[发明专利]转换器

说明书

技术领域

各个实施例通常涉及转换器。

背景技术

开关模式电源（SMPS）通常可能具有在整个输出功率范围上提供高的总效率以及在所谓的“无负载”操作模式下提供低待机功耗的要求，在所述无负载操作模式下没有负载连接到SMPS的输出。

在常规的SMPS中，存在通过使用尽可能少的部件来最优化系统成本的努力。通常，可以尽力优化以下三个主要准则：“高的总效率”，“低待机功耗”以及“低系统成本”。

为了实现高的总效率，常规上将谐振转换器用于主功率级，然而其通常在待机操作模式下并不实现所需的低功耗。

此外，存在实现也称为“零功率”的低于5mW的“无负载”待机功耗的努力。

在第一常规方法中，除了主功率级之外提供附加的辅助电源。该方法通常在复杂系统中（诸如在LCD电视机中）提供。主功率级在待机模式下关断。辅助电源通常针对低功率并且因而针对低功率要求负载来确定尺寸。要求更多功率的负载由主功率级提供。这导致主功率级具有多个输出级。这导致高成本，因为为特定主功率级提供了附加的DC-DC SMPS电路。

在除了主功率级之外不提供附加电源的另一种方法中，提供主功率级的特定脉冲串模式以便将平均功耗降低至最小值。然而，特定脉冲串模式具有将纹波引入到输出电压中的缺点。

通常提供各种实现概念。

在一种方法中，将来自NXP半导体公司的控制器TEA 1713提供作为用于笔记本适配器的谐振LLC转换器的主功率级的控制器。在该方法中，比较器评估从光耦合器提供的反馈输出信号。在评估的信号的水平变得低于负载阈值的情况下，产生使控制器失活的控制器失活信号。在评估的信号的水平变得高于上阈值的情况下，产生激活控制器的控制器激活信号。

该方法在另一种方法中，即在可从英飞凌科技公司（Infineon Technologies AG）获得的CoolSET电路中的有源脉冲串模式配置中的改变之处在于，比较器被集成在控制器部件中，其中比较器被配置成评估来自光耦合器的信号。

先前描述的两种方法的共同之处在于，它们提供了评估电路和控制电路，这些电路完全作用于转换器的初级侧。这些方法的一个结果在于，控制器部件通常需要在关断时段期间保持活动。因而，与其关联的功耗限制了最大关断时间。在关断时段期间将使控制器部件失活的情况下，响应于突然负载变化的响应时间可能延长，因为自身的电源可能中断了太长时间。另一个影响可能由以下事实造成：不可以在次级侧直接测量输出电压，因为包括在次级侧的调控电路和光耦合器的装置通常仅仅将误差信号发送至在初级侧的控制器部件，其中误差信号用作用于产生脉宽调制的基础。

另一种方法在SMPS的次级侧提供整个评估和控制功能。这可能导致系统成本增加。

发明内容

各个实施例提供了转换器。该转换器可以包括：变压器，包括初级侧和次级侧；初级侧电路装置，耦合到变压器的初级侧；次级侧电路装置，耦合到变压器的次级侧，其中次级侧电路装置被配置成提供输出电压和输出电流中的至少一个；第一耦合部件，被配置成向初级侧电路装置提供关于输出电压和输出电流中的至少一个的信息；其中初级侧电路装置被配置成基于接收的信息确定次级侧的状态，并且根据确定的状态产生开关控制信号；所述转换器进一步包括：开关电路，设置在次级侧；以及第二耦合部件，耦合到初级侧电路装置且耦合到开关电路，并且被配置成将来自初级侧电路装置的开关控制信号提供给开关电路，其中该开关电路耦合到初级侧电路装置以便根据开关控制信号将初级侧电路装置控制信号提供给初级侧电路装置。

附图说明

在附图中，相似的附图标记通常贯穿不同附图表示相同的部分。附图不一定符合比例，相反地通常强调图解说明本发明的原理。在以下描述中，参照以下附图描述本发明的各个实施例，在附图中：

图1示出了依照各个实施例的一个转换器；

图2示出了依照各个实施例的图1转换器的控制器；

图3示出了图解说明依照各个实施例的用于改变转换器的状态的方法的流程图；

图4示出了依照各个实施例的另一个转换器；

图5示出了依照各个实施例的又一个转换器；

图6示出了图1中所示的依照各个实施例的转换器的一个实现方式；

图7示出了依照各个实施例的开关电路的一个实现方式；

图8示出了依照各个实施例的开关电路的又一个实现方式；

图9示出了图1中所示的依照各个实施例的转换器的另一个实现方式；