具有電容式能量傳遞的功率轉(zhuǎn)換器的控制的制作方法
【專利摘要】一種用于功率轉(zhuǎn)換的裝置，其包括：變壓元件、調(diào)節(jié)元件以及控制器；其中，變壓元件的周期等于系數(shù)和調(diào)節(jié)電路的周期之積，其中，系數(shù)選自由正整數(shù)和所述整數(shù)的倒數(shù)組成的組。
【專利說明】具有電容式能量傳遞的功率轉(zhuǎn)換器的控制
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求于2011年12月19日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)案61/577，271的 優(yōu)先權(quán)日:的權(quán)益，其內(nèi)容通過引用的方式并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開涉及利用電容器傳遞能量的功率轉(zhuǎn)換器的控制。
【背景技術(shù)】
[0004]功率轉(zhuǎn)換器一般可包括開關(guān)和一個(gè)或多個(gè)電容器。這類轉(zhuǎn)換器可用于，例如，向便攜式電子裝置和消費(fèi)類電子產(chǎn)品供電。
[0005]開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器是一種特定類型的功率轉(zhuǎn)換器，其通過利用開關(guān)網(wǎng)絡(luò)將能量存儲(chǔ)元件(即，電感器和電容器)切換到不同的電力配置來調(diào)節(jié)輸出電壓或電流。
[0006]開關(guān)式電容轉(zhuǎn)換器是一種主要利用電容傳遞能量的開關(guān)式功率轉(zhuǎn)換器。在這類轉(zhuǎn)換器中，電容器和開關(guān)的數(shù)量隨著變壓比的增加而增加。
[0007]典型的功率轉(zhuǎn)換器執(zhí)行變壓和輸出調(diào)節(jié)。在許多功率轉(zhuǎn)換器中，比如降壓轉(zhuǎn)換器，這兩種功能均在一個(gè)階段發(fā)生。然而，還可將這兩種功能分成兩個(gè)專門階段。這類兩級(jí)功率轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在于獨(dú)立的變壓階段和獨(dú)立的調(diào)節(jié)階段。變壓階段將一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換成另一電壓，而調(diào)節(jié)階段則保證功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓和/或輸出電流保持所需的特征。
[0008]例如，參照?qǐng)D1，在一個(gè)已知的功率轉(zhuǎn)換器10中，開關(guān)式電容元件12A在其輸入端與電壓源14電性連接。調(diào)節(jié)電路16A的輸入端與開關(guān)式電容元件12A的輸出端電性連接。然后，負(fù)載18A與調(diào)節(jié)電路16A的輸出端電性連接。2009年5月8日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.2009/0278520中描述了這種轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)容以引用的方式并入本文。
[0009]此外，2012年5月4日提交的PCT申請(qǐng)PCT/2012/36455描述了一種模塊化多級(jí)功率轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)，其內(nèi)容以引用的方式并入本文。開關(guān)式電容元件12A和調(diào)節(jié)電路16A可以多種不同的方式進(jìn)行混合和匹配。這為這類功率轉(zhuǎn)換器的組裝提供了轉(zhuǎn)換性集成電源解決方案(TIPSTM)。如此，圖1所示的配置僅表示向一個(gè)或多個(gè)開關(guān)式電容元件12A配置一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)電路16A的眾多方法中的一種方法。
