[发明专利]响应于负载变化具有频率变化的AC-DC开关功率变换器

说明书

技术领域

本发明涉及响应于负载变化来变化AC-DC开关功率变换器的操作频率。

背景技术

本部分提供涉及本公开的背景信息，这些信息并不一定是现有技术。

AC-DC开关功率变换器典型地包括用于选择性地将输入AC电源连接到变换器电路的一个或更多个功率开关。每个功率开关通常由具有恒定频率和可变占空比的驱动信号控制。通过调节驱动信号的占空比，变换器的输出功率受到控制。

发明内容

本部分提供本公开的综述，且并不是本发明全部范围和所有特征的综合公开。

根据本公开的一个方面，公开了一种操作AC-DC开关功率变换器的方法，该AC-DC开关功率变换器具有由驱动信号控制的至少一个功率开关，该驱动信号具有开关频率。该方法包括监控开关功率变换器的输出功率；判断输出功率是否降低到阈值水平之下；以及响应于输出功率降低到该阈值水平之下，在满足开关功率变换器的操作条件时，将驱动信号的开关频率从第一开关频率变化为第二开关频率。

根据本公开的另一方面，一种AC-DC开关功率变换器包括用于耦合到整流AC电压的输入、用于向负载提供输出功率的输出、耦合在该输入和输出之间且包括至少一个功率开关的功率电路以及控制器。该控制器配置成：使用具有开关频率的驱动信号控制功率开关；判断输出功率是否降低到阈值水平之下；以及响应于输出功率降低到阈值水平之下，在满足开关功率变换器的操作条件时，将驱动信号的开关频率从第一开关频率变化为第二开关频率。

其他应用性领域将从此处提供的描述变得显现。应当理解，本公开的各个方面可以独立地实施或与一个或更多其他方面组合地实施。还应当理解，本概述中的描述和特定示例仅用于说明目的且并不限制本公开的范围。

附图说明

此处描述的附图仅用于所选实施例而非全部可能实施例的说明目的，且并不旨在限制本公开的范围。

图1是根据本公开的一个方面操作AC-DC开关功率变换器的方法的框图。

图2是根据本公开的一个示例性实施例的AC-DC开关功率变换器的框图。

图3是根据本公开的另一示例性实施例的PFC升压变换器的框图。

图4A-4C是说明当负载电流降低到阈值电流水平之下时图3的变换器的开关频率中的降低的波形图。

图5A-5D是说明当负载电流维持在阈值电流水平之下最小时间周期时开关频率中的降低的波形图。

图6A-6D是说明不导致开关频率变化的动态负载条件的波形图。

图7A-7D是说明当负载电流增加到电流阈值水平之上时开关频率中的增加的波形图。

图8A-8D是说明响应于在低负载条件期间开始的动态负载条件的开关频率中的增加的波形图。

具体实施方式

现在将参考附图更完整地描述示例性实施例。

提供示例性实施例是为了使得本公开将被本领域技术人员彻底理解且向本领域技术人员传达本发明的范围。提出诸如特定组件、装置和方法的示例的很多特定细节是为了提供本公开的示例性的透彻的理解。对于本领域技术人员而言，很明显，不必采用特定细节，示例性实施例可以以很多不同形式实施且其并不应理解为限制了本公开的范围。在一些示例性实施例中，并不详细描述公知的处理、公知的装置结构和公知的机制。

此处使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的而并不表示限制。当在此使用时，除非上下文明确指明，单数形式“一”、“一个”和“该”可以包括复数形式。术语“包含”及其动名词、“包括”以及“具有”是包含性的且因此指定陈述的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，而不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其组合的存在。除非明确指定为表现顺序，此处描述的方法步骤、处理和操作不应理解成必须要求它们以讨论或示意的特定顺序表现。还应当理解可以采用附加或备选步骤。

当元件或层被称为“在...上”、“啮合到”、“连接到”或“耦合到”另一元件或层时，它可以直接位于其他元件或层上，啮合、连接或耦合到其他元件或层，或者可以存在中间元件和/或层。与此对照，当元件被称为“直接位于...上”、“直接啮合到”、“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词汇应以类似的方式理解(例如“在...之间”与“直接在...之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。当在此使用时，术语“和/或”包括一个或更多相关列举项的任意和所有组合。