[發(fā)明專(zhuān)利]一種變換器及電源適配器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110185416.5
• 申請(qǐng)日: 2021-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112803780B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊滾;伍梁;何祖?zhèn)?/a>
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/335
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/335;H02M7/217
• 代理公司: 深圳市深佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種變換器和電源適配器，用于降低電源適配器的能量損耗。該變換器包括：直流電源、主功率管、輔助功率管、第一電容、變壓器和控制電路，第一電容與變壓器串聯(lián)形成串聯(lián)電路，串聯(lián)電路并聯(lián)在輔助功率管的第一端和第二端，主功率管的第一端與輔助功率管的第二端連接，主功率管的第二端與直流電源的正極或負(fù)極中的一極連接，輔助功率管的第一端與直流電源的另一極連接，負(fù)極接地；控制電路用于：在變壓器中的勵(lì)磁電流處于連續(xù)狀態(tài)時(shí)，將目標(biāo)電壓調(diào)整到預(yù)設(shè)電壓閾值，并在第一死區(qū)時(shí)間結(jié)束時(shí)控制主功率管導(dǎo)通，其中，目標(biāo)電壓為主功率管的第一端與地的電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變換器及電源適配器。

背景技術(shù)

隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品的發(fā)展，各種類(lèi)型的電子產(chǎn)品層出不窮，這些電子產(chǎn)品在充電時(shí)通常需要與電源適配器配合才能完成充電。隨著消費(fèi)者對(duì)電源適配器在體積以及充電速度等方面需求的提高，電源適配器小型化和能夠快速度充電成為必然趨勢(shì)，這樣就需要提高電源適配器的功率密度，功率密度即單位體積內(nèi)能輸出功率的大小。

若功率密度提升，電流或電壓增大，都會(huì)導(dǎo)致更多的能量用于產(chǎn)生熱量，而功率密度在單位體積內(nèi)的自然散熱能力有限，為了滿足散熱的要求，如何減小功率密度的能量損耗成了亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種變換器及電源適配器，用于降低電源適配器的能量損耗。

本申請(qǐng)第一方面提供一種變換器，包括：直流電源、主功率管、輔助功率管、第一電容、變壓器和控制電路，第一電容與變壓器串聯(lián)形成串聯(lián)電路，串聯(lián)電路并聯(lián)在輔助功率管的第一端和第二端，主功率管的第一端與輔助功率管的第二端連接，主功率管的第二端與直流電源的正極或負(fù)極中的一極連接，輔助功率管的第一端與直流電源的另一極連接，負(fù)極接地；控制電路用于：在變壓器中的勵(lì)磁電流處于連續(xù)狀態(tài)時(shí)，將目標(biāo)電壓調(diào)整到預(yù)設(shè)電壓閾值，并在第一死區(qū)時(shí)間結(jié)束時(shí)控制主功率管導(dǎo)通，其中，第一死區(qū)時(shí)間為輔助功率管關(guān)斷后，且主功率管還未導(dǎo)通的時(shí)間，目標(biāo)電壓為主功率管的第一端與地的電壓。

上述第一方面中，變換器應(yīng)用于電源適配器中，也可以應(yīng)用于車(chē)載電源中，或者其他涉及到直流轉(zhuǎn)直流交換控制的產(chǎn)品中。直流電源用于為變換器中的其他電子元器件提供直流電壓，主功率管和輔助功率管都是開(kāi)關(guān)管，如：可以是金屬—氧化物—半導(dǎo)體管(metaloxide semiconductor，MOS)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，輔助功率管的第一端和主功率管的第一端都可以是源(source，S)極，也可以是漏(drain，D)極，若第一端是源極，則第二端為漏極，若第一端是漏極，則第二端為源極。直流電源有正極和負(fù)極，正極類(lèi)似于電源的正極，負(fù)極類(lèi)似于電源的負(fù)極。若一極為正極，則另一極為負(fù)極，若一極為負(fù)極，則另一極為正極。該變換器中，可以是主功率管的源極與負(fù)極連接，也可以是輔助功率管的源極與負(fù)極連接。第一電容的作用是在輔助功率管關(guān)斷之后與變壓器中的電感，以及與主功率管和輔助功率管的寄生電容進(jìn)行諧振。

本申請(qǐng)中，在變換器工作過(guò)程中，主功率管和輔助功率管不同時(shí)導(dǎo)通，但可以同時(shí)都不導(dǎo)通，主功率管和輔助功率管都關(guān)斷或都不導(dǎo)通的時(shí)間稱(chēng)為“死區(qū)時(shí)間”，在輔助功率管關(guān)斷后，且主功率管還未導(dǎo)通的死區(qū)時(shí)間在本申請(qǐng)中稱(chēng)為“第一死區(qū)時(shí)間”或“第二死區(qū)時(shí)間”。主功率管的第一端與地的電壓在本申請(qǐng)中稱(chēng)為“目標(biāo)電壓”，該目標(biāo)電壓是隨時(shí)間變化的。目標(biāo)電壓的工作波形指的是隨變換器的工作時(shí)序變化的電壓形成的波形，變換器的工作時(shí)序指的是變換器開(kāi)始工作后的時(shí)間順序。目標(biāo)電壓會(huì)隨著變換器的工作時(shí)間連續(xù)變化，會(huì)形成波形。

本申請(qǐng)中，勵(lì)磁電流連續(xù)指的是在目標(biāo)死區(qū)時(shí)間時(shí)，勵(lì)磁電流沒(méi)有間斷。

本申請(qǐng)中，預(yù)設(shè)電壓閾值可以是根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的一經(jīng)驗(yàn)值，該預(yù)設(shè)電壓閾值可以為0，也可以是接近0的數(shù)值，也可以是其他數(shù)值，該預(yù)設(shè)電壓閾值的取值與具體變換器的電路結(jié)構(gòu)有關(guān)。在本申請(qǐng)中，在一種可能的電路結(jié)構(gòu)中，該預(yù)設(shè)電壓閾值是一個(gè)較小的值，可能時(shí)目標(biāo)電壓的波形中的波谷的值，也可以是靠近波谷的值。在另一種可能的電路結(jié)構(gòu)中，該預(yù)設(shè)電壓閾值也可以是直流電源輸出的直流電壓，或者是接近該直流電壓的一個(gè)值。