降低功率转换器在待机模式中的功率制造技术

功率转换器通常具有独特电路用于从容启动且用以产生正确操作电压偏置。通常，此独特电路并入到初级侧“启动”控制器中。此启动控制器还可为所述功率转换器在启动之后的控制的初级构件。然而，通常需要次级侧控制器用于更准确输出电压调节，复制已存在于所述初级侧启动控制器中的电路。在轻负载或无负载条件期间，当所述次级侧控制器发送待机码禁止(停用)命令到所述启动控制器时，门驱动器的接通及断开切换被停止。当功率需要被发送到变压器的次级侧以给次级侧电容器充电时，所述次级侧控制器发送启用码命令到所述启动控制器，其中所述启用码命令经检测以允许所述启动控制器使用所述次级侧控制器以正常方式操作。

Reducing power converter power in standby mode

A power converter usually has a unique circuit for calmly start up and is used to produce correct operating voltage bias. In general, this unique circuit is incorporated into the primary side \start\ controller. The starting controller can also be a primary member of the control after the power converter is started. However, the secondary side controller is usually required for more accurate output voltage regulation, and the copy already exists in the circuit in the primary side start controller. During the light load or no load condition, when the secondary side controller sends the standby code Prohibition (stop) command to the starting controller, the connection and disconnection switch of the door driver is stopped. When the power need to be sent to the secondary side of the transformer to the secondary side capacitor charging, the secondary side controller sends commands to the startup code enabled controller, wherein the command code enabled after testing to allow the start controller using the secondary side controller operates in a normal way.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】降低功率转换器在待机模式中的功率相关专利申请案本申请案主张2015年6月1日申请的共同拥有的第62/169,415号美国临时专利申请案的优先权；且涉及2015年11月19日申请的第14/945,729号美国专利申请案；及2015年8月21日申请的第62/208,123号美国临时专利申请案；所述所有专利申请案特此出于所有目的以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及功率转换器，且特定来说，涉及在轻负载或无负载条件期间降低功率转换器在待机模式中使用的功率。
技术介绍
功率转换器(特定来说，模式切换AC/DC功率转换器)通常具有独特电路以降低在轻负载及无负载条件期间使用的功率。具有低功率待机模式的功率转换器可用以在轻负载及无负载条件期间有效地操作功率转换器。在此低功率待机模式期间，次级侧控制器命令功率转换器变压器的初级侧上的启动控制器禁止耦合到变压器初级的功率开关的操作。然而，次级侧控制器必须使用存储于次级侧电容器上的能量来连续地发送控制信号到启动控制器用于禁止功率转换器开关在此低功率待机模式期间的操作。
技术实现思路