[0010]圖2圖示了功率轉(zhuǎn)換器10A，其從電壓源14接收輸入電壓VIN并產(chǎn)生比輸入電壓VIN要低的輸出電壓V0。功率轉(zhuǎn)換器IOA是圖1所示功率轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施例。開關(guān)式電容元件12A的特點(diǎn)在于2:1雙相串并行開關(guān)式電容網(wǎng)絡(luò)，該開關(guān)式電容網(wǎng)絡(luò)包括電源開關(guān)S1-S8和泵電容器C1-C2。相反，調(diào)節(jié)電路16A的特點(diǎn)在于降壓轉(zhuǎn)換器，該降壓轉(zhuǎn)換器包括低側(cè)開關(guān)SL、高側(cè)開關(guān)SH、濾波電感器LI以及驅(qū)動(dòng)級(jí)51。
[0011]在開關(guān)式電容元件12A工作時(shí)，電源開關(guān)S1、S3、S6、S8和電源開關(guān)S2、S4、S5、S7總是處于互補(bǔ)狀態(tài)。因此，在第一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)中，電源開關(guān)S1、S3、S6、S8打開，而電源開關(guān)S2、S4、S5、S7關(guān)閉。在第二網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)中，電源開關(guān)S1、S3、S6、S8關(guān)閉，而電源開關(guān)S2、S4、S5、S7則打開。開關(guān)式電容元件12A循環(huán)通過第一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和第二網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，產(chǎn)生中間電壓VX，該中間電壓VX是輸入電壓VIN的一半。
[0012]參照?qǐng)D2，開關(guān)式電容元件12A在第一相電壓VA較高且第二相電壓VB較低時(shí)處于第一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。相反，開關(guān)式電容兀件12A在第一相電壓VA較低且第二相電壓VB較高時(shí)處于第二網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。兩個(gè)相電壓VA、VB不重疊且具有大約50%的占空比。
[0013]在調(diào)節(jié)電路16A工作時(shí)，低側(cè)開關(guān)SL和高側(cè)開關(guān)SH將中間電壓VX斬波為開關(guān)電壓VLX。LC濾波器接收開關(guān)電壓VLX，生成與平均開關(guān)電壓VLX相等的輸出電壓V0。為了保證所需的輸出電壓V0，調(diào)節(jié)控制電壓VR對(duì)低側(cè)開關(guān)SL和高側(cè)開關(guān)SH的占空比進(jìn)行控制。此外，驅(qū)動(dòng)級(jí)51提供能量以打開和關(guān)閉低側(cè)和高側(cè)開關(guān)SL、SH。
[0014]在先公開分別探討了對(duì)開關(guān)式電容元件12A和調(diào)節(jié)電路16A的控制。這存在許多缺點(diǎn)，其中一個(gè)缺點(diǎn)在于中間電壓VX紋波會(huì)饋通至輸出電壓V0。一種解決該問題的可能方案是建立反饋控制回路，該反饋控制回路速度夠快，能使中間電壓VX紋波對(duì)輸出電壓VO的影響減弱。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，調(diào)節(jié)電路16A的頻率必須明顯高于開關(guān)式電容元件12A的頻率。
[0015]另一種解決該問題的可能方案是向調(diào)節(jié)電路16A增加前饋控制回路。然而，就像快速反饋解決方案的情況一樣，前饋解決方案僅在調(diào)節(jié)電路16A的頻率明顯高于開關(guān)式電容元件12A的頻率時(shí)方才有效。因此，這兩種解決方案都對(duì)開關(guān)式電容元件12A和調(diào)節(jié)電路16A造成了嚴(yán)重的頻率制約。
[0016]此外，開關(guān)式電容元件12A的第一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和第二網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)之間通常存在死區(qū)時(shí)間間隔DT。在該死區(qū)時(shí)間間隔DT期間，開關(guān)式電容元件12A中的所有開關(guān)均打開。這保證開關(guān)式電容元件12A的第一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和第二網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)之間的完全轉(zhuǎn)換，反之亦然。如果調(diào)節(jié)電路16A在死區(qū)時(shí)間間隔DT期間嘗試消耗電流，在開關(guān)式電容元件12A和調(diào)節(jié)電路16A之間的節(jié)點(diǎn)處會(huì)發(fā)生電壓“毛刺”。
