具有浪涌电流限制电阻器旁路的功率转换电路制造技术

实施例涉及功率转换电路，其包括用于旁路浪涌电流限制电阻器的旁路电路。在一个实施例中，提供了一种功率转换电路，其包括桥式整流器、限流电阻器、可控电流开关器件、以及驱动器。限流电阻器具有耦合到桥式整流器的输出端子的第一端子、以及耦合到电气接地的第二端子。可控电流开关器件具有相对于限流电阻器并联耦合的传导端子。驱动器耦合在限流电阻器的第一端子与电流开关器件的控制端子之间，并且驱动器基于通过限流电阻器的电流来控制电流开关器件的操作。

Power conversion circuit with bypass of surge current limiting resistor

【技术实现步骤摘要】
具有浪涌电流限制电阻器旁路的功率转换电路
本公开总体涉及功率转换电路、设备和方法，并且更具体地，涉及包括可控电流开关设备的功率转换电路、设备和方法，该可控电流开关设备可操作以在稳态操作期间旁路浪涌电流限制电阻器。
技术介绍
功率转换电路例如用作功率转换器，该功率转换器将电能从一种形式(例如，AC)转换为另一种形式(例如，DC)，并且控制电能从源到负载的流动。这种功率转换电路用于广泛多种当前产品，其包括例如电源适配器、计算机开关模式电源、照明驱动器、电机控制应用等等。为了限制功率转换电路通常在启动阶段期间遇到的浪涌电流，一些功率转换电路包括浪涌电流限制电阻器。该浪涌电流限制电阻器可以是负温度系数(NTC)电阻器，其电阻或阻抗随温度升高而减小。因而，在功率转换电路启动期间，电阻器的温度相对较低，并且因此电阻较高，这有助于限制通过NTC电阻器的浪涌电流。在NTC电阻器由于电流流动而加热时，电阻开始减小，并且因此NTC电阻器允许在正常或稳态操作期间通过更高的电流。然而，即使在稳态期间，由于NTC电阻器的电阻也存在损耗，并且损耗可能在约0.3W至约1W的范围内。
技术实现思路
本公开总体涉及功率转换电路、设备和方法，其中包括旁路电路以在稳态操作期间旁路浪涌电流限制电阻器。该旁路电路包括一个或多个可控电流开关器件，该一个或多个可控电流开关器件相对于浪涌电流限制电阻器并联耦合，并且其可以操作以在稳态操作中旁路浪涌电流限制电阻器。提供驱动器电路用于基于与浪涌电流相关联的感测电压或电流来驱动可控电流开关器件。在一个实施例中，本公开提供了一种功率转换电路，其包括桥式整流器、限流电阻器、可控电流开关器件、以及驱动器。桥式整流器具有接收AC电压的第一输入端子和第二输入端子、以及输出整流电压的第一输出端子和第二输出端子。限流电阻器具有耦合到桥式整流器的第二输出端子的第一端子、以及耦合到电气接地的第二端子。可控电流开关器件具有耦合到限流电阻器的第一端子的第一端子、以及耦合到限流电阻器的第二端子的第二端子。驱动器耦合在限流电阻器的第一端子与电流开关器件的第三端子(例如，控制端子)之间，并且驱动器基于通过限流电阻器的电流来控制电流开关器件的操作在另一实施例中，本公开提供一种设备，其包括桥式整流器、第一限流电阻器和第二限流电阻器、以及第一可控硅整流器和第二可控硅整流器(SCR)。桥式整流器包括第一输入节点和第二输入节点、第一输出节点和第二输出节点、耦合在第一输入节点与第一输出节点之间的第一二极管、耦合在第二输入节点与第一输出节点之间的第二二极管、耦合在第一输入节点与第二输出节点之间的第三二极管、以及耦合在第二输入节点与第二输出节点之间的第四二极管。第一限流电阻器耦合在第三二极管与第二输出节点之间，并且第二限流电阻器耦合在第四二极管与第二输出节点之间。第一可控硅整流器耦合在第一输入节点与第二输出节点之间，并且第一可控硅整流器具有第一控制端子。第二可控硅整流器耦合在第二输入节点与第二输出节点之间，并且第二可控硅整流器具有第二控制端子。在又一实施例中，本公开提供了一种制造功率转换电路的方法，该功率转换电路包括桥式整流器，该桥式整流器具有第一输入端子和第二输入端子、以及第一输出端子和第二输出端子。该方法包括：在第二输出端子与电气接地之间耦合限流电阻器；将可控电流开关器件的第一端子和第二端子耦合在限流电阻器的两端；并且在限流电阻器的第一端子与电流开关器件的第三端子之间电耦合驱动器，该驱动器被配置为基于限流电阻器两端的电压来控制电流开关器件的操作。附图说明在附图中，相同的附图标记标识相似的元件或动作。