電磁干擾發(fā)射抑制器的制造方法
【專利摘要】提出了一種電磁干擾發(fā)射抑制器，其通過(guò)將低頻調(diào)制或抖動(dòng)應(yīng)用至開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)信號(hào)的反饋中，使能夠經(jīng)由將較高次諧波發(fā)射轉(zhuǎn)化至低于150KHz的標(biāo)準(zhǔn)EMI帶寬之下的頻率范圍來(lái)抑制由開(kāi)關(guān)電路的高頻開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的EMI。當(dāng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)或較高次諧波產(chǎn)生元件接入主電源或從主電源汲取功率時(shí)，以僅應(yīng)用低頻調(diào)制的形式，通過(guò)使用不連續(xù)的調(diào)制用在開(kāi)關(guān)電路的輸出信號(hào)上最小的疊加的紋波來(lái)實(shí)現(xiàn)EMI抑制。
【專利說(shuō)明】電磁干擾發(fā)射抑制器
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本專利申請(qǐng)要求于2012年6月I I日提交，題名為“電磁干擾發(fā)射抑制器”的序列號(hào)為61/658，245的共同待決的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?jiān)?5U.S.C.119(e)下的優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)通過(guò)引用整體并入序列號(hào)為61/658，245的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明設(shè)計(jì)電源領(lǐng)域。更具體地，本申請(qǐng)涉及具有調(diào)制控制的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0004]每個(gè)連接于電力電源的電氣設(shè)備都被要求不能污染或傳輸高頻噪聲給電源。電氣設(shè)備允許的電氣發(fā)射量由聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)嚴(yán)格管制。由于較高運(yùn)行頻率允許電源組件尺寸減小并且允許成本的降低，常規(guī)的電源設(shè)計(jì)已遷移至使用較高運(yùn)行頻率。運(yùn)行于較高頻率的缺點(diǎn)在于增加了產(chǎn)生的較高次諧波或電磁干擾(EMI)。
[0005]降低EMI的常規(guī)方法致力于將開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)頻率降低到由FCC制定的150KHZ的標(biāo)準(zhǔn)EMI帶寬限制之下。這種方案的缺點(diǎn)在于增加了電源中磁性組件的尺寸。其他降低EMI的方法僅僅增加額外的濾波器組件以降低不需要的頻率諧波。該第二種方案的缺點(diǎn)在于增加了電源的重量、尺寸和成本。降低諧波或EMI的大尖峰的另一方案是使用緩沖電路。緩沖電路雖然有效降低EMI，卻犧牲了功率轉(zhuǎn)換器的效率。在又一方案中，通過(guò)使用采取離散諧波譜并將EMI散布在連續(xù)頻率范圍內(nèi)的抖動(dòng)(jitter)來(lái)降低EMI。常規(guī)系統(tǒng)通過(guò)將噪聲注入轉(zhuǎn)換器的柵極驅(qū)動(dòng)或控制器來(lái)使用抖動(dòng)。將噪聲注入轉(zhuǎn)換器的柵極驅(qū)動(dòng)具有使輸出電壓信號(hào)失真的缺點(diǎn)。另外，將噪聲直接注入柵極驅(qū)動(dòng)僅僅將抖動(dòng)應(yīng)用至轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)信號(hào)的上升和下降沿。另外，由于抖動(dòng)貫穿開(kāi)關(guān)信號(hào)的周期是連續(xù)的、在放大器帶寬外部、并且在開(kāi)關(guān)電路的調(diào)節(jié)回路外部被注入，因此該抖動(dòng)在開(kāi)關(guān)電路的輸出端導(dǎo)致不需要的高次紋波。相應(yīng)的，通過(guò)連續(xù)將抖動(dòng)直接注入至柵極驅(qū)動(dòng)電路，常規(guī)功率轉(zhuǎn)換器抑制了反饋回路的效率以及包括零電壓開(kāi)關(guān)和開(kāi)關(guān)信號(hào)的采樣的其他特征。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種EMI發(fā)射抑制系統(tǒng)、裝置和方法，包括頻率調(diào)制元件，當(dāng)開(kāi)關(guān)元件從主電源汲取功率時(shí)，頻率調(diào)制元件調(diào)制開(kāi)關(guān)元件的頻率以便降低主電源上的EMI發(fā)射。