專(zhuān)利名稱(chēng)：具有存儲(chǔ)電容和功率調(diào)節(jié)的開(kāi)關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及電源系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及從交流電源提供直流輸出的脫機(jī)電源。本發(fā)明特別適用于偏壓電源以及其他對(duì)成本敏感的應(yīng)用，例如使用微處理器的電器。
本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供前述專(zhuān)利中描述的通用改進(jìn)型脫機(jī)電源，但效率有了提高。
本發(fā)明的另一個(gè)重要目的是提供改進(jìn)的脫機(jī)隔離電源，所述電源在寬的直流輸入電壓和溫度范圍內(nèi)提供穩(wěn)定的直流輸出功率。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供運(yùn)行非?？煽康母倪M(jìn)型脫機(jī)電源，后者可以用堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)來(lái)制作。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將可以從下面詳細(xì)的描述和附圖中看出。
按照本發(fā)明，上述目的是通過(guò)提供這樣的電源系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述電源系統(tǒng)包括交流電源；用于在第一選擇時(shí)間間隔期間存儲(chǔ)來(lái)自交流電源的能量、并在第二選擇時(shí)間間隔期間將存儲(chǔ)的能量的至少一部分轉(zhuǎn)換為直流輸出的脫機(jī)電源；用以在第二選擇時(shí)間間隔期間斷開(kāi)脫機(jī)電源與交流電源的連接、以便減少傳導(dǎo)的電磁干擾的裝置；以及用以防止在第一和第二選擇時(shí)間間隔中因交流輸入電壓和溫度的改變而產(chǎn)生變化的功率調(diào)節(jié)裝置。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，功率調(diào)節(jié)裝置的有效范圍在工作交流輸入電壓85到265、溫度從低于零攝氏度到高于75攝氏度。
本發(fā)明的脫機(jī)電源最好包括用于控制第一和第二選擇時(shí)間間隔的開(kāi)關(guān)裝置，以及用于存儲(chǔ)用來(lái)在第二選擇時(shí)間間隔期間觸發(fā)開(kāi)關(guān)裝置以避免在這些時(shí)間間隔期間持續(xù)的功率消耗的節(jié)能裝置。
現(xiàn)回到附圖，

圖1舉例說(shuō)明一種偏壓電源系統(tǒng)，它用以從連接到一對(duì)輸入端子10a和10b的外部電源接收交流功率并在一對(duì)輸出端子11a和11b上提供穩(wěn)定的直流輸出。來(lái)自一個(gè)輸入端子的交流信號(hào)通過(guò)熔絲F1和電阻器R1加到二極管D1的正極，所述二極管起半波整流器的作用，僅僅讓交流輸入的正半周通過(guò)。電阻器R1起限流電阻的作用，它在二極管D1導(dǎo)通時(shí)限制來(lái)自輸入端子的能量沖擊(in-rush)。
整流后的輸入功率從二極管D1被傳送到存儲(chǔ)電容器C1，以儲(chǔ)存輸入的能量。電容器C1在交流輸入的每個(gè)正半周被充電，并周期性地在D1不導(dǎo)電的時(shí)間間隔期間放電。這可以在功率傳送到輸出端期間有效地將電源與交流輸入線路斷開(kāi)。當(dāng)電容器C1放電時(shí)，存儲(chǔ)的能量流經(jīng)與FET Q6串聯(lián)的變壓器T1初級(jí)繞組Lp。所述FET受以下描述的控制電路控制，所述電路通過(guò)將FET接通和斷開(kāi)來(lái)控制傳送能量到直流輸出端。
