[发明专利]电源以及用于交叉导通保护的方法和设备

说明书

本申请公开了电源以及用于交叉导通保护的方法和设备，该电源包括：电压转换器、第一开关、第二开关以及控制器。电压转换器包括与次级绕组磁耦合的初级绕组和辅助初级绕组的组合。辅助初级绕组能够操作成生成反馈电压信号。次级绕组能够操作成从初级绕组接收能量，以产生输出电压来向负载供电。该控制器控制第一开关和第二开关的开关操作，以控制通过初级绕组的电流的流动。该控制器还能够操作成：i)经由来自辅助初级绕组的反馈电压信号来监测通过第二开关的体二极管的电流的流动，以及ii)基于所监测的通过第二开关的体二极管的电流的流动控制随后的第一开关到接通状态的激活。

技术领域

本发明涉及电源以及用于交叉导通保护的方法和设备。

背景技术

顾名思义，常规的开关电容转换器将接收到的输入电压转换为输出电压。

在一种常规应用中，反激式转换器接收输入电压并将其转换为相应的输出电压。通常，这样的反激式转换器包括多个开关，这些开关能够操作成将反激式转换器的相应初级绕组耦合至多个不同的参考电压例如输入电压和相应的地电压，以产生输出电压。

取决于相应的配置，电力转换器电路中的开关当在不同参考电压之间切换时易于损坏。为了避免反激式转换器中的所谓硬切换，当反激式转换器中的开关两端存在接近于零的电压并且有接近于零的电流流过它们时，优选地切换反激式转换器中的开关。

相应的常规反激式转换器的操作可能会导致所谓的交叉导通(crossconduction)。例如，常规的反激式转换器可以包括耦合至反激式变压器的相应绕组的高侧开关和低侧开关。每个这样的开关可以耦合至不同的参考电压，其中，不同的参考电压被施加至绕组以改变通过初级绕组的电流的量。

i)当在电流流过低侧开关(或更具体地，低侧开关的体二极管)的状况期间高侧开关被同时激活时，或者ii)当在电流流过高侧开关(或更具体地，高侧开关的体二极管)的状况期间低侧开关被同时激活时，在相应电源中发生所谓的交叉导通。

发明内容

本公开内容包括提供能够操作成生成相应输出电压的电压转换器的改进的性能的新颖方法。例如，本文的实施方式提供防止交叉导通状况的保护。

更具体地，根据一个实施方式，一种设备(诸如电源)包括：电压转换器、第一开关、第二开关以及控制器。

电压转换器包括相对于彼此磁耦合并且与次级绕组磁耦合的初级绕组和辅助初级绕组的组合。辅助初级绕组能够操作成生成反馈电压信号。次级绕组能够操作成从初级绕组接收能量以产生输出电压来向负载供电。在操作期间，控制器控制第一开关和第二开关的开关操作，以控制通过初级绕组的电流的流动。在一个实施方式中，控制器还能够操作成：i)经由反馈电压信号来监测通过第二开关的体二极管的电流的流动，以及ii)基于所监测的通过第二开关的体二极管的电流的流动，控制随后的第一开关到接通状态的激活。

注意，本文所述的电压转换器是任何合适类型的电源或电力转换器。例如，在一个实施方式中，电压转换器采用非对称半桥反激式电压转换器的形式。替选地，电压转换器采用对称半桥反激式电压转换器或者其他合适类型的电源的形式。

根据另外的实施方式，控制器还能够操作成：i)经由反馈电压信号的极性来检测在第二开关的断开状态期间通过体二极管的电流的流动，以及ii)当第二开关处于断开状态时，基于反馈电压信号的极性和检测到的通过第二开关的电流控制第一开关到接通状态的激活。

在一个实施方式中，反馈电压信号指示流过初级绕组的励磁电流的方向。

在另外的实施方式中，在第二开关的断开状态期间(或在两个开关均断开的死区时间期间)监测的反馈电压信号的幅度指示电流是否流过第二开关的体二极管。在一个实施方式中，控制器还能够操作成在检测到没有电流流过第二开关的体二极管的时间之后启动第一开关的激活。