[發明專利]用于級聯切換功率轉換器中輔助電源運行的低能傳輸模式

有效

• 申請號: 201010220237.2
• 申請日: 2010-06-29
• 公開（公告）號: CN101938219A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 約翰·L.·米蘭森;莫洛·吉塔諾;埃里克·金;羅布特·格里斯莫;何朝暉
• 申請（專利權）人: 美國思睿邏輯有限公司
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12;H02M3/337;H02M7/25
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

1.一種級聯功率轉換器，包括：

第一切換功率電路，其輸入端與電源耦合，其輸出端與中間節點耦合；以及

第二切換功率電路，其輸入端與中間節點耦合，其輸出端提供所述級聯功率轉換器的輸出；其中所述第二切換功率電路包括用于將所述第二切換功率電路的輸入端與所述第一切換功率電路的輸出端耦合的磁性耦合元件，且該磁性耦合元件具有初級繞組和輔助繞組；其中所述第二切換電源包括控制電路，該控制電路在所述中間節點處的電壓低于常規運行電壓時、或在由所述控制電路有效禁用所述級聯功率轉換器的輸出端時，可使所述第二切換功率電路在低能傳輸運行模式下運行，且所述控制電路可停止所述第二切換功率轉換器的常規切換操作；其中在所述低能傳輸運行模式下，向所述輔助繞組傳輸足以由所述輔助繞組運行所述控制器的能量。

2.根據權利要求1所述的級聯功率轉換器，其中在所述級聯功率轉換器的起動期間，所述控制電路在所述低能傳輸運行模式下運行所述第二切換功率電路，由此在所述中間節點處的電壓達到穩態值之前在所述輔助電源輸出端處產生電壓。

3.根據權利要求1所述的級聯功率轉換器，其中為響應禁用所述級聯功率轉換器的輸出端的指示，所述控制電路在所述低能傳輸運行模式下運行所述第二切換功率電路，由此在所述輔助繞組處產生電壓，且未在所述級聯功率轉換器的輸出端處產生相當大的電流。

4.根據權利要求3所述的級聯功率轉換器，其中所述級聯功率轉換器是一種用于向發光二極管照明器供電的電源，其中所述指示是一種將所述級聯功率轉換器置于變暗狀態下的指示。

5.根據權利要求1所述的級聯功率轉換器，其中在所述低能傳輸運行模式下所述第二切換功率電路的第一脈沖重復頻率大體上低于在所述第二切換功率電路的常規運行期間所述第二切換功率電路的第二脈沖重復頻率。

6.根據權利要求5所述的級聯功率轉換器，其中在所述低能傳輸運行模式下所述第二切換功率電路的固定脈沖寬度大體上窄于在所述第二切換功率電路的常規運行期間所述第二切換功率電路的運行脈沖寬度。

7.根據權利要求5所述的級聯功率轉換器，其中所述第二脈沖重復頻率高于或等于所述第一脈沖重復頻率的五倍。

8.根據權利要求1所述的級聯功率轉換器，其中所述電源是一種AC電源，其中所述第一切換功率電路是一種功率因數校正器，且其中所述第二切換功率電路是一種DC-DC轉換器。

9.根據權利要求1所述的級聯功率轉換器，還包括可選模式輔助電源電路，其輸入端與所述輔助繞組耦合，且其輔助電源輸出端可向所述控制電路供電；其中在所述輔助電源電路的第一運行模式下所述輔助電源輸出端的第一電壓高于在所述第二運行模式下所述輔助電源輸出端的第二電壓。

10.根據權利要求9所述的切換功率電路，其中根據所述輸出電壓的大小選擇所述輔助電源電路的運行模式，由此使所述輔助電源電路用作滯后電壓調節器。

11.根據權利要求9所述的切換功率電路，其中根據所述中間節點處所述輸出電壓的大小選擇所述輔助電源電路的運行模式。

12.一種控制級聯功率轉換器的方法，包括第一切換功率電路，該電路的輸入端與電源耦合，其輸出端與第二切換功率電路的輸入端耦合，所述方法包括：

向所述第二切換功率電路的輸入端提供來自所述電源的電壓；

確定在所述第二切換功率電路的輸入端處的中間電壓低于常規運行電壓，或當指示從所述第二切換功率轉換器的磁性耦合元件的輔助繞組獲得的能量不足以運行所述級聯功率轉換器的控制電路時，通過停止所述第二切換功率電路的常規切換運行，有效禁用所述級聯功率轉換器的輸出端；

作為對該指示作出的響應，在低能傳輸運行模式下運行所述第二切換功率電路，其中通過所述輔助繞組傳輸足以運行所述控制電路的能量；以及

產生輔助電源輸出，用于由所述輔助繞組兩端間的電壓運行至少所述第一切換功率電路或所述第二切換功率電路之一。

13.根據權利要求12所述的方法，其中在所述級聯功率轉換器的起動期間，所述控制電路在所述低能傳輸運行模式下運行所述第二切換功率電路，由此在所述中間電壓達到穩態值之前產生所述輔助電源輸出。