專利名稱：具有突發(fā)方式的零電壓切換開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有突發(fā)工作方式和運(yùn)行工作方式的零電壓切換開關(guān)電源。
一種典型的開關(guān)電源(SMPS)包括一個開關(guān)晶體管，該晶體管連接到電源變換變壓器的初級繞組上，用于周期性地向初級繞組供給輸入電源電壓。使SMPS工作于運(yùn)行工作方式和備用工作方式是已知的。在運(yùn)行工作方式時，電流脈沖以高的頻率產(chǎn)生于變壓器次級繞組中并且被整流，用于周期性地補(bǔ)充一個濾波器或平滑電容器中的電荷。在電容器中產(chǎn)生的輸出電源電壓被連接用于激勵一個負(fù)載。
在運(yùn)行工作方式中，SMPS是連續(xù)工作的。在備用工作方式下，就可能需要SMPS以突發(fā)方式工作，以便降低功耗。在突發(fā)方式的一個給定的周期中，高頻電流脈沖產(chǎn)生于變壓器繞組中。這些電流脈沖之后是一個幾個微秒的較長時間間隔，這里稱其為空閑時間間隔，在這個間隔中不產(chǎn)生電流脈沖。SMPS的一種有益類型是零電壓切換SMPS。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的特征，在零電壓切換SMPS中，晶體管的導(dǎo)通發(fā)生在晶體管主導(dǎo)電端子之間的電壓為零時，以便使轉(zhuǎn)換損耗最小化。在備用時，可能需要使零電壓切換SMPS工作于突發(fā)方式。
在體現(xiàn)本發(fā)明的特征的零電壓切換SMPS中，備用方式是通過利用一個開關(guān)將運(yùn)行方式負(fù)載與濾波電容器斷開來啟動的。由此，運(yùn)行方式負(fù)載就停止了消耗負(fù)載電流。因為運(yùn)行方式負(fù)載電路是被斷電的，所以SMPS的一個反饋環(huán)路就會使晶體管以比運(yùn)行方式短得多的工作周期來導(dǎo)通。在晶體管的連續(xù)開關(guān)周期中，這個短的工作周期會使零電壓切換SMPS工作于備用、突發(fā)方式。
一種體現(xiàn)了本發(fā)明的一個方面的開關(guān)電源設(shè)備包括一個電源電感，它連接到一個輸入電壓源。一個電容連接到電感上來形成一個調(diào)諧的諧振電路。第一晶體管開關(guān)連接到諧振電路上來在電感中產(chǎn)生激勵電源脈沖，這些脈沖連接到一個負(fù)載電路。在一個給定的開關(guān)周期中，在第一晶體管開關(guān)的一對主導(dǎo)電端子之間產(chǎn)生諧振電壓脈沖。在第一晶體管開關(guān)的給定開關(guān)周期中產(chǎn)生一個開關(guān)控制信號來使第一晶體管開關(guān)導(dǎo)通。在一個運(yùn)行工作方式中，在諧振電壓脈沖中給定的一個脈沖已降低到足以提供零電壓切換的電平之后，第一晶體管開關(guān)導(dǎo)通。一個開/關(guān)控制信號源指示需要備用工作方式的時間。在備用期間，開關(guān)工作于突發(fā)方式。


圖1顯示出體現(xiàn)了本發(fā)明的特征的一種電源，在備用時它工作于突發(fā)方式；圖2a、2b和2c顯示出說明圖1的電路在運(yùn)行方式下的工作的波形；圖3a和3b顯示出用于說明圖1的電路在備用、突發(fā)方式下的工作的波形；圖4a、4b和4c顯示出說明圖1的電路在從突發(fā)方式向運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變時的工作的波形。
圖1顯示出一個調(diào)諧SMPS100，它體現(xiàn)了本發(fā)明的一個方面。在圖1中，一個N型的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)功率晶體管Q3用作一個晶體管開關(guān)，其漏極通過一個變壓器T1的初級繞組L1連接到一個輸入電源的端子20，即連接到直流(DC)電壓RAW B+。變壓器T1作為一個隔離變壓器，用于提供高壓側(cè)地線-低壓側(cè)地線隔離(hot ground-cold ground isolation barrier)。電壓RAW B+是從例如一個濾波電容器引出的，該濾波電容器連接到一個橋式整流器，該整流器對市電電源電壓進(jìn)行整流(未示出)。
