电力转换器系统和用于操作电力转换器系统的方法技术方案

公开了用于操作包括LLC谐振转换器和位于所述LLC谐振转换器之前的非反相升降压转换器的电力转换器系统的技术。在一个实施例中，响应于LLC谐振转换器的输入电压和输出电压来调节非反相升降压转换器的输出电压，以便保持LLC谐振转换器的输入电压和输出之间的期望比率。例如，LLC谐振转换器的输入电压和输出电压之间的比率被控制为与LLC谐振转换器的变压器的匝数比相匹配并且也可以与Lr/Lm比相匹配(作为二阶效应)的期望比率。

【技术实现步骤摘要】
电力转换器系统和用于操作电力转换器系统的方法
本专利技术总体上涉及电力转换器。
技术介绍
电力转换器可与多种类型的电子装置一起使用。某些装置从交流市电等市电源接收电力，某些装置从电池接收电力，其它装置可能从交流市电和电池接收电力。电力转换器用于将电力源转换为负载所需的电平。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，响应于LLC谐振转换器的输入电压和输出电压来调节非反相升降压转换器的输出电压，以便保持LLC谐振转换器的输入电压和输出之间的期望比率。例如，LLC谐振转换器的输入电压和输出电压之间的比率被控制为与LLC谐振转换器的变压器的匝数比相匹配并且也可以与Lr/Lm比相匹配(作为二阶效应)的期望比率。在根据本专利技术的一个实施例中，用于操作包括LLC谐振转换器和位于LLC谐振转换器之前的非反相升降压转换器的电力转换器系统的方法涉及标识LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的期望比率，和基于LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的期望比率来调节非反相升降压转换器的输出。在该方法的一个实施例中，调节非反相升降压转换器的输出包括测定LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的比率。在该方法的一个实施例中，调节非反相升降压转换器的输出包括响应于测定比率与固定比率的比较来生成控制信号。在一个实施例中，该方法涉及响应于输入到非反相升降压转换器的整流交流市电电压来调节非反相升降压转换器。在一个实施例中，该方法涉及响应于整流交流市电电压的相位角来调节非反相升降压转换器。在一个实施例中，该方法涉及响应于整流交流市电电压的振幅和相位角来调节升降压转换器。在一个实施例中，该方法涉及响应于输入到非反相升降压转换器的整流交流市电电压来停止非反相升降压转换器内的开关的开关操作。在一个实施例中，该方法涉及响应于LLC谐振转换器的输出和基准之间的比较来调整LLC谐振转换器的参数以调节LLC谐振转换器。在该方法的一个实施例中，调整LLC谐振转换器的参数涉及调整LLC谐振转换器的电容器电压。在该方法的一个实施例中，调整LLC谐振转换器的参数涉及调整LLC谐振转换器的频率。在该方法的一个实施例中，调整LLC谐振转换器的参数涉及当LLC谐振转换器的输出下降到功率电平阈值以下时选择低功率模式。公开了用于操作包括LLC谐振转换器和位于LLC谐振转换器之前的非反相升降压转换器的电力转换器系统的另一种方法。该方法涉及标识LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的期望比率，和基于LLC谐振转换器处的输出电压来调节非反相升降压转换器的输出以保持LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的期望比率。在该方法的一个实施例中，调节非反相升降压转换器的输出涉及测定LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的比率。在该方法的一个实施例中，调节非反相升降压转换器的输出涉及响应于测定比率与期望比率的比较来生成控制信号。在一个实施例中，该方法涉及响应于输入到非反相升降压转换器的整流交流市电电压来调节非反相升降压转换器。在一个实施例中，该方法涉及响应于整流交流市电电压的相位角来调节非反相升降压转换器。在一个实施例中，该方法涉及响应于整流交流市电电压的振幅和相位角来调节升降压转换器。公开了一种电力转换器系统。该电力转换器系统包括非反相升降压转换器、LLC谐振转换器和比率检测器，该比率检测器用于检测LLC谐振转换器的输入电压和LLC谐振转换器的输出电压之间的比率并向非反相升降压转换器提供控制信号给。非反相升降压转换器被配置成基于控制信号和LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的期望比率来调节非反相升降压转换器的输出。在该系统的一个实施例中，非反相升降压转换器被配置成调节非反相升降压转换器的输出以保持LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的固定比率。在一个实施例中，该系统包括模式检测器，该模式检测器用于响应于整流交流市电电压和非反相升降压转换器的输出电压来生成模式控制信号。通过以下结合附图的详细描述，本专利技术的其它方面和优点将变得显而易见，附图以举例方式说明本专利技术的原理。附图说明图1描绘了包括LLC谐振转换器和位于LLC谐振转换器之前的非反相升降压转换器的电力转换器系统的一个实施例。图2A描绘了针对期望输出电压Vout分别为5V和12V的两种情况的示例控制信号(控制1)的图表。图2B描绘了针对期望输出电压Vout分别为5V和12V的两种情况的控制信号(控制1)的另一图表，其中使用了另一个比例因数。