專利名稱：主從式電流分配電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主從式電流分配電路，特別是涉及一種應(yīng)用于電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)的主從式電流分配電路。
背景技術(shù)：
請參閱圖1(a)，其為一已知技術(shù)中應(yīng)用于電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)的主從式電流分配電路，其中，主從式電流分配電路1由電壓放大器11、阻抗12、功率轉(zhuǎn)換級單元13、電流檢測單元14、等效二極管15、可調(diào)式放大器16、以及加法單元17所共同構(gòu)成。通過主從式電流分配電路1與二個并聯(lián)的電源供應(yīng)器PS1、PS2電連接，以達(dá)成穩(wěn)定分配電源供應(yīng)器PS1、PS2的輸出電壓與輸出電流的目的。
在主從式電流分配電路1當(dāng)中，必須加入一種能隙電壓以防止電源供應(yīng)器PS1、PS2彼此之間產(chǎn)生并聯(lián)誤差，造成輸出上的不穩(wěn)定，如等效二極管15便是分離元件(Discrete Component)在其線性操作區(qū)域(大約是0～0.4V)內(nèi)產(chǎn)生非線性狀況的一種方法。但這種能隙電壓在較大值時反而會使得電源供應(yīng)器PS1、PS2的輸出產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。
為了克服這個問題，已知技術(shù)中出現(xiàn)了一種解決方法，即是以電壓調(diào)降方法(Droop Method)設(shè)定主從式電流分配電路1從零負(fù)載至最大負(fù)載取一操作斜率(slope)＝ΔV/Vomax，其中ΔV為主從式電流分配電路1可使用的電壓范圍，而Vomax為輸出電壓的最大值。然而，這種方法的缺點是，當(dāng)ΔV越小或是Vomax越大時，并聯(lián)的電源供應(yīng)器的誤差會變大而使得二者無法于輕負(fù)載時并聯(lián)(如圖1(b)所示)，同時電源供應(yīng)器彼此之間的電壓必須非常小，而且，因為溫度漂移或是元件、零件的誤差也會造成電源供應(yīng)器無法并聯(lián)的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述已知技術(shù)中的缺陷，提出了本發(fā)明的主從式電流分配電路。
本發(fā)明的主要構(gòu)想為提出一種主從式電流分配電路，應(yīng)用于一電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)中，其中該電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)至少由一第一電源供應(yīng)器與一第二電源供應(yīng)器并聯(lián)而成，該主從式電流分配電路包括一電壓放大器；一功率轉(zhuǎn)換級單元，其一輸入端連接于該電壓放大器的一輸出端，其一輸出端連接于一負(fù)載；一電流檢測單元，其一輸入端連接于該功率轉(zhuǎn)換級單元的該輸出端與該負(fù)載；一等效二極管，其一輸入端連接于該電流檢測單元的一輸出端，其一輸出端連接于該電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)；一可調(diào)式放大器，其一反向輸入端連接于該電流檢測單元的該輸出端與該等效二極管的該輸入端，其一非反向輸入端連接于該等效二極管的該輸出端與該電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)；一加法單元，連接于該電壓放大器的一非反向輸入端與該可調(diào)式放大器的一輸出端；以及一有源電壓調(diào)降(Active Droop)單元，連接于該電流檢測單元的該輸出端；其中，通過該有源電壓調(diào)降單元在該負(fù)載小于一默認(rèn)值時，線性調(diào)整該主從式電流分配電路所具有的一操作電壓參考值，以降低該第一電源供應(yīng)器與該第二電源供應(yīng)器并聯(lián)于輕載時所產(chǎn)生的一誤差。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該電壓放大器還具有一負(fù)反饋電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該負(fù)反饋電路由一阻抗所構(gòu)成。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該操作電壓參考值為該輸出電壓的1％～5％。