專(zhuān)利名稱(chēng)：用于功率轉(zhuǎn)換電路的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于功率轉(zhuǎn)換電路的控制器，具體地而非排他地，涉及一種用于 操作功率因子校正電路中的開(kāi)關(guān)的控制器。
背景技術(shù)：
已知通過(guò)諸如EN 61000-3-2等規(guī)定來(lái)限制干線(xiàn)操作(mains-operated)的電氣設(shè) 備的輸入電流的諧波內(nèi)容。該規(guī)定在許多國(guó)家有效，已知其他國(guó)家采用將功率因子限制到 最小水平的規(guī)定。盡管如此，仍需要改進(jìn)功率因子。改進(jìn)功率因子的已知方式包括使用諸如串聯(lián)的扼流圈/電感器之類(lèi)的無(wú)源裝置， 從而扼流圈具有足夠高的電感來(lái)將電流諧波抑制到規(guī)定限制以下。本領(lǐng)域中還已知使用有 源裝置來(lái)改進(jìn)功率因子。隨著規(guī)定變得越來(lái)越嚴(yán)格，由于有源方案在改進(jìn)干線(xiàn)諧波內(nèi)容方 面提高了效率，因此通常認(rèn)為有源方案優(yōu)于無(wú)源方案。本說(shuō)明書(shū)中對(duì)在先公開(kāi)文獻(xiàn)或任何背景的論述不必須被看作是認(rèn)可該文獻(xiàn)或背 景是現(xiàn)有技術(shù)或公知常識(shí)的一部分。本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)方面/實(shí)施例可以解決或不解決 背景問(wèn)題中的一個(gè)或多個(gè)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于對(duì)功率轉(zhuǎn)換電路中的開(kāi)關(guān)的操作加以控 制的功率轉(zhuǎn)換控制器，其中功率轉(zhuǎn)換控制器被配置為根據(jù)以下模式來(lái)操作開(kāi)關(guān)可變頻率操作模式，針對(duì)大于最小閾值的切換頻率；以及固定頻率操作模式，針對(duì)等于最小閾值的切換頻率。以這種方式，可以提供一種高效的功率轉(zhuǎn)換電路，該功率轉(zhuǎn)換電路根據(jù)如何使用 該功率轉(zhuǎn)換電路來(lái)利用不同操作模式的有利性能。例如，可以根據(jù)功率轉(zhuǎn)換電路的輸出功 率級(jí)在操作模式下操作該功率轉(zhuǎn)換電路，使得針對(duì)低功率級(jí)使用可變頻率操作模式而針對(duì) 高功率級(jí)使用固定頻率操作模式。固定頻率操作模式可以是連續(xù)導(dǎo)通操作模式(CCM)。可變頻率操作模式可以是臨 界導(dǎo)通操作模式(BCM)。已發(fā)現(xiàn)，使用CCM與BCM的組合可以提供一種尤為高效的功率轉(zhuǎn)換 電路。功率轉(zhuǎn)換電路可以是功率因子校正電路。所述功率轉(zhuǎn)換控制器可以被配置為當(dāng)所需的輸出和輸入功率下降，使得可以在 超過(guò)最小閾值的切換頻率下執(zhí)行可變頻率操作模式時(shí)，從固定頻率操作模式無(wú)縫地改變到 可變頻率操作模式。所述功率轉(zhuǎn)換控制器可以被配置為當(dāng)可變頻率操作模式(如，BCM)下的實(shí)際切 換頻率達(dá)到針對(duì)切換頻率級(jí)的最小閾值時(shí)，從可變頻率操作模式無(wú)縫地改變到固定頻率操 作模式。所述功率轉(zhuǎn)換控制器可以被配置為在功率轉(zhuǎn)換電路處接收到的信號(hào)的半波期間改變操作模式。通過(guò)提供一種可以在某一頻率下設(shè)置操作模式的功率轉(zhuǎn)換控制器，所述 頻率足夠高以至于能夠在功率轉(zhuǎn)換電路處接收到的信號(hào)(如，干線(xiàn)信號(hào)或整流后的干線(xiàn)信 號(hào))的半波期間改變操作模式，使得可以提供一種尤為高效的功率轉(zhuǎn)換電路。