專利名稱：提供一個(gè)被耦合的線性調(diào)整的輸出電壓的電源裝置的電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明按照權(quán)利要求1的前序部分涉及提供一個(gè)被耦合的線性調(diào)整的輸出電壓的電源裝置的電路裝置。
具有較高的數(shù)據(jù)處理能力的計(jì)算機(jī)裝置或者個(gè)人計(jì)算機(jī)越來越要求具有較高功率的電源系統(tǒng)。為了應(yīng)用該電源裝置，該電源裝置能夠通過與可以并聯(lián)連接的相同形式的電源裝置進(jìn)行構(gòu)成，以使其一方面具有一種形式的電源裝置，另一方面能夠滿足電流需求的要求。然而不能夠滿足單一的電流需求。在此必需保證電流分量的平均分配，其中該電源裝置提供一個(gè)總電流。以此達(dá)到了電源裝置的平均負(fù)載和以此的盡可能長(zhǎng)的使用時(shí)間。另外延長(zhǎng)了在電源系統(tǒng)中的冗余量，以使當(dāng)一個(gè)電源裝置損壞時(shí)，該電源系統(tǒng)能夠繼續(xù)沒有損壞或者中斷地驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置或者個(gè)人計(jì)算機(jī)。
從權(quán)利要求1前序部分出發(fā)的說明書DE 195 06 405 C1公開了一種電源裝置，其通過提供相同形式的被耦合的線性調(diào)節(jié)的輸出電壓的電源裝置構(gòu)成。該單獨(dú)的電源裝置滿足了上述的標(biāo)準(zhǔn)。其并行于一個(gè)冗余的電源系統(tǒng)可共同切換地具有一個(gè)在當(dāng)時(shí)的電源裝置上平均分配地輸出電流分量。為了保持例如在一個(gè)電源裝置輸出短路的情況下的冗余量，該電源裝置的輸出端通過一個(gè)肖脫基二板管從計(jì)算機(jī)裝置或者個(gè)人計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)輸入端去耦合。在較大數(shù)量的電源裝置的情況下在作為實(shí)際情況的電源系統(tǒng)中為了構(gòu)成電源系統(tǒng)必需保持一個(gè)冗余的電源系統(tǒng)，在此該出錯(cuò)的電源裝置能夠在工作中被替換。
已知的電源裝置的缺點(diǎn)是，在一個(gè)還沒有調(diào)整的被耦合的輸出電壓通過電源裝置的主要部分的損壞而出錯(cuò)時(shí)，或者在控制用于此被耦合的輸出電壓的調(diào)整晶體管的出錯(cuò)的電流調(diào)節(jié)器的情況下，電流調(diào)節(jié)器的輸出電壓遠(yuǎn)離零值，以此構(gòu)成的電源系統(tǒng)至少用于此輸出電壓的部分全部出錯(cuò)。為此的基礎(chǔ)是該預(yù)防措施，以在電源系統(tǒng)的內(nèi)部在各個(gè)電源裝置上實(shí)現(xiàn)平均的電流分配。具體的是在此選擇通用的并行控制總線，其上產(chǎn)生一個(gè)電傳輸值，該值是用于描述所得到的理論電流的標(biāo)準(zhǔn)，并且其由單獨(dú)的電源裝置得到以相應(yīng)地調(diào)節(jié)輸出電流。所有的沒有出錯(cuò)的被要求提供較高的電流的電源裝置通過通用的并行控制總線被相互告知，沒有較高的電流是必需的，以此調(diào)整出錯(cuò)的電源裝置，直到該電源系統(tǒng)損壞。
以此本發(fā)明的任務(wù)是改善在開頭所述的電源裝置的電路裝置，盡管一個(gè)還沒有被調(diào)節(jié)的被耦合的輸出電壓損壞或者一個(gè)控制用于此輸出電壓的調(diào)整晶體管的電流調(diào)節(jié)器損壞，一個(gè)通過此電源裝置構(gòu)成的電源系統(tǒng)能夠保持工作。
此任務(wù)通過在權(quán)利要求1特征部分中的特征進(jìn)行解決。
以此該電源裝置通過插入一個(gè)具有相應(yīng)的電阻布置的電壓調(diào)節(jié)器得到了一個(gè)電壓調(diào)節(jié)窗口。
