制單元ME 多任務(wù)器單元AE 驅(qū)動(dòng)單元LE 順序控制單元DE、DE1、DE2 開關(guān)模式調(diào)整二極管RT 電阻器AT 驅(qū)動(dòng)器單元
權(quán)利要求
1.一種自一輸入電壓<UE>產(chǎn)生二或更多經(jīng)調(diào)整輸出電壓<U1、U2、..>的方法，其中-感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>的充電及放電循環(huán)系藉由一主開關(guān)裝置<SE>控制，及-在充電循環(huán)期間，該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>系由該輸入電壓<UE>饋入，及輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>系由該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>饋入，及在放電循環(huán)期間，伴隨該輸出電壓<U1、U2、..>的負(fù)載電流<I1、I2、..>系由該電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>饋入，其中至少兩個(gè)電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>系交替地由該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>饋入。
2.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)的方法，其中該電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>系交替地連接至該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>，且連接至該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>的該電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>系由該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>饋入。
3.根據(jù)權(quán)利要求第1或2項(xiàng)的方法，其中該主開關(guān)裝置<SE>系由開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置<IC>所控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求第1至3項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中可控制次開關(guān)裝置<S1、S2、..>被提供于至少在該電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>之其一及該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>之間，且該放電循環(huán)以一種該次開關(guān)裝置<S1、S2、..>的合適關(guān)閉及開啟而伴隨該電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>。
5.根據(jù)權(quán)利要求第1至4項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中測(cè)量路徑<M1、M2、..>皆被提供于至少該電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>及該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置<IC>間，經(jīng)由此測(cè)量路徑<M1、M2、..>該個(gè)別相關(guān)輸出電壓<U1、U2、..>的實(shí)際值系被偵測(cè)，及該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>的充電及放電循環(huán)依據(jù)個(gè)別相對(duì)應(yīng)輸出電壓<U1、U2、..>的實(shí)際值與標(biāo)稱值間的比較之函數(shù)而被控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求第5項(xiàng)的方法，其中對(duì)該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>的一完整充電/放電循環(huán)的期間該電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>之其一皆連接至該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>，充電時(shí)間與放電時(shí)間之必需比值系藉由該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置<IC>及開啟時(shí)間，其對(duì)應(yīng)于該充電時(shí)間被決定，且該主開關(guān)裝置<SE>的關(guān)閉時(shí)間，其對(duì)應(yīng)于該放電時(shí)間，被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求第1至6項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中整流器裝置<V1、V2、..>皆被提供于該電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>及該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求第4至7項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中在每一情況該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>的充電/放電循環(huán)之其一藉由一電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>由開啟所有該次開關(guān)裝置<S1、S2、..>而伴隨該輸出電壓<U1、U2、..>之其一，在每一情況伴隨指示標(biāo)稱值，其相對(duì)應(yīng)輸出電壓<U1、U2、..>具較該指示標(biāo)稱值為大的標(biāo)稱值。
9.根據(jù)權(quán)利要求第8項(xiàng)的方法，其中該次開關(guān)裝置<S1、S2、..>被個(gè)別地提供于該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>及每一該電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>之間，其個(gè)別相關(guān)的輸出電壓<U1、U2、..>具較最大指示標(biāo)稱值為小的標(biāo)稱值。
10.根據(jù)權(quán)利要求第4至7項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中一種個(gè)別次開關(guān)裝置<S1、S2、..>被提供于每一該電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>及該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>之間，且在任何已知時(shí)間，該次開關(guān)裝置<S1、S2、..>之其一的最大值系操作于關(guān)閉狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求第1至10項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中線圈被提供做為該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>。
