[发明专利]多输出电力提供装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月10日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2012-0142923的韩国专利申请的优先权，该专利申请的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种多输出电力提供装置，解决了在同时出现过轻负载和过重负载的情况下导致多个输出之间功率不平衡的问题。

背景技术

电力提供装置已广泛用于商业用电子设备、个人计算机等信息技术设备、以及空调、音频系统、视觉显示器等家用电器。

电力提供装置可以根据采用该电力提供装置的电子设备提供多种输出电压。

通用的多输出电源供应设备通过变压器将输入DC功率转换为AC功率，然后分别对转换得到的AC功率进行整流处理，从而输出多个DC电压。

然而，通用的多输出电源供应设备存在的问题是，当利用变压器改变多个DC电压中的单个DC电压的电压电平时，会影响剩余的DC电压，由此无法维持交叉调整。

为了解决这个问题，使用了在其输出端子中采用降压斩波电路(或buck斩波电路)的多输出电力提供装置。

降压斩波电路可以包括开关、续流二极管(free-wheeling diode)及滤波器。

因此，通用的多输出电源供应设备存在的问题是，在进行初次功率转换之后由降压斩波电路进行的功率再转换会降低功率转换效率，并且降压斩波电路的存在增加了组件数量，从而导致制造成本增加。

已知一种用于解决这个问题的多输出电力提供装置，比如以下相关技术文献的多输出电力提供装置，在与功率转换端子的切换端子同步的基础上对输出端子的切换进行控制。

然而，在该多输出电力提供装置中，可能会因为出现过轻负载或过重负载时切换负荷比不平衡而导致多个输出电压之间的功率不平衡。

【相关技术文献】

【专利文献1】韩国专利申请第10-2009-0102948号

发明内容

本发明的一方面提供一种能够根据负载状态通过限制切换负荷的可变范围来将多个输出电压保持在平衡状态下的多输出电力提供装置。

根据本发明的一方面，提供了一种多输出电力提供装置，其包括：电力提供单元，切换输入功率以输出根据切换操作确定其功率电平的多个电压；以及控制器，检测来自所述电力提供单元的多个电压中的至少一部分的功率状态，并在所检测到的功率状态对应于预设限制功率状态时将所述电力提供单元的切换负荷的范围限制到预设范围。

所述控制器可以包括：电流生成单元，根据从所述电力提供单元输出的多个电压中的至少一部分的功率状态生成电流；信号生成单元，生成具有根据所述电流生成单元生成的电流确定的频率的脉冲信号；单稳态单元，根据来自所述信号生成单元的脉冲信号确定信号的定时；驱动单元，根据所述单稳态单元的定时生成用于控制切换单元的切换的切换信号；以及负荷范围限制单元，当多个电压中的一部分的功率状态对应于所限制的功率状态时，限制来自所述信号生成单元的脉冲信号的负荷范围。

所述负荷范围限制单元可以包括：最大/最小值控制器，根据指示一部分电压的状态对应于所限制的功率状态的控制信号设定脉冲信号的最大值和最小值；以及负荷控制器，根据来自所述最大/最小值控制器的最大值和最小值限制来自所述信号生成单元的脉冲信号的负荷范围。

所述最大/最小值控制器可以包括：开关，进行切换操作以使电流源的电流流动；比较器，通过比较控制信号和通过检测在所述开关中流动的电流而获得的检测信号来控制所述开关的切换；以及电流镜电路，根据所述开关的切换操作(switching operation，开关操作)通过反射从所述电流源流动的电流来设定最大值和最小值。

所述负荷控制器可以包括：比较器，比较预设参考电压和所检测到的功率状态；包括多个比较器的比较器组，将比较器的比较结果与最大值和最小值分别比较；以及包括多个开关的开关组，切换信号路径以便根据比较器的比较结果和比较器组的多个比较器的比较结果提供相应的信号。

所述电力提供单元可以包括：切换单元，包括输入有输入功率的输入功率端子和地面之间串联连接的至少两个开关并切换输入功率；变压器单元，转换由所述切换单元切换的功率的电压电平；以及输出单元，稳定来自所述变压器单元的输出功率以便输出多个预设电压。

所述变压器单元可以包括：谐振回路，提供所述切换单元的电感器-电感器-电容器(LLC)谐振操作；以及变压器，包括从所述切换单元接收切换功率的初级绕组以及与所述初级绕组形成预设布线比(pre-set wiring ratio)并输出多个电压的多个次级绕组。