[實用新型]多級電力轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420176360.2
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN204068706U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 詹姆斯·西加馬尼;安東尼奧·雷梅蒂奧·索列諾
• 申請（專利權(quán)）人: 雅達(dá)電子國際有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/14
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;陳煒

相關(guān)申請的交叉引用?

本申請要求在2013年4月11日提交的美國臨時申請第61/810,825號的權(quán)益。以上申請的全部公開內(nèi)容通過引用合并在本文中。?

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容涉及電力轉(zhuǎn)換器以及提高該電力轉(zhuǎn)換器的效率的方法。?

背景技術(shù)

本部分提供了與本公開內(nèi)容相關(guān)的背景信息，其未必是現(xiàn)有技術(shù)。?

典型的LLC諧振轉(zhuǎn)換器包括電力開關(guān)以及調(diào)整電力開關(guān)的切換頻率以調(diào)節(jié)LLC諧振轉(zhuǎn)換器的輸出電壓的控制電路。優(yōu)選地，LLC諧振轉(zhuǎn)換器在臨界非連續(xù)導(dǎo)通模式下工作，使得在每個切換時段的無限小時間量內(nèi)通過LLC諧振轉(zhuǎn)換器中的諧振元件(例如，通常稱為諧振電感器Lr以及諧振電容器Cr)的電流為零。因此，可以以零電流切換電力開關(guān)從而優(yōu)化LLC諧振轉(zhuǎn)換器的效率。為了實現(xiàn)臨界非連續(xù)導(dǎo)通模式，電力開關(guān)的切換頻率基本上等于諧振元件的諧振頻率。?

通常，LLC諧振轉(zhuǎn)換器被設(shè)計成當(dāng)負(fù)載在固定的負(fù)載狀況(例如，50％的負(fù)載等)下工作時，在臨界非連續(xù)導(dǎo)通模式下工作。這確保了在如上說明的調(diào)節(jié)LLC諧振轉(zhuǎn)換器的輸出電壓時基本上不調(diào)整電力開關(guān)的切換頻率。?

實用新型內(nèi)容

本部分提供本公開內(nèi)容的大體概要，而并非是其全部范圍或其全部特征的全面公開。?

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面，一種多級電力轉(zhuǎn)換器包括：預(yù)調(diào)節(jié)器電路，該預(yù)調(diào)節(jié)器電路被配置成提供調(diào)節(jié)后輸出電壓；至少一個LLC諧振?轉(zhuǎn)換器，該至少一個LLC諧振轉(zhuǎn)換器被配置成將輸出電壓和輸出電流提供到負(fù)載，該LLC諧振轉(zhuǎn)換器包括輸入、輸出、一個或多個諧振元件以及至少一個電力開關(guān)，該LLC諧振轉(zhuǎn)換器的輸入耦合到預(yù)調(diào)節(jié)器電路；以及控制電路，該控制電路耦合到預(yù)調(diào)節(jié)器電路和LLC諧振轉(zhuǎn)換器，控制電路被配置成調(diào)節(jié)LLC諧振轉(zhuǎn)換器的輸出電壓并且根據(jù)LLC諧振轉(zhuǎn)換器的輸出電流來改變預(yù)調(diào)節(jié)器電路的調(diào)節(jié)后輸出電壓。?

根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個方面，一種多級電力轉(zhuǎn)換器包括：預(yù)調(diào)節(jié)器電路，該預(yù)調(diào)節(jié)器電路被配置成提供調(diào)節(jié)后輸出電壓；至少一個直流/直流轉(zhuǎn)換器，該至少一個直流/直流轉(zhuǎn)換器被配置成將輸出電壓和輸出電流提供到負(fù)載，該直流/直流轉(zhuǎn)換器包括輸入、輸出以及至少一個電力開關(guān)，該直流/直流轉(zhuǎn)換器的輸入耦合到預(yù)調(diào)節(jié)器電路；以及控制電路，該控制電路耦合到預(yù)調(diào)節(jié)器電路和直流/直流轉(zhuǎn)換器，控制電路被配置成調(diào)節(jié)直流/直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓并且根據(jù)直流/直流轉(zhuǎn)換器的輸出電流來改變預(yù)調(diào)節(jié)器電路的調(diào)節(jié)后輸出電壓。?

根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個方面，公開了一種操作DC/DC轉(zhuǎn)換器的方法。DC/DC轉(zhuǎn)換器被配置成接收來自預(yù)調(diào)節(jié)器電路的調(diào)節(jié)后輸出電壓。方法包括調(diào)節(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓以及根據(jù)DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電流來改變預(yù)調(diào)節(jié)器電路的調(diào)節(jié)后輸出電壓。?

根據(jù)本文中提供的描述，另外的方面和可應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)當(dāng)理解，可以單獨地或結(jié)合一個或多個其它方面來實現(xiàn)本公開內(nèi)容的各個方面。還應(yīng)當(dāng)理解，本文中的描述和具體示例僅意在用于說明目的，而并非意在限制本公開內(nèi)容的范圍。?

附圖說明

本文中描述的附圖僅用于對所選擇的實施例而并非是所有可能的實現(xiàn)的說明目的，并且并非意在限制本公開內(nèi)容的范圍。?

圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個示例實施例的包括預(yù)調(diào)節(jié)器電路和LLC諧振轉(zhuǎn)換器的多級電力轉(zhuǎn)換器的框圖。?

圖2是根據(jù)另一個示例實施例的包括預(yù)調(diào)節(jié)器電路和LLC半橋諧振轉(zhuǎn)換器的多級電力轉(zhuǎn)換器的示意圖。?

圖3是示出了圖2的LLC半橋諧振轉(zhuǎn)換器的輸出電容器中的紋波電流的曲線圖。?

圖4是示出了使用固定輸入電壓的LLC諧振轉(zhuǎn)換器的效率和使用可變輸入電壓的LLC諧振轉(zhuǎn)換器的效率的曲線圖。?

圖5是示出了圖2的LLC半橋諧振轉(zhuǎn)換器的傳遞函數(shù)的增益曲線的曲線圖。?

圖6是示出了柵極驅(qū)動信號和流過圖2的LLC半橋諧振轉(zhuǎn)換器的電流的曲線圖。?

圖7是根據(jù)另一個示例實施例的包括預(yù)調(diào)節(jié)器電路和LLC半橋諧振轉(zhuǎn)換器的多級電力轉(zhuǎn)換器的示意圖。?

圖8是根據(jù)另一個示例實施例的包括預(yù)調(diào)節(jié)器電路、LLC半橋諧振轉(zhuǎn)換器以及包括數(shù)字電路的控制電路的多級電力轉(zhuǎn)換器的示意圖。?

圖9是根據(jù)另一個示例實施例的包括PFC?AC/DC轉(zhuǎn)換器、圖8的LLC半橋諧振轉(zhuǎn)換器以及包括數(shù)字電路的控制電路的多級電力轉(zhuǎn)換器的示意圖。?

圖10是示出了使用固定輸入電壓的多級電力轉(zhuǎn)換器的效率和圖9的多級電力轉(zhuǎn)換器的效率的曲線圖。?