二極管D1起關(guān)斷開(kāi)關(guān)的作用，當(dāng)C1的能量傳送到輸出端時(shí)，它將脫機(jī)電源與直流電源斷開(kāi)，這發(fā)生在傳導(dǎo)電磁干擾中的大部分被產(chǎn)生時(shí)。因此，脫機(jī)電源產(chǎn)生的大部分傳導(dǎo)電磁干擾被限制在電源本身范圍內(nèi)，不會(huì)干擾其他電路或裝置。從以下描述中將可明確，脫機(jī)電源中產(chǎn)生電磁干擾的大多數(shù)切換和感應(yīng)變化發(fā)生于二極管處在斷開(kāi)模式時(shí)功率傳送期間。若有必要，可以使用有源開(kāi)關(guān)器件替代起無(wú)源開(kāi)關(guān)作用的二極管D1。
只要FET Q6導(dǎo)通，電流將流經(jīng)變壓器T1的初級(jí)繞組Lp，后者以具有電感Lp的電感器的形式儲(chǔ)存能量。所述電流將躍升到峰值Ipk，后者流經(jīng)連接FET Q6和公共端的電阻器R2。Ipk在電阻器R2上產(chǎn)生的電壓將導(dǎo)致控制電路斷開(kāi)FET Q6。隨著FET Q6的斷開(kāi)，在變壓器T1的初級(jí)繞組中建立的磁場(chǎng)將消失，磁場(chǎng)中存在的能量被傳送到變壓器T1的次級(jí)繞組Ls。這將產(chǎn)生輸出電流，后者流經(jīng)二極管D2到達(dá)輸出端子11a，并通過(guò)端子11b返回。連接在輸出端子之間的電容器C2使所述輸出變平滑，與電容器C2并聯(lián)的齊納二極管D3用于穩(wěn)定所述輸出電壓。當(dāng)電容器C1通過(guò)初級(jí)繞組放電時(shí)，二極管D2將阻止變壓器T1次級(jí)繞組中的傳導(dǎo)。
圖示的偏壓電源系統(tǒng)提供恒定的功率輸出。當(dāng)電阻器R2兩端的電壓增長(zhǎng)到代表最高電流值Ipk(它略微低于變壓器T1磁芯開(kāi)始飽和時(shí)的電平)的預(yù)選電平時(shí)，控制電路10將斷開(kāi)FET Q6。也就是說(shuō)，Ipk的值決定儲(chǔ)存在初級(jí)繞組Lp中的功率Eout，這可以從下面的公式中看出Eout＝1/2LpIpk2
其中Lp是變壓器初級(jí)繞組的電感，Ipk是流經(jīng)電阻器R2的最大電流。
在交流輸入的每個(gè)負(fù)半周的單個(gè)時(shí)間間隔期間，控制電路控制FET Q6把能量從電容器C1傳送到變壓器T1。在所述電路中，電阻對(duì)R3和R4兩端的電壓降將決定何時(shí)斷開(kāi)晶體管Q1，這發(fā)生在交流輸入的正半周、此時(shí)晶體管Q1的基極-發(fā)射極電壓Vbe為正。當(dāng)晶體管Q1斷開(kāi)時(shí)，F(xiàn)ET Q6和晶體管對(duì)Q2和Q3在電容器C1充電期間保持?jǐn)嚅_(kāi)。在交流輸入的負(fù)半周，晶體管Q1的基極-發(fā)射極電壓Vbe轉(zhuǎn)為負(fù)，Q1將接通，這使FET Q6接通并使電容器C1放電。
來(lái)自一個(gè)輸入端子的交流信號(hào)通過(guò)電阻器R3和R4加到二極管D4的正極，所述二極管的功能與二極管D1相同，起半波整流器作用，僅僅通過(guò)交流輸入的正半周。經(jīng)整流的輸入功率從二極管D4被傳送到存儲(chǔ)電容器C3，以儲(chǔ)存輸入的能量。與電容器C1相同，電容器C3在交流輸入的每個(gè)正半周中充電。齊納二極管D5用以限制電容器C3兩端的電壓，并相對(duì)獨(dú)立于交流輸入電壓使存儲(chǔ)的電荷標(biāo)稱(chēng)化。當(dāng)晶體管Q1接通時(shí)，電容器C3經(jīng)由晶體管Q1的發(fā)射機(jī)-集電極電路和電阻器R5放電到FET的柵極。此電路將提供必要的電壓以接通FET Q6。這樣選擇電容器C3和齊納二極管D5、使得電容器C3在達(dá)到Ipk值所需的時(shí)間間隔中僅僅存儲(chǔ)接通FET Q6所需的能量。通過(guò)減少所述電路的功率消耗，它提高了所述電路的效率。連接在二極管D4兩端的電容器C4用于濾除來(lái)自交流輸入電源的噪音。
