[發(fā)明專(zhuān)利]用于開(kāi)關(guān)電源的功率轉(zhuǎn)換器及其操作方式

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010650979.2
• 申請(qǐng)日: 2016-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111740612B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃新年
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 虹冠電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/335
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種控制器，其被配置為控制反激式功率轉(zhuǎn)換器以執(zhí)行DC-DC功率轉(zhuǎn)換，所述功率轉(zhuǎn)換器具有變壓器、用于通過(guò)所述變壓器的初級(jí)繞組從電源電壓汲取電流的低側(cè)開(kāi)關(guān)、和用于將來(lái)自所述變壓器的初級(jí)繞組的電流放電到電容器的高側(cè)開(kāi)關(guān)，其中，所述控制器被配置為同步地控制所述低側(cè)開(kāi)關(guān)和所述高側(cè)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)和閉合以在反饋回路中形成調(diào)節(jié)的輸出電壓，所述輸出電壓由在所述變壓器的次級(jí)繞組中感應(yīng)的電流形成，其中，在每個(gè)開(kāi)關(guān)循環(huán)過(guò)程中，所述高側(cè)開(kāi)關(guān)保持?jǐn)嚅_(kāi)而所述低側(cè)開(kāi)關(guān)閉合然后斷開(kāi)，以及所述低側(cè)開(kāi)關(guān)保持?jǐn)嚅_(kāi)而所述高側(cè)開(kāi)關(guān)閉合然后斷開(kāi),以及其中，在操作期間在所述低側(cè)開(kāi)關(guān)和所述高側(cè)開(kāi)關(guān)之間的節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生第一電壓，以及其中，當(dāng)所述第一電壓大于所述電源電壓時(shí)，所述高側(cè)開(kāi)關(guān)閉合，以及當(dāng)所述第一電壓下降到所述電源電壓的電平時(shí)，所述高側(cè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，所述高側(cè)開(kāi)關(guān)閉合的時(shí)間短于所述低側(cè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的時(shí)間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，所述高側(cè)開(kāi)關(guān)閉合，然后在所述低側(cè)開(kāi)關(guān)閉合之前立即斷開(kāi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，所述第一電壓在所述高側(cè)開(kāi)關(guān)閉合之前振蕩至少一個(gè)循環(huán)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，所述高側(cè)開(kāi)關(guān)和所述低側(cè)開(kāi)關(guān)中的一個(gè)或兩個(gè)根據(jù)零伏特開(kāi)關(guān)操作。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，所述高側(cè)開(kāi)關(guān)和所述低側(cè)開(kāi)關(guān)二者根據(jù)零伏特開(kāi)關(guān)操作而不管電源的負(fù)載如何。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，所述反激式功率轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生調(diào)節(jié)的輸出電壓并且被配置為選擇性地在以下操作：(1)頻率控制模式，其中，在反饋回路中控制開(kāi)關(guān)頻率以調(diào)節(jié)輸出電壓；和(2)電流控制模式，其中，在反饋回路中控制針對(duì)每個(gè)開(kāi)關(guān)循環(huán)的所述變壓器的初級(jí)繞組中的峰值電流，用于調(diào)節(jié)輸出電壓。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器，其中，在低于第一負(fù)載功率閾值時(shí)，所述反激式功率轉(zhuǎn)換器在所述頻率控制模式下操作，以及其中，當(dāng)負(fù)載功率超過(guò)所述第一負(fù)載功率閾值時(shí)，所述功率轉(zhuǎn)換器過(guò)渡到所述電流控制模式。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，其中，當(dāng)負(fù)載功率下降到低于第二負(fù)載功率閾值時(shí)，所述功率轉(zhuǎn)換器從所述電流控制模式過(guò)渡到所述頻率控制模式，所述第二負(fù)載功率閾值低于所述第一負(fù)載功率閾值，因此功率轉(zhuǎn)換器基于負(fù)載功率并且具有滯后地在所述頻率控制模式和所述電流控制模式之間過(guò)渡。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制器，其中，當(dāng)所述功率轉(zhuǎn)換器在所述電流控制模式和所述頻率控制模式之間過(guò)渡時(shí)，所述開(kāi)關(guān)頻率突然變化。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制器，其中，單片集成電路芯片包括低驅(qū)動(dòng)器控制器，以及其中，開(kāi)關(guān)頻率由振蕩器控制，以及其中，所述振蕩器可通過(guò)可調(diào)電容器和包含在所述單片集成電路芯片中的可調(diào)電阻器來(lái)調(diào)諧。

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器，其中，所述峰值電流在所述頻率控制模式下具有初始值，并且其中，所述峰值電流在輕負(fù)載條件下從其初始值減小。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，控制器集成電路封裝包括所述控制器。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制器，其中，所述控制器集成電路封裝包括第一單片集成電路芯片和第二單片集成電路芯片，所述第一單片集成電路芯片包括被配置為控制所述低側(cè)開(kāi)關(guān)的低側(cè)驅(qū)動(dòng)器控制器，以及所述第二單片集成電路芯片包括被配置為控制所述高側(cè)開(kāi)關(guān)的高側(cè)驅(qū)動(dòng)器控制器。