專利名稱：起動(dòng)電路和輸入電容器平衡電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及起動(dòng)電路和輸入電容器平衡電路。
背景技術(shù)：
功率變換器對很多現(xiàn)代電子設(shè)備是必需的。除了別的性能以外，功率變換器還能調(diào)整電壓水平下降(降壓變換器和其派生物)或者調(diào)整電壓水平上升(升壓變換器和其派生物)。功率變換器也可將交流(AC)電變換為直流(DC)電，或者反之亦然。功率變換器也可用于提供處于調(diào)節(jié)水平的輸出(例如，5.0伏或5安培)。功率變換器典型地使用一個(gè)或多個(gè)開關(guān)器件例如晶體管(其被接通和關(guān)斷來將功率遞送到變換器的輸出)來實(shí)施?？刂凭€路被提供來調(diào)節(jié)開關(guān)器件的接通和關(guān)斷，因此，這些變換器稱為“開關(guān)調(diào)節(jié)器”或“開關(guān)變換器”。這種功率變換器可并入或用于實(shí)施電源——即開關(guān)模式電源(SMPS)。該功率變換器還可包括一個(gè)或多個(gè)電容器或電感器來交替地存儲(chǔ)以及遞送功率。電源及其控制器在許多應(yīng)用中使用。離線低電壓應(yīng)用在85V AC到256V AC的范圍內(nèi)，這對應(yīng)于例如美國、歐洲、亞洲等的標(biāo)準(zhǔn)線電壓。高電壓(HV)應(yīng)用可以是任意高于265V的電壓，諸如例如，工業(yè)電源(需要高達(dá)600V AC輸入)，風(fēng)車的偏置電源(需要高達(dá)1000V AC輸入)，太陽能板(需要能操作在800V到1000V DC輸入的“串”變換器)，鎮(zhèn)流器(其能操作在從約85VAC到超過480V AC)，工業(yè)照明應(yīng)用中的功率因數(shù)預(yù)調(diào)節(jié)器和“智能儀表”(其能操作在在大約85V到576VAC之間或在大約120V到820VDC之間的輸入上)。用于監(jiān)測(例如用電)的儀表可能需要在I瓦到15瓦之間的電源。非智能儀表使用約I瓦的電源。“智能儀表”(其可以是具有到中心位置的通信鏈路以監(jiān)測和控制用電的儀表)典型地使用更高功率水平，例如，在傳輸期間在5瓦到7瓦之間。智能儀表可使能電力設(shè)施與消費(fèi)者以及商業(yè)功率用戶間的雙向通信，以嘗試提高遞送效率以及控制和調(diào)節(jié)整個(gè)功率消耗的能力。這些是“智能電網(wǎng)”技術(shù)提倡的一部分。智能儀表可包括電源，電源控制器，接收功率(例如AC源)的輸入，測量部分和通信部分。通信部分典型地包括射頻(RF)分部，其接收和/或傳送射頻信號(hào)到/從儀表閱讀器，其它儀表(例如氣或水)，或電氣設(shè)備(例如冰箱)。智能儀表應(yīng)能承受高達(dá)6000V的AC輸入瞬態(tài)。而且，智能儀表可用于或者可暴露于寬范圍的應(yīng)用(例如從85V到900V)。為此，智能儀表前端處的所有元件典型地必須為這種寬范圍定額或以特定方式布置。智能儀表的規(guī)范允許連續(xù)傳輸，因此電源需要針對該更高功率水平而定規(guī)格(dimension)。另外，有些特別儀表具有的功率水平超過15瓦。儀表的電源可提供單個(gè)輸出27到12V (大約)，或雙輸出27到12V (大約)和5V/3. 3V。這些電源一般使用非隔離式反激變換器，但有時(shí)也使用降壓或隔離式反激變換器來實(shí)施。當(dāng)出現(xiàn)足夠大的輸入電壓以便驅(qū)動(dòng)第一個(gè)脈沖來激發(fā)電源控制器時(shí)，所有的電源控制器都需要起動(dòng)。在低電壓應(yīng)用中，控制器可簡單地連接到被整流的標(biāo)準(zhǔn)線電壓上。在其它例如超過265V的應(yīng)用中，控制器可典型地包括高電壓(HV)起動(dòng)管腳或終端以及相關(guān)電路，它們被連接以接收HV功率并將HV功率變換到控制器需要的水平
