多输出转换器及其控制制造技术

一种功率转换器，包括输入电路、输出电路以及控制器。输出电路可以包括多个输出端子，所述多个输出端子被配置为连接到多个负载。输入电路可以包括多个输入端子，所述多个输入端子被配置为连接到一个或多个电源。电感元件可以联接在输入电路与输出电路之间。输出电路可以以连接在两个输出端子之间的一个或多个电压补偿电路为特征，电压补偿电路被激活以补偿所述两个输出端子之一处的输出电压。

MULTI-OUTPUT CONVERTER AND ITS CONTROL

A power converter includes an input circuit, an output circuit and a controller. The output circuit may include a plurality of output terminals configured to be connected to a plurality of loads. The input circuit may include a plurality of input terminals configured to connect to one or more power sources. The inductance element can be connected between the input circuit and the output circuit. The output circuit may be characterized by one or more voltage compensation circuits connected between two output terminals, which are activated to compensate for the output voltage at one of the two output terminals.

【技术实现步骤摘要】
多输出转换器及其控制
技术介绍
本申请要求具有律师登记号007841.00372并且题为“SINGLEINDUCTORMULTIPLEOUTPUT(SIMO)CONVERTERANDCONTROLTHEREOF”的、于2017年7月21日提交的美国专利申请No.62/535,293的优先权，其公开内容通过其引用合并到本文并且构成其一部分。单电感器多输出(SIMO)转换器可以用于提供经由单个电感器从输入电压源转换的多个输出电压等级。单个电感器可以在开关周期的第一时间段期间被电流充电，并且可以在开关周期的第二时间段期间对电流放电以保持多个输出电压等级。由于每个输出可以连接到抽取可变电流的负载，因此可以证明对在多个输出中的每一个处保持适当的输出电压等级是有挑战性的。很多现有解决方案利用可产生对负载变化的缓慢响应的复杂控制电压回路或可能导致实质性损耗的控制方法。需要的是并且将有利的是，得到一种高效SIMO转换器，其对于输出负载变化控制具有快速、高效的控制方法。
技术实现思路
以下
技术实现思路
可以是仅出于说明性目的的一些本专利技术构思的简短概述，并且可以并非旨在限制或约束本专利技术以及具体实施方式中的示例。本领域技术人员从具体实施方式应理解其它新颖组合和特征。本文中所公开的实施例可以包括单电感器多输出(SIMO)转换器的布置以及用于其操作的方法。根据本公开一些方面，基于优先级的控制方法调节SIMO转换器的每个输出端子处的输出电压。转换器可以在每个输出端子处具有电压控制回路，并且电压控制回路可以使用相似方法或使用不同方法(例如比例控制、比例-积分控制、峰值电流模式等)得以实现。例如，根据一些方面，每个输出端子可以具有调节输出电压的比例-积分-微分(PID)控制回路。根据一些方面，一个输出端子可以具有调节输出电压的比例-积分-微分(PID)控制回路，其中，其它输出端子电压使用滞后控制回路受控。根据一些方面，单个PID控制回路可以依次调节输出电压端子中的每一个。根据特定实施例的特征，一个或多个电压补偿电路可以连接一个或多个输出端子。可以利用电压补偿电路以将电荷从第一输出传送到第二输出，以第一输出为代价来补偿第二输出，导致由调节第一输出的控制回路触发响应，这可以比由调节第二输出的控制回路进行的响应更有效。根据特定实施例的特征，可以多样地实现一个或多个电压补偿电路。例如，电压补偿电路可以包括被移动到接通(ON)状态的开关，并且可以利用该开关以将电荷从第一输出传送到第二输出，以第一输出为代价来补偿第二输出。根据一些特征，该开关可以具有可控漏极-源极电压降，其受控以基于第一输出端子处的电压而设置第二输出端子处的电压。根据特定实施例的特征，可以多样地实现一个或多个电压补偿电路。例如，电压补偿电路可以实现为模拟设备电路，例如低压差调节器、降压转换器等。一个或多个电压补偿电路的另一可能实现方式可以是数字受控电路。根据特定实施例的特征，所述一个或多个电压补偿电路可以与其它电路部件同步地受控，而在其它实施例中，所述一个或多个电压补偿电路可以被异步地受控。此外，根据特定实施例的特征，所述一个或多个电压补偿电路可以与其它电路部件一起受控，而在其它实施例中，所述一个或多个电压补偿电路可以具有可以具有独立控制系统。本文中所公开的特征可以包括封装为单个集成电路的输入电路、输出电路以及控制器。集成电路可以作为通用功率调节电路提供，芯片根据专用设计选项而提供连接用于添加分立式部件(例如电感元件(例如电感器和变压器绕组)、电容器、附加开关等)。在本文中本公开的一些说明性方面中，一个或多个电感元件(例如电感器、变压器、联接电感器等)可以具有不同绕组比例(第一绕组上的引线匝数与第二绕组上的引线匝数相比(例如1：1、1：4、3：1等))，并且可以包含缠绕在公共铁芯上的多于一组的初级绕组和/或多于一组的次级绕组。本文所公开的特征可以还包括提供多个输入连接的SIMO转换器，每个输入连接被配置为可连接到输入电源。SIMO转换器可以提供开关，以调节输入电源的参数(例如电压、电流、功率、温度等)。例如，SIMO转换器可以连接到多个光伏发电机，每个光伏发电机连接到对应输入端子，并且SIMO转换器可以根据最大功率点跟踪(MPPT)来控制光伏发电机，以用于增加光伏发电机的功率产额。如上所述，本
技术实现思路
可以仅为本文所描述的一些特征的概述。其可以并非全面的，并且其并非为对权利要求的限制。附图说明本公开的这些和其它特征、方面以及优点关于以下描述、权利要求以及附图将变得更好理解。本公开通过示例的方式示出，而不受限于附图。图1A是根据一个或多个说明性实施例的SIMO转换器的部分示意性部分框图。图1B是根据一个或多个说明性实施例的SIMO转换器的部分示意性部分框图。图1C是根据一个或多个说明性实施例的SIMO转换器的部分示意性部分框图。图1D是根据一个或多个说明性实施例的SIMO转换器的部分示意性部分框图。图1E是根据一个或多个说明性实施例的SIMO转换器的部分示意性部分框图。图1F是根据一个或多个说明性实施例的SIMO转换器的部分示意性部分框图。图2A是根据一个或多个说明性实施例的SIMO转换器的部分示意性部分框图。图2B是根据一个或多个说明性实施例的SIMO转换器的部分示意性部分框图。图2C是根据一个或多个说明性实施例的SIMO转换器的部分示意性部分框图。图2D是根据一个或多个说明性实施例的SIMO转换器的部分示意性部分框图。图2E是根据一个或多个说明性实施例的用于SIMO转换器的集成电路的部分示意性部分框图。图2F是根据一个或多个说明性实施例的SIMO转换器的部分示意性部分框图。图2G是根据一个或多个说明性实施例的SIMO转换器的部分示意性部分框图。图3A示出根据一个或多个说明性实施例的用于操作SIMO转换器的方法。图3B示出根据一个或多个说明性实施例的用于操作SIMO转换器的方法。图3C示出根据一个或多个说明性实施例的用于操作SIMO转换器的方法。具体实施方式在多个说明性实施例的以下描述中，参考附图，附图形成实施例的一部分，并且在附图中通过说明的方式示出可以实践本公开各方面的多个实施例。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它实施例，并且可以进行结构和功能修改。现参照图1A，图1A示出根据本公开一个或多个方面的单电感器多输出(SIMO)转换器。转换器100a可以包括输入电路101a和输出电路102a。输入电路101a可以被配置为连接到一个或多个电源In1、In2……Inn。电源In1、In2……Inn可以是一个或多个光伏(PV)发电机(例如PV电池、PV电池的子串、PV面板、PV面板的串)、风力涡轮机、水力涡轮机、燃料电池、电池和/或超级电容器。输入电路101a可以具有一个或多个输入端子，其中，输入电容器(例如Ci1、Ci2……Cin)联接在每个输入端子与基准端子之间(例如接地端子。根据一些方面，基准端子可以不是接地端子)。输入电路101a可以还包括联接在每个输入端子与第一中心节点X之间的开关(例如Si1、Si2……Sin)。附加开关Sgi可以联接在第一中心节点X与地线之间。开关Si1……S1n以及开关Sgi可以被切换以提供降压转换器功能，以用于将电源In1、In2……In本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率转换器，包括：输入端子，所述输入端子被配置为接收来自一个或更多个电源的功率；第一输出端子；第一存储设备，所述第一存储设备被耦合在所述第一输出端子和第一基准端子之间；第二输出端子，所述第二输出端子被配置为向负载提供功率；第二存储设备，所述第二存储设备被耦合在所述第二输出端子和第二基准端子之间；以及第一补偿支路，所述第一补偿支路被连接在所述第一输出端子和所述第二输出端子之间。

