[发明专利]可安装具有多功能控制引线的电源模块的配电板

说明书

本发明涉及电源转换器，特别地，本发明涉及可安装具有多功能控制引线的电源的配电板。

越来越多的电子应用需要配电结构，其中电气负载的电流要求将电源移到尽量接近负载。如今的高速电子和电气部件需要的是它们自己的电源以适应其负载电流中的高瞬变，而不是接收交流线电压并产生直流或交流输出电压以由整个电气系统使用的单个电源。电力系统中的这种新概念通常被称为“配电结构”。这种电力结构可通过系统整流器来实现，该整流器将交流线电流转换成未调节的或轻微调节的直流电压，以及许多“负载点”电源。这种负载点电源从整流器接收直流电压并产生高度调节的直流电压，该直流电压能够适应非常大的电流瞬变(大的di/dt)。

要求负载点电源体积小，功率密度高，并可安装在靠近负载的电路板上。另外，负载点电源应当模块化以允许两个或更多个可与电源并联连接到高电流负载上，或可提供冗余。这种模块化允许单独设计，以适用于有变化电流需求的负载。但是，这些小的模块化电源提供多种设计结果。其高功率密度和小体积使得引线占用面积最小，并当被并联布置时可使得其有效分流。

小体积和高功率密度的要求使得电源模块由于在电路板上缺少空间以及使得引线的数量和引线占用面积最小而牺牲一些特性，从而这些模块在将安装其的系统电路板上占据尽可能小的空间。而且，分量值或参考电平的小变化将导致一个或两个并联的电源提供大部分负载电流而此时其余模块中的一些提供相对小的电流，或根本不提供电流。负载电流的不一致导致提供大部分电流的模块由于增加的热应力而损坏得更快，引起过早地出现故障。

相应地，所需要的是一种电源模块，其使得引线占用面积最小，并当与其它电源模块并联布置时能有效地分流。

本发明提供一种具有多功能控制引线的电源模块，该多功能控制引线允许停用模块，调整输出电压，以及更加平均地分配并联模块之间的电流。本发明的电源模块由电源系和控制器形成。电源系接收输入电压并产生适于给负载供电的调节的输出电压。电源系包括一个输入电压引线、一个输出电压引线和一个连接到输入电压和负载之间的公共引线。控制器被连接到电源系上并控制电源系将输出电压保持在其调节的电平上，而不管输入电压或负载电流要求的变化。控制器包括多功能控制引线以及用于设置输出电压的内部参考电压。

多功能控制引线通过允许向上或向下调节的控制器所使用的参考电压调整输出电压。多功能控制引线适于通过将参考电压降到零或通过停用控制器自身中的内部集成电路来停用电源模块。另外，多功能控制引线可在并联的电源模块之间提供改善的电流分配。由于电源模块之间的内部参考电压差是电流分配缺陷的主要原因，相互连接每个并联电源模块的多功能控制引线将每个模块中的参考电压设定到相同值，从而允许并联电源模块更加均匀地分流。

上述广泛概括了本发明优选的和可替换的特征，从而本领域普通技术人员可以更好地理解本发明下面的详细描述。下文将描述本发明的其它特征以构成本发明的保护主题。本领域普通技术人员可以理解：他们可容易地使用公开的内容和具体的实施例作为基础，来设计和变形用于实现本发明相同目的的其它结构。本领域普通技术人员可将意识到这样的等效构造不背离广泛形式的本发明的精神和保护范围。

为了更全面地理解本发明，在此结合附图来描述，其中：

图1是根据本发明原理的电源模块的电路图；

图2是具有连接到多功能控制引线上的外部控制电路的图1的电源模块的电路图；

图3是根据本发明电源模块的一个可替换实施例的电路图；

图4是根据本发明并联连接的两个电源模块的电路图；以及

图5A和5B分别表示具有没有连接到一起的多功能控制引线和连接到一起的多功能控制引线的并联模块的分流曲线图。

现在，参考图1，示出了可安装电源模块10的配电板的电路图，其包含了本发明的特征。电源模块10由电源系14和控制器12形成，电源系14是用于将输入电压转换成充分调节的输出电压的直流-直流转换器，控制器12用于控制电源系14。电源模块10包括用于输入电压引线V_in、输出电压引线V_out、公共引线V_ground和多功能控制引线CNTR的引出线。