發(fā)明內(nèi)容
簡要地和一般地，本發(fā)明的實(shí)施例包括高電壓輸入電容器平衡電路，該電路也可用作高電壓起動(dòng)電路，或和高電壓起動(dòng)電路結(jié)合。可以在同一電源中利用兩種特性。起動(dòng)和輸入電容器平衡電路可用于包括低電壓和高電壓應(yīng)用的寬范圍的應(yīng)用中。本發(fā)明的實(shí)施例還包括具有起動(dòng)和輸入電容器平衡電路的電源。本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例包括結(jié)合了這種電源的系統(tǒng)(例如智能儀表)。在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于電源的輸入電容器平衡電路。該電路包括能操作來對用于電源的輸入功率濾波的輸入電容。輸入電容具有串聯(lián)稱合在輸入電壓和第一節(jié)點(diǎn)間的第一電容器和第二電容器。分壓電路耦合到輸入電壓并能操作來從其產(chǎn)生分壓。緩沖電路能操作來接收分壓，并且，如果第一電容器和第二電容器不平衡，則能操作來為輸入電容提供電流來平衡第一電容器和第二電容器。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于電源的輸入電容器平衡電路。該電路包括串聯(lián)率禹合在輸入電壓和第一節(jié)點(diǎn)間的M個(gè)輸入電容器。M個(gè)輸入電容器能操作來對用于電源的輸入功率濾波。分壓電路耦合到輸入電壓并能操作來從其產(chǎn)生多個(gè)分壓。M-I個(gè)緩沖電路中的每一個(gè)都耦合到各自的公共連接，這些公共連接在M個(gè)輸入電容器的各自兩個(gè)電容器之間。M-I個(gè)緩沖電路中的每一個(gè)能操作來從分壓電路接收各自的分壓，并且，如果M個(gè)輸A電容器的各自兩個(gè)電容器不平衡，則能操作來提供電流來平衡M個(gè)輸入電容器的各自兩個(gè)電容器。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于電源的輸入電容器平衡電路。該電路包括能操作來對用于電源的輸入功率濾波的輸入電容。輸入電容具有串聯(lián)稱合在輸入電壓和第一節(jié)點(diǎn)間的第一電容器和第二電容器。分壓電路耦合到輸入電壓并能操作來從其產(chǎn)生分壓。運(yùn)算放大器電路能操作來接收分壓，并且，如果第一電容器和第二電容器不平衡，則能操作來為輸入電容提供電流來平衡第一電容器和第二電容器。本領(lǐng)域技術(shù)人員從以下的附圖、說明書以及權(quán)利要求中可容易地了解本發(fā)明重要的技術(shù)優(yōu)勢。


為了更全面的理解本發(fā)明和進(jìn)一步的特性和優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合附圖參考以下的說明書。
圖IA和1B，共同地，是具有輸入電容器平衡電路的電源的示例性實(shí)施方式的示意圖，其中輸入電容器平衡電路還提供控制器的起動(dòng)。圖2是用于電源的高電壓輸入電容器平衡電路的示例性實(shí)施方式的部分框圖。圖3A和3B示出了電阻器分配器和Xl緩沖器的示例性連接布置和構(gòu)造。圖4是Xl緩沖器的示例性實(shí)施方式的示意圖。圖5A到5G是高電壓輸入電容器平衡和起動(dòng)電路的示例性實(shí)施方式的示意圖。圖6是用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)的電容器平衡電路的示例性實(shí)施方式的示意圖。圖7是高電壓輸入電容器平衡電路的示例性實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施方式