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種功率轉(zhuǎn)換電路，包括開(kāi)關(guān)；以及用于對(duì)開(kāi)關(guān)的操作加以控制的控制器，所述控制器被配置為根據(jù)以下模式來(lái)操作 開(kāi)關(guān)針對(duì)大于最小閾值的切換頻率的可變頻率操作模式；以及在等于最小閾值的切換頻率處的固定頻率操作模式。所述功率轉(zhuǎn)換電路可以包括功率因子校正電路。功率因子校正電路可以是升壓轉(zhuǎn) 換器、降壓轉(zhuǎn)換器、降壓-升壓轉(zhuǎn)換器或任何其他類(lèi)型的開(kāi)關(guān)模式電源(SMPQ電路。將理 解，本發(fā)明的實(shí)施例可以與任何脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制轉(zhuǎn)換器一起使用。其他示例包括 Cuk轉(zhuǎn)換器、單端初級(jí)線(xiàn)圈電感器(SEPIC)轉(zhuǎn)換器、回掃轉(zhuǎn)換器、前向轉(zhuǎn)換器和半橋式轉(zhuǎn)換器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種對(duì)功率轉(zhuǎn)換電路中的開(kāi)關(guān)的操作加以控制的 方法，所述方法包括根據(jù)以下模式來(lái)操作開(kāi)關(guān)針對(duì)大于最小閾值的切換頻率的可變頻率操作模式；以及在等于最小閾值的切換頻率處的固定頻率操作模式?？梢蕴峁┮环N集成電路，所述集成電路包括任何功率因子校正控制器或本文所公 開(kāi)的電路的控制功能?？梢蕴峁┮环N計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使計(jì)算機(jī)配置包 括功率轉(zhuǎn)換控制器、電路、系統(tǒng)或本文公開(kāi)的設(shè)備在內(nèi)的任何設(shè)備，或使計(jì)算機(jī)執(zhí)行本文所 公開(kāi)的任何方法。計(jì)算機(jī)程序可以是軟件實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)可以被看作是任何合適的硬件，作為 非限制性示例，所述合適的硬件包括數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器、以及以只讀存儲(chǔ)器(ROM)、 可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)或電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)的實(shí)現(xiàn)。所述計(jì)算機(jī)程序可以被提供在諸如磁盤(pán)或存儲(chǔ)設(shè)備等計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，或者可 以體現(xiàn)為瞬態(tài)信號(hào)。這樣的瞬態(tài)信號(hào)可以是網(wǎng)絡(luò)下載，包括互聯(lián)網(wǎng)下載。一種計(jì)算機(jī)程序，在運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上時(shí)，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行本文公開(kāi)的任何方法，或使 計(jì)算機(jī)配置本文公開(kāi)的任何控制器，或使計(jì)算機(jī)配置本文公開(kāi)的任何電路。


現(xiàn)在參考附圖僅以示例的方式給出描述，附圖中圖1示出了被配置為功率因子校正級(jí)的升壓轉(zhuǎn)換器；圖2圖示了固定頻率操作模式下升壓轉(zhuǎn)換器的操作；圖3圖示了可變頻率操作模式下升壓轉(zhuǎn)換器的操作；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電路；圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的升壓轉(zhuǎn)換器的操作；以及圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制器。
