向低压用电设备供电的方法技术

一种方法，用于调节向至少一个用电设备提供的电源，该用电设备通过电压调节器（２）连接到直流电压源（１）的电压输出端，在该输出端存在电源电压（Ｕ↓［０］），其特征在于 （ａ）生成一个调节信号，该调节信号取决于在所述电压调节器（２）上存在的输入电压（Ｕ↓［ｉｎ］）和该电压调节器（２）的特定参考值（Ｖ↓［ｒｅｆ］），及 （ｂ）所述直流电压源（１）的电源电压（Ｕ↓［０］）根据所述调节信号被调节。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Method of supplying power to low-voltage electrical equipment

A method for adjusting to at least one of the electrical equipment of the power supply, the electric equipment through the voltage regulator (2) is connected to the DC voltage source (1) of the output voltage, the power supply voltage exists at the output end (U: 0), which is characterized in that a generation (a) a control signal, the control signal depends on the voltage regulator in the input voltage (2) exist (U: in) and the voltage regulator (2) specific reference value (V: ref), and (b) the DC voltage source (1) power supply voltage (U: 0) according to the control signal is adjusted.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种调节提供给至少一个用电设备的电力的方法，该用电设备通过一个电压调节器连接到一个直流电压源的电压输出端，在该输出端有一个电源电压。本专利技术还涉及一种用于调节提供给至少一个用电设备的电力的电路装置，该用电设备具有一个直流电压源，在该直流电压源上存在一个电源电压，该用电设备还具有至少一个电压调节器，该电压调节器具有连接到所述用电设备的至少一个电压输出端。
技术介绍
在逻辑电路装置的结构中，经常使用具有低电源电压的数字模块，即所谓低压电平设备，如μC和DSP。根据应用的领域，也使用模拟模块。数字模块和模拟模块都需要良好调节的电源电压。电源包用作电源，该电源包完成例如将所述逻辑电路装置从电网隔离和将电网电压变为低电压的任务。模块和电源包常常安装在独立的pc板上，因为电源包可以安装在单层pc板上，而逻辑模块安排在多层pc板上，即所谓应用板。这些模块的可靠的电压源的一个问题在于以下事实，即它们需要低电源电压，因此，预期将来开发的模块的电源电压将会更低。还可以预期这样的模块的电流消耗将会增加。根据高电流消耗，所述电源包所能提供的电源电压在从该电源包到所述模块的线路上以及在模块的插头触点上将下降。因此必须对电源电压进行重新调节。所述重新调节是在所述模块本身通过电压调节器进行的，特别是通过线性调节器。为了获得完美的操作，需要在其输入与输出之间具有最小的电压降，该电压降应当在所有环境下都维持。因此，应当在输入侧为所述线性调节器提供足够的电压裕量，使得该线性调节器在任何负载条件下和其它影响下，例如导致输入电压降低的转换触点老化等，都能完美运行。一个显著的缺点是线性调节器中的电压降与高电流一起导致高损耗，该高损耗以发热形式耗散。有时该耗散必须要散热器。为了使这些损耗最小化，人们一直努力试图为线性调节器提供一种输入电压，使得所述电压裕量减到最小值。从US 6,031,362中知道一种开始段落中定义的类型的方法，其中一个电源包通过电压输出向一个或多个用电设备提供电源。所述用电设备必需的电压由该用电设备上的线性调节器调节，同时，最好使用低压降输出线性调节器(LDO)，与其它线性调节器相比，该调节器具有需要较小的最小电压降的优点。为了使线性调节器能够获得足够高的输入电压，对电源包的输出端出现的电压进行调节，所有线性调节器的输出电压都按照规则的时间间隔被检测、数字化，并提供给一个处理器单元。该处理器单元根据所有测量值生成一个校准信号，用于调节所述电源包。然后进行校准，使得所述电源包的电源电压足够高，从而调节器偏离其调节范围，不再将其输出电压调节到期望值。