图3A描绘了图1的非反相升降压转换器的一个实施例的展开图。图3B描绘了图1的非反相升降压转换器的另一个实施例的展开图。图4描绘了增加了模式检测器的图1的电力转换器系统的一个实施例。图5描绘了图4的非反相升降压转换器、比率检测器和模式检测器的展开图。图6示出了随时间变化的模式控制信号相对于整流交流市电电压Vrect和总线电压Vbus的幅值的状态的例子。图7A示出了在一个可能的操作模式中的非反相升降压转换器的整流交流市电电压Vrect和总线电压Vbus，其中升压动作发生在整流市电电压Vrect最小值和最大值之间。图7B描绘了应用软开关的升压模式操作。图7C描绘了应用硬开关的升压模式操作。图7D描绘了应用软开关的降压模式操作。图7E描绘了应用硬开关的降压模式操作。图8A示出了在整流交流市电电压Vrect高并且输出电压Vout高的情况下，取决于总线电压Vbus和整流市电电压Vrect而发生硬开关和软开关的区域。图8B示出了在整流交流市电电压Vrect低并且输出电压Vout高的情况下，取决于总线电压Vbus和整流市电电压Vrect而发生硬开关和软开关的区域。图8C示出了在整流交流市电电压Vrect高并且输出电压Vout低的情况下，取决于总线电压Vbus和整流市电电压Vrect而发生硬开关和软开关的区域。图8D示出了在整流交流市电电压Vrect低并且输出电压Vout低的情况下，取决于总线电压Vbus和整流市电电压Vrect而发生硬开关和软开关的区域。图9描绘了两个电压轨(总线电压Vbus和接地电压Vground)之间的LLC谐振转换器的一个实施例。图10是用于操作包括LLC谐振转换器和位于LLC谐振转换器之前的非反相升降压转换器的电力转换器系统的方法的过程流程图。在整个描述中，可以使用相似的附图标记来标识相似的元件。具体实施方式将容易理解的是，如在本文中大体描述并在附图中示出的实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，如附图中所表示的各种实施例的以下更详细的描述并非旨在限制本专利技术的范围，而仅仅是各种实施例的代表。虽然在附图中呈现了实施例的各个方面，但附图不一定按比例绘制，除非具体指示。本专利技术可以在不脱离其精神或基本特性的情况下以其它具体形式来实施。所描述的实施例应在所有方面仅被认为是说明性的而非限制性的。因此，本专利技术的范围由所附权利要求而不是由该详细描述来指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都将被包含在其范围内。贯穿本说明书对特征、优点或类似语言的引用并不意味着可以用本专利技术实现的所有特征和优点应该在或在本专利技术的任何单个实施例中。而是，涉及特征和优点的语言被理解为表示结合一个实施例描述的具体特征、优点或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的特征和优点以及类似语言的讨论可以但不一定涉及同一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作电力转换器系统的方法，所述电力转换器系统包括LLC谐振转换器和位于所述LLC谐振转换器之前的非反相升降压转换器，其特征在于，所述方法包括：标识所述LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的期望比率；以及基于所述LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的期望比率来调节所述非反相升降压转换器的输出。

【技术特征摘要】
2017.05.19 US 15/600,4861.一种用于操作电力转换器系统的方法，所述电力转换器系统包括LLC谐振转换器和位于所述LLC谐振转换器之前的非反相升降压转换器，其特征在于，所述方法包括：标识所述LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的期望比率；以及基于所述LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的期望比率来调节所述非反相升降压转换器的输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节所述非反相升降压转换器的输出包括测定所述LLC谐振转换器的输入电压与输出电压的比率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节所述非反相升降压转换器的输出包括响应于测定比率与固定比率的比较来生成控制信号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括响应于输入到所述非反相升降压转换器的整流交流市电电压来调节所述非反相升降压转换器。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括响应于所述整流交流市电电压的相位角来调节所述非反相升降压转换器。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括响应于所述整流交流市电电压的振幅和相位角来调节所述升降压转...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯·哈尔贝施塔特，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL