谐振储能网络的Q因子的确定制造技术

本发明专利技术涉及谐振储能网络的Q因子的确定。具有开关网络、谐振储能网络和控制器的功率变换器执行谐振储能网络的Q因子的原地确定。控制器通过对开关网络的晶体管开关施加数量有限的接通脉冲来激发谐振储能网络的暂时阻尼振荡。控制器然后对与所激发的暂时阻尼振荡对应的波形的包络采样并处理所产生的数字信号样本集以确定谐振储能网络的Q因子。Q因子确定能够被重复以防止功率变换器在由某些环境因素(例如，在功率变换器的紧邻处存在非期望的金属物体)导致的非期望的操作条件下操作。

Determination of Q factor in resonant energy storage network

The present invention relates to the determination of the Q factor of a resonant energy storage network. A power converter with a switched network, a resonant energy storage network, and a controller determines the in situ determination of the Q factor of the resonant energy storage network. The controller stimulates a temporary damping oscillation of the resonant energy storage network by applying a limited number of turn-on pulses to the transistor switches of the switching network. The controller then samples the envelope of the waveform corresponding to the excited temporary damped oscillation and processes the resulting digital signal sample set to determine the Q factor of the resonant energy storage network. The Q factor is determined to be repeated in order to prevent the power converter from operating under unintended operating conditions caused by certain environmental factors (e.g., undesired metal objects at the immediate vicinity of the power converter).

【技术实现步骤摘要】
谐振储能网络的Q因子的确定
本公开内容涉及功率电子器件，并且更特别地涉及用于谐振储能网络(resonanttanknetwork)的Q因子的原地测量的电路和方法。
技术介绍
DC-DC功率变换器被用于各种各样的应用中，例如，笔记本电脑及各种办公设备的电源、无线充电、飞行器电力系统、电信设备及直流电机驱动器。DC-DC功率变换器的输入是未调整的直流电压Vin。DC-DC功率变换器操作用于产生经调整的直流输出电压Vout，具有不同于Vin的大小(以及可能还有极性)。例如，在计算机电源中，120V的公用交流电压典型地被整流以产生大约170V的直流电压。DC-DC功率变换器然后能够被用来将该电压降低至可由计算机的集成电路(IC)接受的经调整的5V或3.3V。某些DC-DC功率变换器使用谐振储能网络和脉宽调制(PWM)来获得相对高的功率转换效率和/或减小功率变换器的整体尺寸、重量和成本。这样的DC-DC功率变换器通常称为谐振变换器。在某些谐振变换器应用中，变换器的谐振储能网络的Q因子(品质因数)必须被周期性地或不定期地测量以确保正确的操作。例如，在无线充电中，变换器的谐振储能网络的Q因子需要被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路，包括：含有开关网络和谐振储能网络的谐振变换器；以及与所述谐振变换器在操作上连接的控制器，其中所述控制器可操作为通过以下操作来确定所述谐振储能网络的Q因子：切换所述开关网络以激发所述谐振储能网络的暂时阻尼振荡；获取代表所述暂时阻尼振荡的波形包络的数字信号样本的阵列；以及使用所述数字信号样本的阵列来确定所述Q因子。

【技术特征摘要】
1.一种电路，包括：含有开关网络和谐振储能网络的谐振变换器；以及与所述谐振变换器在操作上连接的控制器，其中所述控制器可操作为通过以下操作来确定所述谐振储能网络的Q因子：切换所述开关网络以激发所述谐振储能网络的暂时阻尼振荡；获取代表所述暂时阻尼振荡的波形包络的数字信号样本的阵列；以及使用所述数字信号样本的阵列来确定所述Q因子。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述电路是无线充电器。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述控制器是微控制器单元(MCU)。4.根据权利要求1所述的电路，还包括直流电压源，其中所述开关网络耦接于所述直流电压源与所述谐振储能网络之间。5.根据权利要求1所述的电路，还包括适配器电路，所述适配器电路包括电感耦合器且可操作为在所述谐振变换器与外部负载之间提供贯穿空间的电耦合。6.根据权利要求1所述的电路，其中所述开关网络包括成全桥布局的四个晶体管开关。7.一种确定电路的谐振储能网络的Q因子的机器实现的方法，所述方法包括步骤：激发所述谐振储能网络的暂时阻尼振荡；获取代表所述暂时阻尼振荡的波形包络的数字信号样本的阵列；以及使用所述数字信号样本的阵列来确定所述Q因子。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述激发的步骤包括：对连接于所述谐振储能网络与直流电压源之间的开关网络的晶体管开关施加一个或多个导通脉冲；以及在施加了所述一个或多个导通脉冲之后，将所述晶体管开关中的至少一个保持为关断状态并且将所述晶体管开关中的至少另一个保持为导通状态达一固定时间，所述固定时间比所述暂时阻尼振荡的三...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，毛欢，王力，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国,US