參考附圖IA到7最好地了解本發(fā)明的實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)。一般地，相似的附圖標(biāo)號(hào)用于在各個(gè)附圖中的相似和相應(yīng)部分。高電壓輸入電容器平衡電路電源(例如SMPS)可具有一個(gè)或多個(gè)對輸入功率濾波的電容器。具有大于450V DC的輸入的電源典型地使用堆疊的電解電容器來用作輸入濾波器。這些電容器會(huì)帶來問題。所有的電容器都有泄露電流。電容器的泄露會(huì)是明顯的且最初隨不同的電容器而變化，而且隨時(shí)間和溫度而變化。不平衡的電容器泄露在堆疊電容器兩端產(chǎn)生不同電壓，這能夠?qū)е逻^早故障。典型的平衡堆疊電容器兩端的電壓的方法是在每個(gè)電容器兩端放置平衡電阻器。電壓根據(jù)電阻器的比率而劃分。電阻器的泄放電流被選擇為隨時(shí)間和溫度至少是預(yù)期最壞情況下電容器泄露電流的10倍。這本身會(huì)帶來問題，因?yàn)樾狗诺碾娏骺赡芎艽?，并且明顯增加了電源的功率消耗。更具體地，在正常工作情況下，平衡電阻消耗了相當(dāng)數(shù)量的功率。然而，如果能夠?qū)㈦娮柙O(shè)為足夠高，功率消耗就可控制。假設(shè)450V時(shí)輸入電容值低于33uF，每個(gè)電容器兩端的這種電阻器的典型值是200K歐姆。典型地使用兩個(gè)電阻器串聯(lián)來達(dá)到200K歐姆，以便獲得足夠的擊穿電壓。因此，每個(gè)電阻器能夠大約是100K歐姆。更大的電容器值和更高的工作溫度產(chǎn)生更大的泄露電流通過電容器，并且需要更小的電阻器值來補(bǔ)償。不幸的是，經(jīng)由平衡電阻器的功率損耗甚至在理想情況和最大功率輸出的情況下也是有意義的。寬輸入電壓范圍電源(其中輸入電壓可在60到超過1400V的范圍)可使該問題惡化。為了解決或減輕這種問題，根據(jù)一些實(shí)施例，高電壓輸入電容器平衡電路，在無需平衡電阻器的情況下用于平衡輸入電容器。在一些實(shí)施例中，高電壓輸入電容器平衡電路可用于為電源控制器提供電流，或者與高電壓起動(dòng)電路結(jié)合來為具有HV起動(dòng)能力的控制器提供起動(dòng)電壓(例如，起動(dòng)VCC)。通過主動(dòng)驅(qū)動(dòng)電容器，阻性分壓器的損耗可減少高達(dá)90%。智能儀表電源是基于最壞情況下的功率需求來設(shè)計(jì)尺寸的。智能儀表在發(fā)送/接收期間汲取最高的功率。非發(fā)送功率需求(待機(jī)功率)可能是最大功率需求的10%或更低。在待機(jī)期間，固定負(fù)載，例如輸入電容器泄放電阻器，可以占所有電源電流很大的百分比；因此，在待機(jī)期間代表了大量的損耗。在很多應(yīng)用中，儀表在絕大部分工作時(shí)間是待機(jī)運(yùn)行。為了最大化儀表效率，在待機(jī)期間需要采用一種方法來最小化電容器平衡開銷功率消耗。圖IA和1B，共同地，是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源200的示例性實(shí)施方式的示意圖。這種電源200可用于或結(jié)合進(jìn)諸如例如智能儀表的設(shè)備中，所述設(shè)備需要經(jīng)受或被使用于從低電壓到高電壓的寬廣的應(yīng)用范圍。電源200可以在輸入端子處連接到功率源并且在寬廣的輸入電壓范圍，例如大約60V到850VDC。電源200在輸出端子處為設(shè)備(例如智能儀表)提供功率。電源200包括開關(guān)控制器210和高電壓輸入電容器平衡電路300。在一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)控制器210可用合適的具有HV輸入管腳的控制器來實(shí)施，所述控制器諸如例如可從仙童半導(dǎo)體公司獲得的FAN7601開關(guān)控制器。高電壓輸入電容器平衡電路300可由多種方法實(shí)施。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高電壓輸入電容器平衡電路300的示例性實(shí)施方式的示意圖。高電壓輸入電容器平衡電路300可為兩輸入電容器構(gòu)造(電容器302和304 (也分別標(biāo)為Cl和C2))提供主動(dòng)平衡，該電容器構(gòu)造用于電源的輸入濾波器。電阻器309(也標(biāo)為R3)在電容值不平衡和輸入電壓紋波最壞情況下限制到電容器302和304的驅(qū)動(dòng)電流。如所示，高電壓輸入電容器平衡電路300包括分壓器310和Xl( “一倍”)緩沖器312?？紤]到電容器302和304的值和它們隨時(shí)間和溫度的最壞情況下的泄露電流，分壓器310例如可被設(shè)置為將用于直接平衡電容器的正常需要泄放電流的1/5到1/20。在一個(gè)實(shí)施例中，分壓器310可由多個(gè)電阻器320，322 (也被標(biāo)為Rl，R2)實(shí)施，其值為提供期望的低泄放電流(例如，正常需要泄放電流的1/5到1/20)。圖5A和5B示出了電阻器分壓器310和Xl緩沖器312的示例性連接布置和構(gòu)造。來自緩沖器312的輸出也可用于為配備有HV起動(dòng)準(zhǔn)備的電源控制器提供起動(dòng)功率。圖3A和3B是用于執(zhí)行或支持平衡以及控制器起動(dòng)功能的可能的集成電路的示例性實(shí)施方式。圖3A的電路使用單個(gè)晶體管或復(fù)合管(compound)來為平衡電容器提供灌電流(sink current)。圖3B的電路使用堆疊晶體管或復(fù)合管布置來提供灌電流。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可能的Xl緩沖器312的示例性實(shí)施方式的示意圖。如所示，Xl緩沖器312本身可包括晶體管314，316和318。在一個(gè)實(shí)施例中，晶體管314可以用M0SFET，例如可從仙童半導(dǎo)體公司獲得的FQNIN60C來實(shí)施；并且晶體管316和318中每一個(gè)可以用BJT，例如也可從仙童半導(dǎo)體公司獲得的KSP94來實(shí)施。然而，應(yīng)該理解，晶體管314，316和318也可以用其它合適的器件來實(shí)施。參考圖2-4，工作時(shí)，如果輸入電容器302和304恰好具有同樣的泄露電流，即是平衡的，則每個(gè)電容器上的電壓將相同，無需來自高電壓輸入電容器平衡電路300的校正電流通過電阻器320。在高電壓輸入電容器平衡電路300中，一些電流流過分壓器310的電阻器320，322，來建立電壓參考電平，但是和典型的被動(dòng)平衡(其沒有包括Xl緩沖器312)需要的泄放電流相比，這些電流的量將相對較小。在XI緩沖器312中，晶體管314，316和318 被偏置，使得只有泄露電流典型地從電壓輸入通過它們到地。因此，當(dāng)電容器302和304平衡時(shí)，高電壓輸入電容器平衡電路300沒有消耗大量的功率。然而，當(dāng)電容器302和304不平衡時(shí)，Xl緩沖器312提供通過電阻器309的電流來主動(dòng)驅(qū)動(dòng)電容器平衡。該電流通過晶體管314，316或318被拉(source)或灌(sink)，這些晶體管由分壓器310 (電阻器320和322)建立的到緩沖器的輸入電壓與輸入濾波電容器公共連接上的電壓之間的電壓差接通。如果緩沖器輸入相對電容器公共電壓為正，314接通。如果相對的緩沖器輸入為負(fù)，316和318接通而314保持關(guān)斷。另外，高電壓輸入電容器平衡電路300還能提供等于例如配備有HV起動(dòng)管腳的電源控制器(例如圖2中所示的具有VSTR管腳的開關(guān)控制器210)的輸入電壓一半的緩沖電壓。晶體管314的 MOSFET實(shí)施方式可為控制器的高電壓起動(dòng)控制器管腳提供額外的驅(qū)動(dòng)。在一些實(shí)施例中，晶體管314可以使用高增益BJT，例如達(dá)林頓晶體管來實(shí)施。晶體管316，318可由單個(gè)的BJT或MOSFET或其組合代替，如果它們有合適的增益的話。具有HV起動(dòng)管腳的控制器在起動(dòng)后停止電流汲取，因此非常高效。這和主動(dòng)平衡電路結(jié)合，可以大大提高電源效率。圖5A到5G是高電壓輸入電容器平衡和起動(dòng)電路的示例性實(shí)施方式的示意圖。