當(dāng)FET Q6導(dǎo)通時(shí)，來(lái)自電容器C1的電流涌過(guò)FET Q6上升以便傳送能量到變壓器T1的初級(jí)繞組。所述電流上升導(dǎo)致當(dāng)R2兩端的電壓增長(zhǎng)到所選的參考電壓Vref時(shí)晶體管Q3接通。當(dāng)晶體管Q3接通時(shí)，它將接通晶體管Q2。晶體管Q2和Q3形成門(mén)閂電路，它通過(guò)壓低FET Q6柵極連接線的電壓而斷開(kāi)FET Q6。此門(mén)閂電路將FETQ6保持在斷開(kāi)狀態(tài)，直到電容器C3放電并且到達(dá)晶體管Q2和Q3的電源電流耗盡，從而斷開(kāi)該門(mén)閂電路。電阻器R6和R7用于決定斷開(kāi)門(mén)閂電路的電平。電容器C5并聯(lián)于電阻器R6，用以減少控制電路中產(chǎn)生的誤觸發(fā)。當(dāng)FET Q6斷開(kāi)時(shí)，在變壓器T1初級(jí)繞組中建立的磁場(chǎng)將消失，初級(jí)繞組中的能量將傳送到次級(jí)繞組。
齊納二極管D6的負(fù)極通過(guò)R5連接到FET Q6的柵極，用以防止Q6柵極上的電壓達(dá)到可以損壞Q6或?qū)е缕洳徽９ぷ鞯碾娖?。在FET Q6的柵極處，二極管D7連接在所述FET的源極和柵極之間以防止出現(xiàn)負(fù)峰值，并且另一個(gè)二極管D8與電阻器R5并聯(lián)，用以當(dāng)FET柵極處的電壓被門(mén)閂電路減小時(shí)迅速地?cái)嚅_(kāi)FET。
當(dāng)至此描述的電路用于涉及寬的工作溫度范圍的應(yīng)用場(chǎng)合時(shí)，晶體管Q2和Q3的基極-發(fā)射極結(jié)特性可隨溫度而改變，這又可以改變FET Q6接通和斷開(kāi)的時(shí)間間隔。具體地說(shuō)，晶體管的接通電壓(電阻器R7兩端的電壓)可隨溫度而改變。要避免時(shí)間間隔的這種變化，可將包括一對(duì)晶體管Q4和Q5的低功率比較器連接到FET Q6的柵極和源極。此比較器具有在電阻器R7上產(chǎn)生陡階梯式電壓變化的效果，因而晶體管Q3的接通時(shí)間總是大致相同，而不管因溫度改變而使接通晶體管Q3所需的特定電平如何變化。
所述比較器包括由電阻器R8和R9構(gòu)成的分壓器，它設(shè)置比較器的參考電壓Vref。此分壓器將FET Q6的接通電壓的一部分加到晶體管Q4的基極，而第二晶體管Q5的基極接收來(lái)自電阻器R2的FET側(cè)電壓。當(dāng)電阻器R2兩端的電壓增長(zhǎng)到等于參考電壓Vref時(shí)，晶體管Q5斷開(kāi)，晶體管Q4接通，將由電阻器R10設(shè)定的電流引導(dǎo)到電阻器R7。在電阻器R7上產(chǎn)生的電壓接著接通門(mén)閂電路并斷開(kāi)FETQ6。Q4和Q5的基極-發(fā)射極電壓都對(duì)溫度很敏感，因而當(dāng)溫度改變時(shí)，它們都將改變，從而避免因溫度改變而使FET的接通或斷開(kāi)時(shí)間間隔有任何變化。
圖2描述修改的控制電路10，它在交流輸入的每個(gè)負(fù)半周內(nèi)以多個(gè)時(shí)間增量中使電容器C1放電，而不是如圖1電路中那樣以單一增量。以多個(gè)時(shí)間增量使電容器C1放電允許放電時(shí)間間隔較短，同時(shí)，每個(gè)脈沖的能量較小，這又允許使用較小的變壓器。在具有相對(duì)較大的功率要求、導(dǎo)致需要較大尺寸的變壓器的應(yīng)用場(chǎng)合，這可以有明顯的優(yōu)勢(shì)。
在圖2電路中，與圖1相同，來(lái)自一個(gè)輸入端子10a的交流信號(hào)通過(guò)熔絲F1和電阻器R1加到二極管D1的正極，所述二極管起半波整流器作用，僅僅使交流輸入的正半周通過(guò)。電阻器R1起限流電阻的作用，它在二極管D1導(dǎo)通時(shí)限制來(lái)自輸入端子的能量沖擊。整流后的輸入功率從二極管D1被傳送到存儲(chǔ)電容器C1，以儲(chǔ)存輸入的能量。電容器C1在交流輸入的每個(gè)正半周期間被充電，并周期性在D1不導(dǎo)電的時(shí)間間隔內(nèi)放電。這可以在所述功率傳送到輸出端期間有效地將電源與交流輸入線路斷開(kāi)。當(dāng)電容器C1放電時(shí)，存儲(chǔ)的能量流經(jīng)與包括FET的集成電路20串聯(lián)的變壓器T1初級(jí)繞組Lp。
