电压转换系统及其使用方法技术方案

技术编号:24896731 阅读:4 留言:0更新日期:2020-07-14 18:21
一种电压转换系统(100)。所述电压转换系统包括用于将输入电压(Vin)转换为中间电压(Vm)的第一功率转换器、用于将所述中间电压转换为处于目标电压电平的输出电压(Vout)的第二功率转换器(120),以及耦合到所述第一功率转换器(110)和所述第二功率转换器(120)的控制电路(130)。所述控制电路(130)用于在检测到所述输入电压(Vin)的电压电平在第一范围内之后即刻执行所述第二功率转换器(120)的闭环控制以输出处于所述目标电压电平的所述输出电压(Vout)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压转换系统及其使用方法本专利技术要求2017年11月30日递交的专利技术名称为“电压转换系统及其使用方法”的第15/827,508号美国临时申请案的在先申请优先权,该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
技术介绍
本文中提供的背景描述是出于大体上呈现本公开的上下文的目的。在此
技术介绍
部分中描述的程度上,当前署名的专利技术人的工作以及在递交时可能原本不具有作为现有技术的资格的描述的各方面既不明确地也不隐含地被认作是针对本公开的现有技术。在许多应用中,电压转换系统包括两级或更多级功率转换器以将具有宽电压范围内的电压电平的输入电压转换为处于目标电压电平的调节后的输出电压。电压转换系统的总体功率转换效率和输出电压的准确度可基于功率转换器的配置和控制功率转换器的方式来加以确定。
技术实现思路
根据本公开的方面,提供一种电压转换系统。所述电压转换系统可包括用于将输入电压转换为中间电压的第一功率转换器、用于将所述中间电压转换为处于目标电压电平的输出电压的第二功率转换器,和耦合到所述第一功率转换器和所述第二功率转换器的控制电路。所述控制电路可用于在检测到所述输入电压的电压电平在第一范围内之后即刻执行所述第二功率转换器的闭环控制以输出处于所述目标电压电平的所述输出电压。在一些实施例中,在检测到所述输入电压的所述电压电平处于在所述第一范围之外的第二范围内之后,所述控制电路可即刻执行所述第二功率转换器的开环控制以输出处于所述目标电压电平的所述输出电压。视情况,所述控制电路还可用于在检测到所述输入电压的所述电压电平处于所述第一范围内之后即刻执行所述第一功率转换器的开环控制,并且在检测到所述输入电压的所述电压电平处于所述第二范围内之后即刻执行所述第一功率转换器的闭环控制。视情况,在先前方面中的任一个中,所述控制电路可用于使用所述输出电压作为反馈或使用所述中间电压作为反馈来执行所述第一功率转换器的所述闭环控制。视情况,在先前方面中的任一个中,用于输出处于所述目标电压电平的所述输出电压的所述控制电路还可用于在检测到所述输入电压的所述电压电平处于不同于所述第一范围和所述第二范围的第三范围内之后,即刻执行所述第一功率转换器的闭环控制,以及在检测到所述输入电压的所述电压电平处于所述第三范围内之后,即刻执行所述第二功率转换器的所述闭环控制。视情况,在先前方面中的任一个中,所述第二功率转换器为隔离直流(directcurrent,DC)转DC转换器,所述转换器包括反相器、整流器和在所述反相器与所述整流器之间的变压器。在一些实施例中,在先前方面中的任一个中,所述第二功率转换器的所述反相器可包括:第一半桥支腿,具有用于从所述第一功率转换器接收所述中间电压的第一功率节点;以及第二半桥支腿,具有用于从所述第一功率转换器接收所述中间电压的第二功率节点。所述第二功率转换器的所述变压器可包括电耦合于所述第一半桥支腿的输出节点与所述第二半桥支腿的输出节点之间的原边(primaryside)。视情况,在先前方面中的任一个中,所述第二功率转换器的所述反相器可包括:第一半桥支腿,具有用于从所述第一功率转换器接收所述中间电压的第一功率节点;以及第二半桥支腿,具有用于接收所述输入电压的第二功率节点。视情况,在先前方面中的任一个中,所述第一功率转换器为降压-升压转换器。视情况,在先前方面中的任一个中,所述第一功率转换器在其闭环控制下用于在第一动态范围内接收所述输入电压,并且所述第二功率转换器在其所述闭环控制下用于在第二动态范围内接收所述中间电压。所述第二动态范围大于所述第一动态范围。根据本公开的另一方面,可提供一种方法,包括:驱动电压转换系统的第一功率转换器以将输入电压转换为中间电压;以及驱动所述电压转换系统的第二功率转换器以基于所述输入电压的电压电平将所述中间电压转换为处于目标电压电平的输出电压。所述驱动所述第二功率转换器可包括在检测到所述输入电压的所述电压电平在第一范围内之后,即刻执行所述第二功率转换器的闭环控制以输出处于所述目标电压电平的所述输出电压。在一些实施例中,在检测到所述输入电压的所述电压电平处于在所述第一范围之外的第二范围内之后,即刻执行所述第二功率转换器的开环控制以输出处于所述目标电压电平的所述输出电压。视情况,所述驱动所述第一功率转换器包括在检测到所述输入电压的所述电压电平在所述第一范围内之后,即刻执行所述第一功率转换器的开环控制;以及在检测到所述输入电压的所述电压电平在所述第二范围内之后,即刻执行所述第一功率转换器的闭环控制。视情况,在先前方面中的任一个中,所述执行所述第一功率转换器的所述闭环控制可包括使用所述输出电压作为反馈或使用所述中间电压作为反馈。视情况,在先前方面中的任一个中,所述驱动所述第一功率转换器包括在检测到所述输入电压的所述电压电平在不同于所述第一范围和所述第二范围的第三范围内之后,即刻执行所述第一功率转换器的闭环控制,并且所述驱动所述第二功率转换器包括在检测到所述输入电压的所述电压电平处于所述第三范围内之后,即刻执行所述第二功率转换器的所述闭环控制。根据本公开的另一方面,提供一种电压转换系统。所述电压转换系统包括:第一功率转换器,用于将输入电压转换为中间电压;第一控制器,用于驱动所述第一功率转换器;第二功率转换器,用于将所述中间电压转换为处于目标电压电平的输出电压;以及第二控制器,用于驱动所述第二功率转换器。所述电压转换系统还包括用于检测所述输入电压的电压电平的电压检测器和模式控制器。所述模式控制器可用于在检测到所述输入电压的所述电压电平处于第一范围内之后,即刻发指令给所述第一控制器以执行所述第一功率转换器的开环控制并且发指令给所述第二控制器以执行所述第二功率转换器的闭环控制。在一些实施例中,在检测到所述输入电压的所述电压电平处于在所述第一范围之外的第二范围内之后,即刻发指令给所述第一控制器以执行所述第一功率转换器的闭环控制并且发指令给所述第二控制器以执行所述第二功率转换器的开环控制。视情况,在先前方面中的任一个中,所述第一控制器可用于使用所述输出电压作为反馈或使用所述中间电压作为反馈来执行所述第一功率转换器的所述闭环控制。视情况,在先前方面中的任一个中,所述第二功率转换器为隔离直流(directcurrent,DC)转DC转换器。视情况,在先前方面中的任一个中,所述第一功率转换器为降压-升压转换器。附图说明作为示例提出的本公开的各种实施例将参考下图详细地描述,其中相同数字指代相同元件,且其中:图1示出根据本公开的实施例的示范性电压转换系统的功能框图;图2示出根据本公开的实施例可用作图1的电压转换系统中的第一功率转换器的示范性功率转换器的示意图;图3A示出根据本公开的实施例的示范性电压转换系统的图;图3B示出根据本公开的实施例的另一示范性电压转换系统的图,其中其第二功率转换器用于从第一功率转换器接收输入电压和中间电压两者;图4示出根据本公开的实施例的另一示范性电压转换系统的功能框图;图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压转换系统,其特征在于,包括:/n第一功率转换器,用于将输入电压转换为中间电压;/n第二功率转换器,用于将所述中间电压转换为处于目标电压电平的输出电压;以及/n控制电路,耦合到所述第一功率转换器和所述第二功率转换器,用于:/n在检测到所述输入电压的电压电平在第一范围内之后,即刻执行所述第二功率转换器的闭环控制以输出处于所述目标电压电平的所述输出电压。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171130 US 15/827,5081.一种电压转换系统,其特征在于,包括:
第一功率转换器,用于将输入电压转换为中间电压;
第二功率转换器,用于将所述中间电压转换为处于目标电压电平的输出电压;以及
控制电路,耦合到所述第一功率转换器和所述第二功率转换器,用于:
在检测到所述输入电压的电压电平在第一范围内之后,即刻执行所述第二功率转换器的闭环控制以输出处于所述目标电压电平的所述输出电压。


