[发明专利]用于提供具有并联功能的电源转换的方法及装置

说明书

本发明要求2009年7月29日申请的名称为“具有并联功能的电源转换器”的美国临时申请案US61/229336为优先权，其内容完整地提供于本发明以供参考

技术领域

本发明涉及电源转换技术领域，尤其涉及一种用于提供具有并联功能的电源转换的方法及装置。

背景技术

在电子设计应用上，电源转换器扮演重要角色，用以有效地转换、控制及监测电能以期符合特定设计和功能需求。大体上，可设计出电源转换电路来接收输入信号，并且将输入信号转换为不同类型(例如AC至DC)或较高或较低数值(例如12V至6V，反之亦然)的输出信号。通常的应用包含个人电脑、服务器、电信系统、手机、汽车、医疗设备、游戏机及工业设备等等。可将多个电源模块并联连接，以适应高能源负载应用。为了达到此等应用，可使用许多方法使并联连接的电源模块之间得以有效共享电流，此等方法包含例如自然衰减(natural droop)、有源电流衰减(active current droop)及有源均流技术(active current sharing techniques)。

除了此等影响并联连接的电源模块之间均流的方法外，在这些应用中仍有必要维持模块间的相对温度平衡。这是因为当每一模块的冷却条件被认为不同时，通常的情形为模块之一处于低速气流，而其余并联模块处于高速气流。倘若仅欲平衡及维持电流，具有高速气流条件的模块将更冷，而具有低速气流条件者将展现较高温度，因而限制并联系统的电源容量(假设其将首先引起温度限制)。此外，具有较高温度的模块的寿命明显地降低。

发明内容

因此，如何发展一种进行电源转换同时满足温度条件的方法，实为目前本发明所解决的问题。

为达上述目的，本发明的较佳实施方式提供一种装置。该装置包括一第一电源模块，根据代表该第一电源模块的温度的一第一温度信号而产生一第一输出信号。该第一电源模块经安装以进行电源转换。该装置也包括一第二电源模块，与该第一电源模块并联。该第二电源模块系根据代表该第二电源模块的温度的一第二温度信号而产生一第二输出信号。该第二电源模块经安装以进行电源转换。

为达上述目的，本发明的较佳实施方式另提供一种方法。该方法包括通过并联的多个电源模块接收一输入信号。每一电源模块经安装以提供电源转换。该方法也包括产生代表所述多个电源模块的温度的多个温度信号。该方法也包括根据单独的温度信号，通过该电源模块产生多个输出信号。该方法进一步包括提供所述多个输出信号至一负载。

本发明提供方便的能源转换，同时维持并联的多个电源模块之间的温度平衡。因此，可依此安装电源模块以于电源系统内产生增加的输出电源容量，而无需提高每一电源单元之间的控制连接。

本发明其他方式、特征及优点，于考虑随后的详细说明，通过包括用以进行本发明的最佳模式的若干特殊实施例及施行，当可更加明白。本发明也可具有其他及不同的实施例，并且若干细节可为诸般修饰，都不脱如附权利要求所欲保护的范围。因此，附图及说明书在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

附图说明

图1A及图1B分别为本发明较佳实施例说明可维持温度平衡的并联排列的电源模块的方框图，以及根据本发明许多实施例于电源转换过程提供温度平衡的流程图。

图1C为本发明较佳实施例说明并联电源模块之间的温度平衡关系的示意图。

图2为本发明较佳实施例说明用以提供温度感测进而影响电源控制的电源模块的示意图。

图3A及图3B为根据不同实施例说明用于电源模块的例示温度感测电流的示意图。

图4为本发明较佳实施例说明具有并联排列的温度感测与电流感测的电源模块进而维持模块间的温度与电流平衡的方框图。

图5为本发明较佳实施例说明用以提供温度感测至电压感测及误差放大电路，进而影响电源控制的电源模块的示意图。

图6为本发明较佳实施例说明用以产生代表来自温度感测器与电流感测器的组合共享信号的电路的示意图。

图7为本发明较佳实施例说明提供温度感测器、电流感测器及共享总线，进而维持模块间的电流与温度平衡的并联排列电源模块的方框图。

图8为本发明较佳实施例说明用以提供温度感测及电流感测至有源共享电路，进而影响电源控制的电源模块的示意图。

图9为本发明较佳实施例说明有源共享电路与电压感测及误差放大电路的交互作用的例示电路架构的示意图。

上述附图中的附图标记说明如下：

101：电源模块            103：电源模块