[發(fā)明專利]具有自適應受控整流器布置的回掃轉換器

有效

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• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102447394A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設計）人: M.豪斯曼;W.勒斯勒爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/217
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;盧江

技術領域

本發(fā)明的實施例涉及一種回掃轉換器以及一種操作回掃轉換器的方法。

背景技術

回掃轉換器被廣泛用在電壓轉換領域內?；貟咿D換器還可以被用在電荷平衡系統(tǒng)中，所述電荷平衡系統(tǒng)對電荷存儲系統(tǒng)（比如儲能器）中的電荷存儲單元（比如儲能器單元）之間的電荷進行平衡。

回掃轉換器包括：用于施加輸入電壓的輸入端子，用于提供輸出電壓并在該處連接負載的輸出端子，以及具有第一繞組和第二繞組的變壓器。開關元件與第一繞組串聯連接，并且整流器元件與第二繞組串聯連接，其中具有開關元件與第一繞組的第一串聯電路被連接在輸入端子之間，而具有第二繞組與整流器元件的第二串聯電路被連接在輸出端子之間。所述開關元件可以被接通及關斷。當開關元件被接通時，在變壓器中感應地存儲能量。當開關元件隨后被關斷時，該能量通過第二繞組和整流器元件被轉移到輸出端子。

所述整流器元件可以被實施為二極管，或者可以被實施為包括第二開關元件的同步整流器。在其中與第一繞組串聯連接的開關元件被關斷的那些時間段期間，只要能量被存儲在變壓器中，同步整流器的開關元件就被接通。與被實施為二極管的整流器元件相比，被實施為同步整流器的整流器元件通常具有減少的損耗。然而，同步整流器需要對第二開關元件的接通時間和關斷時間進行精確控制以便避免功率損耗。

因此，需要一種具有減少的功率損耗的回掃轉換器以及一種用于操作此類回掃轉換器的方法。

發(fā)明內容

第一方面涉及一種包括輸入端子和輸出端子的回掃轉換器。具有第一繞組和第二繞組的變壓器感應地耦合。第一開關元件與第一繞組串聯連接，并且具有第一開關元件和第一繞組的第一串聯電路被耦合在輸入端子之間。整流器布置與第二繞組串聯連接，具有所述整流器布置和第二繞組的第二串聯電路被耦合在輸出端子之間。所述整流器布置包括第二開關元件?？刂齐娐繁慌渲贸稍谝粋€驅動循環(huán)內將第一開關元件接通第一時間段。在第一時間段之后，第二開關元件被接通第二時間段。確定在第二時間段的末尾與變壓器取得（assume）預定變壓器狀態(tài)的時間之間的第三時間段。所述控制電路還被配置成根據在所述一個驅動循環(huán)內應用的第二時間段和在所述一個驅動循環(huán)內確定的第三時間段來適配將在后續(xù)驅動循環(huán)內應用的第二時間段。

第二方面涉及一種包括一對輸入端子和復數n對輸出端子的回掃轉換器布置。變壓器具有第一繞組以及與第一繞組耦合的復數n個第二繞組。第一開關元件與第一繞組串聯連接，并且具有第一開關元件和第一繞組的第一串聯電路被耦合在輸入端子之間。復數n個整流器布置，每一個整流器布置與一個第二繞組串聯連接，并且具有復數個第二繞組之一和復數個整流器布置之一的每一個串聯電路被連接在復數個輸出端子對的一對之間，每一個整流器布置包括第二開關元件。控制電路被配置成在一個驅動循環(huán)內將第一開關元件接通第一時間段。在第一時間段之后，復數個第二開關元件被接通第二時間段。確定在第二時間段的末尾與變壓器取得預定變壓器狀態(tài)的時間之間的第三時間段。所述控制電路還被配置成根據在所述一個驅動循環(huán)內應用的第二時間段和在所述一個驅動循環(huán)內確定的第三時間段而在后續(xù)驅動循環(huán)內適配與第二開關元件中的一個相關聯的第二時間段。

第三方面涉及一種用于操作回掃轉換器的方法。所述轉換器包括輸入端子和輸出端子。具有第一繞組和第二繞組的變壓器感應地耦合。第一開關元件與第一繞組串聯連接，并且具有第一開關元件和第一繞組的第一串聯電路被耦合在輸入端子之間。整流器布置與第二繞組串聯連接，并且具有所述整流器布置和第二繞組的第二串聯電路被耦合在輸出端子之間。所述整流器布置包括第二開關元件。所述方法包括在一個驅動循環(huán)內將第一開關元件接通第一時間段。在第一時間段之后，第二開關元件被接通第二時間段。確定在第二時間段的末尾與變壓器取得預定變壓器狀態(tài)的時間之間的第三時間段。根據在所述一個驅動循環(huán)內應用的第二時間段和在所述一個驅動循環(huán)內確定的第三時間段來適配將在后續(xù)驅動循環(huán)內應用的第二時間段。

附圖說明

下面將參照附圖來解釋實施例。附圖用來圖示基本原理，使得僅圖示對于理解基本原理所必要的特征。附圖不是按比例繪制的。相似的附圖標記在各圖中表示具有相同含義的相似特征。

圖1圖示回掃轉換器的第一實施例，該回掃轉換器包括具有一個第一繞組和一個第二繞組的變壓器以及與第二繞組串聯連接的整流器布置；

圖2圖示整流器布置的基本配置；

圖3示出了圖示圖1的回掃轉換器的基本原理的時序圖；

圖4圖示用于對整流器布置中的開關元件的接通時段進行適配的方法；

圖5圖示回掃轉換器的第二實施例；