專利名稱：具有觸發(fā)模式過(guò)渡成形的諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開(kāi)關(guān)式功率調(diào)節(jié)電路，尤其是一種諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器，其中在觸發(fā)開(kāi)始及結(jié)束的脈沖寬度會(huì)被減小。
背景技術(shù)：
在諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器中，當(dāng)輸出電流需求降低，開(kāi)關(guān)頻率就升高以減小功率輸出。但是，當(dāng)遇到低負(fù)載或者零負(fù)載的情況時(shí)，所需要的開(kāi)關(guān)頻率可能會(huì)變得失效，并且通常會(huì)由于開(kāi)關(guān)損耗的增加及輸出功率對(duì)比正常開(kāi)關(guān)操作下的功率消耗的下降而產(chǎn)生效率突然下降。由于上述原因，低功率"觸發(fā)"模式就被應(yīng)用到很低的或者零輸出電流需求時(shí)候，此時(shí)由于發(fā)出了一個(gè)觸發(fā)脈沖來(lái)重新啟動(dòng)諧振電路達(dá)到一個(gè)足夠的水平以對(duì)諧振開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的輸出電容充電，使得輸出電壓能夠被保持住。在觸發(fā)與觸發(fā)之間，輸出電容為負(fù)載提供功率。
但是，通常觸發(fā)動(dòng)作會(huì)對(duì)諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器的部件產(chǎn)生應(yīng)力，尤其是，開(kāi)關(guān)晶體管在觸發(fā)開(kāi)始和觸發(fā)結(jié)束的時(shí)候會(huì)提供更高的瞬間電流。電路中的變壓器和/或電感器也會(huì)受到機(jī)械應(yīng)力的作用，從而造成音頻噪音，并可能對(duì)變壓器造成累積的機(jī)械損壞。最后，在通常的觸發(fā)動(dòng)作中產(chǎn)生的功率明顯會(huì)在上述不希望產(chǎn)生的機(jī)械震動(dòng)中被浪費(fèi)，例如以熱的形式。
因此，現(xiàn)在非常需要有一種具有低功率操作模式的諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器，能夠減小音頻震動(dòng)，減小對(duì)器件的應(yīng)力并且提高效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器及其操作方法，以達(dá)到上述為諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器提供低功率操作模式的目的，具有減小音頻震動(dòng)，減小器件應(yīng)力以及改善效率的效果。
本發(fā)明諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器包括一個(gè)諧振回路電路， 一個(gè)由輸入電壓源為所述諧振回路電路傳輸能量的開(kāi)關(guān)電路，以及一個(gè)將所述諧振回路電路耦合至所述開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器的輸出端的變壓器。在低功率操作模式下，所述開(kāi)關(guān)電路產(chǎn)生具有不同脈寬和/或間隔的觸發(fā)脈沖以減小開(kāi)始和/或結(jié)束時(shí)刻由觸發(fā)引起的振幅。觸發(fā)的最后一個(gè)脈沖可以具有比觸發(fā)中部的脈沖更短的脈寬，這最后一個(gè)脈沖在距離感應(yīng)電流變?yōu)榱愕哪且豢套銐蚪奈恢媒K結(jié)所述觸發(fā)。觸發(fā)的第一個(gè)脈沖也可以具有短脈寬，以避免超過(guò)觸發(fā)開(kāi)始時(shí)候的振幅。更進(jìn)一步的，觸發(fā)中在最初的和/或最后的脈沖的間隔可以與觸發(fā)中部的脈沖間隔不同以降低瞬間損耗。
觸發(fā)開(kāi)始時(shí)和結(jié)束時(shí)的大量脈沖的脈寬可以預(yù)先設(shè)置成在觸發(fā)開(kāi)始的時(shí)候逐漸增加，在觸發(fā)結(jié)束的時(shí)候逐漸減少，從而進(jìn)一步減小由于諧振操作開(kāi)始和停止而引起的瞬時(shí)電流、應(yīng)力和音頻震動(dòng)。在觸發(fā)結(jié)束時(shí)留在開(kāi)關(guān)電路輸出的電壓與下一個(gè)觸發(fā)開(kāi)始時(shí)的脈沖極性相反，從而減小觸發(fā)的第一個(gè)脈沖開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)電路輸出產(chǎn)生的電壓階躍的幅度。開(kāi)關(guān)電路可以更進(jìn)一步使觸發(fā)總是包含完整的半周期的偶數(shù)總和，從而避免每個(gè)觸發(fā)與觸發(fā)間隔的不對(duì)稱。
以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明中上文已經(jīng)描述的以及其它目的、特征以及先進(jìn)之處進(jìn)行更詳細(xì)的描述。


圖1為本發(fā)明諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器一個(gè)實(shí)施例的原理示意圖；圖2為圖1所示的開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器的觸發(fā)模式的時(shí)序圖；圖3為圖2所示的時(shí)序中觸發(fā)的詳細(xì)時(shí)序圖4為本發(fā)明采用圖1所示的開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)實(shí)施例的觸發(fā)的時(shí)序圖5為本發(fā)明采用圖1所示的開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的又一個(gè)實(shí)施例的觸發(fā)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明包括了在工作于低功率觸發(fā)模式下的諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器的輸出變壓器減小器件應(yīng)力和音頻震動(dòng)的電路和方法。由于減小了開(kāi)始和停止瞬間浪費(fèi)的能量，低功率觸發(fā)模式中的效率也被提高了。
圖1所示為本發(fā)明諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器電路的一個(gè)實(shí)施例。 一個(gè)開(kāi)關(guān)控制電路10由晶體管Nl和N2控制開(kāi)關(guān)電路。由一個(gè)電感和一個(gè)電容構(gòu)成的串聯(lián)諧振回路電路由晶體管Nl和N2的開(kāi)關(guān)動(dòng)作來(lái)提供能量。 一個(gè)變壓器T1將能量從諧振回路電路耦合至一個(gè)整流電橋BR1，來(lái)提供整流后的電流為輸出電容C3充電。輸出電壓V,可以由為開(kāi)關(guān)控制電路10提供反饋信號(hào)的反饋電路12在觸發(fā)模式中保持在一個(gè)預(yù)先設(shè)定的電壓上。作為選擇的，觸發(fā)模式也可以是"自由轉(zhuǎn)動(dòng)(free-wheeling)",這樣那個(gè)足以為觸發(fā)模式操作提供足夠低的負(fù)載電流的觸發(fā)，可以提前被設(shè)定并且不需要由反饋控制來(lái)提供。
在圖1中，諧振回路電路的電感可以采用如電感器Ll加上變壓器Tl初級(jí)線圈的任意漏電感。然而，諧振回路電路中的電感也可以完全由變壓器T1的漏電感來(lái)提供，因此在本發(fā)明的一些實(shí)施例中就沒(méi)有電感器L1。諧振回路電路的電容由回路中串聯(lián)連接的電容來(lái)提供，例如包括并聯(lián)連接的電容C1和C2，在變壓器T1初級(jí)線圈并聯(lián)任何反射電容的寄生線圈電容CT,以及當(dāng)晶體管Nl和N2都截止時(shí)，晶體管Nl和N2并聯(lián)連接的寄生電容(C,
和CpN2)。