當(dāng)開(kāi)關(guān)元件不從主電源汲取功率時(shí)頻率調(diào)制元件停止調(diào)制以便降低負(fù)載上的紋波。因此，EMI發(fā)射抑制系統(tǒng)能夠最小化主電源上的EMI發(fā)射，同時(shí)不在負(fù)載上輸出超額的紋波。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]參考附圖將描述若干實(shí)施例，其中相似的組件具有相似的附圖標(biāo)記。示例實(shí)施例旨在說(shuō)明，而不是限制發(fā)明。附圖包括以下圖:
[0008]圖1圖示根據(jù)某些實(shí)施例的EMI抑制系統(tǒng)的功能框圖。[0009]圖2圖示根據(jù)某些實(shí)施例的EMI抑制系統(tǒng)的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本申請(qǐng)的實(shí)施例針對(duì)EMI發(fā)射抑制系統(tǒng)、設(shè)備和方法。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到EMI發(fā)射抑制系統(tǒng)、設(shè)備和方法的下列詳細(xì)描述僅是示意性的，而不是為了以任何方式限制。EMI發(fā)射抑制系統(tǒng)、設(shè)備和方法的其他實(shí)施例將使得益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易想起它們。
[0011]現(xiàn)將詳細(xì)參考在附圖中圖示的EMI發(fā)射抑制系統(tǒng)、設(shè)備和方法的實(shí)施方式。貫穿附圖和下列詳細(xì)描述中，將使用相同的附圖標(biāo)記指代相同或相似的部件。為了清楚，并非所描述的實(shí)施方式的所有普通特征均被示出和描述。當(dāng)然，將理解的是，在任何這種實(shí)際的實(shí)施方式的研發(fā)過(guò)程中，必須就特定的實(shí)施方式做出多種決定，以達(dá)成開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，諸如符合應(yīng)用以及與商務(wù)有關(guān)的限制，并且這些具體的目標(biāo)將從一個(gè)實(shí)施方式到另一個(gè)實(shí)施方式、并且從一個(gè)開(kāi)發(fā)者到另一個(gè)開(kāi)發(fā)者而變化。另外，將理解的是，這些開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜的并且耗費(fèi)時(shí)間的，但對(duì)于得益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員這將仍然是工程的普通任務(wù)。
[0012]在此描述EMI發(fā)射抑制系統(tǒng)、設(shè)備和方法的實(shí)施例。EMI發(fā)射系統(tǒng)、設(shè)備和方法能夠通過(guò)較高次諧波發(fā)射傳輸至低于150KHZ的標(biāo)準(zhǔn)EMI帶寬之下的頻率范圍來(lái)抑制由開(kāi)關(guān)電路的高頻開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的EMI。較高次諧波發(fā)射的傳輸是通過(guò)將低頻調(diào)制或抖動(dòng)應(yīng)用至開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)信號(hào)的反饋上來(lái)實(shí)現(xiàn)的。另外，能夠通過(guò)不連續(xù)調(diào)制用輸出信號(hào)上最小的增加的紋波的來(lái)實(shí)現(xiàn)EMI抑制，不連續(xù)調(diào)制的形式為當(dāng)開(kāi)關(guān)或開(kāi)關(guān)電路的較高次諧波產(chǎn)生元件接入主電源或從主電源汲取功率時(shí)僅應(yīng)用低頻調(diào)制。因此，當(dāng)與主電源耦合時(shí)，應(yīng)用低頻調(diào)制以便影響開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)脈沖的上升和下降沿，從而充分地減小主電源上來(lái)自開(kāi)關(guān)電路的EMI噪聲。相反地，當(dāng)沒(méi)有接入主電源或從主電源汲取功率時(shí)，暫停低頻調(diào)制以便充分地減小開(kāi)關(guān)電路輸出上的紋波。
