[go: up one dir, main page]

ITMI990093A1 - Dispositivo di alimentazione duale con singolo convertitore continua-continua e traslatore capacitivo - Google Patents

Dispositivo di alimentazione duale con singolo convertitore continua-continua e traslatore capacitivo

Info

Publication number
ITMI990093A1
ITMI990093A1 IT1999MI000093A ITMI990093A ITMI990093A1 IT MI990093 A1 ITMI990093 A1 IT MI990093A1 IT 1999MI000093 A IT1999MI000093 A IT 1999MI000093A IT MI990093 A ITMI990093 A IT MI990093A IT MI990093 A1 ITMI990093 A1 IT MI990093A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
terminal
voltage
vee
supply voltage
transistor
Prior art date
Application number
IT1999MI000093A
Other languages
English (en)
Inventor
Luca Fontanella
Giovanni Frattini
Giulio Ricotti
Original Assignee
St Microelectronics Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by St Microelectronics Srl filed Critical St Microelectronics Srl
Priority to IT1999MI000093A priority Critical patent/IT1308586B1/it
Priority to US09/490,910 priority patent/US6222351B1/en
Publication of ITMI990093A1 publication Critical patent/ITMI990093A1/it
Application granted granted Critical
Publication of IT1308586B1 publication Critical patent/IT1308586B1/it

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/06—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current 
    • G05F1/46—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/56—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/577—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices for plural loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/009—Converters characterised by their input or output configuration having two or more independently controlled outputs
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/06—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H02M3/071—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps adapted to generate a negative voltage output from a positive voltage source
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/802—Circuitry or processes for operating piezoelectric or electrostrictive devices not otherwise provided for, e.g. drive circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un dispositivo di alimentazione duale, ed in modo particolare un dispositivo di alimentazione duale secondo il preambolo della prima rivendicazione.
I dispositivi di alimentazione sono utilizzati ogni volta che è necessario disporre di tensioni continue di alimentazione (a valore sostanzialmente costate, indipendentemente da un carico collegato). In alcune applicazioni, come ad esempio in circuiti di pilotaggio di attuatori piezolettrici, è richiesto un dispositivo di alimentazione duale che fornisca una doppia alimentazione, ed in particolare una tensione di alimentazione positiva ed una tensione di alimentazione negativa di valore opposto rispetto ad un valore di riferimento (o massa); le tensioni di alimentazione positiva e negativa sono tipicamente ricavate da una tensione di alimentazione principale, a valore assoluto diverso.
Una soluzione nota consiste nell'utilizzare due convertitori continua-continua (dc-dc), o chopper, ciascuno dei quali ricava, rispettivamente, la tensione di alimentazione positiva e la tensione di alimentazione negativa dalla tensione di alimentazione principale. I convertitori dc-dc sono realizzati tramite sistemi a commutazione. Ciascun convertitore .dc-dc comprende un circuito di controllo che comanda in commutazione un transistore di potenza, in modo da generare una tensione a forma d'onda rettangolare con un valore medio prestabilito; elementi di filtraggio, comprendenti tipicamente un induttore ed un condensatore, permettono di ottenere dalla tensione a forma d'onda rettangolare una tensione continua {uguale a tale valore medio).
Un inconveniente del dispositivo di alimentazione sopra descritto è costituito dal fatto che esso richiede due circuiti di controllo distinti, i quali sono piuttosto complessi. Inoltre, l'uso di due induttori rende il dispositivo di alimentazione estremamente costoso, soprattutto quando tutti gli altri componenti dello stesso sono realizzati in forma integrata in una singola piastrina (chip) di materiale semiconduttore.
Una diversa soluzione nota consiste nell 'utilizzare un singolo induttore a presa centrale (oppure un autotrasformatore). In tale modo, è possibile avere un solo convertitore dc-dc (con un solo circuito di controllo), il cui transistore di potenza è collegato ad un terminale dell'induttore (con la presa centrale connessa a massa). Dalla tensione di alimentazione principale si ricava così ai due terminali dell'induttore, rispettivamente, la tensione di alimentazione positiva e la tensione di alimentazione negativa.
