发明名称 具平衡电流之多通道脉波宽度调变转换器
摘要 一种具平衡电流之多通道脉波宽度调变转换器,系利用误差放大器,比较标准输出所需之参考电压与转换器之平均输出电压,控制主要转换通道及多个并联转换通道,以提供较大且稳定的电流输出。而主要转换通道系由误差放大器之输出信号控制脉波宽度调变器及功率开关,以产生电源输出。而并联转换通道系由本身通道电流与主要转换通道电流之比较差异,用以修正误差放大器之输出信号,控制脉波宽度调变器及功率开关,以产生具有平衡电流之电源输出。本发明之转换器,不仅可为单相式转换器,亦可为多相式转换器,且并联转换通道更可依需要开启或关闭。
申请公布号 TW565987 申请公布日期 2003.12.11
申请号 TW091109389 申请日期 2002.05.06
申请人 华邦电子股份有限公司 发明人 陈安东;黄云朋
分类号 H02M3/00 主分类号 H02M3/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种具平衡电流之多通道脉波宽度调变转换器,该转换器至少包含:一电源输出端,系为该转换器之电源输出介面,并提供一平均输出电压信号;一误差放大器,以一参考电压信号与该平均输出电压信号为输入,比较该参考电压信号与该平均输出电压信号之差异,产生一转换器电压差异信号输出;一主要转换通道,连接于该误差放大器及该电源输出端之间,以该转换器电压差异信号为输入,输出一主要通道输出电流至该电源输出端及输出一主要通道电流信号;及至少一并联转换通道,连接于该误差放大器及该电源输出端之间,该并联转换通道更连接该主要转换通道,以接收该主要通道电流信号,以该主要通道电流信号与该并联转换通道之一并联通道电流信号之差异产生一第一差异信号,该第一差异信号再与该转换器电压差异信号相减产生一第二差异信号,以该第二差异信号调整该并联转换通道之一并联通道输出电流,输出该并联通道输出电流至该电源输出端,及量测该并联通道输出电流以产生该并联通道电流信号。2.如申请专利范围第1项所述之转换器,其中上述之主要转换通道,更包含:一脉波宽度调变器,以该转换器电压差异信号为输入,产生一脉波宽度调变信号输出;一功率开关,连接于该脉波宽度调变器,以该脉波宽度调变信号为输入,控制该功率开关之工作周期,以产生一脉波电源输出;一滤波元件,包含一电感及一电容,该滤波元件连接于该功率开关,将该脉波电源滤波,形成该主要通道输出电流;一电流感应电阻,装置于该主要转换通道之输出电流路径上;及一差动电路,连接于该电流感应电阻之两端,以该电流感应电阻之两端电压为输入,得到与该主要通道输出电流成正比之该主要通道电流信号。3.如申请专利范围第2项所述之转换器,其中上述之脉波宽度调变器更包含一标准三角波之输入。4.如申请专利范围第2项所述之转换器,其中上述之主要转换通道,更包含一种利用该功率开关之一导通电阻取代该电流感应电阻之电路,其中该差动电路,连接于该导通电阻之两端,得到该主要通道电流信号,及该滤波元件将该脉波电源滤波后,形成该主要通道输出电流并输出至该电源输出端。5.如申请专利范围第1项所述之转换器,其中上述之并联转换通道,更包含:一第二减法电路,输出该第二差异信号;一脉波宽度调变器,连接该第二减法电路,以该第二差异信号为输入,产生一脉波宽度调变信号输出;一功率开关,连接于该脉波宽度调变器,以该脉波宽度调变信号为输入,控制该功率开关之工作周期,以产生一脉波电源输出;一滤波元件,包含一电感及一电容,该滤波元件连接于该功率开关,将该脉波电源滤波,形成该并联通道输出电流;一电流感应电阻,装置于该并联转换通道之输出电流路径上;一差动电路,连接于该电流感应电阻之两端,以该电流感应电阻之两端电压为输入,得到与该并联通道输出电流成正比之该并联通道电流信号;及一第一减法电路,连接该差动电路及该主要转换通道,以该并联通道电流信号及该主要通道电流信号为输入,比较该并联通道电流信号及该主要通道电流信号之差异,输出该第一差异信号,其中该第二减法电路,系以该第一差异信号及该转换器电压差异信号为输入,比较差异后输出该第二差异信号。6.如申请专利范围第5项所述之转换器,其中上述之脉波宽度调变器更包含一标准三角波之输入。7.如申请专利范围第5项所述之转换器,其中上述之并联转换通道,更包含一种利用该功率开关之一导通电阻取代该电流感应电阻之电路,其中该差动电路,连接于该导通电阻之两端,得到该并联通道电流信号,及该滤波元件将该脉波电源滤波后,形成该并联通道输出电流并输出至该电源输出端。8.如申请专利范围第5项所述之转换器,其中上述之并联转换通道更包含,一补偿电路用以提供放大及滤波之功能,位于该第一减法电路及该第二减法电路之间,以该第一差异信号为输入,产生一补偿后第一差异信号,输出至该第二减法电路。9.如申请专利范围第1项所述之转换器,其中上述之参考电压信号,系为该转换器输出之电压要求。