[0013]圖1圖示了根據(jù)某些實(shí)施例的EMI抑制系統(tǒng)100的功能框圖。如圖1中所示，系統(tǒng)100包括電源102、開(kāi)關(guān)元件104、輸出電路106、反饋元件108和頻率調(diào)制元件110。電源102與開(kāi)關(guān)元件104耦合，開(kāi)關(guān)元件104與輸出電路106電氣耦合。反饋元件108在負(fù)載106和頻率調(diào)制元件110之間電氣耦合，頻率調(diào)制元件110與開(kāi)關(guān)元件104電氣耦合?？商鎿Q地，反饋元件108能夠在輸出電路106和開(kāi)關(guān)元件104之間直接耦合，和/或頻率調(diào)制元件110能夠與開(kāi)關(guān)元件104、反饋元件108或與兩者電氣f禹合。
[0014]電源102可以包括諸如主線路或插頭插座的AC電源?？商鎿Q地，電源102可以包括DC電源。開(kāi)關(guān)元件104可以包括諸如反激轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換器電路?？商鎿Q地，開(kāi)關(guān)元件104可包括其他類型電路，該其他類型的電路包括開(kāi)關(guān)元件或以別的方式產(chǎn)生EMI發(fā)射的電路。例如，開(kāi)關(guān)兀件104可以包括正向轉(zhuǎn)換器、推挽轉(zhuǎn)換器、半橋轉(zhuǎn)換器、全橋轉(zhuǎn)換器和/或其他本領(lǐng)域眾所周知的開(kāi)關(guān)模式電源的配置。頻率調(diào)制元件110可以包括信號(hào)或時(shí)鐘發(fā)生器?？商鎿Q地，頻率調(diào)制元件110可以包括其他本領(lǐng)域眾所周知的能夠在信號(hào)中引入低頻抖動(dòng)的信號(hào)發(fā)生或調(diào)制元件。在某些實(shí)施例中，頻率調(diào)制元件110能夠與開(kāi)關(guān)元件104、輸出電路106和/或反饋元件108集成以形成單獨(dú)的集成電路。可替換地，頻率調(diào)制元件110可以包括能夠與諸如開(kāi)關(guān)元件、輸出電路和/或反饋電路的一個(gè)或多個(gè)分開(kāi)的電路耦合的獨(dú)立的集成電路。因此，頻率調(diào)制元件110能夠提供的優(yōu)勢(shì)為頻率調(diào)制元件110與現(xiàn)有的集成電路耦合以改善它們的EMI抑制特性。
[0015]在運(yùn)行中，開(kāi)關(guān)元件104周期性地與電源102耦合，或從電源102吸取功率，并且對(duì)耦合到輸出電路106的負(fù)載供應(yīng)所期望的輸出電壓/信號(hào)。反饋元件108檢測(cè)輸出電壓Vout,或輸出電壓Vout的代表值，并且調(diào)整開(kāi)關(guān)元件104的輸出以便將輸出電壓Vout保持在期望的范圍內(nèi)，從而調(diào)節(jié)輸出電壓Vout。在某些實(shí)施例中，反饋元件108調(diào)整開(kāi)關(guān)元件104的占空比以便控制輸出電壓Vout。頻率調(diào)制元件110檢測(cè)何時(shí)開(kāi)關(guān)元件104從電源102吸取功率或與電源102耦合，并且將低頻調(diào)制或抖動(dòng)應(yīng)用到從反饋元件108接收到的信號(hào)上，從而將由開(kāi)關(guān)元件104導(dǎo)致的并暴露給電源102的EMI最小化。頻率調(diào)制元件110還檢測(cè)何時(shí)開(kāi)關(guān)元件104沒(méi)有從電源102吸取功率或沒(méi)有直接耦合到電源102，并中止或停止將低頻調(diào)制或抖動(dòng)應(yīng)用在開(kāi)關(guān)元件信號(hào)上以最小化應(yīng)用于負(fù)載的輸出電壓/信號(hào)上的紋波。在某些實(shí)施例中，頻率調(diào)制兀件110在開(kāi)關(guān)兀件104的反饋回路中完成檢測(cè)和調(diào)制。因此，僅當(dāng)開(kāi)關(guān)元件104耦合到電源102時(shí)應(yīng)用抖動(dòng)，并且系統(tǒng)100可以最小化從開(kāi)關(guān)元件104傳輸至電源102的EMI量，同時(shí)還可以最小化從頻率調(diào)制元件110的抖動(dòng)感應(yīng)至輸出電壓/信號(hào)上的紋波量。
[0016]圖2圖示了根據(jù)某些實(shí)施例的EMI抑制系統(tǒng)200的示意圖。該示意圖與圖1中的功能框圖基本相似，除了于此描述的附加細(xì)節(jié)。然而，可以理解的是可替換的電路可以用于實(shí)施圖1的功能框圖。如圖2所示，EMI抑制系統(tǒng)200包括電源202、開(kāi)關(guān)元件204、輸出電路206、反饋元件208和頻率調(diào)制元件210。系統(tǒng)200被配置為接收AC電壓信號(hào)并提供適于諸如筆記本電腦、手機(jī)和其他設(shè)備的眾多低電壓應(yīng)用的調(diào)節(jié)的DC輸出電壓Vout。在某些實(shí)施例中，輸出電壓Vout可以在5-40V的范圍內(nèi)?？商鎿Q地，輸出電壓Vout可以小于5V或大于40V。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)200包括在單獨(dú)的集成電路中?？商鎿Q地，抑制系統(tǒng)200的一個(gè)或多個(gè)組件可以為分開(kāi)的集成電路從而系統(tǒng)200可由多個(gè)集成電路電氣耦合在一起而形成。
[0017]電源202包括與整流器212電氣耦合的AC電源功率信號(hào)，以產(chǎn)生與開(kāi)關(guān)元件204和反饋元件208兩者電氣耦合的未調(diào)節(jié)的DC輸入電壓Vin。輸出電路206包括二極管Dl和電容器Cl。可替換地，輸出電路206可以包括其包含半波或全波整流器的輸出整流器電路。反饋元件208提供代表輸出電壓Vout的反饋電壓Vfb。頻率調(diào)制元件210包括信號(hào)發(fā)生器或時(shí)鐘發(fā)生器222和一個(gè)或多個(gè)緩沖器216。開(kāi)關(guān)元件204包括變壓器Tl、晶體管218、一個(gè)或多個(gè)電阻器Rl、R2、R3、控制器設(shè)備214、求和設(shè)備220以及一個(gè)或多個(gè)緩沖器216?？商鎿Q地，開(kāi)關(guān)元件204的一個(gè)或多個(gè)求和設(shè)備220、控制器設(shè)備214和/或緩沖器216能夠是頻率調(diào)制元件210的一部分，而不是開(kāi)關(guān)元件204的一部分。實(shí)際上，可以理解的是，電源202、開(kāi)關(guān)元件204、輸出電路206、反饋元件208和/或頻率調(diào)制元件210中的一個(gè)或多個(gè)組件可以定位于或重疊在202-210其他元件中一個(gè)或多個(gè)之上。
[0018]變壓器Tl的第一端電氣耦合在從電源202接收的輸入電壓Vin和晶體管218的漏極端之間。變壓器Tl的第二端跨二極管Dl和輸出電路206的電容器Cl電氣耦合。晶體管218的源極端電氣耦合于反饋元件208和電阻器R3，電阻器R3電氣耦合于地?？刂破髟O(shè)備214的Q輸出線通過(guò)一個(gè)或多個(gè)緩沖器216電氣耦合于晶體管218的柵極端和頻率調(diào)制元件210的信號(hào)發(fā)生器222的輸入?？刂破髟O(shè)備214的S輸入線通過(guò)另一緩沖器216電氣稱合于求和設(shè)備220的輸出。求和設(shè)備220的輸入電氣稱合于反饋兀件208、信號(hào)發(fā)生器222的輸出以及位于電阻器Rl和R2之間的參考電壓節(jié)點(diǎn)Vref，電阻器Rl和R2在輸入電壓Vin和地之間電氣串聯(lián)。求和設(shè)備220可以是比較器、誤差放大器或其他在參考電壓Vref和反饋電壓Vfb之間調(diào)制差別或誤差從而輸出調(diào)制的誤差信號(hào)的裝置。在某些實(shí)施例中，變壓器Tl為反激變壓器?？商鎿Q地，變壓器Tl可以是本領(lǐng)域眾所周知的其他類型的變壓器或負(fù)載隔離電路。在某些實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器222以預(yù)定頻率生成時(shí)鐘信號(hào)，諸如在2.0至9.0KHz的范圍內(nèi)。可替換地，預(yù)定的頻率可以小于2.0KHz，大于9.0KHz，或其他本領(lǐng)域眾所周知的預(yù)定頻率。在某些實(shí)施例中，晶體管218為諸如N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管?？商鎿Q地，晶體管218可以為本領(lǐng)域眾所周知的其他類型的晶體管或開(kāi)關(guān)電路。例如，開(kāi)關(guān)元件204可以包括可變頻率轉(zhuǎn)換器，從而能夠根據(jù)系統(tǒng)200的輸出功率需求調(diào)整開(kāi)關(guān)元件204的運(yùn)行帶寬。在某些實(shí)施例中，控制器設(shè)備214為SR-NOR鎖存觸發(fā)器?？商鎿Q地，控制器214可為本領(lǐng)域眾所周知的能夠調(diào)節(jié)晶體管218的運(yùn)行占空比的其他類型觸發(fā)器、脈寬調(diào)制電路或信號(hào)邏輯電路。
[0019]在運(yùn)行中，開(kāi)關(guān)元件204的控制器設(shè)備214的輸出Q將開(kāi)關(guān)控制信號(hào)或驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至晶體管218的柵極端，從而導(dǎo)致晶體管218重復(fù)地導(dǎo)通和關(guān)斷。當(dāng)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)為高時(shí)，激活晶體管218的通道，導(dǎo)致來(lái)自電源202的電流將通過(guò)變壓器T的初級(jí)繞組和晶體管218被汲取，通過(guò)反饋回路208并且通過(guò)電阻器R3接地。當(dāng)控制信號(hào)為低時(shí)，停用晶體管218的通道，防止電流流動(dòng)通過(guò)晶體管218和初級(jí)繞組P1，并且跨初級(jí)繞組Pl的電壓上升,并且功率被傳輸至輸出電路206。求和設(shè)備220接收來(lái)自反饋元件208的反饋信號(hào)，并將反饋信號(hào)的反饋電壓Vfb與參考電壓Vref相比較以便產(chǎn)生被輸入至控制器214的輸入S的誤差信號(hào)，并且調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)的占空比從而維持期望的輸出電壓Vout。因此，開(kāi)關(guān)元件204調(diào)節(jié)輸出電壓Vout。