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該電流檢測單元的該輸出端與該可調(diào)式放大器的該非反向輸入端之間還具有一能隙(gap)電壓調(diào)變單元，用以調(diào)變該電流檢測單元的該輸出端與該可調(diào)式放大器的該非反向輸入端之間所具有的一能隙電壓。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該能隙電壓調(diào)變單元在該負(fù)載小于一默認(rèn)值時調(diào)升該能隙電壓，并在該負(fù)載大于等于該默認(rèn)值時調(diào)降該能隙電壓，以消除該第一電源供應(yīng)器與該第二電源供應(yīng)器并聯(lián)于輕載時所產(chǎn)生的一不穩(wěn)定現(xiàn)象。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該電壓放大器與該可調(diào)式放大器還連接于一軟啟動電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該軟啟動電路用以將該主從式電流分配電路輸出至該負(fù)載的一輸出電壓反饋至該軟啟動電路，啟動該軟啟動電路并同步于該輸出電壓的一比例值，以降低該第二電源供應(yīng)器在該第一電源供應(yīng)器之后工作時，在該輸出電壓所產(chǎn)生的一突波電壓值。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該比例值為90％～95％。
本發(fā)明通過下列附圖及詳細(xì)說明，得以一更詳細(xì)的了解。


圖1(a)是已知技術(shù)中應(yīng)用于電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)的主從式電流分配電路；圖1(b)是圖1(a)的并聯(lián)誤差降低前的波形圖(不具有有源電壓調(diào)降單元)；圖2(a)是本發(fā)明一較佳實施例的主從式電流分配電路方框圖；圖2(b)是根據(jù)圖2(a)繪制的有源電壓調(diào)降單元調(diào)變波形圖；圖3(a)是本發(fā)明另一較佳實施例的主從式電流分配電路方框圖(兼具有能隙電壓調(diào)變單元及軟啟動電路)；圖3(b)是圖3(a)的能隙電壓調(diào)變單元調(diào)變波形圖；圖3(c)是圖(a)的并聯(lián)誤差降低后的波形圖(兼具有有源電壓調(diào)降單元及能隙電壓調(diào)變單元)；圖3(d)是圖3(a)的軟啟動波形圖；圖3(e)是圖1(a)的突波現(xiàn)象波形圖；圖3(f)是另一已知技術(shù)的軟啟動波形圖；以及圖4是本發(fā)明又一較佳實施例的主從式電流分配電路的實際電路圖。
本發(fā)明附圖中所包含的各元件的標(biāo)號說明如下1、2、3、4 主從式電流分配電路11、21、31 電壓放大器12、22、32 阻抗13、23、33 功率轉(zhuǎn)換級單元14、24、34 電流檢測單元2415、25、35 等效二極管16、26、36 可調(diào)式放大器17、27、37 加法單元392、42軟啟動電路391、41能隙電壓調(diào)變單元
28、38、43 有源電壓調(diào)降單元PS1 第一電源供應(yīng)器PS2 第二電源供應(yīng)器具體實施方式
請參閱圖2(a)，其為本發(fā)明一較佳實施例的主從式電流分配電路方框圖，其中，主從式電流分配電路2應(yīng)用于第一電源供應(yīng)器PS1與第二電源供應(yīng)器PS2并聯(lián)所構(gòu)成的電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)中。主從式電流分配電路2由電壓放大器21、阻抗22所構(gòu)成的負(fù)反饋電路、功率轉(zhuǎn)換級單元23、電流檢測單元24、等效二極管25、可調(diào)式放大器26、加法單元27、以及有源電壓調(diào)降(ActiveDroop)單元28所構(gòu)成。其中，功率轉(zhuǎn)換級單元23的輸入端連接于電壓放大器21的輸出端、輸出端則連接于一負(fù)載，電流檢測單元24的輸入端連接于功率轉(zhuǎn)換級單元23的輸出端與該負(fù)載，等效二極管25的輸入端連接于電流檢測單元24的輸出端、輸出端則連接于第一電源供應(yīng)器PS1與第二電源供應(yīng)器PS2，可調(diào)式放大器26的反向輸入端連接于電流檢測單元24的輸出端與等效二極管25的輸入端、非反向輸入端則連接于等效二極管25的輸出端與第一電源供應(yīng)器PS1與第二電源供應(yīng)器PS2，加法單元27連接于電壓放大器21的非反向輸入端與可調(diào)式放大器26的輸出端，有源電壓調(diào)降單元28則連接于電流檢測單元24的輸出端。
