可变结构输出不同电压的电源及其运行方法技术

一种适应性电压控制器和适应性控制输出电压的方法，用于一种直流电源，它具有第一和第二输出整流电路，可按变化结构连接，在直流电源的一个输出上提供双电压。该适应性控制器包括：结构确定电路，连接到所述输出，它产生结构信号，该结构信号是第一和第二输出整流电路的结构的函数；电压反馈电路，连接到所述结构确定电路；电压控制电路，连接到所述电压反馈电路。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的说来涉及功率转换，更具体地说涉及可以构造成提供不同输出电压的直流电源，以及提供不同输出电压的直流电源的运行方法。用户所依赖的通信系统的传统可靠性主要归因于系统运行于高可靠和有裕度的电源系统。用在通信中的电源系统通常包括直流电源，它将商用交流电流(AC)功率转换成直流(DC)功率，供给通信系统使用。为了适用于许多不同国家，直流电源必须在电压和频率的广泛范围内兼容。例如在欧洲的商用功率是220VAC,50Hz。然而，在美国的标准电压是120VAC,60HZ。此外，节电可以明显地降低线路电压，相反地，特别在晚上，照明负荷可能使线路电压上升。相应地，通常把电源设计成为运行在频率在47到65HZ之间，电压在80VAC到高至265VAC(通常称为“通用输入”)的范围内。直流电源将这一交流电压转换为直流电压，供给特殊通信系统中的通信设备用。直流电源一般包括电磁干扰(EMI)滤波器，功率因数校正电路和DC/DC变换器。采用EMI滤波器保证符合EMI标准，功率因数校正电路将商用交流功率转换为直流电压，例如400VDC电压，然后，DC/DC转换器将高直流电压降为通信设备内部插件板电源(BMP)所需要的低电压。通信设备通常运行在两种电压之一+24VDC和-48VDC。例如无绳设备通常需要+24VDC，然而，中央办公设备通常需要-48VDC。因此，通信电源设计为运行在+24VDC或者-48VDC。为了保持通信系统的高可用性，电源用在有裕度结构的电源系统中。即使在一个直流电源失效时，也要保证通信系统不间断运行。必须马上替换失效的电源，以保证有裕度和避免进一步发生服务中断。然而，提供服务者必须有电源的备品可以立即替换系统。因为通信设备要求不同电压，提供服务者必须保存两种类型的电源。从多种理由考虑，仅保存一种类型的电源是比较好的。相应地，在本领域中需要能够提供有多种输出电压(即+24VD或-48VDC)的直流电源，正如它所供电的系统所需要的。提供可变结构输出的一种方法是具有多个输出整流电路。输出整流电路可以串联或者并联结构来提供必要的输出电压。多个输出整流电路可以从单一的、公共变压器引出功率，并且把功率送到公共负荷。然而，每一个输出整流电路的输出电流可能由于元件的容限而变化。虽然每一个整流电路的输出功率相同，输出电压和电流也可能变化。诸如过电压和欠电压关断和输出电流限制的保护功能必然根据每一个输出流出的电流而定标，如果可以保证均分电流，就可以只在一个输出进行电流测量。在这些条件下，不需要对每一个整流电路分别检验保护功能。方便地均分电流的一个方法是使输出整流电路的元件匹配，保证电流平均地分配。然而，元件的匹配增加了直流电源制造的总时间和费用。保证电流均分的另一种方法是对每一个输出整流电路分别提供串联变压器。使分别的变压器的一次绕组串联，就可以强迫同一电流流过每一个变压器，从而流过每一个对应的输出整流电路。一旦保证了电流均分(通过上述的任何一种方法)，可以直接地控制一个输出整流电路中的电流，间接地控制了其他输出整流电路的电流。在保证电路均分和正确控制以后，下一步必须控制输出电压。然而，由于直流电源能够有选择地提供多种输出电压，必须研究适应于多种输出电压的电压控制技术。为了强调适应性电压控制技术的需要，用在一种直流电源中，这种电源具有第一和第二输出整流电路以可变结构连接，在直流电源的一个输出上输出两个电压，本专利技术提供一种适应性电压控制器和适应性控制输出电压的方法。在一个实施例中，适应性电压控制器包括(1)结构确定电路，连接到输出上，产生结构信号，其是第一和第二输出整流电路的结构的函数；(2)电压反馈电路，连接到结构确定电路上，在结构信号的基础上产生电压反馈信号；(3)电压控制电路，连接到电压反馈电路上，接受电压反馈信号，并按其功能来控制直流电源的输出电压。