[0020]當(dāng)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)為高從而開(kāi)關(guān)元件204接入電源202時(shí)，信號(hào)發(fā)生器222輸出低頻調(diào)制或抖動(dòng)信號(hào)至求和設(shè)備220，從而誤差信號(hào)被調(diào)制，并且調(diào)制的誤差信號(hào)被輸入至控制器設(shè)備214，從而根據(jù)低頻調(diào)制/抖動(dòng)信號(hào)調(diào)制相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。因此，由于開(kāi)關(guān)控制信號(hào)的調(diào)制基本獲取了在開(kāi)關(guān)頻率上的EMI尖峰，并且在頻譜上減低和分散EMI尖峰，由開(kāi)關(guān)元件204在電源202上導(dǎo)致的EMI充分降低。當(dāng)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)為低從而開(kāi)關(guān)元件204不再接入電源并且儲(chǔ)存在變壓器Tl中的功率被傳遞至輸出電路206時(shí)，誤差信號(hào)不再用低頻調(diào)制信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。在某些實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器222僅當(dāng)開(kāi)關(guān)元件204接入電源202時(shí)生成低頻調(diào)制信號(hào)。在其他的實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器222持續(xù)生成低頻調(diào)制信號(hào)，但是僅當(dāng)開(kāi)關(guān)元件204接入電源202時(shí)，低頻調(diào)制信號(hào)才被求和設(shè)備220用于調(diào)制誤差信號(hào)。由于選擇性地調(diào)制誤差信號(hào)，從而選擇性地調(diào)制開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，由調(diào)制的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)導(dǎo)致的負(fù)載上的紋波也被最小化。相應(yīng)的，EMI發(fā)射抑制系統(tǒng)200提供的優(yōu)勢(shì)為保持在電源202上污染的EMI的最大降少量同時(shí)也最小化在輸出電路206上的紋波。
[0021]本文所描述的EMI發(fā)射抑制系統(tǒng)、設(shè)備和方法具有眾多優(yōu)勢(shì)。具體地，系統(tǒng)通過(guò)開(kāi)關(guān)元件，通過(guò)使用反饋回路中的低頻調(diào)制來(lái)調(diào)制開(kāi)關(guān)元件的頻率從而最小化電源上的EMI發(fā)射輸出。另外，系統(tǒng)通過(guò)使用僅當(dāng)開(kāi)關(guān)元件接入電源時(shí)才調(diào)制控制信號(hào)的不連續(xù)調(diào)制來(lái)最小化由低頻調(diào)制導(dǎo)致的負(fù)載上的紋波輸出。因此，本文所描述的EMI發(fā)射抑制器具有眾多優(yōu)勢(shì)。[0022]以上在調(diào)制用于調(diào)節(jié)輸出電壓的控制信號(hào)的方面描述了 EMI發(fā)射抑制系統(tǒng)、設(shè)備和方法?？梢岳斫獾氖荅MI發(fā)射抑制系統(tǒng)、設(shè)備和方法可以替換地被應(yīng)用于非調(diào)節(jié)的應(yīng)用。這類可替換的應(yīng)用可以包括或可以不包括反饋元件。調(diào)制信號(hào)可被應(yīng)用至由開(kāi)關(guān)元件使用的參考信號(hào)或其它信號(hào)以生成調(diào)制的控制信號(hào)。