參考圖5A，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高電壓輸入電容器平衡和起動(dòng)電路400的示例性實(shí)施方式可為兩輸入電容器構(gòu)造(電容器414，416(也分別標(biāo)為C1，C2))提供主動(dòng)平衡，該兩輸入電容器構(gòu)造用于電源的輸入濾波器。高電壓輸入電容器平衡電路400還能為電源中的控制器440提供起動(dòng)電壓。如圖所示，高電壓輸入電容器平衡電路400包括分壓器410和Xl( “一倍”)緩沖器412。在一個(gè)實(shí)施例中，Xl緩沖器412可被封裝進(jìn)具有8管腳的SOIC (小外形集成電路)封裝。分壓器410可由電阻器420，424，426和428 (也分別標(biāo)為Rl，R2，R3和R4)實(shí)施，它們的值提供希望的低泄放電流(例如正常需要的泄放電流的1/5到1/20).圖5B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高電壓輸入電容器平衡和起動(dòng)電路500的示例性實(shí)施方式的不意圖。高電壓輸入電容器平衡電路500可為三輸入電容器構(gòu)造(電容器514,516和518 (也分別標(biāo)為Cl，C2和C3))提供主動(dòng)平衡，該三輸入電容器構(gòu)造用于電源的輸入濾波器。高電壓輸入電容器平衡電路500還能為電源中的控制器540提供起動(dòng)電壓。如圖所示，高電壓輸入電容器平衡和起動(dòng)電路500包括耦合到分壓器510 (由電阻器520，522，524，526，528和530 (也分別標(biāo)為Rl, R2，R3，R4，R5和R6)實(shí)施)的多個(gè)Xl ( “一倍”)緩沖器512。圖5C示出了多個(gè)起動(dòng)和平衡電路或其組件，可用與輸入電容器相似的方式堆疊以為任意數(shù)目的輸入電容器或輸入電壓提供電容器平衡。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，四個(gè)輸入電容器將需要具有堆疊布置形式的三個(gè)起動(dòng)和平衡電路。六個(gè)輸入電容器將需要五個(gè)堆疊的起動(dòng)和平衡電路。一般地，對于M個(gè)輸入電容器，可提供M-I個(gè)起動(dòng)和平衡電路。如圖所示，高電壓輸入電容器平衡電路600包括分壓器610和兩個(gè)Xl ( “一倍”)緩沖器612。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)Xl緩沖器612可被封裝進(jìn)具有8管腳的SOIC封裝。Xl緩沖器612可堆疊來平衡輸入電容器614，616和618 (也分別標(biāo)為Cl，C2和C3)。分壓器610 可由電阻器 620，622，624，626,628 和 630 (也分別標(biāo)為 Rl, R2, R3, R4, R5 和 R6)實(shí)施，它們的值提供希望的低泄放電流(例如正常需要的泄放電流的1/5到1/20)。由上述可以理解，在其中待機(jī)功率是重要的高電壓低功率電源中，主動(dòng)的電容器平衡非常有用。然而，當(dāng)功率輸出變大，則輸入電容器值和因此的泄露增大。由此可知，如果最小負(fù)載效率或整體電源效率是重要的，那么實(shí)際上任意電源都能受益。圖到5G是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的輸入電容器平衡和起動(dòng)電路的進(jìn)一步示例性實(shí)施方式的示意圖。
