CN1788408A - 功率器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种功率器件(100),包括至少第一和第二DC-DC转换器(110,120,130),每个转换器具有相应的输入与输出电压以及相应的输入与输出电流,每个转换器(110,120,130)将输入DC电压电平转换成输出DC电压电平,每个转换器还包括用于控制信号(Vc)的输入装置,该器件(100)附加包括控制装置(140),该控制装置对于第一和第二转换器是公用的并被布置成在该器件中对于第一和第二转换器(110,120,130)的输出电压而言是公用点的一个点(150)上检测第一输出电压(Vtest),控制装置(140)将公用控制信号(Vc)传送给每个转换器的控制输入装置,根据在所述公用点(150)上的电压电平改变所述公用控制信号(Vc)。
Description
技术领域
本发明涉及用于不同的DC电压电平之间转换的功率器件。
背景技术
用于在不同的DC/DC电压电平之间转换的器件是公知的。然而,传统地在需要涉及相当高功率电平的转换时,趋于使用物理上也是较大的转换器。在其中希望转换器是小型的应用中,例如,当具有极其有限的空间用于其上安装转换器的电路板时,已经证实较大器件的使用是不实际的。
发明内容
因而,需要一种能够将第一DC电压电平转换成第二DC电压电平的器件,该器件能处理相当高的功率电平,同时占据最小量的空间。另外,该器件应能够传送稳定的输出电压,而不管连接到该器件的负载的变化如何。
这个需要利用本发明来满足,其中本发明公开了一种功率器件,其包括至少第一和第二DC-DC转换器,每个转换器具有相应的输入与输出电压以及相应的输入与输出电流,每个转换器将输入DC电压电平转换成输出DC电压电平,每个转换器也包括用于控制信号的输入装置。该器件还包括控制装置,并且控制装置对于第一和第二转换器是公用的,并且被安排成在该器件中对于第一和第二转换器的输出电压是公用点的一个点上检测第一输出电压,该控制装置将公用控制信号传送给每个转换器的控制输入装置,所述公用控制信号根据在所述公用点上的电压电平而被改变。
由于控制装置对于转换器而言是公用的并且在对于这些转换器而言是公用的点上检测输出电压,所以这些转换器可以被控制为传送相同的输出电压电平以及相同的输出电流电平。
因为输出电压中的大部分变化将有可能由于该器件的输出所连接的负载中的变化而发生,所以被提供给各个转换器的控制信号适于被安排为控制这些转换器的输出电流,从而通过控制这些转换器的输出电流将所述公用点上的电压保持为基本上恒定的。
附图说明
下面将参照附图即图1来更加详细地描述本发明,其中图1是根据本发明的器件的概要图。
具体实施方式
在图1中,示出了根据本发明的器件100的示意电路图。器件100的主要用途是将输入DC电压电平Vin转换成输出DC电压电平Vout。器件100预定被安装在印制电路板即PCB上,并且是小型的、便宜的,而且易于组装。对于该器件是小型的期望,这主要是指该器件的“高度”,即从PCB“向上”扩展的物理尺寸。
另外,需要该器件100能处理相当高的功率电平。这个需要通常难于与小型器件的期望相合并,这是因为能处理大的功率电平的DC/DC转换器的体积趋于庞大,因而占据大量的空间,并且这也导致这样的器件在标准的装配线上非常难以装配。
利用本发明的器件来解决这两个矛盾的期望,即,大的功率电平和小的器件,其中该器件利用多个较小的DC/DC转换器,其中图1所示的示例包括这样的第一转换器110、第二转换器120和第三转换器130。但是,如本领域技术人员从下面的描述中将认识到的,各个转换器的数量对于本发明并不是特别重要的。
器件100的输入电压Vin用作至所有三个转换器的输入,转换器110、120、130的相应输入被分别称为Vin1、Vin2、Vin3。
以类似的方式,器件100中所包括的转换器的输出DC信号Vout1、Vout2、Vout3被组合在一个被称为Vout的输出DC电压中,所述的信号的组合利用在一个点(在图1中称为150)中连接这些转换器的输出来完成。
在多个DC/DC转换器的输出被组合以产生公用输出DC电压时通常会出现的问题是:来自三个转换器110、120、130的各个输出电流Iout1、Iout2、Iout3的电平将改变。
这个问题利用本发明来解决,其中根据本发明的器件100包括控制装置140。能够以本领域技术人员公知的各种方式来设计该控制装置,并且因为控制装置的确切特性对于本发明而言并不是非常重要的,所以在这里将不详细描述控制装置,而将只描述其功能。
控制装置140被布置成在器件100中在该器件中包括的各个转换器110、120、130的输出电压汇合在一起的点140上检测第一输出DC电压Vout。测量点150因而对于所有三个输出电压而言是一个公用点。
根据由控制装置140检测到的电压电平Vout,控制装置产生控制信号Vc,所述控制信号根据输出电压Vout的电平而被改变。由控制装置或电路140传送的控制信号Vc用作至第一、第二和第三转换器之中每一个的控制输入的输入信号。然后,控制信号合适地根据Vout的电平而变化,但这并不是一定的,因此在“控制点”150上的电压在所希望的电平上保持为恒定的。
因为器件100的各个DC/DC转换器110、120、130公享控制装置以及控制信号,因此转换器将总是被控制为传送相同的输出电流。这是重要的,因为这使之有可能利用每个单独的转换器直至其最大容量,因此使之有可能选择物理上比可能的更小的转换器。这又使之有可能减小器件100的尺寸,而这正是本发明的目的。
优选地,来自控制装置140的控制信号Vc用于适当地控制各个转换器的输出电流,以便在装置100中的公用点140上维持恒定的期望DC电压。
Claims (3)
1、一种功率器件(100),包括至少第一与第二DC-DC转换器(110,120,130),每个转换器具有相应的输入(Vin1,Vin2,Vin3)和输出(Vout1,Vout2,Vout3)电压以及相应的输入与输出电流(Iout1,Iout2,Iout3),每个转换器(110,120,130)将输入DC电压电平(Vin1,Vin2,Vin3)转换成输出DC电压电平(Vout1,Vout2,Vout3),每个转换器也包括用于控制信号(Vc)的输入装置,该器件(100)另外包括控制装置(140),其特征在于,所述控制装置(140)对于第一和第二转换器是公用的并被安排成在该器件中的一个点(150)上检测第一输出电压(Vtest),其中这一个点对于第一和第二转换器(110,120,130)的输出电压(Vout1,Vout2,Vout3)而言是一个公用点,控制装置(140)将公用控制信号(Vc)传送给每个转换器的控制输入装置,根据所述公用点(150)上的电压电平改变所述公用控制信号(Vc)。
2、根据权利要求1所述的功率器件,其中至每个转换器(110,120,130)的控制信号(Vc)被布置成控制该转换器的输出电流。
3、根据权利要求2所述的功率器件,其中通过控制转换器(110,120,130)的输出电流为实质上相等的,将所述公用点(150)上的电压保持为实质上恒定的。
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