[发明专利]混合模式功率因数校正

说明书

技术领域

本公开涉及功率变换器，并且更具体地涉及与混合模式功率变换器相关联的技术和电路。

背景技术

一些电路可以使用功率变换器，所述功率变换器接收来自功率源的功率输入并且将该功率输入变换为具有与功率输入的电压或电流水平不同的（例如，调节的）电压或电流水平的功率输出。变换器输出功率用于为部件、电路或其他电气装置供电。开关型（switchbased）功率变换器可以使用半桥电路和信号调制技术以调节功率输出的电流或电压水平。在一些示例中，功率变换器可以使用附加的反馈控制电路和技术（例如，电压感测、电流感测等等）以提高功率输出的电压或电流水平的准确性和控制。这些用于提高功率输出的电压或电流的准确性和控制的上述的技术和电路可以降低功率变换器的总体效率和/或增加功率变换器的实际尺寸、复杂性和/或成本。

发明内容

本公开描述用于提高功率变换器的效率、功率因数和总谐波失真（THD）的技术和系统。在一些示例中，功率变换器可以取决于负载条件以不同的导通模式交替地操作。

在一些示例中，本公开涉及用于控制功率变换器的控制器，其中所述控制器被配置为：确定与所述功率变换器相关联的参数值；将所述参数值和预定义值相比较；并且基于所述比较改变所述功率变换器的导通模式。

在一些示例中，本公开涉及控制功率变换器的方法，所述方法包含：确定与所述功率变换器相关联的参数值；将所述参数值和预定义值相比较；并且基于所述比较改变所述功率变换器的导通模式。

在一些示例中，本公开涉及系统，该系统包含：功率变换器，所述功率变换器包含开关；和用于控制功率变换器的控制器，其中该控制器被配置为：确定与所述功率变换器相关联的参数值；将所述参数值和预定义值相比较；并且基于所述比较改变所述功率变换器的导通模式。

一个或多个示例的细节在附图和以下描述中被阐述。从描述和附图并且从权利要求，将清楚本公开的其他特征、目标和优点。

附图说明

图1是图解根据本公开的一个或多个方面的用于变换来自功率源的功率的示例系统的框图。

图2是图解根据本公开的一个或多个方面的示例功率变换器的框图。

图3是图解根据本公开的一个或多个方面的功率变换器的示例控制器的框图。

图4是图解输入电压的示例波形的曲线图。

图5是图解输入电压和输出功率水平的示例波形的曲线图。

图6是图解根据本公开的一个或多个方面的在示例实施方式中以各种导通模式操作的功率变换器的效率的测量结果的曲线图。

图7是图解根据本公开的一个或多个方面的在示例实施方式中以各种导通模式操作的功率变换器的功率因数的测量结果的曲线图。

图8是图解根据本公开的一个或多个方面的在示例实施方式中以各种导通模式操作的功率变换器的总谐波失真的测量结果的曲线图。

图9是图解根据本公开的一个或多个方面的用于操作示例功率变换器的示例方法的流程图。

具体实施方式

在一些应用中，开关型功率变换器（此后被称为“功率变换器”或简称“变换器”）可以接收功率输入并且将该功率输入变换为具有与功率输入的电压或电流水平不同的（例如，调节的）电压或电流水平的功率输出，例如以将该功率输出提供给滤波器用于为负载（例如，装置）供电。如在本文中描述的，术语“逐步增加的(step-up)”指的是被配置为接收具有第一电压水平（或第一电流水平）的输入功率信号并且输出具有大于第一电压水平（或电流水平）的第二电压水平（或电流水平）的功率信号的功率变换器。如也在本文中描述的，术语“逐步降低的(step-down)”变换器指的是被配置为接收具有第一电压水平（或电流水平）的输入功率信号并且输出具有小于第一电压水平（或电流水平）的第二电压水平（或电流水平）的功率信号的功率变换器。

在任一情况下，功率变换器可以具有在功率级配置（例如，单相或多相半桥配置等）中布置的一个或多个开关（例如，MOS功率开关晶体管基开关、氮化镓(GaN)基开关、或其他类型的开关装置），所述功率变换器根据一个或多个调制技术控制所述开关以改变功率输出的电流或电压水平。单相半桥可以包含在切换节点处耦合到低侧开关的高侧开关，而多相半桥可以包含在切换节点处耦合到多个低侧开关的多个高侧开关。