[發明專利]并聯穩壓器

有效

• 申請號: 200710187233.7
• 申請日: 2007-11-16
• 公開（公告）號: CN101344794A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: R·C·道金
• 申請（專利權）人: 凌特公司
• 主分類號: G05F1/10
• 分類號: G05F1/10
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司
• 代理人: 王維綺

背景技術

本發明涉及穩壓器。更具體地講，本發明涉及用于使穩壓器相互連接的 系統和方法，以提供簡單的電流共享技術和改進的調節特性。

穩壓器幾乎在每個需要電力的裝置中都能找到。穩壓電路的作用是控制 和調節從電源到負載的電壓，通常通過某些調節和調控電路。穩壓電路的通常用 途是將由供電設施提供的AC(交流)電轉化成適用于消費電子產品的調節DC(直流) 電壓。所述電力供應通過穩壓器控制。盡管穩壓器作為獨立系統工作，通常它們 被構造成集成電路(ICs)并用于各種用途，包括通信和計算系統。

可以將兩個或多個穩壓器連接在一起，以提供更大的輸出電流。穩壓器 并聯的有利因素包括需要在較大面積上散熱，以及增大輸出電流。在某些情況， 可以將很多穩壓器連接在一起，以向負載提供額外的電壓。在其他情況，可以將 穩壓器并聯，以提供額外的負載電流。在這樣的情況中，連接的穩壓器通常被設 置成試圖共享至負載的電流。這樣做可能是為了促進負載平衡，和/或使系統的運 行保持在希望的峰值溫度范圍內。

如同生產，穩壓器經歷輸出電壓的很大變化，從而使得直接并聯穩壓器 之間的電流匹配的實現相當困難。

由每個并聯穩壓器提供的負載電流部分通常取決于相應穩壓器的輸出 電壓和輸出阻抗的差異。因此，當穩壓器并聯時，具有較高輸出電壓的穩壓器通 常比具有較低輸出電壓的穩壓器提供更大的電流。結果，具有較高輸出電壓的供 電可以向負載提供大部分或全部電流。另外，提供最高輸出電壓的穩壓器在其他 穩壓器開始提供電流之前可以限制過載。如果具有較高輸出電壓的穩壓器還具有 兩個(或多個)供應的較低輸出阻抗，則這種不平衡狀態進一步加劇。

并聯穩壓器的不平均分配負載電流可能降低電力系統的性能和可靠性。 這個問題對于表面安裝的穩壓器尤為值得關注，這是因為在安裝到電路板上時功 率消耗的固有限制。在某些場合，由于所述嚴重的電流不平衡引起的額外熱應力 可能使電源的部件壽命縮短50％或更多。

業已將各種技術用于平衡并聯穩壓器之間的電流。一種已知的均流技術 涉及使用“均流母線”配置，其中，輸出電流信息在并聯穩壓器之間共享，以調節電 流。在所述系統中，電流感測電阻被用于產生代表并聯穩壓器的輸出電流的電壓。 該電壓在均流母線上再現，并由穩壓器監測，以確定要提供多少電流。因為電源 是根據內部誤差電壓(對于單獨電源調節)和均流母線上的電壓(對于群組調節) 提供電流的，所提供的電流大致相等。不過，這種結構的一個缺陷是，需要復雜 的控制器電路和穩壓器之間的專門互相連接。

相應地，希望提供電路和方法，用于有效分配并聯穩壓器之間的電流， 而不降低電壓調節。

另外，希望提供電路和方法，用于并聯穩壓器的熱耗散，導致改進的均 流。

發明內容

提供了并聯穩壓器的電路和方法，它在并聯穩壓器之間有效共享電流， 并且不減弱電壓調節。本發明的并聯穩壓器在廣泛的工作范圍內享有改進的熱耗 散和均流。

在一個實施例中，提供了一種將兩個或多個穩壓器并聯以提供組合的輸 出電流的方法，包括提供第一穩壓器，它產生基本恒定的電壓，所述第一穩壓器 具有功率輸出級；所述第一穩壓器輸出級具有控制輸入和輸出，第二穩壓器，它 產生基本恒定的電壓，所述第二穩壓器具有功率輸出級；所述第二穩壓器輸出級 具有控制輸入和輸出，將第一穩壓器輸出級的控制輸入連接到第二穩壓器輸出級 的控制輸入，使得第一穩壓器和第二穩壓器的輸出的電壓基本相等；和，將第一 穩壓器的輸出與第二穩壓器的輸出并聯，使得所產生的電流基本等于由第一穩壓 器和第二穩壓器產生的電流之和。

在某些實施例中，本發明還可以包括使第一穩壓器輸出級的控制輸入和 輸出之間的電壓差最小。在某些實施例中可以使用具有小電阻值的鎮流電阻，以 進一步改進輸出電流的精度，而又不損失負載調節。本發明的其他方面包括有效 的熱耗散，它使得熱點，和在表面安裝的電路板用途中單獨安裝的穩壓器和散熱 器的需要減到最小。