具體實(shí)施例方式本文所描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以涉及一種用于功率轉(zhuǎn)換電路的控制器，具體 涉及一種用于對(duì)功率轉(zhuǎn)換電路中的開(kāi)關(guān)加以控制的控制器。該控制器可以包括與開(kāi)關(guān)的最 小切換頻率級(jí)相對(duì)應(yīng)的最小閾值。控制器可以在最小切換頻率級(jí)處以固定頻率操作模式操 作開(kāi)關(guān)，或在大于最小切換頻率級(jí)處以可變頻率操作模式來(lái)操作開(kāi)關(guān)。作為示例，控制器可以當(dāng)功率轉(zhuǎn)換電路的輸出處需要高功率時(shí)以連續(xù)導(dǎo)通模式 (CCM)固定頻率操作模式來(lái)操作開(kāi)關(guān)，并且控制器可以針對(duì)低功率以臨界導(dǎo)通模式(BCM) 可變頻率操作模式來(lái)操作開(kāi)關(guān)。這樣的示例可以根據(jù)功率轉(zhuǎn)換電路的瞬時(shí)功率需求，利用 不同操作模式的改進(jìn)的性能，提供一種高效的功率轉(zhuǎn)換電路。在一些實(shí)施例中，可以在由功率轉(zhuǎn)換電路的輸入處接收到的半波信號(hào)來(lái)表示的時(shí) 間段期間，改變開(kāi)關(guān)的操作模式。圖1示出了被配置為功率因子校正級(jí)的升壓轉(zhuǎn)換器，這是已知的改進(jìn)電路功率因 子的方式。升壓轉(zhuǎn)換器可以工作在高切換頻率下，以產(chǎn)生正弦輸入電流波形或至少具有足 夠低以至于可以滿(mǎn)足任何規(guī)定的諧波內(nèi)容的輸入電流波形，而同時(shí)仍然為次級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換 器(未示出)提供較高的輸出電壓，所述次級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器將供給負(fù)載。圖1所示的升壓轉(zhuǎn)換器經(jīng)由適當(dāng)?shù)妮斎霝V波器102連接至干線(xiàn)電壓源100。濾波 器102應(yīng)當(dāng)用于濾除PFC級(jí)的高頻分量。然而，EN61000-3-2規(guī)定的諧波內(nèi)容不受濾波器 級(jí)的影響。橋式整流器104連接至輸入濾波器102的輸出，橋式整流器104由四個(gè)二極管DlA 至DlD構(gòu)成。濾波電容器Cl連接在橋式整流器104的輸出的兩端。濾波電容器106的值由 限制功率因子的零交叉失真的量來(lái)限制，這可以防止過(guò)高頻率的電流流經(jīng)整流器二極管。升壓轉(zhuǎn)換器由扼流圈/電感器Ll 108、開(kāi)關(guān)Sl 110和整流器二極管D2 112來(lái)提 供，開(kāi)關(guān)Sl 110通常是金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)或絕緣柵極雙極晶體管 (IGBT)。輸出電容器C2 114連接在升壓轉(zhuǎn)換器的輸出的兩端，以便緩沖由于功率輸入的 波動(dòng)而產(chǎn)生的能量。將輸出電容器114兩端的電壓作為輸入電壓提供至次級(jí)，如，DC-DC轉(zhuǎn) 換器(未示出)，輸出電容器114兩端的電壓可以高于干線(xiàn)峰值電壓。在該配置中不出現(xiàn)再 充電脈沖。已知以多個(gè)不同操作模式之一來(lái)操作升壓轉(zhuǎn)換器。這些模式之一是固定切換頻率 模式，在這種情況下，輸入電流波形被控制為正弦波形或被控制為遵循輸入電壓。使用固定 切換頻率，轉(zhuǎn)換器可以根據(jù)扼流圈的實(shí)際功率傳遞、電壓電平、切換頻率和電感來(lái)工作在非 連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)下或連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)下。如本領(lǐng)域中已知的，CCM被定義為一種操作狀態(tài)，在這種操作狀態(tài)下經(jīng)過(guò)扼流圈 Ll 108的電流不會(huì)在連續(xù)切換操作之間下降到零，因此扼流圈Ll 108是連續(xù)導(dǎo)通的。DCM 被定義為一種操作模式，在該操作模式下，經(jīng)過(guò)扼流圈Ll 108的電流不會(huì)在連續(xù)切換周期 之間下降到零，因此扼流圈Ll 108不是連續(xù)導(dǎo)通的。圖2圖示了固定頻率操作模式下的升壓轉(zhuǎn)換器的操作，從而根據(jù)功率傳遞，瞬時(shí) 操作模式可以是DCM或CCM。圖2示出了在從橋式整流器102接收到的半波信號(hào)期間流經(jīng) 扼流圈Ll 108的電流。
