相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2016年3月18日提交的第62/310,399號美國臨時申請的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)。上述申請的全部公開內(nèi)容通過引用合并于此。

本公開涉及具有同步操作模式和異步操作模式的電源。

背景技術(shù)：

本部分提供與本公開相關(guān)的背景信息，其不一定是現(xiàn)有技術(shù)。

一些電源使用異步操作模式進行操作，而其它電源使用同步操作模式進行操作。在異步操作模式下進行操作的電源可以包括耦合到變壓器的次級繞組的二極管。在同步操作模式下進行操作的電源可以包括耦合到變壓器的次級繞組的開關(guān)。異步電源可以在較低輸出電流下具有更大的效率。同步電源可以在較高的輸出電流下具有更大的效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本部分提供本公開的一般概述，而不是本公開的完整范圍或本公開的全部特征的全面公開。

根據(jù)本公開的一個方面，電源包括用于向負載提供輸出電流的輸出端子以及具有初級繞組和次級繞組的變壓器。次級繞組包括在次級繞組的一端處的第一端子和在次級繞組的相對端處的第二端子。電源還包括耦合在次級繞組的第一端子與輸出端子之間的第一二極管、以及耦合在次級繞組的第二端子與輸出端子之間的第二二極管。第一開關(guān)耦合在次級繞組的第一端子與輸出端子之間，以及第二開關(guān)耦合在次級繞組的第二端子與輸出端子之間。電源還包括耦合到第一開關(guān)和第二開關(guān)的控制器?？刂破鞅慌渲贸僧斴敵鲭娏鞯陀谝?guī)定閾值時，通過關(guān)斷第一開關(guān)和第二開關(guān)來以異步模式控制電源，以使得電流通過第一二極管和第二二極管流向輸出端子，而當輸出電流高于規(guī)定閾值時，通過交替地接通第一開關(guān)和第二開關(guān)來以同步模式控制電源，以使得電流通過第一開關(guān)和第二開關(guān)流向輸出端子。

根據(jù)本公開的另一方面，公開了一種操作電源的方法。電源一般包括：輸出端子；具有初級繞組和次級繞組的變壓器，次級繞組具有在次級繞組的第一端處的第一端子和在次級繞組的相對端處的第二端子；耦合在第一端子與輸出端子之間的第一二極管；耦合在第二端子與輸出端子之間的第二二極管；耦合在第一端子與輸出端子之間的第一開關(guān)；以及耦合在第二端子與輸出端子之間的第二開關(guān)。該方法一般包括感測電源的輸出端子處的輸出電流。該方法包括：當感測到的電流低于規(guī)定閾值時，通過關(guān)斷第一開關(guān)和第二開關(guān)來以異步模式操作電源，以使得電流通過第一二極管和第二二極管流向輸出端子。該方法包括：當感測到的電流高于規(guī)定閾值時，通過交替地接通第一開關(guān)和第二開關(guān)來以同步模式操作電源，以使得電流通過第一開關(guān)和第二開關(guān)流向輸出端子。

根據(jù)本文中提供的描述，其他方面和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)當理解，本公開的各個方面和特征可以單獨地或與一個或多個其他方面或特征組合地實施。還應(yīng)當理解，本文中的描述和具體實施例僅用于說明的目的，而非旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

在本文中所描述的附圖僅用于所選實施例的說明性目的，而不是所有可能的實現(xiàn)，并且不旨在限制本公開的范圍。

圖1是根據(jù)本公開的一個示例性實施例的示例性電源的框圖。

圖2是根據(jù)本公開的另一示例性實施例的包括電感器、電容器和分流電阻器的電源的電路圖。

圖3是根據(jù)本公開的另一示例性實施例的開關(guān)與二極管串聯(lián)耦合的電源的電路圖。

貫穿附圖中的若干視圖，相應(yīng)的附圖標記指代相應(yīng)的特征。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖更全面地描述示例性實施例。

