[發明專利]使用自啟動初級側驅動器生成輔助次級電源的電路和方法

在審

• 申請號: 201710202977.5
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN107276383A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: G·伯納查雅;S·法布羅;A·黃;B·唐;D·奇爾哈特
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H02M3/335
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 鄭立柱

1.一種開關模式功率轉換器電路，所述開關模式轉換器電路使用隔離拓撲以用于將來自輸入源的功率轉換為用于輸出負載的功率，所述開關模式功率轉換器電路包括：

變壓器，包括初級側繞組以及一個或多個次級側繞組；

一個或多個初級側開關設備，被電連接至所述初級側繞組；

次級側控制器電路，被耦合到所述次級側繞組中的一個或多個，并且被配置為在穩態操作階段期間控制所述一個或多個初級側開關設備的切換，在所述穩態操作階段期間所述次級側控制器電路為被完全供電和操作的；

初級側啟動電路，被配置為在啟動操作階段期間控制所述一個或多個初級側開關設備的切換，以便在所述啟動操作階段期間使所述初級側繞組被激勵，在所述啟動操作階段期間所述次級側控制器電路不控制所述一個或多個初級側開關設備的切換；以及

次級側輔助供電電路，與所述初級側繞組電隔離，并且被配置為基于在所述啟動操作階段期間從所述初級側繞組傳遞的能量而向所述次級側控制器電路供電。

2.根據權利要求1所述的開關模式功率轉換器電路，還包括：

初級側確定電路，被配置為通過感測控制信號的活動來確定所述開關模式功率轉換器是否在所述穩態操作階段中操作，所述控制信號由所述次級側控制器電路生成，以控制所述一個或多個初級側開關設備的切換。

3.根據權利要求1所述的開關模式功率轉換器電路，還包括：

初級側檢測電路，被配置為檢測所述輸入源的電壓電平是否高于閾值，

其中，所述初級側啟動電路還被配置為響應于所述初級側檢測電路檢測到所述電壓電平高于所述閾值，開始生成啟動控制信號，所述啟動控制信號控制所述一個或多個初級側開關設備的切換。

4.根據權利要求1所述的開關模式功率轉換器電路，其中，所述一個或多個初級側開關設備由控制信號控制，所述控制信號為脈沖寬度調制(PWM)波形，所述PWM波形中的每個PWM波形至少由頻率和占空比表征。

5.根據權利要求4所述的開關模式功率轉換器電路，其中，所述次級側控制器電路還被配置為基于向所述次級側控制器輸入的電壓感測信號，為所述PWM波形中的每個PWM波形生成頻率和占空比，所述電壓感測信號基于所述開關模式功率轉換器的所述輸出負載處的電壓。

6.根據權利要求1所述的開關模式功率轉換器電路，還包括：

一個或多個次級側開關設備，被配置為對被提供給所述開關模式功率轉換器電路的所述輸出負載的電壓進行整流，

其中，所述次級側控制器電路還被配置為輸出整流控制信號，所述整流控制信號控制所述一個或多個次級側開關設備。

7.根據權利要求6所述的開關模式功率轉換器電路，其中，所述次級側輔助供電電路還被配置為向一個或多個整流驅動電路供電，其中，所述整流驅動電路中的每個整流驅動電路具有控制所述次級側開關中的一個次級側開關的輸出、以及由所述輸出整流控制信號中的一個輸出整流控制信號控制的輸入。

8.根據權利要求1所述的開關模式功率轉換器電路，其中，所述變壓器包括具有輔助繞組的兩個或更多個次級側繞組，并且其中所述次級側輔助供電電路被耦合到所述輔助繞組，并且所述輸出負載被耦合到所述次級繞組中的、與所述輔助繞組不同的一個或多個次級繞組。

9.根據權利要求8所述的開關模式功率轉換器電路，其中，所述次級側輔助供電電路還被配置為從在所述啟動操作階段期間由所述輔助繞組提供輸入功率切換到在所述穩態操作階段期間由所述次級側繞組中的、被耦合到所述輸出負載的一個或多個次級側繞組提供功率。

10.根據權利要求1所述的開關模式功率轉換器電路，其中，用于所述次級側輔助供電電路的所述功率輸入由所述次級繞組提供，并且其中所述次級繞組還向所述輸出負載供電。

11.根據權利要求1所述的開關模式功率轉換器電路，還包括：

控制信號隔離電路，所述控制信號隔離電路輸入來自所述次級側控制器電路的控制信號，并且輸出被用于控制所述一個或多個初級側開關設備的控制信號。

12.根據權利要求1所述的開關模式功率轉換器電路，其中，所述開關模式功率轉換器電路被配置為半橋拓撲、全橋拓撲、有源鉗位正激拓撲以及推挽拓撲中的一種。