12.根據(jù)權(quán)利要求第11項(xiàng)的方法，其中一種開關(guān)模式調(diào)整裝置，其包括至少線圈<L>及該主開關(guān)裝置<SE>，可為降階式轉(zhuǎn)換器裝置、升階式轉(zhuǎn)換器裝置或反向轉(zhuǎn)換器裝置的形式被操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求第1至10項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>系為變壓器<TR1>的形式，在該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的充電循環(huán)期間，該變壓器<TR1>經(jīng)由主繞組<LP>饋入，及在放電循環(huán)期間，經(jīng)由該變壓器<TR1>的至少一次繞組<LS1、LS2、..>放電。
14.根據(jù)權(quán)利要求第13項(xiàng)的方法，其中一種開關(guān)模式調(diào)整裝置，其由至少該變壓器<TR1>及該主開關(guān)裝置<SE>所形成，系為單端轉(zhuǎn)換器或推挽轉(zhuǎn)換器的形式被操作。
15.根據(jù)權(quán)利要求第12至14項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中該開關(guān)模式調(diào)整裝置系以固定頻率操作。
16.根據(jù)權(quán)利要求第1至14項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>的磁化方法的結(jié)束被辨識(shí)，且該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置的充電/放電循環(huán)以該磁化方法的結(jié)束之函數(shù)被控制。
17.根據(jù)權(quán)利要求第1至16項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中至少一要被調(diào)整的該輸出電壓<U1、U2、..>被連續(xù)監(jiān)控，且伴隨該輸出電壓<U1、U2、..>及由一充電循環(huán)及一放電循環(huán)形成的部分周期之序列皆系符合于關(guān)于該經(jīng)監(jiān)控輸出電壓<U1、U2、..>及該個(gè)別相關(guān)標(biāo)稱值間的差距之快速調(diào)整的監(jiān)控之結(jié)果。
18.根據(jù)權(quán)利要求第17項(xiàng)的方法，其中伴隨該輸出電壓<U1、U2、..>的該部分周期的序列系符合要被監(jiān)控的該輸出電壓或電壓<U1、U2、..>的經(jīng)改變負(fù)載條件。
19.根據(jù)權(quán)利要求第1至18項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中伴隨該輸出電壓<U1、U2、..>的該部分周期的序列系符合預(yù)先決定的該輸出電壓<U1、U2、..>的內(nèi)部?jī)?yōu)先配給。
20.根據(jù)權(quán)利要求第1至19項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中至少一該負(fù)載電流<I1、I2、..>系受限于該部分周期的序列之變化。
21.根據(jù)權(quán)利要求第1至20項(xiàng)中任一項(xiàng)的方法，其中在藉由該輸出電壓<U1、U2、..>操作的電子裝置的部分模式期間，伴隨一輸出電壓<U1、U2、..>的至少一該部分周期，其不為該電子裝置的部分操作所必需，被跳過。
22.一種自一輸入電壓<UE>產(chǎn)生二或更多輸出電壓<U1、U2、..>的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其包括-一種感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>，-一種主開關(guān)裝置<SE>，其在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)控制該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>來自該輸入電壓<UE>的饋入及其在開啟狀態(tài)時(shí)控制該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>的放電，及-二或更多輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>，其由該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>饋入且每一伴隨該輸出電壓<U1、U2、..>之其一，其特征在于至少一次開關(guān)裝置<S1、S2、..>，其被排列于在該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>之其一及該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>之間且交替地連接該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>至該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>。
23.根據(jù)權(quán)利要求第22項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其特征在于一種開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置<IC>，其系連接至該主開關(guān)裝置<SE>及連接至該次開關(guān)裝置<S1、S2、..>，及控制該主開關(guān)裝置<SE>及該次開關(guān)裝置<S1、S2、..>。
24.根據(jù)權(quán)利要求第23項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其特征在于至少一測(cè)量路徑<M1、M2、..>，其皆系連接該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>之其一至該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置<IC>間，及傳送測(cè)量變量，其系正比于該個(gè)別相關(guān)輸出電壓<U1、U2、..>，至該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置<IC>。
25.根據(jù)權(quán)利要求第24項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其特征在于至少一比較器單元<KE>，其每一伴隨著該測(cè)量路徑<M1、M2、..>之其一及比較經(jīng)由該測(cè)量路徑<M1、M2、..>傳送的測(cè)量變量與個(gè)別相關(guān)標(biāo)稱值。
26.根據(jù)權(quán)利要求第22至25項(xiàng)中任一項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其特征在于一或更多整流器裝置<V1、V2、..>，其被分別地排列于該次開關(guān)裝置<S1、S2、..>之其一及該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>之間且阻擋經(jīng)由該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>的該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>的放電。
27.根據(jù)權(quán)利要求第26項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中除了伴隨具該最大標(biāo)稱值的該輸出電壓<U1、U2、..>的該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置<C1>，每隔一電荷儲(chǔ)存裝置<C2、C3、..>伴隨該次開關(guān)裝置<S1、S2、..>之其一。
28.根據(jù)權(quán)利要求第26項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>的每一系伴隨該次開關(guān)裝置<S1、S2、..>之其一。
29.根據(jù)權(quán)利要求第22至28項(xiàng)中任一項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置為線圈<L>的形式。