請參閱圖2(b)，其為根據(jù)圖2(a)繪制的有源電壓調(diào)降單元調(diào)變波形圖，其調(diào)變方法是，有源電壓調(diào)降單元28用以在該負(fù)載小于一默認(rèn)值時(輕載)，線性調(diào)整該主從式電流分配電路3所具有的一操作電壓參考值，也就是該輸出電壓最大值的1％～5％，使得主從式電流分配電路3的操作線性斜率為ΔV(＝Vo×A)/(Io×B)，其中A＝1％～5％(比例值)，而B＝5％～10％(比例值)，此為建議的操作線性斜率，其中ΔV為主從式電流分配電路3可使用的電壓范圍，而Vo為該輸出電壓。
此法可提升主從式電流分配電路3的操作線性度及準(zhǔn)確性，使得主從式電流分配電路3可在較小負(fù)載及第一電源供應(yīng)器PS1與第二電源供應(yīng)器PS2的輸出電壓差較為寬松的情形下，降低第一電源供應(yīng)器PS1與第二電源供應(yīng)器PS2并聯(lián)時所產(chǎn)生的誤差于一輕載條件之下。
請參閱圖3(a)，其為本發(fā)明另一較佳實施例的主從式電流分配電路方框圖，其中，主從式電流分配電路3也可選擇性地分別或同時具有能隙電壓調(diào)降單元391以及軟啟動電路392。
能隙電壓調(diào)變單元392連接于電流檢測單元34的輸出端與可調(diào)式放大器36的非反向輸入端之間，用以調(diào)變電流檢測單元34的輸出端與可調(diào)式放大器36的非反向輸入端之間所具有的一能隙電壓。其調(diào)變方法是(請參閱圖3(b))，在該負(fù)載小于一默認(rèn)值時調(diào)升該能隙電壓，或是在該負(fù)載大于等于該默認(rèn)值時調(diào)降該能隙電壓，以消除第一電源供應(yīng)器PS1與第二電源供應(yīng)器PS2并聯(lián)于輕載時所產(chǎn)生的一不穩(wěn)定現(xiàn)象，并降低二者之間的并聯(lián)誤差于重載狀態(tài)。并聯(lián)誤差降低之后的波形圖如圖3(c)所示，由圖中可看出，相對于圖1(b)，第一電源供應(yīng)器PS1與第二電源供應(yīng)器PS2不論并聯(lián)于輕載或重載時均極為穩(wěn)定。
另外，通過將主從式電流分配電路3輸出至該負(fù)載的一輸出電壓反饋至軟啟動電路392，將軟啟動電路392的啟動點設(shè)于b點(請參閱圖3(d))、并同步于該輸出電壓的90％(建議的比例值)，以便有效降低第二電源供應(yīng)器PS2在第一電源供應(yīng)器PS1工作中以熱插入的方式加入并聯(lián)系統(tǒng)時，造成電源供應(yīng)器PS1的輸出電壓的波形上的突波電壓值。
由圖3(d)的波形圖可知，軟啟動電路392的啟動點設(shè)于該輸出電壓為b點、并且同步于該輸出電壓的90％～95％之時，電源供應(yīng)器PS1以及第二電源供應(yīng)器PS2的輸出電壓波形上的突波電壓值便被有效抑制。因此，軟啟動電路392不但可解決在并聯(lián)系統(tǒng)中，當(dāng)電源供應(yīng)器PS1正常輸出、而電源供應(yīng)器PS2以熱插入(hot-plugging)的方式加入并聯(lián)系統(tǒng)時，所造成電源供應(yīng)器PS1的輸出電壓的波形產(chǎn)生一信號過激(overshoot)的突波現(xiàn)象(如圖3(e)所示)。同時，也改善了已知技術(shù)中，為了解決此問題而在主從電流分配電路1中加入一軟啟動電路，但卻將運作起始點設(shè)于圖中a點、同步于并聯(lián)系統(tǒng)的輸出電壓Vo，所造成軟啟動功能不夠完全、仍有少許的突波產(chǎn)生的問題(如圖3(f)所示)。
請參閱圖4，其為本發(fā)明又一較佳實施例的主從式電流分配電路的實際電路圖，其中最上方的虛線框表示能隙電壓調(diào)變單元41，最下方的虛線框表示有源電壓調(diào)降單元43，中間的虛線框表示軟啟動電路42。主從式電流分配電路4在實際配置上，能隙電壓調(diào)變單元41以及軟啟動電路42可以選擇性地分別或同時與有源電壓調(diào)降單元43配置，以發(fā)揮穩(wěn)定第一電源供應(yīng)器PS1與第二電源供應(yīng)器PS2并聯(lián)狀態(tài)的功效，其中UVLO表示電壓過低鎖定，OP表示放大器，Buff表示緩沖器。