提供示例性實施例以使得本公開會是詳盡的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達范圍。闡述了諸如具體部件、裝置和方法的示例的許多具體細節(jié)，以提供對本公開的實施例的透徹理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，無需采用具體細節(jié)，示例性實施例可以以許多不同的形式實施并且都不應(yīng)被解釋為限制本公開的范圍。在一些示例實施例中，沒有詳細描述公知的處理、公知的裝置結(jié)構(gòu)和公知的技術(shù)。

本文中所使用的術(shù)語僅用于描述特定示例性實施例的目的，而不旨在進行限制。如本文中所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式“一個(“a”或“an”)”和“該”也可旨在包括復(fù)數(shù)形式。術(shù)語“包括”、“包含”和“具有”是包括性的，因此指定所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或添加。本文中所描述的方法步驟、過程和操作不應(yīng)被解釋為必須要求它們以所討論或示出的特定順序來執(zhí)行，除非特別地說明執(zhí)行的順序。還應(yīng)當理解，可以采用附加的或替代的步驟。

雖然本文中可以使用術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等來描述各種元件、部件、區(qū)域，層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語可以僅用于將一個元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一個區(qū)域、層或部分區(qū)分開。諸如“第一”，“第二”和其他數(shù)字術(shù)語的術(shù)語當在本文中使用時不暗示序列或順序，除非上下文清楚地指明。因此，在不背離示例性實施例的教導(dǎo)的情況下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或第二部分。

為了便于描述如圖中所示的一個元件或特征與另一元件或特征的關(guān)系，在本文中可以使用諸如“內(nèi)”、“外”、“在…之下”、“在…下方”、“下面”、“在…上方”、“上面”等空間相對術(shù)語?？臻g相對術(shù)語可以旨在包括除了圖中所示的方位之外的使用或操作中的裝置的不同方位。例如，如果圖中的裝置翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件將被定向為在其它元件或特征“上方”。因此，示例性術(shù)語“在…下方”可以包括上方和下方的方位。裝置可以另外定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其它方位)，并且相應(yīng)地解釋本文使用的空間相對描述詞。

在圖1中示出了根據(jù)本公開的一個示例性實施例的電源，并且該電源一般由附圖標記100表示。如圖1所示，電源100包括用于向負載提供輸出電流的輸出端子102以及具有初級繞組106和次級繞組108的變壓器104。次級繞組108包括在次級繞組108的一端處的端子110和在次級繞組108的相對端處的另一端子112。

二極管114耦合在次級繞組108的端子110與輸出端子102之間。另一二極管116耦合在次級繞組108的端子110與輸出端子102之間。

開關(guān)118耦合在次級繞組108的端子110與輸出端子102之間。另一開關(guān)120耦合在次級繞組108的端子110與輸出端子102之間。

電源100包括耦合至開關(guān)118和開關(guān)120的控制器122。控制器122被配置成當輸出電流低于規(guī)定閾值時，通過關(guān)斷開關(guān)118和開關(guān)120來以異步操作模式控制電源100。這使得電流通過二極管114和二極管116流向輸出端子102。例如，根據(jù)變壓器104的次級繞組108兩端的電壓的極性，關(guān)斷開關(guān)118和120可以使電流在異步操作模式下交替地流過二極管114和116。

控制器122被配置成當輸出電流高于規(guī)定閾值時，通過交替地接通和關(guān)斷開關(guān)118和開關(guān)120來以同步操作模式控制電源200。這使得電流通過開關(guān)118和開關(guān)120流向輸出端子102。例如，控制器122可以基于變壓器104的次級繞組108兩端的電壓的極性來交替地接通和關(guān)斷開關(guān)118和120(例如，使得開關(guān)118和開關(guān)120均在其各自的變壓器電流方向的電壓極性期間傳導(dǎo)電流)。在這種情況下，控制器122在變壓器104的次級繞組108兩端的電壓為正時接通開關(guān)118(以及可選地關(guān)斷開關(guān)120)，而控制器122在變壓器104的次級繞組108兩端的電壓為負時接通開關(guān)120(以及可選地關(guān)斷開關(guān)118)。