該電流調(diào)節(jié)器不再直接確定調(diào)整晶體管的控制，并且以此確定電源裝置的輸出電壓，而是確定用于插入的在一個(gè)通過電流調(diào)節(jié)器的參考電壓、不同的電阻和輸出電壓的公差窗口內(nèi)部的電壓調(diào)節(jié)器的理論電壓。
通過以此方式產(chǎn)生的理論電壓與在通用的連接導(dǎo)線上產(chǎn)生的電源系統(tǒng)的通用的輸出電壓的比較，該插入的電壓調(diào)節(jié)器確定了電源裝置的輸出電壓。
如果現(xiàn)在一個(gè)被耦合的輸出電壓或者控制用于此輸出電壓的調(diào)整晶體管的電流調(diào)節(jié)器的并聯(lián)連接的電源裝置中損壞的話，這能夠出現(xiàn)在所有的并聯(lián)連接的電源裝置中為了改變輸出電壓的在通過插入的電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的公差窗口的內(nèi)部。該公差窗口必需大于最小的輸入電壓、參考電壓和其他的影響輸出電壓的電壓的要處理的公差。
本發(fā)明的其他有利的結(jié)構(gòu)位于從屬權(quán)利要求中。
如果該公差窗口以此方式調(diào)整，即小于特定的輸出電壓公差，在損壞單個(gè)調(diào)節(jié)器的情況下，該特定的輸出電壓范圍是不允許的。同時(shí)通過公差窗口的合適的選擇，一個(gè)輸出電壓限制在的出現(xiàn)的輸出電壓時(shí)被保持。
隨后本發(fā)明的實(shí)施例借助于附圖
進(jìn)行詳細(xì)的解釋。在此示出的唯一的附圖示出了一個(gè)電源系統(tǒng)，其通過兩個(gè)電源裝置SVA和SVB構(gòu)成。電源裝置的數(shù)量并不界限于2，而是可以是較大的值。在每一種情況下所使用的電源裝置都是一致的。
各個(gè)電源裝置SVA和SVB分別只示出了一部分，其表示了從當(dāng)時(shí)的電源裝置的一個(gè)沒有詳細(xì)示出的主要部分產(chǎn)生的被耦合的輸出電壓。在此當(dāng)時(shí)的電源裝置SVA和SVB的被耦合的輸出電壓的情況下，分別涉及相等的被耦合的輸出電壓，其比通用的輸出電壓Ua較晚的被綜合?？偣驳?，從電壓值只產(chǎn)生當(dāng)時(shí)的電源裝置SVA和SVB的被耦合的輸出電壓。
該從電源裝置SVA和SVB的主要部分產(chǎn)生的被耦合的輸出電壓被傳輸?shù)阶鳛檩斎腚妷篋CinA以及DCinB的電源裝置SVA和SVB的當(dāng)時(shí)調(diào)整的部分。該調(diào)整通過調(diào)整晶體管TA和TB實(shí)現(xiàn)。
該電源裝置SVA和SVB分別含有一個(gè)輸出導(dǎo)線，其分別與一個(gè)共同的連接線相連接。在共同的連接線上，該共同的輸出電壓Ua通過單獨(dú)連接的電源裝置SVA和SVB產(chǎn)生。
該調(diào)整晶體管設(shè)置在當(dāng)時(shí)的電源裝置SVA和SVB的輸出導(dǎo)線上。在輸出導(dǎo)線的線性調(diào)整晶體管TA和TB的后面設(shè)置有另外的去耦合二極管DA和DB。去耦合二極管DA和DB設(shè)置在端方向上。
該電源裝置SVA和SVB分別具有一個(gè)電流調(diào)節(jié)器STRA和STRB，其分別產(chǎn)生一個(gè)輸出電壓UiA和UiB。在此一個(gè)負(fù)極輸入端通過一個(gè)電阻R2A或者R2B與一個(gè)電流測(cè)量點(diǎn)SMPA或者SMPB相連接，其截取了輸入電壓DCinA和DCinB的當(dāng)時(shí)的實(shí)際電流。電流調(diào)節(jié)器STRA和STRB的負(fù)極輸入端另外通過一個(gè)電阻R3A和R3B與一個(gè)參考電壓源相連接，該電壓源在預(yù)置的情況下提供-12V的電壓。該電流測(cè)量點(diǎn)SMPA和SMPB另外通過一個(gè)電阻R1A和R1B與一個(gè)共同的并行控制總線相連接，并且此總線與所屬的電流調(diào)節(jié)器STRA和STRB的正極輸入端相連接。