[发明专利]整合式偏压及待机电力供应电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力供应器，且更特定言之涉及通过利用整合式偏压及待机电力供应电路来改良电力系统的效率。

背景技术

电力供应器、有时称为电力供应单元或PSU为供应电能或其他类型能量至负载或负载群组的设备或系统。在一些实施例中，电力供应器可被配置以将一种形式的电力转换成另一形式，诸如将交流(“AC”)电力转换成直流(“DC”)电力。通常通过并入电路以将电力供应器的输出电压及/或电流紧紧控制至特定值来进行电力供应器的调节。即使呈现给电力供应器的输出的负载发生变化或电力供应器的输入处发生任何适当电压变化，该特定值通常仍得以紧密地维持。

例如，在诸如计算机的电子设备中，电力供应器通常被设计以将诸如传统上由传统墙壁插口(wall socket)提供的AC电压输入转换成若干低电压DC电力输出用于传输至电子设备的内部组件。通常在可包括各种级、诸如整流级、诸如主动式谐波滤波器的预调节级、调节器/削波器(chopper)级等等的级中执行转换。这些级可被配置成各种拓朴，诸如，升压级、降压级(buck stage)或其他派生拓朴。

除提供主电力输出至各种电子设备外，电力供应器常常被配置以提供辅助及待机电力至电子设备内的后台系统及子系统。例如，即使在电子设备未完全运作或断开时，可能仍需要电力来供电给系统时钟、系统控制器、系统监视器等等。传统电力供应器通常包括若干电力转换级以便提供主电力以及待机及辅助电力。在一些实施例中，电力供应器自身可能需要辅助电力以便使电力供应器内的控制及驱动电路运作。此通常通过利用反激级(flyback stage)以建立偏压电压来实现。通常通过实施额外转换级而从主输出电压得到这种偏压电压，实施额外转换级可能实施起来昂贵且降低电力供应器的效率。

例如，在提供12伏特主输出电压的电力供应器中，DC至DC调节器可用以将该12伏特输出转换成3.3伏特输出以提供电力至待机电路。额外DC至DC调节器导致显著额外电力损失且可能实施起来成本高。此实施例是效率低的，因为效率低下是复合的，其中3.3伏特电力被多次转换且在每一级处发生损失。在一些实施例中，可能需要若干额外DC至DC调节器以产生在辅助及待机电路中可能需要的额外电压电平。提供待机及辅助电力的这种传统方法的最终结果是电力系统总效率较低且成本较高。

发明内容

从前文的论述，应了解存在对于整合偏压及待机电力供应电路以更有效地提供待机及辅助电力的装置、系统及方法的需要。有利地，此装置、系统及方法将经由电力供应器的第一级中的电感器产生偏压电压以提供待机及辅助电力而不过度使用反激转换器或额外DC至DC转换器。多数电力供应器包括用于调节电力的第一级，该第一级包括作为拓朴的部分的电感器。例如，常见拓朴是升压转换器，其包括电感器、开关、二极管及电容器。根据本发明，次级绕组(secondary winding)可与第一级的电感器耦接以提供偏压输出电压，该偏压输出电压可用于供电给诸如电力供应器的控制电路的辅助电路。通过利用经由第一级的电感器所产生的电压，可从电力供应器消除传统串联连接的反激及DC至DC转换器，由此改良效率并降低成本。

已回应于此项技术的目前状态且具体地回应于此项技术中尚未被当前可用的电力供应器完全解决的问题及需要而开发出本发明。相应地，已开发本发明以提供一种以有效低成本方式提供偏压电压的装置、系统及方法，其克服此项技术中的许多或所有以上所述的缺点。

以有效低成本方式提供偏压电压的装置具备多个模块及级，包括第一切换调节器级、第二切换调节器级及次级偏压模块。

该第一切换调节器级接收输入电压并提供中间已调节输出电压作为输出，且该第一切换调节器级包括至少一个电感器。该第二切换调节器级接收来自该第一切换调节器级的该中间已调节输出电压作为输入并输出已调节主输出电压。该第二切换调节器级包括至少一个开关控制器，该至少一个开关控制器提供一个或多个信号至该第二切换调节器级中的一个或多个开关以调节该第二调节器级的该主输出电压。该次级偏压模块利用与该第一调节器级的电感器耦接的次级绕组来提供次级偏压输出电压至该第二切换调节器级的该开关控制器。该次级偏压输出电压参考该第二切换调节器级的该主输出电压。