可以看出，對(duì)于干線(xiàn)信號(hào)零交叉點(diǎn)附近的低功率傳遞，升壓轉(zhuǎn)換器在DCM下操作， 圖2中以參考202示出了這一點(diǎn)。對(duì)于較高功率傳遞，轉(zhuǎn)換器在CCM下操作，圖2中以參考 204示出了這一點(diǎn)。將理解，對(duì)于“部分負(fù)載”，轉(zhuǎn)換器可以針對(duì)整個(gè)半波信號(hào)在DCM模式下 操作。圖3圖示了在可變切換頻率操作模式下升壓轉(zhuǎn)換器的操作。如果以電感器電流的 固定滯后來(lái)操作轉(zhuǎn)換器或者如果發(fā)生在DCM模式與CCM模式之間的邊界處操作PFC升壓轉(zhuǎn) 換器，則可以直接導(dǎo)致這種結(jié)果。圖3所示的操作模式是臨界導(dǎo)通操作模式(BCM)，這是因 為切換頻率變化使得在新切換周期開(kāi)始處電感器電流在再次增大之前剛好返回零。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電路400的示例。電路400包括連接至橋式整流 器電路408的交流輸入電壓源406，如，主電源。圖4中將作為橋式整流器電路408的輸出 而提供的DC電壓示為|Uin(t) |。橋式整流器電路408的第一 DC電壓輸出408a連接至電 感器/扼流圈L 414的第一管腳，電感器L 414的第二管腳連接至二極管D 416的第一管 腳。二極管D 416的第二管腳連接至第一輸出端口 410a以及電容器C 418的第一極板。橋式整流器電路408的第二 DC電壓輸出408b連接至電容器C 418的第二極板以 及第二輸出端口 410b。此外，在橋式整流器電路408的第二 DC電壓輸出408b與電感器L414的第二管腳 和二極管D 416的第一管腳的連接之間，提供開(kāi)關(guān)T1 404。如將更詳細(xì)描述的，開(kāi)關(guān)404的 狀態(tài)和升壓轉(zhuǎn)換器的操作模式由控制器402來(lái)控制。已經(jīng)意識(shí)到，相對(duì)于BCM，CCM下開(kāi)關(guān)404的操作可以是有益的，因?yàn)榭梢詼p小 MOSFET開(kāi)關(guān)404中的均方根(RMS)電流和電感器414的激勵(lì)。已發(fā)現(xiàn)CCM操作對(duì)于高負(fù)載 來(lái)說(shuō)是優(yōu)選的，這可以包括截止MOSFET開(kāi)關(guān)404時(shí)損耗的減小。還已意識(shí)到，對(duì)于低至中等功率來(lái)說(shuō)，BCM操作可以是有益的，因?yàn)橛捎谡髌鞫?極管416的反向恢復(fù)使得可以沒(méi)有損耗或有減小的損耗。通過(guò)使用具有谷值(valley)切 換的BCM還可以減少導(dǎo)通損耗?？梢詫⒉捎霉戎堤^(guò)/切換的BCM看作是理想BCM的實(shí)際實(shí)現(xiàn)。理想BCM可以需 要電流在切換周期結(jié)束時(shí)下降到零并保持在零，然而實(shí)際上這種情況是不會(huì)出現(xiàn)的，這是 因?yàn)?，由于電容器和其他組件與升壓扼流圈一起提供振蕩電路，電路中將存在振蕩電感器 電流。采用谷值切換的BCM包括等待二極管電流下降至零，然后等待在操作開(kāi)關(guān)之前開(kāi)關(guān) 兩端振蕩電壓的下一個(gè)最小值或至少足夠低的值。振蕩電壓的最小值可以稱(chēng)作“谷值”。采 用谷值跳過(guò)的BCM包括在操作開(kāi)關(guān)之前跳過(guò)多個(gè)“谷值”，使得在出現(xiàn)第二谷值或后續(xù)谷值 時(shí)操作開(kāi)關(guān)。