一种用于在Ｎ个电流源之间进行负载分配的设备和方法，这里Ｎ＞１。Ｎ个电流源通路分别被联接到相应的Ｎ个独立电源。系统负载被联接到Ｎ个电流源通路的输出以接收Ｎ个电流源。共用的电流分配汇流线被构造成连接到该Ｎ个电流源通路以提供共用的电流分配信号，用以标识需要Ｎ个电流源通路中的每一个承担的电流分担额。在该构造中，Ｎ个电流源通路中的每一个根据所述共用的电流分配信号调节其电源和其提供给系统负载的电流源之间的电压降，从而从每个电流源通路供给的电流与所述共用电流分配信号一致。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本教示涉及用于模拟电路的方法和系统。更具体地，本教示涉及用于电源负载分配的方法和系统及整合有该方法和系统的系统。
技术介绍
将两个或更多个电源的输出连接在一起允许它们分配共同的负载电流。负载分配具有各种优点。负载分配对于每一个单独的电源的组件施加更少的热应力，由此提高了整个电源系统的可靠性和寿命。这允许使用并联的更小的电源以提供更大的负载。在具有由动态管理的并行电源供给的时变负载电流的系统中，负载分配使得每个电源在其峰值功率转换效率点处运行。高可用性的电子系统通常采用电源的N+n构造，这里N是要求用以供给负载电流的电源的数目，而η是额外或冗余的电源的数目。负载分配通常是这样的系统的基本特性。负载电流在电源之间的划分或分配依赖于它们各自的输出电压及共用负载的连接电阻。这称为垂下均流(droop sharing)。为防止反转电流进入电源，这称为电流反馈， 可以为每个电源输出以串联方式增加二极管。在本情况中，二极管电压降也影响到电源之间的电流分配。一种起作用的负载分配的方法在凌力尔特有限公司(Linear Technology Corporation)推出的负载分配控制器(load sharing controller)中得以实现。在该负载分配控制器中，来自每个电源的电流通过感测串联的电流感测电阻器两端的电压降而被监测。该负载分配控制器将该电流感测信号与共用的汇流线信号比较。该共用的汇流线信号表示维持负载电压的稳定而需要每个电源承担的负载电流。该负载分配控制器然后经由电源反馈网络或者修整输入调节电源的输出电压以使其电流与共用的汇流线匹配，由此实现负载分配。德州仪器提供了器件UCC39002，该器件设计用以通过调节电源电压来实现负载分配。该共用汇流线信号表示全部电源电流中的最高电流。美国国家半导体公司提供了使用汇流线即全部电源电流的平均值的器件。传统的用于负载分配的措施具有一些缺点。尽管垂下均流(droop sharing)是简单的，分配精度能够是难以控制的。虽然通过串联联接的一个或多个二极管解决了电流反馈问题，但二极管本身是耗能的。尽管凌力尔特有限公司提供的负载分配控制器和其它已有的控制器器件解决了这些问题，但基于该传统技术的设计可能是复杂的，因为必须将电源回路动态容纳在负载分配回路动态中，其中每个电源需要自循环稳定性补偿。另外，这些控制器仅能够通过修整/调节引脚或者可访问反馈网络来操纵电源。这可能不是现有的，或者担心关于将该信号在电路板上布线方面会引入噪声。另外，将该共用汇流线信号布线连接到全部的电源的需要也会引入潜在的单个失效点。附图简述这里声明和/或说明的本专利技术就示例性实施方式而言得到了进一步的说明。参考附图详细地说明本示例性实施方式。这些实施方式是非限定性的示例性实施方式，其中在全部的若干个附图中，相同的附图标记表示类似的结构，其中附图说明图1示出了根据本专利技术实施方式的的用以控制负载分配的示例性电路；图2示出了根据本专利技术的实施方式的用以控制负载分配的更为详细的电路；图3(a)示出了根据本专利技术的实施方式的在控制负载分配中的不同指令电压源的电平的曲线图；图3(b)示出了根据本专利技术的实施方式的使提供给负载电流的归一化电源电流的曲线图；图4示出了根据本专利技术的实施方式的用于控制负载分配的电路的示例性实现；图5(a)和图5(b)示出了根据本专利技术的实施方式的使用功率MOSFET的可控串联电压降的替代实现；图6示出了根据本专利技术的实施方式的用以控制负载分配的另一个示例性电路；图7示出了根据本专利技术的实施方式的用以控制负载分配的再一个示例性电路；图8示出了根据本专利技术的实施方式的用于N个电源的负载分配的示例性电路。具体实施例方式本专利技术涉及用以使两个或两个以上的电源分担单个负载电流的负载分配控制方案及其实现。如这里所述地该负载分配控制方案就电源电压的共模不影响负载分配而言是与电压无关的。