开关模式功率转换器及用于其的感应充电电路制造技术

提供一种感应充电电路和一种开关模式功率转换器。感应充电电路耦合到功率转换器的绕组和功率转换器的控制器的供电端子。感应充电电路包括：输入，输入耦合到绕组，输入被耦合以接收通过功率转换器生成的开关电压；电感器，电感器耦合到输入以响应于开关电压提供电感器电流；第一二极管，第一二极管耦合到电感器以使得电感器电流能够从感应充电电路的输入流到感应充电电路的输出；以及感应充电电路的输出，输出耦合到控制器的供电端子，控制器被配置为控制功率转换器的功率开关以生成开关电压。利用本发明专利技术，可以减少为控制器提供运行功率中的耗散和热量。

【技术实现步骤摘要】
开关模式功率转换器及用于其的感应充电电路
本公开内容总体上涉及功率转换器，并且更具体地，涉及用于功率转换器的控制器。
技术介绍
电子设备使用电力运行。由于开关模式功率转换器效率高、尺寸小、重量轻，因此它们通常被用来为现今的许多电子设备供电。常规的壁式插座提供高压交流电。在开关功率转换器中，通过能量传递元件转换高压交流(ac)输入，以提供良好调节的直流(dc)输出。开关模式功率转换器控制器通常通过感测表示一个或多个输出量的一个或多个信号并且在闭合回路中控制输出来提供输出调节。在运行中，利用开关以通过改变占空比(通常是开关的导通时间与总开关周期的比率)、改变开关频率或改变开关模式功率转换器中的开关的每单位时间的脉冲数目来提供期望的输出。功率转换器通常包括一个或多个控制器，该一个或多个控制器感测并且调节功率转换器的输出。这些控制器通常需要调节的或未经调节的电压源来为控制器的电路部件供电。耦合到控制器的旁路电容器可以向控制器的电路提供运行功率。
技术实现思路
本专利技术提供了至少以下解决方案：1.一种感应充电电路，所述感应充电电路耦合到开关模式功率转换器的绕组和所述开关模式功率转换器的功率开关控制器的供电端子，所述感应充电电路包括：输入，所述输入耦合到所述绕组，所述输入被耦合以接收通过所述开关模式功率转换器生成的开关电压；电感器，所述电感器耦合到所述输入以响应于所述开关电压提供电感器电流；第一二极管，所述第一二极管耦合到所述电感器以使得所述电感器电流能够从所述感应充电电路的所述输入流到所述感应充电电路的输出；以及所述感应充电电路的所述输出，所述输出耦合到所述功率开关控制器的所述供电端子。2.根据解决方案1所述的感应充电电路，其中，所述开关模式功率转换器的所述绕组是所述开关模式功率转换器的输出侧的输出绕组，所述开关电压是通过所述开关模式功率转换器的功率开关的接通和关断而生成的所述输出绕组的输出绕组电压，并且所述功率开关控制器是耦合到所述开关模式功率转换器的所述输出侧的同步整流控制器。3.根据解决方案2所述的感应充电电路，其中，所述感应充电电路的所述输入耦合在所述开关模式功率转换器的所述输出绕组与输出整流器之间。4.根据解决方案3所述的感应充电电路，其中，所述电感器耦合在所述开关模式功率转换器的所述输出绕组与所述输出整流器之间。5.根据解决方案3所述的感应充电电路，还包括：电容器，所述电容器作为隔直器件耦合在所述感应充电电路的所述输入和所述电感器之间；以及第二二极管，所述第二二极管耦合到所述电感器并且耦合到所述第一二极管以为所述电容器提供复位路径。6.根据解决方案5所述的感应充电电路，其中，所述电容器的电容被选择为使得所述电容器和所述电感器的谐振频率小于所述开关模式功率转换器的所述功率开关的开关频率。7.根据解决方案1所述的感应充电电路，其中，所述感应充电电路的所述输出耦合到旁路电容器，所述旁路电容器具有足以对由所述感应充电电路提供的运行电流滤波的电容。8.根据解决方案1所述的感应充电电路，其中，所述开关模式功率转换器的所述绕组是所述开关模式功率转换器的输入侧的偏置绕组，所述开关电压是通过所述开关模式功率转换器的功率开关的接通和关断而生成的所述偏置绕组的偏置绕组电压，并且所述功率开关控制器是耦合到所述开关模式功率转换器的所述输入侧的初级功率开关控制器。9.根据解决方案8所述的感应充电电路，其中，所述感应充电电路的所述输入耦合在所述开关模式功率转换器的所述偏置绕组与调节器的输入之间。