JP2010158150A - 効率的な複数電力出力を提供するための装置、システム、方法、および電源機構(非同期複数出力電源機構のための装置、システム、および方法) - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ブリッジ・モジュールへの入力として1次電圧を受け取り、ブリッジ・モジュールの出力として1つまたは複数の2次電圧を提供することによって、効率的な複数電力出力が提供される。2次電圧は、変圧器の1つまたは複数のそれぞれの2次巻線の2次側で発生される。ブリッジ・モジュールは、変圧器の1次巻線側の少なくとも1組の1次相補スイッチ対と、変圧器のそれぞれの2次巻線の2次側の1組の2次相補スイッチ対とを含む。2次出力電圧は、1つまたは複数の出力電圧調整モジュールによってブリッジ・モジュールから受け取られる。各出力電圧調整モジュールは、入力としてブリッジ・モジュールから2次電圧の1つを受け取り、出力として少なくとも1つの調整出力電圧を提供する。
【選択図】 図2
Description
202 ブリッジ・モジュール
204a 調整モジュール
204b 調整モジュール
Claims (20)
- 効率的な複数電力出力を提供するための装置であって、前記装置が、
入力として1次電圧を受け取り、出力として1つまたは複数の2次電圧を提供するブリッジ・モジュールであって、前記1つまたは複数の2次電圧が実質的に直流(「DC」)の電圧であり、前記1つまたは複数の2次電圧が変圧器の1つまたは複数のそれぞれの2次巻線の2次側で発生され、前記1つまたは複数の2次巻線が前記変圧器の1次巻線に結合され、前記ブリッジ・モジュールが前記変圧器の前記1次巻線側の少なくとも1組の1次相補スイッチ対と前記変圧器のそれぞれの2次巻線の前記2次側の1組の2次相補スイッチ対とを含み、前記相補スイッチが前記2次電圧を発生するように約50%のデューティ・サイクルで開ループで操作される、ブリッジ・モジュールと、
1つまたは複数の出力電圧調整モジュールであって、各出力電圧調整モジュールが入力として前記ブリッジ・モジュールから前記2次電圧の1つを受け取り、出力として少なくとも1つの調整出力電圧を提供し、前記1つまたは複数の出力電圧調整モジュールのそれぞれが前記ブリッジ・モジュールの前記1つまたは複数の2次巻線の1つにそれぞれ対応する、1つまたは複数の出力電圧調整モジュールと、
を含む、装置。 - 少なくとも前記変圧器の前記1次巻線側の前記1次相補スイッチ対のスイッチがゼロ電圧スイッチング・モードで操作される、請求項1記載の装置。
- 前記変圧器の前記1次巻線側の前記1次相補スイッチ対の前記スイッチが半ブリッジ・トポロジに構成される、請求項2記載の装置。
- 前記1次相補スイッチ対が第1の1次相補スイッチ対であり、前記ブリッジ・モジュールが第2の1次相補スイッチ対をさらに含み、前記第1および第2の1次相補スイッチ対が完全ブリッジ・トポロジに構成され、前記第1および第2の1次相補スイッチ対がゼロ電圧スイッチング・モードで操作される、請求項1記載の装置。
- 各調整出力電圧が、前記変圧器の前記2次側で提供される対応する2次電圧から定義済みしきい電圧以内になるように構成される、請求項1記載の装置。
- 前記出力電圧調整モジュールのそれぞれが、少なくとも1つのスイッチと1つのスイッチ・コントローラとを備えた出力スイッチング・レギュレータを含み、前記スイッチ・コントローラが前記対応する調整出力電圧を調整するように前記少なくとも1つのスイッチを操作し、前記出力スイッチング・レギュレータが定義済み効率しきい値より上で動作するように各調整出力電圧に関する前記定義済みしきい電圧が定義される、請求項5記載の装置。
- 前記定義済み効率が、前記出力スイッチング・レギュレータが最高効率付近で動作する、前記出力スイッチング・レギュレータのデューティ・サイクル範囲に対応する、請求項6記載の装置。
- 前記出力電圧調整モジュールの少なくとも1つが、単一2次巻線から導出された少なくとも2つの調整出力電圧を提供する、請求項1記載の装置。
- 前記単一2次巻線から導出された前記少なくとも2つの調整出力電圧のそれぞれが、前記単一2次巻線の前記2次側で発生された前記対応する2次電圧から所定のしきい電圧以内になるように構成される、請求項8記載の装置。
- 前記単一2次巻線から導出された前記少なくとも2つの調整出力電圧のそれぞれが、少なくとも1つのスイッチと1つのスイッチ・コントローラとを備えた個別出力スイッチング・レギュレータによって調整され、前記スイッチ・コントローラが前記対応する調整出力電圧を調整するように前記少なくとも1つのスイッチを操作する、請求項9記載の装置。
- 効率的な複数電力出力を提供するためのシステムであって、前記システムが、
1つまたは複数の電子装置に電力を提供するように構成された電源機構と、
入力として1次電圧を受け取り、出力として1つまたは複数の2次電圧を提供するブリッジ・モジュールであって、前記1つまたは複数の2次電圧が実質的に直流(「DC」)の電圧であり、前記1つまたは複数の2次電圧が変圧器の1つまたは複数のそれぞれの2次巻線の2次側で発生され、前記1つまたは複数の2次巻線が前記変圧器の1次巻線に結合され、前記ブリッジ・モジュールが前記変圧器の前記1次巻線側の少なくとも1組の1次相補スイッチ対と前記変圧器のそれぞれの2次巻線の前記2次側の1組の2次相補スイッチ対とを含み、前記相補スイッチが前記2次電圧を発生するように約50%のデューティ・サイクルで開ループで操作される、ブリッジ・モジュールと、
1つまたは複数の出力電圧調整モジュールであって、各出力電圧調整モジュールが入力として前記ブリッジ・モジュールから前記2次電圧の1つを受け取り、出力として少なくとも1つの調整出力電圧を提供し、前記1つまたは複数の出力電圧調整モジュールのそれぞれが前記ブリッジ・モジュールの前記1つまたは複数の2次巻線の1つにそれぞれ対応する、1つまたは複数の出力電圧調整モジュールと、
を含む、システム。 - 前記電源機構から調整電力を受け取る1つまたは複数の電子装置をさらに含む、請求項11記載のシステム。
- 前記1つまたは複数の電子装置のうちの少なくとも1つが、ブレード・サーバ、周辺装置相互接続(「PCI」)カード、パーソナル・コンピュータ、ラップトップ、ルータ、スイッチ、携帯情報端末、電気器具、およびデジタル・メディア・プレーヤのうちの1つを含む、請求項12記載のシステム。
- 効率的な複数電力出力を提供する方法であって、前記方法が、
ブリッジ・モジュールへの入力として1次電圧を受け取り、前記ブリッジ・モジュールの出力として1つまたは複数の2次電圧を提供するステップであって、前記1つまたは複数の2次電圧が実質的に直流(「DC」)の電圧であり、前記1つまたは複数の2次電圧が変圧器の1つまたは複数のそれぞれの2次巻線の2次側で発生され、前記1つまたは複数の2次巻線が前記変圧器の1次巻線に結合され、前記ブリッジ・モジュールが前記変圧器の前記1次巻線側の少なくとも1組の1次相補スイッチ対と前記変圧器のそれぞれの2次巻線の前記2次側の1組の2次相補スイッチ対とを含み、前記相補スイッチが前記2次電圧を発生するように約50%のデューティ・サイクルで開ループで操作されるステップと、
1つまたは複数の出力電圧調整モジュールへの入力として前記ブリッジ・モジュールから2次出力電圧を受け取るステップであって、各出力電圧調整モジュールが入力として前記ブリッジ・モジュールから前記2次電圧の1つを受け取り、出力として少なくとも1つの調整出力電圧を提供し、前記1つまたは複数の出力電圧調整モジュールのそれぞれが前記ブリッジ・モジュールの前記1つまたは複数の2次巻線の1つにそれぞれ対応するステップと、
を含む、方法。 - 少なくとも前記変圧器の前記1次巻線側の前記1次相補スイッチ対のスイッチをゼロ電圧スイッチング・モードで操作するステップをさらに含む、請求項14記載の方法。
- 前記変圧器の前記1次巻線側の前記1次相補スイッチ対の前記スイッチが半ブリッジ・トポロジに構成される、請求項15記載の方法。
- 前記1次相補スイッチ対が第1の1次相補スイッチ対であり、前記ブリッジ・モジュールが第2の1次相補スイッチ対をさらに含み、前記第1および第2の1次相補スイッチ対が完全ブリッジ・トポロジに構成され、前記第1および第2の1次相補スイッチ対がゼロ電圧スイッチング・モードで操作される、請求項14記載の方法。
- 各調整出力電圧が、前記変圧器の前記2次側で提供される対応する2次電圧から定義済みしきい電圧以内になるように構成される、請求項14記載の方法。
- 前記出力調整モジュールのそれぞれが、少なくとも1つのスイッチと1つのスイッチ・コントローラとを備えた出力スイッチング・レギュレータを含み、前記スイッチ・コントローラが前記対応する調整出力電圧を調整するように前記少なくとも1つのスイッチを操作し、前記出力スイッチング・レギュレータが定義済み効率しきい値より上で動作するように各調整出力電圧に関する前記定義済みしきい電圧が定義される、請求項18記載の方法。
- 効率的な複数電力出力を提供するための電源機構であって、前記電源機構が、
入力として1次電圧を受け取り、出力として1つまたは複数の2次電圧を提供するブリッジ・モジュールであって、前記1つまたは複数の2次電圧が実質的に直流(「DC」)の電圧であり、前記1つまたは複数の2次電圧が変圧器の1つまたは複数のそれぞれの2次巻線の2次側で発生され、前記1つまたは複数の2次巻線が前記変圧器の1次巻線に結合され、前記ブリッジ・モジュールが半ブリッジ・トポロジに構成された前記変圧器の前記1次巻線側の少なくとも1組の1次相補スイッチ対と前記変圧器のそれぞれの2次巻線の前記2次側の1組の2次相補スイッチ対とを含み、前記相補スイッチが前記2次電圧を発生するように約50%のデューティ・サイクルで開ループで操作され、ゼロ電圧スイッチング・モードで操作される、ブリッジ・モジュールと、
1つまたは複数の出力電圧調整モジュールであって、各出力電圧調整モジュールが入力として前記ブリッジ・モジュールから前記2次電圧の1つを受け取り、出力として少なくとも1つの調整出力電圧を提供し、前記1つまたは複数の出力電圧調整モジュールのそれぞれが前記ブリッジ・モジュールの前記1つまたは複数の2次巻線の1つにそれぞれ対応し、各調整出力電圧が、前記変圧器の前記2次側で提供される対応する2次電圧から定義済みしきい電圧以内になるように構成され、各調整モジュールが、少なくとも1つのスイッチと1つのスイッチ・コントローラとを備えた出力スイッチング・レギュレータを含み、前記スイッチ・コントローラが前記対応する調整出力電圧を調整するように前記少なくとも1つのスイッチを操作し、前記出力スイッチング・レギュレータが定義済み効率しきい値より上で動作するように各調整出力電圧に関する前記定義済みしきい電圧が定義される、1つまたは複数の出力電圧調整モジュールと、
を含む、電源機構。
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