[实用新型]用于谐振电源转换器的功率极限电路

说明书

本实用新型题为“用于谐振电源转换器的功率极限电路”。本实用新型公开了一种电路，所述电路包括电感器‑电感器‑电容器(LLC)储能电路和激励电路。所述LLC储能电路包括第一电感器和第二电感器、电容器、以及变压器的初级线圈。所述第一电感器与所述第二电感器串联耦接，所述第二电感器与所述电容器串联耦接，并且所述初级线圈与所述第二电感器并联耦接。所述电路可被结合到电源转换器中以根据所述电源转换器的输出功率的准确实时估计来提供功率极限检测。

相关专利申请的交叉引用

本实用新型要求于2017年8月7日提交的美国非临时申请No.15/670,236的优先权，该申请以引用方式并入本文以用于所有目的。

技术领域

本公开整体涉及电源电路，并且更具体地讲，涉及检测电源转换器(例如，直流(DC)到DC谐振转换器)的输出功率何时超过功率极限。

背景技术

本公开整体涉及电子器件，并且更具体地涉及用于向电子设备提供功率的电路和方法。此类电路可包括DC到DC转换器，诸如DC到DC电感器-电感器-电容器(LLC)谐振转换器。

DC到DC LLC谐振转换器电路可具有功率极限以保护电路免受过度功率需求损坏，或者允许电路响应于功率需求变高而改变操作模式。然而，在现有电路中，可能基于并不总是反映输出的功率的实际量的测量来施加功率极限。

例如，DC到DC LLC谐振转换器可仅基于初级侧电流的值的积分来检测过功率情况(即，可确定输出功率已超过功率极限)。然而，由于功率输出可能取决于初级侧电流和开关频率，所以当DC到DC LLC谐振转换器的开关频率改变时，积分的初级侧电流值可能不会准确地反映输出功率。因此，仅基于积分的初级侧电流值的功率保护可在功率极限尚未被超过时不时地被激活，或者在功率极限已被超过时无法被激活。

因此，根据实际输出功率的可靠估计，期望在DC到DC LLC谐振转换器中提供功率极限保护。

实用新型内容

本公开涉及控制电源转换器，并且具体地讲，涉及使用电源转换器的输出功率的估计来检测功率极限条件。

在一个实施方案中，电路包括电感器-电感器-电容器(LLC)储能电路和激励电路。LLC储能电路包括第一电感器、第二电感器、电容器、以及变压器的初级线圈。第一电感器与第二电感器串联耦接，第二电感器与电容器串联耦接，并且变压器的初级线圈与第二电感器并联耦接。激励电路包括振荡器，该振荡器用以接收反馈信号并且根据反馈信号生成具有开关周期的时钟信号；第一开关，该第一开关用以在时钟信号的第一阶段期间从输入电压向LLC储能电路供电；第二开关，该第二开关用以在时钟信号的第二阶段期间配置环形电路中的LLC储能电路的部件；以及极限信号发生电路，该极限信号发生电路用以根据积分电流感测信号的值和开关周期的持续时间来检测功率极限条件。积分电流感测信号对应于提供给LLC储能电路的电流随时间推移的积分。

在一个实施方案中，积分电流感测信号对应于电容器两端的电压。

在一个实施方案中，电路还包括电流感测电路，该电流感测电路用以生成对应于由激励电路提供给LLC储能电路的电流的值的电流感测信号；以及积分器电路，该积分器电路用以通过随时间推移对电流感测信号进行积分来生成积分电流感测信号。

在一个实施方案中，极限信号发生电路包括斜坡信号发生电路，该斜坡信号发生电路用以根据开关周期来生成恒定的dv/dt阈值信号；以及比较器电路，该比较器电路用以根据恒定dv/dt阈值信号与积分电流感测信号的比较来检测功率极限条件。

在一个实施方案中，斜坡信号发生电路在时钟信号的第一阶段期间以预定的恒定速率增加信号。

在一个实施方案中，斜坡信号发生电路在时钟信号的第二阶段期间将阈值信号设置为预定常数。在一个实施方案中，预定常数是零伏特。