集成電路20是脫機(jī)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，如加州Sunnyvale市PowerIntegrations公司生產(chǎn)的TNY253、254或255。這些集成電路包括高壓功率MOSFET、振蕩器、高壓開(kāi)關(guān)電流源以及限流和熱斷路電路。所述集成電路包括漏極管腳D，它是MOSFET的漏極連接線，為啟動(dòng)和穩(wěn)態(tài)工作提供內(nèi)部工作電流；源極管腳S，它是MOSFET的源極連接線；旁通管腳BP，用于連接到作為內(nèi)部生成電源的外部旁通電容器C10；以及使能管腳EN，當(dāng)該管腳為高電平時(shí)將允許MOSFET接通、并且通過(guò)將管腳電位壓低到低電平來(lái)允許MOSFET截止。只要使能管腳EN保持高電平，則在振蕩器輸出的每個(gè)周期的開(kāi)端，內(nèi)部振蕩器將使MOSFET接通。當(dāng)電流躍升到電流極限值時(shí)MOSFET斷開(kāi)，然后，在振蕩器輸出的下一個(gè)周期的起點(diǎn)，MOSFET再次接通。MOSFET的接通和斷開(kāi)循環(huán)將繼續(xù)下去，直到使能管腳EN的電位被壓低到低電平。
返回到圖2，使能管腳EN上的電壓電平由晶體管Q10控制。一對(duì)晶體管R10和R11構(gòu)成分壓器，它決定何時(shí)接通晶體管Q10，這發(fā)生在晶體管Q10基極的電壓達(dá)到所選的閾電壓VT1。當(dāng)晶體管Q10接通時(shí)，管腳EN的電平被壓低以防止集成電路20中MOSFET的切換。當(dāng)晶體管10基極的電壓下降到低于閾電壓VT1時(shí)，晶體管Q10斷開(kāi)，這導(dǎo)致使能管腳EN上的電壓轉(zhuǎn)高、使得MOSFET可以在振蕩器輸出的下一個(gè)周期的起點(diǎn)接通。當(dāng)晶體管Q10斷開(kāi)時(shí)，連接于電容器C1正極和管腳EN之間的電阻器R12將決定管腳EN上的電壓電平。
齊納二極管D10的負(fù)極連接到集成電路20的使能輸入端EN，用以防止輸入端EN的電壓達(dá)到可以損壞FET或?qū)е虏徽９ぷ鞯碾娖?。電容器C10從開(kāi)關(guān)模塊20的BP端子接地，用以減少所述模塊中的誤觸發(fā)。
雖然以上已經(jīng)參考回掃功率傳送系統(tǒng)描述了本發(fā)明的使用，但是，顯然，其他類(lèi)型的傳送系統(tǒng)也是可以使用的。
權(quán)利要求
1.一種電源系統(tǒng)，它包括交流電源，包括電容器的脫機(jī)電源，用于在第一選擇時(shí)間間隔期間存儲(chǔ)來(lái)自所述交流電源的能量并在第二選擇時(shí)間間隔期間將所述存儲(chǔ)的能量的至少一部分轉(zhuǎn)換為直流輸出，在所述第二選擇時(shí)間間隔期間斷開(kāi)所述脫機(jī)電源與所述交流電源的連接的電源開(kāi)關(guān)裝置，至少所述第一選擇時(shí)間間隔與所述交流電源同步、以便在所述電源系統(tǒng)正常工作期間的所述第二選擇時(shí)間間隔期間、確保所述脫機(jī)電源與所述交流電源斷開(kāi)連接，以及功率調(diào)節(jié)裝置，它具有帶初級(jí)繞組的變壓器；用于在所述第二選擇時(shí)間間隔期間從所述電容向所述初級(jí)繞組提供電流的裝置；以及用于在預(yù)先選定的峰值電平的條件下并且基本上與溫度無(wú)關(guān)地中斷流到所述初級(jí)繞組的電流的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述功率調(diào)節(jié)裝置包括控制開(kāi)關(guān)，用以響應(yīng)代表所述預(yù)先選定的峰值電流電平的電壓而控制所述中斷裝置，所述電壓的峰值電平不管所述交流輸入電壓如何改變而基本上保持恒定、使得傳送到所述直流輸出端的能量基本上保持恒定。
3.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述功率調(diào)節(jié)裝置包括第二電容，用以存儲(chǔ)觸發(fā)所述電源開(kāi)關(guān)裝置及操作所述控制開(kāi)關(guān)所需的能量。