在一些示例中，BCM和CCM操作之間的比較示出了由于開(kāi)關(guān)404在關(guān)斷處的高電 流導(dǎo)致BCM預(yù)期較高的損耗。然而，如果還實(shí)現(xiàn)了谷值切換，通過(guò)在MOSFET開(kāi)關(guān)404的漏 極和源極兩端施加緩沖(sruAber)電容器能夠減小這些損耗。由于導(dǎo)通損耗的增大導(dǎo)致該 電容器的使用不適于CCM。振蕩器402可以在預(yù)定義的(通常是固定的)頻率下以CCM來(lái)操作升壓轉(zhuǎn)換器并 在必要時(shí)向著B(niǎo)CM改變控制策略。在該示例中，控制器402監(jiān)控在可變頻率操作模式下操作的開(kāi)關(guān)404的切換頻率， 當(dāng)切換頻率隨著所需功率的增大而減小時(shí)，控制器402可以檢測(cè)可變切換頻率何時(shí)達(dá)到最小頻率閾值。然后，當(dāng)達(dá)到最小頻率閾值時(shí)，控制器402可以將開(kāi)關(guān)404的操作模式變成固 定頻率操作模式(如，CCM)，由此將頻率固定在最小頻率閾值。即，控制器102防止了切換 頻率下降到最小頻率閾值以下，這可以使轉(zhuǎn)換器能夠?qū)τ诒緛?lái)在BCM下操作時(shí)需要較小切 換頻率的功率電平，在CCM操作模式下操作。圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器的性能。圖5在縱軸上示出了經(jīng)過(guò)電感器 的電流，在橫軸上示出了時(shí)間。采用與圖2和3所示的相同的方式，水平軸上所示的時(shí)間表 示從主電源接收到的半波信號(hào)。將理解，圖2、3和5示出了設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果，其中該設(shè)計(jì)使用選擇的參數(shù)，使得可 以分別看出切換周期。在實(shí)際應(yīng)用中，電感值要小得多，并且切換頻率級(jí)被設(shè)置為比用于仿 真的值大得多。盡管如此，用于產(chǎn)生圖2、3和5所示結(jié)果的仿真便于說(shuō)明本發(fā)明的原理。如上所述，從圖5可以看出，所選參數(shù)的轉(zhuǎn)換器部分地在固定頻率CCM模式下操作 且部分地以采用可變頻率的BCM來(lái)操作。504所指示的時(shí)間跨度是轉(zhuǎn)換器在固定頻率CCM 下操作的時(shí)間。電感器電流不達(dá)到零。502所指示的時(shí)間間隔是轉(zhuǎn)換器在正常BCM模式下 操作的干線(xiàn)半周期部分。由于所選的輸出功率，圖5中沒(méi)有出現(xiàn)以谷值跳過(guò)來(lái)操作的第二 BCM模式?？刂破?02的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式是在另一時(shí)間段之后將開(kāi)關(guān)404關(guān)斷，而與電感器電 流無(wú)關(guān)。這無(wú)縫地導(dǎo)致CCM操作。然后可以認(rèn)為轉(zhuǎn)換器自動(dòng)切換至CCM模式，圖6中示出 了可以與該控制器相結(jié)合使用的峰值電流模式控制的控制原理。圖6描述了與本發(fā)明有關(guān)的控制方案的簡(jiǎn)化框圖。所描述的控制方案一方面由于 引入了最小切換頻率(fsmin，604)而允許CCM與BCM操作之間的無(wú)縫轉(zhuǎn)換。另一方面該控 制方案通過(guò)引入最大切換頻率級(jí)fsmax (602)而允許兩個(gè)不同BCM操作模式(僅采用谷值 切換的BCM和采用附加的谷值跳轉(zhuǎn)的BCM)之間的無(wú)縫轉(zhuǎn)換。為了避免兩個(gè)BCM操作模式 之間不期望的頻繁改變，fsmax的實(shí)際實(shí)現(xiàn)可以并入滯后(即，兩個(gè)略微不同的fsmax值， 以增加或減少所跳過(guò)的谷值的數(shù)目)。實(shí)際上，出于以下原因，可以認(rèn)為BCM操作比DCM操作級(jí)別高·在采用BCM的情況下谷值切換是可能的，而在DCM下，可以在任何時(shí)刻導(dǎo)通 MOSFET,因此電容性導(dǎo)通損耗比BCM操作模式下高?！