[发明专利]转换器电路布置和转换方法

说明书

技术领域

各种实施例大体涉及转换器电路布置并且涉及转换方法。

背景技术

转换器可以被用来变换电压。比如，降压转换器可以被用来将直流电流（DC）输入电压变换成另一直流电流（DC）输出电压。输出电压可以小于输入电压。输出电压的平均值可以通过设定开关的周期性断开和闭合时间来调整。当开关闭合时，电流在电感器中积聚并且电流流经负载。当开关断开时，续流器件允许在电感器中的电流继续流动并且将储存在电感器中的能量供应给负载。

通过使用在电气电路中的超低电压（ELV）或安全超低电压（SELV）可以实现针对电击的保护。保护性分离（比如以双隔离的形式）、加强的隔离或保护性屏蔽也可以用于该目的。如果任何导体的电势（包含控制信号的电势）针对地对于交流电流不大于25V RMS（35伏峰）或者对于直流电流不大于60V，并且泄露电流不大于2mA DC，那么可以不需要保护性分离。

没有复杂驱动的N沟道MOSFET可以被用作在降压转换器中的低侧开关。在这种情形下，负载通常被连接到输入电压的正势而任何通信接口（比如温度感测）保持在MOSFET源极势。因此，如果转换器输出要达到SELV要求而没有保护性分离，那么最大可允许的输入电压被限制到最大SELV电压（最大60V）。负载可获得的转换器输出电压随后典型地将大约是5到50V。

转换器输出电压限制能够通过使用高侧开关被克服。然而，驱动高侧开关更复杂并且将导致更高的对于组件的成本。

所期望的是提供低成本的、SELV符合的带有高到60V输出电压的转换器。

发明内容

提供一种转换器电路布置，包含转换器开关控制器、转换器开关、负载电路接口和电流储存器件，诸如电感器。转换器开关控制器可以包含控制输入。转换器开关可以被耦合在第一电源供给势和控制输入之间。电感器可以被耦合在第二电源供给势和负载电路接口之间。负载电路接口可以被耦合在控制输入和电感器之间。

附图说明

在附图中，贯穿不同视图相同的参考标记通常指的是相同的部件。附图不必成比例，而通常将重点放在图解本发明的原理上。在下面的描述中，参考下面的附图描述本发明的各种实施例，在附图中：

图1示出了转换器电路布置的实施例；

图2示出了转换器电路布置和方法的实施例；

图3示出了转换器电路布置的实施例；并且

图4示出了转换器电路布置的修改的实施例。

具体实施方式

下面具体的描述参考附图，附图借助于图解示出了在其中可以实践本发明的特定细节和实施例。

词“示范性的”本文被用来表示“用作示例、例子、或图解”。本文描述为“示范性的”任何实施例或设计不必被解释成比其它实施例或设计优选或有优势。

图1示出了转换器电路布置100的实施例。转换器电路布置100可以包含转换器开关控制器102、转换器开关106、负载电路接口110和电感器112。

转换器开关控制器102可以包括可编程控制器，比如数字可编程控制器。转换器开关控制器102可以包含控制输入104。

转换器开关106可以被耦合在节点108处的第一电源供给势V1和控制输入104之间。转换器开关106可以包含一个或多个晶体管开关。晶体管开关106可以包含功率晶体管开关。晶体管开关106可以包含场效应晶体管开关或双极晶体管开关或绝缘栅双极晶体管开关。晶体管开关106可以包含金属氧化物半导体场效应晶体管开关。金属氧化物半导体场效应晶体管开关可以包含n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管开关。

电感器112可以被耦合在节点114处的第二电源供给势V2和负载电路接口110之间。负载电路接口110可以被耦合在控制输入104和电感器112之间。

负载电路接口110可以被用来将负载电路耦合到转换器电路布置。负载电路可以要求小于在第一电源供给势V1和第二电源供给势V2之间电压的电压。负载电路可以是任何器件，比如发光器件。

图2示出了转换器电路布置200（比如降压转换器）和方法201（比如用于将第一电压VS1分别转换成第二电压Vout和电流Iout）的实施例。第二电压Vout可以小于第一电压VS1并且可以被用于驱动负载电路。第一电压VS1和第二电压Vout两者可以是带有分别直流电流的直流电流（DC）电压。第二电压Vout可以是SELV电压并且可以在负载电路接口110处被提供。

转换器电路布置200可以与图1中所示的转换器电路布置100相同或类似，从而对应的描述这里也适用。