La necessità di utilizzare un induttore a presa centrale o un autotrasformatore (invece di un normale induttore) mantiene comunque relativamente elevato il costo di tale dispositivo di alimentazione.
Scopo della presente invenzione è di ovviare ai suddetti inconvenienti. Per raggiungere tale scopo è proposto un dispositivo di alimentazione duale come descritto nella prima rivendicazione.
In breve, la presente invenzione prevede un dispositivo di alimentazione duale avente un terminale di riferimento, un terminale di ingresso per avere applicata una tensione di ingresso sostanzialmente costante rispetto al terminale di riferimento, un primo terminale di uscita per fornire una prima tensione di alimentazione diversa dalla tensione di ingresso, ed un secondo terminale di uscita per fornire una seconda tensione di alimentazione sostanzialmente opposta alla prima tensione di alimentazione, il dispositivo di alimentazione comprendendo un convertitore continuacontinua collegato tra il terminale di ingresso ed il primo terminale di uscita per convertire la tensione di ingresso nella prima tensione di alimentazione, ed un traslatore capacitivo collegato tra il primo ed il secondo terminale di uscita per traslare la prima tensione di alimentazione nella seconda tensione di alimentazione .
Inoltre, è proposto anche un metodo corrispondente per generare una doppia alimentazione.
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi del dispositivo di alimentazione duale secondo la presente invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di una sua forma di realizzazione preferita, data a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle figure allegate, in cui:
Fig .1a è uno schema circuitale di principio del dispositivo di alimentazione;
Fig1b illustra in diagramma temporale qualitativo la variazione di alcune grandezze elettriche del dispositivo di alimentazione.
Con riferimento in particolare alla Fig.1a, è mostrato un dispositivo di alimentazione duale 100 avente un terminale di riferimento 105g, un terminale di ingresso 105i, e due terminali di uscita 105oh e 105ol. Il terminale 105g è collegato ad un terminale di riferimento (o massa), ed il terminale di ingresso 105i è collegato al terminale positivo di una sorgente di alimentazione principale (il cui terminale negativo è collegato al terminale di massa) per avere applicata una tensione di alimentazione Vcc. Ai terminali di uscita 105oh e 105ol è disponibile, rispettivamente, una tensione di alimentazione positiva Vee ed una tensione di alimentazione negativa -Vee di valore sostanzialmente opposto tra loro (rispetto a massa); la tensione positiva Vee e la tensione negativa -Vee alimentano, rispettivamente, un carico LDh (collegato tra il terminale di uscita 105oh ed il terminale di massa) ed un carico LDl (collegato tra il terminale di uscita 105ol ed il terminale di massa).
Tale dispositivo di alimentazione 100 è utilizzato in un sistema di memoria a disco (non mostrato in figura). In particolare, la tensione di alimentazione positiva Vee e la tensione di alimentazione negativa -Vee sono fornite ad un circuito di pilotaggio di un attuatore piezoelettrico; le tensioni di alimentazione Vee e -Vee sono utilizzate per polarizzare in direzione opposta una o più piastrine di materiale piezoelettrico, in modo da ottenere movimenti bidirezionali di una estremità libera (polso) di un braccio di sospensione sulla quale è disposta una testina di lettura e scrittura. In tale applicazione, la tensione di alimentazione principale Vcc ha tipicamente un valore compreso tra 5V e 12V, mentre le tensioni di alimentazione positiva Vee e la tensione di alimentazione negativa -Vee hanno tipicamente un valore assoluto compreso tra 20V e 80V. Il dispositivo di alimentazione della presente invenzione si presta comunque ad essere utilizzato anche in diverse applicazioni, come per alimentare una interfaccia di trasmissione seriale in un Personal Computer (PC), ad esempio un'interfaccia di tipo RS 232 (con una tensione di alimentazione positiva e negativa uguali, rispettivamente, a 12V ed a -12V), e simili.