30.根據(jù)權(quán)利要求第22至29項(xiàng)中任一項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中該線圈<L>及該主開關(guān)裝置<SE>被排列以形成降階式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)、升階式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)、或反向轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)。
31.根據(jù)權(quán)利要求第22至28項(xiàng)中任一項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置系為變壓器<TR1>的形式其可經(jīng)由主繞組<LP>饋入及經(jīng)由至少一次繞組<LS1、LS2、..>放電。
32.根據(jù)權(quán)利要求第31項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中該變壓器<TR>及該主開關(guān)裝置<SE>被排列以形成單端或推挽轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)。
33.根據(jù)權(quán)利要求第22至32項(xiàng)中任一項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置<IC>具同步化該充電/放電循環(huán)的周期記數(shù)器單元<Z>。
34.根據(jù)權(quán)利要求第33項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其特征在于一種磁化測(cè)量路徑<MA>，其連接該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>至該周期記數(shù)器單元<Z>及以該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>的磁化狀態(tài)的函數(shù)控制該周期記數(shù)器單元<Z>。
35.根據(jù)權(quán)利要求第33至34項(xiàng)中任一項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置<IC>具多任務(wù)器單元<ME>，其由該周期記數(shù)器單元<Z>控制且交替地連接該比較器單元<KE>的輸出之其一至控制放大器/調(diào)制單元<RE>的輸入。
36.根據(jù)權(quán)利要求第33至35項(xiàng)中任一項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置<IC>具驅(qū)動(dòng)單元<AE>，其由該周期記數(shù)器單元<Z>控制且控制該次開關(guān)裝置<S1、S2、..>。
37.根據(jù)權(quán)利要求第36項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置<IC>具順序控制單元<LE>，其以該周期記數(shù)器單元<Z>及內(nèi)部規(guī)劃的輸出信號(hào)之函數(shù)控制該驅(qū)動(dòng)單元<AE>及該多任務(wù)器單元<ME>。
38.根據(jù)權(quán)利要求第37項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中該順序控制單元<LE>的內(nèi)部規(guī)劃受至該順序控制單元<LE>的規(guī)劃輸入之影響。
39.根據(jù)權(quán)利要求第37或38項(xiàng)中任一項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中至少自該比較器單元<KE>的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂圃撝鏖_關(guān)裝置<SE>的控制信號(hào)之該控制放大器/調(diào)制單元<RE>、該多任務(wù)器單元<ME>、該驅(qū)動(dòng)單元<AE>、該順序控制單元<LE>、該周期記數(shù)器單元<Z>及該比較器單元<KE>的子集系被集成于一組件殼體。
40.根據(jù)權(quán)利要求第22至39項(xiàng)中任一項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中一種供應(yīng)連接被提供于該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置<IC>及至少一該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>之間以自至少一輸出電壓<U1、U2、..>，其個(gè)別相關(guān)于該輸出側(cè)電荷儲(chǔ)存裝置<C1、C2、..>之其一，傳輸電力，此為該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控裝置<IC>的操作所必需。
41.根據(jù)權(quán)利要求第22或40項(xiàng)中任一項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整裝置，其中該主開關(guān)裝置<SE>具開關(guān)模式調(diào)整裝置的激活模式的內(nèi)部控制單元，其由該開關(guān)模式調(diào)整裝置<IC>的操作之激活而被完成。
42.一種開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控模塊，其包括-一種控制放大器/調(diào)制單元<RE>其以測(cè)量信號(hào)的函數(shù)控制控制信號(hào)的頻率及/或脈沖寬度，及-一種驅(qū)動(dòng)器單元<AT>，其調(diào)節(jié)該控制信號(hào)，其特征在于-一種多任務(wù)器單元<ME>，其交替地連接該控制放大器/調(diào)制單元<RE>的輸入與偵測(cè)該測(cè)量信號(hào)的該比較器單元<KE>的二或更多輸出之其一，-一種驅(qū)動(dòng)單元<AT>以控制該次開關(guān)裝置<S1、S2、..>，-一種該周期記數(shù)器單元<Z>及-一種順序控制單元<LE>，其由該周期記數(shù)器單元<Z>控制，以某種方式控制該多任務(wù)器單元<ME>及該驅(qū)動(dòng)單元<AE>，及允許二或更多輸出電壓<U1、U2、..>的調(diào)節(jié)，其可由該比較器單元<KE>偵測(cè)，并系來自藉由該開關(guān)模式調(diào)整裝置的該主開關(guān)裝置<SE>，其由該控制信號(hào)控制，及該次開關(guān)裝置<S1、S2、..>的開關(guān)模式調(diào)整裝置。
43.根據(jù)權(quán)利要求第42項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控模塊，其中該周期記數(shù)器單元<Z>可經(jīng)由一種磁化測(cè)量路徑<MA>被控制。
44.根據(jù)權(quán)利要求第42或43項(xiàng)其中一項(xiàng)的開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控模塊，其中該順序控制單元<LE>可由該開關(guān)模式調(diào)整監(jiān)控模塊的輸入被規(guī)劃。
全文摘要
在一種開關(guān)模式調(diào)整裝置，其包括至少一主開關(guān)裝置<SE>及感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L、TR1>，該感應(yīng)能量?jī)?chǔ)存裝置<L>的充電及放電循環(huán)系藉由該主開關(guān)裝置<SE>控制，及藉由使用時(shí)分多任務(wù)方法的次開關(guān)裝置<S1、S2、…>伴隨來自該開關(guān)模式調(diào)整裝置的二或更多輸出電壓<U1、U2、…>。該輸出電壓<U1、U2、…>可彼此獨(dú)立地被調(diào)節(jié)。在該主開關(guān)裝置<SE>的開關(guān)損失及串聯(lián)調(diào)整器所造成的電力損失被避免。該開關(guān)模式調(diào)整裝置為可結(jié)構(gòu)變化的及允許具待機(jī)操作模式的電子裝置的簡(jiǎn)單開關(guān)模式電力供應(yīng)。
文檔編號(hào)H02M3/335GK1525632SQ200310120689
公開日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月18日
發(fā)明者P·普雷勒, P 普雷勒 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司