谐振转换器电路、控制其轻负载操作的电路、谐振模式电源控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及谐振转换器电路、控制其轻负载操作的电路、谐振模式电源控制电路。公开了一种谐振转换器电路，包括：零交叉检测电路，被配置为接收表示通过所述电感器的电感器电流的电流感测信号，并检测电感器电流的基本上零交叉；轻负载控制电路，被配置为生成具有一个或多个脉冲集合的驱动模式，其中每个脉冲集合被形成以启用低端晶体管达基本上固定的时间间隔，随后启用所述高端晶体管达由表示所述输出电压的反馈信号确定的第二时间间隔，并且随后启用所述低端晶体管达第三时间间隔；轻负载控制电路被配置为测量所述驱动模式的驱动间隔和断开间隔的持续时间，并且响应于持续时间，针对随后的驱动间隔调整随后驱动模式中的脉冲集合的数量。

Resonant converter circuit, control circuit of light load operation, resonant mode power supply control circuit

【技术实现步骤摘要】
谐振转换器电路、控制其轻负载操作的电路、谐振模式电源控制电路本申请是申请号为201820674243.7，申请日为2018年5月8日，专利技术创造名称为“谐振转换器电路、控制其轻负载操作的电路、谐振模式电源控制电路”的技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请涉及具有案卷号ONS02185US、申请号15/148,200，具有共同受让人和共同专利技术人RomanStuler的提交于2016年5月6日的标题为“HYBRIDCONTROLTECHNIQUEFORPOWERCONVERTERS(用于电源转换器的混合控制技术)”的申请，该申请据此以引用方式并入本文。
本技术整体涉及电子器件，并且更具体地讲，涉及谐振模式电源控制电路、用于控制谐振转换器电路的轻负载操作的电路及谐振转换器电路。
技术介绍
过去，电子工业利用各种方法和结构来形成谐振型电源控制器电路。谐振型电源控制器通常包括正常操作模式，其中控制器将以改变并且依赖于由控件驱动的谐振电路的负载条件和退磁特性的频率来操作。在一些实施方案中，由电源控制器提供的负载所需的电流量可能减少，这导致电源控制器以较低的频率操作，这在一些情况下可能引起谐振电路的元件的机械振动，这导致不期望的可听噪声。因此，期望具有谐振型电源控制器，该谐振型电源控制器可以减小的负载操作，这减少可听噪声的量和/或提高效率。
技术实现思路
根据第一方面，提供一种谐振模式电源控制电路，包括：所述谐振模式电源控制电路被配置为以开关方式控制高端晶体管和低端晶体管以调节递送到负载的输出电压，其中所述高端晶体管和所述低端晶体管均被配置为在半桥节点处耦接在一起，其中所述半桥节点被配置用于耦接到电感器；零交叉检测电路，被配置为接收表示通过所述电感器的电感器电流的电流感测信号，并检测所述电感器电流的基本上零交叉；轻负载控制电路，所述轻负载控制电路被配置为生成具有一个或多个脉冲集合的驱动模式，其中每个脉冲集合被形成以启用所述低端晶体管达基本上固定的时间间隔，随后启用所述高端晶体管达由表示所述输出电压的反馈信号确定的第二时间间隔，并且随后启用所述低端晶体管达第三时间间隔，所述第三时间间隔被形成为与所述第二时间间隔成比例的时间间隔或者响应于所述零交叉检测电路检测到所述电感器电流的基本上零交叉；以及所述轻负载控制电路被配置为测量所述驱动模式的驱动间隔和断开间隔的持续时间，并且响应于所述持续时间，针对随后的驱动间隔调整随后驱动模式中的脉冲集合的数量。