專(zhuān)利名稱(chēng)：響應(yīng)于負(fù)載變化具有頻率變化的ac-dc開(kāi)關(guān)功率變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及響應(yīng)于負(fù)載變化來(lái)變化AC-DC開(kāi)關(guān)功率變換器的操作頻率。
背景技術(shù)
本部分提供涉及本公開(kāi)的背景信息，這些信息并不一定是現(xiàn)有技術(shù)。
AC-DC開(kāi)關(guān)功率變換器典型地包括用于選擇性地將輸入AC電源連接到變換器電 路的一個(gè)或更多個(gè)功率開(kāi)關(guān)。每個(gè)功率開(kāi)關(guān)通常由具有恒定頻率和可變占空比的驅(qū)動(dòng)信號(hào) 控制。通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比，變換器的輸出功率受到控制。發(fā)明內(nèi)容
本部分提供本公開(kāi)的綜述，且并不是本發(fā)明全部范圍和所有特征的綜合公開(kāi)。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，公開(kāi)了一種操作AC-DC開(kāi)關(guān)功率變換器的方法，該AC-DC 開(kāi)關(guān)功率變換器具有由驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制的至少一個(gè)功率開(kāi)關(guān)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有開(kāi)關(guān)頻率。該 方法包括監(jiān)控開(kāi)關(guān)功率變換器的輸出功率；判斷輸出功率是否降低到閾值水平之下；以及 響應(yīng)于輸出功率降低到該閾值水平之下，在滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)功率變換器的操作條件時(shí)，將驅(qū)動(dòng)信 號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率從第一開(kāi)關(guān)頻率變化為第二開(kāi)關(guān)頻率。
根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，一種AC-DC開(kāi)關(guān)功率變換器包括用于耦合到整流AC電壓 的輸入、用于向負(fù)載提供輸出功率的輸出、耦合在該輸入和輸出之間且包括至少一個(gè)功率 開(kāi)關(guān)的功率電路以及控制器。該控制器配置成使用具有開(kāi)關(guān)頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制功率開(kāi) 關(guān)；判斷輸出功率是否降低到閾值水平之下；以及響應(yīng)于輸出功率降低到閾值水平之下， 在滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)功率變換器的操作條件時(shí)，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率從第一開(kāi)關(guān)頻率變化為第二 開(kāi)關(guān)頻率。
其他應(yīng)用性領(lǐng)域?qū)拇颂幪峁┑拿枋鲎兊蔑@現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)理解，本公開(kāi)的各個(gè)方面可 以獨(dú)立地實(shí)施或與一個(gè)或更多其他方面組合地實(shí)施。還應(yīng)當(dāng)理解，本概述中的描述和特定 示例僅用于說(shuō)明目的且并不限制本公開(kāi)的范圍。


此處描述的附圖僅用于所選實(shí)施例而非全部可能實(shí)施例的說(shuō)明目的，且并不旨在 限制本公開(kāi)的范圍。
圖1是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面操作AC-DC開(kāi)關(guān)功率變換器的方法的框圖。
圖2是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)示例性實(shí)施例的AC-DC開(kāi)關(guān)功率變換器的框圖。
圖3是根據(jù)本公開(kāi)的另一示例性實(shí)施例的PFC升壓變換器的框圖。
圖4A-4C是說(shuō)明當(dāng)負(fù)載電流降低到閾值電流水平之下時(shí)圖3的變換器的開(kāi)關(guān)頻率 中的降低的波形圖。
圖5A-5D是說(shuō)明當(dāng)負(fù)載電流維持在閾值電流水平之下最小時(shí)間周期時(shí)開(kāi)關(guān)頻率 中的降低的波形圖。
圖6A-6D是說(shuō)明不導(dǎo)致開(kāi)關(guān)頻率變化的動(dòng)態(tài)負(fù)載條件的波形圖。
圖7A-7D是說(shuō)明當(dāng)負(fù)載電流增加到電流閾值水平之上時(shí)開(kāi)關(guān)頻率中的增加的波 形圖。
圖8A-8D是說(shuō)明響應(yīng)于在低負(fù)載條件期間開(kāi)始的動(dòng)態(tài)負(fù)載條件的開(kāi)關(guān)頻率中的 增加的波形圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參考附圖更完整地描述示例性實(shí)施例。
提供示例性實(shí)施例是為了使得本公開(kāi)將被本領(lǐng)域技術(shù)人員徹底理解且向本領(lǐng)域 技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的范圍。提出諸如特定組件、裝置和方法的示例的很多特定細(xì)節(jié)是為 了提供本公開(kāi)的示例性的透徹的理解。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯，不必采用特定細(xì) 節(jié)，示例性實(shí)施例可以以很多不同形式實(shí)施且其并不應(yīng)理解為限制了本公開(kāi)的范圍。在一 些示例性實(shí)施例中，并不詳細(xì)描述公知的處理、公知的裝置結(jié)構(gòu)和公知的機(jī)制。
此處使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定示例性實(shí)施例的目的而并不表示限制。當(dāng)在此使 用時(shí)，除非上下文明確指明，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”可以包括復(fù)數(shù)形式。術(shù)語(yǔ)“包含” 及其動(dòng)名詞、“包括”以及“具有”是包含性的且因此指定陳述的特征、整體、步驟、操作、元素 和/或組件的存在，而不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元素、組件和/或其組 合的存在。除非明確指定為表現(xiàn)順序，此處描述的方法步驟、處理和操作不應(yīng)理解成必須要 求它們以討論或示意的特定順序表現(xiàn)。還應(yīng)當(dāng)理解可以采用附加或備選步驟。
當(dāng)元件或?qū)颖环Q(chēng)為“在...上”、“哨合到”、“連接到”或“耦合到”另一元件或?qū)訒r(shí)， 它可以直接位于其他元件或?qū)由?，嚙合、連接或耦合到其他元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖谥虚g元 件和/或?qū)?。與此對(duì)照，當(dāng)元件被稱(chēng)為“直接位于...上”、“直接嚙合到”、“直接連接到”或 “直接耦合到”另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在中間元件或?qū)?。用于描述元件之間的關(guān)系的其他詞 匯應(yīng)以類(lèi)似的方式理解(例如“在...之間”與“直接在...之間”，“相鄰”與“直接相鄰” 等)。當(dāng)在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或更多相關(guān)列舉項(xiàng)的任意和所有組合。
盡管此處術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等可用于描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部 分，這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)可以?xún)H用于從其他元 件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分。除非上下文明確指明，此處 使用的諸如“第一”、“第二”的術(shù)語(yǔ)和其他數(shù)字術(shù)語(yǔ)并不暗示序列或順序。因而，下面討論 的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以命名為術(shù)語(yǔ)第二元件、組件、區(qū)域、層或部分而不背 離示例性實(shí)施例的教導(dǎo)。