晶體管Q3的源極通過一個電流檢測或抽樣電阻器R12連接到一個未隔離的高壓側(cè)地線上。一個阻尼二極管D6用作一個開關(guān)，它與晶體管Q3并聯(lián)連接，并且與晶體管Q3包含在同一個組件中，從而形成了一個雙向開關(guān)22。電容器C6與二極管D6并聯(lián)連接，并且與繞組L1串聯(lián)，從而在開關(guān)22不導(dǎo)通時與繞組L1的電感形成一個諧振電路21。
變壓器T1的次級繞組L2連接到峰值整流二極管D8的陽極，并且連接到一個隔離的或低壓側(cè)地線上，用于在濾波電容器C10中產(chǎn)生一個輸出電壓VOUT，濾波電容器C10連接到二極管D8的陰極。在運(yùn)行工作方式時，電壓VOUT通過一個串接的運(yùn)行負(fù)載開關(guān)401連接到一個運(yùn)行負(fù)載電路302。開關(guān)401是由體現(xiàn)了本發(fā)明的特征的一個控制信號RUN/STBY(運(yùn)行/備用)來控制的，該控制信號是由一個微處理器412產(chǎn)生的，用于在運(yùn)行方式時維持開關(guān)401導(dǎo)通。
一個誤差(信號)放大器23響應(yīng)于電壓VOUT和一個參考電壓VREF。一個光(電)耦合器IC1包括一個發(fā)光二極管。通過一個電阻器R4，光(電)耦合器IC1的晶體管的發(fā)射極連接到一個負(fù)DC電壓V3。光(電)耦合器IC1的晶體管的集電極連接到電容器C3。光耦合器IC1用作隔離。光耦合器IC1的一個誤差集電極電流Ie表示電壓VOUT大于參考電壓的量，并因此表示它們之間的差值。
比較晶體管Q2的基極通過一個電阻器R11連接到介于晶體管Q3的源極和電流檢測電阻器R12之間的一個連接端子。晶體管Q2對晶體管Q2的基極電壓VBQ2和晶體管Q2的發(fā)射極上產(chǎn)生的一個誤差電壓VEQ2進(jìn)行比較。電壓VBQ2包括與晶體管Q3中的源極-漏極電流ID成比例的第一部分。一個直流(DC)電壓V2通過電阻器R6連接到晶體管Q2的基極，從而在電阻器R11上形成了電壓VBQ2的第二部分。
直流電壓V2還通過一個電阻器R5連接到由電容器C3形成的反饋環(huán)路濾波器，以形成一個電流源給電容器C3充電。誤差電流Ie連接到電容器C3，用于給電容器C3放電。一個二極管D5連接在晶體管Q2的發(fā)射極和地之間。二極管D5將電壓VEQ2限制到二極管D5正向電壓，并限制晶體管Q3中的最大電流。
晶體管Q2的集電極連接到晶體管1的基極，而晶體管Q1的集電極連接到晶體管Q2的基極，從而形成了一個再生開關(guān)31。晶體管Q3的一個控制電壓VG是在晶體管Q1的發(fā)射極產(chǎn)生的，并且通過一個電阻器R10連接到晶體管Q3的柵極，晶體管Q1的發(fā)射極形成了再生開關(guān)31的一個輸出端子。
變壓器T1的次級繞組L3通過電阻器R9連接用于產(chǎn)生一個交流(AC)電壓V1。通過電容器C4和電阻器R8，電壓V1交流(AC)連接到晶體管Q1的的發(fā)射極，用于產(chǎn)生晶體管Q3的驅(qū)動電壓VG。通過集電極電阻器R7，交流連接的電壓V1連接到晶體管Q2的集電極和晶體管Q1的基極。電壓V1還由一個二極管D2整流，用于產(chǎn)生電壓V3，并且由一個二極管D3整流，用于產(chǎn)生電壓V2。
連接在電壓RAW B+的電源和電容器C4的遠(yuǎn)離繞組L3的端子30之間一個電阻器P3，在電壓RAW B+導(dǎo)通時給電容器C4充電。當(dāng)晶體管Q3的柵極上的電壓VG超過MOS晶體管Q3的閾值電壓時，晶體管Q3就導(dǎo)通，從而使晶體管Q3的漏極電壓VD降低。結(jié)果是，電壓V1變成正的，并加強(qiáng)了用于以正反饋方式維持晶體管Q3完全導(dǎo)通的電壓VG。
圖2a-2c示出了用于說明圖1的調(diào)諧SMPS100的工作的波形。圖1和圖2a-2c中相似的符號和數(shù)字表示相似的參數(shù)或功能。
在圖2c的一個給定的周期T的一個間隔t0到t10中，圖1中的導(dǎo)通的晶體管Q3的電流ID呈向上斜坡(up-ramping)。結(jié)果是，在繞組L1中，一個電流IL1的相應(yīng)的非諧振電流脈沖部分呈向上斜坡，并且在與變壓器T1的繞組L1相關(guān)的電感中儲存磁能。在圖2c的時間t10，圖1中的包含從電阻器R12上的電壓引出的向上斜坡部分的電壓VBQ2，超過了由電壓VEQ2決定的再生開關(guān)31的觸發(fā)電平，并使晶體管Q2導(dǎo)通。電流在晶體管Q1的基極中流動。因此，再生開關(guān)31在晶體管Q3的柵極上施加了一個低的阻抗。結(jié)果是，圖2a中的柵極電壓VG降低到接近零伏，并使圖1中的晶體管Q3關(guān)斷。當(dāng)晶體管Q3被關(guān)斷后，圖2b中的漏極電壓VD增大，并使圖1中的來自于繞組L3的電壓V1降低。儲存在柵極-源極電容CG中的電荷維持鎖定工作方式，直到圖2a的時間t20。
當(dāng)電壓VG變得小于用于維持圖1的晶體管Q1中的足夠的集電極電流所需的電壓時，在晶體管Q2基極上的正向?qū)щ娋屯Ｖ沽?，并且因此，再生開關(guān)31中的鎖定工作方式就中斷了。此后，連續(xù)降低的電壓V1使圖2a中電壓VG的負(fù)的部分40維持圖1中的晶體管Q3關(guān)斷。
當(dāng)晶體管Q3被關(guān)斷時，如圖2b所示，漏極電壓VD就會增加，如圖2b的間隔t10-t20中所示的。圖1中的電容器C6限制了電壓VD的增加速率，使得晶體管Q3在電壓VD增加到明顯超過零電壓之前是完全不導(dǎo)通的。因此，有利的是，轉(zhuǎn)換損耗和輻射出的轉(zhuǎn)換噪音就減少了。在圖2b的間隔t10-t30期間，當(dāng)圖1的晶體管Q3被關(guān)斷時，包含電容器C6和繞組L1的諧振電路21振蕩。電容器C6限制了電壓VD的峰值電平。因此，有利的是，就不需要緩沖二極管和寄存器，這樣效率會提高，轉(zhuǎn)換噪音會減少。
在圖2b的時間t30之前，電壓VD的降低會使得圖1中的電壓V1變成一個負(fù)電壓。在圖2b的時間t30時，電壓VD接近零伏并且稍微呈負(fù)值，使得圖1中的阻尼二極管D6導(dǎo)通并且將圖2b的電壓VD箝位到大約零伏。由此，圖1中的諧振電路21呈現(xiàn)了半周振蕩。在圖2b的時間t30之后，由于上述的圖1中電壓V1極性變化，圖2a的電壓VG變?yōu)樵絹碓酱蟮恼妷骸?br> 晶體管Q3隨后的導(dǎo)通被延遲，延遲時間是由電阻器R8和柵極電容CG的時間常數(shù)決定的，一直到圖2b的時間t30之后，當(dāng)電壓VD接近零伏時。因此，只產(chǎn)生最小的導(dǎo)通損耗，并且轉(zhuǎn)換噪音會減少。
電壓VOUT的負(fù)反饋調(diào)節(jié)是通過改變?yōu)V波電容器C3中的電壓VEQ2來實現(xiàn)的。當(dāng)電壓VOUT比電壓VREF大時，電流Ie使電容器C3放電并使電壓VEQ2降低。因此，比較晶體管Q2的閾值電平被降低。結(jié)果是，晶體管Q3中的電流ID的峰值和輸送到負(fù)載電路(未示出)的功率減小。另一方面，當(dāng)電壓VOUT比電壓VREF小時，電流Ie是零，并且電阻器R5中的電流使電壓VEQ2增大。結(jié)果是，晶體管Q3中電流ID的峰值和輸送到負(fù)載電路(未示出)的功率增大。因此，包含再生開關(guān)31的晶體管Q3的控制電路根據(jù)電壓VEQ2提供了晶體管Q3中的電流ID的工作周期調(diào)制。
調(diào)諧SMPS100是基于以電流脈沖控制為基礎(chǔ)的電流脈沖，工作于電流控制方式。在圖2c的間隔t0-t10期間，在圖1的晶體管Q3中流動的電流ID的電流脈沖，當(dāng)其達(dá)到圖1中由電壓VEQ2決定的晶體管Q2的閾值電平時，就在圖2c的時間t10終止了，并且是由形成一個誤差信號的誤差電流Ie建立的。誤差信號實際上控制在繞組L1的電感中流動的電流ID的電流脈沖的峰值電流?？刂齐娐吠瑫r以前饋方式校正電壓RAW B+的輸入電壓變化，而不需利用誤差放大器23的動態(tài)范圍。按這種方式，既獲得了電流方式調(diào)節(jié)的優(yōu)點，又獲得了調(diào)諧SMPS的優(yōu)點。
圖3a和3b顯示出圖1中端子30處的電壓V30的波形，用于說明SMPS100在備用、突發(fā)方式中的工作。當(dāng)晶體管Q3導(dǎo)通時，電壓V30大約等于控制晶體管Q3的柵極電壓VG。在圖3a的突發(fā)方式周期tA-tC中，當(dāng)圖1的晶體管Q3產(chǎn)生轉(zhuǎn)換操作時，圖3b的電壓V30的波形包括一個時間延長的有效間隔tA和tB。在一個較長的空閑時間間隔tB-tC中，圖1的晶體管Q3中沒有產(chǎn)生開關(guān)周期。在圖1、2a、2b、2c、3a和3b中相似的符號和數(shù)字指示相似的參數(shù)或功能。
在結(jié)束于圖3b的時間tA的一個空閑時間間隔中，圖1中的電容器C4通過電阻器R3以斜坡漸增(ramping)方式充電，充電速率由R3、C4的時間常數(shù)決定，目的是形成一個正電壓VC4。在時間tA中，正電壓V30達(dá)到了圖1中晶體管Q3的閾值電平。由此，在晶體管Q3中產(chǎn)生了高頻開關(guān)周期。在間隔tA-tB中，圖3b中電壓V30的一個正峰值電壓V30PEAK超過了圖1的晶體管Q3的閾值電平。因此，高頻開關(guān)周期就在晶體管Q3中是連續(xù)的。在晶體管Q3的每一開關(guān)周期中，晶體管Q1是導(dǎo)通的，如上所述。因此，電容器C4略微放電。晶體管Q1中的放電電流超過了電阻器R3中的充電電流。因此，電壓VC4呈向下斜坡。電壓VC4使電壓V1在趨于降低圖3b的正峰值電壓V30PEAK的方向上產(chǎn)生電平移動。在時間tAB，正峰值電壓V30PEAK降低到小于圖1的晶體管Q3的閾值電平的值。晶體管Q3中的轉(zhuǎn)換操作在時間tB停止，隨后是下一個空閑時間間隔tB-tC。從圖3a的時間tB到時間tC，電容器C4通過電阻器R3充電，如上所述。
例如，當(dāng)用戶通過例如一個遙控裝置(未示出)啟動一個斷電請求命令時，一個控制信號ON/OFF(開/關(guān))就施加到微處理器412的輸入端子412a上。圖1的微處理器412產(chǎn)生LOW(低)狀態(tài)的控制信號RUN/STBY，用于關(guān)斷運(yùn)行負(fù)載開關(guān)401。關(guān)斷的開關(guān)401使圖1的運(yùn)行負(fù)載電路302與電容器C10斷開，從而啟動和維持備用、突發(fā)工作方式。由此，負(fù)載電路302被斷電，并且負(fù)載電路302中的負(fù)載電流iL2就停止了。另一方面，連接到電容器C10的負(fù)載電路303包括在備用方式期間被激勵的階段(stages)。
當(dāng)負(fù)載電路302被斷開時，電容器C10的充電電流IDOUT3是小的。由于當(dāng)負(fù)載電路302被斷電時，圖1電容器C10的充電電流IDOUT3是小的，所以反饋環(huán)路使晶體管Q3以比運(yùn)行方式中短得多的工作周期導(dǎo)通。在晶體管Q3的連續(xù)開關(guān)周期中，這個短的工作周期形成了SMPS100的備用、突發(fā)工作方式。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的特征，SMPS100既包括前述的在運(yùn)行方式中的零電壓切換特征，又包括在備用方式中的突發(fā)方式特征。這兩個特征都利用了SMPS100的自激振蕩特征。
電阻器R3和電容器C4的值是根據(jù)所需的空閑時間間隔tB-tC的長度來選擇的。電阻器R8的值被選擇用于保證突發(fā)方式中的工作。如果電阻器R8的值太大，晶體管Q1中的放電電流將會太小，并且圖3b的電壓V30的正峰值電壓V30PEAK將不能降低到低于圖1的晶體管Q3的閾值電平。有益的是，通過選擇足夠小的電阻器R8的值，當(dāng)在晶體管Q3的連續(xù)開關(guān)周期中產(chǎn)生短的工作周期時，突發(fā)工作方式就能保證。