Un convertitore dc-dc di tipo elevatore (stepup) 110 è collegato tra il terminale di ingresso 105i ed il terminale di uscita 105oh per ricavare, dalla tensione di alimentazione principale Vcc, la tensione di alimentazione positiva Vee (di valore superiore a quello della tensione di alimentazione principale Vcc). Il convertitore 110 è costituito da un transistore di potenza MOS ad effetto di campo a canale N Min, avente il terminale di source collegato al terminale di riferimento I05g ed il terminale di drain collegato al primo terminale di un induttore LI, il cui secondo terminale è collegato al terminale di ingresso 105i. Un terminale di comando di un circuito di controllo (CTRL) 115 è collegato, tramite un amplificatore separatore d'impedenza (buffer) Bl, al terminale di gate del transistore Min. Un diodo di ricircolo (free-weeling) Dlfw è collegato con il terminale di anodo e con il terminale di catodo al terminale, rispettivamente, di source e di drain del transistor Min. Il convertitore dc-dc 110 include un diodo DI avente il terminale di anodo collegato al terminale di drain del transistore Min ed il terminale di catodo collegato al primo terminale di un condensatore Cl, il cui secondo terminale è collegato al terminale di riferimento 105g. Il terminale di catodo del diodo DI è inoltre collegato al terminale di uscita 105oh e ad un terminale di reazione (feed-back) del circuito di controllo 115. In alternativa, il convertitore dc-dc ha una struttura diversa, è di tipo riduttore (step-down), nel caso in cui la tensione di alimentazione positiva abbia un valore inferiore alla tensione di alimentazione principale, e simili.
Nel dispositivo di alimentazione in accordo con la presente invenzione, un traslatore capacitivo 120 (descritto in dettaglio nel seguito) è collegato tra il terminale di uscita 105oh ed il terminale di uscita 105ol per ricavare la tensione di alimentazione negativa -Vee dalla tensione di alimentazione positiva Vee.
Tale soluzione richiede un singolo circuito di controllo ed un singolo induttore. Il dispositivo di alimentazione risulta quindi estremamente semplice ed economico, in modo particolare quando realizzato in forma integrata in una piastrina (chip) di materiale semiconduttore .
Si noti che la tensione di alimentazione negativa -Vee non è stabilizzata, per cui varia sensibilmente al variare del carico LDl. Nelle applicazioni in questione ciò non costituisce comunque un problema, in quanto non è necessario che la tensione di alimentazione negativa -Vee sia rigorosamente costante.
Nell'esempio illustrato in figura, il traslatore 120 include un invertitore (inverter) costituito da un semi-ponte formato da un transistore di potenza MOS a canale P M2p e da un transistore di potenza MOS a canale N M2n collegati tra loro a simmetria complementare. In particolare, un ulteriore terminale di comando del circuito di controllo 115 è collegato, tramite un buffer B2, ai terminali di gate dei transistori M2p e M2n. Il terminale di source del transistore M2p è connesso al terminale di uscita 105oh, mentre il terminale di source del transistore M2n è connesso al terminale di riferimento 105g; i terminali di drain dei transistori M2p e M2n sono collegati tra loro e costituiscono un terminale di uscita dell'invertitore M2p,M2n (nodo N2i).
All'invertitore M2p,M2n è collegato in cascata un circuito moltiplicatore di tensione (in particolare un duplicatore di tensione), comprendente un circuito fissatore (d amper) ed un circuito di carica di un condensatore. Il circuito fissatore è costituito da un condensatore C2a avente il primo terminale connesso al terminale di uscita N2i dell'invertitore M2p,M2n ed il secondo terminale connesso al terminale di anodo di un diodo D2a, il cui terminale di catodo è connesso al terminale di riferimento 105g; il terminale di anodo del diodo D2a costituisce un terminale di uscita del circuito fissatore C2a,D2a (nodo N2a). Il circuito di carica è costituito da un diodo D2b avente il terminale di catodo connesso al terminale di uscita N2a del circuito fissatore C2a,D2a ed il terminale di anodo connesso al terminale di uscita 105ol; un condensatore C2b è collegato tra il terminale di uscita 105ol ed il terminale di riferimento 105g.
