304開啟 時，能量被存儲在變壓器300中。當(dāng)開關(guān)器件304被關(guān)斷時，變壓器300的能量通過整流器 305在功率轉(zhuǎn)換器的輸出處被放電至電容器306以及負(fù)載307,而使得在負(fù)載307出現(xiàn)輸出 電壓Vott。如圖4所示，此時在變壓器300的初級繞組301中依據(jù)輸出電壓Vott以及變壓器 300的匝數(shù)比產(chǎn)生反射電壓Vk。因此，一旦開關(guān)器件304被關(guān)斷，跨接至開關(guān)器件304的電 壓Vd就等于體電壓Vbim加上反射電壓Vk。對應(yīng)于電壓Vd的能量被存儲在開關(guān)器件304的 寄生電容器308中。在放電周期Tds之后，變壓器300的能量被完全釋放，存儲在寄生電容 器308中的能量通過變壓器300的初級繞組301流回到體電壓Vbuu5。表示如開關(guān)器件304 的漏極-源極電容或者變壓器300的繞組電容的所有適用寄生電容Cj的電容308以及初 級繞組301的電感Lp形成諧振槽，其諧振頻率fK可以如等式（Ia)所描述：
【主權(quán)項】
1. 一種方法，被配置為對開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器進(jìn)行操作，其中所述功率轉(zhuǎn)換器可操作 為以所述功率轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)元件的可變開關(guān)頻率將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓；所述方法 包括： 定義最小開關(guān)頻率閾值和最大開關(guān)頻率閾值中的至少一個； 當(dāng)所述開關(guān)元件處于關(guān)斷狀態(tài)時，檢測所述開關(guān)元件上的電壓中出現(xiàn)的谷值；以及 在準(zhǔn)諧振模式中，當(dāng)出現(xiàn)第n個連續(xù)谷值時開啟所述開關(guān)元件，n是大于或等于1的整 數(shù)，使得所述實際開關(guān)頻率為以下各項中的至少一項：低于所述最大開關(guān)頻率閾值和高于 所述最小開關(guān)頻率閾值；或者 在強制開關(guān)頻率模式中，開啟所述開關(guān)元件以使得所述實際開關(guān)頻率為所述最大開關(guān) 頻率或所述最小開關(guān)頻率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述最小開關(guān)頻率閾值、所述最大開關(guān)頻率閾值、 谷值數(shù)量以及來自所述準(zhǔn)諧振模式和所述強制開關(guān)頻率模式的開關(guān)操作模式中的至少一 項根據(jù)所述功率轉(zhuǎn)換器的至少一個參數(shù)被控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述功率轉(zhuǎn)換器的所述參數(shù)包括所述功率轉(zhuǎn)換器 的負(fù)載條件和反饋條件中的至少一個。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述功率轉(zhuǎn)換器根據(jù)所述功率轉(zhuǎn)換器的至少一個 負(fù)載條件而以準(zhǔn)諧振模式和強制開關(guān)頻率模式以外的附加操作模式被操作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法， 其中所述至少一個負(fù)載條件由所述谷值數(shù)量n表示，并且n與至少一個閾值谷值數(shù)量 進(jìn)行比較；以及 其中所述操作模式在所述谷值數(shù)量超過或低于所述至少一個閾值谷值數(shù)量時被改變。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述附加操作模式是突發(fā)模式。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在所述強制開關(guān)頻率模式中，所述功率轉(zhuǎn)換器的 開關(guān)頻率是恒定的，并且所述功率轉(zhuǎn)換器的峰值主電流是可變的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在所述強制開關(guān)頻率模式中，所述功率轉(zhuǎn)換器的 峰值主電流是恒定的，并且所述功率轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率是可變的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述功率轉(zhuǎn)換器根據(jù)脈沖寬度調(diào)制方案被開關(guān)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中在所述附加操作模式中，所述功率轉(zhuǎn)換器根據(jù)脈 沖寬度調(diào)制方案被開關(guān)。
11. 一種開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器，其可操作為將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，包括： 可控開關(guān)元件，被配置為以可變開關(guān)頻率進(jìn)行操作；以及 開關(guān)控制單元，被配置為對所述開關(guān)元件進(jìn)行控制；所述開關(guān)控制單元進(jìn)一步被配置 為： 接收所定義的最小開關(guān)頻率閾值和所定義的最大開關(guān)頻率閾值中的至少一個； 當(dāng)所述開關(guān)元件處于關(guān)斷狀態(tài)時，檢測所述開關(guān)元件上的電壓中出現(xiàn)的谷值；以及 在準(zhǔn)諧振模式中，當(dāng)出現(xiàn)第n個連續(xù)谷值時開啟所述開關(guān)元件，n是大于或等于1的整 數(shù)，使得所述實際開關(guān)頻率為以下各項中的至少一項：低于所述最大開關(guān)頻率閾值和高于 所述最小開關(guān)頻率閾值；或者 在強制開關(guān)頻率模式中，開啟所述開關(guān)元件以使得所述實際開關(guān)頻率為所述最大開關(guān) 頻率或所述最小開關(guān)頻率。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述最小開關(guān)頻率閾值、所述最大開關(guān) 頻率閾值、谷值數(shù)量以及來自所述準(zhǔn)諧振模式和所述強制開關(guān)頻率模式的開關(guān)操作模式中 的至少一項是根據(jù)所述功率轉(zhuǎn)換器的至少一個參數(shù)可控的。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述功率轉(zhuǎn)換器的所述參數(shù)包括所述功 率轉(zhuǎn)換器的負(fù)載條件和反饋條件中的至少一個。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述功率轉(zhuǎn)換器被配置為根據(jù)所述功率 轉(zhuǎn)換器的至少一個負(fù)載條件而以準(zhǔn)諧振模式和強制開關(guān)頻率模式以外的附加操作模式被 操作。