[发明专利]开关模式电源和操作开关模式电源的方法

权利要求书

1. 一种开关模式电源，包括开关模式转换器（12）和用于控制所述开关模式转换器的控制器（16），提供所述开关模式转换器用于将输入电压（V_in）转换为输出电压（V_out），并且所述开关模式转换器包括：

在初级侧上，初级绕组（X₁）和在所述初级绕组上连接所述输入电压的基于可控开关的电路（31）；以及

在次级侧上，耦合到所述初级绕组的次级绕组（X₂），以及连接在所述次级绕组上的电容元件（C），其中作为所述电容元件上的电压来获得所述输出电压，特征在于：

所述初级绕组包括第一绕组部分（n_p1）和至少一个另外的绕组部分（n_p2）；并且

所述基于开关的电路包括能够在第一操作状态和至少第二操作状态之间切换的可控开关（Q₁₁，Q₄₁，Q₁₂，Q₄₂，Q₂₁，Q₃₁），其中在所述第一操作状态，所述输入电压只连接在所述第一绕组部分上，并且在所述至少第二操作状态，所述输入电压连接在所述第一绕组部分和所述至少一个另外的绕组部分上，从而使得能够在两个不同的变压比（n₁，n₂）之间切换，其中

所述控制器（i）配置成监测所述开关模式转换器的输出电压，并且（ii）在操作上连接至所述可控开关以便响应于监测的输出电压而控制所述可控开关在所述第一操作状态和所述至少第二操作状态之间切换。

2.如权利要求1所述的开关模式电源，其中所述控制器配置成控制所述可控开关以便：当监测的输出电压增加到大于第一阈值电压（V_H）时，从所述第二操作状态切换到所述第一操作状态；并且当所述监测的输出电压降低至小于所述第一阈值电压（V_H）时，从所述第一操作状态切换回到所述第二操作状态。

3.如权利要求1所述的开关模式电源，其中所述控制器配置成控制所述可控开关以便：当监测的输出电压增加到大于第一阈值电压（V_H）时，从所述第二操作状态切换到所述第一操作状态；并且当所述监测的输出电压降低至小于第二阈值电压（V_L）时，从所述第一操作状态切换回到所述第二操作状态。

4.如权利要求3所述的开关模式电源，其中所述第一阈值电压高于所述第二阈值电压。

5.如权利要求1所述的开关模式电源，其中所述控制器配置成监测所述开关模式转换器的输入电压，并控制所述可控开关以便响应于监测的输入电压而控制所述可控开关在所述第一操作状态和所述至少第二操作状态之间切换。

6. 如权利要求1-5中任一权利要求所述的开关模式电源，其中所述开关模式转换器的占空比是恒定的，优选地最大化。

7.如权利要求3所述的开关模式电源，其中在所述第一和第二操作状态中的每个操作状态，所述可控开关能够在连接状态和断开状态之间切换，其中在所述连接状态，所述初级绕组连接至所述输入电压，并且在所述断开状态，所述输入电压从所述初级绕组断开，从而使得能够改变所述开关模式转换器的占空比，其中

所述控制器配置成：当所述监测的输出电压增加到大于所述第一阈值电压（V_H）时，控制所述可控开关进行切换以便在时间段（T_change）期间将所述占空比从标称占空比（D_nom）变为较低占空比（D_low），同时停留在所述第二操作状态；并且在所述时间段的末端，控制所述可控开关进行切换以便同时将所述占空比变回到所述标称占空比并且将所述操作状态从所述第二操作状态变为所述第一操作状态。

8.如权利要求7所述的开关模式电源，其中所述控制器配置成：当所述监测的输出电压降低至小于所述第二阈值电压（V_L）时，控制所述可控开关进行切换以便同时将所述占空比从所述标称占空比变为所述较低占空比并且将所述操作状态从所述第一操作状态变回到所述第二操作状态，并且此后控制所述可控开关进行切换以便在所述时间段（T_change）期间将所述占空比变回到所述标称占空比。