[发明专利]功率开关双极结型晶体管的动态控制

权利要求书

1.一种开关功率变换器，包括：

耦接到输入电压并且耦接到所述开关功率变换器的输出的磁性组件；

耦接到所述磁性组件的双极结型晶体管(BJT)开关，当所述BJT开关以饱和模式操作时生成流过所述磁性组件的电流，并且当所述BJT开关以截止模式操作时不生成流过所述磁性组件的电流；以及

控制器，配置为生成控制信号以使所述BJT开关以所述饱和模式、所述截止模式或放大模式操作；

其中所述开关模式功率变换器响应于所述BJT开关在所述饱和模式与所述截止模式之间连续地切换操作而以开关模式操作，在所述开关模式期间所述开关功率变换器向所述开关功率变换器的所述输出传递功率；

其中所述开关功率变换器响应于所述BJT开关以所述放大模式操作而以线性模式操作。

2.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中在所述线性模式期间，所述开关功率变换器的输入电容器经由所述BJT开关放电。

3.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中所述开关功率变换器被并入发光二极管灯。

4.根据权利要求1所述的开关功率变换器，还包括：

开关模式驱动器，配置为响应于接收到来自所述控制器的所述控制信号，生成用于驱动所述BJT开关的基极端子的第一电流幅度范围，所述第一电流幅度范围导致所述BJT开关以所述饱和模式操作；以及

线性模式驱动器，配置为响应于接收到来自所述控制器的所述控制信号，生成用于驱动所述BJT开关的基极端子的第二电流幅度范围，所述第二电流幅度范围导致所述BJT开关以所述放大模式操作。

5.根据权利要求4所述的开关功率变换器，其中所述第一电流幅度范围的低端至少大于所述第二电流幅度范围的低端，并且所述第一电流幅度范围的高端至少大于所述第二电流幅度范围的高端。

6.根据权利要求4所述的开关功率变换器，其中所述开关模式驱动器进一步被配置为在所述开关模式期间将向所述BJT开关的所述基极端子传递的所述电流从第一电流幅度增加到第二电流幅度，以保持所述BJT开关处于所述饱和模式中，并且所述线性模式驱动器进一步被配置为维持向所述BJT开关的所述基极端子传递的所述电流处于第三电流幅度，以保持所述BJT开关处于所述放大模式中。

7.根据权利要求6所述的开关功率变换器，其中所述线性模式驱动器进一步被配置为在所述线性模式期间将向所述BJT开关的所述基极端子传递的所述电流从所述第三电流幅度增加到第四电流幅度，以确定在下一个AC循环中的线性模式期间向所述BJT开关的所述基极端子传递的用于保持所述BJT开关处于所述放大模式中的电流幅度。

8.根据权利要求7所述的开关功率变换器，其中在所述开关模式期间从所述第一电流幅度到所述第二电流幅度的电流步长大于在所述线性模式期间从所述第三电流幅度到所述第四电流幅度的电流步长。

9.一种在控制器中用于控制开关功率变换器的方法，所述开关功率变换器包括：耦接到输入电压并且耦接到所述开关功率变换器的输出的磁性组件；以及耦接所述磁性组件的双极结型晶体管(BJT)开关，当所述BJT开关以饱和模式操作时生成流过所述磁性组件的电流，并且当所述BJT开关以截止模式操作时不生成流过所述磁性组件的电流；所述方法包括：

生成控制信号以使所述BJT开关以所述饱和模式、所述截止模式或放大模式操作；

利用所述BJT开关在所述饱和模式与所述截止模式之间连续地切换操作，使所述开关功率变换器以开关模式操作，在所述开关模式期间，所述开关功率变换器向所述开关功率变换器的所述输出传递功率；以及

利用所述BJT开关以所述放大模式操作，使所述开关功率变换器以线性模式操作。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述线性模式期间，所述开关功率变换器的输入电容器经由所述BJT开关放电。

11.根据权利要求9所述的方法，其中响应于开关模式驱动器接收到所述控制信号，所述控制信号控制所述开关模式驱动器生成用于驱动所述BJT开关的基极端子，以使所述BJT开关以所述饱和模式操作的第一电流幅度范围，并且响应于线性模式驱动器接收到所述控制信号，所述控制信号控制所述线性模式驱动器生成用于驱动所述BJT开关的基极端子，以使所述BJT开关以所述放大模式操作的第二电流幅度范围。