【技术特征摘要】
2017.07.21 US 62/535,2931.一种功率转换器，包括：输入端子，所述输入端子被配置为接收来自一个或更多个电源的功率；第一输出端子；第一存储设备，所述第一存储设备被耦合在所述第一输出端子和第一基准端子之间；第二输出端子，所述第二输出端子被配置为向负载提供功率；第二存储设备，所述第二存储设备被耦合在所述第二输出端子和第二基准端子之间；以及第一补偿支路，所述第一补偿支路被连接在所述第一输出端子和所述第二输出端子之间。2.根据权利要求1所述的功率转换器，还包括：第三输出端子，所述第三输出端子被配置为向负载提供功率；第三存储设备，所述第三存储设备被耦合在所述第三输出端子和第三基准端子之间；以及第二补偿支路，所述第二补偿支路被连接在所述第一输出端子和所述第三输出端子之间。3.根据权利要求1所述的功率转换器，还包括：第三输出端子，所述第三输出端子被配置为向负载提供功率；第三存储设备，所述第三存储设备被耦合在所述第三输出端子和第三基准端子之间；以及第二补偿支路，所述第二补偿支路被连接在所述第二输出端子和所述第三输出端子之间。4.根据权利要求1所述的功率转换器，还包括：至少一个电感元件，其被连接在所述输入端子与所述第一输出端子和所述第二输出端子中的两者之间。5.根据权利要求4所述的功率转换器，还包括：第一开关，所述第一开关被连接在所述电感元件和所述第一输出端子之间。6.根据权利要求1所述的功...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥菲尔·比伯，亚尼夫·哈查莫，M·盖兹特，
申请(专利权)人：太阳能安吉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL