[發明專利]三電平電壓總線裝置及方法

有效

• 申請號: 201880041811.2
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN110771026B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 葉立明;戴和平
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02M7/06
• 分類號: H02M7/06;H02M5/458
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 江寧

本發明公開了一種裝置，所述裝置包括：第一開關和第一電容器，串聯在第一電壓總線和第二電壓總線之間；第二電容器和第二開關，串聯在所述第一電壓總線與所述第二電壓總線之間；以及二極管，耦合在所述第一開關和所述第一電容器的公共節點與所述第二電容器和所述第二開關的公共節點之間。

本申請要求于2017年7月19日遞交的發明名稱為“三電平電壓總線裝置及方法”的第15/653,854號美國專利申請案以及于2018年7月19日遞交的、專利號為PCT/CN2018/096196的國際專利申請案的優先權，其全部內容通過引用的方式并入在本文中。

技術領域

本發明涉及電源系統中的電壓總線，尤其涉及一種耦合在前端電路和兩個下游電源轉換器之間的三電平電壓總線。

背景技術

電源系統(例如適配器)用于將公用事業公司的交流(alternating current，簡稱為AC)電壓轉換為適合電子設備的直流(direct current，簡稱為DC)電壓。在許多應用中，電源系統需要在一個大的輸入電壓范圍內運行。例如，在中國和許多歐洲國家，公用事業公司的交流供電電壓在約210V～240V范圍內，頻率約為50Hz。以上電壓為RMS電壓。RMS指均方根(Root Mean Square)。在北美，交流供電電壓在約100V至120V范圍內，頻率約為60Hz筆記本電腦等電子設備可能需要通用適配器，這樣筆記本電腦才能在不同國家使用。

電源系統(例如適配器)通常包括交流/直流電路(例如整流器)和隔離直流/直流電路(例如隔離直流/直流轉換器)。交流/直流電路將來自交流公用設施管線的電源進行轉換，并為隔離直流/直流電路建立一個直流總線。交流/直流電路可以包括各種電磁干擾(electromagnetic interference，EMI)濾波器和由四個二極管組成的橋式整流器。EMI濾波器用于衰減差模噪聲和共模噪聲。橋式整流器將交流電壓轉換為全波整流直流電壓。這種全波整流直流電壓通過耦合到橋式整流器的輸出端的多個平滑電容器為隔離直流/直流電路提供穩定的直流輸入電壓。

隔離直流/直流電路將直流總線上的電壓轉換為適合電子負載的電壓，電子負載包括平板電腦、打印機、移動電話、個人計算機、上述設備的任何組合等。通過不同的電源設備組網，例如反激轉換器、正激轉換器、半橋轉換器、全橋轉換器等，可以實現隔離直流/直流電路。

發明內容

為了解決或規避這些問題和其他問題，以及實現技術優點，本發明的優選實施例提供了一種三電平電壓總線，可以逐個或并行配置兩個下游轉換器的輸入端。

根據一實施例，一種裝置包括：第一開關和第一電容器，串聯在第一電壓總線和第二電壓總線之間；第二電容器和第二開關，串聯在所述第一電壓總線與所述第二電壓總線之間；以及二極管，耦合在所述第一開關和所述第一電容器的公共節點與所述第二電容器和所述第二開關的公共節點之間。

根據另一實施例，一種方法包括：檢測三電平電壓總線裝置的第一電壓總線和第二電壓總線的電壓；當所述三電平電壓總線裝置的所述第一電壓總線和所述第二電壓總線的電壓大于第一電壓閾值時，斷開所述三電平電壓總線裝置的第一開關和第二開關；以及當所述三電平電壓總線裝置的所述第一電壓總線和所述第二電壓總線的電壓小于第二電壓閾值時，閉合所述三電平電壓總線裝置的第一開關和第二開關，其中，所述第一電壓閾值大于所述第二電壓閾值。

根據又一實施例，一種系統包括：一種與電源連接的三電平電壓總線裝置，其中，所述三電平電壓總線裝置包括：第一開關和第一電容器，串聯在第一電壓總線和第二電壓總線之間；第二電容器和第二開關，串聯在所述第一電壓總線與所述第二電壓總線之間；二極管，耦合在所述第一開關和所述第一電容器的公共節點與所述第二電容器和所述第二開關的公共節點之間；第一電源轉換器，輸入端與所述第一電容器連接；以及第二電源轉換器，輸入端與所述第二電容器連接，所述第一電源變換器的輸出端與所述第二電源轉換器的輸出端并聯。