[0017]通過使用毛刺電容器CX可以減少電壓“毛刺”。遺憾的是，每次開關(guān)式電容元件12A在第一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和第二網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換時(shí)，存儲(chǔ)在毛刺電容器CX上的部分能量便會(huì)丟掉，反之亦然。能量損失由毛刺電容器CX短路到不同電壓的電容器(比如，泵電容器Cl、C2)引起的。因此，在死區(qū)時(shí)間間隔DT期間使用毛刺電容器CX提供能量是一種有效的解決方案，但這需要一個(gè)額外的電容器，會(huì)降低功率轉(zhuǎn)換器IOA的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]在本發(fā)明的總體方面，提供了一種用于功率轉(zhuǎn)換的裝置，其包括:變壓元件、調(diào)節(jié)元件以及控制器；其中，所述變壓元件的周期等于系數(shù)和所述調(diào)節(jié)電路的周期之積，其中，所述系數(shù)選自由正整數(shù)和所述整數(shù)的倒數(shù)組成的組。本發(fā)明這方面的實(shí)施例可包括一個(gè)或多個(gè)下列特征。
[0019]調(diào)節(jié)元件配置為使連續(xù)電流從其中通過。作為替代方案，所述調(diào)節(jié)元件配置為使不連續(xù)電流從其中通過。
[0020]對(duì)所述調(diào)節(jié)元件進(jìn)行控制，以避免在所述變壓元件的死區(qū)時(shí)間期間使電流從其中通過。
[0021]所述控制器配置為對(duì)所述調(diào)節(jié)元件和所述變壓元件中出現(xiàn)的多個(gè)相位進(jìn)行控制。所述控制器配置為對(duì)所述調(diào)節(jié)元件和所述變壓元件中出現(xiàn)的多個(gè)相位進(jìn)行控制，以避免在與各個(gè)所述多個(gè)相位關(guān)聯(lián)的死區(qū)時(shí)間期間使電流從其中通過。
[0022]所述裝置進(jìn)一步包括:數(shù)據(jù)處理單元和存儲(chǔ)單元，所述數(shù)據(jù)處理單元和所述存儲(chǔ)單元中的至少一個(gè)配置為消耗由所述功率轉(zhuǎn)換電路提供的功率。
[0023]在其他實(shí)施例中，所述裝置進(jìn)一步包括:數(shù)據(jù)處理單元、顯示器以及無(wú)線發(fā)射機(jī)和接收器，所述數(shù)據(jù)處理單元、所述顯示器以及所述無(wú)線發(fā)射機(jī)和接收器中的至少一個(gè)配置為消耗由所述功率轉(zhuǎn)換電路提供的功率。
[0024]在本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于功率轉(zhuǎn)換的裝置，其包括:第一元件，其配置為接受具有第一電壓的輸入信號(hào)并輸出具有第二電壓的中間信號(hào)；第二元件，其配置為接收來自所述第一元件的中間信號(hào)并輸出具有第三電壓的輸出信號(hào)。所述第一元件選自由變壓元件和調(diào)節(jié)元件組成的組，所述第二元件在所述第一元件是變壓元件時(shí)為調(diào)節(jié)元件，否則為變壓元件；以及控制器，其配置為對(duì)所述變壓元件的周期和所述調(diào)節(jié)元件的周期進(jìn)行控制，所述控制器配置為使所述變壓元件的周期與系數(shù)和所述調(diào)節(jié)元件的周期之積同步，所述系數(shù)選自由正整數(shù)和所述整數(shù)的倒數(shù)組成的組。
[0025]本發(fā)明的這方面的實(shí)施例可包括一個(gè)或多個(gè)下列特征。
[0026]所述系數(shù)是正整數(shù)，或作為替代方案，是所述正整數(shù)的倒數(shù)。
[0027]所述控制器配置為接收來自所述第一元件的中間信號(hào)和來自所述第二元件的輸出信號(hào)。所述控制器配置為接收所述輸入信號(hào)。所述控制器配置為基于所述輸出信號(hào)生成第一控制信號(hào)；以及，將所述第一控制信號(hào)發(fā)送給所述調(diào)節(jié)元件。所述控制器配置為基于所述中間信號(hào)生成第二控制信號(hào)；以及，將所述第二控制信號(hào)發(fā)送給所述變壓元件。所述控制器配置為提供線性電壓模式控制。所述控制器配置為提供峰值電流模式控制。