Con riferimento congiuntamente alle Fig.la e lb, il circuito di controllo 115 comanda in commutazione il transistore Min attraverso il buffer B1 (che fornisce la potenza necessaria per il suo pilotaggio) . Il transistore Min è portato alternativamente in uno stato di conduzione (saturazione) ed in uno stato di interdizione; il rapporto tra la durata degli stati di conduzione e di interdizione è regolato in modo da ottenere una tensione di uscita di valore medio uguale a Vee.
Quando ad un istante tl il transistore Min entra in conduzione, i diodi Dlfw e DI sono in interdizione (essendo una tensione VC1 ai capi del condensatore CI uguale al valore Vee in una condizione a regime). Una tensione VL1 ai capi dell'induttore LI si porta istantaneamente al valore Vcc; l'induttore LI immagazzina energia fornita dalla sorgente di alimentazione principale, per cui la tensione VL1 decresce ed una corrente IL1 attraverso l'induttore LI aumenta nel tempo. Il condensatore CI fornisce l'energia necessaria al carico LDh, per cui la tensione VC1 diminuisce leggermente nel tempo.
Quando ad un istante successivo t2 il transistore Min si porta in interdizione, poiché la corrente IL1 non può variare istantaneamente, essa fluisce, attraverso il diodo DI, verso il condensatore CI ed il carico LDh. La tensione VL1 si porta istantaneamente ad un valore di segno opposto (uguale alla differenza tra la tensione Vee e la tensione VC1) ; il diodo di ricircolo Dlfw opera come protezione da eventuali sovratensioni inverse di apertura sul transistore Min. L'induttore LI fornisce 1 <1>energia accumulata precedentemente al carico LDh ed al condensatore Cl, per cui la tensione VL1 (in valore assoluto) e la corrente IL1 decrescono nel tempo, e la tensione VC1 si riporta al valore Vee.
In tale modo, la tensione al terminale di uscita 105oh si mantiene, con una leggera ondulazione (ripple), sostanzialmente costante al valore Vee. Tale tensione è fornita in ingresso al circuito di controllo 115, in modo da essere mantenuta al valore prestabilito mediante un controllo in retroazione che agisce su un oscillatore-modulatore secondo il principio della modulazione di durata (Pulse Width Modulation, o PWM).
Contemporaneamente, il circuito di controllo 115 comanda in commutazione, attraverso il buffer B2, i transistori M2p e M2n; in particolare, il transistore M2p è portato alternativamente in conduzione (con il transistore M2n in interdizione) ed in interdizione (con il transistore M2n in conduzione). Preferibilmente, i transistori M2p,M2n sono commutati con una frequenza uguale a quella di commutazione del transistore Min (anche se non si esclude l'uso di una frequenza diversa), in modo da evitare fenomeni di interferenza (intermodulazione) tra il convertitore dc-dc 110 ed il traslatore 120.
Quando all'istante tl il transistore M2p si porta in conduzione ed il transistore M2n si porta in interdizione, una tensione VN21 al terminale di uscita N2i dell'invertitore M2p,M2n assume il valore Vee. Poiché nella condizione a regime il condensatore C2a è carico ad una tensione VC2a inferiore al valore Vee, il diodo D2a è in conduzione, per cui una tensione VN2a al terminale di uscita N2a del circuito fissatore C2a,D2a ha un valore nullo (trascurando una tensione di soglia del diodo D2a). Il condensatore C2a è attraversato da una corrente IC2a ed immagazzina energia caricandosi, attraverso il transistore M2p ed il diodo D2a, alla tensione Vee (con la corrente IC2a decrescente nel tempo). Il diodo D2b è invece in interdizione, essendo il condensatore C2b carico ad una tensione VC2b uguale al valore -Vee nella condizione a regime. Il condensatore C2b fornisce l'energia necessaria al carico LDl, per cui la tensione vC2b diminuisce in valore assoluto nel tempo.