通過電阻對(duì)R2A和R3A以及R2B和R3B，一個(gè)錯(cuò)誤的確定相應(yīng)于單個(gè)的電流調(diào)節(jié)器STRA和STRB的控制進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使例如用于電源裝置SVA的該調(diào)節(jié)電路構(gòu)成由電流測(cè)量點(diǎn)SMPA、電阻R1A、R2A、R3A、一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器SPRA和一個(gè)參考電壓UrefA，所有分布的器件公差會(huì)影響最大可能性的輸出電壓。該最低的輸入電壓DCinA和DCinB輸入到電源裝置SVA和SVB的調(diào)整部分，然后調(diào)整晶體管TA和TB進(jìn)行完全的控制。該另一個(gè)電源裝置SVA和SVB通過一個(gè)電流分量調(diào)節(jié)到一個(gè)相同的共同的輸出電壓Ua上，該電流分量相應(yīng)于每一個(gè)電源裝置SVA和SVB的平均的輸出電流，并且以此一個(gè)電壓位于該并行控制總線PSBL上，該總線含有一個(gè)通過電阻R2A和R2B相應(yīng)于一個(gè)修正電壓的電流分量。
電流調(diào)節(jié)器STRA和STRB的輸出電壓UiA和UiB分別通過一個(gè)電阻R4A和R4B分別輸出到一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器SPRA和SPRB的正極輸入端。該電壓調(diào)節(jié)器SPRA和SPRB的正極輸入端分別通過電阻R5A和R5B進(jìn)一步分別與一個(gè)參考電壓源UrefA和UrefB相連接。電壓調(diào)節(jié)器SPRA和SPRB的負(fù)極輸入端分別與一個(gè)共同的連接線相連接。另外該電壓調(diào)節(jié)器SPRA和SPRB的輸出端分別與一個(gè)調(diào)整二極管TA和TB的控制輸入端相連接。
在電壓調(diào)節(jié)器SPRA和SPRB的正極輸入端借助于通過電阻R4A和R5A以及R4B和R5B構(gòu)成的分壓器，一個(gè)出自于參考電壓UrefA和UrefB的輸入電壓U+A和U+B依賴于電流調(diào)節(jié)器STRA和STRB的輸出電壓UiA和UiB以相應(yīng)的方式失調(diào)。該失調(diào)在此以該方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，即電壓調(diào)節(jié)器SPRA和SPRB如此地產(chǎn)生用于各個(gè)調(diào)整晶體管TA和TB的控制電壓，該調(diào)整晶體管TA和TB一直提供在電源裝置SVA和SVB的輸出端上的輸出電壓，其全部都位于一個(gè)確定的電壓窗口的內(nèi)部。
如果在此從主要部分產(chǎn)生的被耦合的輸出電壓作為輸入電壓DCinA和DCinB輸入到調(diào)整部分，或者來自于電流調(diào)節(jié)器STRA和STRB之一的另外一個(gè)電流調(diào)節(jié)器STRB或者STRA通過其調(diào)節(jié)嘗試著如此進(jìn)行調(diào)節(jié)，上述的電流分配繼續(xù)進(jìn)行保持。另外的電流調(diào)節(jié)器STRB和STRA在此只能夠滿足，當(dāng)它以如下方式控制各個(gè)調(diào)整晶體管TB或者TA時(shí)，損壞的電源裝置的輸出電壓下降。該下降邊沿在此通過各個(gè)所屬的電壓調(diào)節(jié)器SPRB或者SPRA限制，因?yàn)樗褂玫碾妷赫{(diào)節(jié)器SPRB或者SPRA通過所屬的分壓器R4B、R5B以及R4A、R5A在與相應(yīng)的參考電壓UrefB和UrefA相連接的正極輸入端上傳輸一個(gè)最小的電壓。通過此方式由分壓器SPRB或者SPRA控制的調(diào)整晶體管TB或者TA以此輸入一個(gè)控制電壓，所使用的調(diào)整晶體管TB或者TA提供一個(gè)輸出電壓，其位于特定的電壓范圍的下限，但其一直是足夠高的以能夠使與電源裝置的共同連接線相連接的電設(shè)備進(jìn)行工作。
