[发明专利]开关功率转换器、用于控制其的方法以及反激式转换器

权利要求书

1.一种开关功率转换器，其包括：

耦接到感应器的双极型晶体管(BJT)功率开关；

基极电流驱动器，其配置成将基极电流驱动到BJT功率开关的基极；以及

控制器，其配置成控制基极驱动器以使得BJT功率开关根据基极电流的驱动而循环开和关，其中对于至少一些BJT功率开关循环中的每个当前循环的基极电流从起始值开始，并以与当前循环的先前循环中BJT功率开关的集电极电流改变的速率成比例的基极电流改变的速率增加到最大值。

2.根据权利要求1所述的开关功率转换器，其中所述开关功率转换器是反激式转换器，并且其中感应器是用于反激式转换器的变压器的初级绕组。

3.根据权利要求2所述的开关功率转换器，其中控制器配置成确定所述先前循环中BJT功率开关的峰值集电极电流和接通时间，并且其中控制器进一步配置成使用所述峰值集电器电流和所述接通时间的比来确定对于所述先前循环的改变的速率。

4.根据权利要求1所述的开关功率转换器，其中控制器配置成控制基极驱动器以使得基极电流改变的速率与集电极电流改变的速率的(1/β)倍成比例，其中β是BJT功率开关的共发射极增益。

5.根据权利要求4所述的开关功率转换器，其中所述共发射极增益是受迫共发射极增益。

6.根据权利要求1所述的开关功率转换器，其中控制器配置成控制基极驱动器以使得基极电流的起始值是距离零的偏置值。

7.根据权利要求1所述的开关功率转换器，其中控制器进一步配置成在达到最大基极电流水平时限制基极电流改变的速率。

8.根据权利要求3所述的开关功率转换器，其中控制器配置成在BJT功率开关的每个循环中保持恒定峰值电流。

9.根据权利要求3所述的开关功率转换器，其中控制器配置成在负载之间保持恒定输出电压。

10.一种用于控制开关功率转换器的方法，其包括：

使开关功率转换器中的双极型晶体管(BJT)功率开关循环以将功率输送到负载；

在一个给定循环中，确定BJT功率开关的集电极电流改变的速率；以及

在该给定循环的随后循环中，控制BJT功率开关基极电流改变的速率以与所确定的集电极电流改变的速率成比例。

11.根据权利要求10所述的用于控制开关功率转换器的方法，其中确定集电极电流改变的速率包括确定BJT功率开关的峰值集电极电流与BJT功率开关的接通时间的比。

12.根据权利要求10所述的用于控制开关功率转换器的方法，其中控制基极电流改变的速率包括控制基极电流改变的速率以等于对于给定循环所确定的集电极电流改变的速率的(1/β)倍，其中β是BJT功率开关的共发射极增益。

13.根据权利要求10所述的用于控制开关功率转换器的方法，其中BJT功率开关的每个循环包括接通BJT功率开关并且然后在集电极电流已经到达期望峰值集电极电流时关断BJT功率开关，每个循环具有等于BJT功率开关的接通和BJT功率开关的关断之间的延迟的接通时间。

14.根据权利要求13所述的用于控制开关功率转换器的方法，其中控制基极电流改变的速率包括确定对于给定循环的峰值集电极电流和接通时间的比并控制基极电流改变的速率以与该比成比例。

15.根据权利要求13所述的用于控制开关功率转换器的方法，其中峰值集电极电流在循环之中为恒定的峰值集电极电流。

16.根据权利要求13所述的用于控制开关功率转换器的方法，其中峰值集电极电流从一个循环到另一个循环变化。