如上所述，控制器122被配置成基于輸出電流控制開關(guān)118和120從而以兩種不同操作模式中的一種操作模式操作電源100。在較低輸出電流水平下，控制器122以異步操作模式(例如，以異步拓撲)操作電源100，該異步操作模式可包括不連續(xù)傳導(dǎo)模式(dcm)(例如，控制器122以dcm模式操作電源100的電感器等)。在較高的輸出電流水平下，控制器122以同步操作模式(例如，以同步拓撲)操作電源100，該同步操作模式可以包括連續(xù)傳導(dǎo)模式(ccm)(例如，控制器122以ccm模式操作電源100的電感器等)。因此，接通和關(guān)斷開關(guān)118和120可以通過連接或斷開次級繞組108與輸出端子102之間的部件來調(diào)整電源100的拓撲。

與僅將同步操作模式用于電源100相比，使用異步模式和同步模式兩者可以在更大的輸出電流范圍內(nèi)增加電源100的效率。例如，添加異步操作模式可以在較低輸出電流水平(例如，低于電源的最大負載電流的25％)下增加效率。這可以在從零輸出電流到高輸出電流(例如，最大值為100％等)的范圍內(nèi)產(chǎn)生更平坦的效率響應(yīng)。

如上所述，控制器122控制開關(guān)118和120在同步操作模式與異步操作模式之間改變?？刂破?22激活開關(guān)118和120從而以同步拓撲操作電源100，并且去激活開關(guān)118和120從而以同步拓撲操作電源100。例如，當開關(guān)118和120被去激活(例如，關(guān)斷)時，二極管114和116以異步電路拓撲將變壓器104耦合至輸出端子102。當開關(guān)118和120被激活(例如，交替地接通等)時，開關(guān)118和120以同步電路拓撲將變壓器104耦合至輸出端子102。因此，控制器122通過控制開關(guān)118和120的激活在同步操作模式與異步操作模式之間改變。

控制器122基于輸出電流的值而在同步操作模式與異步操作模式之間改變。輸出電流由控制器122感測(例如，經(jīng)由分流器等，如下面進一步解釋的那樣)，并且控制器122使用感測到的輸出電流來確定使用哪種模式(即，同步或異步)來操作電源100。如上所述，控制器122被配置成當輸出電流低于規(guī)定閾值時以異步拓撲(其可以包括dcm操作)來操作電源100，而當輸出電流高于規(guī)定閾值時以同步拓撲(其可以包括ccm操作)操作電源100。

規(guī)定閾值確定何時在同步操作模式與異步操作模式之間切換，并且可以基于異步和/或同步操作模式的效率特性、輸出電流需求(例如，負載需求)能力等。例如，規(guī)定閾值可以是位于同步操作模式的高效率范圍的較低端的輸出電流值，其中，當輸出電流下降到規(guī)定閾值以下時，同步操作模式的效率降低。

規(guī)定閾值可以包括在異步操作模式能夠滿足負載的輸出電流需求等的范圍的較高端的輸出電流值等。例如，規(guī)定閾值可以是如下點：在該點處，電源100需要從dcm操作(例如，異步模式)改變?yōu)閏cm操作(例如，同步拓撲模式)，以滿足耦合至電源100的輸出端子102的負載的增加的輸出電流需求。在一些實施例中，規(guī)定閾值可以是電源100的最大輸出電流的約10％、25％、50％等。規(guī)定閾值可以在電源100的操作之前確定，可以在電源100的操作期間調(diào)整等。

如上所述，異步操作模式允許電流從變壓器104通過二極管114和116流向電源100的輸出端子102。二極管114和116可以具有當電流流過二極管114和116時提供恒定電壓降的恒定電阻(例如，200歐姆等)。當輸出電流較低時，在二極管114和116上的功率損耗較低(例如，可以認為是可忽略的等)。隨著輸出電流增大，二極管114和116中的相應(yīng)功率損耗增加。因此，當輸出電流較低時，二極管114和116可以更有效，而當輸出電流較高時，效率較低。

相比之下，當較低的輸出電流流過開關(guān)118和120(例如，fet)時，fet(rdson)的漏極和源極之間的電阻較高。這可以允許開關(guān)118和120的漏極到源極電壓變高，因此開關(guān)118和120在fet的線性區(qū)域中進行操作，這可以在fet上產(chǎn)生更大的功率損耗。當通過開關(guān)118和120的電流增加到足以在飽和模式(例如，最小rdson電阻)下操作fet時，在開關(guān)118和120上的功率損耗降低。因此，當輸出電流較高時，開關(guān)118和120更有效，而當輸出電流較低時，開關(guān)118和120效率較低。

