[發明專利]開關模式電源變換器及其操作的方法

有效

• 申請號: 200680007881.3
• 申請日: 2006-03-09
• 公開（公告）號: CN101160707A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 彼得·德根;漢弗萊·德格魯特;簡·迪肯
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳源;張天舒

1.一種開關模式電源變換器，所述變換器包括：

變壓器(2)，具有一次繞組(2a)和至少一個二次繞組(2b)；

一次側有源開關器件(S1)，耦合到所述一次繞組，用于選擇性地將輸入電壓施加到所述一次繞組；以及

第一二次側整流電路，包括第一輸出濾波器(6，12)以及第一和第二有源開關器件(16，14)，其中，所述第一輸出濾波器(6，12)耦合到所述至少一個二次繞組(2b)，所述第一和第二有源開關器件(16，14)耦合在所述至少一個二次繞組(2b)與所述第一輸出濾波器之間，這兩個開關器件被設置為：每個開關器件均可操作以阻斷所述至少一個二次繞組與所述第一輸出濾波器之間的在彼此相對的且在不同時間可彼此轉換的方向上的電流。

2.如權利要求1所述的電源變換器，其中，所述第一和第二開關器件(16，14)中的每個均具有控制端，并且所述變換器包括控制裝置(22)，所述控制裝置(22)耦合到所述控制端并且可操作以向所述控制端提供各自不同的控制信號以斷開和閉合所述開關器件。

3.如權利要求1或2所述的電源變換器，其中，所述第一和第二開關器件(16，14)中的每個均包括具有源極、漏極和柵極的FET，所述各個控制端耦合到所述各個柵極。

4.如權利要求3所述的電源變換器，其中，所述第一和第二開關器件(16，14)的漏極分別連接到所述二次繞組(2b)的第一和第二端。

5.如權利要求4所述的電源變換器，所述電源變換器包括第二二次側整流電路，所述第二二次側整流電路包括：

第二輸出濾波器；以及第三有源開關器件(Sb2)，所述第三有源開關器件(Sb2)包括FET，所述FET具有源極、漏極和柵極，其中，所述漏極耦合到所述第二開關器件(14)的漏極，所述源極耦合到所述第二輸出濾波器。

6.如權利要求5所述的電源變換器，其中，所述第二和第三開關器件(14，Sb2)安裝在共同的引線框之上。

7.如權利要求5或6所述的電源變換器，其中，所述第二和第三開關器件(14，Sb2)被集成到單一芯片中。

8.如權利要求3所述的電源變換器，其中，所述第一和第二開關器件(16，14)的漏極耦合在一起。

9.如權利要求8所述的電源變換器，其中，所述第一和第二開關器件(16，14)安裝在共同的引線框之上。

10.如權利要求8或9所述的電源變換器，其中，所述第一和第二開關器件(16，14)被集成到單一芯片中。

11.如權利要求8到10中的任何一個所述的電源變換器，所述電源變換器包括第二二次側整流電路，所述第二二次側整流電路包括：

第二輸出濾波器；以及第三有源開關器件(Sb2)，所述第三有源開關器件(Sb2)包括FET，所述FET具有源極、漏極和柵極，其中，所述漏極耦合到所述第一和第二開關器件(16，14)的漏極，所述源極耦合到所述第二輸出濾波器。

12.如權利要求11所述的電源變換器，其中，所述第一、第二和第三開關器件(16，14，Sb2)中的至少兩個安裝在共同的引線框之上。

13.如權利要求11或12所述的電源變換器，其中，所述第一、第二和第三開關器件(16，14，Sb2)中的至少兩個被集成到單一芯片中。

14.一種包括任一上述權利要求所述的電源變換器的PC電源。

15.一種操作如權利要求1到13中的任何一個所述的開關模式電源變換器的方法，其中，所述第二開關器件(14)被設置為可操作以阻斷電流在從所述至少一個二次繞組(2b)到所述輸出濾波器(6，12)的方向上流動，所述方法包括如下步驟：當所述至少一個二次繞組(2b)上的電壓為負時，所述開關器件(14)斷開。

16.一種操作如權利要求1到13中的任何一個所述的開關模式電源變換器的方法或者一種如權利要求15所述的操作方法，其中，所述第一開關器件(16)被設置為可操作以阻斷電流在從所述輸出濾波器(6，12)到所述至少一個二次繞組(2b)的方向上流動，所述方法包括如下步驟：當所述至少一個二次繞組上的電壓基本上低于預定正值或者基本等于零時，所述第一開關器件斷開。

17.一種操作如權利要求1到13中的任何一個所述的開關模式電源變換器的方法或者一種如權利要求15或16所述的操作方法，其中，有源箝位電路(24，S2)設置在所述一次側上，所述有源箝位電路(24，S2)包括電容式裝置(24)和第四有源開關器件(S2)，所述電容式器件(24)和第四有源開關器件(S2)串聯耦合在一起，并且與所述一次繞組(2a)并聯，所述方法包括如下步驟：在所述第四有源開關(S2)斷開以后的預定時間之后，將所述一次側有源開關器件(S1)接通，所述預定時間取決于所述輸入電壓。