4.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述第一選擇時(shí)間間隔至少是來(lái)自所述交流電源的所述輸入信號(hào)的正半周的一部分。
5.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述第二選擇時(shí)間間隔發(fā)生在來(lái)自所述交流電源的所述輸入信號(hào)的負(fù)半周內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述脫機(jī)電源包括用于在每個(gè)所述第二選擇時(shí)間間隔中將基本上恒定量的所述存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)換為所述直流輸出的裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述脫機(jī)電源包括電容器和連接到所述電容器的可控開(kāi)關(guān)裝置，前者用以在所述第一選擇時(shí)間間隔期間存儲(chǔ)來(lái)自所述交流電源的所述能量，后者用于控制所述第二選擇時(shí)間間隔。
8.如權(quán)利要求7所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述可控開(kāi)關(guān)裝置與來(lái)自所述交流電源的交流輸入信號(hào)保持同步。
9.如權(quán)利要求7所述的電源系統(tǒng)，其特征在于包括控制裝置，用以在所述第一選擇時(shí)間間隔期間以及在每個(gè)所述第二選擇時(shí)間間隔中從所述電容器釋放選定量的能量后將所述開(kāi)關(guān)裝置斷開(kāi)。
10.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于包括用于在多個(gè)第二選擇時(shí)間間隔中每個(gè)所述第二選擇時(shí)間間隔連續(xù)對(duì)之間將所述存儲(chǔ)的能量的至少一部分轉(zhuǎn)換為所述直流輸出的裝置。
11.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于包括用于當(dāng)來(lái)自所述電源的所述交流輸入信號(hào)高于預(yù)定閾值電壓時(shí)存儲(chǔ)來(lái)自所述交流電源的所述能量的裝置，以及當(dāng)所述交流輸入信號(hào)低于所述閾值電壓時(shí)將所述存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)換為所述直流輸出的裝置。
12.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述脫機(jī)電源包括接收來(lái)自所述電源的交流信號(hào)的半波整流器以及接收來(lái)自所述整流器輸出的存儲(chǔ)電容器。
13.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述脫機(jī)電源包括用于在所述第二選擇時(shí)間間隔期間基本上恒定地向所述直流輸出端傳送所述存儲(chǔ)的能量的裝置。
14.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述脫機(jī)電源包括用以接收所述存儲(chǔ)的能量的變壓器以及用于在所述第二選擇時(shí)間間隔期間形成傳送所述存儲(chǔ)的能量到所述變壓器的路徑的開(kāi)關(guān)裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的電源系統(tǒng)，其特征在于包括用于在每個(gè)所述第二選擇時(shí)間間隔中的多個(gè)時(shí)間段期間形成傳送所述存儲(chǔ)的能量到所述變壓器的路徑的裝置。