為了描述的簡(jiǎn)單性，諸如“內(nèi)部”、“外部”、“下方”、“之下”、“下面”、“之上”、“上方”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)此處可用于描述一個(gè)元件或特征與附圖中示出的其他(多個(gè))元件或(多 個(gè))特征的關(guān)系。除了附圖中示意的取向之外，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)可以旨在包含使用的裝置或 操作的不同取向。例如，如果圖中的裝置倒置，則描述為在其他元件或特征“之下”或“下 方”的元件取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌爸稀?。因而，示例術(shù)語(yǔ)“之下”可以包含之上和之下 兩個(gè)方向的取向。裝置可以不同取向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方向)且此處使用的空間相對(duì) 描述符應(yīng)相應(yīng)地解釋。
圖1示出操作AC-DC開(kāi)關(guān)功率變換器的方法100，該AC-DC開(kāi)關(guān)功率變換器包括通過(guò)具有開(kāi)關(guān)頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制的至少一個(gè)功率開(kāi)關(guān)。如圖1所示，該方法100包括在方 框102中監(jiān)控開(kāi)關(guān)功率變換器的輸出功率，在方框104判斷該輸出功率是否降低到閾值水 平之下；以及如方框106所示，響應(yīng)于輸出功率降低到閾值水平之下，在滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)功率變換 器的操作條件時(shí)，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率從第一開(kāi)關(guān)頻率變化為第二開(kāi)關(guān)頻率。以這種方 式，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率可以響應(yīng)于指示負(fù)載變化的輸出功率中的變化而變化。
第一開(kāi)關(guān)頻率可以大于或小于第二開(kāi)關(guān)頻率。在一些實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)頻率從第一 開(kāi)關(guān)頻率變化為第二開(kāi)關(guān)頻率以改善在減小負(fù)載條件期間功率變換器的效率。例如，如果 功率變換器設(shè)計(jì)由電容性開(kāi)關(guān)損耗(例如，MOSFET柵極電容、啁啾(choke)繞線電容等)支 配，第一頻率可以大于第二頻率，使得在減小負(fù)載條件期間降低開(kāi)關(guān)頻率以改善功率變換 器的效率。其他功率變換器設(shè)計(jì)可以由磁芯損耗支配。在該情況下，第一頻率可以小于第 二頻率，使得開(kāi)關(guān)頻率增加以在減小負(fù)載條件期間改善功率變換器的效率。第二頻率可以 等于在減小負(fù)載條件期間功率變換器可以操作而不使磁組件飽和的最小頻率。備選地，開(kāi) 關(guān)頻率可以由于不同于改善效率的其他因素而變化。在這種情況下，可以基于其他因素選 擇第一和第二開(kāi)關(guān)頻率。
如上所述，在滿(mǎn)足功率變換器的操作條件時(shí)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率。該操作條 件可以根據(jù)這些教導(dǎo)的任意給定應(yīng)用的需求定義。在一些實(shí)施例中，操作條件定義為使得 開(kāi)關(guān)頻率中的變化將不會(huì)導(dǎo)致控制中的明顯中斷和/或磁元件飽和。例如，如果功率變換 器耦合到整流AC輸入電壓，則操作條件可以定義為當(dāng)AC輸入電壓約為零伏特時(shí)。以這種 方式，在AC輸入電壓約為零伏特時(shí)改變開(kāi)關(guān)頻率將不會(huì)導(dǎo)致電感器電流中的突然增加，這 種突然增加進(jìn)可能將導(dǎo)致不穩(wěn)定條件。小于峰值整流AC輸入電壓的百分之十的電壓將被 認(rèn)為約為零伏特。
只要輸出功率降低到閾值水平之下且滿(mǎn)足定義的操作條件，就可以改變開(kāi)關(guān)頻 率。備選地，可以在輸出功率降低到閾值水平之下且滿(mǎn)足定義的操作條件之后一段時(shí)間改 變開(kāi)關(guān)頻率。例如，在開(kāi)關(guān)頻率變化之前，可能需要輸出功率保持在閾值水平之下最小時(shí)間 周期。以這種方式，如有需要，可以避免響應(yīng)于輸出功率中的瞬時(shí)(即比最小時(shí)間周期短) 下降而改變開(kāi)關(guān)頻率。最小時(shí)間周期可以基于開(kāi)關(guān)功率變換器的規(guī)格，諸如動(dòng)態(tài)負(fù)載規(guī)格。 在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)頻率在最小時(shí)間周期消逝之后在下一次滿(mǎn)足操作條件時(shí)改變。
