反馈模组、多机串并联输出自动均压均流控制电路及应用制造技术

一反馈模组，包含：一输出电流反馈电路，接收一反馈输出电流及一电流反馈指令；一电压跟随电路，接收一电压反馈指令或一外部的反馈输出电压；一输出电压反馈电路，接收一反馈输出电压及一电压跟随电路输出的反馈指令，并且输出一汇流电压，及一电感电流反馈电路，接收一反馈电感电流及该输出电压反馈电路的汇流电压，并输出一工作周期电压；其中该汇流电压可与一外部的汇流电压汇流；该输出电流反馈电路的一电流反馈指令输入端的电压与该电压跟随电路的一电压反馈指令输入端的电压二者共同决定一共同电压。决定一共同电压。决定一共同电压。

【技术实现步骤摘要】
反馈模组、多机串并联输出自动均压均流控制电路及应用


[0001]一种功率电源多机输出控制电路，尤指一种反馈模组、功率电源多机串并联输出的自动均压均流控制电路、电源单元、功率电源单机及功率电源多机串并联输出组合。

技术介绍

[0002]现今市场上，提供直流电源的功率电源单机是极为普遍的，而且为了因应对各种负载电压与负载电流的需求，使用者经常需要将多个功率电源串联以提供更高的负载电压，或是将多个功率电源并联以提供更高的负载电流，或甚至将多个功率电源进行同时串并联的组合以提供更高的负载电压与负载电流，但是每个功率电源的输出电压/电流并不完全相同，尤其是当负载改变时，每个功率电源间的均压或均流输出更加难以控制，目前多个功率电源在串并联时，其常见的技术问题包含：
[0003]1.一般串联或并联时需要依实际情况做单机内的电路或参数调整，在应用上不方便。
[0004]2.一般串联或并联时的控制讯号较多，配线和控制方面较复杂。
[0005]3.在动态负载条件下的串并联的功率电源输出特性容易不同步，有可能发生在暂态瞬间，使得某些功率电源的输出电路/输出电流/输出功率有超过额定规格的情况。
[0006]4.要做到多个功率电源同时串联和并联的应用较困难。
[0007]5.功率电源并联的最大数量容易被限制。
[0008]6.电流精度会因功率电源单机并联的数量增加而变差。
[0009]7.在串并联数量组合后的总功率容易被打折，故需要将功率电源的功率加大或增加串并联功率电源的数量以符合需求的功率规格。
[0010]8.当工作在定电流模式(CC mode)时，并联的功率电源的数量增加容易发生不稳定的情况。
[0011]9.并联的功率电源其电路特性容易因为实际配线的方式和线阻差异而受到影响。
[0012]因此解决多个功率电源串并联的上述问题，是有迫切的需求。