作為示例，在100a54v額定電源中約2a的低電流可以使fet在具有較高電阻(例如，100歐姆、1000歐姆等)的線性區(qū)域中進行操作。如果電流增大以在飽和區(qū)域中操作fet，則fet的低rdson可下降到約0.025歐姆等。因此，在輸出電流低時，二極管114和116具有與開關(guān)118和120相比更低的電壓降(和相應(yīng)的功率損耗)，而開關(guān)118和120具有與二極管114和116相比更低的電壓降(和相應(yīng)的功率損耗)，這是因為輸出電流使開關(guān)118和120在飽和區(qū)域中進行操作。

鑒于上述，在一些實施例中，可以在如下輸出電流值處選擇規(guī)定閾值：其中，基于該輸出電流值的在二極管114和116兩端的電壓降基本上類似于基于輸出電流值的在開關(guān)118和120兩端的電壓降。在這種情況下，二極管114和116可以在規(guī)定閾值以下更有效地傳導(dǎo)低于規(guī)定閾值的輸出電流，并且開關(guān)118和120可以在限定閾值以上更有效地傳導(dǎo)輸出電流。

適當?shù)目刂破?22包括微處理器、微控制器、集成電路、數(shù)字信號處理器等，其可以包括存儲器。控制器122可以被配置成使用任意適當?shù)挠布?或軟件實現(xiàn)方式來執(zhí)行(例如，可操作用于執(zhí)行等)本文中描述的任何示例處理。例如，控制器122可以執(zhí)行存儲在存儲器中的計算機可執(zhí)行指令，可以包括一個或多個邏輯門、控制電路等。

適當?shù)拈_關(guān)118和120包括但不限于場效應(yīng)晶體管(fet)、雙極結(jié)型晶體管(bjt)等。如圖1所示，開關(guān)118可以與二極管114并聯(lián)耦合，并且開關(guān)120可以與二極管116并聯(lián)耦合。顯然，其他實施例可以包括其他適當?shù)拈_關(guān)類型，二極管114、116和開關(guān)118、120的其他適當電路布置等。

電源100可以是開關(guān)電源，包括開關(guān)模式電源(smps)。電源100可以包括具有用于接收dc輸入電壓的輸入端子的dc/dc功率轉(zhuǎn)換器，其中，該輸入端子耦合至變壓器104的初級繞組106。在這種情況下，輸出端子102向負載提供dc輸出電壓。變壓器104可以包括任意適當?shù)男九渲?，其中一個或多個初級繞組106和一個或多個次級繞組106纏繞在變壓器芯的相應(yīng)部分周圍。

圖2示出了根據(jù)本公開的另一示例性實施例的電源200。電源200類似于圖1的電源100，但還包括電感器l1、電容器c1和分流電阻器(分流器(shunt))。

如圖2所示，電源200包括耦合在電感器l1與變壓器204的次級繞組208的端子212之間的二極管d1。開關(guān)q2與二極管d1并聯(lián)耦合。電源200還包括耦合在電感器l1與變壓器204的次級繞組208的端子210之間的二極管d2。開關(guān)q4與二極管d2并聯(lián)耦合。

開關(guān)q2和q4被示為場效應(yīng)晶體管(fet)，但是其他實施例可以包括任意其它適當類型的開關(guān)。在該示例中，向開關(guān)q2和q4提供控制信號的控制器為數(shù)字信號處理器(dsp)。

電感器l1耦合至輸出端子202，并且電容器c1耦合至輸出端子202。電容器c1向耦合至輸出端子202的負載(未示出)提供輸出電壓。

分流電阻器(分流器)可以用于感測輸出電流以反饋至控制器dsp?？刂破鱠sp可以使用從分流器反饋的感測到的輸出電流來確定何時通過激活開關(guān)q2和q4來在同步拓撲與異步拓撲之間改變。