另外，如这里所公开的，该负载分配控制方案并不需要电源上的修整/调节引脚。本专利技术的该负载分配控制方案并不需要物理上接近电源并且电源环动态特性并不需要考虑在设计中，使得其适用于宽范围内的各种输入电源。如这里所公开地该负载分配方法和系统也阻挡反转电流以防止由于电流反馈造成的潜在损伤。通过本专利技术实现的全部这些特性带来了负载分配电源系统的更简单和更快速的设计。图1示出了根据本专利技术的实施方式的被设计用以控制负载分配的示例性电路 100。为说明的目的，电路100用以基于双电源系统示出本专利技术的构思。如本领域技术人员随后(图8)能看到和理解的，本专利技术并不局限于双电源系统并且能够应用于用于负载分配的N电源系统。在图1中，电路100包括与电源负载107并联联接的电源110和电源104。如所示的，电源Iio提供Vini，Vini经过包括产生中间电平Vquti的可调节电压降101、和电流感测电阻器102的通路。类似地，电源104提供Vin2，Vin2经过包括产生中间电平Vqut2的可调节电压降105、和电流感测电阻器106的并联通路。注意到，如这里所述的电压降能够是正值或者能够是负值。两个可调节电压降(101和10 及电流感测电阻器(102和106)插入在在每个电源和共用的整合有电压Vum的负载107之间并联的电源通路中。可调节电压降101 和105中的每一个的电压降能够被动态控制。电流感测电阻器102和106可能是明确的感测电阻器或者可能是电路板布线中固有的阻抗。沿着电源通路中的每一个通路，从其电源提供的初始电压可以是不同的。这可以随后造成中间电压变化，即Votti不等于VOTT2。这将进一步导致通过电流感测电阻器102和 106的不相等电流，并且因此造成从每个电源通路到共用负载的不相等的电流。为动态产生从每个电源通路到共用负载的相等的电流分担额，所感测的在Voti与V·之间的差被输送到电流平衡控制元件。在一些实施方式中，这样的电流平衡控制元件能够基于图1中所示的误差放大器器件(10 实现，该误差放大器器件被配备用以基于所感测的通过电流感测电阻器的电流的差来调节101和/或105上的电压降。误差放大器器件103控制串联的电压降101和105以强制Vquti等于VQUT2。例如， 当电源110的输出电压上升时，其临时地使乂_上升超过V·。当误差放大器器件103接收表示该情况的输入(经由电流感测电阻器102和106所感测到的电流变化)时，作为校正措施，误差放大器器件103将101的电压降升高使Vquti等于VQUT2。在一些实施方式中，电压降的调节能够在两个通路中进行，即其升高101的电压降，同时降低105的电压降以使Voti 再次等于VOTT2。通过调节电压降以在不同的电源通路中确保Votti = Vott2，来自电源110的电流与电流感测电阻器102中的电流相同，即等于(Vquti-VumVRici215相似的，来自电源110 的电流是相同的，即等于(Vqut2-Vum)/Rltl6，假设Rltl2 = R1Q6。以此，两个电源电流相等。每个电源通路提供负载电流的一半，即Illtl = Iltl4 = I107/2.由于来自两个电源通路的电流相加等于负载电流I1OT，则两个电源均等地分担负载电流。在一些应用中，可能需要比例电流分配。在一些情况中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于双电源的负载分配的系统，所述系统包括：第一电流源通路，所述第一电流源通路联接到第一电源；第二电流源通路，所述第二电流源通路联接到第二电源；系统负载，所述系统负载联接到所述第一电流源通路和所述第二电流源通路两者的输出以接收第一电流源和第二电流源；和电流平衡控制元件，所述电流平衡控制元件被构造用以基于流过所述第一电流源通路的第一电流产生第一控制信号和基于流过所述第二电流源通路的第二电流产生第二控制信号，其中所述第一控制信号用以控制沿所述第一电流源通路的第一电压降，所述第二控制信号用以控制沿所述第二电流源通路的第二电压降使得相应的第一电流源和第二电流源得以平衡。
【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：克里斯托弗B·乌明格，
申请(专利权)人：凌力尔特有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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