[發明專利]用于功率轉換器的倍壓器

在審

• 申請號: 201710292752.3
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107453629A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 梁健;A.林德
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H02M7/25
• 分類號: H02M7/25;H02J7/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 徐紅燕,杜荔南

技術領域

本公開涉及交流（AC）到直流（DC）適配器，其接收AC電壓且輸出DC電壓。

背景技術

交流（AC）到直流（DC）適配器可以包括：整流器，其接收AC電壓且輸出經整流的AC電壓；以及DC到DC功率轉換器，其接收經整流的AC電壓且輸出到適于電子設備（諸如膝上型電腦、移動設備、平板電腦等等）的DC電壓。然而，經整流的AC電壓可以包括電壓紋波以及降低DC到DC功率轉換器的效率的低峰值電壓，從而導致AC到DC適配器的降低的效率。

發明內容

一般地，本公開涉及用于在改進交流（AC）到直流（DC）適配器的效率的同時減小物理大小的技術。在一些示例中，一種或多種技術可以準許使用具有低額定電壓而不是高額定電壓的電容器，以減小經整流的AC電壓的電壓紋波，從而減小所得AC到DC適配器的物理大小。例如， AC到DC適配器可以在下述情況發生時選擇性地切換具有低額定電壓（例如，~100伏）和高電容（例如，~56μF）的電容器：經整流的AC電壓的電壓處于電壓閾值（例如，該電容器的額定電壓的~80%）內時。在一些示例中，一種或多種技術可以提高由AC到DC適配器的DC到DC功率轉換器接收的電壓，以改進AC到DC適配器的總體效率。例如，AC到DC適配器可以選擇性地切換串聯的一串電容器，使得AC到DC適配器的DC到DC功率轉換器接收比下述內容大的峰值電壓：由AC到DC適配器接收的AC電壓的峰值電壓。

在一個示例中，一種電路包括電壓軌、參考節點、第一電容器和電容器模塊。所述第一電容器耦合到所述電壓軌和所述參考節點。所述電容器模塊包括第二電容器和開關單元。所述開關單元被配置成在閉合狀態和打開狀態中操作。所述開關單元在所述閉合狀態中將所述第二電容器與所述第一電容器并聯耦合。所述開關單元在所述打開狀態中將所述第二電容器從所述第一電容器解耦。

在另一示例中，一種方法包括：由電路估計電壓軌與參考節點之間的電壓。所述方法進一步包括：響應于估計出所述電壓軌與所述參考節點之間的電壓，由所述電路確定所述電壓軌與所述參考節點之間的電壓是否超過電壓閾值。所述方法進一步包括：通過響應于確定所述電壓軌與所述參考節點之間的電壓不超過所述電壓閾值、由所述電路將電容器選擇性地耦合到所述電壓軌和所述參考節點，由所述電路增大所述電壓軌與所述參考節點之間的電容。

在另一示例中，一種系統包括電壓源、第一電容器、電容器模塊和負載。所述負載耦合到電壓軌和參考節點。所述電壓源被配置成將DC電壓供給到電壓軌和參考節點。所述第一電容器被配置成減小所述DC電壓的電壓紋波。所述第一電容器耦合到所述電壓軌和所述參考節點。所述電容器模塊被配置成減小所述DC電壓的電壓紋波。所述電容器模塊包括第二電容器和開關單元。所述開關單元被配置成在閉合狀態和打開狀態中操作。所述開關單元在所述閉合狀態中將所述第二電容器與所述第一電容器并聯耦合。所述開關單元在所述打開狀態中將所述第二電容器從所述第一電容器解耦。

在另一示例中，一種電路包括AC電壓源、電壓軌、參考軌、第一電容器、第二電容器和開關單元。所述AC電壓源被配置成在周期的第一半期間供給第一方向上的電壓且在所述周期的第二半期間供給第二方向上的電壓，所述第一方向與所述第二方向相反。所述第一電容器包括第一節點和第二節點。所述第一電容器的第一節點耦合到所述電壓軌。所述第二電容器包括：第一節點，耦合到所述第一電容器的第二節點；以及第二節點，耦合到所述參考軌。所述開關單元被配置成在第一狀態和第二狀態中操作所述電路。在所述電路的第一狀態期間，由所述AC電壓源供給的所述第一方向上的電壓對所述第一電容器充電，并且由所述AC電壓源供給的所述第二方向上的電壓對所述第一電容器充電。在所述電路的第二狀態期間，由所述AC電壓源供給的所述第一方向上的電壓對所述第一電容器充電，并且由所述AC電壓源供給的所述第二方向上的電壓對所述第二電容器充電。