附图中元件的尺寸和相对位置不一定按比例绘制。例如，各种元件的形状和角度不一定按比例绘制，并且这些元件中的一些元件被任意放大和定位，以提高附图易读性。进一步地，所绘制的元件的特定形状不一定旨在传达关于特定元件的实际形状的任何信息，而仅仅是为了便于在附图中识别而选择图1是图示了根据一个或多个实施例的功率转换电路的电路图。图2是图示了根据一个或多个实施例的另一功率转换电路的电路图。图3是图示了根据一个或多个实施例的可以被包括在功率转换电路中的驱动器的电路图。图4是图示了根据一个或多个实施例的又一功率转换电路的电路图。具体实施方式在以下描述中，对某些具体细节进行了阐述，以便提供对各种公开的实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员应当认识到，可以在没有这些具体细节中的一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、部件、材料等来实践实施例。在其他实例中，与便携式电子设备和头戴式设备相关联的众所周知的结构尚未示出或详细描述，以避免不必要地模糊对实施例的描述。在整个说明书和随后的权利要求中，词语“包括”及其变体(诸如“包含”和“具有”)要以开放的包含性的含义来解释，也就是说，“包括但不限于”。贯穿本说明书中，对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着特定特征、结构或特点可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物，除非内容另有明确说明。还应当指出，术语“或”通常以其最广泛的含义采用，也就是说，意思是“和/或”，除非内容另有明确说明。本文中所提供的公开内容的标题和摘要仅为了方便，并不解释实施例的范围或含义。现在，转向图1，其中图示了根据本公开的一个或多个实施例的功率转换电路10的电路图。功率转换电路10包括桥式整流器12、功率因数校正电路(PFC)14、以及DC/DC转换器16，该DC/DC转换器16可以是包括变压器的任何DC/DC转换器，其包括例如LLC、LCC、反激式以及正激式转换器。如图1所示，DC/DC转换器是LLC转换器16；然而，本文中所提供的实施例不限于此。桥式整流器12包括接收AC电压VLINE的第一输入端子21和第二输入端子22。二极管D1-D4以已知的方式布置在桥式整流器12中，并且将接收到的AC电压VLINE转换为整流电压，该整流电压由桥式整流器12在第一输出端子23和第二输出端子24处输出。功率因数校正电路14电耦合在桥式整流器12与LLC转换器16之间。更具体地，功率因数校正电路14具有耦合到桥式整流器12的第一输出端子23的第一输入以及耦合到电气接地25的第二输入。功率因数校正电路14包括二极管D5、D6、电感器32、以及开关34。二极管D5、D6、电感器32、以及开关34可以以已知的方式布置以实现功率因数校正电路14。开关34的操作可以由控制器38控制，该控制器38可以是例如集成电路。应当指出，二极管D5可以是可选的二极管，并且可以在功率因数校正电路14的各种实现方式中省略。第一电容器26可以耦合在桥式整流器12的第一输出23与第二输出24之间。第一电容器26可以是例如滤波器电容器。第一电容器26的电容值可以小于1μF，并且在一些实施例中，滤波器电容器26的电容可以是大约470nF。第二电容器3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率转换电路，包括：/n桥式整流器，包括：/n第一输入端子和第二输入端子，被配置为接收AC电压，以及/n第一输出端子和第二输出端子，被配置为输出整流电压；/n限流电阻器，具有耦合到所述桥式整流器的所述第二输出端子的第一端子、以及耦合到电气接地的第二端子；/n可控电流开关器件，具有第一端子、第二端子以及第三端子，所述第一端子耦合到所述限流电阻器的所述第一端子，并且所述第二端子耦合到所述限流电阻器的所述第二端子；以及/n驱动器，耦合在所述限流电阻器的所述第一端子与所述电流开关器件的所述第三端子之间，所述驱动器被配置为基于通过所述限流电阻器的电流来控制所述电流开关器件的操作。/n