Quando all'istante t2 il transistore M2p si porta in interdizione ed il transistore M2n si porta in conduzione, la tensione VM2i assume il valore nullo; poiché la tensione VC2a non può variare istantaneamente, la tensione VN2a si porta al valore -Vee; pertanto, il diodo D2a si porta in interdizione ed il diodo D2b entra in conduzione. La corrente IC2a si inverte ed il condensatore C2a fornisce l'energia accumulata precedentemente al carico e al condensatore C2b, per cui la corrente IC2a (in valore assoluto) e la tensione VC2a decrescono nel tempo, e la tensione VC2b si riporta al valore -Vee.
In tale modo, la tensione VN2i ha un andamento alternato (a forma d'onda rettangolare) variabile tra il valore Vee ed il valore nullo, ed analogamente la tensione VN2a ha un andamento alternato (a forma d'onda rettangolare) variabile tra il valore nullo ed il valore -Vee. La tensione al terminale di uscita 105ol è invece approssimativamente costante al valore -Vee (con un ripple più o meno consistente, in funzione di una corrente assorbita dal carico LDl). La struttura sopra descritta è particolarmente semplice ed efficace. In particolare, il fatto che all'invertitore M2p,M2n sia collegato un carico capacitivo (non induttivo) evita fenomeni transitori di sovratensione (overshoot) ai capi dei transistori M2p e M2n {causati da un'elevata variazione nel tempo della corrente). Ciò permette di non utilizzare alcun dispositivo di protezione per i transistori M2p e M2n; inoltre, i segnali utilizzati per commutare i transistori M2p,M2n possono avere fronti di salita e di discesa molto ripidi, velocizzando le fasi di commutazione con conseguente riduzione delle perdite di potenza durante le stesse.
Considerazioni analoghe si applicano nel caso in cui siano utilizzati un invertitore, un circuito fissatore ed un circuito di carica equivalenti, il traslatore sia realizzato con una diversa struttura (in ogni caso senza alcun induttore), sia previsto un singolo buffer per comandare in commutazione (con un unico segnale) tutti i transistori di potenza, e simili .
Ovviamente al dispositivo di alimentazione duale sopra descritto un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione dell'invenzione, quale definito dalle seguenti rivendicazioni .

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di alimentazione duale (100) avente un terminale di riferimento (105g), un terminale di ingresso (105i) per avere applicata una tensione di ingresso (+Vcc) sostanzialmente costante rispetto al terminale di riferimento (I05g), un primo terminale di uscita (105oh) per fornire una prima tensione di alimentazione (+Vee) diversa dalla tensione di ingresso (+Vcc), ed un secondo terminale di uscita (105ol) per fornire una seconda tensione di alimentazione (-Vee) sostanzialmente opposta alla prima tensione di alimentazione (+Vee), il dispositivo di alimentazione (100) comprendendo un convertitore continua-continua (110) collegato tra il terminale di ingresso (105i) ed il primo terminale di uscita (105oh) per convertire la tensione di ingresso (+Vcc) nella prima tensione di alimentazione (+Vee), caratterizzato dal fatto di includere un traslatore capacitivo (120) collegato tra il primo (105oh) ed il secondo (105ol) terminale di uscita per traslare la prima tensione di alimentazione (+Vee) nella seconda tensione di alimentazione (-Vee).
  2. 2. Dispositivo di alimentazione (100) secondo la rivendicazione 1, in cui il convertitore continuacontinua (110) è di tipo step-up, la prima tensione di alimentazione (+Vee) essendo superiore alla tensione di ingresso (+Vcc).