ぴ贒CM操作中期望峰值電流以及因此的關(guān)斷損耗更高。固定切換頻率需要相對(duì) 長(zhǎng)時(shí)間在脈沖之間沒(méi)有電流。當(dāng)必須傳遞相同功率時(shí)，峰值電流可以更高。由于電容性接 通損耗，緩沖(sruAbing)電容器可能是不合適的?！じ叩姆逯惦娏骺梢葬槍?duì)電感器414引入更高的磁芯(core)激勵(lì)，因此預(yù)期電 感器414中的損耗比在BCM操作下高。 預(yù)期MOSFET開(kāi)關(guān)404中以及整流器二極管416中的RMS電流比BCM操作模式下 高，因此導(dǎo)通損耗也會(huì)上升。將理解，之所以認(rèn)為對(duì)于升壓轉(zhuǎn)換器來(lái)說(shuō)BCM操作優(yōu)于DCM操作還有其他原因，本 文所公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)而事實(shí)了基于以下認(rèn)識(shí)在低功率級(jí)BCM操作相對(duì)于DCM操作是優(yōu) 選的，通過(guò)針對(duì)更高的功率級(jí)將操作模式改變成CCM可以避免BCM操作在更高功率級(jí)下的 缺點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器可以在部分負(fù)載期間始終在BCM下操作，關(guān)于給定的操作點(diǎn)，切換頻率將在BCM操作下保持在所選的最小頻率級(jí)以上。本發(fā)明的實(shí)施例可以提高以固定頻率操作的已有PFC升壓轉(zhuǎn)換器的電源/轉(zhuǎn)換器 的部分負(fù)載效率，或者可以將BCM升壓轉(zhuǎn)換器的可行操作范圍擴(kuò)大到更高的功率級(jí)。將理解，本發(fā)明實(shí)施例的原理不限于升壓轉(zhuǎn)換器，也不限于功率因子校正(PFC) 級(jí)，而是可以等同地應(yīng)用于任何類(lèi)型的轉(zhuǎn)換器，包括任何脈沖寬度調(diào)制(PWM)轉(zhuǎn)換器。本發(fā) 明的實(shí)施例對(duì)于典型地根據(jù)大范圍輸入電壓向可變負(fù)載饋送的轉(zhuǎn)換器來(lái)說(shuō)尤為有利。本文所描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以使功率因子校正電路/級(jí)能夠以采用谷值 跳過(guò)的BCM來(lái)工作，以進(jìn)一步提高效率，尤其是在相對(duì)低負(fù)載的條件下?？刂破骺梢愿鶕?jù)操 作參數(shù)值動(dòng)態(tài)地從CCM變到BCM再變到采用谷值跳過(guò)的BCM。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PFC可以不需要利用感測(cè)電阻器來(lái)測(cè)量電流，可以以其他方 式，例如，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的恒定“接通”特性，來(lái)確定干線(xiàn)電流的波形以在干線(xiàn)電流的諧波內(nèi) 容方面符合法定要求/標(biāo)準(zhǔn)或客戶(hù)要求。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以與電源尤其是功率因子校正電路一起使用，所述 功率因子校正電路在BCM下并且僅在最大負(fù)載的最臨界操作點(diǎn)處操作，和/或以CCM在最 小輸入電壓處操作。本文所公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以利用最小頻率設(shè)置來(lái)限制最大波紋電流。在 一些實(shí)施例中，可以通過(guò)減小電流的RMS值和/或減小與跟功率轉(zhuǎn)換電路相關(guān)聯(lián)的輸入EMI 濾波器相關(guān)聯(lián)的尺寸和損耗，來(lái)實(shí)現(xiàn)效率的提高?？梢酝ㄟ^(guò)防止過(guò)低切換頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)這一
