[发明专利]能量转换的改进电路

权利要求书

1、一种用减小的输入功率P_in从系统的电负载中自动获得所期望的输出功率P_o的方法，其中，P_o＝P_in-P_l+P_r，其中P_l＝所述负载中耗费的功率损耗和任意的系统损耗，P_r＝在所述期望输出功率上存储在所述负载中的剩余功率，所述方法包括以下步骤：

向所述负载提供持续的输入功率P_in，以用伴随的剩余功率P_r达到所述期望输出功率P_o；以及

使用可变速率的脉冲时间调制信号来把所述输入功率P_in自动地减少到仅足以取代所述功率损耗P_l的量，从而正好使所述剩余功率P_r维持等于所述期望功率输出P_o，从而节省输入功率并延长所述负载的寿命。

2、如权利要求1所述的方法，其中，自动地减少所述电输入功率P_in的步骤进一步包括以下步骤：

产生表示瞬时负载输出功率P_o的反馈信号；以及

使用所产生的反馈信号来产生所述输入功率P_in的脉冲时间调制(PTM)，以把施加到所述负载的输入功率P_in减小到仅足以取代所述功率损耗P_l的量，从而通过用所减小的输入功率维持所述期望负载输出功率来节省电功率。

3、如权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：

把电功率开关耦合在所述电负载与地电位之间，所述电功率开关具有源极、漏极、以及导致所述电功率开关开启和关闭的栅极；以及

向所述电功率开关的栅极施加所述脉冲时间调制信号，以使用所述脉冲时间调制信号来使所述电功率开关开启和关闭，从而减小维持所述期望输出功率所需的输入功率。

4、如权利要求3所述的方法，其中，产生表示所述期望负载输出功率P_o的反馈信号的步骤还包括以下步骤：

用产生表示所述负载的瞬时输出功率的电子反馈信号的转换器，来检测所述电产生的负载的瞬时输出功率P_o；以及

提供控制电路，其用于接收所述反馈信号并产生用于减小所述期望负载输出功率的脉冲时间调制输出信号。

5、如权利要求4所述的方法，其中，提供用于接收所述反馈信号并产生所述脉冲时间调制信号的控制电路的步骤还包括以下步骤：

产生表示负载输出功率范围的基于可变时间的参考信号；以及

将所述基于可变时间的参考信号和所生成的表示所期望的负载输出功率的反馈信号耦合到所述控制电路，从而使得当所生成的反馈信号大于所述基于可变时间的参考信号的最大值时，向所述负载供给持续的功率，并且当所生成反馈信号小于所述基于可变时间的参考信号的任意部分时，向所述电子功率开关提供所述脉冲时间调制信号以控制所述负载的输入功率。

6、如权利要求4所述的方法，其中，提供控制电路以接收所述反馈信号并产生表示所期望的负载输出功率的信号的步骤还包括以下步骤：

将所接收的反馈信号耦合到具有基极、集电极、以及发射极的放大晶体管；以及

向所述晶体管的基极提供固定的偏压，以创建基于时间的调制脉冲，所述调制脉冲没有寄生振荡、60倍交流声干扰(60cycle hum)、以及任意附加的令人讨厌的干扰信号中的任意一种。

7、如权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：

用至少两个功率级别中的一个来驱动所述晶体管，以创建耦合到所述电子功率开关的两个不同脉冲时间调制信号中的至少一个，使得至少两种不同的负载工作条件出现。

8、如权利要求7所述的方法，其中，驱动所述晶体管的步骤还包括以下步骤：

将具有不同电阻值的多个不同的电阻耦合到所述晶体管的集电极；以及

将电功率连接到具有希望的多个位置的开关，以选择所述电阻中的至少一个来改变所述负载工作条件。

9、如权利要求8所述的方法，其中，将电功率连接到开关的步骤还包括，使用旋转开关来选择所述多个不同电阻中的至少一个以改变所述晶体管工作条件的步骤。