[发明专利]用于多级功率转换系统中的用以改变级间功率传递的可控网络的设备和方法

说明书

本文公开了用于多级功率转换系统中的用以改变级间功率传递的可控网络的设备和方法。通过使用第一功率转换器级(102)内的可控网络(111‑113)，递送到随后的或第二功率转换器级(104)的中间功率可以被改变，使得所述多级功率转换系统(100)可以响应于满负载阶跃，同时提供改善的轻负载功率转换效率。所述第二功率转换器级(104)内的功率估计电路(122)可以向所述可控网络(111‑113)中的每个提供控制信号(C1‑CN)；所述可控网络(111‑113)进而可以提供网络信号(S1,S2)来控制递送到所述第二功率转换器级(104)的所述中间功率。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2018年12月13日提交的第62/779,352号美国临时申请的权益，所述美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及多级功率转换系统中的用以改变级间功率传递(transfer)的可控网络，并且更具体地，涉及多级交流(ac)到直流(dc)功率转换系统中的用以调整递送到串联电感器-电感器电容器(LLC)转换器的功率的可控网络。

背景技术

许多电子设备，诸如蜂窝电话、膝上型计算机等，由从电源(power supply)获得的直流(dc)电力供电。常规的壁式插座通常递送高压交流(ac)电力，该高压交流电力需要被转换为经调节的直流电力以便用作消费电子设备的电力源(power source)。在一些应用中，功率转换系统可以级联一个或多个功率转换器级——包括具有功率因数校正(PFC)的第一级和具有开关模式功率转换器的第二级。开关模式功率转换器由于其效率高、体积小、重量轻而被普遍用来将高压交流电力转换为经调节的直流电力。

一种类型的开关模式功率转换器是谐振转换器，其包括作为功率模块的一部分的谐振电路(例如，电感器和电容器)。谐振电路可以通过利用零电流开关(zero-currentswitching)和/或零电压开关(zero-voltage switching)来有利地提高功率转换效率。

谐振转换器的子集——串联电感器-电感器电容器(LLC)转换器——使用具有串联连接以形成LLC谐振电路的两个电感器和一个电容器的谐振电路。通常，LLC转换器被控制使得功率开关执行零电压开关。

附图说明

参考以下附图描述了多级功率转换系统中的用以改变级间功率传递的可控网络的非限制性和非穷举性实施方案，其中除非另有说明，否则相同的参考数字在所有各个视图中指代相同的部分。

图1例示了根据本文的教导的用以将输出功率递送到负载的多级功率转换系统。

图2A例示了根据一实施方案的具有可控网络的第一功率转换器级。

图2B例示了根据另一实施方案的具有可控网络的第一功率转换器级。

图3A例示了根据一实施方案的第二功率转换器级。

图3B例示了根据另一实施方案的第二功率转换器级。

图3C例示了根据另一实施方案的第二功率转换器级。

图3D例示了根据另一实施方案的第二功率转换器级。

图4A例示了根据第一实施方案的用以检测突发模式的突发模式检测电路的电路实现。

图4B例示了根据第二实施方案的用以检测突发模式的突发模式检测电路的电路实现。

图5A例示了根据一实施方案的在连续导通模式期间的开关波形。

图5B例示了根据一实施方案的在突发模式期间的开关波形。

图5C例示了根据另一实施方案的在连续导通模式期间的开关波形。