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的功率轉(zhuǎn)換器， 其中所述至少一個負(fù)載條件由所述谷值數(shù)量n表示，并且n與至少一個閾值谷值數(shù)量 進(jìn)行比較；以及 其中所述功率轉(zhuǎn)換器被配置為在所述谷值數(shù)量超過或低于所述至少一個閾值谷值數(shù) 量時改變其操作。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述附加操作模式是突發(fā)模式。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述功率轉(zhuǎn)換器在所述強制開關(guān)頻率模 式中被配置為保持其開關(guān)頻率恒定并且改變其峰值主電流。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述功率轉(zhuǎn)換器在所述強制開關(guān)頻率模 式中被配置為保持其峰值主電流恒定并且改變其開關(guān)頻率。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述功率轉(zhuǎn)換器被配置為根據(jù)脈沖寬度 調(diào)制方案進(jìn)彳丁開關(guān)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中在所述附加操作模式中，所述功率轉(zhuǎn)換 器被配置為根據(jù)脈沖寬度調(diào)制方案進(jìn)行開關(guān)。
21. -種計算機可讀存儲設(shè)備，存儲計算機可執(zhí)行指令，所述計算機可執(zhí)行指令響應(yīng)于 執(zhí)行而使處理組件用以： 存儲最小開關(guān)頻率閾值和最大開關(guān)頻率閾值中的至少一個； 當(dāng)開關(guān)元件處于關(guān)斷狀態(tài)時，檢測所述開關(guān)元件上的電壓中出現(xiàn)的谷值；以及 在準(zhǔn)諧振模式中，當(dāng)出現(xiàn)第n個連續(xù)谷值時開啟所述開關(guān)元件，n是大于或等于1的整 數(shù)，使得所述實際開關(guān)頻率為以下各項中的至少一項：低于所述最大開關(guān)頻率閾值和高于 所述最小開關(guān)頻率閾值，或者在強制開關(guān)頻率模式中，開啟所述開關(guān)元件以使得所述實際 開關(guān)頻率為所述最大開關(guān)頻率或所述最小開關(guān)頻率。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的計算機可讀存儲設(shè)備，其中所述最小開關(guān)頻率閾值、所述 最大開關(guān)頻率閾值、谷值數(shù)量以及來自所述準(zhǔn)諧振模式和所述強制開關(guān)頻率模式的開關(guān)操 作模式中的至少一項根據(jù)功率轉(zhuǎn)換器的至少一個參數(shù)被控制。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機可讀存儲設(shè)備，其中所述功率轉(zhuǎn)換器的所述參數(shù)包 括所述功率轉(zhuǎn)換器的負(fù)載條件和反饋條件中的至少一個。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的計算機可讀存儲設(shè)備，其中功率轉(zhuǎn)換器根據(jù)所述功率轉(zhuǎn)換 器的至少一個負(fù)載條件而以準(zhǔn)諧振模式和強制開關(guān)頻率模式以外的附加操作模式被操作。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的計算機可讀存儲設(shè)備， 其中所述至少一個負(fù)載條件由所述谷值數(shù)量n表示，并且n與至少一個閾值谷值數(shù)量 進(jìn)行比較；以及 其中所述操作模式在所述谷值數(shù)量超過或低于所述至少一個閾值谷值數(shù)量時被改變。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的計算機可讀存儲設(shè)備，其中所述附加操作模式是突發(fā)模 式。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機可讀存儲設(shè)備，其中在所述強制開關(guān)頻率模式中， 所述功率轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率是恒定的，并且所述功率轉(zhuǎn)換器的峰值主電流是可變的。
28. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機可讀存儲設(shè)備，其中在所述強制開關(guān)頻率模式中， 所述功率轉(zhuǎn)換器的峰值主電流是恒定的，并且所述功率轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率是可變的。
29. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的計算機可讀存儲設(shè)備，其中功率轉(zhuǎn)換器根據(jù)脈沖寬度調(diào)制 方案被開關(guān)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的計算機可讀存儲設(shè)備，其中在所述附加操作模式中，所述 功率轉(zhuǎn)換器根據(jù)脈沖寬度調(diào)制方案被開關(guān)。
【專利摘要】本發(fā)明的各實施方式總體上涉及開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換。具體地，依據(jù)一個實施例，一種對開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器進(jìn)行操作的方法，包括：定義最小開關(guān)頻率閾值和最大開關(guān)頻率閾值中的至少一個；當(dāng)開關(guān)元件處于關(guān)斷狀態(tài)時，檢測開關(guān)元件上的電壓中出現(xiàn)的谷值；以及在準(zhǔn)諧振模式中，當(dāng)出現(xiàn)第n個連續(xù)谷值時開啟開關(guān)元件(n是大于或等于1的整數(shù))以使得實際開關(guān)頻率為以下各項中的至少一項：低于最大開關(guān)頻率閾值和高于最小開關(guān)頻率閾值，或者在強制開關(guān)頻率模式中，開啟開關(guān)元件以使得實際開關(guān)頻率為最大開關(guān)頻率或最小開關(guān)頻率。
【IPC分類】H02M3-28
【公開號】CN104852579
【申請?zhí)枴緾N201510080309
【發(fā)明人】M·克呂格爾, M·法倫坎普, T·辛茨
【申請人】英飛凌科技奧地利有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年2月13日
【公告號】US20150236598