類似于以上關(guān)于圖1所描述的過程，控制器dsp可以通過激活/去激活開關(guān)q2和q4來在同步操作模式與異步操作模式之間改變。當在異步操作期間開關(guān)q2和q4被去激活(即，關(guān)斷)時，二極管d1，d2傳導(dǎo)電流。在同步操作期間，開關(guān)q2和q4被激活(即，在其在變壓器204的次級繞組206處的電壓極性的相應(yīng)時段期間交替地接通)，以將電流傳導(dǎo)到電感器l1。當輸出電流高于規(guī)定閾值時，開關(guān)q2和q4在飽和區(qū)域中進行操作并且具有比二極管d1和d2的電阻更低的rdson，這可以使得更多(或基本上全部)電流流過開關(guān)q2和q4。因此，控制器dsp可以去激活開關(guān)q2和q4以在異步模式下操作電源200，以及激活開關(guān)q2和q4以在同步模式下操作電源200。

作為示例，開關(guān)q2和q4最初由控制器dsp接通。一旦變壓器206被激勵，電流從變壓器204流過二極管d1、電感器l1和電容器c1，直到二極管d1截止(例如，不再被正向偏置)為止。一旦二極管d1截止，電源200就處于續(xù)流模式，在該續(xù)流模式下，二極管d2導(dǎo)通(例如，變?yōu)檎蚱?，從而允許電流從電容器c1流過二極管d2和電感器l1。一旦電容器c1被完全充電，電流就停止流動，這產(chǎn)生了不連續(xù)電流模式。此時，電容器c1支持輸出負載電壓和輸出負載電流。

該過程重復(fù)，直到輸出電流需求超過異步操作模式的能力為止。如上所述，分流電阻器(分流器)連接到控制器dsp以監(jiān)視輸出電流，使得控制器dsp可以對開關(guān)q2和q4中的每一個的選通過程進行排序，從而當輸出電流超過規(guī)定閾值時從異步操作模式改變?yōu)橥讲僮髂Ｊ健?/p>

一旦負載電流超過規(guī)定閾值，同步操作開始。開關(guān)q2通過來自dsp的選通脈沖而接通。然后，電流流過開關(guān)q2、電感器l1和電容器c1，直到變壓器204去激勵為止。然后，開關(guān)q4接通以為電感器l1和電容器c1提供續(xù)流電流路徑，從而提供連續(xù)傳導(dǎo)模式。該過程將基于輸出電流需求而繼續(xù)重復(fù)。

圖3示出了根據(jù)本公開的另一示例性實施例的電源300。電源300類似于圖2的電源200，但還包括開關(guān)q1和開關(guān)q3。

如圖3所示，開關(guān)q1與二極管d1串聯(lián)耦合，使得開關(guān)q1和二極管d1耦合在電感器l1與變壓器304的次級繞組308的端子312之間。開關(guān)q2與二極管d1和開關(guān)q1的組合并聯(lián)耦合(例如，開關(guān)q2與串聯(lián)連接的二極管d1和開關(guān)q1并聯(lián)耦合)。

開關(guān)q3與二極管d2串聯(lián)耦合，使得開關(guān)q3和二極管d2耦合在電感器l1與變壓器304的次級繞組308的端子310之間。開關(guān)q4與開關(guān)q3和二極管d2的組合并聯(lián)耦合。

開關(guān)q1和q3被示為場效應(yīng)晶體管(fet)，但是其他實施例可以包括任意其它適當類型的開關(guān)。開關(guān)q1和q3均接收來自數(shù)字信號處理器(dsp)的控制信號，該數(shù)字信號處理器可以與圖1的控制器122、圖2的控制器dsp等類似。

電感器l1耦合至輸出端子302，并且電容器c1耦合至輸出端子302。電容器c1向耦合至輸出端子302的負載(未示出)提供輸出電壓。分流電阻器(分流器)可以用于感測輸出電流以反饋到控制器dsp?？刂破鱠sp可以使用從分流電阻器(分流器)反饋的、所感測到的輸出電流來確定何時通過選擇性地激活(例如，接通和關(guān)斷)開關(guān)q1-q4來在同步與異步拓撲之間改變。

