[發明專利]軟切換回掃轉換器

有效

• 申請號: 201680007995.1
• 申請日: 2016-02-08
• 公開（公告）號: CN107210678B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 艾薩克·科昂
• 申請（專利權）人: 德州儀器公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

1.一種回掃轉換器，其包括：

變壓器，其包含：初級繞組，其包含用以接收輸入電壓信號的第一端，及第二端；以及次級繞組，其包含用以提供輸出電壓信號的第一端，及第二端；

第一開關，其包含與所述初級繞組的所述第二端耦合的第一端子、與第一恒定電壓節點耦合的第二端子及用以接收第一切換控制信號的第一控制端子；

第二開關，其包含與所述次級繞組的所述第二端耦合的第一端子、與第二恒定電壓節點耦合的第二端子及用以接收第二切換控制信號的第二控制端子；

第一控制電路，其在轉換器循環中用以響應于跨越所述第一開關的第一開關電壓轉變到低于第一閾值而提供所述第一切換控制信號來接通所述第一開關達非零第一時間周期以允許電流在所述初級繞組中沿第一方向流動；及

第二控制電路，其用以在所述轉換器循環中的所述第一時間周期之后提供所述第二切換控制信號以接通所述第二開關達非零第二時間周期，所述第二控制電路操作以在所述轉換器循環中響應于跨越所述第二開關的第二開關電壓轉變到低于第二閾值而提供所述第二切換控制信號以再次接通所述第二開關達非零第三時間周期以致使電流在所述初級繞組中沿第二方向流動，以將所述第一開關的電容至少部分地放電以致使所述第一開關電壓轉變到低于所述第一閾值，從而起始后續轉換器循環并允許所述第一開關在零電壓切換ZVS條件下或接近零電壓切換ZVS條件下操作。

2.根據權利要求1所述的回掃轉換器，其中當所述第二開關關斷時，所述第二開關電壓經歷包含一系列峰值及谷值的共振振鈴，且其中所述第二控制電路操作以在所述谷值中的特定一者處或其附近響應于所述第二開關電壓轉變到低于所述第二閾值而提供所述第二切換控制信號以接通所述第二開關達所述第三時間周期。

3.根據權利要求2所述的回掃轉換器，其中所述第二控制電路至少部分地根據轉換器輸出信號而選擇所述谷值中的在其處再次接通所述第二開關達所述第三時間周期的所述特定一者。

4.根據權利要求3所述的回掃轉換器，其中所述第二控制電路根據設定點信號而選擇所述谷值中的在其處再次接通所述第二開關達所述第三時間周期的所述特定一者以選擇性地調整切換頻率及所述轉換器循環的持續時間以至少部分地調節所述轉換器輸出信號。

5.根據權利要求4所述的回掃轉換器，其中所述第二控制電路直接感測所述轉換器輸出信號。

6.根據權利要求4所述的回掃轉換器，其中所述第二控制電路根據所述變壓器的次級側上的一或多個所感測條件而計算所述轉換器輸出信號。

7.根據權利要求1所述的回掃轉換器，其中所述第一控制電路選擇性地調整所述第一時間周期以調節轉換器輸出信號。

8.根據權利要求1所述的回掃轉換器，其包括：

第三開關，其包含經耦合以接收所述輸入電壓信號的第一端子、與所述初級繞組的所述第一端耦合的第二端子及用以接收第三切換控制信號的第三控制端子；

第一個二極管，其包含連接到所述初級繞組的所述第二端的第一陽極及連接到所述第三開關的所述第一端子的第一陰極；及

第二個二極管，其包含連接到所述第一恒定電壓節點的第二陽極及連接到所述初級繞組的所述第一端的第二陰極；

其中所述第一控制電路操作以提供所述第三切換控制信號以在所述第一開關接通時接通所述第三開關，且在所述第一開關關斷時關斷所述第三開關。

9.根據權利要求8所述的回掃轉換器，其中當所述第二開關關斷時，所述第二開關電壓經歷包含一系列峰值及谷值的共振振鈴，且其中所述第二控制電路操作以在所述谷值中的特定一者處或其附近響應于跨越所述第二開關的所述第二開關電壓轉變到低于所述第二閾值而提供所述第二切換控制信號以接通所述第二開關達所述第三時間周期。

10.根據權利要求9所述的回掃轉換器，其中所述第二控制電路至少部分地根據轉換器輸出信號而選擇所述谷值中的在其處再次接通所述第二開關達所述第三時間周期的所述特定一者。