在低負(fù)載或者開(kāi)路情況下，開(kāi)關(guān)控制電路10工作在觸發(fā)模式下，以保持諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器電路在這種狀況下的效率。因?yàn)橛砷_(kāi)關(guān)控制電路10產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)頻率一般會(huì)非常高并且隨負(fù)載電流的減小由串聯(lián)諧振回路電路的諧振頻率而升高，對(duì)晶體管Nl和N2進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作帶來(lái)的損耗一般也會(huì)很高并且隨負(fù)載的降低而增加。因此，為了使輸出電壓V。uT保持在期望的水平，最好的方法就是探測(cè)輸出電壓V。ut的下降，并且由開(kāi)關(guān)控制電路10產(chǎn)生一個(gè)脈沖的觸發(fā)，從而為諧振回路提供能量，使得對(duì)輸出電容C3充電,同時(shí)保證觸發(fā)之間的時(shí)間足夠長(zhǎng)。更進(jìn)一步的，如上所述，觸發(fā)可以根據(jù)輸出電壓V。uT傳輸給負(fù)載的最小電流所需要的最小觸發(fā)長(zhǎng)短和觸發(fā)間隔，對(duì)產(chǎn)生的觸發(fā)進(jìn)行預(yù)先的設(shè)定。
圖2所示為圖1所示的諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器電路觸發(fā)模式操作的實(shí)施例的一個(gè)時(shí)序圖。在時(shí)刻Tl, 一個(gè)觸發(fā)開(kāi)始并且包括六個(gè)正脈沖和六個(gè)負(fù)脈沖?？刂菩盘?hào)CA控制晶體管Nl產(chǎn)生電壓達(dá)到Vs的正脈沖,并且由開(kāi)關(guān)電路(例如圖1中的晶體管Nl和N2)提供給諧振回路電路?？刂菩盘?hào)CB控制晶體管N2產(chǎn)生電壓達(dá)到Vs的負(fù)脈沖。在本發(fā)明中，脈沖的寬度不是都完全一樣的。例如，觸發(fā)的第一個(gè)和最后一個(gè)脈沖的脈寬被減去了其它脈沖寬度的一半，這在下文將會(huì)進(jìn)行詳細(xì)的描述。在時(shí)刻T2，第一個(gè)觸發(fā)結(jié)束并且電壓Vs不再由晶體管Nl和N2加載到輸入電壓的水平，而由諧振回路電路的"振蕩(ringing)"來(lái)產(chǎn)生。
如圖3所示為本發(fā)明諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器觸發(fā)模式操作下更進(jìn)一步的實(shí)施例。如上所述，在時(shí)刻L和Tb之間， 一個(gè)半個(gè)脈寬的正脈沖由控制信號(hào)CA的動(dòng)作在電壓Vs中產(chǎn)生。穿過(guò)電感器Ll的電感電流I,(或者穿過(guò)其它為諧振回路電路提供串聯(lián)電感的電感部件的電流)在時(shí)刻Tb升高至峰值。隨后，由控制信號(hào)CB的動(dòng)作而產(chǎn)生的負(fù)脈沖，和由控制信號(hào)CA的動(dòng)作而產(chǎn)生的正脈沖，繼續(xù)在電感電流IL中產(chǎn)生大小相等，極性相反的峰值，并且具有一個(gè)"完整脈寬(full duration)",即是開(kāi)始的半脈寬脈沖的兩倍，例如時(shí)刻T。和L之間的脈寬。如果觸發(fā)的第一個(gè)脈沖的脈寬也是完整的(也就是具有和觸發(fā)中部的脈沖的脈寬相同)，電感電流L的第一個(gè)峰值就會(huì)有圖中所示的峰值的兩倍，從而產(chǎn)生一個(gè)瞬間，在開(kāi)關(guān)晶體管Nl和N2，以及變壓器T1和其它與變壓器T1的初級(jí)線圈串聯(lián)的器件中引起應(yīng)力，并由于磁感應(yīng)(magneto-restriction)在變壓器T1和電感器L1中引起音頻
噪聲。由于使得輸出電容的充電電流Ioc具有更高的峰值，所造成的瞬間也
會(huì)更快的對(duì)輸出電容器C3充電，這將增加電容器C3和整流電橋BR1的應(yīng)力。采用半脈寬的脈沖作為起始，而不是完整脈寬脈沖，每個(gè)觸發(fā)開(kāi)始時(shí)候的瞬間電流就會(huì)被消除。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，在每個(gè)觸發(fā)的結(jié)束時(shí)候，相反極
性的(實(shí)施例中是負(fù)脈沖)半脈寬的脈沖在時(shí)刻L和Tf之間產(chǎn)生，以防止在觸發(fā)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生類似的瞬間。在時(shí)刻Tg時(shí)，諧振回路的振蕩如圖所示，在電感器電流L和電壓Vs之間具有90度的相位差。必須有偶數(shù)個(gè)正負(fù)脈沖(例如，5個(gè)完整脈寬的正脈沖和負(fù)脈沖， 一個(gè)半脈寬的正脈沖和一個(gè)半脈寬的負(fù)脈沖)使觸發(fā)中電感器電流L保持在平均值為零，這樣每個(gè)觸發(fā)的開(kāi)始時(shí)刻的零電感器電流保證結(jié)束時(shí)刻的電感器電流也為零。上述動(dòng)作確保電感電流lL完全不會(huì)在觸發(fā)開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)候因晶體管Nl和N2的導(dǎo)通與斷開(kāi)而斷開(kāi)，從而進(jìn)一步降低瞬間的應(yīng)力和聲音的影響。
圖4所示為本發(fā)明如圖1所示的諧振開(kāi)關(guān)電路的觸發(fā)模式另一個(gè)實(shí)施例。圖4中的觸發(fā)模式的實(shí)施例與圖2和圖3所示的觸發(fā)模式的實(shí)施例相似，因此以下只對(duì)他們的不同之處進(jìn)行描述。在圖4所示的觸發(fā)模式中，觸發(fā)開(kāi)始和結(jié)束的被縮短的脈沖不僅僅是一個(gè)，兩個(gè)或者更多的脈沖相比于觸發(fā)中部的脈沖的脈寬(時(shí)刻Td—時(shí)刻Tc)被縮短?？s短兩個(gè)或者更多的脈沖會(huì)有兩個(gè)好處1)觸發(fā)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)候的瞬間特性被更進(jìn)一步的緩解；2)效率被更進(jìn)一步的提高并且開(kāi)關(guān)瞬間會(huì)由于為產(chǎn)生下一個(gè)觸發(fā)脈沖而開(kāi)關(guān)的諧振回路電路的"振蕩(ringing)"結(jié)束時(shí)的靜態(tài)值Vs的改變而減小。為完成第二個(gè)脈沖，觸發(fā)的第一個(gè)脈沖(和最后一個(gè)脈沖)的極性是交替的，如圖中所示，這可以通過(guò)圖示中在每個(gè)觸發(fā)之間交換控制信號(hào)CA和CB的波形來(lái)實(shí)現(xiàn)。在時(shí)刻Tb和時(shí)刻Tb，中觸發(fā)的一個(gè)第二脈沖產(chǎn)生，其脈寬與觸發(fā)開(kāi)始時(shí)候的半脈寬脈沖以及觸發(fā)中部完整脈寬的脈沖都不同(例如，3/4脈寬)，類似的情況也出現(xiàn)在時(shí)刻TV和時(shí)刻L中， 一個(gè)極性相反的相同脈寬脈沖使得電感器電流L的最終平均值為零。但是，盡管電感器電流L保持在總體為零的水品，觸發(fā)之間的電壓Vs仍不能保持在總體為零的水平。在第一個(gè)觸發(fā)結(jié)束的時(shí)刻Tf， 一個(gè)偏置電壓-V。ff仍然保持在開(kāi)關(guān)電路的輸出(例如，圖1中共同連接端上晶體管Nl和N2的寄生電容Cpw和CPN2)。通過(guò)觸發(fā)中交替的極性(通過(guò)交換控制信號(hào)CA和CB的控制波形)，下一個(gè)觸發(fā)開(kāi)始時(shí)刻Ta，的極性與上一個(gè)觸發(fā)結(jié)束的脈沖極性相同，并且開(kāi)關(guān)電路產(chǎn)生的電壓變化因?yàn)槠秒妷篤。ff的值而減小，從而減小開(kāi)關(guān)晶體管N1和N2的應(yīng)力以及線路瞬時(shí)電脈沖。在第二個(gè)脈沖結(jié)束的時(shí)刻Tf，，電壓+1 仍然保持為Vs的靜態(tài)值，以配合在下一個(gè)觸發(fā)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的正脈沖的極性。
圖5所示為本發(fā)明圖1所示的諧振開(kāi)關(guān)式電路的另一個(gè)實(shí)施例的觸發(fā)模式。圖5所示的觸發(fā)模式與圖3和圖4所示的觸發(fā)模式相似，因此以下只對(duì)它們之間的不同之處進(jìn)行描述。在圖5所示的觸發(fā)模式中，沒(méi)有在觸發(fā)結(jié)束時(shí)縮短兩個(gè)脈沖，而在每個(gè)觸發(fā)結(jié)束時(shí)的電壓Vs中設(shè)置一個(gè)偏置電壓，觸發(fā)結(jié)束時(shí)脈沖之間的時(shí)間是可以變化的。 一個(gè)如圖3所示的實(shí)施例中的半脈寬脈沖在觸發(fā)結(jié)束的時(shí)候產(chǎn)生，但是觸發(fā)的最后一個(gè)脈沖延遲了一個(gè)時(shí)間間隔T^y。通過(guò)改變電感器電流It歸零的 間，電壓Vs的值在零電感器電流的時(shí)刻被改變，這引起了偏置電壓+V。ff以在開(kāi)關(guān)電路的輸出保持類似于圖4所示的情況。通過(guò)變化Td 的值，偏置電壓+V。ff的值和極性能夠被控制。在圖示的實(shí)施例中，每個(gè)周期結(jié)束時(shí)在電壓Vs的靜態(tài)值中產(chǎn)生
正極的偏置電壓+V。ff，圖中所示為偏置電壓產(chǎn)生以及隨觸發(fā)最后一個(gè)脈沖的
變化而調(diào)整的方式，以及為了通過(guò)與保持在開(kāi)關(guān)電路輸出的電壓極性相匹配的脈沖極性啟動(dòng)下一個(gè)觸發(fā)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，起始脈沖的極性在相同數(shù)值下
保持的方式(例如，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)CA和CB的波形在觸發(fā)之間沒(méi)有交換)。無(wú)論如何，通過(guò)進(jìn)一步延遲觸發(fā)最后的脈沖和/或改變觸發(fā)中其它脈沖的時(shí)間，如此交替的動(dòng)作以及每個(gè)周期結(jié)束時(shí)電壓Vs的靜態(tài)值進(jìn)一步的"調(diào)整(tuning)"就可以實(shí)現(xiàn)。
本文對(duì)本發(fā)明做了特殊說(shuō)明并參照其優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠領(lǐng)會(huì)本發(fā)明，并可以在不超出本發(fā)明的構(gòu)思與范圍的前提下對(duì)上述實(shí)施例的細(xì)節(jié)做出其它形式的變更。
權(quán)利要求
1.一種諧振開(kāi)關(guān)式功率電路，包括一個(gè)諧振電路，包括將能量傳送至諧振開(kāi)關(guān)式功率電路的輸出的至少一個(gè)電感和至少一個(gè)電容；一個(gè)開(kāi)關(guān)電路，耦合至諧振電路將能量從電壓源輸入端傳送到諧振電路；以及一個(gè)控制電路，控制開(kāi)關(guān)電路，其中控制電路具有一個(gè)觸發(fā)模式操作，在該模式下大量的脈沖在觸發(fā)中產(chǎn)生，在諧振開(kāi)關(guān)式功率電路輸出的能量需求很低的時(shí)候用來(lái)為諧振開(kāi)關(guān)式功率電路的輸出間歇的提供能量，并且觸發(fā)中的脈沖的波形不是均一的，在觸發(fā)的開(kāi)始或結(jié)束時(shí)至少有一個(gè)瞬間的振幅被降低。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振開(kāi)關(guān)式功率電路，其中觸發(fā)結(jié)束脈沖中 至少一個(gè)的脈寬被預(yù)先設(shè)定，與觸發(fā)中部其它脈沖預(yù)先設(shè)定的脈寬不同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振開(kāi)關(guān)式功率電路，其中觸發(fā)開(kāi)始脈沖中 至少一個(gè)的脈寬預(yù)先設(shè)定，與觸發(fā)中部其它脈沖預(yù)先設(shè)定的脈寬不同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振開(kāi)關(guān)式功率電路，其中觸發(fā)最初的兩個(gè) 脈沖之間的時(shí)間間隔與觸發(fā)中另外兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔不同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振開(kāi)關(guān)式功率電路，其中觸發(fā)中至少一個(gè) 結(jié)束脈沖是單脈沖。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的諧振開(kāi)關(guān)式功率電路，其中觸發(fā)中至少一個(gè) 結(jié)束脈沖的預(yù)先設(shè)定的脈寬等于觸發(fā)中部另一個(gè)預(yù)先設(shè)定的脈寬的一半。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振開(kāi)關(guān)式功率電路，其中觸發(fā)中至少一個(gè)結(jié)束脈沖包括至少兩個(gè)脈沖。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的諧振開(kāi)關(guān)式功率電路，其中觸發(fā)的一個(gè)第一 脈沖的極性在觸發(fā)與觸發(fā)之間改變。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的諧振開(kāi)關(guān)式功率電路，其中至少兩個(gè)脈沖所 具有的脈寬，使得一個(gè)非零的電壓偏置在至少兩個(gè)脈沖都結(jié)束之后出現(xiàn)在 開(kāi)關(guān)電路的輸出上，其中觸發(fā)的第一個(gè)脈沖與非零的電壓偏置具有相同的 極性，借此，開(kāi)關(guān)電路輸出的電壓階躍的幅度由于觸發(fā)第一個(gè)脈沖而降低。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振開(kāi)關(guān)式功率電路，其中觸發(fā)的一個(gè)第一 脈沖的極性在觸發(fā)與觸發(fā)之間被改變。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振開(kāi)關(guān)式功率電路,其中每個(gè)觸發(fā)的脈沖 數(shù)量為偶數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振開(kāi)關(guān)式功率電路，其中觸發(fā)的至少一個(gè) 結(jié)束脈沖的開(kāi)始時(shí)刻被延遲， 一個(gè)非零的電壓偏置在至少一個(gè)的結(jié)束脈沖 終結(jié)之后出現(xiàn)在開(kāi)關(guān)電路的輸出上，其中觸發(fā)的第一個(gè)脈沖的極性與觸發(fā) 的第一個(gè)脈沖開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)電路輸出的偏置電壓的極性相同，借此，開(kāi)關(guān)電 路輸出的電壓階躍的幅度由于觸發(fā)第一個(gè)脈沖而降低。
13. —種諧振開(kāi)關(guān)式功率電路在低功率觸發(fā)模式操作中的降低瞬時(shí)振 幅的方法，所述方法包括從諧振回路電路向諧振開(kāi)關(guān)式功率電路的輸出傳輸能量； 由開(kāi)關(guān)電路的動(dòng)作從一個(gè)輸入電壓源向諧振電路傳輸能量；以及 在觸發(fā)模式下操作開(kāi)關(guān)電路，在觸發(fā)中產(chǎn)生大量的脈沖在諧振開(kāi)關(guān)式 功率電路輸出的能量要求很低的時(shí)候間隔的為諧振開(kāi)關(guān)式功率電路的輸出提供能量，并且其中觸發(fā)中的脈沖具有不均一的波形，觸發(fā)開(kāi)始或者結(jié)束 時(shí)的至少一個(gè)瞬間的振幅被降低。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中觸發(fā)的至少一個(gè)結(jié)束脈沖的預(yù) 先設(shè)定的脈寬與觸發(fā)中部的另一個(gè)預(yù)先設(shè)定的脈寬不同。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中觸發(fā)的至少一個(gè)開(kāi)始脈沖的預(yù) 先設(shè)定的脈寬與觸發(fā)中部的另一個(gè)預(yù)先設(shè)定的脈寬不同。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中觸發(fā)最初的兩個(gè)脈沖之間的時(shí) 間間隔與觸發(fā)中另外兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔不同。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中觸發(fā)的至少一個(gè)結(jié)束脈沖是一 個(gè)單脈沖。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中觸發(fā)的至少一個(gè)結(jié)束脈沖的預(yù) 先設(shè)定的脈寬等于觸發(fā)中部另一個(gè)預(yù)先設(shè)定的脈寬的一半。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中觸發(fā)的至少一個(gè)結(jié)束脈沖包括 至少兩個(gè)脈沖。