16.一種電源系統(tǒng)，它包括交流電源，以及包括電容器的脫機(jī)電源，用以在第一選擇時(shí)間間隔期間存儲(chǔ)來(lái)自所述交流電的能量并且在第二選擇時(shí)間間隔期間將所述存儲(chǔ)的能量的至少一部分轉(zhuǎn)換為直流輸出，至少所述第一時(shí)間間隔保持與所述交流電源的頻率同步，在所述第二選擇時(shí)間間隔期間斷開(kāi)所述脫機(jī)電源與所述交流電源的連接的電源開(kāi)關(guān)裝置，以及功率調(diào)節(jié)裝置，它具有配備初級(jí)繞組的變壓器；用于在所述第二選擇時(shí)間間隔期間從所述電容向所述初級(jí)繞組提供電流的裝置；以及用于響應(yīng)代表預(yù)先選定的峰值電流電平的電壓而中斷流到所述初級(jí)繞組的電流的控制開(kāi)關(guān)，所述電壓的峰值電平不管所述交流輸入電壓的改變而基本上保持恒定、使得傳送到所述直流輸出端的能量基本上保持恒定，所述功率調(diào)節(jié)裝置還包括第二電容器，用以存儲(chǔ)觸發(fā)所述電源開(kāi)關(guān)裝置及操作所述控制開(kāi)關(guān)所需的能量量。
17.如權(quán)利要求16所述的電源系統(tǒng)，其特征在于至少所述第一選擇時(shí)間間隔與所述交流電源保持同步。
18.如權(quán)利要求16所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述第一和第二選擇時(shí)間間隔與所述交流電源保持同步。
19.如權(quán)利要求16所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述第一選擇時(shí)間間隔是來(lái)自所述交流電源的輸入信號(hào)的正半周的至少一部分。
20.如權(quán)利要求16所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述第二選擇時(shí)間間隔發(fā)生在來(lái)自所述交流電源的輸入信號(hào)的負(fù)半周內(nèi)。
21.如權(quán)利要求16所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述脫機(jī)電源包括用于在每個(gè)所述第二選擇時(shí)間間隔中將基本上恒定量的所述存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)換為所述直流輸出的裝置。
22.如權(quán)利要求16所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述脫機(jī)電源包括電容器和連接到所述電容器的可控開(kāi)關(guān)裝置，前者用以在所述第一選擇時(shí)間間隔期間存儲(chǔ)來(lái)自所述交流電源的所述能量，后者用以控制所述第二選擇時(shí)間間隔。
23.如權(quán)利要求22所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述可控開(kāi)關(guān)裝置與來(lái)自所述交流電源的交流輸入信號(hào)保持同步。
24.如權(quán)利要求22所述的電源系統(tǒng)，其特征在于包括控制裝置，用以在所述第一選擇時(shí)間間隔期間并且在每個(gè)所述第二選擇時(shí)間間隔中從所述電容器釋放選定量的能量后將所述開(kāi)關(guān)裝置斷開(kāi)。
25.如權(quán)利要求16所述的電源系統(tǒng)，其特征在于包括用于在多個(gè)第二選擇時(shí)間間隔中每個(gè)所述第二選擇時(shí)間間隔連續(xù)對(duì)之間將所述存儲(chǔ)的能量的至少一部分轉(zhuǎn)換為所述直流輸出的裝置。
26.如權(quán)利要求16所述的電源系統(tǒng)，其特征在于包括用于當(dāng)來(lái)自所述電源的所述交流輸入信號(hào)高于預(yù)定閾值電壓時(shí)存儲(chǔ)來(lái)自所述交流電源的所述能量的裝置，以及當(dāng)所述交流輸入信號(hào)低于所述閾值電壓時(shí)將所述存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)換為所述直流輸出的裝置。