因此，需要降低功率转换器在低功率待机模式中使用的功率。根据实施例，一种用于降低功率转换器中的待机功率的方法可包括下列步骤：提供初级侧启动控制器及次级侧控制器于功率转换器中；使用所述启动控制器来控制耦合到所述功率转换器中的变压器的功率开关直到来自所述变压器的次级侧电压达到所要值为止，接着通过将脉冲宽度调制(PWM)信号从所述次级侧控制器发送到所述启动控制器而控制所述功率开关；将停用信号从所述次级侧控制器发送到所述启动控制器以禁止所述功率开关的操作且进入待机模式；及将启用信号从所述次级侧控制器发送到所述启动控制器以启用所述功率开关的操作且返回到操作模式。根据所述方法的另一实施例，发送所述启用及停用信号的所述步骤可包括通过第一隔离电路而发送所述启用及停用信号的步骤，且发送所述PWM信号的所述步骤可包括通过第二隔离电路而发送所述PWM信号的步骤。根据所述方法的另一实施例，发送所述启用信号、所述停用信号及所述PWM信号的所述步骤可包括通过单个隔离电路而发送所述启用信号、所述停用信号及所述PWM信号的步骤。根据所述方法的另一实施例，所述停用信号可包括第一经编码信号且所述启用信号可包括第二经编码信号。根据所述方法的另一实施例，解码所述第一经编码信号及所述第二经编码信号的步骤可包括在所述初级侧启动控制器中解码所述第一经编码信号及所述第二经编码信号的步骤。根据所述方法的另一实施例，所述启用及停用信号可在比PWM信号频率高的频率处。根据所述方法的另一实施例，所述启用信号及所述停用信号可在所述PWM信号频率的至少十倍的频率处。根据所述方法的另一实施例，所述启用及停用信号可在约500kHz加或减约50kHz的频率处，且所述PWM信号在约20kHz到约65kHz的频率处。根据所述方法的另一实施例，从所述PWM信号过滤所述较高频率启用及停用信号的步骤可包括使用高通滤波器的步骤。根据所述方法的另一实施例，所述高通滤波器可为数字高通滤波器。根据所述方法的另一实施例，所述高通滤波器可为模拟高通滤波器。根据另一实施例，一种具有降低待机功率的功率转换器可包括：启动控制器，其耦合到第一DC电压；变压器，其具有初级绕组及次级绕组，其中所述变压器初级绕组可耦合到所述第一DC电压；电流测量电路，其用于测量通过所述变压器的所述初级绕组的电流且提供所述经测量初级绕组电流到所述启动控制器；功率开关，其耦合到所述变压器初级且由所述启动控制器控制；次级侧整流器，其耦合到所述变压器次级绕组用于提供第二DC电压；次级侧控制器，其耦合到所述启动控制器及所述次级侧整流器；其中当所述启动控制器接收所述第一DC电压时，所述启动控制器开始控制所述功率开关接通及断开，借此电流流动通过所述变压器初级，AC电压跨所述变压器次级绕组产生，来自所述次级侧整流器的所述第二DC电压给所述次级侧控制器通电，当所述第二DC电压达到所要电压电平时，通过将脉冲宽度调制(PWM)信号从所述次级侧控制器发送到所述启动控制器，所述次级侧控制器接管所述功率开关的控制，当所述功率开关进入待机模式中时，所述次级侧控制器发送停用信号到所述启动控制器以禁止所述功率开关的操作，及所述次级侧控制器发送启用信号到所述启动控制器以启用所述功率开关的操作且返回到操作模式。根据另一实施例，可通过第一隔离电路发送所述启用及停用信号，且可通过第二隔离电路发送所述PWM信号。根据另一实施例，可通过单个隔离电路发送所述启用信号、所述停用信号及所述PWM信号。根据另一实施例，所述停用信号可包括第一经编码信号且所述启用信号可包括第二经编码信号，且所述启动控制器可进一步包括用于解码所述第一经编码信号及所述第二经编码信号的解码电路。根据另一实施例，所述启用及停用信号可在比PWM信号频率高的频率处。根据另一实施例，所述启用及停用信号可在所述PWM信号频率的至少十倍的频率处。根据另一实施例，所述启用及停用信号可在约500kHz加或减约50kHz的频率处，且所述PWM信号可在约20kHz到约65kHz的频率处。根据另一实施例，高通滤波器可用以在可解码所述启用及停用信号之前滤除所述PWM信号。根据另一实施例，所述功率转换器可包括反激式功率转换器。根据另一实施例，所述功率转换器可选自由前向转换器、LLC转换器、半桥转换器、全桥转换器及移相全桥转换器组成的群组中的任一者。根据另一实施例，所述功率开关可为功率金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)。根据另一实施例，所述隔离电路可为光学耦合器。根据另一实施例，所述隔离电路可为脉冲变压器。根据另一实施例，所述启动控制器可包括开环电流调节器及功率开关驱动器。根据另一实施例，所述启动控制器可包括：高压调节器，其具有耦合到所述第一DC电压的输入；过压闭锁电路及欠压闭锁电路，其耦合到所述高压调节器；停机电路，其耦合到所述过压闭锁电路及所述欠压闭锁电路；脉冲宽度调制(PWM)产生器；门驱动器，其用于驱动所述功率开关，其中所述门驱动器可耦合到所述停机电路；PWM信号选择电路，其耦合在所述PWM产生器、所述门驱动器及外部脉冲输入之间；电流保护电路，其耦合到所述PWM产生器；外部命令检测电路，其适于检测所述外部脉冲输入上的PWM信号且使所述门驱动器从所述PWM产生器切换到所述外部脉冲输入；及启用/停用信号检测电路，其耦合到外部启用/停用输入及所述停机电路。根据另一实施例，所述启动控制器可包括：高压调节器，其具有耦合到所述第一DC电压的输入；过压闭锁电路及欠压闭锁电路，其耦合到所述高压调节器；停机电路，其耦合到所述过压闭锁电路及所述欠压闭锁电路；脉冲宽度调制(PWM)产生器；门驱动器，其用于驱动所述功率开关，其中所述门驱动器可耦合到所述停机电路；PWM信号选择电路，其耦合在所述PWM产生器、所述门驱动器及外部脉冲输入之间；电流保护电路，其耦合到所述PWM产生器；外部命令检测电路，其适于检测所述外部脉冲输入上的PWM信号且使所述门驱动器从所述PWM产生器切换到所述外部脉冲输入；及启用/停用信号检测电路，其耦合到所述外部脉冲输入及所述停机电路。