專利名稱：功率轉(zhuǎn)移裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在電裝置中轉(zhuǎn)移耗散功率的方法和裝置。
例如在將電路與可變負(fù)載相連接時，電路中某些組成元件會出現(xiàn)過熱問題。這種問題是眾所周知的，并且為了處理這一問題已經(jīng)設(shè)計(jì)了很多技術(shù)解決方案。
在很多解決方案中，應(yīng)當(dāng)承認(rèn)在電路中出現(xiàn)了耗散功率。另外一些解決方案將DC/DC-轉(zhuǎn)換器用于每個負(fù)載，為了適應(yīng)實(shí)際負(fù)載其輸出電壓受到連續(xù)控制。在SE專利9403876-7中描述了另一可替代的方案是如果在電路中有權(quán)使用兩個或兩個以上供電電壓，在滿足最低限度供電電壓的情況下，通過在這些供電電壓之間進(jìn)行切換來減小電路中的耗散功率。
US專利5428682中描述了一種在電話電路中散熱的技術(shù)。該電路由兩個線路供電放大器構(gòu)成，一個用于每個退出的電話線路，其輸出通過一對開關(guān)及兩個外部電阻分別將供電電壓連接到地。開關(guān)允許接到電話線的DC電源變換極性。不期望的熱量可以在外部電阻中釋放掉，使得電話線路中產(chǎn)生的熱量保持在可接受的水平。
SE專利8003419-2描述了一種通過連接外部電阻來進(jìn)行熱量轉(zhuǎn)移的技術(shù)，該技術(shù)與上述US專利5428682非常類似。
GB專利2050115A描述了一種技術(shù)，其中電阻接入具有特定輸出線電流的放大器的末級。通過使部分輸出線電流流過電阻來減小末級晶體管中產(chǎn)生的功率，并且以這種方式將在末級中產(chǎn)生的熱量保持在可接受的水平。
FR專利2690537描述了一種技術(shù)，其中用戶線供電電路中的電流調(diào)節(jié)器通過連接電阻限制輸出電流。
電路，例如包括末級和電壓調(diào)節(jié)器的用戶線電路，該電路驅(qū)動帶有AC信號和DC電流的均衡雙線傳輸，具有DC電源特性，該特性意味著線路電壓和DC電流是線路中電阻和電路負(fù)載組合的函數(shù)。當(dāng)線路斷開時，在DC電流為零的同一時刻向線路提供最大線路電壓，而且電路的末級有權(quán)使用略大于所需線路電壓的驅(qū)動電壓。從電路的驅(qū)動電壓所供電的電壓調(diào)節(jié)器的輸出獲得驅(qū)動電壓。
當(dāng)線路加載時，根據(jù)線路電阻和負(fù)載以及用戶線電路的供電特性，線路電壓下降，DC電流上升。所說的調(diào)節(jié)器電壓是電路的供電電壓和末級驅(qū)動電壓之間的差值，在本例中，在DC電流流過電壓調(diào)節(jié)器的同一時刻在電壓調(diào)節(jié)器上產(chǎn)生所述調(diào)節(jié)器電壓，這導(dǎo)致在電壓調(diào)節(jié)器中產(chǎn)生不期望的功率。這種不期望的功率產(chǎn)生很難轉(zhuǎn)移，使得電路的溫度保持在安全的水平。
電路中，更精確地說，調(diào)壓器上的這種功率產(chǎn)生在短距線路中是最大的，即當(dāng)線路和負(fù)載的總電阻值很低時，調(diào)節(jié)器電壓和流過電壓調(diào)節(jié)器的DC電流很大。
本發(fā)明通過在外部元件中釋放耗散功率來解決電路中轉(zhuǎn)移耗散功率的問題。
另一個問題是在現(xiàn)有電路中在具有最小可能干擾的情況下獲得上述功能。
本發(fā)明的目的是通過將電路的部分耗散功率轉(zhuǎn)移到外部元件中，提高電路的壽命并減小其熱效應(yīng)。
通過連接外部元件來解決以上問題，例如將電阻與電路的電壓調(diào)節(jié)器并聯(lián)，使得電路的全部或部分耗散功率釋放在外部元件中。