由于開關(guān)q1與二極管d1串聯(lián)耦合并且開關(guān)q3與二極管d2串聯(lián)耦合，因此控制器dsp可以使用開關(guān)q1和q3以通過在從變壓器304到輸出電感器l1和電容器c1的電流路徑中耦合和去耦合二極管d1和d2來在同步操作模式與異步操作模式之間改變。在異步操作期間，開關(guān)q1、q3和二極管d1、d2傳導(dǎo)電流。在同步操作期間，開關(guān)q2和q4傳導(dǎo)電流。因此，控制器dsp可以激活開關(guān)q1和q3以在異步模式下操作電源300，以及激活開關(guān)q2和q4以在同步模式下操作電源300。

作為示例，開關(guān)q1和q3最初通過來自dsp的選通脈沖而接通。一旦變壓器304被激勵，電流就從變壓器流過二極管d1、電感器l1和電容器c1，直到二極管d1截止(例如，不再被正向偏置)為止。一旦二極管d1截止，電源就處于續(xù)流模式，在該續(xù)流模式下，二極管d2導(dǎo)通(例如，變?yōu)檎蚱?，從而允許電流從電容器c1流過二極管d2和電感器l1。一旦電容器c1被完全充電，電流就停止流動，這產(chǎn)生了不連續(xù)電流模式。此時，電容器c1支持輸出負載電壓和輸出電流。

該過程重復(fù)，直到輸出電流需求超過異步操作模式的能力為止。如上所述，分流電阻器(分流器)連接到控制器dsp以監(jiān)視輸出電流，使得dsp可以對開關(guān)q1至q4中的每一個的選通過程進行排序，從而當輸出電流超過規(guī)定閾值時從異步操作模式改變?yōu)橥讲僮髂Ｊ健?/p>

一旦輸出電流超過規(guī)定閾值，同步拓撲操作開始。開關(guān)q2通過來自dsp的選通脈沖而接通，并且開關(guān)q1和q3關(guān)斷。然后，電流流過開關(guān)q2、電感器l1和電容器c1，直到變壓器304去激勵為止。然后，開關(guān)q4接通以為電感器l1和電容器c1提供續(xù)流電流路徑，從而提供連續(xù)傳導(dǎo)模式。該過程將基于輸出電流需求而繼續(xù)重復(fù)。

僅出于說明的目的而包括了圖1至圖3所示的示例性電路圖和部件，并且明顯的是，在不背離本公開的范圍的情況下，可以使用其他適當?shù)碾娐泛筒考?。例如，其他電源可以包括不同的控制器、不同的開關(guān)部件類型、不同的負載電流傳感器等。

根據(jù)本公開的另一方面，公開了一種操作電源的方法。電源包括：輸出端子；具有初級繞組和次級繞組的變壓器，次級繞組具有在次級繞組的第一端處的第一端子和在次級繞組的相對端處的第二端子；耦合在第一端子與輸出端子之間的第一二極管；耦合在第二端子與輸出端子之間的第二二極管；耦合在第一端子與輸出端子之間的第一開關(guān)；以及耦合在第二端子與輸出端子之間的第二開關(guān)。

該示例性方法包括感測電源的輸出端子處的輸出電流。該方法包括：當感測到的電流低于規(guī)定閾值時，通過關(guān)斷第一開關(guān)和第二開關(guān)來以異步模式操作電源，使得電流通過第一二極管和第二二極管流向輸出端子。該方法包括：當感測到的電流高于規(guī)定閾值時，通過交替地接通第一開關(guān)和第二開關(guān)來以同步模式操作電源，使得電流通過第一開關(guān)和第二開關(guān)流向輸出端子。

開關(guān)可以包括場效應(yīng)晶體管(fet)。第一二極管與第一開關(guān)并聯(lián)耦合，并且第二二極管與第二開關(guān)并聯(lián)耦合。

在一些實施例中，電源包括與第一二極管串聯(lián)耦合的第三開關(guān)以及與第二二極管串聯(lián)耦合的第四開關(guān)。在這種情況下，以異步模式操作電源包括接通第三開關(guān)和第四開關(guān)，以及以同步模式操作電源包括關(guān)斷第三開關(guān)和第四開關(guān)。