本發(fā)明可由本領(lǐng)域技術(shù)人員進行各種修飾，然而其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的申請專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種主從式電流分配電路，應(yīng)用于一電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)中，其中該電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)至少由一第一電源供應(yīng)器與一第二電源供應(yīng)器并聯(lián)而成，該主從式電流分配電路包括一電壓放大器；一功率轉(zhuǎn)換級單元，其一輸入端連接于該電壓放大器的一輸出端，其一輸出端連接于一負(fù)載；一電流檢測單元，其一輸入端連接于該功率轉(zhuǎn)換級單元的該輸出端與該負(fù)載；一等效二極管，其一輸入端連接于該電流檢測單元的一輸出端，其一輸出端連接于該電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)；一可調(diào)式放大器，其一反向輸入端連接于該電流檢測單元的該輸出端與該等效二極管的該輸入端，其一非反向輸入端連接于該等效二極管的該輸出端與該電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)；一加法單元，連接于該電壓放大器的一非反向輸入端與該可調(diào)式放大器的一輸出端；以及一有源電壓調(diào)降單元，連接于該電流檢測單元的該輸出端；其中，通過該有源電壓調(diào)降單元在該負(fù)載小于一默認(rèn)值時，線性調(diào)整該主從式電流分配電路所具有的一操作電壓參考值，以降低該第一電源供應(yīng)器與該第二電源供應(yīng)器并聯(lián)于輕載時所產(chǎn)生的一誤差。
2.如權(quán)利要求1所述的主從式電流分配電路，其中該電壓放大器還具有一負(fù)反饋電路。
3.如權(quán)利要求2所述的主從式電流分配電路，其中該負(fù)反饋電路由一阻抗所構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的主從式電流分配電路，其中該操作電壓參考值為該輸出電壓的1％～5％。
5.如權(quán)利要求1所述的主從式電流分配電路，其中該電流檢測單元的該輸出端與該可調(diào)式放大器的該非反向輸入端之間還具有一能隙電壓調(diào)變單元，用以調(diào)變在該電流檢測單元的該輸出端與該可調(diào)式放大器的該非反向輸入端之間所具有的一能隙電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的主從式電流分配電路，其中該能隙電壓調(diào)變單元在該負(fù)載小于一默認(rèn)值時調(diào)升該能隙電壓，并在該負(fù)載大于等于該默認(rèn)值時調(diào)降該能隙電壓，以消除該第一電源供應(yīng)器與該第二電源供應(yīng)器并聯(lián)于輕載時所產(chǎn)生的一不穩(wěn)定現(xiàn)象。
7.如權(quán)利要求6所述的主從式電流分配電路，其中該電壓放大器與該可調(diào)式放大器還連接于一軟啟動電路。
8.如權(quán)利要求7所述的主從式電流分配電路，其中該軟啟動電路用以將該主從式電流分配電路輸出至該負(fù)載的一輸出電壓反饋至該軟啟動電路，啟動該軟啟動電路并同步于該輸出電壓的一比例值，以降低該第二電源供應(yīng)器在該第一電源供應(yīng)器之后工作時，在該輸出電壓所產(chǎn)生的一突波電壓值。
9.如權(quán)利要求8所述的主從式電流分配電路，其中該比例值為90％～95％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種主從式電流分配電路，應(yīng)用于一電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)中，其中該電源供應(yīng)器并聯(lián)系統(tǒng)至少由一第一電源供應(yīng)器與一第二電源供應(yīng)器并聯(lián)而成，該主從式電流分配電路包括一電壓放大器；一功率轉(zhuǎn)換級單元，其一輸入端連接于該電壓放大器的一輸出端，其一輸出端連接于一負(fù)載；一電流檢測單元；一等效二極管；一可調(diào)式放大器；一加法單元；以及一有源電壓調(diào)降(Active Droop)單元，連接于該電流檢測單元的該輸出端；其中，通過該有源電壓調(diào)降單元在該負(fù)載小于一默認(rèn)值時，線性調(diào)整該主從式電流分配電路所具有的一操作電壓參考值，以降低該第一電源供應(yīng)器與該第二電源供應(yīng)器并聯(lián)于輕載時所產(chǎn)生的一誤差。
文檔編號H02J1/10GK1738140SQ20041005782
公開日2006年2月22日 申請日期2004年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月18日
發(fā)明者黃志雄 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司