[发明专利]具有倍流整流器的谐振功率转换器及相关方法

权利要求书

1.一种功率转换器(10)，包括：

-变压器(T1)，具有一次绕组和二次绕组；

-一次侧开关电桥布置，包括能够在开关频率(fsw)开关以驱动所述变压器(T1)的一次绕组的至少两个开关(S1，S2)，所述一次侧开关电桥布置包括至少一个去耦电容器(Cr1，Cr2)；以及

-二次侧整流滤波级，耦合到所述变压器(T1)的二次绕组，其中，所述二次侧整流滤波级包括具有至少一个电感器(Lr1，Lr2)的倍流器，其中，所述至少一个去耦电容器(Cr1，Cr2)以及所述倍流器中的所述至少一个电感器(Lr1，Lr2)构成谐振频率范围包含所述开关频率(fsw)的谐振回路电路，由此所述转换器呈现出由所述开关频率(fsw)在所述谐振频率范围内的位置(Q)定义的增益。

2.如权利要求1所述的转换器，其中，所述至少一个去耦电容器(Cr1，Cr2)连接到地、连接到所述转换器(10)的输入电压(Vin)或者连接在所述一次侧开关电桥布置与所述变压器之间。

3.如权利要求1或2所述的转换器，其中，所述一次侧开关电桥(S1，S2；Cr1，Cr2)布置为半桥布置。

4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的转换器，其中，所述一次侧开关电桥布置包括两个去耦电容器(Cr1，Cr2)。

5.如权利要求4所述的转换器，其中，所述谐振回路电路包括所述一次侧开关电桥布置中的所述两个去耦电容器(Cr1，Cr2)以及所述二次侧整流滤波级的所述倍流器中的两个电感器(Lr1，Lr2)。

6.如在前权利要求中任一权利要求所述的转换器，包括：耦合到所述开关以改进ZVS性能和/或EMI行为的电容(Cp1，Cp2)。

7.如在前权利要求中任一权利要求所述的转换器，其中，所述二次侧整流滤波级包括输出二极管(D1，D2)、以及与所述输出二极管(D1，D2)并联的电容器。

8.如在前权利要求中任一权利要求所述的转换器，包括：与所述变压器(T1)的二次绕组串联连接的至少一个电容器。

9.如权利要求8所述的转换器，其中，与所述变压器(T1)的二次绕组串联连接的所述至少一个电容器包括在所述谐振回路电路中。

10.如在前权利要求中任一权利要求所述的转换器，其中，所述二次侧整流滤波级包括提供同步整流的开关装置。

11.如在前权利要求中任一权利要求所述的转换器，包括：

-反馈电路(K)，对由所述转换器(10)驱动的负载的改变敏感；以及

-开关驱动装置(VCO，INV)，耦合到所述反馈电路(K)，以控制所述开关(S1，S2)的开关频率(fsw)，以改变所述开关频率(fsw)在所述谐振频率范围内的位置，从而调整所述转换器的增益以及维持所述转换器(10)的输出功率等级而与所述转换器(10)驱动的负载的所述改变无关。

12.一种用于操作功率转换器(10)的方法，所述功率转换器(10)包括：

-变压器(T1)，具有一次绕组和二次绕组；

-一次侧开关电桥布置，包括能够在开关频率(fsw)开关以驱动所述变压器(T1)的一次绕组的至少两个开关(S1，S2)，所述一次侧开关电桥布置包括至少一个去耦电容器(Cr1，Cr2)；以及

-二次侧整流滤波级，耦合到所述变压器(T1)的二次绕组，其中，所述二次侧整流滤波级包括具有至少一个电感器(Lr1，Lr2)的倍流器，

所述方法包括以下步骤：

-选择所述至少一个去耦电容器(Cr1，Cr2)以及所述倍流器中的所述至少一个电感器(Lr1，Lr2)，以构成谐振频率范围包含所述开关频率(fsw)的谐振回路电路，以及

通过选择所述开关频率(fsw)在所述谐振频率范围内的位置(Q)来选择所述转换器的增益。