[发明专利]用于操作谐振功率变换器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种操作谐振功率变换器的方法、一种谐振功率变换器、一种计算机可读媒质和一种程序单元。特别地，本发明涉及一种谐振类型电源的低损耗待机操作方法。 

背景技术

在诸如消费或办公电子产品的大量应用中，使用谐振电源的低功耗待机功能(LPS)是非常新颖的。在现有技术中，已经注意到了针对谐振类型电源(通常是LLC类型变换器，即电感-电感-电容变换器，LCC类型变换器，即电感-电容-电容变换器或者LLCC类型变换器，即电感-电感-电容-电容变换器)的待机操作的一些原理。 

在第一原理中，电源接近其无负载点而工作。因此，在用于谐振类型电源的最大电网电压最大切换频率的情况下，在半桥中以及在变压器中仍将存在引起损耗的相当大的无功电流(reactive current)(尤其存在于针对世界范围的电网设计中)。这些损耗是由于这样的电源的驱动器和变压器中损耗的频率相关性造成的。这种模式下的损耗可以是所需待机功率的倍数。 

在第二原理中，该谐振类型电源以触发模式操作而工作。在这种情况下，该谐振类型电源周期性地完全接通。在接通过程中，不能避免硬切换，这导致过程中损耗很大。此外，触发模式操作下的控制回路只有在未能变换功率的时间段之后才锁定。这进一步降低了功率变换的效率并且其需要更大的输出滤波器。 

最后的原理需要仅以待机模式工作的附加变换器。很明显，这会引入附加的部件和成本。 

需要一种操作谐振功率变换器的方法、一种谐振功率变换器、一种计算机可读媒质和一种程序单元，该方法和谐振功率变换器特别地在驱动低负载时能够使待机操作具有低功耗。 

发明内容

可以利用根据独立权利要求的一种操作谐振功率变换器的方法、一种谐振功率变换器、一种计算机可读媒质和一种程序单元来满足上述需求。 

根据示例性实施例，一种操作谐振电源的方法包括按照不连续的方式控制谐振电源。 

根据示例性实施例，一种谐振电源包括第一开关元件和至少一个储能元件，其中该谐振电源适于以不连续的方式控制。 

根据示例性实施例，提供了一种计算机可读媒质，其中储存了用于控制谐振电源的程序，该程序在由处理器执行时适于控制包括以不连续的方式控制谐振电源的方法。 

根据示例性实施例，提供了一种用于控制谐振电源的程序单元，该程序在由处理器执行时适于控制包括以不连续的方式控制谐振电源的方法。 

已知的谐振电源和这种谐振电源的控制方法依赖于能量转移周期循环被重复的事实，即在由该方法控制的能量转移的第一周期之后，重复相同的控制步骤。特别地，在该谐振电源的工作期间，反复地切换例如晶体管的开关，而可以无损耗地不停地进行这种切换。在所谓的电感-电感-电容变换器(LLC变换器)的情况下，连续切换该LLC变换器的初级侧半桥的开关，并且储存在电感和电容中的能量之和不等于零。 

相反，根据示例性实施例，提供了一种不连续切换的方法。即，在初始的初始化之后，如果是LLC变换器，则可以无损耗地停止初级半桥的开关元件的切换。特别地，在控制中，可以在定义好的切换点处停止切换。这些点是表示谐振电源系统的电容的电压和电流的状态图处于原点时的时间点。另外，如果是LLC变换器，则一般地，能量在LLC变换器的不同谐振元件之间连续地振荡，所述谐振元件例如LLC变换器的电感和电容。特别地，储存在电感和电容中的能量之和可以为零。 

根据该方法的示例性实施例，即使是对于非常小的待机负载，例如零输出功率，也可以获得良好的效率值。这仅通过选择更加精细的控制方法而无需实施附加的部件就可以实现，该控制方法即不连续地切换该谐振电源的开关元件的控制方法。 

以下描述了操作谐振电源的方法的其它示例性实施例。然而，这些实施例还适用于谐振电源、计算机可读媒质和程序单元。 

根据该方法的另一个示例性实施例，该谐振电源包括第一开关元件、至少一个储能元件，并且所说的不连续的控制包括以其中第一开关元件可以进行软切换的方式，通过将能量从至少一个储能元件转移到第一开关元件来初始化待机操作。优选的是，该方法还包括软切换该第一开关元件，例如零电压切换。