低電壓電容器平衡電路當(dāng)使用諸如“超級(jí)電容器”或“超級(jí)電容”的高容值電容器時(shí)，低電壓時(shí)的電容平衡也是一個(gè)問題。超級(jí)電容典型地具有典型地低于6V的額定電壓，因此必須堆疊來提高電壓，在此電壓處它們能起作用。另外，諸如超級(jí)電容那樣的低電壓電容器對過電壓非常敏感，因此必須小心地平衡。最后，這種電容器的能量存儲(chǔ)容量非常高，因此，特別在充放電期間，電阻平衡方法可能不合適。在一個(gè)實(shí)施例中，低電壓電容器不用過多的泄放電流來平衡，因此提高了電源的效率。這種實(shí)施例可減少傳統(tǒng)分壓器損耗多達(dá)90%或更多。圖6是用運(yùn)算放大器(“op-amp”)的可能的超級(jí)電容器平衡電路的示例性實(shí)施方式的示意圖。這種電路可用于或結(jié)合進(jìn)諸如例如智能儀表輸出電壓存儲(chǔ)器的設(shè)備中，所述
設(shè)備經(jīng)受或被用于寬廣的應(yīng)用范圍。圖6的電路可以在輸入端子處連接到功率源并且以寬廣的輸入電壓范圍，例如大約6V到20V DC下工作。這些平衡電路可連同用于較高電壓應(yīng)用的附加電容器一起堆疊。利用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)算放大器，相似的電路也可使用于高電壓下，在此種情況下，工作電壓的范圍可從IV到超過1000V。如圖6所示，電路包括具有堆疊布置形式的低電壓電容器714，716和718 (也分別標(biāo)為C1，C2和C3)。每個(gè)電容器714，716和718可具有高能存儲(chǔ)能力和相對低的額定電壓。這些電容器每個(gè)均可以用超級(jí)電容器實(shí)施。電阻器720，722和724 (也分別標(biāo)為Rl，R2和R3)形成分壓器710，其(平均地)在三個(gè)堆疊電容器714，716和718間分配輸入電壓VIN。電阻器709和711 (也分別標(biāo)為R4和R5)限制提供給平衡電容器714，716和718的驅(qū)動(dòng)電流。每個(gè)可實(shí)施為緩沖放大器(例如，增益大約為xl)的運(yùn)算放大器750和752 (也分別標(biāo)為Ula和Ulb)提供平衡電流。用這種布置，低電壓電容器714，716和718可用于高電壓下以及它們之前不能應(yīng)用的許多應(yīng)用中。圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高電壓輸入電容器平衡電路800的示例性實(shí)施方式的示意圖。圖7示出了如何使用該電路起動(dòng)沒有裝配用于高電壓(HV)起動(dòng)的控制器。電路800用于提供大約Vin —半的緩沖電壓至晶體管802 (也標(biāo)為Ql)的集電極，晶體管802在一個(gè)實(shí)施例中(如所示)可以是BJT。晶體管802的發(fā)射極連接到電阻器804(也標(biāo)為R6)，電阻器804轉(zhuǎn)而連接到電源控制器的Vcc管腳。晶體管802的基極連接到齊納二極管806 (也標(biāo)為Dl)，并連接到電阻器串808，810，812和814 (也分別標(biāo)為Rl, R2，R3和R4)的底部。電阻器串的頂部連接到Vin。電阻器808到814具有相等的值。Vin減去二極管806的電壓，分配在電阻器808-814上，并提供Vin的大約中點(diǎn)值到Xl緩沖器816的管腳4。緩沖器的管腳5的電壓約為Vin的1/4加上二極管806上電壓的3/4。Vin產(chǎn)生流過電阻器808-814和齊納二極管806的電流。電流使齊納二極管806兩端的電壓降低。該電壓施加到晶體管802的基極。如果晶體管802的基極電壓比Vcc上的電壓大約更正0. 7V，晶體管802將接通并為Vcc電容器充電。通過晶體管802的電流由電阻器804限制。最大電流由晶體管802的發(fā)射極處的電壓之間的最大電壓差除以電阻器804的值決定。當(dāng)Vcc上電壓小于使得BJT接通所需的電壓時(shí)，晶體管802關(guān)斷。一般地，Vcc將被充電到足夠高的電壓來使電源控制器接通。然后電源的動(dòng)作將供應(yīng)需要的電流以持續(xù)充電并保持Vcc。因此，一旦起動(dòng)電路將Vcc充電到足夠使控制器起作用的值，在電源正常工作期間就不再需要起動(dòng)電路。