专利汇可以提供用于驱动谐振变换器的方法、谐振变换器和计算机可读介质专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且根据本公开的一个方面,提供一种谐振变换器和用于驱动谐振变换器的方法。谐振变换器包括:初级 开关 电路 ,至少具有初级绕组以及与初级绕组 串联 的电感器的初级全桥开关级;次级 谐振电路 ,具有与初级绕组 磁性 耦合的次级绕组、与次级绕组并联电连接的谐振电容器、均连接在变换器与谐振电容器之间的第一次级电感器和第二次级电感器,次级整流级,与谐振电容器并联电连接,具有均连接在谐振电容器的相应 端子 与接地之间的第一开关和第二开关,以及驱动模 块 ,配置用于:在输入处接收启用 信号 和跨次级侧的开关的 电压 ,驱动模块被配置用于生成用于控制次级侧的开关的 控制信号 ;以及独立于彼此接通/关断次级整流级的两个开关和初级开关级的开关。,下面是用于驱动谐振变换器的方法、谐振变换器和计算机可读介质专利的具体信息内容。
1.一种谐振变换器,包括:
初级开关电路,包括初级绕组和全桥开关电路,所述全桥开关电路包括高侧开关和低侧开关;
次级谐振电路,包括与所述初级绕组磁性耦合的次级绕组,并且还包括谐振电容元件;
次级整流电路,被耦合到所述次级绕组,所述次级整流电路包括第一整流开关和第二整流开关;以及
驱动模块,被配置为:接收与通过所述次级绕组的电流信号的转变同步的启用信号,并且接收跨所述第一整流开关和所述第二整流开关中的一个整流开关的电压,所述驱动模块被配置为:
接通所述全桥开关电路的所述低侧开关以及所述第一整流开关和所述第二整流开关;
关断所述全桥开关电路的所述高侧开关;
在固定时间之后,关断所述全桥开关电路的所述低侧开关中的一个低侧开关,并且接通所述高侧开关中的一个高侧开关;
检测所述启用信号的所述转变;以及
检测所述第一整流开关和所述第二整流开关中的零电流状态;
在关于所述启用信号的所述转变的可变延迟之后,关断所述第一整流开关,所述第二整流开关保持接通;
检测跨所述第一整流开关的零电压状态;以及
响应于跨所述第一整流开关的电压达到可变阈值,接通所述第一整流开关。
2.根据权利要求1所述的谐振变换器,其中所述次级谐振电路的所述次级绕组具有第一节点和第二节点,并且其中所述次级谐振电路还包括:
输出节点;
第一次级电感器,被耦合在所述次级绕组的所述第一节点与所述输出节点之间;以及第二次级电感器,被耦合在所述次级绕组的所述第二节点与所述输出节点之间。
3.根据权利要求2所述的谐振变换器,其中所述第一整流开关被耦合在所述次级绕组的所述第一节点与参考电压节点之间,并且其中所述第二整流开关被耦合在所述次级绕组的所述第二节点与所述参考电压节点之间。
4.根据权利要求3所述的谐振变换器,其中所述谐振电容元件与所述次级绕组并联耦合。
5.根据权利要求1所述的谐振变换器,其中所述驱动模块被配置为:通过对在所述驱动模块关断所述第一整流开关之后在所述次级绕组的所述第一节点上生成的、以及在所述驱动模块关断所述第二整流开关之后在所述次级绕组的所述第二节点上生成的欠电压进行积分,来确定所述可变延迟。
6.根据权利要求5所述的谐振变换器,其中所述驱动模块被配置为:在积分循环期间对所述欠电压进行积分,以及在每个积分循环更新要在下一积分循环期间施加的所述可变延迟的值,其中所述驱动模块根据以下等式来更新所述可变延迟:
Dzcd(n+1)=Dzcd(n)+Δzcd(n)-δ
其中Dzcd(n)是所施加的当前可变延迟,Δzcd(n)是通过在当前积分循环中对所述欠电压的所述积分所确定的所述可变延迟从所述当前可变延迟的变化,并且δ是在每个积分循环被添加到所述可变延迟的小的推进。
