[發(fā)明專利]用于具有交錯的轉(zhuǎn)換器級的開關(guān)調(diào)節(jié)器的控制設(shè)備、開關(guān)調(diào)節(jié)器及對應(yīng)的控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910405598.5
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN110098729A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·卡斯泰利
• 申請（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M3/335
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

一種用于開關(guān)調(diào)節(jié)器(1)的控制設(shè)備(2)，開關(guān)調(diào)節(jié)器(1)具有使用交錯的操作來操作的兩個或更多個轉(zhuǎn)換器級(3)，每個轉(zhuǎn)換器級(3)包括電感元件(10)和開關(guān)元件(12)，控制設(shè)備(2)生成具有開關(guān)周期(T_SW)的命令信號(V_G1，V_G2)以用于控制開關(guān)元件(12)的開關(guān)并且確定相應(yīng)的電感元件(10)中的能量的存儲階段和所存儲的能量到輸出元件(7)的傳送階段的交替。控制設(shè)備(20)生成以開關(guān)周期(T_SW)的適當?shù)牟糠謥硐辔黄频拿钚盘?V_G1，V_G2)以獲得交錯的操作。特別地，同步級(32)生成同步信號(Sync)，并且控制級(26)生成由同步信號(Sync)定時用于轉(zhuǎn)換器級(3)的命令信號(V_G1，V_G2)。

本申請是于2015年11月30日提交的申請?zhí)枮?01510862483.0、題為“用于具有交錯的轉(zhuǎn)換器級的開關(guān)調(diào)節(jié)器的控制設(shè)備、開關(guān)調(diào)節(jié)器及對應(yīng)的控制方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于功率轉(zhuǎn)換器的控制設(shè)備，特別地涉及具有交錯的級的功率因子校正(PFC)調(diào)節(jié)器，即包括以合適的共同相位偏移來操作的兩個或更多個轉(zhuǎn)換器級；本發(fā)明還涉及對應(yīng)的開關(guān)調(diào)節(jié)器和對應(yīng)的控制方法。

背景技術(shù)

開關(guān)式電源已知被設(shè)計成將在輸入處接收的量(例如來自電氣電源的AC電壓)轉(zhuǎn)換成經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出量(例如DC電壓)用于供應(yīng)電氣負載。

這樣的電源通常必須滿足關(guān)于對應(yīng)的電氣性能的嚴格的要求；例如它們必須確保高的質(zhì)量因子以及基本上統(tǒng)一的功率因子。

出于這一原因，通常想象將開關(guān)調(diào)節(jié)器(所謂的“PFC調(diào)節(jié)器”)用在電源的輸入級，開關(guān)調(diào)節(jié)器由合適的控制設(shè)備控制用于調(diào)節(jié)在從電網(wǎng)汲取時的功率因子。

特別地，在需要例如用于平板電視(平板TV)或用于工業(yè)應(yīng)用的大量(例如大約1kW)電力的汲取的應(yīng)用中，已經(jīng)提出了具有以合適的相位偏移來操作的大量交錯的(interleaved)轉(zhuǎn)換器級的PFC調(diào)節(jié)器的使用。實際上可以示出，與單個轉(zhuǎn)換器級的使用相比，大量交錯的轉(zhuǎn)換器級的使用使得能夠增加能夠達到的電力電平。

圖1中描繪PFC調(diào)節(jié)器1作為示例；PFC調(diào)節(jié)器1由對應(yīng)的控制設(shè)備2來控制并且包括交錯的并且在這種情況下以反相位(即以180°的相位偏移)來操作的兩個轉(zhuǎn)換器級3(本文中未詳細描述)。

PFC調(diào)節(jié)器1具有：輸入端子IN，其上存在由整流器級5生成的輸入電壓V_IN，輸入電壓V_IN從例如由電源線6從電網(wǎng)供應(yīng)的AC線電壓V_AC開始；以及輸出端子OUT，電荷存儲元件7連接到輸出端子，輸出端子特別地是電容器，其上存在輸出電壓V_OUT，例如DC電壓，輸出電壓V_OUT在期望值處被調(diào)節(jié)。

以本文中未詳細描述并且圖1中未圖示的方式，每個轉(zhuǎn)換器級3包括開關(guān)元件和至少一個電感元件，開關(guān)元件在操作上耦合到電感元件并且通過控制設(shè)備2在脈沖寬度調(diào)制(PWM)開關(guān)中被控制，用于在開關(guān)周期的第一間隔(例如所謂的導(dǎo)通間隔T_ON)在電感元件中循環(huán)地存儲能量，并且用于在開關(guān)周期的第二間隔(在示例中為所謂的關(guān)斷間隔T_OFF)向電荷存儲元件7釋放所存儲的能量。

控制設(shè)備2被制成為集成電路，并且具有封裝件以及對應(yīng)的輸入和輸出引腳，并且可以安裝在具有形成PFC調(diào)節(jié)器1的電路部件的相同的印刷電路板(PCB)上。

以本文中未詳細描述的方式，控制設(shè)備2向轉(zhuǎn)換器級3的開關(guān)元件供應(yīng)命令信號，并且從相同的轉(zhuǎn)換器級3接收反饋信號，以經(jīng)由適當?shù)目刂苹芈穪硖峁┹敵鲭妷篤out的調(diào)節(jié)。