  3. 3. Dispositivo di alimentazione (100) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il traslatore capacitivo (120) include un invertitore (M2p,M2n) per ricavare dalla prima tensione di alimentazione (+Vee) una prima tensione alternata (VN2i) variabile tra il valore della prima tensione di alimentazione (+Vee) ed un valore nullo del terminale di riferimento (105g), ed un circuito moltiplicatore di tensione (C2a,D2a,C2b,D2b) per ricavare la seconda tensione di alimentazione (-Vee) dalla prima tensione alternata
  4. 4. Dispositivo di alimentazione (100) secondo la rivendicazione 3, in cui il convertitore continuacontinua (110) include un primo transistore di potenza (Min) ed un circuito di controllo (115) per comandare in commutazione il primo transistore (Min), l'invertitore (M2p,M2n) comprendendo un secondo (M2p) ed un terzo (M2n) transistore di potenza a polarità opposta tra loro aventi un primo terminale di potenza collegato, rispettivamente, al primo terminale di uscita (105oh) ed al terminale di riferimento (105g), un terminale di controllo collegato in comune al circuito di controllo (115) per comandare in commutazione il secondo (M2p) ed il terzo (M2n) transistore, ed un secondo terminale di potenza in comune (N2i) per fornire la prima tensione alternata
  5. 5. Dispositivo di alimentazione (100) secondo la rivendicazione 4, in cui il secondo transistore (M2p) è un transistore MOS a canale P ed in cui il terzo transistore (M2n) è un transistore MOS a canale N, il primo terminale di potenza, il secondo terminale di potenza ed il terminale di controllo essendo, rispettivamente, un terminale di source, un terminale di drain ed un terminale di gate.
  6. 6. Dispositivo di alimentazione (100) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui il circuito di controllo (115) comanda in commutazione il primo transistore (Min) e comanda in commutazione il secondo (M2p) ed il terzo (M2n) transistore ad una stessa frequenza.
  7. 7. Dispositivo di alimentazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 6, in cui il circuito moltiplicatore di tensione (C2a,D2a,C2b,D2b) include un circuito fissatore (C2a,D2a) per ricavare dalla prima tensione alternata (VN2i) una seconda tensione alternata (VH2a) variabile tra il valore nullo ed il valore della seconda tensione di alimentazione (-Vee), ed un circuito di carica di un condensatore (C2b,D2b) per ricavare la seconda tensione di alimentazione (-Vee) dalla seconda tensione alternata (vN2a).
  8. 8. Dispositivo di alimentazione (100) secondo la rivendicazione 7, in cui il circuito fissatore (C2a,D2a) include un primo condensatore (C2a) avente un primo ed un secondo terminale ed un primo diodo (D2a) avente un terminale di anodo ed un terminale di catodo, il primo terminale (N2i) del primo condensatore (C2a) essendo collegato al secondo terminale di potenza del secondo (M2p) e del terzo (M2n) transistore per ricevere la prima tensione alternata (VN2i), il secondo terminale (N2a) del primo condensatore (C2a) essendo collegato al terminale di anodo del primo diodo (D2a), ed il terminale di catodo del primo diodo (D2a) essendo collegato al terminale di riferimento (105g), il terminale di anodo (N2a) del primo diodo (D2a) fornendo la seconda tensione alternata (VN2a).
  9. 9. Dispositivo di alimentazione (100) secondo la rivendicazione 8, in cui il circuito di carica (C2b,D2b) include un secondo diodo (D2b) avente un terminale di catodo collegato al terminale di anodo (N2a) del primo diodo (D2a) per ricevere la seconda tensione alternata (VN2a) ed un terminale di anodo collegato al secondo terminale di uscita (105oh), ed un secondo condensatore (C2b) collegato tra il secondo terminale di uscita (105oh) ed il terminale di riferimento (105g).
  10. 10. Metodo per generare una doppia alimentazione comprendente i passi di: applicare ad un terminale di ingresso (105i) una tensione di ingresso (+Vcc) sostanzialmente costante rispetto ad un terminale di riferimento (105g), convertire la tensione di ingresso (+Vcc) in una prima tensione di alimentazione (+Vee), diversa dalla tensione di ingresso (+Vcc), tramite un convertitore continua-continua (110) collegato tra il terminale di ingresso (105i) ed un primo terminale di uscita (105oh) , e fornire la prima tensione di alimentazione (+Vee) al primo terminale di uscita (105oh), fornire una seconda tensione di alimentazione {-Vee) sostanzialmente opposta alla prima tensione di alimentazione (+Vee) ad un secondo terminale di uscita (105ol), caratterizzato dal passo di traslare la prima tensione di alimentazione (+Vee) nella seconda tensione di alimentazione (-Vee) tramite un traslatore capacitivo (120) collegato tra il primo (105oh) ed il secondo (105ol) terminale di uscita.