[0028]輸送調(diào)節(jié)元件配置為使連續(xù)電流從其中通過，或作為替代方案，所述調(diào)節(jié)元件配置為使不連續(xù)電流從其中通過。所述調(diào)節(jié)元件配置為避免在所述變壓元件的死區(qū)時(shí)間期間使電流從其中通過。
[0029]所述變壓元件包括多個(gè)變壓子元件，所述調(diào)節(jié)元件包括多個(gè)調(diào)節(jié)子元件，其中，各個(gè)變壓子元件與所述調(diào)節(jié)子元件中相對(duì)應(yīng)的一個(gè)關(guān)聯(lián)。所述第一元件包括變壓元件，或包括調(diào)節(jié)元件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]本文所述電路和技術(shù)的上述特點(diǎn)可從下列對(duì)附圖的描述中得以更充分地理解，圖中:
[0031]圖1示出了已知的功率轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)；
[0032]圖2示出了圖1中的功率轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的特定實(shí)施方式；
[0033]圖3示出了與圖2中的功率轉(zhuǎn)換器耦合的控制器；
[0034]圖4示出了圖3中的控制器的特定實(shí)施方式；
[0035]圖5示出了來自圖4中的實(shí)施例的相關(guān)信號(hào)的時(shí)序圖；
[0036]圖6示出了圖5中的所選信號(hào)的特寫；
[0037]圖7示出了開關(guān)式電容元件的直流模型；
[0038]圖8A-8B示出了負(fù)載電流和中間電壓紋波之間的關(guān)系；
[0039]圖9示出了使開關(guān)式電容元件之前的調(diào)節(jié)電路同步的控制器；[0040]圖10示出了使三相調(diào)節(jié)電路之前的三相開關(guān)式電容元件同步的三相控制器；
[0041]圖11示出了圖10中的三相控制器的特定實(shí)施方式；以及
[0042]圖12A-12B示出了來自圖11中的實(shí)施例的相關(guān)信號(hào)的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]本文所述的裝置提供了一種在模塊化多級(jí)功率轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)中對(duì)開關(guān)式電容元件12A和調(diào)節(jié)電路16A進(jìn)行控制的方式。
[0044]在對(duì)利用電容器傳遞能量的功率轉(zhuǎn)換器所用的控制器的多個(gè)示例性實(shí)施例進(jìn)行描述之前，應(yīng)了解，為了更清楚地對(duì)概念進(jìn)行解釋，本文有時(shí)參考利用電容器傳遞能量的功率轉(zhuǎn)換器所用的具體控制器。應(yīng)理解，這類參考僅僅是示例性的，不應(yīng)被理解為具有限制性。在閱讀本文提供的說明書之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解如何應(yīng)用本文所述的概念以提供利用電容器傳遞能量的功率轉(zhuǎn)換器所用的特定控制器。
[0045]應(yīng)理解，本文有時(shí)還參考特定的頻率以及特定的變壓比。應(yīng)理解，這類參考僅僅是示例性的，不應(yīng)被理解為具有限制性。
[0046]本文有時(shí)還可能參考特定應(yīng)用。這類參考僅僅是示例性的，不應(yīng)認(rèn)為是將本文所述概念限制在特定應(yīng)用中。
[0047]因此，雖然本文提供的說明針對(duì)特定電路方面或特定應(yīng)用方面或特定頻率方面的發(fā)明概念進(jìn)行了解釋，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員要了解，這些概念同樣適用于其他電路或應(yīng)用或頻率。
[0048]本文所示的實(shí)施例至少部分地依賴于如下認(rèn)識(shí):通過使開關(guān)式電容元件12A和調(diào)節(jié)電路16A同步，可最大程度地降低中間電壓VX紋波對(duì)輸出電壓VO和電壓“毛刺”的影響。
[0049]圖3圖示了第一通用控制器20，該第一通用控制器20在圖2所示的功率轉(zhuǎn)換器IOA中使開關(guān)式電容元件12A和調(diào)節(jié)電路16A同步。第一通用控制器20接收五個(gè)輸入信號(hào)，并提供三個(gè)輸出信號(hào)。輸入信號(hào)包括輸入電壓VIN、輸出電壓V0、中間電壓VX、參考電壓VREF以及時(shí)鐘電壓VCLK。輸出信號(hào)包括調(diào)節(jié)控制電壓VR、第一相電壓VA和第二相電壓VB0時(shí)鐘電壓VCLK設(shè)置調(diào)節(jié)控制電壓VR的周期，參考電壓VREF設(shè)置所需的輸出電壓V0。
[0050]開關(guān)式電容元件12A與調(diào)節(jié)電路16A的同步使得中間電壓VX紋波與開關(guān)電壓VLX同相。在這種場(chǎng)景中，如果調(diào)節(jié)電路16A的頻率高于或等于開關(guān)式電容元件12A的頻率，那么前饋控制有效，從而減輕對(duì)單獨(dú)控制級(jí)的嚴(yán)重頻率制約。
[0051]此外，當(dāng)調(diào)節(jié)電路16A沒有消耗輸入電流時(shí)，如果開關(guān)式電容元件12A出現(xiàn)死區(qū)時(shí)間間隔DT，圖2所示的毛刺電容器CX可全部移除。開關(guān)式電容元件12A和調(diào)節(jié)電路16A的同步保證了在死區(qū)時(shí)間間隔DT和調(diào)節(jié)電路16A沒有消耗輸入電流的間隔之間的固有時(shí)間。
[0052]開關(guān)式電容元件12A和調(diào)節(jié)電路16A同步的另一益處在于，能夠在零電流流經(jīng)電源開關(guān)S1-S8時(shí)打開和關(guān)閉開關(guān)式電容元件12A中的電源開關(guān)S1-S8。這種技術(shù)常常稱作零電流開關(guān)。為了實(shí)現(xiàn)零電流開關(guān)，當(dāng)調(diào)節(jié)電路16A沒有消耗輸入電流時(shí)，死區(qū)時(shí)間間隔DT必須出現(xiàn)。
[0053]圖4圖示了作為第一通用控制器20的優(yōu)選實(shí)施例的控制器20A。控制器20A可以分為第一控制部分和第二控制部分。用于調(diào)節(jié)電路16A的控制電路位于第一控制部分，該控制電路包括第一、第二、第三和第四控制塊30、31、32和33。相反，用于開關(guān)式電容元件12A的控制電路位于第二控制部分，該控制電路包括第五、第六和第七控制塊34、35和36。第四控制塊33和第五控制塊34之間的“鏈路”使第一和第二控制部分能夠同步。
[0054]為了更清楚地解釋控制器20A的運(yùn)行，圖5圖示了由控制器20A生成的某些相關(guān)信號(hào)。相關(guān)信號(hào)包括時(shí)鐘電壓VCLK、鋸齒電壓VSAW、調(diào)節(jié)控制電壓VR、開關(guān)電壓VLX、濾波電感電流IL、中間電壓VX、第一相電壓VA和第二相電壓VB。此外，圖6圖示了圖5中的一些波形的特寫，其中，調(diào)節(jié)控制電壓周期TSW與調(diào)節(jié)控制電壓VR的頻率相逆。
[0055]回頭參照?qǐng)D4，控制器20A中的第一控制部分使用線性電壓模式控制方案對(duì)調(diào)節(jié)電路16A進(jìn)行控制?？刂破?0A將輸出電壓VO與參考電壓VREF進(jìn)行比較，從而生成由第二控制塊31調(diào)適的殘余電壓。生成的誤差電壓VERR然后流入第三控制塊32，在該第三控制塊32中，將誤差電壓VERR與鋸齒電壓VSAW進(jìn)行比較。最后，第三控制塊32的輸出進(jìn)一步由第四控制塊33調(diào)適，生成調(diào)節(jié)控制電壓VR。
[0056]第一控制塊30通過從時(shí)鐘電壓VCLK生成鋸齒電壓VSAW來設(shè)置調(diào)節(jié)控制電壓VR的頻率。此外，通過基于輸入電壓VIN調(diào)節(jié)鋸齒電壓VSAW的峰值電壓，第一控制塊30提供了調(diào)節(jié)電路16A的前饋控制。作為替代方案，通過在第二控制塊31中相對(duì)于輸入電壓VIN對(duì)誤差電壓VERR進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以實(shí)施前饋控制。
[0057]控制器20A中的第二控制部分使用滯環(huán)控制方案控制開關(guān)式電容元件12A。控制器20A基于滯環(huán)使第一相電壓和第二相電壓VA、VB在第一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和第二網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)之間來回循環(huán)通過開關(guān)式電容元件12A。
