[发明专利]开关式电源以及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关式电源以及由两个半桥转换器制造全桥转换器的方法。该设计允许标准半桥转换器单独使用或与另一转换器结合构成全桥转换器。

背景技术

用于电信工业的传统AC/DC开关式电源遵循一般的基于两个个体级联电力转换器的设计。第一电力转换级典型地执行功率因数校正(PFC)功能，并几乎唯一地基于非隔离升压转换器拓扑。第二电力转换级执行电隔离以及电压变换/控制的功能。多个显然不同的电路拓扑已经成功用于执行第二级的转换。通常使用的某些拓扑为：单开关前向转换器、二开关前向转换器、半桥转换器、全桥转换器。这些转换器可使用电力开关晶体管和/或二级管的软或硬开关，在本说明书中凡是提到转换器将包括任一种开关技术。

不同的电力转换器拓扑构成了一系列的设计方案，较为简单的拓扑最好地满足了小电源中的低部件数的需求，较为复杂的拓扑由于其在大电源中的提高的性能证实了其增加的复杂性是合理的。

提供一系列不同电力等级解决方案的电源制造商因此将倾向于面临开发多种不同产品解决方案的需求，通常基于一系列不同的电力转换拓扑。这些设计方案各自具有其监督工程成本(intendant engineering costs)：设计确认、符合性测试、制造支持以及产品支持。任何可导致简单的可缩放(scalable)产品设计的工程解决方案可减少这种工程成本，并获取大量制造的效率。

本发明的目的在于提供一种减少设计成本并提供相对较为简单且成本更为有效的一系列电源的设计，或至少向公众提供有用的选择。

发明内容

根据第一实施形态，提供了一种开关式电源，其包含：

互联以构成全桥转换器的第一与第二半桥转换器；以及

控制电路，其用于控制第一与第二控制器。

根据另一实施形态，提供了一种制造开关式电源的方法，其包含：

a.提供两个独立的半桥转换器；

b.提供控制电路；

c.连接半桥转换器，以便构成全桥转换器；以及

d.以这样的方式将控制电路的驱动输出连接到半桥转换器的相应的开关：使得其驱动作为全桥的转换器。

附图说明

附图并入说明书并构成说明书的一部分，其示出了本发明的实施例，并与上面给出的对本发明的概括介绍以及下面给出的对实施例的详细介绍一起用于阐释本发明的原理。

图1示出了两级电源，升压的第一级之后为半桥转换器，以及

图2示出了具有通过组合图1所示的两个电源而形成的全桥转换器的电源。

具体实施方式

图1示出了电源1，其具有升压的转换器级2，其后是半桥转换器3。半桥转换器3的开关4与5以及升压转换器2的开关6受到控制电路7的驱动。从控制电路7到开关4与5的驱动信号可通过信号隔离变压器等现有技术中已知的装置隔离。控制电路7监视输出电压和电流并对开关4与5进行控制，以便将被监视的输出电流和电压引向希望值。开关4与5受到彼此作为对方的逻辑反像(logical inverse)的信号的驱动，使得它们被交替开通以及断开。输入电压和/或电流也可受到监视，且开关6可受到控制，以便实现功率因数校正(PFC)。

变压器9的原方线圈8被连接在半桥的输出与在电容器10及11间限定的中间电压点之间。变压器9的输出于是由整流器12进行整流并由滤波器进行滤波，滤波器由电感器13与电容器14构成。

当需要较高电力应用时，两个这样的电源可并联连接(即，AC输入并联连接，且DC输出并联连接)。然而，这可能需要两个控制电路，并可能不能具有全桥运行的优点。

图2示出了这样的布置：其中，两个图1所示类型的转换器连接在一起，以便形成全桥转换器输出级。电源15与16互联以形成全桥转换器，两个转换器均由共用的控制电路17驱动。

到转换器的AC输入通过线18与19并联连接。输出通过线29与30并联连接。转换器的DC轨(rail)通过线20与28并联连接。升压转换器的开关6a与6b共同地受到控制电路17的驱动。上开关4a与下开关5b经由线23与24共同地受到控制电路17的非反向输出的驱动。下开关5a与上开关4b可经由控制电路17的线25与26共同地受到驱动。