[实用新型]升压功率变换器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种升压功率变换器系统，并且更为具体地，涉及一种在不连续导通模式中具有高压侧有源阻尼的升压功率变换器。 

背景技术

升压功率变换器是开关型电源的一种类型，其将输入直流(DC)电压转换为更高的、具有相同极性的输出DC电压。升压功率变换器可以在不连续导通模式下工作，其中，在开关循环的一部分，流过电感器的电流为零。当电感器的电流达到零时，由于功率开关和整流二极管中的寄生电容的影响，功率变换器将产生环流(ring)或振荡。这个环流使得变换器的控制回路变得不稳定并且降低变换效率。此外，当升压变换器用于有效功率因数修正时，这个环流可以在线路电流中引入杂散谐波，从而导致所不期望的功率因数的减少。 

针对这个问题的一种解决方式是使用无源电阻-电容(RC)网络，无源RC将变换器开关节点接地，其减弱该振荡。然而，在集成解决方案的情况下，这种方法需要相对大的电容器，从而占用很多芯片面积，或者在分立元件解决方案的情况下，这种方法需要额外的外部元件。另一种方法是在变换器开关节点和地之间使用有源阻尼(即，低侧阻尼开关)，但是这种方法浪费了功率并且降低了变换器效率。 

实用新型内容

本实用新型提供一种升压功率变换器系统，包括：输入电压高压侧节点；电感器，其在所述电感器的第一端部处耦合到所述输入电压高压侧节点；功率开关，其在所述电感器的第二端部处耦合到所述电感器；驱动电路，其被配置成对所述功率开关进行控制，以使得当负载电流下降到临界导通阈值以下时， 所述升压功率变换器系统在不连续导通模式下进行操作；以及阻尼开关，其被配置成使得电流从所述电感器的所述第二端部处的所述功率开关流向所述输入电压高压侧节点，其中，当所述功率开关断开时，所述阻尼开关闭合，并且当所述功率开关闭合时，所述阻尼开关断开。 

优选地，所述升压功率变换器系统可进一步包括：电流监视电路，其被配置成对流过所述电感器的电流进行监视；以及，过零检测电路，其耦合至所述电流监视电路，所述过零检测电路被配置成检测流过所述电感器的所述电流的过零，其中，当检测到所述过零时，闭合所述阻尼开关。 

优选地，在所述升压功率变换器系统处于闭合状态时，所述阻尼开关的电阻可约为欧姆，其中，L是所述电感器的值，以亨利为单位，并且C_SW为在所述电感器的所述第二端部处的寄生电容的值，以法拉第为单位。 

优选地，在所述升压功率变换器系统处于闭合状态时，所述阻尼开关的电阻值可大于欧姆，其中，L是所述电感器的值，以亨利为单位，并且C_SW为在所述电感器的所述第二端部处的寄生电容的值，以法拉第为单位。 

优选地，在所述升压功率变换器系统中，所述功率开关可被配置为整流电路的有源元件，所述整流电路与所述阻尼开关串联。其中，所述整流电路优选地可被配置成为异步整流电路。 

优选地，在所述升压功率变换器系统中，所述阻尼开关可以是可控电阻器。 

一种电子设备，包括：输入电压高压侧节点；电感器，其与所述输入电压高压侧节点在所述电感器的第一端部处耦合；功率开关，其与所述电感器在所述电感器的第二端部处耦合；驱动电路，其被配置成对所述功率开关进行控制，以使得当负载电流下降到临界导通阈值以下时，所述电子设备在不连续导通模式下进行操作；以及阻尼开关，其被配置成使得电流从所述电感器的所述第二端部处的所述功率开关流向所述输入电压高压侧节点，其中，当所述功率开关断开时，所述阻尼开关闭合，并且当所述功率开关闭合时，所述阻尼开关断开。 

优选地，所述电子设备可进一步包括：电流监视电路，其被配置成对流过 所述电感器的电流进行监视；以及过零检测电路，其耦合至所述电流监视电路，所述过零检测电路被配置成检测流过所述电感器的所述电流的过零，其中，当检测到所述过零时，闭合所述阻尼开关。 

优选地，在所述电子设备处于闭合状态时，所述阻尼开关的电阻可约为 欧姆，其中，L为所述电感器的值，以亨利为单位，并且C_SW为在所述电感器的所述第二端部处的寄生电容的值，以法拉第为单位。 

优选地，在所述电子设备处于闭合状态时，所述阻尼开关的电阻值可大于 欧姆，其中，L为所述电感器的值，以亨利为单位，并且C_SW为在所述电感器的所述第二端部处的寄生电容的值，以法拉第为单位。 

优选地，在所述电子设备中，所述功率开关可被配置为整流电路的有源元件，所述整流电路与所述阻尼开关串联。