在一些實施例中，以異步模式操作電源包括以不連續(xù)傳導(dǎo)模式操作電源，并且以同步模式操作電源包括以連續(xù)傳導(dǎo)模式操作電源。以同步模式操作電源可以包括：當變壓器的次級繞組兩端的電壓具有正極性時接通第一開關(guān)，而當變壓器的次級繞組兩端的電壓具有負極性時接通第二開關(guān)。

在不背離本公開的范圍的情況下，本文中所公開的示例性實施例和方面中的任意示例性實施例和方面可以與本文中公開的任何其他示例性實施例和方面的任意適當組合來使用。例如，本文中描述的電源可以實現(xiàn)其他控制方法，在不背離本公開的范圍的情況下，本文中描述的控制方法可以在其他電源等中實現(xiàn)。

本公開的示例性實施例和方面可以提供以下優(yōu)點中的任意優(yōu)點：在dc/dc轉(zhuǎn)換器的較大(例如，整個)負載電流范圍內(nèi)增加(例如，最大化)效率；使用異步拓撲在較低負載電流下提高效率；在低于最大負載電流的25％的情況下優(yōu)化效率；效率響應(yīng)從零負載電流到高負載電流更平坦等。

為了說明和描述的目的而提供了實施例的前述描述。該描述并不旨在窮舉或限制本公開。具體實施例的各個元件或特征通常不限于該具體實施例，而是在可應(yīng)用的情況下是可互換的并且可以用在所選實施例中，即使在沒有具體示出或描述的情況下也是如此。同樣也可以以許多方式變化。這樣的變化不被認為是背離本公開，而是所有這樣的修改旨在包括在本公開的范圍內(nèi)。

關(guān)于包括以上各實施例的實施方式，還公開下述附記：

附記：

1.一種電源，包括：

輸出端子，用于向負載提供輸出電流；

變壓器，具有初級繞組和次級繞組，所述次級繞組具有在所述次級繞組的一端處的第一端子和在所述次級繞組的相對端處的第二端子；

第一二極管，其耦合在所述次級繞組的第一端子與所述輸出端子之間；

第二二極管，其耦合在所述次級繞組的第二端子與所述輸出端子之間；

第一開關(guān)，其耦合在所述次級繞組的第一端子與所述輸出端子之間；

第二開關(guān)，其耦合在所述次級繞組的第二端子與所述輸出端子之間；以及

控制器，其耦合至所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)，所述控制器被配置成當所述輸出電流低于規(guī)定閾值時，通過關(guān)斷所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)來以異步模式控制所述電源，以使得電流通過所述第一二極管和所述第二二極管流向所述輸出端子，而當所述輸出電流高于所述規(guī)定閾值時，通過交替地接通所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)來以同步模式控制所述電源，以使得電流通過所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)流向所述輸出端子。

2.根據(jù)附記1所述的電源，其中，所述第一開關(guān)包括場效應(yīng)晶體管(fet)，以及所述第二開關(guān)包括場效應(yīng)晶體管(fet)。

3.根據(jù)附記1或2所述的電源，其中，所述第一二極管與所述第一開關(guān)并聯(lián)耦合。

4.根據(jù)附記1至3中任一項所述的電源，其中，所述第二二極管與所述第二開關(guān)并聯(lián)耦合。

5.根據(jù)附記1至4中任一項所述的電源，其中：

所述電源包括具有用于接收dc輸入電壓的輸入端子的dc/dc轉(zhuǎn)換器，所述輸入端子耦合至所述變壓器的初級繞組；以及

所述輸出端子被耦合成向所述負載提供dc輸出電壓。

6.根據(jù)附記1至5中任一項所述的電源，其中，所述控制器可操作用于當所述輸出電流低于所述規(guī)定閾值時，以不連續(xù)異步傳導(dǎo)模式控制所述電源。

7.根據(jù)附記1至6中任一項所述的電源，其中，所述控制器可操作用于當所述輸出電流高于所述規(guī)定閾值時，以連續(xù)同步導(dǎo)通模式控制所述電源。