10.如申请专利范围第1项所述之转换器,其中上述之转换器为一单相式转换器。11.如申请专利范围第1项所述之转换器,其中上述之转换器为一多相式转换器。12.如申请专利范围第1项所述之转换器,其中上述之并联转换通道,具有依使用需要开启或关闭之功能。13.一种具平衡电流之多通道脉波宽度调变转换器,该转换器至少包含:一电源输出端,系为该转换器之电源输出介面,并提供一平均输出电压信号;一误差放大器,以一参考电压信号与该平均输出电压信号为输入,比较该参考电压信号与该平均输出电压信号之差异,产生一转换器电压差异信号输出;一主要转换通道,连接于该误差放大器与该电源输出端之间,该主要转换通道包含一主要通道脉波宽度调变器,以该转换器电压差异信号为输入,产生一主要通道脉波宽度调变信号输出,一主要通道功率开关,连接于该主要通道脉波宽度调变器,以该主要通道脉波宽度调变信号为输入,控制该主要通道功率开关之工作周期,以产生一主要通道脉波电源输出,一主要通道滤波元件,包含一主要通道电感及一主要通道电容,连接于该主要通道功率开关,将该主要通道脉波电源滤波,形成一主要转换通道输出电流,一主要通道电流感应电阻,装置于该主要转换通道之输出电流路径上,及一主要通道差动电路,连接于该主要通道电流感应电阻之两端,以该主要通道电流感应电阻之两端电压为输入,得到与该主要通道输出电流成正比之一主要通道电流信号;及至少一并联转换通道,连接于该误差放大器及该电源输出端之间,该并联转换通道更连接该主要转换通道,以接收该主要通道电流信号,以该主要通道电流信号与该并联转换通道之一并联通道电流信号之差异产生一第一差异信号,该第一差异信号再与该转换器电压差异信号相减产生一第二差异信号,以该第二差异信号调整该并联转换通道之一并联通道输出电流,并输出至该电源输出端,量测该并联通道输出电流以产生该并联通道电流信号,回馈该并联通道电流信号至该并联转换通道,每一该并联转换通道包含一第二减法电路,输出该第二差异信号,一并联通道脉波宽度调变器,连接该第二减法电路,以该第二差异信号为输入,产生一并联通道脉波宽度调变信号输出,一并联通道功率开关,连接于该并联通道脉波宽度调变器,以该并联通道脉波宽度调变信号为输入,控制该并联通道功率开关之工作周期,产生一并联通道脉波电源输出,一并联通道滤波元件,系由一并联通道电感及及一并联通道电容所构成,连接于该并联通道功率开关,将该并联通道脉波电源滤波,形成该并联通道输出电流,一并联通道电流感应电阻,装置于该并联转换通道之输出电流路径上,一并联通道差动电路,连接于该并联通道电流感应电阻之两端,以该并联通道电流感应电阻之两端电压为输入,得到与该并联通道输出电流成正比之一并联通道电流信号,一第一减法电路,连接该并联通道差动电路及该主要通道差动电路,以该并联通道电流信号及该主要通道电流信号为输入,比较该并联通道电流信号及该主要通道电流信号之差异,输出该第一差异信号,及一补偿电路,用以提供放大及滤波之功能,该补偿电路连接该第一减法电路,以该第一差异信号为输入,产生出一补偿信号输出,其中该第二减法电路,系以该补偿信号及该转换器电压差异信号为输入,比较差异后输出该第二差异信号。14.如申请专利范围第13项所述之转换器,其中上述之参考电压信号,系为该转换器输出之电压要求。15.如申请专利范围第13项所述之转换器,其中上述之主要通道脉波宽度调变器更包含一标准三角波之输入。16.如申请专利范围第13项所述之转换器,其中上述之并联通道脉波宽度调变器更包含一标准三角波之输入。17.如申请专利范围第13项所述之转换器,其中上述主要转换通道,更包含一种利用该主要通道功率开关之一主要通道导通电阻取代该主要通道电流感应电阻之电路,其中该主要通道差动电路,连接于该主要通道导通电阻之两端,得到该主要通道电流信号,及该主要通道滤波元件,将该主要通道脉波电源滤波后,形成该主要通道输出电流,输出至该电源输出端。18.如申请专利范围第13项所述之转换器,其中上述之并联转换通道,更包含一种利用该并联通道功率开关之一并联通道导通电阻取代该并联通道电流感应电阻之电路,其中该并联通道差动电路,连接于该并联通道导通电阻之两端,得到该并联通道电流信号,及该并联通道滤波元件,将该并联通道脉波电源滤波后,形成该并联通道输出电流,输出至该电源输出端。19.如申请专利范围第13项所述之转换器,其中上述之转换器为一单相式转换器。20.如申请专利范围第13项所述之转换器,其中上述之转换器为一多相式转换器。21.如申请专利范围第13项所述之转换器,其中上述之并联转换通道,具有依使用需要开启或关闭之功能。图式简单说明:第一图为习知的多通道并联通道式直流转换器;及第二图为本发明之具平衡电流之多通道脉波宽度调变转换器。
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