[发明专利]高效电源转换器系统

说明书

技术领域

本发明涉及电源转换，尤其涉及高效电源转换器系统。

背景技术

电源转换器对于许多现代电子设备来说是必需的。在其他能力中， 电源转换器能向下调节电压电平(降压型转换器)或者向上调节电压电 平(升压型转换器)。电源转换器还可以从交流(AC)电源转换成直流 (DC)电源，或相反。电源转换器通常利用一个或多个开关器件，诸如 晶体管来实现，开关器件接通和断开来将电力传递到转换器的输出。当 这样的开关在某些条件下接通和断开时，可能发生很大的损耗。在电源 转换器中还可能由于通过具有相关的前向传导功率损耗的各种电路元 件(例如，二极管)的电流流动，发生损耗。希望减小这种损耗或使得 这种损耗最小。而且，各种政府管理机构已经命令了对功率因数校正 (PFC)的使用，以满足一些应用中的标准(例如，EN61000-3-2谐波控 制)。

发明内容

根据本发明的一个实施例，电源转换器系统包括可操作来连接到交 流(AC)电源的第一输入端和第二输入端，以及输出端，输出电压可在 该输出端被提供给负载。第一电感器和第一二极管串联连接在第一输入 端和输出端之间。第二电感器和第二二极管串联连接在第二输入端和输 出端之间。第一开关连接到第一电感器和第一二极管，第二开关连接到 第二电感器和第二二极管。第一开关和第二开关交替地起到升压开关和 同步整流器的作用，以便在电源转换器系统的操作期间对第一电感器和 第二电感器进行充电和放电。在电源转换器系统的操作期间，辅助网络 可操作来为第一开关和第二开关两者提供零电压开关(ZVS)和零电流 开关(ZCS)条件。

根据本发明的另一实施例，电源转换器系统包括可操作来连接到交 流(AC)电源一端的第一输入端和可操作来连接到AC电源另一端的第 二输入端。输出电压可被提供给在输出端处的负载。第一升压电感器和 第一升压二极管串联连接在第一输入端和输出端之间。第二升压电感器 和第二升压二极管串联连接在第二输入端和输出端之间。第一开关可操 作来起到升压开关的作用，来在AC电源的第一半周期内对第一升压电 感器进行充电和放电。第二开关可操作来起到升压开关的作用，来在AC 电源的第二半周期内对第二升压电感器进行充电和放电。辅助网络可操 作来分别在AC电源的第一半周期和第二半周期内，为第一开关和第二 开关两者提供零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)条件。

根据本发明的又一实施例，电源转换器系统包括可操作来连接到交 流(AC)电源的第一输入端和第二输入端，以及输出端，输出电压可在 该输出端被提供给负载。第一电感器和第一二极管串联连接在第一输入 端和输出端之间。第二电感器和第二二极管串联连接在第二输入端和输 出端之间。第一开关连接到第一电感器和第一二极管，而第二开关连接 到第二电感器和第二二极管。第一开关和第二开关交替地起到升压开关 和同步整流器的作用，以在电源转换器系统的操作期间对第一电感器和 第二电感器进行充电和放电。电源转换器系统包括用于在电源转换器系 统的操作期间为第一开关和第二开关两者提供零电压开关(ZVS)和零 电流开关(ZCS)条件的装置。

从以下附图、说明和权利要求，本发明的重要技术优点对于本领域 技术人员来说是显而易见的。

附图说明

为了更全面的理解本发明并且为了进一步的特征和优点，现在将结 合附图对下面说明进行参考。

图1是根据本发明一个实施例的电源转换器系统的实施的示意图。

图2是根据本发明的一个实施例的，图1所示的电源转换器系统的 实施的示意性时序图。

图3是根据本发明的一个实施例的电源转换器系统的示意性波形 图。

图4到图6是根据本发明的一个实施例的电源转换器系统的示意性 波形图。

图7是根据本发明的一个实施例的电源转换器系统的另一实施的示 意图。

图8是根据本发明的一个实施例的，图7所示的电源转换器系统的 实施的示意性时序图。

图9是根据本发明的一个实施例的电源转换器系统的另一实施的示 意图。

图10是根据本发明的一个实施例的，图9所示的电源转换器系统 的实施的示意性时序图。

图11是根据本发明的一个实施例的，具有功率因数校正(PFC)控 制的电源转换器系统的实施的示意图。