根据第二方面，提供一种用于控制谐振转换器电路的轻负载操作的电路，包括：所述谐振转换器电路被配置为驱动连接到电感器的一个或多个晶体管以控制通过所述电感器的电流并且形成到负载的输出电压，其中所述电感器和所述一个或多个晶体管在桥节点处连接在一起，其中桥信号通过所述一个或多个晶体管的开关形成在所述桥节点处；脉冲集合发生器电路，所述脉冲集合发生器电路被配置为形成用于操作所述一个或多个晶体管的脉冲集合的数字表示，包括形成所述脉冲集合以开关所述一个或多个晶体管，其中每个脉冲集合包括每个脉冲集合之间的非开关间隔；驱动模式电路，所述驱动模式电路被配置为形成驱动信号以响应于递送到所述负载的输出电压或功率的输出参数不大于第一值并且大于第二值来在驱动间隔期间以所述脉冲集合的重复序列以开关方式驱动所述一个或多个晶体管，所述第二值小于所述第一值；以及测量电路，被配置为接收表示响应于用所述脉冲集合开关所述一个或多个晶体管而形成的桥信号的峰和谷的检测的信号；以及所述脉冲集合发生器电路被配置为将所述非开关间隔的持续时间形成为所述桥信号的若干个峰和谷。根据第三方面，提供一种谐振转换器电路，包括：轻负载控制电路，所述轻负载控制电路用以控制一个或多个晶体管的驱动以形成负载的输出电压或递送到所述负载的功率的输出参数，其中所述驱动的控制处于轻负载操作模式期间，并且其中所述一个或多个晶体管在开关节点处连接到电感器；所述轻负载控制电路用以形成用以控制所述一个或多个晶体管的序列，其中所述序列包括具有驱动模式的驱动间隔以及随后的断开间隔，其中所述一个或多个晶体管在所述驱动间隔期间由所述驱动模式切换开关并且在所述断开间隔期间不切换开关；零交叉检测电路，被配置为检测表示通过所述电感器的电感器电流的电流感测信号的基本上零交叉；所述轻负载控制电路的第一电路，所述第一电路用以将所述驱动模式形成为脉冲集合的重复序列，所述重复序列按顺序用基本集合启用所述一个或多个晶体管，随后是若干个非开关间隔，其中每个非开关间隔是响应于用所述基本集合驱动所述一个或多个晶体管而从所述开关节点接收的信号的周期；以及开关控制电路，被配置为响应于检测到所述电流感测信号的基本上零交叉，禁用所述一个或多个晶体管中的低端晶体管。附图说明图1示意性地示出根据本技术的具有电源控制电路的谐振LLC型电源系统的实施方案的示例的一部分；图2是根据本技术的以一般方式示出一些信号的曲线图，这些信号可在操作图1的电路中的至少一个的示例性实施方案的方法的实施方案的示例期间形成；图3是根据本技术的以一般方式示出一些其他信号的放大视图的曲线图，这些信号可在形成由图1的电路形成的驱动间隔的脉冲集合的实施方案的示例的方法的实施方案的示例期间形成；图4是根据本技术的示出操作图1的电路中的至少一个的示例性实施方案的方法的示例中的一些步骤的流程图；图5是根据本技术的示出一些信号的曲线图，这些信号可在操作图1的电路中的至少一个的示例性实施方案的方法的替代实施方案期间形成；图6是根据本技术的具有曲线的曲线图，该曲线示出可作为在从轻负载操作模式转换回正常谐振操作模式期间操作图1的电路中的至少一个的示例性实施方案的方法的实施方案的结果而形成的信号中的一些；图7示意性地示出根据本技术的开关控制电路的实施方案的一部分的示例，该开关控制电路可具有可以是图1的电路中的至少一个的一部分的替代实施方案的实施方案；以及图8示出根据本技术的包括图1的电路中的一些的半导体器件的放大平面图。为使图示清晰且简明，图中的元件未必按比例绘制，一些元件可能为了进行示意性的说明而被夸大，而且除非另外规定，否则不同图中的相同参考标号指示相同的元件。此外，为使描述简单，可省略公知步骤和元件的描述和细节。如本文所用，载流元件或载流电极意指器件的载送通过器件的电流的元件，诸如MOS晶体管的源极或漏极或者双极型晶体管的发射极或集电极或者二极管的阴极或阳极，而控制元件或控制电极意指器件的控制通过器件的电流的元件，诸如MOS晶体管的栅极或者双极型晶体管的基极。另外，一个载流元件可载送沿一个方向通过器件的电流，诸如载送进入器件的电流，而第二载流元件可载送沿相反方向通过器件的电流，诸如载送离开器件的电流。尽管器件在本文中可以被描述为某些N沟道或P沟道器件或者某些N型或P型掺杂区，但本领域的普通技术人员将理解，根据本技术的互补器件也是可以的。本领域的普通技术人员理解，导电类型是指通过其发生传导的机制，诸如通过空穴或电子传导，因此，导电类型不是指掺杂浓度而是指掺杂类型，诸如P型或N型。本领域的技术人员应当理解，本文所用的与电路操作相关的短语“在……期间”、“在……同时”和“当……时”并不确切地指称某本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种谐振模式电源控制电路，其特征在于，所述谐振模式电源控制电路被配置为以开关方式控制高端晶体管和低端晶体管以调节递送到负载的输出电压，其中所述高端晶体管和所述低端晶体管均被配置为在半桥节点处耦接在一起，其中所述半桥节点被配置用于耦接到电感器；所述谐振模式电源控制电路包括：零交叉检测电路，被配置为接收表示通过所述电感器的电感器电流的电流感测信号，并检测所述电感器电流的基本上零交叉；轻负载控制电路，所述轻负载控制电路被配置为生成具有一个或多个脉冲集合的驱动模式，其中每个脉冲集合被形成以启用所述低端晶体管达基本上固定的时间间隔，随后启用所述高端晶体管达由表示所述输出电压的反馈信号确定的第二时间间隔，并且随后启用所述低端晶体管达第三时间间隔，所述第三时间间隔被形成为与所述第二时间间隔成比例的时间间隔或者响应于所述零交叉检测电路检测到所述电感器电流的基本上零交叉；以及所述轻负载控制电路被配置为测量所述驱动模式的驱动间隔和断开间隔的持续时间，并且响应于所述持续时间，针对随后的驱动间隔调整随后驱动模式中的脉冲集合的数量。

【技术特征摘要】
2017.05.19 US 15/600,2821.一种谐振模式电源控制电路，其特征在于，所述谐振模式电源控制电路被配置为以开关方式控制高端晶体管和低端晶体管以调节递送到负载的输出电压，其中所述高端晶体管和所述低端晶体管均被配置为在半桥节点处耦接在一起，其中所述半桥节点被配置用于耦接到电感器；所述谐振模式电源控制电路包括：零交叉检测电路，被配置为接收表示通过所述电感器的电感器电流的电流感测信号，并检测所述电感器电流的基本上零交叉；轻负载控制电路，所述轻负载控制电路被配置为生成具有一个或多个脉冲集合的驱动模式，其中每个脉冲集合被形成以启用所述低端晶体管达基本上固定的时间间隔，随后启用所述高端晶体管达由表示所述输出电压的反馈信号确定的第二时间间隔，并且随后启用所述低端晶体管达第三时间间隔，所述第三时间间隔被形成为与所述第二时间间隔成比例的时间间隔或者响应于所述零交叉检测电路检测到所述电感器电流的基本上零交叉；以及所述轻负载控制电路被配置为测量所述驱动模式的驱动间隔和断开间隔的持续时间，并且响应于所述持续时间，针对随后的驱动间隔调整随后驱动模式中的脉冲集合的数量。2.根据权利要求1所述的谐振模式电源控制电路，其中，所述谐振模式电源控制电路还包括误差放大器，所述误差放大器被配置为接收所述电流感测信号和所述反馈信号，并禁用所述高端晶体管。3.根据权利要求1所述的谐振模式电源控制电路，其中，所述轻负载控制电路还包括谷/峰检测器电路，所述谷/峰检测器电路被配置为接收在所述半桥节点处形成的HB信号，并且检测所述HB信号的峰和谷，所述轻负载控制电路被配置为在两个相邻的脉冲集合之间生成非开关时间间隔，包括：形成与所述HB信号的峰到谷振荡的一个或多个循环基本上相等的所述非开关时间间隔。4.根据权利要求3所述的谐振模式电源控制电路，其中，所述轻负载控制电路还包括脉冲集合发生器电路，所述脉冲集合发生器电路被配置为将每个脉冲集合形成为在形成第三时间间隔之后包括非开关间隔，其中每个非开关间隔形成为由所述谷/峰检测器电路检测到的若干个峰和谷。5.根据权利要求1所述的谐振模式电源控制电路，其中，所述谐振模式电源控制电路还包括间隔测量电路，所述间隔测量电路被配置为接收表示每个峰和谷的检测的信号，并响应地测量所述驱动间隔和所述断开间隔的持续时间。6.一种用于控制谐振转换器电路的轻负载操作的电路，其特征在于，包括：所述谐振转换器电路被配置为驱动连接到电感器的一个或多个晶体管以控制通过所述电感器的电流并且形成到负载的输出电压，其中所述电感器和所述一个或多个晶体管在桥节...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·卓达，R·司杜勒，R·曼兹古特，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US