例如可以通過(guò)測(cè)量(或從另一系統(tǒng)推斷諸如驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度的變量)輸出 電流和輸出電壓且計(jì)算輸出功率來(lái)監(jiān)控輸出功率。在功率變換器具有恒定電壓輸出的情 況下，可以通過(guò)只監(jiān)控輸出電流來(lái)監(jiān)控輸出功率。監(jiān)控的輸出電流可以與電流閾值進(jìn)行比 較。類(lèi)似地，在功率變換器具有恒定電流輸出的情況下，可以通過(guò)只監(jiān)控輸出電壓來(lái)監(jiān)控輸 出功率。監(jiān)控的輸出電壓可以與電壓閾值進(jìn)行比較。控制器還可以接收指示輸入電流和/ 或輸入電壓的輸入。
該方法還包括響應(yīng)于輸出功率增加到閾值水平之上，在滿(mǎn)足功率變換器的操作條 件時(shí)，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率從第二開(kāi)關(guān)頻率變化為第一開(kāi)關(guān)頻率。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯，當(dāng)輸出功率等于閾值水平時(shí)，可以解釋為輸出 功率位于閾值水平之上或者輸出功率位于閾值水平之下。
盡管僅提及了兩個(gè)開(kāi)關(guān)頻率，該方法備選地可以在任意給定實(shí)施例中采用三個(gè)或 更多個(gè)頻率。例如，可以采用三個(gè)不同的開(kāi)關(guān)頻率，每個(gè)開(kāi)關(guān)頻率對(duì)應(yīng)于輸出功率水平的不同范圍。
另外，上述方法可以在開(kāi)關(guān)功率變換器啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行，或者備選地，在一些延時(shí)之后 執(zhí)行。例如，如果功率變換器配置成具有恒定電壓輸出，則該方法的執(zhí)行可以延遲，直到輸 出電壓達(dá)到設(shè)置點(diǎn)電壓且限定的設(shè)置時(shí)間過(guò)期。在一些實(shí)施例中，設(shè)置時(shí)間可以是輸出電 壓達(dá)到設(shè)置點(diǎn)電壓之后的IOOms至200ms的量級(jí)。
上述方法可以以硬件或硬件與軟件的組合實(shí)施。硬件可以包括模擬電路、數(shù)字電 路、或模擬和數(shù)字電路的組合。而且，功率變換器可以采用任意合適的技術(shù)，例如升壓、降 壓、降壓-升壓、反激(flyback)或其他拓?fù)?。在一些?shí)施例中，功率變換器是有源PFC變 換器。
功率變換器可以耦合到任意合適的AC輸入源，該AC輸入源例如包括單相或多相 (例如三相)電力網(wǎng)絡(luò)、DC-AC逆變器的輸出等。
現(xiàn)在將參考圖2-8描述適于執(zhí)行上述方法的AC-DC功率變換器的一些示例。不過(guò)， 應(yīng)當(dāng)理解，本公開(kāi)的教導(dǎo)不限于下面描述的示例性功率變換器，且可以在各種其他AC-DC 功率變換器設(shè)計(jì)中實(shí)施。
圖2示出AC-DC開(kāi)關(guān)功率變換器200的一個(gè)示例性實(shí)施例。如圖2所示，功率變 換器200包括用于耦合到整流AC電壓的輸入210、用于向負(fù)載(未示出)提供輸出功率的 輸出以及耦合在輸入210和輸出212之間的功率電路208。功率電路208包括至少一個(gè)功 率開(kāi)關(guān)206。功率變換器200還包括控制器202，該控制器202配置成使用具有開(kāi)關(guān)頻率 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)204控制功率開(kāi)關(guān)206?？刂破?02配置成判斷輸出功率是否降低到閾值水平 之下。為此目的，控制器可以接收例如代表功率變換器200的輸出電流和/或輸出電壓的 (多個(gè))反饋信號(hào)(未示出)。響應(yīng)于輸出功率降低到閾值水平之下，在滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)功率變換 器200的操作條件時(shí)，控制器將驅(qū)動(dòng)信號(hào)204的開(kāi)關(guān)頻率從第一開(kāi)關(guān)頻率變化為第二開(kāi)關(guān) 頻率。
開(kāi)關(guān)功率變換器200可以配置成在輸出212處提供恒定電壓或恒定電流。而且， 功率變換器200可以是升壓變換器、降壓變換器、降壓-升壓變換器或任意其他合適類(lèi)型的 開(kāi)關(guān)功率變換器。變換器200可以是多級(jí)功率變換器的第一級(jí)或后續(xù)級(jí)。因而，輸入210 可以連接到多級(jí)功率變換器的前一級(jí)或者例如連接到單相或多相AC電力網(wǎng)絡(luò)。連接到輸 出212的負(fù)載(未示出)可以是多級(jí)功率變換器的后續(xù)級(jí)或任意其他負(fù)載類(lèi)型。另外，開(kāi) 關(guān)功率變換器200可以是有源功率因數(shù)校正(PFC)電路。控制器可以配置成執(zhí)行該方法以 及上述相關(guān)備選方法。
圖3說(shuō)明具有恒定電壓輸出的PFC變換器300的一個(gè)示例性實(shí)施例。變換器300 包括控制器302。AC電源(未示出)連接到饋入二極管橋306的EMI濾波器304。整流后的 AC連接到輸入308。電阻器310或電阻器312衰減整流后的AC以用于輸入到控制器302。 電流傳感器314也連接到控制器302。電感器316、功率開(kāi)關(guān)318、二極管320以及電容器 321相連以形成升壓功率電路。輸出3 處的電壓被電阻器322或3M衰減以用于反饋到 控制器302?？刂破?02使用驅(qū)動(dòng)信號(hào)3 控制功率開(kāi)關(guān)318。
控制器302配置成設(shè)置驅(qū)動(dòng)信號(hào)328的開(kāi)關(guān)頻率?？刂破?02判斷輸出314處的 電流是否降低到電流閾值水平之下。當(dāng)此發(fā)生時(shí)，當(dāng)輸入308處的整流AC電壓約為零伏特 時(shí)，控制器302將開(kāi)關(guān)頻率從第一開(kāi)關(guān)頻率變化為第二開(kāi)關(guān)頻率。這在圖4A-C中示出，其中，負(fù)載電流400被示為滿(mǎn)額定負(fù)載電流的百分比。在該示例中，電流閾值水平402被設(shè)置 為滿(mǎn)載電流的百分之二十五，且開(kāi)關(guān)頻率404在75kHz或55kHz之間變換。電壓輸入406是 整流的AC電壓輸入。最初，如圖4B所示，操作頻率設(shè)置在75kHz。這是功率變換器300被 設(shè)計(jì)為處理滿(mǎn)載(以及可能的過(guò)載條件)而沒(méi)有飽和的最小操作頻率。如果負(fù)載電流400 保持在滿(mǎn)載電流的百分之二十五之上，則操作頻率將維持在75kHz。然而，當(dāng)負(fù)載電流降低 到如圖4A所示的閾值水平402之下時(shí)，在整流AC電壓輸入下一次約為零伏特時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率 從75kHz變化為55kHz (如圖4B所示)。
圖5-8示出僅當(dāng)輸出電流在閾值水平之下保持最小時(shí)間周期時(shí)改變開(kāi)關(guān)頻率的 示例。在這些示例中，最小時(shí)間周期預(yù)設(shè)為50ms。不過(guò)，應(yīng)當(dāng)理解，針對(duì)這些教導(dǎo)的任意給 定應(yīng)用，可以選擇不同的時(shí)間周期。
如圖5B所示，在負(fù)載電流400降低到如圖5A所示的閾值水平402之下之后，等待 信號(hào)500轉(zhuǎn)變到低值50ms。一旦等待信號(hào)500變低，在整流AC電壓輸入下一次約為零伏特 (圖5D)時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率404從75kHz變化為55kHz (圖5C)。
圖6A-D示出負(fù)載電流400降低到閾值電流水平402之下小于50ms時(shí)的相關(guān)示例。 因?yàn)樨?fù)載電流400沒(méi)有在閾值水平402之下保持50ms，開(kāi)關(guān)頻率404維持在75kHz且不變。
圖7或8的示例假設(shè)負(fù)載滯后為10%，且要求對(duì)于百分之二十(或更小)負(fù)載條 件具有改善的效率。因此，閾值電流水平設(shè)置為滿(mǎn)載電流的百分之三十。
圖7A-D示出當(dāng)輸出電流在降低到閾值水平之下大于50ms之后又上升到閾值水平 之上時(shí)將開(kāi)關(guān)頻率從^kHz變化為75kHz的示例。如圖7B所示，只要負(fù)載電流上升到閾值 水平402之上，等待信號(hào)500從低轉(zhuǎn)變?yōu)楦摺Ｔ贏C電壓輸入406下一次約為零伏特時(shí)，控 制器302將開(kāi)關(guān)頻率404變化為75kHz。因而，在該示例中，只要負(fù)載電流增加到閾值水平 之上，開(kāi)關(guān)頻率即增加，但是僅當(dāng)負(fù)載電流在閾值水平之下保持最小時(shí)間周期(例如50ms) 時(shí)開(kāi)關(guān)頻率才降低。