圖4a、4b和4c顯示出用于說明在圖1的SMPS100中從備用方式向運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變的波形。在圖1、2a、2b、2c、3a、3b、4a、4b和4c中，相似的符號和數(shù)字表示相似的參數(shù)或功能。在圖4c中所示的一個給定的突發(fā)方式周期t1-t3的突發(fā)部分t1-t2中，在圖1的繞組L2中產(chǎn)生的脈沖407，在一個包絡(luò)檢波器402中被整流，以便在圖1的電容器405中產(chǎn)生一個包絡(luò)檢波的脈沖信號408。包絡(luò)檢波器402包括一個電阻器403，它連接在變壓器TI的繞組L2的一部分和整流二極管404的陽極之間。二極管404的陰極連接到一個濾波電容器405，并與一個電阻器406并聯(lián)連接。在繞組L2中產(chǎn)生的脈沖在二極管404中被整流，以便在電容器405中產(chǎn)生包絡(luò)檢波的信號408。信號408通過一個分壓器連接到微處理器412，該分壓器包括一個電阻器409和一個電阻器410。
圖4c顯示出在備用方式中和向運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變過程中信號408的波形。向運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)變從時間t3開始。在一個空閑時間間隔t2-t3之外，脈沖信號408形成了一個邏輯電平HIGH(高)。在空閑時間間隔t2-t3中，圖1的突發(fā)方式脈沖407是沒有的，并且圖4c的信號408處于邏輯電平LOW(低)。
例如，當(dāng)用戶通過例如一個遙控裝置(未示出)啟動一個通電請求命令時，控制信號ON/OFF就以合適的狀態(tài)施加到微處理器412的輸入端子412a。圖4b的控制信號ON/OFF與圖4c的信號408可能發(fā)生在不同步的時間，例如，在空閑時間間隔t2-t3中，在圖4b的t8時間。結(jié)果是，圖1的微處理器412開始搜索在圖4c的時間t3處產(chǎn)生的包絡(luò)檢波的信號408的LOW-HIGH轉(zhuǎn)變408V。緊接在圖4c的時間t3之后，圖1的微處理器412產(chǎn)生HIGH狀態(tài)的同步控制信號RUN/STBY來導(dǎo)通開關(guān)401。應(yīng)當(dāng)理解的是，同步控制信號RUN/STBY的產(chǎn)生，可以響應(yīng)于包絡(luò)檢波的信號408和控制信號ON/OFF，采用專用邏輯電路交替地實現(xiàn)。這種硬件方式可用于替代在微處理器412中的程序控制下產(chǎn)生信號RUN/STBY的方式。
有利的是，緊接在圖4c的空閑時間間隔t2-t3的結(jié)束時間t3之后，為了將圖1的運(yùn)行方式負(fù)載電路302連接到濾波電容器C10，開關(guān)401導(dǎo)通。在一個空閑時間間隔部分t8-t3期間，當(dāng)圖1的電流脈沖IDOUT3沒有產(chǎn)生時，運(yùn)行方式負(fù)載電路302就不能使電容器C10放電。因此，有利的是，圖1的輸出電源電壓VOUT在圖4a的間隔t8-t3期間不降低。相比之下，如果圖1的開關(guān)401在圖4b的間隔t8-t3期間導(dǎo)通，由于沒有圖1的電流脈沖IDOUT3，如圖4a中虛線222所示，圖4a的電壓VOUT就會大大地降低。緊接在圖4a-4c的空閑時間間隔t2-t3之后產(chǎn)生的每個電流脈沖IDOUT3補(bǔ)充圖1的濾波電容器導(dǎo)C10(的電荷)。因此，有利的是，電源起動容易了。
例如，假定在包絡(luò)檢波的信號408的LOW-HIGH轉(zhuǎn)變408U產(chǎn)生之后，在圖4c的時間t4的突發(fā)方式部分，負(fù)載電流iL2的幅度不足以禁止突發(fā)工作方式。那么，會產(chǎn)生包絡(luò)檢波的信號408的LOW-HIGH轉(zhuǎn)變408D，并且將接著產(chǎn)生另一個突發(fā)方式周期。
