[發(fā)明專利]多通道電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280041351.6
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN103748963B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K.陳;C.布羅伊爾;C.布利斯
• 申請（專利權(quán)）人: 奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08;H02J1/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周學(xué)斌;劉春元

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2011年8月25日提交的編號為61/?527,535的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容和教導(dǎo)通過引用被結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源，并且更具體地，涉及可配置的多通道恒定電流輸出電源。

背景技術(shù)

在美國，所使用多輸出通道（又名多通道或多個通道（multiple?channel或者multichannel））電源通常服從UL1310?類別2安全標(biāo)準(zhǔn)。UL1310標(biāo)準(zhǔn)限制了被分類為類別2電源的電源的每個輸出的電壓、電流和功率。即使在單個部件故障的情況下，這些限制也必須被滿足。對UL1310類別2電源的功率限制例如當(dāng)前為每輸出通道100瓦。因此，盡管單通道電源可能被限制為在每輸出通道100瓦下驅(qū)動電子裝置，但多通道電源可以組合多個100瓦通道來驅(qū)動高得多的功率器件，而不會超過由該標(biāo)準(zhǔn)所強制執(zhí)行的限制。因此，典型的多通道電源往往在每個通道上采用分流電阻器和差分放大器來控制輸出，其中通過使用低公差的部件，反饋和控制回路公差被盡可能低地保持。

發(fā)明內(nèi)容

盡管有潛在的好處，多通道電源的利用當(dāng)前受到限制。諸如以上所述，傳統(tǒng)的多通道電源受到各種缺陷的影響。使用低公差部件大幅增加了多通道電源的成本，并且當(dāng)在極端環(huán)境中運行時，可能產(chǎn)生導(dǎo)致偏差的更多弱點。配置傳統(tǒng)多通道電源的能力是有限的，因為通常，跨越所有通道來應(yīng)用任何校準(zhǔn)。在支持個別通道校準(zhǔn)的傳統(tǒng)多通道電源中，每個通道上經(jīng)常采用單獨的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）或脈沖寬度調(diào)制（PWM）源，這也可能提高裝置的成本和復(fù)雜性。

本發(fā)明的實施例通過提供涉及輸出恒定電流的多通道電源的系統(tǒng)和方法，克服了這樣的缺陷。在控制器使多路復(fù)用器選擇多個源電路中的一個之前，控制器向參考電壓電路提供輸入。每個源電路對應(yīng)于多通道電源的輸出通道，且因此每個輸出通道提供恒定電流輸出。然后，控制器使多路復(fù)用器選擇源電路。參考電壓電路基于輸入提供參考電壓給所選擇的源電路，以及源電路基于被多路復(fù)用器所選擇和由參考電壓電路所提供的參考電壓來提供恒定電流輸出。

在一個實施例中，提供了一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：前端電路，被配置為接收輸入電壓，并提供調(diào)節(jié)的前端直流（DC）電壓；耦合到前端電路的多通道源電路，該多通道源電路包括控制器、參考電壓電路，以及多個源電路，其中多個源電路中的每個源電路表示不同的輸出通道，并且其中多通道源電路被配置為針對多個源電路中的每個源電路生成恒定電流輸出；以及多個負(fù)載，其中多個負(fù)載中的每個負(fù)載被連接到多個源電路中的對應(yīng)源電路，并被配置為經(jīng)由對應(yīng)源電路接收對應(yīng)恒定電流輸出。

在相關(guān)實施例中，控制器可被配置為向參考電壓電路生成輸入，該參考電壓電路可被配置為生成參考電壓，并提供該參考電壓給多個源電路，且該參考電壓可基于所生成的輸入。在另一相關(guān)實施例中，輸入可以是脈沖寬度調(diào)制信號，其中參考電壓電路可包括耦合到前端DC電壓的低側(cè)的第一電阻器和第一晶體管，以及耦合到前端DC電壓的高側(cè)的第二電阻器和第二晶體管，并且其中參考電壓可以是基于該脈沖寬度調(diào)制信號的經(jīng)修改的脈沖寬度調(diào)制信號。在又一相關(guān)實施例中，輸入可以是數(shù)字電壓，其中，參考電壓電路可包括耦合到前端DC電壓的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，并且其中參考電壓可以是基于數(shù)字電壓的模擬電壓。

在又一相關(guān)實施例中，控制器可包括多路復(fù)用器，其中，多路復(fù)用器可以包括多個輸出，其中的每個可被耦合到多個源電路中的對應(yīng)的源電路，其中，控制器可被配置為使多路復(fù)用器在多個源電路中順序選擇每個源電路，并且其中當(dāng)選擇每個源電路時，多路復(fù)用器可被配置為提供預(yù)定電壓給所選擇的源電路。在進一步的相關(guān)實施例中，對參考電壓電路的輸入可以是基于由多路復(fù)用器所選擇的源電路所預(yù)定的。

在又一另外的相關(guān)實施例中，多個源電路中的每個源電路可包括：第一電阻器和第一晶體管，其被耦合到多路復(fù)用器來接收預(yù)定的電壓；耦合到前端DC電壓的高側(cè)的第二電阻器；以及耦合到參考電壓和電容器的第二晶體管；其中第一晶體管可被配置為，在從多路復(fù)用器接收預(yù)定電壓時，使第二晶體管基于參考電壓對電容器充電。

在另外的相關(guān)實施例中，電容器可被耦合到放大器，且該放電器可被配置為基于電容器的電壓來輸出電壓。

在又一個相關(guān)實施例中，系統(tǒng)可進一步包括跨越第二晶體管的源極和漏極耦合的第三電阻器，該第三電阻器被配置為從電容器接收放電電流。