因此，本专利技术介绍了一种在电压控制器中用适应性电压反馈信号去提供不同输出电压的广泛概念。这样便允许用单一电压控制器去调节可变结构的直流电源的输出电压。在以下说明和描述双电压直流电源的同时，本专利技术的范围并不受限制。本专利技术一般提供一种适应性电压控制技术，它能够在采用本专利技术的电源输出上提供两种或者更多种不同电压。以上较为广泛地概述了本专利技术的特点，所以，熟悉本领域的技术人员可以更好地理解以下对本专利技术的详细叙述。以下将描述本专利技术的其他特点，它们形成本专利技术权利要求的主题。对于熟悉本领域技术的人员应该高兴的是他们可以方便地使用该公开的概念和特殊实施例，作为设计或者修正其他结构的基础，来实现本专利技术的相同目的，熟悉本领域技术的人员也应该理解，那些设备结构在最广泛的形式上并不偏离本专利技术的精神和范围。为了更充分地理解本专利技术，现在参照附图进行以下叙述。附图说明图1所示为根据本专利技术原则构成的直流电源的一个实施例；图2所示为根据本专利技术原则构成的直流电源的另一个实施例；先参考图1，所示为根据本专利技术原则构成的直流电源100的一个实施例。直流电源100包括第一和第二隔离变压器110,120(每个具有一次和二次绕组)，分别连接到第一和第二输出整流电路130和140上。在所示的实施例中，第一和第二变压器110,120具有相同的匝比。第一和第二变压器110,120为串联，因此，在第一和第二输出整流电路130和140之间平均地分配直流电源100的输出电流。但是，熟悉本领域的技术人员应该理解，也可以采用单个变压器。直流电源100进一步包括适应性电压控制器150，用于控制直流电源100的输出。在本专利技术的一个实施例中，第一和第二输出整流电路130,140各包括一个整流二极管和一个滤波电容。在最佳实施例中，第一和第二输出整流电路130和140各包括一对整流二极管，一个输出电感和一个滤波电容。第一和第二输出整流电路130,140以可选择的串联或者并联结构连接，在直流电源100的输出处提供双电压。在所示的实施例中，双电压为+24VDC和-48VDC。当然，直流电源100也可以构造成提供其他电压或者多于两种电压。第一和第二输出整流电路130和140如下连接。在并联结构中，第一和第二端1,2分别连接到第三和第四端3,4上。在串联结构中，第二和第三端2,3连接在一起，跨过第一和第四端1,4上提供输出电压。电压控制器150包括结构确定电路160，连接到直流电源100的输出上，它产生结构信号167，作为构造第一和第二输出整流电路130和140的功能。在本专利技术的这一实施例中，结构确定电路160包括一个比较器165和它的相关元件(例如电阻R4,R5，参考电压源Vref)。电压控制器150进一步包括电压反馈电路170，连接到结构确定电路160上，它在结构信号167的基础上产生电压反馈信号175和177。在本实施例中，电压反馈电路170包括两个电路，每一个具有由第一，第二和第三电阻R1,R2,R3形成的电阻阶梯，连接到电阻旁路开关Q1上。熟悉本领域的技术人员应该理解，在另一个实施例中，电压反馈电路170可以包括一个或者更多的电路，产生一个或者更多的电压反馈信号。两个电路的电压反馈信号175和177分别代表在直流电源100的输出和在负荷(未示出)上测定的输出电压。电压反馈信号175和177可以根据直流电源100的需要交替运行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适应性电压控制器，用于一种直流电源，该直流电源具有第一和第二输出整流电路，以可变结构连接，在所述直流电源的一个输出上提供双电压，所述适应性电压控制器包括：结构确定电路，连接到所述输出上，它产生结构信号，该结构信号是所述第一和第二输出 整流电路结构的函数；电压反馈电路，连接到所述结构确定电路，它在所述结构信号的基础上，产生电压反馈信号；电压控制电路，连接到所述电压反馈电路，它接受所述电压反馈信号并控制作为其函数的直流电源的输出电压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：维克托K李，刘锐音译，
申请(专利权)人：朗迅科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]