发明名称 低能耗可控式电子阀
摘要 一种可控式电子阀,用以控制反应于输入电源而传送至负载电路的能量,包含了供控制跨越该负载电路之电压用的功率控制器,输入电流经由输入电压(VvIN)电极被引入该功率控制器,该输入电流是由该输入电源所产生,该输入电流包括了负载电流及内部电流(IvIN),该负载电流是由该功率控制器输出至该负载电路,IvIN经由切换式输出被输出;供维持IvIN于固定值用的电流控制器,该电流控制器具有一输出连接至地,具有一输入,并具有至少一电流控制电极;供输出临界值电流用的电压临界值控制器,该电压临界值控制器具有至少一输入与至少一输出;以及供控制IvIN与该临界值电流到该固定电流源之通路用的电流分离器,该电流分离器的第一输入被连接至该功率控制器的该切换式输出,该电流分离器的第二输入被连接至该电压临界值控制器的该输出,该电流分离器的输出被连接至该电流控制器的该输入。
申请公布号 TW437140 申请公布日期 2001.05.28
申请号 TW086100861 申请日期 1997.01.27
申请人 班西斯公司 发明人 班尼安米.艾卡特崔尼
分类号 H02J3/12 主分类号 H02J3/12
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼;康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种可控式电子阀,用以控制反应于输入电源而传送至负载电路的能量,包含:供控制跨越该负载电路之电压用的功率控制器,输入电流经由输入电压(VIN)电极被引入该功率控制器,该输入电流是由该输入电源所产生,该输入电流包括了负载电流及内部电流(IIN),该负载电流是由该功率控制器输出至该负载电路,IIN经由切换式输出被输出;供维持IIN于固定値用的电流控制器,该电流控制器具有连接至地的输出,具有一输入,并具有至少一电流控制电极;供输出临界値电流用的电压临界値控制器,该电压临界値控制器具有至少一输入与至少一输出;以及供控制IIN与该临界値电流到该固定电流源之通路用的电流分离器,该电流分离器的第一输入被连接至该功率控制器的该切换式输出,该电流分离器的第二输入被连接至该电压临界値控制器的该输出,该电流分离器的输出被连接至该电流控制器的该输入。2.如申请专利范围第1项之可控式电子阀,其中该电流分离器包含了第一二极体与第二二极体,该第一二极体具有阴极与阳极,该第二二极体具有阴极与阳极,该第一二极体的该阴极被连接至该第二二极体的该阴极并且连接至固定电流源的输入,该第一二极体的该阳极被连接至功率控制器的切换式输出,该第二二极体的该阳极被连接至电压临界値控制器的输出。3.如申请专利范围第2项之可控式电子阀,其中该电压临界値控制器包括了供调整该临界値控制器之临界値输出电压用的电位计;其中该第一二极体与第二二极体各自具有ON与OFF状态,该第一与第二二极体在该ON状态内时传导电流,并且在该OFF状态内时阻隔电流;又其中当该临界値输出电压超过了该第二二极体的临界値位准时,该第二二极体是在该ON状态内,并且该临界値电流流经该第二二极体。4.如申请专利范围第3项之可控式电子阀,其中第一电压电位(VT)存在于点T,该点T是位于该功率控制器的切换式输出;其中第二电压电位(VP)存在于点P,该点P是位于该第二二极体的阳极;其中当VT小于VP时,该第一二极体是在OFF状态内而该第二二极体是在ON状态内,因此IIN被阻隔而无法流经该第一二极体,该临界値电流经由该第二二极体而传导;又其中该临界値电流经由该固定电流源的共同电极而流至地。5.如申请专利范围第4项之可控式电子阀,其中VP是固定的电压电位。6.如申请专利范围第5项之可控式电子阀,其中当VT大于VP时,该第一二极体是在ON状态内而该第二二极体是在OFF状态内,因此IIN经由该第一二极体而传导,该临界値电流被阻隔而无法流经该第二二极体;又其中IIN经由该固定电流源的共同电极而流至地。7.如申请专利范围第4项之可控式电子阀,其中该第一与第二二极体各自具有临界位准;其中换向电压电位(VC)被定义为在VT与VP之间的电压电位;其中当VC实际上相同于该第一二极体的该临界位准加上该第二二极体的该临界位准时,IIN与该临界値电流分别经由该第一与第二二极体而传导,而且IIN与该临界値电流皆经由该固定电流源的共同电极而流至地。8.如申请专利范围第7项之可控式电子阀,其中IIN与该临界値电流的和等于总电流,该总电流等于常数K。9.如申请专利范围第1项之可控式电子阀,其中该功率控制器包含具有ON状况与OFF状况的电晶体。10.如申请专利范围第9项之可控式电子阀,其中该电晶体具有基极、射极与集极,该射极连接至VIN电极且该基极连接至该切换式输出,IIN从该集极传至该基极。11.如申请专利范围第9项之可控式电子阀,其中第一电压电位(VT)存在于点T,该点T是位于该功率控制器的切换式输出;其中第二电压电位(VP)存在于点P,该点P是位于该第二二极体的阳极;其中换向电压电位(VC)被定义为在VT与VP之间的电压电位;其中当VT≧VP+VC时,该电晶体是在ON状况内;其中当VT≦VP+VC时,该电晶体是在OFF状况内。12.