具有多抽頭電壓衰減器的電源以及電源組裝的方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用 本申請要求于2013年2月21日提交的并且題為"Power Supplies Having Multi-Tap Voltage Attenuators And Methods Of Power Supply Assembly"（律師簽號 2012P21595US)的美國臨時專利申請No. 61/767, 308的優先權，該專利申請被針對所有目 的在其整體上在此通過引用而合并于此。
技術領域
[0002] 本發明一般涉及電源，并且更特別地，涉及具有電壓衰減器的電源。
【背景技術】
[0003] 電源可以具有用于與電源的控制器一起使用的典型地被用于衰減（即減少）電源 的輸入電壓和輸出電壓的兩個或更多個電壓衰減器。輸入電壓和輸出電壓可以被衰減到相 同的低電壓。控制器可以監控并且當必要時調整與電源的輸入電壓和/或輸出電壓有關的 一個或多個參數。例如，如果被衰減的輸出電壓并不如期望的那樣與被衰減的輸入電壓對 應，則控制器可以引起電源的功率電路調整與電源的輸出電壓有關的例如電壓、電流、波形 或相位角。一種電壓衰減器可以被設計為衰減接收到的電源的輸入電壓，而另一種電壓衰 減器可以被設計為衰減電源的輸出電壓。因為電源的輸入電壓和輸出電壓可能是不同的， 所以電源中所使用的每個電壓衰減器也可能是不同的。更進一步地，具有其它輸入電壓和 /或輸出電壓的其它電源可能仍要求被設計為容納那些其它輸入電壓和/或輸出電壓的其 它電壓衰減器。也就是說，被設計用于特定的輸入電壓或輸出電壓的電壓衰減器可能并不 適合用于不同的輸入電壓和/或輸出電壓。因此，當組裝具有不同的輸入電壓和輸出電壓 的電源時，可能需要設計并且儲備大數量的電壓衰減器。相應地，想要更加可適配的電壓衰 減器。

【發明內容】

[0004] 根據一個方面，提供了一種電源，其包括第一印刷電路板和第二印刷電路板。所述 第一印刷電路板具有安裝在其上的第一電壓衰減器。所述第一電壓衰減器具有第一輸出衰 減器端子和多個第一輸入衰減器端子。所述第一輸入衰減器端子中的每一個被配置為基于 第一衰減器輸入電壓在所述第一輸出衰減器端子處提供不同的衰減電壓。所述第二印刷電 路板具有安裝在其上的第二電壓衰減器。所述第二電壓衰減器具有第二輸出衰減器端子和 多個第二輸入衰減器端子。所述第二輸入衰減器端子中的每一個被配置為基于第二衰減器 輸入電壓在所述第二輸出衰減器端子處提供不同的衰減電壓。所述第一電壓衰減器可以與 所述第二電壓衰減器相同或實質上相同。
[0005] 根據另一方面，提供了一種組裝電源的方法。所述方法包括：提供第一印刷電路 板，所述第一印刷電路板在其上具有第一電壓衰減器，所述第一電壓衰減器具有輸出衰減 器端子和多個輸入衰減器端子，其中，所述多個輸入衰減器端子中的每一個被配置為在所 述輸出衰減器端子處提供不同的被衰減的電壓；基于在所述電源的所述輸入端子處的期望 電壓來選擇所述第一電壓衰減器的所述多個輸入衰減器端子中的一個輸入衰減器端子；將 所述第一電壓衰減器的所述多個輸入衰減器端子中的所選擇的所述一個輸入衰減器端子 耦合到所述電源的輸入端子；將所述第一電壓衰減器的所述輸出衰減器端子耦合到所述電 源的控制器或其它電路設備；提供第二印刷電路板，所述第二印刷電路板在其上具有第二 電壓衰減器，所述第二電壓衰減器具有輸出衰減器端子和多個輸入衰減器端子，所述多個 輸入衰減器端子中的每一個被配置為在所述輸出衰減器端子處提供不同的衰減電壓；基于 在所述電源的所述輸出端子處的期望電壓來選擇所述第二電壓衰減器的所述多個輸入衰 減器端子中的一個輸入衰減器端子；將所述第二電壓衰減器的所述多個輸入衰減器端子中 的所選擇的所述一個輸入衰減器端子耦合到所述電源的輸出端子；以及將所述第二電壓衰 減器的所述輸出衰減器端子耦合到所述電源的所述控制器或其它電路設備；其中，所述第 一電壓衰減器實質上與所述第二電壓衰減器相同。
[0006] 根據進一步的方面，提供了組裝電源的第二方法。所述方法包括：提供第一印刷電 路板，所述第一印刷電路板在其上具有第一電壓衰減器，所述第一電壓衰減器具有輸出衰 減器端子和多個輸入衰減器端子，其中，所述多個輸入衰減器端子中的每一個被配置為在 所述輸出衰減器端子處提供不同的被衰減的電壓；在硬件處理器處接收：與由所述多個輸 入衰減器端子中的每一個提供的電壓衰減的量有關的衰減器數據，要被衰減的電壓的期望 電壓值，以及對于對所述電源的控制器或其它電路設備的輸入而言可接受的一個或多個被 衰減的電壓值；由所述硬件處理器基于所接收到的衰減器數據、所接收到的期望電壓值和 所接收到的一個或多個被衰減的電壓值來確定所述多個輸入衰減器端子中的哪一個提供 所述一個或多個被衰減的電壓值；以及把被確定為提供所述一個或多個被衰減的電壓值的 所述第一電壓衰減器的所述多個輸入衰減器端子中的一個耦合到被配置為接收要被衰減 的電壓的端子。
[0007] 本發明的還有其它的方面、特征和優點根據下面的詳細描述可以是容易地顯見 的，其中描述并且圖解了包括針對實現本發明的所預期的最佳方式的很多個示例性實施例 和實現。本發明也可以能夠是其它的和不同的實施例，并且可以在全都不脫離本發明的范 圍的情況下在各個方面中修改其若干細節。相應地，附圖和描述要被看作本質上是說明性 的而不是限制性的。附圖未必被按比例繪制。本發明覆蓋落入本發明的范圍內的所有修改、 等同物和替換。
【附圖說明】
[0008] 圖1圖解根據現有技術的電源的示意圖。
[0009] 圖2圖解根據實施例的具有多抽頭電壓衰減器的電源的示意圖。
[0010] 圖3圖解根據實施例的具有安裝在其上的多抽頭電壓衰減器的印刷電路板的示 意圖。
[0011] 圖4圖解根據實施例的組裝電源的方法的流程圖。
[0012] 圖5圖解根據實施例的多抽頭電壓衰減器的示意圖。
[0013] 圖6圖解根據實施例的組裝電源的另一方法的流程圖。
[0014] 圖7圖解根據實施例的被配置為實現圖6的方法的系統。
【具體實施方式】
[0015] 現在將詳細參照在隨附附圖中圖解的本公開的示例實施例。每當可能時，將貫穿 附圖使用相同的參考標號以提及相同或相似的部分。
[0016] 可以通過本發明的一個或多個實施例來克服當組裝具有要求衰減的不同電壓的 電源時設計并且儲備大數量的電壓衰減器的前面提到的問題。在一個方面中，印刷電路板 可以在其上安裝有多抽頭電壓衰減器，多抽頭電壓衰減器具有用于提供想要的被衰減的輸 出電壓的可選擇的多個輸入衰減器端子。基于例如電源的輸入電壓或輸出電壓，多抽頭電 壓衰減器可以提供適當的被衰減的輸出電壓。多抽頭電壓衰減器的輸出可以被耦合到電源 的控制器或其它電路設備。被衰減的電壓可以由例如控制器使用，以用于監控并且當必要 時調整與電源的輸入電壓和/或輸出電壓有關的一個或多個參數。具有安裝在其上的多抽 頭電壓衰減器的印刷電路板提供可選擇的多個輸入衰減器端子，其中，對輸入衰減器端子 中的一個的連接可以造成想要的被衰減的輸出電壓。這允許相同或實質上相同的印刷電路 板衰減器被用在具有不同的輸入電壓和/或輸出電壓的相同的和/或其它的電源中。在其 它方面中，提供了組裝電源的方法，如將在下面與圖1至圖7相關地更詳細地解釋的那樣。
[0017] 圖1圖解已知的電源100的示例。三相AC輸入功率源102可以在輸入端子104 處耦合到電源100。在一些實施例中，電源100可以是中等電壓電源，其中輸入功率源102 可以提供例如從大約277伏特AC到大約8, 000伏特AC。電源100可以在輸出端子108處 耦合到三相AC馬達106。替換地，電源100可以是不同類型的電源和/或可以在輸入端子 104處耦合到其它合適的輸入功率源和/或在輸出端子108處耦合到其它合適的負載。
[0018] 電源100可以包括變壓器110、功率電路112和控制器114。變壓器110的輸入 可以被電耦合到輸入端子104。變壓器110可以使在輸入端子104處接收到的輸入電壓步 降，并且可以包括初級繞組電路以及一個或多個次級繞組電路。初級繞組電路可以是例如 星形或網格配置的電路。在一些實施例中，次級繞組電路可以是星形配置的，其可以包括一 些WYE配置的次級繞組電路和/或一些鋸齒形配置的次級繞組電路。在其它實施例中，次 級繞組電路可以是網格配置的，其可以包括一些三角形配置的次級繞組電路和/或一些擴 展的三角形配置的次級繞組電路。次級繞組電路可以將三相功率或單相功率提供給功率電 路112。電源100可以替代地具有其它被合適地配置的變壓器或根本沒有變壓器。
[0019] 功率電路112可以具有被電耦合到變壓器110的輸出的輸入，并且可以從變壓器 110的次級繞組電路中的一個接收功率。在一些實施例中，功率電路112可以是可變化的頻 率驅動，其可以采用脈沖寬度調制（PWM)。在一些實施例中，功率電路112可以包括輸入AC 到DC整流器、平滑濾波器和輸出DC到AC轉換器。功率電路112可以包括在三組串聯地耦 合的單元中配置的多個功率單元，每一組將功率的一個相提供給負載。例如，在一些實施例 中，功率電路112可以包括按三組三個串聯地耦合的功率單元配置的九個功率單元。在其 它實施例中，功率電路112可以包括例如按三組八個串聯地耦合的功率單元配置的二十四 個功率單元。功率電路112可以具有其它合適數量的功率單元，其對于在輸入端子104處 接收到的多相功率而言可以是三的倍數。由串聯地耦合的