有利的是，微處理器412將在緊接在圖4c的時間t4之后的下一空閑時間間隔(未示出)期間使開關(guān)401關(guān)斷。結(jié)果，有利的是，防止了圖1的濾波電容器C10放電。在緊接在圖4c時間t4的空閑時間間隔(未示出)結(jié)束時，當(dāng)下一包絡(luò)檢波的信號408的LOW-HIGH轉(zhuǎn)變408U(未示出)產(chǎn)生時，圖1的負(fù)載電流iL2的幅度足以禁止突發(fā)工作方式。結(jié)果是，SMPS100將繼續(xù)工作于連續(xù)運(yùn)行方式。由此，有利的是，第二次起動將會容易。
權(quán)利要求
1．一種開關(guān)電源設(shè)備，包括一個輸入電壓源；一個連接到所述輸入電壓源的電源電感；一個電容，它連接到所述電感，從而形成一個調(diào)諧的諧振電路；第一晶體管開關(guān)，它連接到所述諧振電路，用于在所述電感中產(chǎn)生激勵電源脈沖，這些脈沖連接到一個負(fù)載電路，以便在一個給定的開關(guān)周期中，在所述第一晶體管開關(guān)的一對主導(dǎo)電端子之間產(chǎn)生諧振電壓脈沖；開關(guān)控制信號產(chǎn)生裝置，它連接到所述第一晶體管開關(guān)，用于產(chǎn)生一個開關(guān)控制信號，以在所述第一晶體管開關(guān)的所述給定的開關(guān)周期中，使所述第一晶體管開關(guān)導(dǎo)通，以便在一個運(yùn)行工作方式中，在所述諧振電壓脈沖中給定的一個脈沖已降低到足以提供零電壓開關(guān)轉(zhuǎn)換的電平之后，所述第一晶體管開關(guān)導(dǎo)通；一個開/關(guān)控制信號源，它指示需要備用工作方式的時間；以及響應(yīng)于所述開/關(guān)控制信號并且連接到所述第一晶體管開關(guān)的裝置，用于使所述開關(guān)在備用時以突發(fā)方式工作。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的電源，其中，所述激勵脈沖禁止裝置響應(yīng)于表示所述激勵脈沖的幅度的一個信號，用于當(dāng)所述激勵脈沖的所述幅度在所述給定周期的所述第二部分中處在一個數(shù)值范圍內(nèi)時，選擇性地禁止所述激勵脈沖在所述給定的周期的所述第一部分中產(chǎn)生，并且用于當(dāng)所述激勵脈沖的所述幅度處在所述數(shù)值范圍之外時，選擇性地允許所述激勵脈沖在所述運(yùn)行方式中連續(xù)地產(chǎn)生。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的電源，其中，所述開關(guān)控制信號產(chǎn)生裝置響應(yīng)于所述諧振電壓脈沖，以便控制所述第一晶體管開關(guān)的導(dǎo)通時間。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的電源，其中，所述開關(guān)控制信號產(chǎn)生裝置包括一個工作周期調(diào)制器，用于改變所述第一晶體管的工作周期，并且其中，所述激勵脈沖禁止裝置響應(yīng)于一個根據(jù)所述工作周期的值改變的信號，用于當(dāng)所述工作周期處在一個數(shù)值范圍內(nèi)時，使所述電源工作于所述運(yùn)行方式，并且用于當(dāng)所述工作周期處于所述數(shù)值范圍之外時，使所述電源工作于所述備用、突發(fā)方式。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的電源，還包括一個響應(yīng)于所述開/關(guān)控制信號的開關(guān)，用于選擇性地將所述激勵脈沖連接到所述負(fù)載電路來建立所述運(yùn)行工作方式，并且用于選擇性地使所述激勵脈沖與所述負(fù)載電路斷開來建立所述備用、突發(fā)工作方式。