10.根据解决方案9所述的感应充电电路，还包括：第二电容器，所述第二电容器耦合到所述第一二极管并且耦合到所述感应充电电路的所述输出处的晶体管的发射极端子，所述晶体管包括在所述调节器中。11.根据解决方案10所述的感应充电电路，其中，所述感应充电电路的所述输出耦合到电阻器，其中，所述电阻器被耦合到所述供电端子并且被耦合以增加所述第二电容器的放电时间。12.根据解决方案10所述的感应充电电路，还包括：第三电容器，所述电容器作为隔直器件耦合在所述感应充电电路的所述输入和所述电感器之间；以及第二二极管，所述第二二极管耦合到所述电感器并且耦合到所述第一二极管以为所述第三电容器提供复位路径。13.一种开关模式功率转换器，包括：能量传递元件，所述能量传递元件包括耦合到所述开关模式功率转换器的输入的输入绕组和耦合到所述开关模式功率转换器的输出的输出绕组；初级功率开关，所述初级功率开关耦合到所述开关模式功率转换器的所述输入和所述能量传递元件；初级功率开关控制器，所述初级功率开关控制器耦合到所述开关模式功率转换器的所述输入，所述初级功率开关控制器具有用于接收请求信号的请求信号输入，其中所述请求信号包括请求初级功率开关被驱动以传导的请求事件；输出整流器，所述输出整流器耦合到所述能量传递元件的所述输出绕组；第二控制器，所述第二控制器耦合到所述开关模式功率转换器的所述输出，并且包括用于输出所述请求信号的请求信号输出；以及感应充电电路，所述感应充电电路耦合到所述能量传递元件的所述输出绕组，并且耦合到所述第二控制器的供电端子，所述感应充电电路包括：输入，耦合到所述输出绕组以接收通过所述开关模式功率转换器响应于所述初级功率开关的切换生成的开关绕组电压；电感器，所述电感器耦合到所述感应充电电路的所述输入；第一二极管，所述第一二极管耦合到所述电感器，所述第一二极管具有朝向所述感应充电电路的所述输入的阳极和朝向所述感应充电电路的输出的阴极；以及所述感应充电电路的所述输出，耦合到所述第二控制器的所述供电端子。14.根据解决方案13所述的开关模式功率转换器，其中，所述感应充电电路的所述输入耦合在所述输出绕组与所述输出整流器之间。15.根据解决方案14所述的开关模式功率转换器，其中，所述电感器耦合在所述开关模式功率转换器的所述输出绕组与所述输出整流器之间。16.根据解决方案13所述的开关模式功率转换器，还包括：电容器，所述电容器作为隔直器件耦合在所述感应充电电路的所述输入和所述电感器之间；以及第二二极管，所述第二二极管耦合到所述电感器并且耦合到所述第一二极管以为所述电容器提供复位路径。17.根据解决方案16所述的开关模式功率转换器，其中，所述电容器的电容被选择为使得所述电容器和所述电感器的谐振频率小于所述初级功率开关的开关频率。18.根据解决方案13所述的开关模式功率转换器，还包括耦合到所述第二控制器的所述供电端子并且耦合到所述感应充电电路的所述输出的旁路电容器，其中，所述旁路电容器具有足以对由所述感应充电电路提供的运行电流滤波的电容。19.根据解决方案13所述的开关模式功率转换器，还包括在所述第二控制器和所述初级功率开关控制器之间的通信链路，其中，所述通信链路在所述初级功率开关控制器和所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感应充电电路，所述感应充电电路耦合到功率转换器的绕组和所述功率转换器的控制器的供电端子，所述感应充电电路包括：/n输入，所述输入耦合到所述绕组，所述输入被耦合以接收通过所述功率转换器生成的开关电压；/n电感器，所述电感器耦合到所述输入以响应于所述开关电压提供电感器电流；/n第一二极管，所述第一二极管耦合到所述电感器以使得所述电感器电流能够从所述感应充电电路的所述输入流到所述感应充电电路的输出；以及/n所述感应充电电路的所述输出，所述输出耦合到所述控制器的所述供电端子，所述感应充电电路的所述输出被配置为向所述控制器提供响应于所述电感器电流的运行电流，所述控制器被配置为控制所述功率转换器的功率开关以生成所述开关电压。/n

【技术特征摘要】
20200219 US 16/795,1001.一种感应充电电路，所述感应充电电路耦合到功率转换器的绕组和所述功率转换器的控制器的供电端子，所述感应充电电路包括：
输入，所述输入耦合到所述绕组，所述输入被耦合以接收通过所述功率转换器生成的开关电压；
电感器，所述电感器耦合到所述输入以响应于所述开关电压提供电感器电流；
第一二极管，所述第一二极管耦合到所述电感器以使得所述电感器电流能够从所述感应充电电路的所述输入流到所述感应充电电路的输出；以及
所述感应充电电路的所述输出，所述输出耦合到所述控制器的所述供电端子，所述感应充电电路的所述输出被配置为向所述控制器提供响应于所述电感器电流的运行电流，所述控制器被配置为控制所述功率转换器的功率开关以生成所述开关电压。


2.根据权利要求1所述的感应充电电路，其中，所述功率转换器的所述绕组是所述功率转换器的输出侧的输出绕组，所述开关电压是通过所述功率转换器的所述功率开关的接通和关断而生成的输出绕组电压，并且所述控制器是耦合到所述功率转换器的所述输出侧的第二控制器。


3.根据权利要求2所述的感应充电电路，其中，所述感应充电电路的所述输入耦合在所述功率转换器的所述输出绕组与输出整流器之间。


4.根据权利要求3所述的感应充电电路，其中，所述电感器耦合在所述功率转换器的所述输出绕组与所述输出整流器之间。


5.根据权利要求3所述的感应充电电路，还包括：
电容器，所述电容器作为隔直器件耦合在所述感应充电电路的所述输入和所述电感器之间；以及
第二二极管，所述第二二极管耦合到所述电感器并且耦合到所述第一二极管以为所述电容器提供复位路径。


6.根据权利要求5所述的感应充电电路，其中，所述电容器的电容被选择为使得所述电容器和所述电感器的谐振频率小于所述功率转换器的所述功率开关的开关频率。


7.根据权利要求1所述的感应充电电路，其中，所述感应充电电路的所述输出耦合到旁路电容器，所述旁路电容器被耦合以对由所述感应充电电路提供的所述运行电流滤波。


8.根据权利要求1所述的感应充电电路，其中，所述功率转换器的所述绕组是所述功率转换器的输入侧的偏置绕组，所述开关电压是通过所述功率转换器的所述功率开关的接通和关断而生成的偏置绕组电压，并且所述控制器是耦合到所述功率转换器的所述输入侧的第一控制器。


9.根据权利要求8所述的感应充电电路，其中，所述感应充电电路的所述输入耦合在所述偏置绕组与调节器的输入之间。


10.根据权利要求9所述的感应充电电路，还包括：
第二电容器，所述第二电容器耦合到所述第一二极管并且耦合到所述感应充电电路的所述输出以关断所述调节器的晶体管。


11.根据权利要求10所述的感应充电电路，其中，所述感应充电电路的所述输出耦合到电阻器，其中，所述电阻器被耦合到所述供电端子并且被耦合以增加所述第二电容器的放电时间。


12.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·B·奥德尔，
申请(专利权)人：电力集成公司，
类型：发明
国别省市：美国;US