電阻器818 (也標(biāo)為R5)和電容器820 (也標(biāo)為Cl)限制到Xl緩沖器816的電流并提供保護(hù)免于過高dv/dt，不然，過高的dv/dt可能損壞緩沖器816。緩沖器816可由合適的器件例如可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解的BJT，JFET, MOSFET的任意組合構(gòu)成。圖7所示的Xl緩沖器816是提供Vin的一半到晶體管802的一種可能實(shí)施方式。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以進(jìn)一步理解，這種緩沖器還可由其它諸如單個(gè)BJT或MOSFET或BJT和/或MOSFET的組合來實(shí)現(xiàn)或?qū)嵤１M管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)理解在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以做各種變化，修改和替代。即，本申請中包括的討論意圖用作基本的描述，應(yīng)理解特定的討論不會(huì)明確地描述所有可能的實(shí)施例，很多變化是隱含的。也可能沒有充分解釋本發(fā)明的一般屬性，并且也可能沒有明確地顯示每個(gè)特征或元素如何能實(shí)際代表更寬的功能或很多變化或等價(jià)元素。這些又隱含地包含在本公開中。在用設(shè)備為目的術(shù)語描述本發(fā)明 的情況下，設(shè)備的每個(gè)元素隱含地執(zhí)行功能。
權(quán)利要求
1.一種用于電源的輸入電容器平衡電路，該電路包括 輸入電容，能操作來對用于電源的輸入功率濾波，該輸入電容具有串聯(lián)稱合在輸入電壓和第一節(jié)點(diǎn)間的第一電容器和第二電容器； 分壓電路，耦合到輸入電壓并能操作來從其產(chǎn)生分壓；和 緩沖電路，能操作來接收分壓，并且，如果第一電容器和第二電容器不平衡，能操作來向輸入電容提供電流以平衡第一電容器和第二電容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的輸入電容器平衡電路，其中緩沖電路包括至少第一晶體管和第二晶體管，每個(gè)晶體管具有耦合到分壓器的控制端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的輸入電容器平衡電路，其中由緩沖電路提供的電流被通過第一和第二晶體管中的至少一個(gè)拉出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的輸入電容器平衡電路，其中緩沖電路的第一和第二晶體管通過與分壓相關(guān)的電壓和與輸入電容的第一電容器與第二電容器的公共連接相關(guān)的電壓的差接通和關(guān)斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的輸入電容器平衡電路，其中分壓電路包括至少第一電阻器和第二電阻器來分配輸入電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的輸入電容器平衡電路，其中緩沖電路能操作來通過第三電阻器驅(qū)動(dòng)該輸入電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的輸入電容器平衡電路，其中第三電阻器耦合在第一電容器和第二電容器間的第二節(jié)點(diǎn)處。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的輸入電容器平衡電路，其中緩沖電路能操作來為電源控制器的起動(dòng)提供功率。
9.一種用于電源的輸入電容器平衡電路，該電路包括 M個(gè)輸入電容器，串聯(lián)稱合在輸入電壓與第一節(jié)點(diǎn)間，該M個(gè)輸入電容器能操作來對用于電源的輸入功率濾波； 分壓電路，耦合到輸入電壓并能操作來從其產(chǎn)生多個(gè)分壓；和 M-I個(gè)緩沖電路，每一個(gè)均耦合到在M個(gè)輸入電容器的各自兩個(gè)電容器之間的各自的公共連接，該M-I個(gè)緩沖電路中的每一個(gè)能操作來從分壓電路接收各自的分壓，并且，如果M個(gè)輸入電容器的各自兩個(gè)電容器不平衡，能操作來提供電流以平衡M個(gè)輸入電容器的各自兩個(gè)電容器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的輸入電容器平衡電路，其中每個(gè)緩沖電路包括至少第一晶體管和第二晶體管，第一晶體管和第二晶體管中的每個(gè)晶體管具有耦合到分壓器的控制端子。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的輸入電容器平衡電路，其中由每個(gè)緩沖電路提供的電流被通過各自的第一和第二晶體管中的至少一個(gè)拉出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的輸入電容器平衡電路，其中每個(gè)緩沖電路的第一和第二晶體管通過與各自的分壓相關(guān)的電壓和與M個(gè)輸入電容器的各自兩個(gè)電容器之間的各自的公共連接相關(guān)的電壓的差接通和關(guān)斷。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的輸入電容器平衡電路，其中分壓電路包括多個(gè)電阻器來分配輸入電壓。
14.、根據(jù)權(quán)利要求9的輸入電容器平衡電路，其中每個(gè)緩沖電路能操作來通過耦合到該緩沖電路與各自公共連接間的各自的電阻器來驅(qū)動(dòng)電容。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的輸入電容器平衡電路，其中M-I個(gè)緩沖電路中的至少一個(gè)能操作來為電源的控制器的起動(dòng)提供功率。
16.一種用于電源的輸入電容器平衡電路，該電路包括 輸入電容，能操作來對用于電源的輸入功率濾波，輸入電容具有串聯(lián)稱合在輸入電壓和第一節(jié)點(diǎn)間的第一電容器和第二電容器； 分壓電路，耦合到輸入電壓并能操作來從其產(chǎn)生分壓；和 運(yùn)算放大器電路，能操作來接收分壓，并且，如果第一電容器和第二電容器不平衡，能操作來向輸入電容提供電流以平衡第一電容器和第二電容器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16輸入電容器平衡電路，其中運(yùn)算放大器電路包括具有耦合到分壓器的控制端子的緩沖放大器。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的輸入電容器平衡電路，其中分壓電路包括至少第一電阻器和第二電阻器來分配輸入電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的輸入電容器平衡電路，其中運(yùn)算放大器電路能操作來通過第三電阻器來驅(qū)動(dòng)輸入電容。
20.根據(jù)權(quán)利要求21的輸入電容器平衡電路，其中第三電阻器耦合在第一電容器與第二電容器間的第二節(jié)點(diǎn)處。
全文摘要
本發(fā)明涉及起動(dòng)電路和輸入電容器平衡電路。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了電源的輸入電容器平衡電路。該電路包括能操作來對用于電源的輸入功率濾波的輸入電容。輸入電容具有串聯(lián)耦合在輸入電壓和第一節(jié)點(diǎn)間的第一電容器和第二電容器。分壓電路耦合到輸入電壓并能操作來從其產(chǎn)生分壓。緩沖電路能操作來接收分壓，并且，如果第一電容器和第二電容器不平衡，緩沖電路能操作來為輸入電容提供電流來平衡第一電容器和第二電容器。
文檔編號(hào)H02M1/36GK102710114SQ20121006172
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者R·A·鄧尼佩斯 申請人:美國快捷半導(dǎo)體有限公司