[发明专利]开关模式功率转换

权利要求书

1.一种用于操作开关模式功率转换器的方法，其中所述功率转换器可操作为以所述功率转换器中的开关元件的开关频率将输入电压和初级电流转换为输出电压和次级电流；所述方法包括：

定义最小开关频率阈值和最大开关频率阈值中的至少一个；

当所述开关元件处于关断状态时，检测所述开关元件上的电压中出现的谷值；

使用查找表从表示所述功率转换器的输出电压的信号生成峰值电流阈值和表示开关时间周期的开关时间信号；以及

基于所检测的谷值、所述峰值电流阈值和所述开关时间信号来控制所述开关元件，以用于：

在准谐振模式中，当出现第n个连续谷值时开启所述开关元件，n是大于或等于1的整数，并且当所述功率转换器的初级电流达到所述峰值电流阈值时断开所述开关元件，使得所述开关频率为以下各项中的至少一项：低于所述最大开关频率阈值和高于所述最小开关频率阈值；或者

在强制开关频率模式中，开启所述开关元件持续所述开关时间周期以使得所述开关频率为所述最大开关频率或所述最小开关频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述最小开关频率阈值、所述最大开关频率阈值、所检测的谷值的数量以及来自所述准谐振模式和所述强制开关频率模式的开关操作模式中的至少一项根据所述功率转换器的至少一个参数被控制。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述功率转换器的所述参数包括所述功率转换器的负载条件和反馈条件中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述功率转换器根据所述功率转换器的至少一个负载条件而以准谐振模式和强制开关频率模式以外的附加操作模式被操作。

5.根据权利要求4所述的方法，

其中所述至少一个负载条件由谷值数量n表示，并且n与至少一个阈值谷值数量进行比较，其中所述谷值数量n表示所检测的谷值的数量；以及

其中所述操作模式在所述谷值数量n超过或低于所述至少一个阈值谷值数量时被改变。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述附加操作模式是突发模式。

7.根据权利要求2所述的方法，其中在所述强制开关频率模式中，所述功率转换器的开关频率是恒定的，并且所述功率转换器的峰值主电流是可变的。

8.根据权利要求2所述的方法，其中在所述强制开关频率模式中，所述功率转换器的峰值主电流是恒定的，并且所述功率转换器的开关频率是可变的。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述功率转换器根据脉冲宽度调制方案被开关。

10.根据权利要求4所述的方法，其中在所述附加操作模式中，所述功率转换器根据脉冲宽度调制方案被开关。

11.一种开关模式功率转换器，其可操作为将输入电压和初级电流转换为输出电压和次级电流，包括：

可控开关元件，被配置为以可变开关频率进行操作；以及

开关控制单元，包括查找表并且被配置为对所述可控开关元件进行控制；所述开关控制单元进一步被配置为：

接收所定义的最小开关频率阈值和所定义的最大开关频率阈值中的至少一个；

当所述可控开关元件处于关断状态时，检测所述可控开关元件上的电压中出现的谷值；

使用查找表从表示所述功率转换器的输出电压的信号生成峰值电流阈值和表示开关时间周期的开关时间信号；以及

基于所检测的谷值、所述峰值电流阈值和所述开关时间信号来控制所述开关元件，以用于：

在准谐振模式中，当出现第n个连续谷值时开启所述可控开关元件，n是大于或等于1的整数，并且当所述功率转换器的初级电流达到所述峰值电流阈值时断开所述可控开关元件，使得所述开关频率为以下各项中的至少一项：低于所述最大开关频率阈值和高于所述最小开关频率阈值；或者

在强制开关频率模式中，开启所述可控开关元件持续所述开关时间周期以使得所述开关频率为所述最大开关频率或所述最小开关频率。

12.根据权利要求11所述的功率转换器，其中所述最小开关频率阈值、所述最大开关频率阈值、所检测的谷值的数量以及来自所述准谐振模式和所述强制开关频率模式的开关操作模式中的至少一项是根据所述功率转换器的至少一个参数可控的。