點(diǎn)ο
權(quán)利要求
1.一種功率轉(zhuǎn)換控制器002)，用于控制功率轉(zhuǎn)換電路000)中的開(kāi)關(guān)(404)的操作， 其中，所述功率轉(zhuǎn)換控制器(402)被配置為根據(jù)以下模式來(lái)操作開(kāi)關(guān)(404)針對(duì)大于最小閾值的切換頻率的可變頻率操作模式；以及 在等于最小閾值的切換頻率處的固定頻率操作模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換控制器，其中，功率轉(zhuǎn)換電路是功率因子校正電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率轉(zhuǎn)換控制器，其中，固定頻率操作模式是連續(xù)導(dǎo)通操 作模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的功率轉(zhuǎn)換控制器，其中，可變頻率操作 模式是臨界導(dǎo)通操作模式。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的功率轉(zhuǎn)換控制器，其中，所述功率轉(zhuǎn)換 控制器還被配置為根據(jù)一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)到的操作參數(shù)值，按照第二可變頻率操作模式來(lái)操 作開(kāi)關(guān)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的功率轉(zhuǎn)換控制器，其中，功率轉(zhuǎn)換控制 器被配置為在功率轉(zhuǎn)換電路處接收到的信號(hào)的半波期間改變操作模式。
7.—種功率轉(zhuǎn)換電路，包括 開(kāi)關(guān)；以及用于對(duì)開(kāi)關(guān)的操作加以控制的控制器，所述控制器被配置為根據(jù)以下模式來(lái)操作開(kāi)關(guān)針對(duì)大于最小閾值的切換頻率的可變頻率操作模式；以及 在等于最小閾值的切換頻率處的固定頻率操作模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率轉(zhuǎn)換電路，其中，所述功率轉(zhuǎn)換電路(400)包括功率因子 校正電路。
9.一種對(duì)功率轉(zhuǎn)換電路中的開(kāi)關(guān)的操作加以控制的方法，所述方法包括根據(jù)以下模式 來(lái)操作開(kāi)關(guān)針對(duì)大于最小閾值的切換頻率的可變頻率操作模式；以及 在等于最小閾值的切換頻率處的固定頻率操作模式。
10.一種計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求 9所述的方法，或者配置根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的控制器(40 ，或者 配置根據(jù)權(quán)利要求7或權(quán)利要求8所述的電路(400)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種功率轉(zhuǎn)換控制器(402)，用于控制功率轉(zhuǎn)換電路(400)中的開(kāi)關(guān)(404)的操作，其中，所述功率轉(zhuǎn)換控制器(402)被配置為根據(jù)以下模式來(lái)操作開(kāi)關(guān)(404)針對(duì)大于最小閾值的切換頻率的可變頻率操作模式；以及針對(duì)等于最小閾值的切換頻率的固定頻率操作模式。
文檔編號(hào)H02J3/01GK102118107SQ201010621678
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者弗蘭斯·潘謝爾, 托馬斯·安東尼斯·迪鮑姆, 漢斯·哈貝爾施塔特, 約翰·巴普蒂斯特·丹尼爾·屈布里奇, 馬庫(kù)斯·施密特 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司