專利名稱：能夠在負載電流突然波動時抑制輸出電壓波動的小型dc穩(wěn)壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直流(DC)穩(wěn)壓電源，具有DC-DC轉(zhuǎn)換電路，用于將輸入的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，上述類型這樣的DC穩(wěn)壓電源通過包括其中的DC-DC轉(zhuǎn)換電路，將輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓，并且相應(yīng)于DC穩(wěn)壓電源上負載電流的波動減小輸出電壓的波動。
其間，在上述的傳統(tǒng)DC穩(wěn)壓電源中，當(dāng)負載電流突然減小或增加時，DC-DC轉(zhuǎn)換電路跟隨并相應(yīng)于負載電流的波動響應(yīng)。然而，DC-DC轉(zhuǎn)換電路的響應(yīng)速度相應(yīng)于上述負載電流的波動具有限制。由此，負載電流波動在速度超過DC-DC轉(zhuǎn)換電路的響應(yīng)速度時，DC穩(wěn)壓電源的輸出電壓瞬時波動達到最大范圍。
為了減小負載電流突然波動導(dǎo)致輸出電壓產(chǎn)生這樣的波動，已有的DC穩(wěn)壓電源的一個例子公開在未審查的日本專利申請文件昭和04-359675號，即359675/1992中建議。
在未審查的日本專利申請文件昭和04-359675號中，建議的DC穩(wěn)壓電源使用了具有預(yù)定閾值電壓值的電壓檢測電路。當(dāng)DC穩(wěn)壓電源的輸出電壓偏離預(yù)定閾值電壓值時，DC穩(wěn)壓電源通過使用電壓檢測電路來檢測偏離。結(jié)果，DC穩(wěn)壓電源運行來減小輸出電壓的波動。由此，考慮DC穩(wěn)壓電源電路的響應(yīng)時間，有必要使預(yù)定的閾值電壓值具有狹窄的范圍。如上所述，DC穩(wěn)壓電源具有需要電壓檢測電路的問題。除此之外，DC穩(wěn)壓電源具有另一個問題，即難于確定預(yù)定閾值電壓的值。
另一方面，DC穩(wěn)壓電源的另一個例子還公開在未審查的日本專利申請文件昭和07-115770號，即115773/1995中建議。然而，在這一未審查的日本專利申請文件昭和07-115770號建議的DC穩(wěn)壓電源中，需要第二功率轉(zhuǎn)換電路。這促使產(chǎn)生電路在尺寸上變大的問題。此外，還有另一個問題，即使負載電流不在DC穩(wěn)壓電源中波動，大的損耗也不可避免地發(fā)生在第二功率轉(zhuǎn)換電路中。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的是提供一種小型DC穩(wěn)壓電源，即使負載電路中突然產(chǎn)生波動，這種小型DC穩(wěn)壓電源也能夠?qū)⑤敵鲭妷旱乃矔r波動抑制到不超過適當(dāng)?shù)乃健?br> 隨著描述的進行，本發(fā)明的其它目的將變得明顯。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供的DC穩(wěn)壓電源，用于將輸入的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓，這種DC穩(wěn)壓電源包括轉(zhuǎn)換電路；第一差分電路，用于將轉(zhuǎn)換電路輸出電壓中的變化差分；和電流吸收電路，由第一差分電路的輸出電壓驅(qū)動。
如上所述，通過對DC穩(wěn)壓電源提供如上所述的一種組合結(jié)構(gòu)方案，由于連接到DC穩(wěn)壓電源輸出端上的負載電流突然減小，轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓瞬時升高。由此，響應(yīng)于轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的波動，當(dāng)輸出電壓的波動變得更大時，第一差分電路輸出電壓中的變化變得更大。
由此，電流吸收電路通過跟蹤第一差分電路輸出電壓的運行，吸收伴隨轉(zhuǎn)換電路輸出的電流。由此，由于負載電流的突然減小超過了轉(zhuǎn)換電路的隨動操作極限，轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的瞬時升高可以被抑制。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了DC穩(wěn)壓電源，用于將輸入的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓，DC穩(wěn)壓電源包括轉(zhuǎn)換電路；第二差分電路，用于將轉(zhuǎn)換電路輸出電壓中的變化差分；和電流注入電路，由第二差分電路的輸出電壓驅(qū)動。
如上所述，通過對DC穩(wěn)壓電源提供如上所述的一種組合結(jié)構(gòu)方案，由于連接到DC穩(wěn)壓電源輸出端的負載電流突然增加，轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓瞬時降低。由此，響應(yīng)于轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的波動，當(dāng)輸出電壓的波動變得更大時，第二差分電路輸出電壓中的變化變得更大。
由此，電流注入電路通過跟蹤第二差分電路輸出電壓的運行，將電流注入轉(zhuǎn)換電路的輸出端。由此，由于負載電流的突然減小超過了轉(zhuǎn)換電路的隨動操作極限，轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的瞬時降可以被抑制。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供了DC穩(wěn)壓電源，用于將輸入的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓，DC穩(wěn)壓電源包括轉(zhuǎn)換電路；第一差分電路，用于將轉(zhuǎn)換電路輸出電壓中的變化差分；電流吸收電路，由第一差分電路的輸出電壓驅(qū)動；第二差分電路，用于將轉(zhuǎn)換電路輸出電壓中的變化差分；和電流注入電路，由第二差分電路的輸出電壓驅(qū)動。
如上所述，通過對DC穩(wěn)壓電源提供如上所述的一種組合結(jié)構(gòu)方案，由于連接到DC穩(wěn)壓電源輸出端的負載電流突然減小，轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓瞬時降低。由此，響應(yīng)于轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的波動，當(dāng)輸出電壓的波動變得更大時，第一差分電路輸出電壓中的變化變得更大。并且由于連接到DC穩(wěn)壓電源輸出端上的負載電流突然增加，轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓瞬時降低。由此，響應(yīng)于轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的波動，當(dāng)輸出電壓的波動變得更大時，第二差分電路輸出電壓中的變化變得更大。
由此，電流吸收電路通過跟蹤第一差分電流輸出電壓的運行，吸收伴隨轉(zhuǎn)換電路輸出的電流。并且電流注入電路通過跟蹤第二差分電流輸出電壓的運行，將電流注入轉(zhuǎn)換電路的輸出端。由此，由于負載電流的突然減小超過了轉(zhuǎn)換電路的隨動操作極限，轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的瞬時升高可以被抑制。并且由于負載電流的突然增加超過了轉(zhuǎn)換電路的隨動操作極限，轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的瞬時降低可以同時被抑制。
在這種DC穩(wěn)壓電源中，當(dāng)DC穩(wěn)壓電源啟動或停止時，轉(zhuǎn)換電路可以將控制信號輸出到第一差分電路或第二差分電路，而停止第一差分電路或第二差分電路的運行。
如上所述，通過對DC穩(wěn)壓電源提供如上所述的一種組合結(jié)構(gòu)方案，在DC穩(wěn)壓電源啟動和停止時，轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的波動發(fā)生的情況下，通過檢測輸出電壓的波動，變得能夠阻止第一差分電路或第二差分電路操作所述電流吸收電路或電流注入電路。
在這種DC穩(wěn)壓電源中，當(dāng)DC穩(wěn)壓電源啟動或停止時，轉(zhuǎn)換電路可以將控制信號輸出到電流吸收電路，來停止電流吸收電路的運行。
如上所述，通過對DC穩(wěn)壓電源提供如上所述的一種組合結(jié)構(gòu)方案，在DC穩(wěn)壓電源啟動和停止時，轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的波動發(fā)生的情況下，通過檢測輸出電壓的波動，變得能夠防止第一差分電路或第二差分電路操作所述電流吸收電路。
在這種DC穩(wěn)壓電源中，當(dāng)DC穩(wěn)壓電源啟動或停止時，轉(zhuǎn)換電路可以將控制信號輸出到電流注入電路，來停止電流注入電路的運行。
如上所述，通過對DC穩(wěn)壓電源提供如上所述的一種組合結(jié)構(gòu)方案，在DC穩(wěn)壓電源啟動和停止時，轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的波動發(fā)生的情況下，通過檢測輸出電壓的波動，變得能夠防止第一差分電路或第二差分電路操作所述電流注入電路。


圖1是示意性方塊圖，用于顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的DC穩(wěn)壓電源的組合；圖2是示意性方塊圖，用于顯示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的DC穩(wěn)壓電源的組合；圖3是示意性方塊圖，用于顯示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的DC穩(wěn)壓電源的組合。
實施例說明現(xiàn)在參考圖1，具體描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的DC穩(wěn)壓電源。圖1是示意性方塊圖，用于顯示限據(jù)本發(fā)明第一實施例的DC穩(wěn)壓電源的組合結(jié)構(gòu)方案。
如圖1所示，DC穩(wěn)壓電源10包括轉(zhuǎn)換電路11、第一差分電路12、電流吸收電路13、第二差分電路14和電流注入電路15。
上述轉(zhuǎn)換電路11用于將輸入的DC電壓源轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓。
轉(zhuǎn)換電路11的輸出電壓被輸入到第一差分電路12。第一差分電路12由此輸出相應(yīng)于轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓波動的輸出電壓。也就是，轉(zhuǎn)換電路11的輸出電壓波動變得更大，第一差分電路12的輸出電壓的變化變得更大。
電流吸收電路13由第一差分電路12的正輸出電壓驅(qū)動。電流吸收電路13由此吸收相應(yīng)于轉(zhuǎn)換電路11輸出的電流。
轉(zhuǎn)換電路11的輸出電壓被輸入到第二差分電路14。第二差分電路14由此輸出相應(yīng)于轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓波動的輸出電壓。也就是，轉(zhuǎn)換電路11的輸出電壓波動變得更大，第二差分電路14的輸出電壓的變化變得更大。
電流注入電路15由第二差分電路14的負輸出電壓驅(qū)動。電流注入電路15由此將電流注入轉(zhuǎn)換電路11的輸出端。
下面，將對根據(jù)本發(fā)明這個實施例的DC穩(wěn)壓電源10的運行進行描述。
在DC電源電壓從其外側(cè)輸入到轉(zhuǎn)換電路11的情況下，轉(zhuǎn)換電路11將輸入的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓，并且將DC電壓提供給其輸出端。這樣，預(yù)定的DC電壓輸出到連接到轉(zhuǎn)換電路11輸出端上的負載。
這里，在流經(jīng)負載的負載電流突然減小的情況下，轉(zhuǎn)換電路11的輸出電壓瞬時增加。這時，根據(jù)轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的突然升高，第一差分電路12的輸出電壓在正值上增加。第一差分電路12增加的輸出電壓輸出到電流吸收電路13。
這樣，通過跟蹤第一差分電路12的輸出電壓的驅(qū)動，電流吸收電路13吸收相應(yīng)于轉(zhuǎn)換電路輸出的電流。由此，轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的升高可以被抑制。
另一方面，在流經(jīng)負載的負載電流突然增加的情況下，轉(zhuǎn)換電路11的輸出電壓瞬時降低。這時，根據(jù)轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的突然降低，第二差分電路14的輸出電壓在負值上減小。第二差分電路14減小的輸出電壓輸出到電流注入電路15。
這樣，通過跟蹤第二差分電路14的輸出電壓的驅(qū)動，電流注入電路15將相應(yīng)于轉(zhuǎn)換電路11輸出的電流注入。由此，轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的降低可以被抑制。
結(jié)果，在根據(jù)這個實施例的DC穩(wěn)壓電源10中，當(dāng)連接到其輸出端上的負載電流突然波動時，轉(zhuǎn)換電路11的輸出電壓瞬時增加或減小。這時，根據(jù)轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的波動，第一差分電路12和第二差分電路14的輸出電壓變化。跟蹤第一差分電路12或第二差分電路14的輸出，電流吸收電路13或電路注入電路15被驅(qū)動。結(jié)果，轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的升高或降低可以被抑制。
由此，即使負載電流波動超過了轉(zhuǎn)換電路11隨動速度的極限，通過上述第一差分電路12、第二差分電路14、電流吸收電路13和電流注入電路15的操作，轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的波動可以被抑制。
現(xiàn)在參考圖2，對根據(jù)本發(fā)明第二實施例的DC穩(wěn)壓電源進行描述。在圖2中，說明了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的DC穩(wěn)壓電源的組合方式。
除了下面描述的一些特點，圖2顯示的DC穩(wěn)壓電源20具有與圖1顯示的DC穩(wěn)壓電源10相似的結(jié)構(gòu)。由此，相似的部分由相似的參考數(shù)字編號，并且相應(yīng)于相似部分的描述由此被省略。
在圖2中，DC穩(wěn)壓電源20具有組合結(jié)構(gòu)方案，其中當(dāng)DC穩(wěn)壓電源20啟動或停止時，控制信號，也就是啟動信號和停止信號，各自從轉(zhuǎn)換電路11傳輸?shù)降谝徊罘蛛娐?2和第二差分電路14。
進一步，當(dāng)上述控制信號從轉(zhuǎn)換電路11輸入時，第一差分電路12和第二差分電路14組合結(jié)構(gòu)方案，而在預(yù)定的時間內(nèi)停止其操作，使其輸出電壓為零，或者切斷其輸出。
根據(jù)DC穩(wěn)壓電源20的上述組合結(jié)構(gòu)方案，以圖1說明的DC穩(wěn)壓電源10的相同方式，當(dāng)DC電源電壓從其外側(cè)輸入到轉(zhuǎn)換電路11時，轉(zhuǎn)換電路11將輸入的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓，并將DC電壓提供給其輸出端。當(dāng)連接到其輸出端的負載電流突然波動時，轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的瞬時升高或降低，被第一差分電路12和第二差分電路14檢測出來。結(jié)果，跟蹤第一差分電路12或第二差分電路14的輸出電壓，通過驅(qū)動電流吸收電路13或電流注入電路15，轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的升高或降低被抑制。
進一步，在DC穩(wěn)壓電源20中，即使在轉(zhuǎn)換電路11的輸出電壓波動的情況下，當(dāng)DC穩(wěn)壓電源20啟動或停止時，第一差分電路12和第二差分電路14在預(yù)定時間內(nèi)停止其操作。這是因為控制信號，也就是啟動信號或停止信號，各自從轉(zhuǎn)換電路11傳輸?shù)降谝徊罘蛛娐?2或第二差分電路14。由此，即使在啟動時或停止時，轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的波動被第一差分電路12或第二差分電路14檢測出來，電流吸收電路13或電流注入電路15永遠不會發(fā)生故障。
下面，參考圖3，將對根據(jù)本發(fā)明第三實施例的DC穩(wěn)壓電源進行描述。在圖3中，說明了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的DC穩(wěn)壓電源的組合。
除了下面描述的一些特點，圖3顯示的DC穩(wěn)壓電源30具有與圖1顯示的DC穩(wěn)壓電源10相似的結(jié)構(gòu)。由此，相似的部分由相似的參考數(shù)字編號，并且相應(yīng)于相似部分的描述由此被省略。
在圖3中，DC穩(wěn)壓電源30具有組合結(jié)構(gòu)方案，其中當(dāng)DC穩(wěn)壓電源30啟動或停止時，控制信號，也就是啟動信號和停止信號，各自從轉(zhuǎn)換電路11傳輸?shù)诫娏魑针娐?3和電流注入電路15。
進一步，當(dāng)上述控制信號從轉(zhuǎn)換電路11輸入時，電流吸收電路13和電流注入電路15組合結(jié)構(gòu)方案，而在預(yù)定的時間內(nèi)停止其操作。
根據(jù)DC穩(wěn)壓電源30的上述組合結(jié)構(gòu)方案，以圖1說明的DC穩(wěn)壓電源10的相同方式，當(dāng)DC電源電壓從其外側(cè)輸入到轉(zhuǎn)換電路11時，轉(zhuǎn)換電路11將輸入的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓，并將DC電壓提供給其輸出端。當(dāng)連接到其輸出端的負載電流突然波動時，轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的瞬時升高或降低，被第一差分電路12和第二差分電路14檢測。結(jié)果，跟蹤第一差分電路12或第二差分電路14的輸出電壓，通過驅(qū)動電流吸收電路13或電流注入電路15，轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的升高或降低被抑制。
進一步，在DC穩(wěn)壓電源30中，即使在轉(zhuǎn)換電路11的輸出電壓波動的情況下，當(dāng)DC穩(wěn)壓電源30啟動或停止時，電流吸收電路13和電流注入電路15在預(yù)定時間內(nèi)停止其操作。這是因為控制信號，也就是啟動信號或停止信號，各自從轉(zhuǎn)換電路11傳輸?shù)诫娏魑针娐?3和電流注入電路15。由此，即使啟動時或停止時，轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的波動被第一差分電路12或第二差分電路14檢測，電流吸收電路13或電流注入電路15永遠不會發(fā)生故障。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)連接到DC穩(wěn)壓電源輸出端的負載電流突然波動時，轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的瞬時波動被第一差分電路12和第二差分電路14檢測。然后，根據(jù)相應(yīng)于第一差分電路12和第二差分電路14輸出的上述波動的輸出電壓，電流吸收電路13或電流注入電路15被驅(qū)動。這樣，即使在負載電流突然變化，并且轉(zhuǎn)換電路11的輸出電壓瞬時變化的情況下，轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓的波動被第一差分電路12和第二差分電路14檢測。進一步，根據(jù)波動的量級，電流吸收電路13或電流注入電路15被第一差分電路12和第二差分電路14的輸出電壓驅(qū)動。由此，轉(zhuǎn)換電路11的輸出電壓可以被抑制。
權(quán)利要求
1.一種DC穩(wěn)壓電源，用于將輸入的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓，包括一個轉(zhuǎn)換電路；一個第一差分電路，用于將所述轉(zhuǎn)換電路輸出電壓中的變化差分；和一個電流吸收電路，被所述第一差分電路的輸出電壓驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC穩(wěn)壓電源，其特征在于，當(dāng)所述DC穩(wěn)壓電源啟動或停止時，所述轉(zhuǎn)換電路將控制信號輸出到所述第一差分電路或所述第二差分電路，來停止所述第一差分電路或所述第二差分電路的操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC穩(wěn)壓電源，其特征在于，當(dāng)所述DC穩(wěn)壓電源啟動或停止時，所述轉(zhuǎn)換電路將控制信號輸出到所述電流吸收電路，來停止所述電流吸收電路的操作。
4.一種DC穩(wěn)壓電源，用于將輸入的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓，包括一個轉(zhuǎn)換電路；一個第二差分電路，用于將所述轉(zhuǎn)換電路輸出電壓中的變化差分；和一個電流注入電路，被所述第二差分電路的輸出電壓驅(qū)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的DC穩(wěn)壓電源，其特征在于，當(dāng)所述DC穩(wěn)壓電源啟動或停止時，所述轉(zhuǎn)換電路將控制信號輸出到所述第一差分電路或所述第二差分電路，來停止所述第一差分電路或所述第二差分電路的操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的DC穩(wěn)壓電源，其特征在于，當(dāng)所述DC穩(wěn)壓電源啟動或停止時，所述轉(zhuǎn)換電路將控制信號輸出到所述電流注入電路，來停止所述電流注入電路的操作。
7.一種DC穩(wěn)壓電源，用于將輸入的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓，包括一個轉(zhuǎn)換電路；一個第一差分電路，用于將所述轉(zhuǎn)換電路輸出電壓中的變化差分；一個電流吸收電路，被所述第一差分電路的輸出電壓驅(qū)動，一個第二差分電路，用于將所述轉(zhuǎn)換電路輸出電壓中的變化差分；和一個電流注入電路，被所述第二差分電路的輸出電壓驅(qū)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的DC穩(wěn)壓電源，其特征在于，當(dāng)所述DC穩(wěn)壓電源啟動或停止時，所述轉(zhuǎn)換電路將控制信號輸出到所述第一差分電路或所述第二差分電路，來停止所述第一差分電路或所述第二差分電路的操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的DC穩(wěn)壓電源，其特征在于，當(dāng)所述DC穩(wěn)壓電源啟動或停止時，所述轉(zhuǎn)換電路將控制信號輸出到所述電流吸收電路，來停止所述電流吸收電路的操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的DC穩(wěn)壓電源，其特征在于，當(dāng)所述DC穩(wěn)壓電源啟動或停止時，所述轉(zhuǎn)換電路將控制信號輸出到所述電流注入電路，來停止所述電流注入電路的操作。
全文摘要
一種用于將輸入的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的DC電壓的DC穩(wěn)壓電源10包括:轉(zhuǎn)換電路11;第一差分電路12,用于將轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓中的變化差分;電流吸收電路13,被第一差分電路12的輸出電壓驅(qū)動;第二差分電路14,用于將轉(zhuǎn)換電路11輸出電壓中的變化差分;和電流注入電路15,被第二差分電路14的輸出電壓驅(qū)動。
文檔編號G05F1/56GK1349144SQ0113844
公開日2002年5月15日 申請日期2001年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月12日
發(fā)明者松田英志 申請人:日本電氣株式會社