[發明專利]電源系統和設備

有效

• 申請號: 201110437434.4
• 申請日: 2003-04-29
• 公開（公告）號: CN102594147A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: A·漢松;T·薩爾斯特倫;J·馬;M·安德松
• 申請（專利權）人: 艾默生網絡能源系統北美公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王忠忠

本申請是申請人“埃默森網絡電能系統股份公司”于2003年4月29日提交的、發明名稱為“電源系統和設備”的中國專利申請No.03815039.5的分案申請。?

技術領域

本發明總體上涉及電源領域，更具體地說，涉及采用可編程數字控制的開關式電源。?

背景技術

在現代社會的許多領域中，可靠的電源對于電子設備的正確運行至關重要。其中這樣的一個領域是移動無線電話技術，移動無線電話的用戶都希望移動無線電網絡在運行時不受干擾。在這種移動無線電網絡中，為了將主電壓轉換為可提供給各種負載(例如無線電收發器等)穩定的DC電壓，采用了開關式電源。在開關式電源中，為了得到期望的電源輸出特性，根據不同的占空比來控制晶體管的接通和斷開。而且，開關式電源還通常與電池連接以便給電池充電，使得在主電壓失敗的時候可以用電池來取代電源。在布達佩斯1997年4月22-24日Telescon?97發表的“一種用于標準電信系統的新型改進的整流器”中描述了開關式電源的例子。?

由Feng、Y-Y等人在2001年加拿大溫哥華召開的2001?IEEE第32期年刊電源電子線路專家會議(第2卷1251頁-1256頁)上發表的“具有快速響應的單級單開關回掃PFC?AC/DC轉換器的數字控制”中，公開了一種單級單開關AC/DC轉換器。?

發明內容

本發明涉及的一個問題是：如何提供改進型開關式電源和改進型電源系統。?

通過一種開關式電源來解決這一問題，所述開關式電源具有：?

用于接收電功率的輸入端和用于傳遞具有輸出電壓和輸出電流的輸出信號的輸出端；?

其中用絕緣屏障(140)將所述輸入端與所述輸出端(135)隔開，使得所述輸入端(110)設在絕緣屏障(140)的原邊(primary?side)上，而所述輸出端(135)設在絕緣屏障(140)的副邊(secondary?side)上；?

所述開關式電源包括：?

耦合在輸入端和輸出端之間的變換級(125)，所述變換級具有至少一個可控制的第一開關元件(205)，它用于產生變換級占空比(D)，以使所述變換級(125)產生所述輸出信號，和?

可編程數字電路(600)，它根據在絕緣屏障(140)的所述原邊上獲得的至少一個信號(U_in、I_in、U_int、I_int、U_ac)來控制所述第一開關元件(205)，所述可編程數字電路設置在所述絕緣屏障的所述原邊上。?

在所述絕緣屏障的所述原邊上提供可編程數字電路，可有利地使可編程數字電路控制所述第一開關元件，而不需要通過絕緣屏障發送控制信號。不需要通過絕緣屏障發送控制信號使得可以更加精確地控制開關元件，因此可產生更加精確的變換級占空比。因為消除了控制信號通過絕緣屏障的傳輸，所以消除或減少了由于不準確的控制信號和不恰當的延時所造成的開關元件偶爾交叉導通的危險(即兩個開關元件的同時導通造成的瞬時短路)。而且這種交叉導通可能由于脈沖變壓器傳輸控制信號的延時或光耦合器的隨機延時而發生。?

本發明還涉及開關式電源(100)，此開關式電源具有：?

用于接收電功率的輸入端(110)和用于傳遞具有輸出電壓和輸出電流的輸出信號的輸出端(135)；?

其中用絕緣屏障(140)將所述輸入端(110)與所述輸出端(135)隔開，?使得所述輸入端(110)在絕緣屏障(140)的原邊，而所述輸出端(135)在絕緣屏障(140)的副邊；?

所述開關式電源包括：?

耦合在輸入端和輸出端之間的變換級(125)，所述變換級具有至少一個產生變換級占空比(D)的可控的第一開關元件(205)，使得所述變換級(125)產生所述輸出信號，以及?

可編程數字電路(600)，它根據至少一個信號控制所述開關元件(205)。?

在開關式電源的一個實施例中，所述可編程數字電路位于所述絕緣屏障的原邊。?

在開關式電源的一個實施例中，變換級可運行于輸送基本上恒定的輸出功率的模式(M_2-3)下；以及?

變換級可運行于輸送基本上恒定的輸出電流的模式(M_3-5)下。?

在開關式電源的一個實施例中，?

所述可編程數字電路包括接收表示變換級輸入電流(I_int)的信號(725)的裝置；?