具有同步操作模式和异步操作模式的电源制造技术

本公开涉及电源和用于控制电源的方法。示例性电源包括：输出端子；变压器，具有包括第一端子和第二端子的次级绕组；第一和第二二极管，分别耦合在输出端子与第一端子和第二端子之间；第一和第二开关，分别耦合在输出端子与第一端子和第二端子之间；以及控制器，耦合至第一开关和第二开关。控制器被配置成当输出电流低于规定阈值时以异步模式控制电源，使得电流通过第一二极管和第二二极管流向输出端子，而当输出电流高于规定阈值时以同步模式控制电源，使得电流通过第一开关和第二开关流向输出端子。

Power supply with synchronous operation mode and asynchronous operation mode

The present disclosure relates to power supplies and methods for controlling power supply. Exemplary power supply includes a transformer, with output terminals; the secondary winding comprises a first terminal and a second terminal; the first and second diodes are coupled between the output terminal and the first terminal and the second terminal; the first and second switches are coupled between the output terminal and the first terminal and the second terminal; and a controller coupled to the first switch and the second switch. The controller is configured when the output current is below the prescribed threshold in asynchronous mode control of the power supply, the current through the first and second diodes to the output terminal, and when the output current is higher than the prescribed threshold in a synchronous mode control of the power supply, the current through the first switch and the second switch to the output terminal.

【技术实现步骤摘要】
具有同步操作模式和异步操作模式的电源相关申请的交叉引用本申请要求于2016年3月18日提交的第62/310,399号美国临时申请的权益和优先权。上述申请的全部公开内容通过引用合并于此。
本公开涉及具有同步操作模式和异步操作模式的电源。
技术介绍
本部分提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。一些电源使用异步操作模式进行操作，而其它电源使用同步操作模式进行操作。在异步操作模式下进行操作的电源可以包括耦合到变压器的次级绕组的二极管。在同步操作模式下进行操作的电源可以包括耦合到变压器的次级绕组的开关。异步电源可以在较低输出电流下具有更大的效率。同步电源可以在较高的输出电流下具有更大的效率。
技术实现思路
本部分提供本公开的一般概述，而不是本公开的完整范围或本公开的全部特征的全面公开。根据本公开的一个方面，电源包括用于向负载提供输出电流的输出端子以及具有初级绕组和次级绕组的变压器。次级绕组包括在次级绕组的一端处的第一端子和在次级绕组的相对端处的第二端子。电源还包括耦合在次级绕组的第一端子与输出端子之间的第一二极管、以及耦合在次级绕组的第二端子与输出端子之间的第二二极管。第一开关耦合在次级绕组的第一端子与输出端子之间，以及第二开关耦合在次级绕组的第二端子与输出端子之间。电源还包括耦合到第一开关和第二开关的控制器。控制器被配置成当输出电流低于规定阈值时，通过关断第一开关和第二开关来以异步模式控制电源，以使得电流通过第一二极管和第二二极管流向输出端子，而当输出电流高于规定阈值时，通过交替地接通第一开关和第二开关来以同步模式控制电源，以使得电流通过第一开关和第二开关流向输出端子。根据本公开的另一方面，公开了一种操作电源的方法。电源一般包括：输出端子；具有初级绕组和次级绕组的变压器，次级绕组具有在次级绕组的第一端处的第一端子和在次级绕组的相对端处的第二端子；耦合在第一端子与输出端子之间的第一二极管；耦合在第二端子与输出端子之间的第二二极管；耦合在第一端子与输出端子之间的第一开关；以及耦合在第二端子与输出端子之间的第二开关。该方法一般包括感测电源的输出端子处的输出电流。该方法包括：当感测到的电流低于规定阈值时，通过关断第一开关和第二开关来以异步模式操作电源，以使得电流通过第一二极管和第二二极管流向输出端子。该方法包括：当感测到的电流高于规定阈值时，通过交替地接通第一开关和第二开关来以同步模式操作电源，以使得电流通过第一开关和第二开关流向输出端子。根据本文中提供的描述，其他方面和应用领域将变得明显。应当理解，本公开的各个方面和特征可以单独地或与一个或多个其他方面或特征组合地实施。还应当理解，本文中的描述和具体实施例仅用于说明的目的，而非旨在限制本公开的范围。附图说明在本文中所描述的附图仅用于所选实施例的说明性目的，而不是所有可能的实现，并且不旨在限制本公开的范围。图1是根据本公开的一个示例性实施例的示例性电源的框图。图2是根据本公开的另一示例性实施例的包括电感器、电容器和分流电阻器的电源的电路图。图3是根据本公开的另一示例性实施例的开关与二极管串联耦合的电源的电路图。贯穿附图中的若干视图，相应的附图标记指代相应的特征。具体实施方式现在将参照附图更全面地描述示例性实施例。提供示例性实施例以使得本公开会是详尽的，并且将向本领域技术人员充分传达范围。阐述了诸如具体部件、装置和方法的示例的许多具体细节，以提供对本公开的实施例的透彻理解。本领域技术人员将显而易见的是，无需采用具体细节，示例性实施例可以以许多不同的形式实施并且都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，没有详细描述公知的处理、公知的装置结构和公知的技术。本文中所使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不旨在进行限制。如本文中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个(“a”或“an”)”和“该”也可旨在包括复数形式。术语“包括”、“包含”和“具有”是包括性的，因此指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序来执行，除非特别地说明执行的顺序。还应当理解，可以采用附加的或替代的步骤。虽然本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域，层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。诸如“第一”，“第二”和其他数字术语的术语当在本文中使用时不暗示序列或顺序，除非上下文清楚地指明。因此，在不背离示例性实施例的教导的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或第二部分。为了便于描述如图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系，在本文中可以使用诸如“内”、“外”、“在…之下”、“在…下方”、“下面”、“在…上方”、“上面”等空间相对术语。空间相对术语可以旨在包括除了图中所示的方位之外的使用或操作中的装置的不同方位。例如，如果图中的装置翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向为在其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在…下方”可以包括上方和下方的方位。装置可以另外定向(旋转90度或在其它方位)，并且相应地解释本文使用的空间相对描述词。在图1中示出了根据本公开的一个示例性实施例的电源，并且该电源一般由附图标记100表示。如图1所示，电源100包括用于向负载提供输出电流的输出端子102以及具有初级绕组106和次级绕组108的变压器104。次级绕组108包括在次级绕组108的一端处的端子110和在次级绕组108的相对端处的另一端子112。二极管114耦合在次级绕组108的端子110与输出端子102之间。另一二极管116耦合在次级绕组108的端子110与输出端子102之间。开关118耦合在次级绕组108的端子110与输出端子102之间。另一开关120耦合在次级绕组108的端子110与输出端子102之间。电源100包括耦合至开关118和开关120的控制器122。控制器122被配置成当输出电流低于规定阈值时，通过关断开关118和开关120来以异步操作模式控制电源100。这使得电流通过二极管114和二极管116流向输出端子102。例如，根据变压器104的次级绕组108两端的电压的极性，关断开关118和120可以使电流在异步操作模式下交替地流过二极管114和116。控制器122被配置成当输出电流高于规定阈值时，通过交替地接通和关断开关118和开关120来以同步操作模式控制电源200。这使得电流通过开关118和开关120流向输出端子102。例如，控制器122可以基于变压器104的次级绕组108两端的电压的极性来交替地接通和关断开关118和120(例如，使得开关118和开关120均在其各自的变压器电流方向的电压极性期间传导电流)。在这种情况下，控制器122在变压器104的次级绕组108两端的电压为正时接通开关118(以及可选地关断开关120)，而控制器122在变压器104的次级绕组108两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源，包括：输出端子，用于向负载提供输出电流；变压器，具有初级绕组和次级绕组，所述次级绕组具有在所述次级绕组的一端处的第一端子和在所述次级绕组的相对端处的第二端子；第一二极管，其耦合在所述次级绕组的第一端子与所述输出端子之间；第二二极管，其耦合在所述次级绕组的第二端子与所述输出端子之间；第一开关，其耦合在所述次级绕组的第一端子与所述输出端子之间；第二开关，其耦合在所述次级绕组的第二端子与所述输出端子之间；以及控制器，其耦合至所述第一开关和所述第二开关，所述控制器被配置成当所述输出电流低于规定阈值时，通过关断所述第一开关和所述第二开关来以异步模式控制所述电源，以使得电流通过所述第一二极管和所述第二二极管流向所述输出端子，而当所述输出电流高于所述规定阈值时，通过交替地接通所述第一开关和所述第二开关来以同步模式控制所述电源，以使得电流通过所述第一开关和所述第二开关流向所述输出端子。

【技术特征摘要】
2016.03.18 US 62/310,399;2017.03.17 US 15/462,0321.一种电源，包括：输出端子，用于向负载提供输出电流；变压器，具有初级绕组和次级绕组，所述次级绕组具有在所述次级绕组的一端处的第一端子和在所述次级绕组的相对端处的第二端子；第一二极管，其耦合在所述次级绕组的第一端子与所述输出端子之间；第二二极管，其耦合在所述次级绕组的第二端子与所述输出端子之间；第一开关，其耦合在所述次级绕组的第一端子与所述输出端子之间；第二开关，其耦合在所述次级绕组的第二端子与所述输出端子之间；以及控制器，其耦合至所述第一开关和所述第二开关，所述控制器被配置成当所述输出电流低于规定阈值时，通过关断所述第一开关和所述第二开关来以异步模式控制所述电源，以使得电流通过所述第一二极管和所述第二二极管流向所述输出端子，而当所述输出电流高于所述规定阈值时，通过交替地接通所述第一开关和所述第二开关来以同步模式控制所述电源，以使得电流通过所述第一开关和所述第二开关流向所述输出端子。2.根据权利要求1所述的电源，其中，所述第一开关包括场效应晶体管(FET)，以及所述第二开关包括场效应晶体管(FET)。3.根据权利要求1或2所述的电源，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：小富兰克林·吉尔克里斯特，
申请(专利权)人：艾默生网络能源系统北美公司，
类型：发明
国别省市：美国,US