IT1999MI000093A 1999-01-20 1999-01-20 Dispositivo di alimentazione duale con singolo convertitore continua-continua e traslatore capacitivo IT1308586B1 (it)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT1999MI000093A IT1308586B1 (it) 1999-01-20 1999-01-20 Dispositivo di alimentazione duale con singolo convertitore continua-continua e traslatore capacitivo
US09/490,910 US6222351B1 (en) 1999-01-20 2000-01-25 Dual supply device with a single direct-current/direct-current converter and capacitive translator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT1999MI000093A IT1308586B1 (it) 1999-01-20 1999-01-20 Dispositivo di alimentazione duale con singolo convertitore continua-continua e traslatore capacitivo

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ITMI990093A1 true ITMI990093A1 (it) 2000-07-20
IT1308586B1 IT1308586B1 (it) 2002-01-08

Family

ID=11381546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT1999MI000093A IT1308586B1 (it) 1999-01-20 1999-01-20 Dispositivo di alimentazione duale con singolo convertitore continua-continua e traslatore capacitivo

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6222351B1 (it)
IT (1) IT1308586B1 (it)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4094487B2 (ja) * 2003-05-21 2008-06-04 ローム株式会社 正負出力電圧用電源装置
KR100602065B1 (ko) * 2003-07-31 2006-07-14 엘지전자 주식회사 전원장치와 그의 구동방법 및 이를 이용한 일렉트로루미네센스 표시소자의 구동장치 및 구동방법
EP1678817A1 (en) * 2003-10-21 2006-07-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Voltage converter
JP4591887B2 (ja) * 2004-10-29 2010-12-01 ローム株式会社 電源装置、および携帯機器
US11855231B2 (en) 2006-12-06 2023-12-26 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8947194B2 (en) 2009-05-26 2015-02-03 Solaredge Technologies Ltd. Theft detection and prevention in a power generation system
US8013472B2 (en) 2006-12-06 2011-09-06 Solaredge, Ltd. Method for distributed power harvesting using DC power sources
US8473250B2 (en) 2006-12-06 2013-06-25 Solaredge, Ltd. Monitoring of distributed power harvesting systems using DC power sources
US11888387B2 (en) 2006-12-06 2024-01-30 Solaredge Technologies Ltd. Safety mechanisms, wake up and shutdown methods in distributed power installations
US8319471B2 (en) 2006-12-06 2012-11-27 Solaredge, Ltd. Battery power delivery module
US11687112B2 (en) 2006-12-06 2023-06-27 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US12316274B2 (en) 2006-12-06 2025-05-27 Solaredge Technologies Ltd. Pairing of components in a direct current distributed power generation system
US11735910B2 (en) 2006-12-06 2023-08-22 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
US8232790B2 (en) * 2009-10-15 2012-07-31 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd. Architecture for controlling a dual polarity, single inductor boost regulator used as a dual polarity supply in a hard disk drive dual stage actuator (DSA) device
US12418177B2 (en) 2009-10-24 2025-09-16 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
US20110121765A1 (en) * 2009-11-24 2011-05-26 World Properties, Inc. Driver for piezoelectric actuator
US10673229B2 (en) 2010-11-09 2020-06-02 Solaredge Technologies Ltd. Arc detection and prevention in a power generation system
GB2485527B (en) 2010-11-09 2012-12-19 Solaredge Technologies Ltd Arc detection and prevention in a power generation system
EP2466738B1 (en) * 2010-12-20 2018-04-04 ams AG Voltage converter and method for voltage conversion
