发明名称 包含两个谐振储能电路的电源
摘要 本发明系一种包含两个谐振储能电路的电源,其提供一种向负载提供电功率的电源。包括具有一共同谐振频率并在两个”主时段”中重复工作的第1和第2谐振储能电路。在第一主时段中,第1谐振储能电路与负载断开,而第2谐振储能电路向负载供电并对第1谐振储能电路充电。在第2主时段中,第2谐振储能电路与负载断开,而第1谐振储能电路向负载供电并对第2谐振储能电路充电。谐振储能电路配置有恒电流控制器和开关。
申请公布号 TW228623 申请公布日期 1994.08.21
申请号 TW081107036 申请日期 1992.09.05
申请人 理查.麦基 发明人 理查.麦基
分类号 H02M7/00;H02M7/42;H03J1/00 主分类号 H02M7/00
代理机构 代理人 孙国庆 台北巿承德路一段七十之一号六楼;严国杰 台北巿承德路一段七十之一号六楼
主权项 1.一种包含两个谐振储能电路的电源,其系用于向 负载供 电的电源,其特征在于,它包括:具有一谐振频率的 第1 谐振储能电路;具有与第1谐振储能电路的谐振频 率基本 相同的谐振频率的第2谐振储能电路,其中,信两个 谐振 储能电路构造成适合于在两个主时段中重复工作, 其中, 在第1主时段中,第1谐振储能电路不向负载供电,而 第 2谐振储能电路向负载供电并对第1谐振储能电路 充电; 在第2主时段中,第2谐振储能电路不向负载供电,而 第 1谐振储能电路向负载供电并对第2谐振储能电路 充电。2.如申请专利范围第1项所述之包含两个谐 振储能电路的 电源,其特征在于,它还包括:用于有选择地将谐振 储能 电路与负载互连的多个开关;和用于产生控制所述 开关的 栅极信号的栅极信号发生器。3.如申请专利范围 第2项所述之包含两个谐振储能电路的 电源,其特征在于,它还包括:一个栅极信号放大器, 它 从栅极信号发生器接收栅极信号,用于产生通到所 述开关 的放大后的栅极信号。4.如申请专利范围第2项所 述之包含两个谐振储能电路的 电源,其特征在于,它还包括:一个用于向第1和第2 谐 振储能电路供电的谐振储能充电器;用于有选择地 向栅极 信号发生器和谐振储能电路充电器供电的电池;和 连在负 载与谐振储能电路充电器之间的反馈控制器,用于 有选择 地从谐振储能电路向栅极信号发生器和谐振储能 电路充电 器提供更多的电力。5.如申请专利范围第4项所述 之包含两个谐振储能电路的 电源,其特征在于,它还包括:至少一个稳压电路,响 应 电池或反馈控制器,以产生栅极信号发生器和谐振 储能电 路充电器所采用的稳压后的电压。6.如申请专利 范围第4项所述之包含两个谐振储能电路的 电源,其特征在于,所述谐振储能电路充电器包括: 一个 降压电路,用于将来自至少一个稳压电路的稳压后 的电压 转换成小于该稳压后的电压的一个电压;和一个升 压电路 ,响应降压电路的输出,产生一个大于该稳压后的 的电压 的谐振储能电路驱动电压,其中,第1谐振储能电路 和第 2谐振储能电路响应该谐振储能电路驱动电压而动 作。7.如申请专利范围第2项所述之包含两个谐振 储能电路的 电源,其特征在于,栅极信号发生器包括:一个用于 产生 多个次时段信号的电路,在一个时候仅有一个次时 段信号 有效,有效的那个次时段信号在多个次时段信号中 依次连 续重复地进行扫描,该扫描在大致等于两个主时段 的时间 内完成。8.如申请专利范围第7项所述之包含两个 谐振储能电路的 电源,其特征在于,用于产生多个次时段信号的电 路包括 :具有第1.第2.第3和第4次时段输出的多路输出选 择器,其中:第1和第2输出依次分别在第1主时段的 第 1和第2次时段中有效;和第3和第4输出依次分别在 第 2主时段的第3和第4次时段中有效。9.如申请专利 范围第2项所述之包含两个谐振储能电路的 电源,其特征在于,栅极信号发生器包括:一个用于 产生 第1和第2主时段信号的电路,其中:第1主时段信号 在 第1主时段中有效而在第2主时段中无效;和第2主时 段 信号在第2主时段中有效而在第1主时段中无效。