[發明專利]功率變換器拓撲中的非對稱并聯同步整流器的控制

有效

• 申請號: 201611116106.3
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106856376B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: D·奇爾哈特;B·唐
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱;呂世磊

1.一種同步整流器電路，包括：

并聯耦合的多個主動控制開關；

多個柵極驅動器，每個柵極驅動器具有用于接收控制信號的輸入端子和耦合到所述主動控制開關之一的柵極的輸出端子，每個柵極驅動器被配置為響應于在所述柵極驅動器的輸入端子處接收的所述控制信號來驅動耦合到所述柵極驅動器的輸出端子的主動控制開關；以及

控制器，可操作用于向所述柵極驅動器中的第一柵極驅動器提供第一控制信號以及向所述柵極驅動器中的第二柵極驅動器提供第二控制信號，所述第一控制信號是與所述第二控制信號不同的控制信號，使得由所述第一柵極驅動器驅動的主動控制開關與由所述第二柵極驅動器驅動的主動控制開關是單獨地可控的，

其中每個主動控制開關包括并聯的一個或多個晶體管，

其中由所述第二柵極驅動器驅動的主動控制開關包括比由所述第一柵極驅動器驅動的主動控制開關少的并聯的晶體管，使得由所述第一柵極驅動器驅動的主動控制開關具有比由所述第二柵極驅動器驅動的主動控制開關高的電流額定值。

2.根據權利要求1所述的同步整流器電路，其中由所述第一柵極驅動器驅動的主動控制開關設置在第一功率晶體管管芯中，并且其中由所述第二柵極驅動器驅動的主動控制開關設置在第二功率晶體管管芯中。

3.一種功率變換器，包括：

輸入電源；

同步整流器，包括多個主動控制開關，所述多個主動控制開關并聯耦合并且被配置為對從所述輸入電源向負載遞送的電流整流；以及

控制器，可操作用于發出用于驅動所述主動控制開關中的第一主動控制開關的第一控制信號以及發出用于驅動所述主動控制開關中的第二主動控制開關的第二控制信號，所述第一控制信號是與所述第二控制信號不同的控制信號，使得所述第一主動控制開關與所述第二主動控制開關是單獨地可控的，

其中所述第一主動控制開關具有比所述第二主動控制開關高的電流承載能力，

其中每個主動控制開關包括并聯的一個或多個晶體管，

其中所述第二主動控制開關包括比所述第一主動控制開關少的并聯的晶體管，使得所述第一主動控制開關具有比所述第二主動控制開關高的電流額定值。

4.根據權利要求3所述的功率變換器，其中所述第一主動控制開關設置在第一功率晶體管管芯中，并且其中所述第二主動控制開關設置在第二功率晶體管管芯中。

5.根據權利要求3所述的功率變換器，還包括：

用于將所述輸入電源與所述負載隔離的變壓器，

其中所述同步整流器耦合到所述變壓器的繞組，

其中所述同步整流器的每個開關周期包括能量傳送間隔和續流間隔，在所述能量傳送間隔期間所述輸入電源通過所述同步整流器連接至所述繞組，在所述續流間隔期間所述輸入電源通過所述同步整流器從所述繞組斷開，

其中所述控制器可操作用于在所述負載處的全功率狀況期間針對所述能量傳送間隔和所述續流間隔二者激活所述第一控制信號，

其中所述控制器可操作用于在所述負載處的所述全功率狀況期間針對所述能量傳送間隔的部分或全部以及針對所述續流間隔的大部分激活所述第二控制信號。

6.根據權利要求5所述的功率變換器，其中所述控制器可操作用于在所述負載處的所述全功率狀況期間，在所述能量傳送間隔開始時激活所述第二控制信號，并且在所述能量傳送間隔結束時去激活所述第二控制信號。

7.根據權利要求5所述的功率變換器，其中所述控制器可操作用于在所述負載處的所述全功率狀況期間，在所述能量傳送間隔開始之前激活所述第二控制信號，并且在所述能量傳送間隔結束之后去激活所述第二控制信號。

8.根據權利要求7所述的功率變換器，其中所述控制器可操作用于基于由所述控制器生成的脈沖寬度調制(PWM)信號發出所述第一控制信號和所述第二控制信號，并且其中所述第二控制信號的中點與所述脈沖寬度調制信號的中點對準。