2.根据权利要求1所述的电压转换系统,其特征在于,为输出处于所述目标电压电平的所述输出电压,所述控制电路还用于:
在检测到所述输入电压的所述电压电平处于在所述第一范围之外的第二范围内之后,即刻执行所述第二功率转换器的开环控制以输出处于所述目标电压电平的所述输出电压。


3.根据权利要求1或2所述的电压转换系统,其特征在于,为输出处于所述目标电压电平的所述输出电压,所述控制电路还用于:
在检测到所述输入电压的所述电压电平处于所述第一范围内之后,即刻执行所述第一功率转换器的开环控制;以及
在检测到所述输入电压的所述电压电平处于所述第二范围内之后,即刻执行所述第一功率转换器的闭环控制。


4.根据权利要求3所述的电压转换系统,其特征在于,所述控制电路用于使用所述输出电压作为反馈来执行所述第一功率转换器的所述闭环控制。


5.根据权利要求3所述的电压转换系统,其特征在于,所述控制电路用于使用所述中间电压作为反馈来执行所述第一功率转换器的所述闭环控制。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的电压转换系统,其特征在于,为输出处于所述目标电压电平的所述输出电压,所述控制电路还用于:
在检测到所述输入电压的所述电压电平处于不同于所述第一范围和所述第二范围的第三范围内之后,即刻执行所述第一功率转换器的闭环控制;以及
在检测到所述输入电压的所述电压电平处于所述第三范围内之后,即刻执行所述第二功率转换器的所述闭环控制。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的电压转换系统,其特征在于
所述第二功率转换器为隔离直流(directcurrent,DC)转DC转换器,所述转换器包括反相器、整流器和在所述反相器与所述整流器之间的变压器。


8.根据权利要求7所述的电压转换系统,其特征在于
所述第二功率转换器的所述反相器包括:
第一半桥支腿,具有用于从所述第一功率转换器接收所述中间电压的第一功率节点;以及
第二半桥支腿,具有用于从所述第一功率转换器接收所述中间电压的第二功率节点,并且
所述第二功率转换器的所述变压器包括电耦合于所述第一半桥支腿的输出节点与所述第二半桥支腿的输出节点之间的原边。


9.根据权利要求7所述的电压转换系统,其特征在于
所述第二功率转换器的所述反相器包括:
第一半桥支腿,具有用于从所述第一功率转换器接收所述中间电压的第一功率节点;以及
第二半桥支腿,具有用于接收所述输入电压的第二功率节点,并且
所述第二功率转换器的所述变压器包括电耦合于所述第一半桥支腿的输出节点与所述第二半桥支腿的输出节点之间的原边。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的电压转换系统,其特征在于,所述第一功率转换器为降压-升压转换器。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的电压转换系统,其特征在于
所述第一功率转换器在其闭环控制下用于在第一动态范围内接收所述输入电压,
所述第二功率转换器在其所述闭环...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴和平
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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