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中觸發(fā)的一個(gè)第一脈沖的極性在 觸發(fā)與觸發(fā)之間被改變。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中至少兩個(gè)脈沖所具有的脈寬， 使得一個(gè)非零的電壓偏置在至少兩個(gè)脈沖都結(jié)束之后出現(xiàn)在開(kāi)關(guān)電路的輸 出上，其中觸發(fā)的第一個(gè)脈沖與非零的電壓偏置具有相同的極性，借此， 開(kāi)關(guān)電路輸出的電壓階躍的幅度由于觸發(fā)第一個(gè)脈沖而降低。
22. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中觸發(fā)的一個(gè)第一脈沖的極性在 觸發(fā)與觸發(fā)之間被改變。
23. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中每個(gè)觸發(fā)中的脈沖數(shù)量為偶數(shù)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中觸發(fā)的至少一個(gè)結(jié)束脈沖的開(kāi) 始時(shí)刻被延遲， 一個(gè)非零的電壓偏置在至少一個(gè)的結(jié)束脈沖終結(jié)之后出現(xiàn) 在開(kāi)關(guān)電路的輸出上，其中觸發(fā)的第一個(gè)脈沖的極性與觸發(fā)的第一個(gè)脈沖 開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)電路輸出的偏置電壓的極性相同，借此，開(kāi)關(guān)電路輸出的電壓 階躍的幅度由于觸發(fā)第一個(gè)脈沖而降低。
25. —個(gè)集成電路控制器，集成在一個(gè)單晶片上，用來(lái)控制一個(gè)諧振開(kāi) 關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器，其中集成電路控制器向一個(gè)具有低功率觸發(fā)模式的開(kāi)關(guān) 電路提供控制信號(hào)，當(dāng)諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器輸出的能量需求很低的時(shí)候， 在觸發(fā)中產(chǎn)生大量的脈沖，并且其中觸發(fā)中的脈沖具有不均一的波形，觸 發(fā)開(kāi)始或者結(jié)束時(shí)至少一個(gè)瞬間的振幅被減小。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的集成電路控制器，其中觸發(fā)的至少一個(gè)開(kāi) 始或者結(jié)束脈沖具有另外一個(gè)與觸發(fā)中部脈沖寬度不同的預(yù)先設(shè)定的脈寬o
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的集成電路控制器，其中開(kāi)關(guān)電路集成在這 個(gè)晶片上。
全文摘要
一種具有觸發(fā)模式過(guò)渡的諧振開(kāi)關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器，在低負(fù)載或者零負(fù)載的情況下降低音頻噪聲和器件應(yīng)力，同時(shí)提高效率。產(chǎn)生的脈沖觸發(fā)中在開(kāi)始和/或結(jié)束脈沖的與觸發(fā)中脈沖的脈寬不同，從而降低觸發(fā)開(kāi)始和/或結(jié)束瞬間的振幅。更進(jìn)一步的，觸發(fā)開(kāi)始和/或結(jié)束時(shí)的脈沖的間隔也與觸發(fā)中部脈沖的間隔不同，從而減小所述瞬間。在觸發(fā)開(kāi)始和/或結(jié)束的時(shí)候大量的脈沖也可以被設(shè)置成具有逐漸變化的脈寬，從而更進(jìn)一步的減小將諧振回路耦合至轉(zhuǎn)換器的輸出的變壓器中的器件應(yīng)力和音頻震動(dòng)。
文檔編號(hào)H02M7/155GK101651424SQ20091016495
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者約翰·L.·米蘭森, 莫洛·吉塔諾 申請(qǐng)人:美國(guó)思睿邏輯有限公司