技术实现思路

[0013]为了解决上述问题，本专利技术提供一种反馈模组、功率电源多机输出串并联自动均压均流控制电路、电源单元、功率电源单机及功率电源多机串并联输出组合，可以提供以下的优点：
[0014]1.降低并联控制和配线的复杂度：令功率电源在「电流源动作」条件下作多组功率电源之间的并联，可大幅降低功率电源之间的输出电压偏差问题造成的不均流问题，且可简化并联的控制和配线方式。
[0015]2.降低串联控制和配线的复杂度：令功率电源在「电压源动作」条件下作多组功率电源之间的串联，可大幅降低功率电源之间的输出电流偏差问题造成的不均压问题，且可简化串联的控制和配线方式。
[0016]3.降低同时串并联控制的复杂度：同上述1、2两点，若功率电源也能个别符合「电流源动作」或「电压源动作」的条件下做串并联组合应用，可大幅降低不均流和不均压的现象，且简化控制和配线方式。
[0017]4.维持总串并联功率＝功率电源单机功率
×
串并联台数：一般常见的功率电源在串并联应用时，其总串并联功率＝功率电源单机功率
×
串并联台数
×
串并联系数，该串并联系数小于1，故需增加功率电源单机的功率或串并联数量才能符合所需的规格。而本专利技术所提出的「自动均压均流控制电路」可使该串并联系数为1，故不需设计更大的功率电源或增加串并联数量来符合所需的规格。
[0018]5.降低并联应用时动态负载的震荡现象：一般常见的并联电路的动态负载容易发生追随的不稳定震荡现象。而本专利技术所提出的并联方式，在动态负载时仍能维持并联的功率电源间其输出电流自动均流的较佳特性。
[0019]6.功率电源模组化较容易：以共用电流命令或电压命令的「外部」控制命令方式做串并联的组合应用，未直接影响功率模组「内部」的电路动作，较容易做到功率电源的模组化和独立性。
[0020]7.免除串并联组合应用的调整：因改变「外部」控制命令方式做串并联的组合应用，故生产端不需针对串并联后不同的型号做任何电路或补偿器参数上的调整，而在客户端可让客户自行设定以符合所需。
[0021]8.串并联数量无限制(本专利技术的控制电路本身无限制，但整体串并联仍会被功率元件所限制)：因改变「外部」控制命令方式做串并联的组合应用，故理论上整体的动作不受串并联组合应用所影响，能维持单一功率电源与串并联后的整体的特性一致。
[0022]9.简易的串并联设定方式：在串并联的功率电源规格相同的情况下，可依据需求切换对应的控制命令即可完成串并联的组合应用。
[0023]本专利技术的反馈模组的主要技术手段包含：
[0024]一输出电流反馈电路，具有一输出电流反馈输入端以接收一反馈输出电流、一电流反馈指令输入端以接收一电流反馈指令Icommand或一控制指令Vstb、及一输出端；
[0025]一电压跟随电路，具有一电压反馈指令输入端以接收一电压反馈指令Vcommand或一外部的反馈输出电压、及一输出端；
[0026]一输出电压反馈电路，具有一输出电压反馈输入端以接收一反馈输出电压、一输入端、及一汇流输出端以输出一汇流电压，该输出电压反馈电路的输入端、该输出电流反馈电路的输出端、及该电压跟随电路的输出端三者为电连接；以及
[0027]一电感电流反馈电路，具有一电感电流反馈输入端以接收一反馈电感电流、一输入端、及一工作周期电压输出端以输出一工作周期电压，该电感电流反馈电路的输入端与该输出电压反馈电路的汇流输出端二者为电连接；其中该汇流输出端可与一外部的汇流输出端电连接；其中，
[0028]该输出电流反馈电路的输出端及该电压跟随电路的输出端择一动作以输出一连接点电压VP4，该连接点电压VP4由该输出电流反馈电路的该电流反馈指令输入端的电压与该电压跟随电路的电压反馈指令输入端的电压二者共同决定：该连接点电压VP4跟随该输出电流反馈电路的输出端的输出电压或跟随该电压跟随电路的输出端的输出电压。
[0029]较佳的，该输出电流反馈电路的该电流反馈指令输入端的电压可影响该输出电流
反馈电路的输出端的输出电压，使得当该连接点电压VP4大于等于该电压跟随电路的电压反馈指令输入端的电压时，该连接点电压VP4会被拉低并钳位在该电压跟随电路的电压反馈指令输入端的电压，且当该连接点电压VP4小于该电压跟随电路的电压反馈指令输入端的电压时，该电压跟随电路就不动作，此时该连接点电压VP4跟随该输出电流反馈电路的输出端的输出电压。
[0030]较佳的，该输出电流反馈电路包含：一比较器，该比较器具有一正端输入连接至该电流反馈指令输入端，以及一负端输入连接至一输入阻抗ZCI的一端及一回授阻抗ZCO的一端，该输入阻抗ZCI的另一端连接至该输出电流反馈输入端，该回授阻抗ZCO的另一端连接至该输出电流反馈电路的输出端，该比较器具有一输出端经由一电阻RC连接至该输出电流反馈电路的输出端。