圖8A-D示出當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率404是55kHz時(shí)負(fù)載電流400瞬時(shí)上升到閾值水平402 之上的示例。當(dāng)負(fù)載電流400上升到閾值水平402之上時(shí)，等待信號(hào)500從低轉(zhuǎn)變?yōu)楦摺?在整流AC電壓輸入406下一次約為零伏特時(shí)，控制器302將開(kāi)關(guān)頻率404從55kHz變化為 75kHz。因?yàn)榇舜?如圖8A所示)負(fù)載電路400保持在閾值水平402之下小于50ms，控制 器302并不將開(kāi)關(guān)頻率404變化回55kHz。
提供實(shí)施例的上述描述是為了說(shuō)明和描述目的。其并不旨在是排他性的或其并不 旨在限制本發(fā)明。特定實(shí)施例的各個(gè)元件或特征一般不限于該具體實(shí)施例，而是，即使沒(méi)有 明確示出或描述，在應(yīng)用時(shí)可以在所選實(shí)施例中互換和使用。同樣其可以以各種方式變型。 這種變型并不被認(rèn)為偏離了本發(fā)明，且所有這種修改旨在包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。8
權(quán)利要求
1.一種AC-DC開(kāi)關(guān)功率變換器，包括輸入，用于耦合到整流AC電壓；輸出，用于向負(fù)載提供輸出功率；功率電路，耦合在輸入和輸出之間且包括至少一個(gè)功率開(kāi)關(guān)；以及控制器，配置成使用具有開(kāi)關(guān)頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制功率開(kāi)關(guān)；判斷輸出功率是否降低到閾值水平之下；以及響應(yīng)于輸出功率降低到閾值水平之下，在滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)功率變換器的操作條件時(shí)，將驅(qū)動(dòng) 信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率從第一開(kāi)關(guān)頻率變化為第二開(kāi)關(guān)頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器，其中，所述控制器還配置成僅當(dāng)輸出功率在閾值水 平之下保持最小時(shí)間周期時(shí)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變換器，其中，所述功率變換器配置成提供基本恒定的輸出 電壓，且其中所述控制器配置成通過(guò)監(jiān)控輸出電流判斷輸出功率是否降低到閾值水平之 下，且響應(yīng)于輸出電流降低到電流閾值水平之下改變開(kāi)關(guān)頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變換器，其中，所述控制器還配置成響應(yīng)于輸出功率增加到 閾值水平之上將開(kāi)關(guān)頻率從第二開(kāi)關(guān)頻率變化為第一開(kāi)關(guān)頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器，其中，所述操作條件是當(dāng)整流的AC電壓輸入為零伏 特時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變換器，其中，所述控制器還配置成僅當(dāng)輸出功率在閾值水 平之下保持最小時(shí)間周期時(shí)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變換器，其中，所述功率變換器配置成提供基本恒定的輸出 電壓，且其中所述控制器配置成通過(guò)監(jiān)控輸出電流判斷輸出功率是否降低到閾值水平之 下，且響應(yīng)于輸出電流降低到電流閾值水平之下改變開(kāi)關(guān)頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變換器，其中，所述功率變換器是有源功率因數(shù)校正電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變換器，其中，所述功率變換器配置成提供基本恒定的輸出 電流，且其中所述控制器配置成通過(guò)監(jiān)控輸出電壓判斷輸出功率是否降低到閾值水平之 下，且響應(yīng)于輸出電壓降低到電壓閾值水平之下改變開(kāi)關(guān)頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器，其中，所述控制器配置成在功率變換器啟動(dòng)之后的 指定等待周期期間不改變開(kāi)關(guān)頻率。
