供电单元制造技术

本实用新型专利技术提供的一种供电单元，安装在主体设备上，通过设置在主体设备和客户端设备之间的电缆，向客户端设备供电，而且供电单元包括：输出单元，从输入电压中生成第一输出电压；切换控制器，对输出单元执行电压反馈控制，使第一输出电压维持在预定目标值；第一校正单元，校正切换控制器的电压反馈控制，当最终供应给客户端设备的第二输出电压降低时使第一输出电压升高；和第二校正单元，校正切换控制器的电压反馈控制，当从主体设备向客户端设备供应的输出电流增大时使第一输出电压升高。本实用新型专利技术的供电单元可以不依靠从主体设备到客户端设备供应的输出电流的大小就能将从主体设备向客户端设备最终供应的输出电压维持在预定的标准范围内。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

供电单元
[0001 ] 本技术涉及一种安装在主体设备上的供电单元，通过电缆向与所述主体设备连接的客户端设备供电。
技术介绍
图5是示出相关技术的示例性供电单元101的框图。所述供电单元101安装在基于通用串行总线(USB5Universal Serial Bus)标准的主体设备100上，并且通过使用设置在主体设备100和客户端设备300之间的电缆200向客户端设备300供电。除了所述供电单元101之外，所述主体设备100包括用于将从所述主体设备100到客户端设备300的供电线连接/断开的保护开关103，和用于控制所述保护开关103的开/关(0N/0FF)操作的微型计算机102。此类型供电单元在例如，日本专利公开第H10-225105号中被公开。在根据所述相关技术的供电单元101中，为了将从所述供电单元101输出的输出电压Vol (从所述保护开关103的上流侧，例如供电单元101侧，获取的输出电压)维持在预定目标值，需执行电压反馈控制操作。然而，在所述电压反馈控制操作中，从所述主体设备100输出的输出电压Vol’(从所述保护开关103的下流侧，例如电缆200侧，获取的输出电压)和最终被供给所述客户端设备300的输出电压Vo2都不被考虑。因此，在根据相关技术的所述供电单元101中，当从所述主体设备100向客户端设备300供应的输出电流Io增大的时候，从所述保护开关103的ON晶体管Ron中生成的电压降(IoXRon)和从所述电缆200的配线电阻器Rim中生成的电压降(IoXRim)会增大。 另外，最终被供给所述客户端设备300的输出电压Vo2 (Vol-Io X (Ron+Rim))降落至USB标准范围的下限值之下(见图6)。
技术实现思路
鉴于本申请的专利技术人所揭露的前述问题，本技术提供了一种可以不依靠从主体设备到客户端设备供应的输出电流的大小就能将从主体设备向客户端设备最终供应的输出电压维持在预定标准范围内的供电单元的多种实施例。根据本技术的供电单元，安装在主体设备上，通过设置在主体设备和客户端设备之间的电缆，向客户端设备供电，其特征在于，所述供电单元包括输出单元，从输入电压中生成第一输出电压；切换控制器，对所述输出单元执行电压反馈控制，使所述第一输出电压维持在预定目标值；第一校正单元，校正所述切换控制器的所述电压反馈控制，当最终供应给所述客户端设备的第二输出电压降低时使所述第一输出电压升高；和第二校正单元，校正所述切换控制器的所述电压反馈控制，当从所述主体设备向所述客户端设备供应的输出电流增大时使所述第一输出电压升高。其中，所述切换控制器包括误差放大器，放大取决于所述第一输出电压的第一反馈电压和预定的参考电压之间的差异来生成误差信号；和控制信号生成单元，生成所述输出单元的控制信号以减小所述误差信号。其中，所述误差放大器包括当取决于所述第二输出电压的第二反馈电压低于所述第一反馈电压的时候，从所述第一校正单元接收所述第二反馈电压的放大端。而且，本技术的供电单元，进一步包括用来从所述第二反馈电压中移除噪声成分并且将移除了噪声成分的第二反馈电压输出到所述第一校正单元的过滤单元。并且，所述输出单元包括连接在所述输入电压的应用端和所述第一输出电压的输出端之间，且为了从所述输入电压中生成所述第一输出电压而基于来自所述切换控制器的指令来被驱动的输出晶体管。而且，本技术的供电单元，进一步包括检测所述供电单元的误差而生成误差检测信号，并将所述误差检测信号输出到所述供电单元的外部的误差检测单元。据此，如上所述本技术的供电单元可以不依靠从主体设备到客户端设备供应的输出电流的大小就能将从主体设备向客户端设备最终供应的输出电压维持在预定的标准范围内。附图说明图1是示出根据本技术的一个实施例的供电单元的示例性配置的框图。