專利名稱：平均輸出電流的電源控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是提供一種電源控制系統(tǒng)，尤指一種可平均輸出電流的電源控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在電子產(chǎn)品中，每一線路或區(qū)塊所需的輸入電壓大小不盡相同，因此電子產(chǎn)品中的電路系統(tǒng)必須包含可調(diào)整輸出電壓的電源電路。在先前技術(shù)中，調(diào)整輸出電壓的電源電路大致上可分為兩種，一為開關(guān)式電源電路，一為線性電源電路(亦稱線性降壓電路)。
開關(guān)式電源電路的優(yōu)點是具有高轉(zhuǎn)換效率，但其缺點為設(shè)計復(fù)雜且成本高。雖然線性電源電路具有電路簡單的優(yōu)點，但由于線性電源電路的元件會以產(chǎn)生熱能的方式消耗無效的功率，故具有較低的效率，且當(dāng)輸出端需要較大的功率時，線性電源電路的元件有可能會因過熱而崩潰。再者，若安裝散熱材料于線性電源電路的元件上，不但會增加材料成本，也會占據(jù)電子產(chǎn)品中的部分空間。
為了解決線性電源電路的元件過熱的問題，先前技術(shù)另提出一種解決方案，其是于線性電源電路中并聯(lián)或串聯(lián)多個元件(例如功率電阻或功率二極管等)以相互分擔(dān)輸出功率，進而降低每一元件產(chǎn)生的熱量。然而每一元件皆有些微的差異，要準(zhǔn)確控制每一元件分擔(dān)的功率是相當(dāng)難執(zhí)行的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的，即是要提出一種平均輸出電流的電源控制系統(tǒng)，以解決先前技術(shù)的問題。
本發(fā)明電源控制系統(tǒng)包含電壓控制電路以及平衡電路。該電壓控制電路包含第一電流控制開關(guān)，耦接于特定電壓源，用來根據(jù)該特定電壓源輸出第一負(fù)載電流；第一電流感應(yīng)單元，耦接于該電源控制系統(tǒng)的輸出端和該第一電流控制開關(guān)之間，用來感應(yīng)該第一負(fù)載電流的大小；以及第一比較電路，其第一輸入端是用來接收參考電壓，第二輸入端是耦接于該電源控制系統(tǒng)的輸出端，輸出端是耦接于該第一電流控制開關(guān)，該第一比較電路是用來比較該參考電壓和該電源控制系統(tǒng)的輸出端的電壓以控制該第一電流控制開關(guān)輸出的第一負(fù)載電流的大小。該平衡電路包含第二電流控制開關(guān)，耦接于該特定電壓源，用來根據(jù)該特定電壓源輸出第二負(fù)載電流；第二電流感應(yīng)單元，耦接于該電源控制系統(tǒng)的輸出端和該第二電流控制開關(guān)之間，用來感應(yīng)該第二負(fù)載電流的大?。灰约暗诙容^電路，其第一輸入端是耦接于該第一電流感應(yīng)單元，第二輸入端是耦接于該第二電流感應(yīng)單元，該第二比較電路是用來根據(jù)該第一及第二負(fù)載電流的大小控制該第二電流控制開關(guān)輸出的第二負(fù)載電流的大小。


圖1為本發(fā)明電源控制系統(tǒng)的功能方塊示意圖。
圖2為圖1電源控制系統(tǒng)的電路示意圖。
100，200電源控制系統(tǒng)110電壓控制電路120平衡電路 112，122電流控制開關(guān)114，124電流感應(yīng)單元116，126比較電路Vref參考電壓Vc1，Vc2，Vc3控制電壓Vs特定電壓源Vout輸出電壓i1，i2，i3負(fù)載電流具體實施方式
請參考圖1，圖1是本實施例電源控制系統(tǒng)100的功能方塊示意圖。本發(fā)明電源控制系統(tǒng)100包含電壓控制電路110以及多個平衡電路120。電壓控制電路110包含電流控制開關(guān)112、電流感應(yīng)單元114、以及比較電路116。比較電路116的第一輸入端a是用來接收參考電壓Vref，而第二輸入端b是耦接于電源控制系統(tǒng)100的輸出端out，因此比較電路116可用來比較參考電壓Vref和電源控制系統(tǒng)100的輸出端out的電壓Vout，并依據(jù)上述比較關(guān)系輸出控制電壓Vc1。電流控制開關(guān)112是耦接于特定電壓源Vs以輸出負(fù)載電流i1，而電流控制開關(guān)112輸出的負(fù)載電流i1的大小是根據(jù)比較電路116輸出的控制電壓Vc1來決定。電流感應(yīng)單元114是耦接于電源控制系統(tǒng)100的輸出端out和電流控制開關(guān)112之間，用來感應(yīng)電流控制開關(guān)112輸出的負(fù)載電流i1的大小。