如申请专利范围第9项之可控式电子阀,其中第一电压电位(VT)存在于点T,该点T是位于该功率控制器的切换式输出;其中第二电压电位(VP)存在于点P,该点P是位于该第二二极体的阳极;其中换向电压电位(VC)被定义为在VT与VP之间的电压电位;其中当│VT-VP│≦VC时,功率控制器操作于线性模式内。13.如申请专利范围第1项之可控式电子阀,更包含一整流器连接于供产生可变电压用的VIN电极。14.如申请专利范围第1项之可控式电子阀,其中该固定电流源包含了具有汲极、闸极与源极的FET电晶体,该汲极被连接至电流分离器的输出,该闸极被连接至地并连接至电压临界値控制器的输出,且该源极被连接至地并连接至电流控制电极。15.申请专利范围第1项之可控式电子阀,其中该输入电源具有最大输入电压而且该负载电路具有最大负载电压;又其中该可控式电子阀单独地或同时地控制该最大输入电压,该最大负载电压,输入电流与负载电流。16.一种反应于输入电源并连接至负载的能量控制器,包含:供控制跨越该负载的输出电压用的功率控制器,该功率控制器具有输入、负载输出与内部输出,输入电流经由该输入被引入该功率控制器,该输入电流是由该输入电源所产生,该输入电流包括了负载电流及内部电流,该负载电流由该负载输出流出且该内部电流由该内部输出流出,该功率控制器具有由该输入电源所产生的输入电压,该输出电压是该输入电压的函数,该功率控制器具有一增益値,该负载电流对该内部电流具有与该增益値相关的正比关系;供控制内部电流与临界値电流之流动用的电流分离器,连接至该功率控制器之该内部输入,该电流分离器具有电流输入与切换式电流输出;供该内部电流输出电压用的临界値控制器,连接至该电流分离器的该电流输入;以及供该内部电流维持于固定値用的固定电流源,连接至该电流分离器的该切换式电流输出。17.如申请专利范围第16项之能量控制器,其中该电压临界値控制器具有临界値输出,一电位电压(VP)被定义于位在该临界値输出的点P,该能量控制器更包含连接至该电压临界値控制器之输入的一DC电源,用以控制VP。18.如申请专利范围第16项之能量控制器,其中该输入电源包括了波形产生器、以及连接至该波形产生器并连接至该功率控制器输入的一整流器。19.如申请专利范围第16项之能量控制器,其中该电流分离器包括了供阻隔该内部电流与该临界値电流之流动用的阻隔电路;其中该功率控制器具有饱和状态与饱和电压;其中当功率控制器在该饱和状态内并且该阻隔电路正阻隔临界値电流之流动时,输出电压等于输入电压减去该饱和电压。20.一种供控制传送至负载之能量的方法,包含:产生临界値电压与临界値电流;控制跨越该负载的输出电压,包括:产生输入电流与输入电压,该输入电流包括了负载电流与内部电流;将该输入电流引入功率控制器;将该负载电流输出至该负载;将该内部电流从该功率控制器输出;其中该输出电压是该输入电压之函数而且视该临界値电压而定;其中该功率控制器具有增益値并且该负载电流对该内部电流具有与该增益値相关的正比关系;又其中该功率控制器具有饱和电流,该饱和电流是固定値;将该内部电流维持于固定値,使得该内部电流与该临界値电流的和等于该饱和电流;以及控制该内部电流与该临界値电流的流动,使得该内部电流或该临界値电流中至少一者流至地。图式简单说明:第一图A是表示习知技艺之SCR内部等效电路的结构图。第一图B是习知技艺的SCR其典型AC电路之方块结构图。第一图C是习知技艺的并联窗式比较器。第一图D是习知技艺的串联窗式比较器。第二图A是供本发明之正向OFF/ON阻流器实施例用的电子记号设计。第二图B是供本发明之负向ON/OFF阻流器实施例用的电子记号设计。第二图C是供本发明之通用线性阻流器实施例用的电子记号设计。第二图D是供本发明之典范的阻流器实施例用的电子记号设计。第二图E是供本发明之双OFF/ON阻流器实施例用的电子记号设计。第二图F是供本发明之三端子阻流器实施例用的电子记号设计。第二图G是本发明之典范的阻流器实施例之方块结构图。第三图A举例说明依照本发明之并联比较方法实施例。第三图B举例说明依照本发明之串联比较方法实施例。第四图A举例说明本发明之三端子OFF/ON阻流器实施例。第四图B举例说明本发明之三端子ON/OFF阻流器实施例。第四图C举例说明本发明之三端子线性阻流器实施例。第五图A是习知技艺闸流体之电压对时间的说明图示。第五图B是习知技艺并联窗式比较器的说明图示。第五图C是习知技艺串联窗式比较器的说明图示。第六图A是线性阻流器之电压对时间的说明图示。第六图B是OFF/ON阻流器之电压对时间的说明图示。第六图C是ON/OFF阻流器之电压对时间的说明图示。第六图D是OFF/ON/OFF组合式阻流器之电压对时间的说明图示。第六图E是ON/OFF/ON组合式阻流器之电压对时间的说明图示。第六图F是OFF/ON/线性组合式阻流器之电压对时间的说明图示。第六图G是ON/OFF/线性组合式阻流器之电压对时间的说明图示。第六图H是OFF/ON/OFF/线性组合式阻流器之电压对时间的说明图示。第六图I是ON/OFF/ON/线性组合式阻流器之电压对时间的说明图示。第六图J是切换式阻流器之电压对时间的说明图示。
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