[0058]在運(yùn)行期間，第六控制塊35繼續(xù)比較中間電壓VX和觸發(fā)電壓VXL。當(dāng)中間電壓VX降到低于觸發(fā)電壓VXL時(shí)，第五控制塊34被觸發(fā)，然后等待確認(rèn)信號(hào)。一旦第四控制塊33發(fā)送通知第五控制塊34其可進(jìn)行狀態(tài)改變的信號(hào)，圖6所示的死區(qū)時(shí)間間隔DT便開始。在死區(qū)時(shí)間間隔DT期間，第一相電壓和第二相電壓VA、VB設(shè)為低。在死區(qū)時(shí)間間隔DT之后，將第一相電壓VA設(shè)為高而第二相電壓VB保持為低，還是將第一相電壓VA保持為低而第二相電壓VB設(shè)為高，取決于初始狀態(tài)。在狀態(tài)改變之后，重置第五控制塊34，該序列重復(fù)。
[0059]控制器20A因此使開關(guān)式電容元件12A的頻率成為調(diào)節(jié)電路16A頻率的約數(shù)。圖5圖示了這一約束，其中，第一相電壓VA和第二相電壓VB的頻率遠(yuǎn)低于調(diào)節(jié)控制電壓VR的頻率。在某些實(shí)際應(yīng)用中，第二相電壓VB的頻率僅僅是控制電壓VR的頻率的十分之一。
[0060]由于開關(guān)式電容元件12A由非電容調(diào)節(jié)電路16A所加載，所以中間電壓VX上的電壓紋波是鋸齒波形的分段線性近似。如本文中所使用的，中間峰-峰電壓紋波AVX等于最大中間電壓減去平穩(wěn)狀態(tài)條件下的最小中間電壓。通常，中間電壓VX包括來自調(diào)節(jié)電路16A的高頻分量，該高頻分量疊加在來自開關(guān)式電容元件12A的低頻鋸齒波形。
[0061]遺憾的是，在第五控制塊34等待狀態(tài)改變時(shí)，中間電壓VX使三角電壓AVD降到低于觸發(fā)電壓VXL，如圖5中中間電壓VX曲線所示。通常，三角電壓AVD很小，尤其是如果開關(guān)式元件12A的頻率遠(yuǎn)低于調(diào)節(jié)電路16A的頻率。三角電壓AVD最大可等于中間峰-峰電壓紋波AVX的一半，這在開關(guān)式電容元件12A的頻率等于調(diào)節(jié)電路16A的頻率時(shí)出現(xiàn)。
[0062]圖7圖示了耦合在電壓源14和調(diào)節(jié)電路16A之間的開關(guān)式電容元件12A的直流模型。直流模型包括具有有限輸出電阻RO的變壓器。假設(shè)開關(guān)式電容元件12A傳送中間電流IX，中間電壓VX的平均值可以利用下式計(jì)算得到:
【權(quán)利要求】
1.一種用于功率轉(zhuǎn)換的裝置，其包括:變壓元件、調(diào)節(jié)元件以及控制器；其中，所述變壓元件的周期等于系數(shù)和所述調(diào)節(jié)電路的周期之積，其中，所述系數(shù)選自由正整數(shù)和所述整數(shù)的倒數(shù)組成的組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述調(diào)節(jié)元件配置為使連續(xù)電流從其中通過。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述調(diào)節(jié)元件配置為使不連續(xù)電流從其中通過。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，對(duì)所述調(diào)節(jié)元件進(jìn)行控制，以避免在所述變壓元件的死區(qū)時(shí)間期間使電流從其中通過。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述控制器配置為對(duì)所述調(diào)節(jié)元件和所述變壓元件中出現(xiàn)的多個(gè)相位進(jìn)行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述控制器配置為對(duì)所述調(diào)節(jié)元件和所述變壓元件中出現(xiàn)的多個(gè)相位進(jìn)行控制，以避免在與各個(gè)所述多個(gè)相位關(guān)聯(lián)的死區(qū)時(shí)間期間使電流從其中通過。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步包括:數(shù)據(jù)處理單元和存儲(chǔ)單元，所述數(shù)據(jù)處理單元和所述存儲(chǔ)單元中的至少一個(gè)配置為消耗由所述功率轉(zhuǎn)換電路提供的功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步包括:數(shù)據(jù)處理單元、顯示器以及無(wú)線發(fā)射機(jī)和接收器，所述數(shù)據(jù)處理單元、所述顯示器以及所述無(wú)線發(fā)射機(jī)和接收器中的至少一個(gè)配置為消耗由所述功率轉(zhuǎn)換電路提供的功率。
