[发明专利]并联稳压器

说明书

背景技术

本发明涉及稳压器。更具体地讲，本发明涉及用于使稳压器相互连接的 系统和方法，以提供简单的电流共享技术和改进的调节特性。

稳压器几乎在每个需要电力的装置中都能找到。稳压电路的作用是控制 和调节从电源到负载的电压，通常通过某些调节和调控电路。稳压电路的通常用 途是将由供电设施提供的AC(交流)电转化成适用于消费电子产品的调节DC(直流) 电压。所述电力供应通过稳压器控制。尽管稳压器作为独立系统工作，通常它们 被构造成集成电路(ICs)并用于各种用途，包括通信和计算系统。

可以将两个或多个稳压器连接在一起，以提供更大的输出电流。稳压器 并联的有利因素包括需要在较大面积上散热，以及增大输出电流。在某些情况， 可以将很多稳压器连接在一起，以向负载提供额外的电压。在其他情况，可以将 稳压器并联，以提供额外的负载电流。在这样的情况中，连接的稳压器通常被设 置成试图共享至负载的电流。这样做可能是为了促进负载平衡，和/或使系统的运 行保持在希望的峰值温度范围内。

如同生产，稳压器经历输出电压的很大变化，从而使得直接并联稳压器 之间的电流匹配的实现相当困难。

由每个并联稳压器提供的负载电流部分通常取决于相应稳压器的输出 电压和输出阻抗的差异。因此，当稳压器并联时，具有较高输出电压的稳压器通 常比具有较低输出电压的稳压器提供更大的电流。结果，具有较高输出电压的供 电可以向负载提供大部分或全部电流。另外，提供最高输出电压的稳压器在其他 稳压器开始提供电流之前可以限制过载。如果具有较高输出电压的稳压器还具有 两个(或多个)供应的较低输出阻抗，则这种不平衡状态进一步加剧。

并联稳压器的不平均分配负载电流可能降低电力系统的性能和可靠性。 这个问题对于表面安装的稳压器尤为值得关注，这是因为在安装到电路板上时功 率消耗的固有限制。在某些场合，由于所述严重的电流不平衡引起的额外热应力 可能使电源的部件寿命缩短50％或更多。

业已将各种技术用于平衡并联稳压器之间的电流。一种已知的均流技术 涉及使用“均流母线”配置，其中，输出电流信息在并联稳压器之间共享，以调节电 流。在所述系统中，电流感测电阻被用于产生代表并联稳压器的输出电流的电压。 该电压在均流母线上再现，并由稳压器监测，以确定要提供多少电流。因为电源 是根据内部误差电压(对于单独电源调节)和均流母线上的电压(对于群组调节) 提供电流的，所提供的电流大致相等。不过，这种结构的一个缺陷是，需要复杂 的控制器电路和稳压器之间的专门互相连接。

相应地，希望提供电路和方法，用于有效分配并联稳压器之间的电流， 而不降低电压调节。

另外，希望提供电路和方法，用于并联稳压器的热耗散，导致改进的均 流。

发明内容

提供了并联稳压器的电路和方法，它在并联稳压器之间有效共享电流， 并且不减弱电压调节。本发明的并联稳压器在广泛的工作范围内享有改进的热耗 散和均流。

在一个实施例中，提供了一种将两个或多个稳压器并联以提供组合的输 出电流的方法，包括提供第一稳压器，它产生基本恒定的电压，所述第一稳压器 具有功率输出级；所述第一稳压器输出级具有控制输入和输出，第二稳压器，它 产生基本恒定的电压，所述第二稳压器具有功率输出级；所述第二稳压器输出级 具有控制输入和输出，将第一稳压器输出级的控制输入连接到第二稳压器输出级 的控制输入，使得第一稳压器和第二稳压器的输出的电压基本相等；和，将第一 稳压器的输出与第二稳压器的输出并联，使得所产生的电流基本等于由第一稳压 器和第二稳压器产生的电流之和。

在某些实施例中，本发明还可以包括使第一稳压器输出级的控制输入和 输出之间的电压差最小。在某些实施例中可以使用具有小电阻值的镇流电阻，以 进一步改进输出电流的精度，而又不损失负载调节。本发明的其他方面包括有效 的热耗散，它使得热点，和在表面安装的电路板用途中单独安装的稳压器和散热 器的需要减到最小。