具有响应于负载需求的电压输出的电源制造技术

技术编号:12916788 阅读:121 留言:0更新日期:2016-02-24 23:14
一种用于选择性地提供第一和第二输出电压的电源适配器的方法可以包括将已整流并滤波的变压器输入信号耦合到变压器的初级绕组。所述变压器的次级绕组可以包括与所述第一输出电压相关联的第一抽头和与所述第二输出电压相关联的第二抽头,第一和第二抽头被配置为选择性地耦合到电源适配器的输出以及与电源适配器的输出解耦合。然后可以感测在所述电源适配器的输出处吸取的输出电流。当已感测的输出电流被确定为已经超过预定阈值时,通过将所述第一抽头与所述电源适配器的输出解耦合并将所述第二抽头耦合到所述电源适配器的输出来将所述电源适配器的输出从所述第一抽头切换到所述第二抽头。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
实施例涉及电源适配器的领域,例如,与诸如数据存储设备和计算设备等电子设备结合使用的电源适配器的领域。【附图说明】图1是根据一个实施例的电源适配器的框图。图2是根据一个实施例的电源适配器的电路图。图3是根据一个实施例的向电子设备选择性提供待机电压或操作电压的方法的流程图。【具体实施方式】—个实施例是功率转换器,该功率转换器具有响应于耦合到功率转换器的电子设备的负载需求的输出电压,由此,通过为电子设备或其它吸取功率的设备的操作模式定制输出电压来使能在待机和操作功率电平上的较大的功率效率。图1是根据一个实施例的电源适配器的框图。如图所示,根据一个实施例,电源适配器100可以包括耦合到变压器112的变压器输入信号102。根据一个实施例,变压器输入信号102可以是由已整流并滤波的交流(AC)源(例如,来自公共墙上插座的110V源)生成的直流(DC)信号。替代地并且根据一个实施例,输入102可以是来自例如轿车电池的DC输入信号,并且变压器112和下面将要讨论的输出电路118可以被配置为将12V输入信号选择性地转换为适当的电平。变压器112可以包括初级绕组以及次级绕组,初级绕组以一定占空比由开关113进行切换并耦合到变压器输入信号102,次级绕组直接或通过诸如图1中的输出电路118等其它元件耦合到电源适配器100的输出104。如图1中117处所示,电流传感器116可以被配置为感测对应于电源适配器100的输出104的电流的变压器初级电流并且生成电流感测信号。根据一个实施例,电子设备106可以包括可以被耦合到如附图标记108所示的主机的数据存储设备。根据一个实施例,电源适配器100还可以包括控制器110。控制器110可以被配置为a)通过控制流经变压器112的初级绕组的电流来调节电源适配器100的输出处的电压,以及b)基于电流感测信号117而至少从第一电压和第二电压中选择输出电压。还如图1中所示,电源适配器100还可以包括经由第一控制信号111耦合到控制器并且耦合到变压器112的次级绕组的开关114。根据一个实施例,开关114可以被配置为基于控制器110所选择的输出电压来控制第一和第二电压(或,其它附加的可用电压,如果有的话)中的哪一个出现在电源适配器100的输出104。根据一个实施例,控制器110可以被配置为通过改变第一控制信号111的状态来选择第一和第二电压(或其它附加的可用电压)中的哪一个出现在电源适配器100的输出104。根据一个实施例,变压器112的次级绕组可以包括至少第一抽头120和第二抽头122,并且如果较大数量的电压将出现在电源适配器100的输出104,则变压器112的次级绕组还可以包括附加的抽头。事实上,控制器110可以被进一步配置为基于到电流传感器116的电流感测信号117来生成第一控制信号111,这可以通过被反馈到控制器110的隔离的第二控制信号109来控制。变压器112的初级绕组可以通过开关113以由控制器110的信号115确定的占空比来切换。根据一个实施例,开关114可以被配置为基于第一控制信号111来将电源适配器100的输出104选择性地耦合到第一抽头120或耦合到第二抽头122。根据一个实施例,控制器110可以被进一步配置为当电流传感器116所感测的输出电流超过预定阈值时,改变第一控制信号111的状态。例如,当电流传感器116所感测的电流超过预定阈值时,控制器110可以被配置为将第一控制信号111的状态从与输出104处提供的第一电压相关联的第一状态改变为与输出104处提供的第二电压相关联的第二状态。根据一个实施例,第一控制信号111的状态的这种改变可以使得开关114将输出104从第一抽头120解耦合并且将输出104耦合到第二抽头122。例如,第一抽头120可以是变压器112的次级绕组的中心抽头并且第二抽头122可以是变压器112的次级绕组的外侧抽头。如上面所提到的,变压器112的次级绕组可以间接耦合到输出104。例如,输出电路118可以親合在开关114与电源适配器100的输出104之间。根据一个实施例,输出电路可以包括分压器电路,该分压电路的电阻的比值可以确定在输出104处看到的输出电压。根据一个实施例,输出电路118还可以耦合到第一控制信号111。通过第一控制信号111的控制,输出电路118可以被配置为取决于控制器选择在输出104提供第一电压还是第二电压而选择性地改变分压器的电阻的比值并且因此改变输出104处看到的电压。为选择性改变分压器的电阻的比值,输出电路可以包括由第一控制信号111控制的第二开关228。例如,基于第一控制信号111的状态,输出电路118可以被配置为将附加的电阻选择性地接入输出电路118的分压器电路或与输出电路118的分压器电路断开。根据一个实施例,开关114可以包括栅极端子耦合到控制器110所生成的第一控制信号111的一个或多个场效应晶体管(FET)。根据一个实施例,控制器110可以被配置为当输出电流传感器116所感测的平均输出电流超过预定阈值达到预定时长时,改变第一控制信号111的状态(并且因此将电源适配器100的输出104从与变压器112的第一(例如,中心)抽头120相关联的第一电压转变为与变压器112的第二(例如,外侧)抽头122相关联的第二电压)。例如,定时器可以用于向上计数到预定数或从预定数向下计数,以确定预定时长何时过去。也就是说,如果电子设备106在预定时长内吸取了如输出电流传感器116所确定的增大的平均电流量,则可以假设电子设备已经改变操作模式并且可以假设电源适配器应该将其自身从在输出104处提供第一电压重新配置为在输出104处提供第二电压。例如,与耦合到变压器112的第一(例如,中心)抽头120的开关114相关联的第一电压可以与电子设备106的待机状态相关联并且与耦合到变压器112的第二(例如,外侧)抽头122的开关114相关联的第二电压可以与电子设备106的激活或操作状态相关联。在电子设备是或者包括诸如硬盘驱动器等数据存储设备的示例性情况下,待机状态可以是数据存储设备当前未服务于数据存取命令并且在一段时间内未服务于数据存取命令的状态。在该示例中,在这样的待机状态下,硬盘驱动器可以降低其盘片的转速并且可以仅需要5VDC,对应于前述的第一电压。在离开待机状态之后,例如主机108发出请求磁盘驱动器提高其盘片的转速并执行搜索操作的一个或多个数据存取命令所需要的,磁盘驱动器在预定时长上可以吸取较高的平均电流,向控制器110发出需要改变第一控制信号111的状态的信号。根据一个实施例,这使得通过将输出104从第一(例如,中心)抽头120解耦合并且将输出104耦合到变压器112的第二(例如,外侧)抽头122而将输出104从待机电压切换到更高的操作电压。第一控制信号111的状态的这种改变还使得输出电路118内的第二开关改变其中的分压器的分压比,以由此提供较高的第二电压,例如,12VDC操作电压。需要注意的是,第一和第二电压的5和12伏特幅度仅是示例性的并且电源适配器100可以适合于被配置为提供多于两个电压和/或不同于本文讨论的5V和12V的电压电平。图2是根据一个实施例的电源适配器200的一种实施方式的电路图。如图中所示,线路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源适配器,包括:整流器和滤波器,其被配置为耦合到输入交流(AC)源并且被配置为生成直流(DC)变压器输入信号;变压器,所述变压器包括耦合到所述变压器输入信号的初级绕组和耦合到所述电源适配器的输出的次级绕组;电流传感器,其被配置为感测在所述电源适配器的所述输出处吸取的输出电流并且被配置为生成电流感测信号;以及控制器,其被配置为a)通过控制流经所述变压器的所述初级绕组的电流来调节所述电源适配器的所述输出处的电压,以及b)基于所述电流感测信号来从至少第一电压和第二电压中选择输出电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·L·克莱因
申请(专利权)人:西部数据技术公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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