而每一平衡電路120亦包含電流控制開關(guān)122、電流感應(yīng)單元124、以及比較電路126。相似地，電流控制開關(guān)122亦耦接于特定電壓源Vs以輸出負(fù)載電流i2、i3，且電流控制開關(guān)122輸出的負(fù)載電流i2、i3的大小是根據(jù)比較電路126輸出的控制電壓Vc2、Vc3來決定。而電流感應(yīng)單元124是耦接于電源控制系統(tǒng)的輸出端out和電流控制開關(guān)122之間，用來感應(yīng)電流控制開關(guān)122輸出的負(fù)載電流i2、i3的大小。比較電路126的第一輸入端a是耦接于電壓控制電路110的電流感應(yīng)單元114，而第二輸入端b是耦接于自身的電流感應(yīng)單元124，因此每一平衡電路120的比較電路126是用來根據(jù)電壓控制電路110的電流感應(yīng)單元114和自身的電流感應(yīng)單元124感應(yīng)的負(fù)載電流的大小比較關(guān)系輸出一控制電壓Vc2、Vc3。
換句話說，電壓控制電路110是用來根據(jù)參考電壓Vref控制電源控制系統(tǒng)100的輸出端out的電壓Vout大小。而每一平衡電路120是用來根據(jù)電壓控制電路110輸出的電流i1的大小輸出特定比例的電流(例如等量的電流)。因此本發(fā)明電源控制系統(tǒng)100可均衡地輸出電流以平均分散電壓控制電路110和多個平衡電路120所負(fù)擔(dān)的功率。
請參考圖2，并一并參考圖1。圖2是圖1電源控制系統(tǒng)100的電路示意圖。在圖2中，電源控制系統(tǒng)200包括電流控制開關(guān)112、122是例如，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(metal-oxide semi conductor field effecttransistor，MOSFET)，電流感應(yīng)單元114、124是例如，電阻，而比較電路116、126是例如，運算放大器(OP AMP)，然而上述元件皆可以相同功效的元件或電路代替，舉例來說，電流感應(yīng)單元114、124亦可是具有較高電阻值的導(dǎo)體，而比較電路116、126可以是其它形式的半導(dǎo)體電路。電壓控制電路110的運算放大器116是在比較參考電壓Vref和電源控制系統(tǒng)100的輸出端out的電壓Vout后輸出控制電壓Vc1，其中當(dāng)電源控制系統(tǒng)100的輸出端out的電壓Vout不等于參考電壓Vref時，運算放大器116輸出的控制電壓Vc1會持續(xù)調(diào)整金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管112輸出的負(fù)載電流i1直到電源控制系統(tǒng)100的輸出端out的電壓Vout等于參考電壓Vref為止。而由于電阻114、124的電阻值和輸出電壓Vout系已知，因此只要量測電阻114、124的第一端A的電壓即可求得金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管112、122輸出的負(fù)載電流i1、i2、i3的大小。平衡電路120的運算放大器126是在比較電壓控制電路110的電阻114的第一端A和自身的電阻124的第一端A的電壓的大小(亦即比較電壓控制電路110和平衡電路120輸出的負(fù)載電流i1、i2、i3的大小)后，輸出控制電壓Vc2、Vc3其中當(dāng)電阻124的第一端A的電壓不等于電阻114的第一端A的電壓時，運算放大器126輸出的控制電壓Vc2、Vc3會持續(xù)調(diào)整金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管122輸出的負(fù)載電流i2、i3直到電阻124的第一端A的電壓等于電阻114的第一端A的電壓時為止。