[0031]较佳的，该电压跟随电路包含：一晶体管、及一比较器，该比较器具有一正端输入连接至该电压反馈指令输入端，该比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反馈模组，其特征在于，包含：一输出电流反馈电路，具有一输出电流反馈输入端以接收一反馈输出电流、一电流反馈指令输入端以接收一电流反馈指令或一控制指令、及一输出端；一电压跟随电路，具有一电压反馈指令输入端以接收一电压反馈指令或一外部的反馈输出电压、及一输出端；一输出电压反馈电路，具有一输出电压反馈输入端以接收一反馈输出电压、一输入端、及一汇流输出端以输出一汇流电压，该输出电压反馈电路的输入端、该输出电流反馈电路的输出端、及该电压跟随电路的输出端三者为电连接；以及一电感电流反馈电路，具有一电感电流反馈输入端以接收一反馈电感电流、一输入端、及一工作周期电压输出端以输出一工作周期电压，该电感电流反馈电路的输入端与该输出电压反馈电路的汇流输出端二者为电连接；其中该汇流输出端可与一外部的汇流输出端电连接；其中，该输出电流反馈电路的输出端及该电压跟随电路的输出端择一动作以输出一连接点电压，该连接点电压由该输出电流反馈电路的该电流反馈指令输入端的电压与该电压跟随电路的电压反馈指令输入端的电压二者共同决定：该连接点电压跟随该输出电流反馈电路的输出端的输出电压或跟随该电压跟随电路的输出端的输出电压。2.如权利要求1所述的反馈模组，其特征在于，该输出电流反馈电路的该电流反馈指令输入端的电压可影响该输出电流反馈电路输出端的输出电压，使得当该连接点电压大于或等于该电压跟随电路的电压反馈指令输入端的电压时，该连接点电压会被拉低并钳位在该电压跟随电路的电压反馈指令输入端的电压，且当该连接点电压小于该电压跟随电路的电压反馈指令输入端的电压时，该电压跟随电路就不动作，此时该连接点电压跟随该输出电流反馈电路的输出端的输出电压。3.如权利要求1所述的反馈模组，其特征在于，该输出电流反馈电路包含：一比较器，该比较器具有一正端输入连接至该电流反馈指令输入端，以及一负端输入连接至一输入阻抗的一端及一回授阻抗的一端，该输入阻抗的另一端连接至该输出电流反馈输入端，该回授阻抗的另一端连接至该输出电流反馈电路的输出端，该比较器具有一输出端经由一输出电阻连接至该输出电流反馈电路的输出端。4.如权利要求1所述的反馈模组，其特征在于，该电压跟随电路包含：一晶体管、及一比较器，该比较器具有一正端输入连接至该电压反馈指令输入端，该比较器具有一负端输入连接至该晶体管的射极同时连接至该输出电流反馈电路的输出端，该比较器具有一输出端连接至该晶体管的基极，该晶体管的集极接地。5.如权利要求1所述的反馈模组，其特征在于，该电压跟随电路包含：一场效晶体管、及一比较器，该比较器具有一正端输入连接至该电压反馈指令输入端，该比较器具有一负端输入连接至该场效晶体管的汲极同时连接至该输出电流反馈电路的输出端，该比较器具有一输出端连接至该场效晶体管的闸极，该场效晶体管的源极接地。6.如权利要求1所述的反馈模组，其特征在于，该电压跟随电路包含：一二极管、及一比较器，该比较器具有一正端输入连接至该电压反馈指令输入端，该比较器具有一负端输入连接至该二极管的阳极同时连接至该输出电流反馈电路的输出端，该比较器具有一输出端连接至该二极管的阴极。
7.如权利要求1所述的反馈模组，其特征在于，该输出电压反馈电路包含：一比较器，具有一正端输入连接至该输出电流反馈电路的输出端，一负端输入连接至一输入阻抗的一端及一回授阻抗的一端，该输入阻抗的另一端连接至该输出电压反馈输入端，该回授阻抗的另一端可选择性的连接至该输出电压反馈电路的输出端或该比较器的一输出端，该比较器的该输出端连接至该汇流输出端。8.如权利要求1所述的反馈模组，其特征在于，该电感电流反馈电路包含：一比较器，具有一正端输入连接至该汇流输出端，一负端输入连接至一输入阻抗的一端及一回授阻抗的一端，该输入阻抗的另一端连接至该电感电流反馈输入端，该回授阻抗的另一端可选择性的连接至该工作周期电压输出端或该比较器的一输出端，该比较器的该输出端连接至该工作周期电压输出端。9.如权利要求7所述的反馈模组，其特征在于，该比较器的该正端输入还经由一输入RC电路接地。10.如权利要求7所述的反馈模组，其特征在于，该比较器的该输出端还经由一输出电阻连接至该汇流输出端。11.如权利要求8所述的反馈模组，其特征在于，该比较器的该正端输入还经由一输入RC电路接地。12.如权利要求8所述的反馈模组，其特征在于，该比较器的该输出端还经由一输出电阻连接至该工作周期电压输出端。