[發明專利]用于驅動電力轉換器中的電子開關的方法及控制電路

在審

• 申請號: 202010580339.9
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN112152432A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 馬丁·費爾特克勒
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M3/335
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;杜誠

本發明公開了一種用于驅動電力轉換器中的電子開關的方法和控制電路。該方法包括：在連續驅動周期中驅動電力轉換器中的耦接至電感器的電子開關，每個驅動周期包括導通時間和斷開時間，其中，關斷時間包括延遲時間和電感器被去磁的去磁時間段，并且其中，延遲時間的結束取決于脈沖信號的預定數量的信號脈沖的出現。此外，脈沖信號包括第一部分和第二部分，脈沖信號的第一部分表示開關兩端的電壓的局部最小值，脈沖信號的第二部分包括通過時間上外推第一部分的脈沖信號而獲得的信號脈沖。

技術領域

本公開內容總體上涉及一種電力轉換器，具體涉及一種用于驅動開關模式電力轉換器中的電子開關的方法。

背景技術

開關模式電力轉換器電路被廣泛用于在各種電子應用中轉換電力，各種電子應用例如機動車應用、工業應用、電信應用、家用應用或消費電子應用。開關模式電力轉換器可以包括電子開關、耦接至電子開關的電感器以及耦接至電感器的整流器電路。通過這種類型的開關模式電力轉換器來轉換電力通常包括通過電力轉換器在輸入端處接收輸入電壓和輸入電流以及在多個連續驅動周期中驅動電子開關，每個驅動周期包括導通時間和關斷時間，其中，電感器在導通時間期間從輸入端接收能量，并且在關斷時間期間將能量傳輸至整流器電路。通過變換器接收能量與使變換器磁化相關聯，并且通過變換器傳輸能量與使變換器去磁相關聯。可以通過適當地調整導通時間和關斷時間的持續時間來調節電力轉換器的輸出參數，例如輸出電壓或輸出電流。

某些類型的電力轉換器例如反激式轉換器可以以準諧振模式工作。在該工作模式下，在變換器已經完全去磁的時刻與新的驅動周期開始以使開關再次導通的時刻之間存在延遲時間。在該延遲時間期間，電感器和開關兩端的電壓可能發生寄生振蕩，其中，該寄生振蕩是由電感器的電感和寄生電容例如開關的寄生電容引起的。寄生振蕩可以被檢測到并且用于決定下次何時導通開關。開關可以例如僅在開關兩端的電壓的局部最小值(谷)出現的那些時刻處導通。

在低負載條件下，即當由電力轉換器供應的負載的電力消耗低時，電力轉換器電路可以以準諧振模式工作。基本上，負載的電力消耗越低，去磁時刻與新驅動周期的開始之間的延遲時間越長。然而，寄生振蕩衰減。因此，期望的延遲時間不應該長于寄生振蕩衰減到使得不再能檢測到局部最小值等的程度的時間段。否則，開關可能保持關斷，因為將不再檢測到觸發開關導通的事件，例如開關兩端的電壓的局部最小值。

電力轉換器可以從準諧振模式改變為另一種工作模式，例如變頻模式，在變頻模式下，頻率發生器確定開關導通的時刻。然而，工作模式的改變可能導致傳輸至負載的電力不連續。因此，需要在輸出電力可以連續變化的寬輸出電力范圍內操作電力轉換器。

發明內容

一個示例涉及一種方法。該方法包括在連續驅動周期中驅動電力轉換器中的耦接至電感器的電子開關，每個驅動周期包括導通時間和關斷時間。關斷時間包括電感器被去磁的去磁時間段和延遲時間，其中，延遲時間的結束取決于包括多個連續信號脈沖的脈沖信號的預定數量的信號脈沖的出現。此外，脈沖信號包括第一部分和第二部分，脈沖信號的第一部分表示開關兩端的電壓的局部最小值，脈沖信號的第二部分包括通過時間上外推第一部分的脈沖信號而獲得的信號脈沖。

另一示例涉及一種控制電路，該控制電路被配置成在連續驅動周期中驅動電力轉換器中的耦接至電感器的電子開關，每個驅動周期包括導通時間和關斷時間，其中，關斷時間包括電感器被去磁的去磁時間段和延遲時間。控制電路被配置成根據包括多個連續信號脈沖的脈沖信號的預定數量的信號脈沖的出現來結束延遲時間，并且生成脈沖信號使得脈沖信號的第一部分表示開關兩端的電壓的局部最小值，并且脈沖信號的第二部分包括通過時間上外推生成的第一部分的脈沖信號而獲得的信號脈沖。

附圖說明

下面參照附圖說明示例。附圖用于示出一些原理，因此僅示出了用于理解這些原理所必需的方面。這些附圖不是按比例繪制的。在附圖中，相同的附圖標記表示相似的特征。

圖1示出了電力轉換器的一個示例；