【技术特征摘要】
20180713 US 16/035,0691.一种功率转换电路，包括：
桥式整流器，包括：
第一输入端子和第二输入端子，被配置为接收AC电压，以及
第一输出端子和第二输出端子，被配置为输出整流电压；
限流电阻器，具有耦合到所述桥式整流器的所述第二输出端子的第一端子、以及耦合到电气接地的第二端子；
可控电流开关器件，具有第一端子、第二端子以及第三端子，所述第一端子耦合到所述限流电阻器的所述第一端子，并且所述第二端子耦合到所述限流电阻器的所述第二端子；以及
驱动器，耦合在所述限流电阻器的所述第一端子与所述电流开关器件的所述第三端子之间，所述驱动器被配置为基于通过所述限流电阻器的电流来控制所述电流开关器件的操作。


2.根据权利要求1所述的功率转换电路，其中所述可控电流开关器件包括以下各项中的至少一项：可控硅整流器和TRIAC。


3.根据权利要求2所述的功率转换电路，其中所述可控电流开关器件是被配置为在象限3中操作的TRIAC。


4.根据权利要求1所述的功率转换电路，还包括：电容器，耦合在所述桥式整流器的所述第一输出端子与所述第二输出端子之间。


5.根据权利要求4所述的功率转换电路，还包括：第二电容器，具有耦合到所述桥式整流器的所述第一输出端子的第一电极、以及耦合到所述限流电阻器的所述第二端子的第二电极。


6.根据权利要求1所述的功率转换电路，还包括：电容器，具有耦合到所述桥式整流器的所述第一输出端子的第一电极、以及耦合到所述限流电阻器的所述第二端子的第二电极。


7.根据权利要求1所述的功率转换电路，其中所述驱动器包括：
比较器，具有耦合到所述限流电阻器的所述第一端子的第一输入端子、以及耦合到参考电压的第二输入端子，所述比较器被配置为响应于所述第一输入端子处的电压在幅度上大于所述参考电压而接通所述电流开关器件。


8.根据权利要求7所述的功率转换电路，其中所述驱动器被配置为：一旦负电源被供电，就响应于所述第一输入端子处的所述电压大于所述参考电压，而通过将所述电流开关器件的所述第三端子耦合到所述负电源来接通所述电流开关器件。


9.根据权利要求7所述的功率转换电路，还包括：
功率因数校正电路；以及
转换器，包括变压器，所述转换器耦合到所述功率因数校正电路，所述功率因数校正电路电耦合在所述转换器与所述桥式整流器之间，所述转换器包括：
初级绕组，耦合到所述功率因数校正电路；
次级绕组，具有第一端子；
第一二极管，耦合在负电源电压与所述次级绕组的所述第一端子之间；以及
第一电容器，耦合在所述负电源电压与所述电气接地之间。


10.根据权利要求9所述的功率转换电路，其中所述转换器还包括：
第二二极管，耦合在正电源电压与所述次级绕组之间；以及
第二电容器，耦合在所述正电源电压与所述电气接地之间。


11.根据权利要求1所述的功率转换电路，其中所述限流电阻器是负温度系数电阻器。


12.一种设备，包括：
桥式整流器，包括：
第一输入节点和第二输入节点；
第一输出节点和第二输出节点；
第一二极管，耦合在所述第一输入节点与所述第一输出节点之间；
第二二极管，耦合在所述第二输入节点与所述第一输出节点之间；
第三二极管，耦合在所述第一输入节点与所述第二输出节点之间；以及
第四二极管，耦合在所述第二输入节...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·宫蒂尔，K·卢，J·王，
申请(专利权)人：意法半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81