该已知电压调节器的缺点之一是直到一个或多个线性调节器上的输出电压由于电压裕量太小而已经下降时，才能检测到该线性调节器上的太小的电压裕量。而且，还有一个缺陷，即线性调节器输出端的电压降可能是其操作温度变化的结果。该电压降不能通过增加电压裕量来补偿。因此对于该调节，应当考虑线性调节器输出端的电压降是该调节器所固有的还是由太小的电压裕量决定的。在这种情况下，检测所述电压裕量是否太小是通过暂时增加线性调节器的输入电压进行的。如果随后没有检测到输出电压增加，则电压裕量足够，且输入电压可以再降低到原来的值。但是，如果所述输出电压增加，则电源包输出端的电源电压就应当增加，直到不再能检测到相应的调节器的输出电压增加为止。这种控制价格昂贵，且有损耗。专利技术概述因此，本专利技术的一个目的是提供一种在开始段落中所定义类型的方法，其中上述功率损耗被最小化。该目的是通过由开始段落中定义的方法实现的，其中(a)生成一个调节信号，该信号至少是由在所述电压调节器上出现的输入电压和该电压调节器特有的参考值决定的，及(b)直流电压源的电源电压根据所述调节信号调节。在开始段落中定义的类型的电路装置中，该目的是通过至少一个驱动器电路实现的，该驱动器电路的信号输出端连接到所述直流电压源的调节信号输出端，且该驱动器电路的信号输出端出现一个调节信号，该调节信号至少是根据在所述电压调节器上出现的输入电压和该电压调节器特有的参考值而生成的。其中，直流电压源应当理解为适合提供直流电压的任何电压源。这可以是例如电源包或转换器，而直流电压源本身可以输入直流电压或交流电压。其中，用电设备应当理解为单个电路元件或单个逻辑模块，但是也可以是多个电路元件和/或逻辑模块的装置，特别是在应用板上的排列。此外，也可以称为模块或组件。根据本专利技术，提供了以下方法即直流电压源的输出端的电源电压由一个调节信号调节，该调节信号是根据在所述电压调节器输入端出现的输入电压和该电压调节器特有的参考值，特别是驱动器电路的参考值而生成的。如果所述电压调节器的输入电压太低，则直流电压源输出端的电源电压就增加。根据在所述直流电压源中根据所述电压调节器上的输入电压对电压的调节，有可能将电路在特定操作状态下必需的裕量最小化为所述直流电压源能够提供的电压高度，同时依然能够保证向单独的用电设备提供恒定电压。因为所述直流电压源的电源电压的控制是根据电压调节器的输入电压进行的，所以能够防止电压调节器的输出电压由于输入电压太低而下降之前达到或超过最小电压裕量。从而可以保证向用电设备的可靠供电，并避免不必要的功率损耗。因为这种方法产生较少的发热，因此对散热措施的要求也比较不严格。这也提供了模块和电路元件可靠性方面的优点。所需的输入电压的最小设定值最好用作参考值，且所述调节信号根据局部作用的输入电压的实际值与所述输入电压的最小设定值之间的差值的函数来确定。于是，最小输入电压值取决于电压调节器的类型和需要稳定的输出电压电平。在另一个优选实施例中，所述方法可以利用最小设定值作为该电压调节器输入和输出电压之间差值的参考值，从而用作所述电压调节器的运行所必须的最小电压降值，且所述调节信号可以根据该最小设定值和在所述电压调节器上发生的电压降的实际值的函数来确定。生成所述调节信号的优选可能方法在于将一个运算放大器用作误差放大器，在该放大器上出现用于所述电压调节器工作点的实际值的模拟信号和用于相关参考值的信号。根据调节特性，作用的信号与调节信号间的差别增加，该调节信号可以从所述运算放大器的输出端引出，作用到所述直流电压源。生成所述调节信号的另一个优选可能方法在于利用滞后调节器，特别是施密特触发器，在该触发器上出现用于所述电压调节器工作点的实际值的模拟信号和用于相关参考值的信号。在这样的滞后调节器中，当电压调节器工作点的实际信号与相关参考值之间的差值达到下限时，所述调节信号被上变换，当达到上限时，再下变换。这样，可以将对相应的电压调节器来说是关键的输入电压保持在一定范围内。还有一种生成所述调节信号的优选可能方法，其中具有所述电压调节器工作点实际值，例如其输入电压，的所有信号通过A/D转换以数字形式被采集，且调节信号分别根据这个或这些数字信号和一个数字参考值生成。最好可以从中生成数字调节信号，但是该调节信号也可以重新变换为模拟调节信号。电压调节器最好采用线性电压调节器，更具体地说，低压降输出线性调节器，但是也可以采用开关调节器。在本方法的另一个优选实施例中，使用电源包，具体而言是主时钟开关模式电源包，作为直流电压源。特别地，将AC/DC转换器和DC/DC转换器看作开关模式电源包，其在转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：T·杜尔鲍姆，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：