11.一種操作AC-DC開(kāi)關(guān)功率變換器的方法，該AC-DC開(kāi)關(guān)功率變換器具有至少一個(gè)功 率開(kāi)關(guān)，所述至少一個(gè)功率開(kāi)關(guān)由具有開(kāi)關(guān)頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制，所述方法包含監(jiān)控開(kāi)關(guān)功率變換器的輸出功率；判斷輸出功率是否降低到閾值水平之下；以及響應(yīng)于輸出功率降低到閾值水平之下，在滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)功率變換器的操作條件時(shí)，將驅(qū)動(dòng) 信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率從第一開(kāi)關(guān)頻率變化為第二開(kāi)關(guān)頻率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述變化包括僅當(dāng)輸出功率在閾值水平之下 保持最小時(shí)間周期時(shí)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述操作條件是當(dāng)輸入到PFC變換器的整流的 AC電壓輸入為零伏特時(shí)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述變化包括在最小時(shí)間周期之后整流的AC 電壓輸入第一次為零伏特時(shí)，改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括響應(yīng)于輸出功率增加到閾值水平之上，在滿(mǎn)足功率變換器的操作條件時(shí)，將驅(qū)動(dòng)信號(hào) 的開(kāi)關(guān)頻率從第二開(kāi)關(guān)頻率變化為第一開(kāi)關(guān)頻率。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第一頻率大于所述第二頻率。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第一頻率小于所述第二頻率。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述開(kāi)關(guān)功率變換器是PFC變換器。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述開(kāi)關(guān)功率變換器包括耦合到AC電力網(wǎng)絡(luò) 的輸入。
20.一種用于開(kāi)關(guān)功率變換器的控制器，所述控制器配置成執(zhí)行權(quán)利要求11所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種操作開(kāi)關(guān)功率變換器的方法，該開(kāi)關(guān)功率變換器具有由驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制的至少一個(gè)功率開(kāi)關(guān)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有開(kāi)關(guān)頻率。該方法包括監(jiān)控開(kāi)關(guān)功率變換器的輸出功率；判斷輸出功率是否降低到閾值水平之下；以及響應(yīng)于輸出功率降低到該閾值水平之下，在滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)功率變換器的操作條件時(shí)，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率從第一開(kāi)關(guān)頻率變化為第二開(kāi)關(guān)頻率。本發(fā)明還公開(kāi)了控制器和開(kāi)關(guān)功率變換器(包括PFC變換器)。
文檔編號(hào)H02M7/217GK102035407SQ201010270069
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者伊斯雷爾·貝爾特倫, 戈登·柯里, 梅爾文·科, 維杰·G·法德克, 阿萊恩多·V·阿桑喬恩 申請(qǐng)人:雅達(dá)電子國(guó)際有限公司