[發明專利]功率開關雙極結型晶體管的動態控制

有效

• 申請號: 201310087040.X
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103313467A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: A·K-C·李;汪傳陽;陳江;嚴亮
• 申請（專利權）人: 艾沃特有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種開關功率變換器，包括：

耦接到輸入電壓并且耦接到所述開關功率變換器的輸出的磁性組件；

耦接到所述磁性組件的雙極結型晶體管(BJT)開關，當所述BJT開關以飽和模式操作時生成流過所述磁性組件的電流，并且當所述BJT開關以截止模式操作時不生成流過所述磁性組件的電流；以及

控制器，配置為生成控制信號以使所述BJT開關以所述飽和模式、所述截止模式或放大模式操作；

其中所述開關模式功率變換器響應于所述BJT開關在所述飽和模式與所述截止模式之間連續地切換操作而以開關模式操作，在所述開關模式期間所述開關功率變換器向所述開關功率變換器的所述輸出傳遞功率；

其中所述開關功率變換器響應于所述BJT開關以所述放大模式操作而以線性模式操作。

2.根據權利要求1所述的開關功率變換器，其中在所述線性模式期間，所述開關功率變換器的輸入電容器經由所述BJT開關放電。

3.根據權利要求1所述的開關功率變換器，其中所述開關功率變換器被并入發光二極管燈。

4.根據權利要求1所述的開關功率變換器，還包括：

開關模式驅動器，配置為響應于接收到來自所述控制器的所述控制信號，生成用于驅動所述BJT開關的基極端子的第一電流幅度范圍，所述第一電流幅度范圍導致所述BJT開關以所述飽和模式操作；以及

線性模式驅動器，配置為響應于接收到來自所述控制器的所述控制信號，生成用于驅動所述BJT開關的基極端子的第二電流幅度范圍，所述第二電流幅度范圍導致所述BJT開關以所述放大模式操作。

5.根據權利要求4所述的開關功率變換器，其中所述第一電流幅度范圍的低端至少大于所述第二電流幅度范圍的低端，并且所述第一電流幅度范圍的高端至少大于所述第二電流幅度范圍的高端。

6.根據權利要求4所述的開關功率變換器，其中所述開關模式驅動器進一步被配置為在所述開關模式期間將向所述BJT開關的所述基極端子傳遞的所述電流從第一電流幅度增加到第二電流幅度，以保持所述BJT開關處于所述飽和模式中，并且所述線性模式驅動器進一步被配置為維持向所述BJT開關的所述基極端子傳遞的所述電流處于第三電流幅度，以保持所述BJT開關處于所述放大模式中。

7.根據權利要求6所述的開關功率變換器，其中所述線性模式驅動器進一步被配置為在所述線性模式期間將向所述BJT開關的所述基極端子傳遞的所述電流從所述第三電流幅度增加到第四電流幅度，以確定在下一個AC循環中的線性模式期間向所述BJT開關的所述基極端子傳遞的用于保持所述BJT開關處于所述放大模式中的電流幅度。

8.根據權利要求7所述的開關功率變換器，其中在所述開關模式期間從所述第一電流幅度到所述第二電流幅度的電流步長大于在所述線性模式期間從所述第三電流幅度到所述第四電流幅度的電流步長。

9.一種在控制器中用于控制開關功率變換器的方法，所述開關功率變換器包括：耦接到輸入電壓并且耦接到所述開關功率變換器的輸出的磁性組件；以及耦接所述磁性組件的雙極結型晶體管(BJT)開關，當所述BJT開關以飽和模式操作時生成流過所述磁性組件的電流，并且當所述BJT開關以截止模式操作時不生成流過所述磁性組件的電流；所述方法包括：

生成控制信號以使所述BJT開關以所述飽和模式、所述截止模式或放大模式操作；

利用所述BJT開關在所述飽和模式與所述截止模式之間連續地切換操作，使所述開關功率變換器以開關模式操作，在所述開關模式期間，所述開關功率變換器向所述開關功率變換器的所述輸出傳遞功率；以及

利用所述BJT開關以所述放大模式操作，使所述開關功率變換器以線性模式操作。

10.根據權利要求9所述的方法，其中在所述線性模式期間，所述開關功率變換器的輸入電容器經由所述BJT開關放電。

11.根據權利要求9所述的方法，其中響應于開關模式驅動器接收到所述控制信號，所述控制信號控制所述開關模式驅動器生成用于驅動所述BJT開關的基極端子，以使所述BJT開關以所述飽和模式操作的第一電流幅度范圍，并且響應于線性模式驅動器接收到所述控制信號，所述控制信號控制所述線性模式驅動器生成用于驅動所述BJT開關的基極端子，以使所述BJT開關以所述放大模式操作的第二電流幅度范圍。