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的電源，其中，所述激勵脈沖禁止裝置包括第二電容，它連接到所述第一晶體管開關(guān)的一個控制端子；連接到所述第二電容的裝置，用于當(dāng)所述激勵脈沖產(chǎn)生時，產(chǎn)生第一斜坡電壓來控制所述給定突發(fā)方式周期的第二部分的長度；以及連接到第二電容的裝置，用于當(dāng)所述激勵脈沖被禁止時，產(chǎn)生第二斜坡電壓來控制所述給定突發(fā)方式周期的所述第一部分的長度。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的電源，其中，所述第一斜坡電壓產(chǎn)生裝置包括第二晶體管開關(guān)，并且所述第二斜坡電壓產(chǎn)生裝置包括一個電阻器。
8．根據(jù)權(quán)利要求6的電源，其中，所述諧振電壓脈沖通過所述第二電容連接到所述第一晶體管開關(guān)的所述控制端子，以便在所述第一晶體管開關(guān)的所述給定開關(guān)周期中使所述第一晶體管開關(guān)導(dǎo)通。
9．一種開關(guān)電源設(shè)備，包括一個輸入電壓源；一個連接到所述輸入電壓源的電源電感；第一電容，它連接到所述電感，從而形成一個調(diào)諧的諧振電路；第一晶體管開關(guān)，它連接到所述諧振電路，用于在連接到一個負(fù)載電路的所述電感中產(chǎn)生激勵脈沖，并且用于在所述第一晶體管開關(guān)的一對主導(dǎo)電端子之間產(chǎn)生諧振電壓脈沖；第二電容，用于將所述諧振電壓脈沖連接到所述第一晶體管開關(guān)，以便產(chǎn)生一個開關(guān)控制信號來在所述第一晶體管開關(guān)的一個給定開關(guān)周期中使所述第一晶體管開關(guān)導(dǎo)通，當(dāng)一個給定的諧振電壓脈沖達(dá)到一個零電壓來提供零電壓開關(guān)轉(zhuǎn)換時，所述第一晶體管開關(guān)在運(yùn)行工作方式中導(dǎo)通；一個開/關(guān)控制信號源，它指示需要備用、突發(fā)工作方式的時間；以及響應(yīng)于所述開/關(guān)控制信號并且連接到所述第二電容的裝置，用于當(dāng)所述激勵脈沖產(chǎn)生時，在所述第二電容中產(chǎn)生第一斜坡電壓來控制在所述突發(fā)方式中一個給定周期的第一部分的長度，并且用于當(dāng)所述激勵脈沖被禁止時，在所述第二電容中產(chǎn)生第二斜坡電壓來控制所述突發(fā)方式周期的第二部分的長度。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的電源，其中，所述斜坡電壓產(chǎn)生裝置包括第二晶體管開關(guān)，它連接到所述第二電容，用于產(chǎn)生所述第一斜坡電壓；以及一個電阻器，它連接到所述輸入電壓源和所述第二電容，用于產(chǎn)生所述第二斜坡電壓。
全文摘要
在一種調(diào)諧的開關(guān)電源中,一個電源電感連接到一個電容上形成一個調(diào)諧的諧振電路。一個晶體管開關(guān)連接到諧振電路,用于在連接到一個負(fù)載電路的電感中產(chǎn)生電流脈沖,從而提供電源輸出。諧振電壓脈沖產(chǎn)生在晶體管開關(guān)的一對主導(dǎo)電端子之間。一個控制器連接到晶體管開關(guān),用于在運(yùn)行工作方式時產(chǎn)生一個開關(guān)控制信號。晶體管開關(guān)是周期性地導(dǎo)通的,當(dāng)諧振電壓脈沖達(dá)到零電壓時,提供零電壓開關(guān)轉(zhuǎn)換。在備用工作方式時,電流脈沖的產(chǎn)生被禁止,以提供突發(fā)工作方式。
文檔編號H02M3/338GK1309461SQ0110897
公開日2001年8月22日 申請日期2001年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月11日
發(fā)明者G·納斯, 小W·V·菲茨格拉爾德 申請人:湯姆森許可公司