27.如權(quán)利要求16所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述脫機(jī)電源包括接收來(lái)自所述電源的交流信號(hào)的半波整流器以及接收來(lái)自所述整流器的輸出的存儲(chǔ)電容器。
28.如權(quán)利要求16所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述脫機(jī)電源包括用于在所述第二選擇時(shí)間間隔期間基本上恒定地向所述直流輸出端傳送所述存儲(chǔ)的能量的裝置。
29.如權(quán)利要求16所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述脫機(jī)電源包括用以接收所述存儲(chǔ)的能量的變壓器以及用于在所述第二選擇時(shí)間間隔期間形成傳送所述存儲(chǔ)的能量到所述變壓器的路徑的開(kāi)關(guān)裝置。
30.如權(quán)利要求29所述的電源系統(tǒng)，其特征在于包括用于在每個(gè)所述第二選擇時(shí)間間隔中的多個(gè)時(shí)間段期間形成傳送所述存儲(chǔ)的能量到所述變壓器的路徑的裝置。
31.一種從交流電源提供備用直流功率的方法，所述方法包括在第一選擇時(shí)間間隔期間用電容存儲(chǔ)來(lái)自所述交流電源的能量，并在第二選擇時(shí)間間隔期間將所述存儲(chǔ)的能量的至少一部分轉(zhuǎn)換為直流輸出，在所述第二選擇時(shí)間間隔期間斷開(kāi)所述電容與所述交流電源的連接，至少所述第一選擇時(shí)間間隔保持與所述交流電源同步，以確保在所述電源系統(tǒng)正常工作期間在所述第二選擇時(shí)間間隔期間所述電容與所述交流電源斷開(kāi)連接，在所述第二選擇時(shí)間間隔期間從所述電容器向變壓器的初級(jí)繞組提供電流，在預(yù)先選定的峰值電流電平的條件下并且基本上與溫度無(wú)關(guān)地中斷向所述初級(jí)繞組的電流流動(dòng)。
32.一種從交流電源提供備用直流功率的方法，所述方法包括在第一選擇時(shí)間間隔期間用電容存儲(chǔ)來(lái)自所述交流電源的能量，并在第二選擇時(shí)間間隔期間通過(guò)利用所述存儲(chǔ)的能量向變壓器的初級(jí)繞組提供電流來(lái)將所述存儲(chǔ)的能量的至少一部分轉(zhuǎn)換為直流輸出，至少所述第一時(shí)間間隔保持與所述交流電源的頻率同步，在所述第二選擇時(shí)間間隔期間斷開(kāi)所述脫機(jī)電源與所述交流電源的連接，在所述第二選擇時(shí)間間隔期間從所述電容器向變壓器的初級(jí)繞組提供電流，響應(yīng)代表預(yù)先選定的峰值電流電平的電壓而中斷向所述初級(jí)繞組流動(dòng)的電流，所述電壓的峰值電平不管所述交流輸入電壓如何變化而基本上保持恒定、使得傳送到所述直流輸出端的的所述能量基本上保持恒定，以及在第二電容器存儲(chǔ)觸發(fā)所述電源開(kāi)關(guān)裝置及操作所述控制開(kāi)關(guān)所需的能量。
全文摘要
一種電源系統(tǒng)(圖1)包括交流電源(10a和10b)；以及脫機(jī)電源，用以在第一選擇時(shí)間間隔期間存儲(chǔ)來(lái)自交流電源的能量(C1)并在第二選擇時(shí)間間隔期間將存儲(chǔ)的能量的至少一部分轉(zhuǎn)換為直流輸出(11a和11b)。二極管(D1)或其他開(kāi)關(guān)在第二選擇時(shí)間間隔期間斷開(kāi)脫機(jī)電源與交流電源的連接，以減少傳導(dǎo)的電磁干擾。第一和第二選擇時(shí)間間隔最好與交流電源的頻率同步。
文檔編號(hào)H02M1/00GK1418397SQ01806659
公開(kāi)日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2001年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月19日
發(fā)明者K·W·凱澤爾, K·茲薩姆波基, R·A·紹夫爾 申請(qǐng)人:偏壓電力技術(shù)公司