8.根據(jù)附記1至7中任一項所述的電源，其中，所述控制器可操作用于在同步操作期間控制所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)，以使得當所述變壓器的次級繞組兩端的電壓具有正極性時所述第一開關(guān)接通，而當所述變壓器的次級繞組兩端的電壓具有負極性時所述第二開關(guān)接通。

9.根據(jù)附記1至8中任一項所述的電源，還包括：

第三開關(guān)，與所述第一二極管串聯(lián)耦合；以及

第四開關(guān)，與所述第二二極管串聯(lián)耦合。

10.根據(jù)附記9所述的電源，其中，所述控制器可操作用于當所述輸出電流低于所述規(guī)定閾值時接通所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)，而當所述輸出電流高于所述規(guī)定閾值時關(guān)斷所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)。

11.根據(jù)附記1至10中任一項所述的電源，其中，所述規(guī)定閾值是在如下情況下的輸出電流值：基于所述輸出電流值的在所述第一二極管兩端的電壓降基本上類似于基于所述輸出電流值的在所述第一開關(guān)兩端的電壓降。

12.根據(jù)附記1至11中任一項所述的電源，還包括耦合在所述輸出端子與所述第一二極管、所述第二二極管、所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)之間的電感器。

13.根據(jù)附記12所述的電源，還包括耦合至所述電感器的第一端的電容器。

14.根據(jù)附記1至13中任一項所述的電源，還包括耦合至所述輸出端子以檢測所述輸出電流的分流電阻器。

15.根據(jù)附記1至14中任一項所述的電源，其中，所述規(guī)定閾值是超過異步操作模式的最大輸出電流能力的輸出電流。

16.根據(jù)附記1至15中任一項所述的電源，其中，所述規(guī)定閾值為所述電源的最大輸出電流的約25％。

17.一種操作電源的方法，所述電源具有：輸出端子；具有初級繞組和次級繞組的變壓器，所述次級繞組具有在所述次級繞組的第一端處的第一端子和在所述次級繞組的相對端處的第二端子；耦合在所述第一端子與所述輸出端子之間的第一二極管；耦合在所述第二端子與所述輸出端子之間的第二二極管；耦合在所述第一端子與所述輸出端子之間的第一開關(guān)；以及耦合在所述第二端子與所述輸出端子之間的第二開關(guān)，所述方法包括：

感測在所述電源的輸出端子處的輸出電流；

當感測到的電流低于規(guī)定閾值時，通過關(guān)斷所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)來以異步模式操作所述電源，以使得電流通過所述第一二極管和所述第二二極管流向所述輸出端子；以及

當感測到的電流高于規(guī)定閾值時，通過交替地接通所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)來以同步模式操作所述電源，以使得電流通過所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)流向所述輸出端子。

18.根據(jù)附記17所述的方法，其中，所述第一開關(guān)包括場效應(yīng)晶體管(fet)，以及所述第二開關(guān)包括場效應(yīng)晶體管(fet)。

19.根據(jù)附記17或18所述的方法，其中，所述第一二極管與所述第一開關(guān)并聯(lián)耦合，以及所述第二二極管與所述第二開關(guān)并聯(lián)耦合。

20.根據(jù)附記17至19中任一項所述的方法，還包括：

第三開關(guān)與所述第一二極管串聯(lián)耦合；以及

第四開關(guān)與所述第二二極管串聯(lián)耦合。

21.根據(jù)附記20所述的方法，其中，以所述異步模式操作所述電源包括接通所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)，以及以所述同步模式操作所述電源包括關(guān)斷所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)。

22.根據(jù)附記17至21中任一項所述的方法，其中：

以所述異步模式操作所述電源包括以不連續(xù)異步傳導(dǎo)模式操作所述電源；以及

以所述同步模式操作所述電源包括以連續(xù)同步傳導(dǎo)模式操作所述電源。

23.根據(jù)附記17至22中任一項所述的方法，其中，以所述同步模式操作所述電源包括：

當所述變壓器的次級繞組兩端的電壓具有正極性時，接通所述第一開關(guān)；以及

當所述變壓器的次級繞組兩端的電壓具有負極性時，接通所述第二開關(guān)。