7.根据权利要求6所述的谐振变换器,其中所述驱动模块还被配置为:基于所述谐振变换器的操作状态,将所述可变延迟重置为初始值。
8.根据权利要求1所述的谐振变换器,其中通过所述次级绕组的所述电流信号的所述转变是所述电流信号的上升沿。
9.根据权利要求8所述的谐振变换器,其中所述电流信号是三角信号。
10.根据权利要求8所述的谐振变换器,其中所述驱动模块包括:
自适应零电流检测模块,被配置为生成第一控制信号,以在所述谐振变换器的每个开关循环关断所述第一整流开关和所述第二整流开关中的一个整流开关,所述第一控制信号具有关于所述启用信号的可变延迟;
自适应零电压开关模块,被配置为生成第二控制信号,以在每个开关循环接通所述第一整流开关和所述第二整流开关中的一个整流开关,所述第二控制信号具有用于跨所述第一整流开关和所述第二整流开关中的一个整流开关的相电压的可变阈值;以及逻辑模块,被配置为:控制所述自适应零电流检测模块与所述自适应零电压检测模块之间的通信,并且生成被施加到所述第一整流开关和所述第二整流开关的控制节点的控制信号。
11.根据权利要求10所述的谐振变换器,其中所述自适应零电流检测模块还被配置为:
基于小的推进值、并且基于在所述第一整流开关和所述第二整流开关中的所述一个整流开关被关断之后跨所述一个整流开关的欠电压的积分,来调节所述第一可变延迟。
12.根据权利要求11所述的谐振变换器,其中所述自适应零电压检测模块还被配置为:
基于跨所述第一整流开关和所述第二整流开关中的被接通的所述一个开关的所述欠电压的积分,来调节所述第二可变延迟。
13.根据权利要求1所述的谐振变换器,其中所述初级电路的所述高侧开关和所述低侧开关包括晶体管。
14.根据权利要求13所述的谐振变换器,其中所述晶体管包括MOSFET。
15.一种谐振变换器,包括:
初级开关电路,包括初级绕组和全桥开关电路,所述全桥开关电路包括高侧开关和低侧开关;
次级谐振电路,具有与所述初级绕组磁性耦合的次级绕组,所述次级绕组具有第一节点和第二节点,并且所述次级谐振电路包括第一次级电感器和第二次级电感器,每个次级电感器被连接在所述谐振变换器的输出节点与所述次级绕组的相应节点之间;
次级整流电路,与所述次级绕组并联电连接,所述次级整流电路包括第一整流开关和第二整流开关;以及
驱动模块,被配置为:接收与通过所述次级绕组的电流信号的转变同步的启用信号,并且接收跨所述第一整流开关和所述第二整流开关中的一个整流开关的电压,所述驱动模块被配置为:
接通所述全桥开关电路的所述低侧开关以及所述第一整流开关和所述第二整流开关;
关断所述全桥开关电路的所述高侧开关;
在固定时间之后,关断所述全桥开关电路的所述低侧开关中的一个低侧开关,并且接通所述高侧开关中的一个高侧开关;
检测所述启用信号的所述转变;以及
检测所述第一整流开关和所述第二整流开关中的零电流状态;
在关于所述启用信号的所述转变的可变延迟之后,关断所述第一整流开关,所述第二整流开关保持接通;
检测跨所述第一整流开关的零电压状态;以及
响应于跨所述第一整流开关的电压达到可变阈值,接通所述第一整流开关。
16.根据权利要求15所述的谐振变换器,其中所述次级谐振电路包括谐振电容器,所述谐振电容器与所述次级绕组并联电连接。
17.根据权利要求15所述的谐振变换器,其中感测所述启用信号的第一转变包括检测所述启用信号的上升沿。
18.根据权利要求15所述的谐振变换器,其中在所述可变延迟之后停用所述第一整流开关包括:在所述第一整流开关已经被停用之后,基于跨所述第一整流开关所生成的相信号的积分,生成用于下一开关循环的所述可变延迟的值。
19.一种用于驱动谐振变换器的方法,所述谐振变换器包括初级开关电路和次级谐振电路,所述初级开关电路包括初级绕组,所述次级谐振电路包括与所述初级绕组磁性耦合的次级绕组,所述方法包括:
激活耦合到所述初级开关电路的全桥开关电路的低侧开关,所述全桥开关电路包括高侧开关和低侧开关;
停用所述全桥开关电路的所述高侧开关;
激活耦合到所述次级谐振电路的次级整流电路的第一整流开关和第二整流开关;
在固定时间之后,停用所述全桥开关电路的所述低侧开关中的一个低侧开关,并且激活所述高侧开关中的一个高侧开关;
生成启用信号,所述启用信号基于通过所述次级绕组的电流;
感测所述启用信号的第一转变;
检测所述第一整流开关和所述第二整流开关中的零电流状态;
在可变延迟之后停用所述第一整流开关、同时保持所述第二整流开关激活,所述可变延迟是从所述启用信号的所述第一转变开始的时间段;
检测跨所述第一整流开关的零电压状态;以及
基于跨所述第一整流开关的相电压达到可变阈值,再次激活所述第一整流开关。
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述方法还包括:
在所述谐振变换器的每个交变开关循环中重复先前的操作;以及
在这些交变开关循环之间的每个介入开关循环期间,
关于彼此反转所述全桥开关电路的所述高侧开关和所述低侧开关的控制;以及关于彼此反转所述第一整流开关和所述第二整流开关的控制。
21.一种驱动电路,被配置为耦合到谐振变换器,所述谐振变换器包括初级绕组和次级绕组,所述次级绕组包括第一节点和第二节点并且与所述初级绕组磁性耦合,并且所述谐振变换器包括分别被耦合到所述次级绕组的所述第一节点和所述第二节点的第一整流开关和第二整流开关,所述驱动电路被配置为:接收与通过所述次级绕组的电流信号的转变同步的启用信号,并且接收跨所述第一整流开关和所述第二整流开关中的一个整流开关的电压,所述驱动电路还被配置为:检测所述启用信号的所述转变;检测所述第一整流开关和所述第二整流开关中的零电流状态;在关于所述启用信号的所述转变的可变延迟之后,关断所述第一整流开关,其中所述第二整流开关保持接通;检测跨所述第一整流开关的零电压状态;以及响应于跨所述第一整流开关的电压达到可变阈值,接通所述第一整流开关。
22.根据权利要求21所述的驱动电路,还被配置为:对在所述驱动电路关断所述第一整流开关之后在所述次级绕组的所述第一节点上生成的欠电压进行积分,并且所述驱动电路被配置为:对在所述驱动电路关断所述第二整流开关之后在所述次级绕组的所述第二节点上生成的欠电压进行积分。
23.根据权利要求22所述的驱动电路,其中所述驱动电路被配置为:在积分循环期间对所述欠电压进行积分,以及在每个积分循环更新要在下一积分循环期间施加的所述可变延迟的值。
24.根据权利要求23所述的驱动电路,其中所述驱动电路根据以下等式来更新所述可变延迟:
Dzcd(n+1)=Dzcd(n)+Δzcd(n)-δ
其中Dzcd(n)是所施加的当前可变延迟,Δzcd(n)是通过在当前积分循环中对所述欠电压的积分所确定的所述可变延迟从所述当前可变延迟的变化,并且δ是在每个积分循环被添加到所述可变延迟的小的推进。
25.根据权利要求24所述的驱动电路,其中所述驱动电路还被配置为:基于所述谐振变换器的操作状态,将所述可变延迟重置为初始值。
26.根据权利要求21所述的驱动电路,还包括:自适应零电流检测电路,被配置为生成第一控制信号,以在所述谐振变换器的每个开关循环关断所述第一整流开关和所述第二整流开关中的一个整流开关,所述第一控制信号具有关于所述启用信号的第一可变延迟。
27.根据权利要求26所述的驱动电路,还包括:自适应零电压开关电路,被配置为生成第二控制信号,以在每个开关循环接通所述第一整流开关和所述第二整流开关中的一个整流开关,所述第二控制信号具有关于所述启用信号的第二可变延迟。
28.根据权利要求27所述的驱动电路,还包括:逻辑电路,被配置为控制所述自适应零电流检测电路与所述自适应零电压检测电路之间的通信,并且生成被配置为施加到所述第一整流开关和所述第二整流开关的控制信号。
29.根据权利要求28所述的驱动电路,其中所述自适应零电流检测电路还被配置为:基于推进值、并且基于在所述第一整流开关和所述第二整流开关中的所述一个整流开关被关断之后跨所述第一节点和所述第二节点中的所述一个节点的欠电压的积分,来调节所述第一可变延迟。
30.根据权利要求29所述的驱动电路,其中所述自适应零电压检测电路还被配置为:基于跨所述第一整流开关和所述第二整流开关中的被接通的所述一个开关的所述欠电压的积分,来调节所述第二可变延迟。
31.一种驱动电路,被配置为控制谐振变换器的第一整流开关和第二整流开关,所述谐振变换器包括耦合到所述第一整流开关和所述第二整流开关的次级绕组,所述驱动电路被配置为接收与通过所述次级绕组的电流信号的转变同步的启用信号,并且被配置为接收跨所述第一整流开关和所述第二整流开关的电压,所述驱动电路还被配置为响应于所述启用信号的状态:检测所述第一整流开关的零电流状态;在关于所述启用信号的所述状态的第一可变延迟之后,关断所述第一整流开关,同时所述驱动电路接通所述第二整流开关;检测跨所述第一整流开关的零电压状态;以及响应于跨所述第一整流开关的电压达到可变阈值,接通所述第一整流开关。
32.根据权利要求31所述的驱动电路,还包括:
自适应零电流检测电路,被配置为生成第一控制信号,以在所述谐振变换器的每个开关循环关断所述第一整流开关和所述第二整流开关中的一个整流开关,所述第一控制信号具有关于所述启用信号的第一可变延迟;
自适应零电压开关电路,被配置为生成第二控制信号,以在每个开关循环接通所述第一整流开关和所述第二整流开关中的一个整流开关,所述第二控制信号具有关于所述启用信号的第二可变延迟;以及
逻辑电路,被配置为控制所述自适应零电流检测电路与所述自适应零电压检测电路之间的通信,并且生成被配置为施加到所述第一整流开关和所述第二整流开关的控制信号。
33.根据权利要求32所述的驱动电路,其中所述自适应零电流检测电路还被配置为:基于推进值、并且基于在所述第一整流开关和所述第二整流开关中的所述一个整流开关被关断之后跨所述第一节点和所述第二节点中的所述一个节点的欠电压的积分,来调节所述第一可变延迟。
34.根据权利要求33所述的驱动电路,其中所述自适应零电压检测电路还被配置为:基于跨所述第一整流开关和所述第二整流开关中的被接通的所述一个整流开关的所述欠电压的积分,来调节所述第二可变延迟。
35.根据权利要求32所述的驱动电路,其中所述启用信号的所述状态包括以下中的一项:所述启用信号的电平、以及所述启用信号从第一电平到第二电平的转变。
36.一种方法,包括:
接收与通过谐振变换器的次级绕组的电流信号的转变同步的启用信号;
接收跨所述谐振变换器的第一整流开关和第二整流开关的电压,所述第一整流开关和所述第二整流开关被耦合到所述次级绕组;
检测所述启用信号的转变;
检测所述第一整流开关中的零电流状态;
接通所述第二整流开关;
在关于所述启用信号的所述转变的可变延迟之后,关断所述第一整流开关,同时所述第二整流开关保持接通;
检测跨所述第一整流开关的零电压状态;以及
响应于跨所述第一整流开关的电压达到可变阈值,接通所述第一整流开关。
37.根据权利要求36所述的方法,还包括对在关断所述第一整流开关之后在所述第一整流开关上的欠电压进行积分。
38.根据权利要求37所述的方法,还包括:关断所述第二整流开关,以及对在关断所述第二整流开关之后在所述第二整流开关上的欠电压进行积分。
39.根据权利要求36所述的方法,还包括在所述谐振变换器的每个交变开关循环中重复先前的操作。
40.根据权利要求39所述的方法,还包括:在每个交变开关循环之间的介入开关循环中,以与所述第一整流开关相同的方式控制所述第二整流开关,并且以与所述第二整流开关相同的方式控制所述第一整流开关。
41.一种谐振变换器,包括:
初级开关电路,至少具有:初级绕组、以及被配置用于驱动所述初级绕组的初级全桥开关级、以及与所述初级绕组串联的电感器;
次级谐振电路,具有:与所述初级绕组磁性耦合的次级绕组、与所述次级绕组并联电连接的谐振电容器、第一次级电感器以及第二次级电感器,每个次级电感器均被连接在所述变换器的输出端子与所述谐振电容器的相应端子之间;
次级整流级,与所述谐振电容器并联电连接,并且具有第一开关和第二开关,所述第一开关和所述第二开关各自被连接在所述谐振电容器的相应端子与接地之间;以及驱动模块,被配置为:
接收启用信号以及跨次级侧的所述第一开关和所述第二开关中的一个开关的电压;
通过控制所述开关进行以下操作,来彼此独立地接通和关断所述次级整流级的所述第一开关和所述第二开关以及所述初级全桥开关级的高侧开关和低侧开关:
接通所述初级全桥开关级的所述低侧开关和所述次级整流级的两个开关,并且关断所述初级全桥开关级的所述高侧开关;
在固定时间之后,关断所述初级全桥开关级的所述低侧开关中的一个低侧开关,并且接通所述高侧开关中的一个高侧开关;
等待所述启用信号的上升沿;
等待所述次级侧的所述第一开关和所述第二开关中的零电流流动;
在关于所述启用信号的所述上升沿的可变延迟之后,
关断所述次级侧的所述第一开关,同时所述次级侧的所述第二开关保持接通;
等待跨所述次级侧的所述第一开关的零电压;以及
当跨所述次级侧的所述第一开关的电压降到低于可变阈值时,重新接通所述次级侧的所述第一开关;以及
其中所述驱动模块被配置为:在交变开关循环中以这种方式来控制所述开关;以及在其他开关循环中控制所述开关,以关于彼此反转所述初级全桥开关级的所述高侧开关和所述低侧开关的控制、并且关于彼此反转所述次级整流级的所述第一开关和所述第二开关的控制。
42.根据权利要求41所述的谐振变换器,其中所述初级全桥开关级的所述高侧开关和所述低侧开关以及所述次级整流级的所述第一开关和所述第二开关包括MOSFET。
43.根据权利要求42所述的谐振变换器,其中所述驱动模块包括:
自适应零电流检测模块,被配置为生成第一控制信号,以在每个开关循环关断所述整流级中所述第一开关和所述第二开关中的一个开关,所述第一控制信号具有关于所述启用信号的可变延迟;
自适应零电压开关模块,被配置为生成第二控制信号,以在每个开关循环接通所述整流级的所述第一开关和所述第二开关中的一个开关,所述第二控制信号具有用于跨所述整流级的所述第一开关和所述第二开关中的一个整流开关的相电压的可变阈值;以及逻辑模块,被配置为:管理所述自适应零电流检测模块与所述自适应零电压检测模块之间的事件的序列和通信,并且控制驱动器以生成被施加到所述次级整流级的所述第一开关和所述第二开关的栅极端子的控制信号。
44.根据权利要求43所述的谐振变换器,其中所述自适应零电流检测模块还被配置为:
基于小的推进值、并且基于跨所述整流级的所述第一开关和所述第二开关中的被关断的所述一个开关的欠电压的积分,来调节所述第一可变延迟。
45.根据权利要求43所述的谐振变换器,其中所述自适应零电压检测模块还被配置为:
基于跨所述整流级的所述第一开关和所述第二开关中的被接通的所述一个开关的所述欠电压的积分,来调节所述第二可变延迟。
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