GB2483317B (en) 2011-01-12 2012-08-22 Solaredge Technologies Ltd Serially connected inverters
GB2498365A (en) 2012-01-11 2013-07-17 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic module
GB2498791A (en) * 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic panel circuitry
GB2498790A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Maximising power in a photovoltaic distributed power system
US9853565B2 (en) 2012-01-30 2017-12-26 Solaredge Technologies Ltd. Maximized power in a photovoltaic distributed power system
US9225253B2 (en) * 2012-10-23 2015-12-29 Microchip Technology Inc. High voltage switching linear amplifier and method therefor
KR101998078B1 (ko) * 2012-12-10 2019-07-09 삼성전자 주식회사 하이브리드 차지 펌프 및 그 구동 방법, 파워 관리 회로, 및 디스플레이 장치
US9548619B2 (en) 2013-03-14 2017-01-17 Solaredge Technologies Ltd. Method and apparatus for storing and depleting energy
CN103248220B (zh) * 2013-05-09 2016-01-20 广东宽普科技股份有限公司 一种实现由正电压转换为两倍负电压的电荷泵
US10033304B2 (en) * 2015-11-19 2018-07-24 Analog Devices Global Piezoelectric impact energy harvesting
US11177663B2 (en) 2016-04-05 2021-11-16 Solaredge Technologies Ltd. Chain of power devices
US12057807B2 (en) 2016-04-05 2024-08-06 Solaredge Technologies Ltd. Chain of power devices
US11018623B2 (en) 2016-04-05 2021-05-25 Solaredge Technologies Ltd. Safety switch for photovoltaic systems
EP3583691A4 (en) * 2017-02-16 2020-08-05 Wispry, Inc. CHARGING PUMP SYSTEMS, DEVICES AND METHODS
DE102017106188B3 (de) * 2017-03-22 2018-09-27 Epcos Ag Treiberschaltung zur Auswertung und Ansteuerung eines piezoelektrischen Bauelements, Taste mit haptischer Rückmeldung und Betriebsverfahren
US11290006B2 (en) 2019-11-18 2022-03-29 Dialog Semiconductor (Uk) Limited SIDO buck with negative current
WO2022151126A1 (zh) * 2021-01-14 2022-07-21 华为数字能源技术有限公司 一种直流变换器、控制方法、直流汇流箱及光伏发电系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5751139A (en) * 1997-03-11 1998-05-12 Unitrode Corporation Multiplexing power converter
US5894214A (en) * 1997-11-20 1999-04-13 Lucent Technologies Inc. Dual-output boost converter having enhanced input operating range

Also Published As

Publication number Publication date
IT1308586B1 (it) 2002-01-08
US6222351B1 (en) 2001-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITMI990093A1 (it) Dispositivo di alimentazione duale con singolo convertitore continua-continua e traslatore capacitivo
KR101062265B1 (ko) 강압형 스위칭 레귤레이터
US6657875B1 (en) Highly efficient step-down/step-up and step-up/step-down charge pump
CN100521473C (zh) 用于开关变换器快速瞬态响应的分级电感器
CN101981794B (zh) 用于调节输出电压的方法
CA2963665A1 (en) Two-phase three-level converter and controller therefor
US9306458B2 (en) Adaptive boost driver charging circuit
KR20010014757A (ko) 단일 인덕터를 갖는 다중 출력 벅 변환기
JP4781744B2 (ja) 電源装置及びこれを用いた電気機器
KR20140075102A (ko) 에너지 변환 장치
JPH04351465A (ja) Ｄｃ・ｄｃコンバータ
Keum et al. High efficiency voltage-clamped coupled-inductor boost converter
JP2018521622A (ja) インダクタ電流に基づいてブーストスイッチングレギュレータを制御するための回路および方法
US7304463B2 (en) DC-DC converter
KR20140091477A (ko) 충전 펌프를 포함하는 스위칭 레귤레이터
JP2009273236A (ja) 降圧形コンバータ
CN103560669A (zh) 升压/降压型直流-直流变换器及其控制电路和控制方法
CN111164870A (zh) 使用开关调节器和电压限制器的电压倍增器
JP2007074777A (ja) Ｄｃ−ｄｃコンバータおよびその制御方法、ならびに、スイッチングレギュレータおよびその制御方法
KR102627333B1 (ko) 파워시스템용 소프트 스타트 회로
CN110391730B (zh) 用于升压led驱动器的输出电压范围加倍的负电荷泵
KR102155031B1 (ko) 전원 공급 장치 및 그에 포함되는 게이트 드라이버
US20250047200A1 (en) Single inductor multiple output regulator
US11967901B2 (en) Hybrid multi-phase power converter with phase shedding
JP4328417B2 (ja) 電源回路