[0023]本申請(qǐng)已按照結(jié)合細(xì)節(jié)的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述以助于理解EMI發(fā)射抑制系統(tǒng)、設(shè)備和方法的構(gòu)造和運(yùn)行的原理。在多個(gè)圖中示出和描述的許多組件可以互換以實(shí)現(xiàn)需要的結(jié)果，并且應(yīng)當(dāng)理解本說(shuō)明書(shū)也包含這些互換。同樣地，本文對(duì)具體實(shí)施例和其細(xì)節(jié)的參考不旨在用以限制于此所附的權(quán)利要求書(shū)的范圍。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可在不背離本申請(qǐng)的精神和范圍情況下對(duì)所選擇的實(shí)施例做出改動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: a.功率轉(zhuǎn)換電路，被耦合至電源，并且被配置為用于輸出調(diào)節(jié)的輸出電壓，其中所述功率轉(zhuǎn)換電路包括被配置為選擇性地從所述電源汲取功率的開(kāi)關(guān)元件；以及 b.控制器，耦合至所述開(kāi)關(guān)元件，并且被配置為供應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述開(kāi)關(guān)元件，其中當(dāng)所述開(kāi)關(guān)元件從所述電源汲取功率時(shí)根據(jù)低頻調(diào)制信號(hào)調(diào)制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且當(dāng)所述開(kāi)關(guān)元件不從所述電源汲取功率時(shí)停止根據(jù)所述低頻調(diào)制信號(hào)的調(diào)制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中用所述低頻調(diào)制信號(hào)調(diào)制的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)充分地降低了對(duì)應(yīng)于所述開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)的較高次諧波發(fā)射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括反饋元件，所述反饋元件被耦合至所述控制器并且被配置為對(duì)所述控制器提供代表輸出電壓的反饋電壓。
4.一種用于轉(zhuǎn)換由電源供應(yīng)的功率并且供應(yīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓的功率轉(zhuǎn)換器，所述功率轉(zhuǎn)換器包括: a.包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的變壓器，其中所述初級(jí)繞組耦合至所述電源； b.稱合于所述次級(jí)繞組的輸出電路，其中所述輸出電路被配置為輸出輸出電壓； c.耦合于所述初級(jí)繞組的開(kāi)關(guān)，其中當(dāng)所述開(kāi)關(guān)為開(kāi)，從所述電源汲取功率，并且當(dāng)所述開(kāi)關(guān)為關(guān)，不從所述電源汲取功率； d.被配置為生成低頻調(diào)制信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器； e.被配置為供應(yīng)代表在所述輸出電`路處的所述輸出電壓的反饋信號(hào)的反饋元件； f.耦合于所述信號(hào)發(fā)生器和所述反饋元件的調(diào)制電路，其中所述調(diào)制電路被配置為接收所述低頻調(diào)制信號(hào)，所述反饋信號(hào)，和參考信號(hào)作為輸入，并且輸出誤差信號(hào)；以及 g.耦合于所述調(diào)制電路和所述開(kāi)關(guān)的控制器電路，其中所述控制器電路被配置為接收所述誤差信號(hào)并且生成用于驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，進(jìn)一步其中當(dāng)從所述電源汲取功率時(shí)，使用所述低頻調(diào)制信號(hào)調(diào)制所述誤差信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述控制器電路被配置為使用由所述低頻調(diào)制信號(hào)調(diào)制的所述誤差信號(hào)生成所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而充分地降低在所述開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)頻率中的諧波分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述調(diào)制電路包括求和電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述調(diào)制電路包括誤差放大器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述低頻調(diào)制信號(hào)的頻率在2-9Khz的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述控制器電路被配置為生成用于控制所述開(kāi)關(guān)的占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述開(kāi)關(guān)包括晶體管。