根据另一实施例，所述启动控制器可由第一微控制器提供，且所述次级侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于降低功率转换器中的待机功率的方法，所述方法包括下列步骤：在功率转换器中提供初级侧启动控制器及次级侧控制器；使用所述启动控制器来控制耦合到所述功率转换器中的变压器的功率开关直到来自所述变压器的次级侧电压达到所要值为止，接着通过将脉冲宽度调制PWM信号从所述次级侧控制器发送到所述启动控制器而控制所述功率开关；将停用信号从所述次级侧控制器发送到所述启动控制器以禁止所述功率开关的操作且进入待机模式；以及将启用信号从所述次级侧控制器发送到所述启动控制器以启用所述功率开关的操作且返回到操作模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.01 US 62/169,415;2016.05.31 US 15/168,3901.一种用于降低功率转换器中的待机功率的方法，所述方法包括下列步骤：在功率转换器中提供初级侧启动控制器及次级侧控制器；使用所述启动控制器来控制耦合到所述功率转换器中的变压器的功率开关直到来自所述变压器的次级侧电压达到所要值为止，接着通过将脉冲宽度调制PWM信号从所述次级侧控制器发送到所述启动控制器而控制所述功率开关；将停用信号从所述次级侧控制器发送到所述启动控制器以禁止所述功率开关的操作且进入待机模式；以及将启用信号从所述次级侧控制器发送到所述启动控制器以启用所述功率开关的操作且返回到操作模式。2.根据权利要求1所述的方法，其中发送所述启用及停用信号的所述步骤包括通过第一隔离电路而发送所述启用及停用信号的步骤，且发送所述PWM信号的所述步骤包括通过第二隔离电路而发送所述PWM信号的步骤。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中发送所述启用信号、所述停用信号及所述PWM信号的所述步骤包括通过单个隔离电路而发送所述启用信号、所述停用信号及所述PWM信号的步骤。4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述停用信号包括第一经编码信号且所述启用信号包括第二经编码信号。5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括使用所述初级侧启动控制器中的解码电路来解码所述第一经编码信号及所述第二经编码信号的步骤。6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述启用信号及所述停用信号在比PWM信号频率高的频率处。7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述启用信号及所述停用信号在所述PWM信号频率的至少十倍的频率处。8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述启用信号及所述停用信号在约500kHz加或减约50kHz的频率处，且所述PWM信号在从约20kHz到约65kHz的频率处。9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其进一步包括使用高通滤波器而从所述PWM信号过滤所述较高频率启用及停用信号的步骤。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述高通滤波器是数字高通滤波器。11.根据权利要求9所述的方法，其中所述高通滤波器是模拟高通滤波器。12.一种具有降低待机功率的功率转换器，其包括：启动控制器，其耦合到第一DC电压；变压器，其具有初级绕组及次级绕组，其中所述变压器初级绕组耦合到所述第一DC电压；电流测量电路，其用于测量通过所述变压器的所述初级绕组的电流且提供所述经测量初级绕组电流到所述启动控制器；功率开关，其耦合到所述变压器初级且由所述启动控制器控制；次级侧整流器，其耦合到所述变压器次级绕组用于提供第二DC电压；次级侧控制器，其耦合到所述启动控制器及所述次级侧整流器；其中当所述启动控制器接收所述第一DC电压时，所述启动控制器开始控制所述功率开关接通及断开，借此电流流动通过所述变压器初级，AC电压跨所述变压器次级绕组产生，来自所述次级侧整流器的所述第二DC电压给所述次级侧控制器通电，当所述第二DC电压达到所要电压电平时，通过将脉冲宽度调制PWM信号从所述次级侧控制器发送到所述启动控制器，所述次级侧控制器接管所述功率开关的控制，当进入待机模式中时，所述次级侧控制器发送停用信号到所述启动控制器以禁止所述功率开关的操作，及所述次级侧控制器发送启用信号到所述启动控制器以启用所述功率开关的操作且返回到操作模式。13.根据权利要求12所述的功率转换器，其中通过第一隔离电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·奎格利，
申请(专利权)人：密克罗奇普技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US