开关电源和用于控制开关电源的输出电压的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于把输入电压(UEIN)变换为输出电压(UA)的开关电源(1)，其具有至少一由脉宽调制电路(9)以时钟方式控制的开关级(4)，其中设置有调节电路(8)，该调节电路作用于该脉宽调制电路(9)以改变该输出电压(UA)的幅值。该开关电源(1)特征在于，该调节电路(8)具有温度传感器(S)，该温度传感器设置用于测量该开关电源(1)的与负载相关的温度(T)，其中该调节电路(8)如此来设置，使得该输出电压(UA)随着温度(T)上升而下降。本发明专利技术另外还涉及一种用于控制开关电源(1)的输出电压(UA)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于把输入电压变换为输出电压的开关电源，其具有至少一由脉宽调制电路脉冲控制的开关级，其中设置有调节电路，该调节电路作用于该脉宽调制电路以改变该输出电压的值。另外本专利技术还涉及一种用于调节开关电源的输出电压的方法。
技术介绍
在开关电源中，输入交流电压通常首先被整流，并然后利用开关级被变换为明显更高频率的交流电压。该输入侧的高频交流电压比如借助变压器而被变换为输出侧的更小或更大的高频交流电压，并再次被整流。为了对如此获得的输出直流进行稳压，这种开关电源具有调节回路，该调节回路与所连接的负载无关地把该输出直流电压调节为一尽可能恒定的值。这在一种脉宽调制方法(PWM)中通过改变该开关级的脉冲控制的频率和/或脉宽或脉冲占空比来实现。为此该开关电源具有PWM开关级，其中该PWM开关级受该调节回路的影响。根据应用情况，开关电源除了输入侧开关级之外还可以具有设置在输出侧的开关级，或者不仅在输入侧、而且在输出侧都设置开关级，以把被整流的交流电压变换为更高频率的交流电压。为了给负载提供足够大的功率，已知的是把更多的电源相并联，如此使得给负载提供更大的输出电流。在这种并联的情况下，重要的是这些电源均匀地承载。这在没有实施附加调节的情况下通常不能实现，因为本身构造相同的、具有相同标称输出电压的电源在其实际输出电压上至少略微有差别，这在某些情况下导致这几个电源的输出电流相互有大的偏差。在没有附加调节的情况下，那么这些电源之一大多承载满负荷直至其电流界限，而其他的电源仅仅承载了剩余的所需负载。大承载的电源那么就长期运行在其功率界限上，由此其寿命大大降低。从而已知的是，测量每个并联电源的输出电流，并利用外部调节根据流过的输出电流分布如此来调节该输出电压，使得这些电源提供相同的电流分量。该电源在这种解决方式中被非常均匀地承载。但是由于需要外部接线，该解决方式是耗费的。
技术实现思路
从而本专利技术的任务是，提供一种开关电源，利用它在与另一尤其构造相同的开关电源并联时实现了均匀的电流承载，而不需要外部接线。该任务通过具有相应独立权利要求所述特征的用于调节开关电源输出电压的一种开关电源和一种方法而得到解决。有利的实施方式参见从属权利要求。前述种类的根据本专利技术的开关电源特征在于，该调节电路具有温度传感器，该温度传感器设置用于测量该开关电源的与负载有关的温度，其中该调节电路如此来设置，使得该输出电压随着温度上升而下降。在长时的大功率输出的情况下，该开关电源或该开关电源的至少几个部件(元件)就升温。根据本专利技术，该温度传感器就探测这种温升，并如此影响该调节电路，使得输出电压随着温度上升而下降。如果该电源与其他的电源一起工作于并联状态，那么该电源就由于受温度控制的输出电压的下降从而较小地承载。在与该电源的热惯性有关的某一时间延迟之后，所测量的温度从而再次下降。该输出电压上升，并且该电源再次更大地承载。但是，在该输出电压的温度相关性的适当斜率下，就不再形成重复的温度上升和下降，而是调节为最大程度的恒定，并在并联的电源上调节为均匀的负载分布并从而调节为均匀的温度分布。在不需要外部接线的情况下，在多个电源的并联中，负载从而相同地分布于所连接的电源上。在该开关电源的有利的扩展中，仅当温度高于给定的阈值温度时，那么该输出电压才随着温度上升而下降。该调节电路为此比如可以包含有针对该温度传感器的分析电路，其中该分析电路具有阈值开关。这样就避免了该输出电压在小功率范围内发生变化，并且还避免了该输出电压与环境温度之间所不期望的相关。直到元件受负载影响而具有明显升高的温度，其中这可以推断为负载不均衡分布，那么就开始进行与温度相关的调节机制。优选地把阈值温度选择为在70与100℃之间，并尤其优选地在85与95℃之间。在该开关电源的另一有利的扩展中，该输出电压随着温度上升而线性地下降。优选地该输出电压的下降在0.005与0.025V/K(伏特/开，也即V/℃)之间，并尤其优选地在0.015与0.02V/K之间。所述的降低可以相对简单地比如如此来实现，即该调节电路包含有分析电路，该分析电路具有针对该温度传感器的负反馈运放。在所测量的温度与该输出电压之间的线性函数关系可以在电路技术上被容易地实现，并在多个电源的并联电路中形成良好的调节特性，其中避免了进入到通常另一电源过载的调节状态。在一优选的实施方式中，该调节电路包含有电压调节。同样优选地该电压调节可选地作为电流调节来构造。在该开关电源的另一有利的扩展中，该温度传感器是热敏电阻。其可以作为热导体或作为冷导体来构造。但原则上也可以采用作为开关晶体管或作为半导体温度传感器来构造的温度传感器。该温度传感器优选地设置在该开关电源的输出侧，并与该开关电源的部件相热接触。比如该温度传感器可以与输出侧的整流器相耦合。但如果在此可以测量与负载相关的温度，那么也可以考虑布置在该开关电源的输入侧上。该开关电源优选地作为所谓的宽范围电源来构造。输入电压的值在此优选地处于10至300V的范围内，尤其优选地在15至265V的范围内。该任务另外还通过一种用于调节开关电源的输出电压的方法而得到解决，其中测量该开关电源的部件的与负载相关的温度，并根据所测量的温度来调节输出电压。优选地该输出电压随着温度上升而下降，并尤其线性地随温度下降。进一步优选地，如果该温度大于给定的阈值温度，那么该输出电压随着温度上升而下降。这参见结合该开关电压所阐述的优点。附图说明下面本专利技术借助附图的实施例来详细阐述。其中：图1示出了开关电源的示意电路图；图2示出了该开关电源一部分的详细电路图；以及图3示出了分析电路的输出电压与在该开关电源内所测量的温度之间的关系示意图；以及图4示出了该开关电源的分析电路的更详细的电路图。具体实施方式在图1中以电路框图示出了开关电源1。图1的开关电源1设置用于把输入电压UE、在此为输入交流电压，变换为输出电压UA(在此为输出直流电压)。该输入电压UE、典型地是电网电压通过整流器2而被变换为脉动直流电压U1，该脉动直流电压借助滤波组件3被平滑和/或滤波。为此该滤波组件3具有第一滤波电容C1。该直流电压U1通过具有开关器件41的开关级4而被脉冲施加给变压器5的初级绕组I。该直流电压U1利用该开关级4从而被变换为高频交流电压U2，该交流电压具有明显大于该输入交流电压UE频率的频率。利用该变压器5，该交流电压U3被变换为较小(或在某些应用情况下也较大的)值本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于把输入电压(UEIN)变换为输出电压(UA)的开关电源(1)，其具有至少一由脉宽调制电路(9)脉冲控制的开关级(4)，其中设置有调节电路(8)，该调节电路作用于该脉宽调制电路(9)以改变该输出电压(UA)的幅值，其特征在于，该调节电路(8)具有温度传感器(S)，该温度传感器设置成用于测量该开关电源(1)的与负载相关的温度(T)，其中该调节电路(8)如此来设置：使得该输出电压(UA)随着温度(T)上升而下降。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.25 DE 102013113012.71.用于把输入电压(UEIN)变换为输出电压(UA)的开关电源(1)，其具有至少一由脉宽调
制电路(9)脉冲控制的开关级(4)，其中设置有调节电路(8)，该调节电路作用于该脉宽调制
电路(9)以改变该输出电压(UA)的幅值，其特征在于，该调节电路(8)具有温度传感器(S)，
该温度传感器设置成用于测量该开关电源(1)的与负载相关的温度(T)，其中该调节电路
(8)如此来设置：使得该输出电压(UA)随着温度(T)上升而下降。
2.根据权利要求1所述的开关电源(1)，其中该输出电压(UA)仅在高于给定的阈值温度
(TS)时才随着温度(T)上升而下降。
3.根据权利要求2所述的开关电源(1)，其中该阈值温度(TS)在70与100℃之间，并尤其
在85与95℃之间。
4.根据权利要求2或3所述的开关电源(1)，其中该调节电路(8)包含有针对该温度传感
器(S)的分析电路(81)，其中该分析电路具有阈值开关。
5.根据权利要求1至4之任一项所述的开关电源(1)，其中该输出电压(UA)随着温度(T)
上升而线性下降。
6.根据权利要求5所述的开关电源(1)，其中下降的温度相关性在0.005与0.025V/K之
间，并尤其在0.015与0.02V/K之间。
7.根据权利要求5或6所述的开关电源(1)，其中该调节电路(8)包含有针对该温度传感

【专利技术属性】
技术研发人员：K·舒尔曼，M·布赫坎普，
申请(专利权)人：威德米勒界面有限公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE