具有多抽头电压衰减器的电源以及电源组装的方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用 本申请要求于2013年2月21日提交的并且题为"Power Supplies Having Multi-Tap Voltage Attenuators And Methods Of Power Supply Assembly"（律师签号 2012P21595US)的美国临时专利申请No. 61/767, 308的优先权，该专利申请被针对所有目 的在其整体上在此通过引用而合并于此。
技术领域
[0002] 本发明一般涉及电源，并且更特别地，涉及具有电压衰减器的电源。
【背景技术】
[0003] 电源可以具有用于与电源的控制器一起使用的典型地被用于衰减（即减少）电源 的输入电压和输出电压的两个或更多个电压衰减器。输入电压和输出电压可以被衰减到相 同的低电压。控制器可以监控并且当必要时调整与电源的输入电压和/或输出电压有关的 一个或多个参数。例如，如果被衰减的输出电压并不如期望的那样与被衰减的输入电压对 应，则控制器可以引起电源的功率电路调整与电源的输出电压有关的例如电压、电流、波形 或相位角。一种电压衰减器可以被设计为衰减接收到的电源的输入电压，而另一种电压衰 减器可以被设计为衰减电源的输出电压。因为电源的输入电压和输出电压可能是不同的， 所以电源中所使用的每个电压衰减器也可能是不同的。更进一步地，具有其它输入电压和 /或输出电压的其它电源可能仍要求被设计为容纳那些其它输入电压和/或输出电压的其 它电压衰减器。也就是说，被设计用于特定的输入电压或输出电压的电压衰减器可能并不 适合用于不同的输入电压和/或输出电压。因此，当组装具有不同的输入电压和输出电压 的电源时，可能需要设计并且储备大数量的电压衰减器。相应地，想要更加可适配的电压衰 减器。
【发明内容】
[0004] 根据一个方面，提供了一种电源，其包括第一印刷电路板和第二印刷电路板。所述 第一印刷电路板具有安装在其上的第一电压衰减器。所述第一电压衰减器具有第一输出衰 减器端子和多个第一输入衰减器端子。所述第一输入衰减器端子中的每一个被配置为基于 第一衰减器输入电压在所述第一输出衰减器端子处提供不同的衰减电压。所述第二印刷电 路板具有安装在其上的第二电压衰减器。所述第二电压衰减器具有第二输出衰减器端子和 多个第二输入衰减器端子。所述第二输入衰减器端子中的每一个被配置为基于第二衰减器 输入电压在所述第二输出衰减器端子处提供不同的衰减电压。所述第一电压衰减器可以与 所述第二电压衰减器相同或实质上相同。
[0005] 根据另一方面，提供了一种组装电源的方法。所述方法包括：提供第一印刷电路 板，所述第一印刷电路板在其上具有第一电压衰减器，所述第一电压衰减器具有输出衰减 器端子和多个输入衰减器端子，其中，所述多个输入衰减器端子中的每一个被配置为在所 述输出衰减器端子处提供不同的被衰减的电压；基于在所述电源的所述输入端子处的期望 电压来选择所述第一电压衰减器的所述多个输入衰减器端子中的一个输入衰减器端子；将 所述第一电压衰减器的所述多个输入衰减器端子中的所选择的所述一个输入衰减器端子 耦合到所述电源的输入端子；将所述第一电压衰减器的所述输出衰减器端子耦合到所述电 源的控制器或其它电路设备；提供第二印刷电路板，所述第二印刷电路板在其上具有第二 电压衰减器，所述第二电压衰减器具有输出衰减器端子和多个输入衰减器端子，所述多个 输入衰减器端子中的每一个被配置为在所述输出衰减器端子处提供不同的衰减电压；基于 在所述电源的所述输出端子处的期望电压来选择所述第二电压衰减器的所述多个输入衰 减器端子中的一个输入衰减器端子；将所述第二电压衰减器的所述多个输入衰减器端子中 的所选择的所述一个输入衰减器端子耦合到所述电源的输出端子；以及将所述第二电压衰 减器的所述输出衰减器端子耦合到所述电源的所述控制器或其它电路设备；其中，所述第 一电压衰减器实质上与所述第二电压衰减器相同。
[0006] 根据进一步的方面，提供了组装电源的第二方法。所述方法包括：提供第一印刷电 路板，所述第一印刷电路板在其上具有第一电压衰减器，所述第一电压衰减器具有输出衰 减器端子和多个输入衰减器端子，其中，所述多个输入衰减器端子中的每一个被配置为在 所述输出衰减器端子处提供不同的被衰减的电压；在硬件处理器处接收：与由所述多个输 入衰减器端子中的每一个提供的电压衰减的量有关的衰减器数据，要被衰减的电压的期望 电压值，以及对于对所述电源的控制器或其它电路设备的输入而言可接受的一个或多个被 衰减的电压值；由所述硬件处理器基于所接收到的衰减器数据、所接收到的期望电压值和 所接收到的一个或多个被衰减的电压值来确定所述多个输入衰减器端子中的哪一个提供 所述一个或多个被衰减的电压值；以及把被确定为提供所述一个或多个被衰减的电压值的 所述第一电压衰减器的所述多个输入衰减器端子中的一个耦合到被配置为接收要被衰减 的电压的端子。
[0007] 本发明的还有其它的方面、特征和优点根据下面的详细描述可以是容易地显见 的，其中描述并且图解了包括针对实现本发明的所预期的最佳方式的很多个示例性实施例 和实现。本发明也可以能够是其它的和不同的实施例，并且可以在全都不脱离本发明的范 围的情况下在各个方面中修改其若干细节。相应地，附图和描述要被看作本质上是说明性 的而不是限制性的。附图未必被按比例绘制。本发明覆盖落入本发明的范围内的所有修改、 等同物和替换。
【附图说明】
[0008] 图1图解根据现有技术的电源的示意图。
[0009] 图2图解根据实施例的具有多抽头电压衰减器的电源的示意图。
[0010] 图3图解根据实施例的具有安装在其上的多抽头电压衰减器的印刷电路板的示 意图。
[0011] 图4图解根据实施例的组装电源的方法的流程图。
[0012] 图5图解根据实施例的多抽头电压衰减器的示意图。
[0013] 图6图解根据实施例的组装电源的另一方法的流程图。
[0014] 图7图解根据实施例的被配置为实现图6的方法的系统。
【具体实施方式】
[0015] 现在将详细参照在随附附图中图解的本公开的示例实施例。每当可能时，将贯穿 附图使用相同的参考标号以提及相同或相似的部分。
[0016] 可以通过本发明的一个或多个实施例来克服当组装具有要求衰减的不同电压的 电源时设计并且储备大数量的电压衰减器的前面提到的问题。在一个方面中，印刷电路板 可以在其上安装有多抽头电压衰减器，多抽头电压衰减器具有用于提供想要的被衰减的输 出电压的可选择的多个输入衰减器端子。基于例如电源的输入电压或输出电压，多抽头电 压衰减器可以提供适当的被衰减的输出电压。多抽头电压衰减器的输出可以被耦合到电源 的控制器或其它电路设备。被衰减的电压可以由例如控制器使用，以用于监控并且当必要 时调整与电源的输入电压和/或输出电压有关的一个或多个参数。具有安装在其上的多抽 头电压衰减器的印刷电路板提供可选择的多个输入衰减器端子，其中，对输入衰减器端子 中的一个的连接可以造成想要的被衰减的输出电压。这允许相同或实质上相同的印刷电路 板衰减器被用在具有不同的输入电压和/或输出电压的相同的和/或其它的电源中。在其 它方面中，提供了组装电源的方法，如将在下面与图1至图7相关地更详细地解释的那样。
[0017] 图1图解已知的电源100的示例。三相AC输入功率源102可以在输入端子104 处耦合到电源100。在一些实施例中，电源100可以是中等电压电源，其中输入功率源102 可以提供例如从大约277伏特AC到大约8, 000伏特AC。电源100可以在输出端子108处 耦合到三相AC马达106。替换地，电源100可以是不同类型的电源和/或可以在输入端子 104处耦合到其它合适的输入功率源和/或在输出端子108处耦合到其它合适的负载。
[0018] 电源100可以包括变压器110、功率电路112和控制器114。变压器110的输入 可以被电耦合到输入端子104。变压器110可以使在输入端子104处接收到的输入电压步 降，并且可以包括初级绕组电路以及一个或多个次级绕组电路。初级绕组电路可以是例如 星形或网格配置的电路。在一些实施例中，次级绕组电路可以是星形配置的，其可以包括一 些WYE配置的次级绕组电路和/或一些锯齿形配置的次级绕组电路。在其它实施例中，次 级绕组电路可以是网格配置的，其可以包括一些三角形配置的次级绕组电路和/或一些扩 展的三角形配置的次级绕组电路。次级绕组电路可以将三相功率或单相功率提供给功率电 路112。电源100可以替代地具有其它被合适地配置的变压器或根本没有变压器。
[0019] 功率电路112可以具有被电耦合到变压器110的输出的输入，并且可以从变压器 110的次级绕组电路中的一个接收功率。在一些实施例中，功率电路112可以是可变化的频 率驱动，其可以采用脉冲宽度调制（PWM)。在一些实施例中，功率电路112可以包括输入AC 到DC整流器、平滑滤波器和输出DC到AC转换器。功率电路112可以包括在三组串联地耦 合的单元中配置的多个功率单元，每一组将功率的一个相提供给负载。例如，在一些实施例 中，功率电路112可以包括按三组三个串联地耦合的功率单元配置的九个功率单元。在其 它实施例中，功率电路112可以包括例如按三组八个串联地耦合的功率单元配置的二十四 个功率单元。功率电路112可以具有其它合适数量的功率单元，其对于在输入端子104处 接收到的多相功率而言可以是三的倍数。由串联地耦合的