10 .如申请专利范围第1项所述之包含两个谐振储能 电路 的电源,其特征在于,它还包括一个用于交流负载 的定时 电路,该定时电路包括:用于产生一个具有第1振幅 的第 1正弦波信号的正弦波发生器;用于将第1正弦波信 号转 变成两个反相的正弦半波的第1电路;用于将第1正 弦波 信号转变成两个反相的方波的第2电路;和一个转 换电路 ,响应第1和第2电路,在方波的控制下,将两个正弦 半 波合并成具有第2振幅的完整的正弦波,该完整正 弦波加 到交流负载上。11.如申请专利范围第1项所述之包 含两个谐振储能电路 的电源,其特征在于,其中:第1谐振储能电路和第2 谐 振储能电路分别包括:一个第1节点和一个第2节点; 第 1和第2节点之间的一条第1支路,包括一个串联电感 器 ,一个第1中间节点和第1开关;第1节点和第2节点之 间的一条第2支点,包括一个电容器;和第3支路,连 在 第1支路的第1中间节点与第2节点之间,第3支路包 括 一个第2开关;其中,第1和第2开关控制流过第1和第 2谐振储能电路的电流。12.如申请专利范围第11项 所述之包含两个谐振储能电路 的电源,其特征在于,第1和第2谐振储能电路中每一 电 路还有下列各项与其相连:通过一第3开关将第1中 间节 点与负载的第1端相连的第4支路;和通过一第4开关 将 第1节点连到负载的第1端的第5支路。13.如申请专 利范围第11项所述之包含两个谐振储能电路 的电源,其特征在于,第1和第2谐振储能电路中每一 电 路还有下列各项与其相连:连在负载的第2端和第1 节点 之间的恒电流控制器。14.如申请专利范围第13项 所述之包含两个谐振储能电路 的电源,其特征在于,恒电流控制器包括:两个在线 性区 域中工作从而控制进入第1节点的电流的MOSFET。15. 一种包含两个谐振储能电路的电源,其系用于向负 载 供电的电源,其特征在于,它包括:一个具有一谐振 频率 的第1谐振储能电路,包括一个第1电容器和第1电感 器 ,它们基本决定了第1谐振储能电路的谐振频率;具 有与 第1谐振储能电路的谐振频率基本相等的谐振频率 的第2 谐振储能电路,包括基本决定第2谐振储能电路的 谐振频 率的第2电容器和第二电感器;用于将谐振储能电 路连到 负载的多个恒电流控制器;和用于有选择地互连谐 振储能 电路、恒电流控制器和负载的一组开关,其中,谐 振储能 电路、恒电流控制器和开关构造和配置成在第1和 第2主 时段中工作,第1和第2主时段中每一个都包括第1和 第 2次时段,其中:第1主时段的第1次时段形成了第2电 容器对负载供电并对第1谐振储能电路充电的时间 段;第 1主时段的第2次时段形成了第2电感器对第1谐振储 能 电路充电并向负载供电的时间段;第2主时段的第1 次时 段形成了第1电容器对第2谐振储能电路充电并向 负载供 电的时间段;和第2主时段的第2次时段形成了第1电 感 器对第2谐振储能电路充电并向负载供电的时间段 ;其中 ,所述开关控制次时段和主时段的定时。图1是一 高层次 框图,示出了本发明的电源的一个实施例。图2更 详细地 图示了图1的实施例。图2A和图2B示出了如图3所示 的第 一主时段的第一和第二次时段期间的电流流向。 图2C和图 2D示出了如图3所图示的第二主时段的第一和第二 次时段 (第三和第四时段)期间的电流流向。图3是某些电 压信号 波形和时间图,电压信号由栅极信号发器提供并送 到图1 和图2所示的开关和恒电流控制器的控制端(栅极) 。图4 示出了图1和图2所示的最佳的栅极信号放大器,图4 A和 图4B示出了它们的详图。图5A、图5B和图5C分别示 出了图 1和图2所示的最佳的栅极信号发生器、谐振储能 充电器
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