權(quán)利要求
1.提供一個(gè)被耦合的線性調(diào)整的輸出電壓的電源裝置的電路裝置，其能夠并行地與相同形式的電源裝置共同切換到一個(gè)冗余的電源裝置，該電源系統(tǒng)具有平均分配到各個(gè)電源裝置的輸出電流分量，-具有一個(gè)在一個(gè)所屬的輸出線上產(chǎn)生要調(diào)整的輸出電壓的主要部分，在其輸出線上含有一個(gè)調(diào)整晶體管(TA，TB)和一個(gè)隨后的在輸出方向上極化的去耦合二極管，其輸出側(cè)的端子用于共同的輸出電壓而與一個(gè)共同的連接線相連接，其分別使去耦合二極管的輸出側(cè)的端子全部都連接到與電源系統(tǒng)有關(guān)的電源裝置，-并且具有一個(gè)控制調(diào)整晶體管的電流調(diào)節(jié)器，其使實(shí)際電流在主要部分的輸出線上與一個(gè)通過一個(gè)中間值形成器并結(jié)合所有的中間值形成器的在與電源系統(tǒng)有關(guān)的電源裝置上產(chǎn)生的理論電流在減去通過一個(gè)輔助電壓和一個(gè)電阻分配器所產(chǎn)生的修正電壓的情況下進(jìn)行比較，并且根據(jù)該比較結(jié)果控制調(diào)整晶體管，其特征在于，-在電流調(diào)節(jié)器(例如STRA)和調(diào)整晶體管(例如TA)之間設(shè)置有一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器(例如SPRA)，其借助于電流調(diào)節(jié)器(例如STRA)的一個(gè)輸出電壓(例如UiA)和一個(gè)參考電壓(例如UrefA)使在一個(gè)所調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)構(gòu)成的理論電壓與該共同的輸出電壓(Ua)相比較，并且根據(jù)該比較結(jié)果控制該調(diào)整晶體管(例如TA)，-并且所調(diào)節(jié)的范圍以此方式進(jìn)行調(diào)整，在存在一個(gè)影響最小的輸入電壓(例如DCinA)、參考電壓(例如UrefA)和其余的輸出電壓的電壓的情況下，該范圍大于所預(yù)料到的公差。
2.如權(quán)利要求1的電路裝置，其特征在于，該范圍以如此方式進(jìn)行調(diào)整，其小于一個(gè)特定的輸出電壓公差。
全文摘要
為了在電源裝置(例如SVA)中提供被耦合的線性調(diào)整的輸出電壓,以此通過并行切換多個(gè)這樣的電源裝置(例如SVA和SVB)以構(gòu)成電源系統(tǒng),為了避免一個(gè)損壞的電源系統(tǒng)在一個(gè)通過該出錯(cuò)損壞的電流調(diào)節(jié)器(例如STRA)在位于一個(gè)與電源系統(tǒng)有關(guān)的電源裝置(例如SVA)的內(nèi)部的情況下出錯(cuò),使用了一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器(例如SPRA),以此該電流調(diào)節(jié)器(例如STRA)不再直接確定調(diào)整晶體管(例如TA)的控制和以此的電源裝置的輸出電壓,而是通過該電壓調(diào)節(jié)器該電流調(diào)節(jié)器(例如STRA)只是確定位于一個(gè)通過一個(gè)參考電壓(例如UrefA)和電流調(diào)節(jié)器(例如STRA)的一個(gè)輸出電壓(例如UiA)并結(jié)合一個(gè)分壓器(例如R5A、R5B)構(gòu)成的電壓范圍,其中該電壓調(diào)節(jié)器(例如SPRA)進(jìn)行調(diào)整晶體管(例如TA)的控制。
文檔編號(hào)H02J1/10GK1242881SQ98801603
公開日2000年1月26日 申請(qǐng)日期1998年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月18日
發(fā)明者P·布施 申請(qǐng)人:西門子尼克斯多夫資訊系統(tǒng)公開股份有限公司