13.如权利要求8所述的反馈模组，其特征在于，该工作周期电压输出端还经由一输出RC电路接地。14.一种用于功率电源多机串并联输出的自动均压均流控制电路，其特征在于，该自动均压均流控制电路包含：一第一至一第N反馈模组，各反馈模组为如权利要求1所述的反馈模组，N为大于等于4的整数，该第一至该第N反馈模组分别具有一第一至一第N电感电流反馈输入端、一第一至一第N输出电压反馈输入端、一第一至一第N输出电流反馈输入端、一第一至一第N电流反馈指令输入端、一第一至一第N电压反馈指令输入端、一第一至一第N工作周期电压输出端；其中该第一至该第N电感电流反馈输入端分别接收一第一至一第N反馈电感电流；该第一至该第N输出电压反馈输入端分别接收一第一至一第N反馈输出电压；该第一至该第N输出电流反馈输入端分别接收一第一至一第N反馈输出电流；第一电流反馈指令输入端接收一电流反馈指令；第二至该第N电流反馈指令输入端皆接收一控制指令；第一电压反馈指令输入端接收一电压反馈指令；第二、第三、第五、第七、第九、第十一、
…
(以下依序增二)电压反馈指令输入端接收该第一反馈输出电压；第四、第六、第八、第十
…
(以下依序增二)电压反馈指令输入端分别接收第三、第五、第七、第九、第十一、
…
(以下依序增二)反馈输出电压。15.一种用于功率电源多机串并联输出的自动均压均流控制电路，其特征在于，该自动
均压均流控制电路包含：一第一至一第N反馈模组，各反馈模组为如权利要求1所述的反馈模组，N为大于等于4的整数，该第一至该第N反馈模组分别具有一第一至一第N电感电流反馈输入端、一第一至一第N输出电压反馈输入端、一第一至一第N输出电流反馈输入端、一第一至一第N电流反馈指令输入端、一第一至一第N电压反馈指令输入端、一第一至一第N工作周期电压输出端；其中该第一至该第N电感电流反馈输入端分别接收一第一至一第N反馈电感电流；该第一至该第N输出电压反馈输入端分别接收一第一至一第N反馈输出电压；该第一至该第N输出电流反馈输入端分别接收一第一至一第N反馈输出电流；第一电流反馈指令输入端接收一电流反馈指令；第二至第N电流反馈指令输入端分别接收各别的控制指令；第一电压反馈指令输入端接收一电压反馈指令；第二至第N电压反馈指令输入端接收第一反馈输出电压。16.如权利要求14所述的用于功率电源多机串并联输出的自动均压均流控制电路，其特征在于，该电压反馈指令、该电流反馈指令为介于0V至一固定电压(VDD)之间的一可调电压，该控制指令为该固定电压。17.一种用于功率电源多机串并联输出的自动均压均流控制电路，其特征在于，该自动均压均流控制电路包含：一第一至一第N反馈模组，各反馈模组为如权利要求1所述的反馈模组，N为大于等于4的整数，该第一至该第N反馈模组分别具有一第一至一第N电感电流反馈输入端、一第一至一第N输出电压反馈输入端、一第一至一第N输出电流反馈输入端、一第一至一第N电流反馈指令输入端、一第一至一第N电压反馈指令输入端、一第一至一第N工作周期电压输出端、一第一至一第N汇流输出端；其中该第一至该第N电感电流反馈输入端分别接收一第一至一第N反馈电感电流；该第一至该第N输出电压反馈输入端分别接收一第一至一第N反馈输出电压；该第一至该第N输出电流反馈输入端分别接收一第一至一第N反馈输出电流；该第一至该第N电流反馈指令输入端皆接收一电流反馈指令；该第一至该第N电压反馈指令输入端皆接收一电压反馈指令；该第一至该第N汇流输出端连接在一起；该第一至该第N工作周期电压输出端分别输出一第一至一第N工作周期电压。18.如权利要求17所述的用于功率电源多机串并联输出的自动均压均流控制电路，其特征在于，该电压反馈指令、该电流反馈指令为介于0V至一固定电压(VDD)之间的一可调电压。19.一种用于功率电源多机串并联输出的自动均压均流控制电路，其特征在于，该自动均压均流控制电路包含：一第一至一第N反馈模组，各反馈模组为如权利要求1所述的反馈模组，N为大于等于4的偶数，该第一至该第N反馈模组分别具有一第一至一第N电感电流反馈输入端、一第一至一第N输出电压反馈输入端、一第一至一第N输出电流反馈输入端、一第一至一第N电流反馈指令输入端、一第一至一第N电压反馈指令输入端、一第一至一第N工作周期电压输出端、一第一至一第N汇流输出端；其中
该第一至该第N电感电流反馈输入端分别接收一第一至一...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹镇旭，陈俊延，林政谚，简盟展，
申请(专利权)人：固纬电子实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：