图2是示出输出电流Io与输出电压Vol和N。2之间的关系的IV校正图，其中a 表示Vo2的标准范围，虚线表示在现有技术中无校正时的Vo2。图3是示出第一校正单元ADJl和第二校正单元ADJ2的第一示例性配置的框图。图4是示出第一校正单元ADJl和第二校正单元ADJ2的第二示例性配置的框图。图5是示出供电单元的相关技术示例的框图。图6是示出在图5中所示的供电单元的输出电流Io和输出电压Vol到Vo2之间的关系的IV校正图，其中a表示Vo2的标准范围。具体实施方式图1是示出根据本技术的一个实施例的供电单元的示例性配置的框图。在本示例性配置中，供电单元1安装在主体设备10上且通过使用设置在主体设备10和客户端设备30之间的电缆20向客户端设备30供电。所述主体设备10、电缆20和客户端设备30 全都是基于USB标准实现和串联在一起的。且，除了所述供电单元1之外，所述主体设备10 包括控制所述主体设备10的所有操作的微型计算机2。所述供电单元1包括N沟道型金属氧化物半导体(M0S ；Metal Oxide Semiconductor)场效应晶体管Ni，二极管Dl，电感器Li，电容器Cl，电阻器Rl至R4，检测电阻器Rs，切换控制器CTRL，第一校正单元ADJl，第二校正单元ADJ2，误差检测单元DET，和过滤单元FLT。所述晶体管m的漏极(drain)和输入电压Vi的应用端相连接。所述晶体管m 的源极(source)与所述二极管Dl的阴极(cathode)和电感器Ll的第一端相连接。所述晶体管m的栅极(gate)与所述切换控制器CTRL相连接。所述二极管Dl的阳极(anode) 与地端相连接。所述电感器Ll的第二端经由设置在电感器Ll和第一输出电压Vol之间的检测电阻器Rs与第一输出电压Vol的应用端相连接。所述电容器Cl的第一端与所述第一输出电压Vol的应用端相连接。所述电容器Cl的第二端与地端相连接。所述电阻器Rl的第一端与所述第一输出电压Vol的应用端相连接。所述电阻器Rl的第二端与所述电阻器 R2的第一端相连接。所述电阻器R2的第二端与地端相连接。所述电阻器Rl和R2的连接点，作为第一反馈电压Vfbl的应用端，与切换控制器CTRL相连接。所述电阻器R3的第一端与第二输出电压Vo2的应用端相连接。所述电阻器R3的第二端与所述电阻器R4的第一端相连接。所述电阻器R4的第二端与地端相连接。电阻器R3和R4的连接点，作为第二反馈电压Vft2的应用端，通过设置在其间的过滤单元FLT与所述第一校正单元ADJl相连接。 所述检测电阻器Rs的两端与所述第二校正单元ADJ2相连接。且，用来减低输入电压Vi以来生成所述第一输出电压Vol的输出单元由晶体管 W，二极管D1，电感器Ll，和电容器Cl形成。也就是说，所述供电单元1的所述输出单元包括在输入电压Vi的应用端和第一输出电压Vol的输出端之间连接的输出晶体管Ni，并且基于从所述切换控制器CTRL的指令来驱动所述输出晶体管m以来减低所述输入电压Vi， 从而生成所述输出电压Vol。然而，所述输出单元的配置并不局限于此，且，例如，P沟道型 MOS场效应晶体管可被用做所述输出晶体管，或同步整流晶体管也可替代所述二极管Dl来使用。所述切换控制器CTRL对所述输出单元(Ni，D1，Li，Cl)执行电压反馈控制以使所述第一输出电压Vol与预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.10.04 JP 2010-2249251.一种供电单元，安装在主体设备上，通过设置在主体设备和客户端设备之间的电缆， 向客户端设备供电，其特征在于，所述供电单元包括输出单元，从输入电压中生成第一输出电压；切换控制器，对所述输出单元执行电压反馈控制，使所述第一输出电压维持在预定目标值；第一校正单元，校正所述切换控制器的所述电压反馈控制，当最终供应给所述客户端设备的第二输出电压降低时使所述第一输出电压升高；和第二校正单元，校正所述切换控制器的所述电压反馈控制，当从所述主体设备向所述客户端设备供应的输出电流增大时使所述第一输出电压升高。2.如权利要求1所述的供电单元，其特征在于，所述切换控制器包括误差放大器，放大取决于所述第一输出电压的第一反馈电压和预定的参考电压之间的差异来生成误差信号；和控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井正明，伊藤智之，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：