電裝置，例如用戶電路，包括具有可變電壓需求的用戶和電壓調(diào)節(jié)電路如電壓調(diào)節(jié)器。用戶的電壓需求經(jīng)參考信號反饋到電壓調(diào)節(jié)器的輸入端，電壓調(diào)節(jié)器向用戶提供與參考信號值相適應(yīng)的驅(qū)動電壓。在電壓調(diào)節(jié)器上由驅(qū)動電壓和電路的供電電壓之間的差值形成電壓降。電壓降的大小取決于變化的驅(qū)動電壓的值。當(dāng)電壓調(diào)節(jié)器與外部元件例如電阻并聯(lián)時，當(dāng)全部或部分用戶供電電流被引向外部電阻然后釋放電壓調(diào)節(jié)器的全部或部分耗散功率時，電路的負(fù)擔(dān)得到了減輕。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是為了處理電路中的耗散功率僅需一個電阻。另一個優(yōu)點(diǎn)是不再需要任何開關(guān)用于雙線傳輸?shù)腄C電源的極性變換。
再一優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明易于實(shí)施，不需對已有電路方案進(jìn)行大的改變。
現(xiàn)在將參考附圖借助于最佳實(shí)施例對本發(fā)明做更為詳細(xì)的描述。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明所述的帶有熱消散裝置的電路。
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明所述的帶有熱消散裝置8的電路1的概圖。電路包括連接到電路的供電電壓VBAT并向用戶3提供驅(qū)動電壓VBAT2的電壓調(diào)節(jié)電路2。在所示實(shí)施例中，概略地示出了用戶3是包括具有兩根導(dǎo)線A和B的兩個末級放大器4和5的用戶線路，導(dǎo)線A和B的另一端連接到例如用戶設(shè)備形式的負(fù)載L，以及電壓調(diào)節(jié)電路包括電壓調(diào)節(jié)器6。在地GND和電壓調(diào)節(jié)器的輸出7之間連接用戶。包括至少一個具有電阻部分例如電阻的元件的熱消散裝置8，與電壓調(diào)節(jié)器的輸出7和供電電壓VBAT并聯(lián)。
連接在地GND和驅(qū)動電壓VBAT2之間的用戶具有變化的電壓需求，該電壓需求可以被讀出并經(jīng)參考信號UREF反饋到電路的電壓調(diào)節(jié)器6。根據(jù)用戶的電壓需求，在驅(qū)動電壓VBAT2和電路的供電電壓VBAT之間產(chǎn)生大小變化的電壓降V0。在所示實(shí)施例中，電流IL通過導(dǎo)線A從一個放大器4流到負(fù)載L并進(jìn)一步流到第二放大器5。導(dǎo)線A和B以及負(fù)載L具有內(nèi)建的電阻，該內(nèi)建的電阻導(dǎo)致在放大器之間出現(xiàn)電位差VL。對于雙線傳輸來說，電流變化和內(nèi)建的電阻的變化導(dǎo)致了放大器之間電位的變化。電位變化導(dǎo)致用戶的電壓需求也是變化的并進(jìn)一步有變化的電流I流過用戶。
出現(xiàn)在電壓調(diào)節(jié)電路2上的電壓V0等于V0=VBAT-VBAT2(1)，其中驅(qū)動電壓是未級放大器之間電位差的函數(shù)，VBAT2=f(VL)，有V0=VBAT-f(VL)(2)。
從等式2可以清楚地看出，調(diào)節(jié)器電壓V0可以根據(jù)線路中電阻和負(fù)載而變化。如果未連接外部功率消散裝置8則當(dāng)調(diào)節(jié)器電壓V0增加時全部供電電流I將流過電壓調(diào)節(jié)電路2并且產(chǎn)生不期望的功率。當(dāng)外部裝置8接通時，全部或部分電流I將流過外部裝置8，而不流過電壓調(diào)節(jié)電路2。因此，不期望的耗散功率將釋放在外部裝置中且不影響電路1的熱狀況。
在電裝置中消散耗散功率的這種方法可以用于本例中，流過具有可變電壓需求的用戶的部分電流I由電壓調(diào)節(jié)電路2輸送。通過連接具有電阻部分的外部裝置8，可以從電壓調(diào)節(jié)電路和電裝置帶走全部或部分電流。
在外部功率耗散裝置最簡單的實(shí)施例中，它由電阻構(gòu)成，但是它僅需要包括具有電阻特性的元件，例如晶體管，以使該裝置根據(jù)功率耗散原理來起作用。
用戶線路通常以半導(dǎo)體芯片的形式來實(shí)現(xiàn)，所謂SLIC，就熱量生成來說，具有有限耐用性。上述實(shí)施例甚至例如在用戶和電壓調(diào)節(jié)電路未構(gòu)建在同一半導(dǎo)體芯片上的情況下也是可以應(yīng)用的，但是圖中虛線可以是例如印刷電路或電裝置，其中希望熱耗散功能以裝置8的形式來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明當(dāng)然不限制于上述實(shí)施例及所示附圖，而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1．在包括具有可變電壓需求的用戶的電裝置中用于功率轉(zhuǎn)換的方法，其中電壓調(diào)節(jié)電路向所述用戶提供至少部分所述用戶的電流需求(I)以及至少部分所述用戶的驅(qū)動電壓(VBAT2)，它通過至少一個從所述用戶反饋到所述電壓調(diào)節(jié)電路的參考信號(UREF)來調(diào)節(jié)，其特征在于，包括至少一個電阻部分的外部裝置(8)與上述電壓調(diào)節(jié)電路并聯(lián)，導(dǎo)致全部或部分所述用戶的電流需求作為所述外部裝置中的功率通過并耗散。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將所述外部裝置選為電阻。
3．在電裝置中用于功率轉(zhuǎn)移的裝置，所述電裝置包括具有可變電壓需求的用戶，向所述用戶提供至少部分所述用戶的電流需求(I)以及至少部分所述用戶的驅(qū)動電壓(VBAT2)的電壓調(diào)節(jié)電路，以及從所述用戶反饋到所述電壓調(diào)節(jié)電路的參考信號(UREF)，以調(diào)節(jié)所述用戶的驅(qū)動電壓(VBAT2)，其特征在于包括至少一個電阻部分的外部裝置(8)與上述電壓調(diào)節(jié)電路(2)并聯(lián)，從而將所述用戶的全部或部分電流需求(I)設(shè)置為通過所述外部裝置(8)并在外部裝置(8)處作為功率散失掉。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述用戶(3)和所述電壓調(diào)節(jié)電路(2)設(shè)置在半導(dǎo)體電路中。
5．根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述外部裝置(8)包括電阻。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述用戶(3)和所述電壓調(diào)節(jié)電路(2)設(shè)置在半導(dǎo)體電路中。
7．根據(jù)權(quán)利要求3-6中任一個所述的裝置，其特征在于所述電裝置(1)是用戶線路。
全文摘要
本發(fā)明涉及在電路(1)中轉(zhuǎn)移功率的方法和裝置,電路(1)可以是例如帶有均衡雙線傳輸?shù)挠脩綦娐?包括具有可變電壓需求的用戶(3),它通過裝置的供電特性和雙線傳輸中的電阻(A,B,L)來控制。用戶的電壓需求經(jīng)參考信號(U
文檔編號H04Q3/42GK1236520SQ9719954
公開日1999年11月24日 申請日期1997年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月8日
發(fā)明者C·H·J·馬爾姆格倫, A·H·埃梅里克斯, H·H·赫爾貝里, M·伊斯雷爾松 申請人:艾利森電話股份有限公司