[发明专利]双向调节器

说明书

相关申请

本申请要求2006年9月25日提交的序列号为60/847,350，题为“双 向调节器”的美国临时专利申请的优先权，该临时专利申请通过引用整 体地结合到本文中。

技术领域

本发明涉及电源领域。尤其是，本发明涉及与电源装置一起使用的 集成电路调节器。

背景技术

在许多应用中，要求电压调节器提供处于预定范围内的电压。如果 输入电源超出某范围，那么一些电路就会遭受不确定且不合乎需要的作 用甚至是不可修理的损坏。

图6中示出了现有的稳压电源600。输入功率转换电路可包括：交 流发电机604、并联耦合到输入Vin的整流器607、同样并联耦合到输 入Vin且与变压器610的初级端耦连的电容器605、在漏极处与变压器 210的初级端耦连的开关608、以及与开关608的栅极耦连的脉宽调制 器(PWM)模块606。输入功率转换电路还可包括整流二极管620和电 容器618，其与变压器210的次级端并联耦合。电源600可包括电压调 节电路，该电压调节电路具有光耦合器电路612和齐纳(稳压)二极管 622。电源600采用PWM模块606来改变开关608的占空比。光耦合器 电路612与齐纳(稳压)二极管622共同合作给PWM模块606提供反 馈。PWM模块606相应地调节开关608的占空比以补偿负载623的输 出电压Vout中的任何变化。电容器C1还为电源600提供基本的滤波。 然而，这种类型的电源所要求的电容器C1的尺寸惊人地大。

因此，期望制作一种稳压电源，以大大减小滤波电容器C1的尺寸。

发明内容

本发明用于功率共享、电压共享调节。双向块是与负载并联耦合的 部分功率调节器。功率存储设备选择性地用于当感测到的电压超过阈值 时存储能量，而当感测到的电压低于阈值时提供能量。这些技术提供了 比先前现有的电路更有效的电路。此外，本发明降低了传统闭环系统的 复杂性。

根据本发明的第一个方面，提供了一种稳压电源装置。该装置包括 用于生成整流电压信号的输入功率转换电路。输出功率转换电路包括多 个开关元件。该输出功率转换电路被耦合以接收整流电压信号。输出功 率存储元件与输出功率转换电路耦连。输出功率双向调节电路包括与输 出功率转换电路耦连的集成电路。该双向调节电路包括控制信号，其用 于操作开关元件以将功率存储到输出功率存储元件中，并从输出功率存 储元件中输送功率给输出负载。

根据本发明的第二个方面，提供了一种调节电源装置的方法。该方 法包括用输出功率双向调节电路采样施加到负载上的电压。该调节电路 包括控制信号，其耦合到多个开关元件以操作该开关元件使其选择性地 作为用于供电的装置的升压和降压变换器。用双向调节电路来感测电 压。当施加到负载上的电压超过阈值时，将功率存储在功率存储元件中。 当施加到负载上的电压低于阈值时，给负载提供补偿功率。

根据本发明的另一个方面，提供了一种双向功率调节电路。该电路 包括用于接收整流信号的输入。该输入与感应元件耦连。第一开关元件 的漏极与该感应元件耦连，第二开关元件的漏极与该感应元件耦连。集 成电路调节器包含第一控制信号和第二控制信号，以控制第一和第二开 关元件，第一控制信号与第一开关元件的栅极耦连，第二控制信号与第 二开关元件的栅极耦连。

下述结合附图的说明将使得本发明的其他特征变得更加清楚。

附图说明

在所附的权利要求书中提出了本发明的新颖的特征。然而，为了解 释起见，下述图中提出了本发明的一些实施例。

图1示出了根据本发明实施例的用于调节电源电压的装置的功能框 图；

图2示出了根据本发明实施例的用于调节电源电压的装置的原理 图；

图3示出了根据本发明的变换实施例的用于调节电源电压的装置的 原理图；

图4示出了根据本发明的调节电压V_reg和输出V_out的波形图；

图5示出了根据本发明的调节电源装置的方法的过程流程图；

图6示出了现有的功率调节电路。

具体实施方式