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述調(diào)制電路被配置為當(dāng)沒(méi)有從所述電源汲取功率時(shí)停止使用所述低頻調(diào)制信號(hào)調(diào)制所述誤差信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述信號(hào)發(fā)生器被配置為當(dāng)沒(méi)有從所述電源汲取功率時(shí)停止生成所述低頻調(diào)制信號(hào)。
13.一種用于轉(zhuǎn)換由電源供應(yīng)的功率并且供應(yīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓的功率轉(zhuǎn)換器，所述功率轉(zhuǎn)換器包括:a.被配置為以預(yù)定頻率生成低頻調(diào)制信號(hào)的頻率調(diào)制電路； b.耦合至所述頻率調(diào)制電路的求和電路，其中所述求和電路被配置為接收所述低頻調(diào)制信號(hào)、參考信號(hào)和反饋信號(hào)，并且輸出誤差信號(hào)； c.被配置為接收所述求和電路的所述誤差信號(hào)并且生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制器電路； d.被配置為接收所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)電路，其中當(dāng)所述開(kāi)關(guān)電路從所述電源汲取功率時(shí)，使用所述低頻調(diào)制信號(hào)調(diào)制所述誤差信號(hào)；以及 e.耦合于所述開(kāi)關(guān)電路的輸出電路，所述輸出電路被配置為輸出所述調(diào)節(jié)的電壓信號(hào)，其中所述控制器電路使用所述調(diào)制的誤差信號(hào)用以充分地降低所述開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)頻率中的諧波分布。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述預(yù)定頻率包括在2-9Khz范圍內(nèi)的頻率。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述控制器電路被配置為生成用于控制所述開(kāi)關(guān)電路的占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率轉(zhuǎn)換器，進(jìn)一步包括被配置為供應(yīng)所述反饋信號(hào)至所述求和電路的反饋元件，其中所述反饋信號(hào)代表在所述輸出電路處的輸出電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述求和電路包括運(yùn)算放大器。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述開(kāi)關(guān)電路包括晶體管。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述頻率調(diào)制電路包括信號(hào)發(fā)生器。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述求和電路被配置為當(dāng)所述開(kāi)關(guān)電路沒(méi)有從所述電源汲取功率時(shí)停止使用所述低頻調(diào)制信號(hào)調(diào)制所述誤差信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述頻率調(diào)制電路被配置為當(dāng)所述開(kāi)關(guān)電路沒(méi)有從所述電源汲取功率時(shí)停止生成所述低頻調(diào)制信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02M1/44GK103490608SQ201310241379
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月11日
【發(fā)明者】M·特勒福斯 申請(qǐng)人:電力系統(tǒng)技術(shù)有限公司