谐振芯电源供应制造技术

谐振芯电源供应包括具有激励绕组、谐振绕组和负载绕组的芯，其中，谐振绕组耦合到槽电路且控制器操纵施加到激励绕组的激励信号的相位、振幅和波形。振幅和波形。振幅和波形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】谐振芯电源供应
[0001]优先权声明
[0002]本申请是2020年8月8日提交的美国专利申请号16/988,621的延续，后者是2020年9月22日提交的美国专利申请号17/027,985的延续，两者的名称均为谐振芯电源供应。本申请通过引用并入美国专利号8,618,749、9,871,459、及6,594,160，包括谐振装置和槽电路的说明。


[0003]本专利技术涉及到制造的电器电源供应装置的领域。更具体地说，本专利技术涉及一种用于供应电源的谐振芯电源供应。

技术介绍

[0004]通常有利用各种技术的电源供应。例如，电源供应的变体包括线性电源供应和开关电源供应。与本专利技术一样，线性电源不使用开关半导体。与已知的线性电源不同，本专利技术的实施方案包括在磁芯周围产生通量的初级绕组，该通量穿过谐振绕组以在其中感应出电压，该谐振绕组在槽电路中产生围绕该芯的磁通流。

技术实现思路

[0005]谐振芯电源供应包括具有绕组的芯，用于产生通量流和用于感应绕组电压。在一个实施例中，该谐振芯电源供应包括以下一个或多个：具有磁性的芯；该芯上的激励绕组、谐振绕组和负载绕组；该激励绕组，用于接收激励信号并产生第一通量流；该谐振绕组连接包括谐振电容器的一个或多个电容器，以形成具有与该激励信号频率匹配的谐振频率FRES的槽电路；该第一通量流穿过该谐振绕组并在其中感应出电压；该谐振绕组产生第二通量流；以及用于为电力负载供电的第三通量流，该第三通量流穿过负载绕组并在其中感应电压；其中，从该槽电路导出的控制器反馈影响该激励信号的相位、振幅和波形，以维持该第一通量流的相位、振幅和波形。
[0006]在各种实施例中，该谐振芯电源供应向负载提供电力，该电力可以是稳定电力、调节电力、滤波电力和不间断电力中的任一者。
[0007]在一些实施例中，该谐振芯电源供应包括以下的一个或多个：具有磁特的芯和控制器；该芯上的激励绕组、谐振绕组和负载绕组；该激励绕组接收激励信号以引起激励通量流；该谐振绕组连接谐振电容器以形成具有等于激励信号频率的谐振频率fres的槽电路；该激励通量流穿过该谐振绕组以在其中感生电压；受激励的谐振绕组引起谐振通量流，该谐振通量流与该槽电路谐振；该谐振通量流穿过该负载绕组以在其中感应出电压，并且为电负载供电；以及传感器，包括以下各项的传感器：(1)通过该谐振绕组感测电流的传感器；以及(2)感测跨越该谐振电容器的电压的传感器，其中(1)传感器提供控制器反馈以影响该谐振通量流的相位、振幅和波形，(2)到该槽电路的浪涌电流由来自该控制器的参考电压限制，(3)该参考电压确定槽电路电流限制，并驱动伺服环路中的运算放大器以控制与H桥返
回互连的MOSFET，(4)具有电流感测电阻器的激励电流汲取器，使得跨在该电流感测电阻器上的该电压趋向于匹配该参考电压，以及(5)该芯不饱和。
附图说明
[0008]本专利技术参考附图进行描述。这些附图并入本文中并形成说明书的一部分，示出了本专利技术的实施方式，并且与说明书一起进一步用于解释其本领域技术人员能够制造和使用本专利技术的原理。本专利技术可包括一些或全部所示的特征。
[0009]图1显示谐振芯电源供应的实施例。
[0010]图2A显示图1的谐振芯电源供应的槽电路反馈信号。
[0011]图2B显示图1的谐振芯电源供应的激励通量的滞后延迟。
[0012]图2C显示图1的谐振芯电源供应的通量组合。
[0013]图2D显示图1的谐振芯电源供应的制动周期(brake cycle)。
[0014]图3显示图1的谐振芯电源供应的电流反馈输入电路。
[0015]图4A
‑
B显示图1的谐振芯电源供应的零交叉及定时电路。
[0016]图4C
‑
D显示图1的谐振芯电源供应的磁通相位计数器及激励计数器。
[0017]图4E显示图1的谐振芯电源供应的激励时序。
[0018]图5A
‑
C显示图1的谐振芯电源供应的占空比。
[0019]图5D显示图1的谐振芯电源供应的确定的及测量的剩余通量。
[0020]图5E显示形成图1的谐振芯电源供应的激励信号的正半部分。
[0021]图5F显示控制图1的谐振芯电源供应的支路A的底部MOSFET。
[0022]图5G显示图1的谐振芯电源供应的“H”桥的一半的示例。
[0023]图5H显示向图1的谐振芯电源供应的锁存器馈送的示例性数据总线。
[0024]图5I未使用。
[0025]图5J显示控制图1的谐振芯电源供应的支路B的底部MOSFET。
[0026]图6A显示控制图1的谐振芯电源供应的顶部MOSFET。
[0027]图6B显示图1的谐振芯电源供应的顶MOSFET栅级信号的波形。
[0028]图6C显示图1的谐振芯电源供应的EDC单元内部的电源供应和信号隔离。
[0029]图6D显示图1的谐振芯电源供应的EDC单元内部使用的“H”桥式电路。
[0030]图6E显示图1的谐振芯电源供应的EDC单元内部使用的激励电流汲取器。
[0031]图7A显示图1的谐振芯电源供应的FFC内部使用的电压反馈电路。
[0032]图7B显示图1的谐振芯电源供应的FFC内部使用的通量水平控制处理器。
[0033]图7C显示图1的谐振芯电源供应的谐振电容器的调整轴的绝对位置传感器。
具体实施方式
[0034]以下几页提供的揭露内容描述本专利技术的一些实施方案的例子。设计、图和说明是它们所揭露的实施方案的非限制性例子。例如，所揭露的装置及/或其他方法和用途的其他实施例可能包括也可能不包括本文所述的特征。此外，所揭露的优点和利益可能只适用于本专利技术的某些实施例，而不应被用来限制所揭露的本专利技术。
[0035]如本文所用，术语“耦合”包括直接和间接连接。此外，在第一和第二装置耦合的情
况下，包括有源装置在内的中介装置可位于第一和第二装置之间。
[0036]1.RCPS装置的说明
[0037]图1显示包括在谐振芯电源供应(Resonant Core Power Supply,RCPS)中的组件100。
[0038]以下是可用于构成谐振芯电源供应(RCPS)的基本组件的逐项清单。参考符号对应于图1所示的符号。
[0039]谐振磁芯(RCPS core)102包括缠绕磁芯的绕组104、130、132、134、140、150。谐振磁通场可在此磁芯内产生并且包含于磁芯中。
[0040]谐振绕组(W
RES
)104可具有特定的自感值。此绕组并联连接于谐振电容器106以形成谐振LC槽电路104、106、108、110(或103)。跨越该LC槽电路103的谐振电压(V
RES
)170由跨越104、106、108、110的电压组成。此LC槽电路可决定磁芯102内的通量的谐振频率。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种谐振芯电源供应，包括：具有磁性的芯和控制器；该芯上的激励绕组、谐振绕组和负载绕组；该谐振绕组与该负载绕组电气隔离；该激励绕组接收激励信号并引起激励通量流；该谐振绕组连接谐振电容器以形成具有恒定谐振频率F
RES
的槽电路，该谐振频率F
RES
等于激励信号频率；该激励通量流穿过该谐振绕组并在其中感应出电压；受激励的谐振绕组引起与该槽电路谐振的谐振通量流；该谐振通量流穿过该负载绕组以在其中感应出电压，并为电力负载供电；以及数个传感器，包括(a)感应通过该谐振绕组的电流的传感器和(b)感应跨在该谐振电容器上的电压的传感器；其中，(a)该数个传感器提供控制器反馈以影响该激励信号的相位、振幅和波形，以保持该谐振通量流的相位、振幅和波形，以及(b)该芯不饱和。2.如权利要求1所述的谐振芯电源供应，其操作以累积芯通量，通过将该激励信号的该相位相对于该芯通量的相位提前来累积芯通量，从而对该芯的磁滞延迟进行补偿。3.如权利要求2所述的谐振芯电源供应，其中，该激励信号的该相位受到该芯通量的波形的下降零交叉的影响。4.如权利要求1所述的谐振芯电源供应，其操作以减少该芯中流动的通量，(a)该激励信号的该相位相对于芯通量相位提前，以及(b)该激励信号移位180度，使该激励通量流与该芯中流动的现有谐振通量不同相。5.如权利要求4所述的谐振芯电源供应，其操作以使该激励信号的该相位至少部分地由该芯通量的该波形的该下降零交叉决定。6.如权利要求1所述的谐振芯电源供应，更包括：具有侦测剩余直流电芯通量的设备的该控制器；以及具有调整激励信号波形的占空比以减少该剩余直流电芯通量的设备的该控制器；其中，该激励信号来自逆变器以外的设备，以及0度至360度之间的重复激励电压波形具有180度的零交叉，并且该波形的该占空比被调制以补偿剩余直流电芯通量。7.如权利要求6所述的谐振芯电源供应，其中，0度至180度之间的该波形的部分以90度为中心。8.如权利要求7所述的谐振芯电源供应，其中，180度至360度之间的该波形的该部分以270度为中心。9.如权利要求1所述的谐振芯电源供应，更包括：激励驱动电路(EDC...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：P，
类型：发明
国别省市：