[發明專利]精細調諧多路輸出變換器

無效

• 申請號: 200910003195.4
• 申請日: 2009-01-14
• 公開（公告）號: CN101488703A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: B·弗格森;P·岡田
• 申請（專利權）人: 美高森美公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;G05F1/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 錢慰民

相關申請的交叉引用

本申請要求與本申請同名的于2008年1月15日提交的美國臨時專利申請S/N.61/021,038的優先權，該申請的全部內容通過引用結合于此。

技術領域

本發明涉及直流/直流變換器，尤其涉及具有初級端有源箝位的次級端穩壓變換器(regulated?converter)。

背景技術

回掃電壓變換器是在輸入和輸出之間或輸出之間具有電絕緣的直流/直流變換器。具體地，回掃電壓變換器是具有分路形成變壓器的電感的降壓升壓變換器，該變壓器具有呈現相反繞組方向的初級端繞組和次級端繞組。在通常的回掃電壓裝置中，次級電路使用阻塞二極管(blocking?diode)來確保電流在初級開關打開時僅在次級繞組中流動。

具有多路輸出的回掃電壓變換器在本領域是已知的。各個輸出由與初級繞組電磁相互作用的次級繞組以及專用的阻塞二極管驅動。各個次級繞組的輸出電壓被設置在輸出濾波電容器兩端以提供給負載。輸出負載電流中的變化、變壓器和阻塞二極管中的壓降、以及非理想變壓器匝數比需要輸出電壓被有效調整以維持恒定電平。在一個實施例中，初級端調整被用來通過反饋代表要控制的量的控制信號、并將要控制的量與預定基準作比較來控制輸出電壓之一。差值被用來控制初級端開關，以便于使特定輸出符合預定基準。其余各輸出跟蹤由變壓器的匝數比確定的經調整輸出；然而它們不被嚴格調整，尤其在負載的范圍上。

初級端調整不能單獨控制各個次級輸出，因此經常提供次級端調整。在現有技術已知的次級端調整(也可稱為次級端后調整)中，換向電控開關被設置成與各個次級電路的阻塞二極管串聯。然后控制開關以便于調整相關聯的次級輸出電壓。

Chang等人的于2002年4月9日授權的美國專利S/N.6,369,525、以及Peker等人的題為＂Secondary?Side?Post?Regulation?for?LED?Backlighting＂(用于LED逆光的次級端后調整)、2007年1月9日提交的并于2007年6月12日公開為美國專利申請公開S/N.2007/0459421?A1的美國專利申請11/621,160，它們每一個的全部內容都通過引用結合于此，它們涉及提供多個單獨調整輸出的回掃電壓變換器。各個次級端開關展現有阻塞二極管與其串聯，從而防止反向電流流過MOSFET開關的內部體二極管。使用低輸出電壓，阻塞二極管兩端的正向壓降變成限制變換器的工作效率的重要因素。

西門子的1995年8月4日公開的、其全部內容通過引用完全結合于此的歐洲專利S/N.EP?0698959?A1涉及具有多個受控次級繞組的直流/直流電壓變換器。在一個實施例中，電控開關包括內部電子管部件來執行阻塞二極管功能。不幸的是對這種內部電子管部件的需求在不提供附加的阻塞二極管的情況下防止使用低成本的MOSFET器件。

所需要的并且現有技術所沒有提供的是在無需阻塞二極管的情況下允許使用MOSFET電控開關的次級端后調整方案。

發明內容

鑒于上述討論以及其他各種考慮因素，本公開內容提供克服現有功率管理系統和方法的部分或所有缺點的方法和裝置。在此還將描述本發明方法和裝置的其他新穎和有用的優點，并且可被本領域的技術人員理解。

這在某些實施例中通過動態地選擇具有最大誤差電壓的輸出從而控制初級開關來實現。其余輸出通過控制與各個輸出串聯的開關從而改變電流流入各個輸出的時間長短來調整。輸出的調整使用前沿調制執行，且所有的次級開關在閉合初級開關之前被關斷。此外，在初級端上設置有源箝位以防止響應于打開初級開關而發生的初級線圈上的電壓尖峰驅動電流通過次級開關的內部體二極管。前沿調制和初級端有源箝位的組合在沒有附加的阻塞二極管的情況下能有利地使用MOSFET開關。

附圖簡述

為了更好地理解本發明并示出本發明如何實施，現在將參考純粹作為示例的附圖，其中所有相同的附圖標記指示相應的元件或部件。

現在詳細地具體參考附圖，要強調的是所示的細節僅作為示例并出于本發明的優選實施例的示例性討論的目的，并且因為提供被認為是本發明的原理和概念方面的最有用和容易理解的描述而被提出。在這點上，除基本理解本發明所需之外沒有試圖更詳細地示出本發明的結構細節，對本領域的技術人員而言結合附圖的描述使本發明的各種形式如何在實踐中具體化變得顯而易見。在附圖中：

圖1示出根據示例性實施例的展現控制器的回掃電壓變換器的高級示意圖；

圖2示出根據示例性實施例的示出由圖1的控制器調整的定時方案的時序圖；