9.一種用于功率 轉(zhuǎn)換的裝置，所述裝置包括:第一元件，其配置為接受具有第一電壓的輸入信號(hào)并輸出具有第二電壓的中間信號(hào)；第二元件，其配置為接收來自所述第一元件的中間信號(hào)并輸出具有第三電壓的輸出信號(hào)，其中，所述第一元件選自由變壓元件和調(diào)節(jié)元件組成的組，所述第二元件在所述第一元件是變壓元件時(shí)為調(diào)節(jié)元件，否則為變壓元件；以及控制器，其配置為對(duì)所述變壓元件的周期和所述調(diào)節(jié)元件的周期進(jìn)行控制，所述控制器配置為使所述變壓元件的周期與系數(shù)和所述調(diào)節(jié)元件的周期之積同步，其中，所述系數(shù)選自由正整數(shù)和所述整數(shù)的倒數(shù)組成的組。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述系數(shù)為正整數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述系數(shù)為所述正整數(shù)的倒數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述控制器配置為接收來自所述第一元件的中間信號(hào)和來自所述第二元件的輸出信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述控制器配置為接收所述輸入信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述控制器配置為基于所述輸出信號(hào)生成第一控制信號(hào)；以及，將所述第一控制信號(hào)發(fā)送給所述調(diào)節(jié)元件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述控制器配置為基于所述中間信號(hào)生成第二控制信號(hào)；以及，將所述第二控制信號(hào)發(fā)送給所述變壓元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述控制器配置為提供線性電壓模式控制。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述控制器配置為提供峰值電流模式控制。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述調(diào)節(jié)元件配置為使連續(xù)電流從其中通過。
19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述調(diào)節(jié)元件配置為使不連續(xù)電流從其中通過。
20.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述調(diào)節(jié)元件配置為避免在所述變壓元件的死區(qū)時(shí)間期間使電流從其中通過。
21.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述變壓元件包括多個(gè)變壓子元件，所述調(diào)節(jié)元件包括多個(gè)調(diào)節(jié)子元件，其中，各個(gè)變壓子元件與所述調(diào)節(jié)子元件中相對(duì)應(yīng)的一個(gè)關(guān)聯(lián)。
22.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述第一元件包括變壓元件。
23.根據(jù)權(quán)利要 求9所述的裝置，其中，所述第一元件包括調(diào)節(jié)元件。
【文檔編號(hào)】H02M3/07GK104011985SQ201280063037
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月19日
【發(fā)明者】大衛(wèi)·朱利亞諾 申請(qǐng)人:北極砂技術(shù)有限公司