也就是說，若使電壓控制電路110的電阻114的電阻值等于平衡電路120的電阻124的電阻值時，則平衡電路120的運算放大器126會控制金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管122以使平衡電路120輸出的負(fù)載電流i2、i3等于電壓控制電路110輸出的負(fù)載電流i1。然而本發(fā)明亦可調(diào)整電阻114、124之間的比例大小以使平衡電路120輸出的負(fù)載電流i2、i3等于特定比例的電壓控制電路110輸出的負(fù)載電流i1。
綜合以上所述，本發(fā)明提供一種電源控制系統(tǒng)100用來準(zhǔn)確地控制電壓控制電路110和平衡電路120所分擔(dān)的功率，因此電源控制系統(tǒng)100可于提供特定輸出電壓時輸出較大的功率。
相較于先前技術(shù)，本發(fā)明電源控制系統(tǒng)100的電路簡單且成本低廉。另外，本發(fā)明電源控制系統(tǒng)100可準(zhǔn)確地控制電壓控制電路110和平衡電路120輸出的負(fù)載電流i1、i2、i3的大小，以平均分擔(dān)電壓控制電路110和平衡電路120的負(fù)載功率，進而解決元件因功率太高而過熱的問題。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種平均輸出電流的電源控制系統(tǒng)，包含第一電壓控制電路，包含第一電流控制開關(guān)，耦接于特定電壓源，用來根據(jù)該特定電壓源輸出第一負(fù)載電流；第一電流感應(yīng)單元，耦接于該電源控制系統(tǒng)的輸出端和該第一電流控制開關(guān)之間，用來感應(yīng)該第一負(fù)載電流的大??；以及第一比較電路，其第一輸入端用來接收參考電壓，第二輸入端是耦接于該電源控制系統(tǒng)的輸出端，該第一比較電路用來比較該參考電壓和該電源控制系統(tǒng)的輸出端的電壓以控制該第一電流控制開關(guān)輸出的第一負(fù)載電流的大??；以及第二電壓控制電路，包含第二電流控制開關(guān)，耦接于該特定電壓源，用來根據(jù)該特定電壓源輸出第二負(fù)載電流；第二電流感應(yīng)單元，耦接于該電源控制系統(tǒng)的輸出端和該第二電流控制開關(guān)之間，用來感應(yīng)該第二負(fù)載電流的大??；以及第二比較電路，其第一輸入端是耦接于該第一電流感應(yīng)單元，第二輸入端是耦接于該第二電流感應(yīng)單元，該第二比較電路用來根據(jù)該第一及第二負(fù)載電流的大小控制該第二電流控制開關(guān)輸出的第二負(fù)載電流的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源控制系統(tǒng)，其中該第一及第二電流控制開關(guān)是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源控制系統(tǒng)，其中該第一及第二電流感應(yīng)單元是電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源控制系統(tǒng)，其中該第一及第二電流感應(yīng)單元的電阻值相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源控制系統(tǒng)，其中該第一及第二比較電路是運算放大器。
全文摘要
電源控制系統(tǒng)包含電壓控制電路以及多個平衡電路。該電壓控制電路用來根據(jù)參考電壓控制該電源控制系統(tǒng)的輸出端的電壓大小。每一平衡電路用來根據(jù)該電壓控制電路輸出的電流大小輸出特定比例的電流。本發(fā)明電源控制系統(tǒng)可均衡地輸出電流以平均分散該電壓控制電路和該多個平衡電路所負(fù)擔(dān)的功率。
文檔編號G05F1/10GK101017382SQ20061000671
公開日2007年8月15日 申請日期2006年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月7日
發(fā)明者黃圣鐘, 王立中 申請人:華碩電腦股份有限公司