[发明专利]具有半桥节点的DC-DC转换器、用于其的控制器以及控制其的方法

说明书

本文公开一种用于DC‑DC转换器的控制器，该DC‑DC转换器包括高侧开关和低侧开关以及在其间的半桥节点的串联布置，控制器包括用于驱动高侧开关的高侧部分，并且该高侧部分被配置成在低侧开关打开时通过连接在半桥节点和电源节点之间的可再充电电源而被供电，高侧部分包括电平移位器、驱动器、包括锁存器的锁存器部分以及另外电路，该锁存器具有置位输入和复位输入并且被配置成将驱动器锁存到接通状态或断开状态中的任一者，其中锁存器部分被配置成并适于阻止另外电路从电源中汲取电流，除非置位输入为高和驱动器处于接通状态中的至少一者成立。本文还公开一种具有此控制器的DC‑DC转换器以及操作转换器的方法。

技术领域

本公开涉及用于具有半桥节点的DC-DC转换器的控制器以及控制该DC-DC转换器的方法。

背景技术

已知具有布置在低侧开关(LSS)和高侧开关(HSS)之间的半桥节点的各种DC-DC转换器。此些转换器例如用于为紧凑型荧光灯供电，或者用于PC和TV应用的适配器，并且可以提供于各种配置中，例如谐振转换器，例如所谓的LLC或LCC转换器。图1示出LLC转换器的框图。控制器100包括高侧部分110和低侧部分120。

用于此些转换器的控制器必须能够控制高侧开关和低侧开关。通常，为能够控制HSS(图1中示出为T1)，即使在LSS打开时，控制器的高侧部分需要其自身的单独电源，这通常由在C1示出的电容器实现，该电容器经由所谓的自举配置充电：电容器在转换器的LSS(T2)处于接通状态(也就是说，T2为闭合的)的时间期间充电。在该时间期间，在半桥节点的电压(V_hb)被拉低，因此电容器可以由电源电压(V_suphs)充电，该电源电压(V_suphs)通过二极管D1由DC电源130供应。

在LSS断开(也就是说，打开)的时刻，由于感应电流(在电感器L1中)，这些应用将有意地使高侧部分110的所谓的“浮动接地”电平升高，使该高侧部分110的电源仅用于充电的自举电容器。目前，自举电容器C1通过高侧部分汲取电力以操作其各种功能而放电。当然，这些功能中最基本的是打开和闭合HSS T1——这是暂时动作——但是可包括其它功能。在下一循环，LSS再次接通，使半桥节点连接到接地，并且自举电容器被再充电。

在一些操作模式中，可能发生特定稳定状态，其中HSS和LSS两者均断开一段较长的时段，并且在半桥节点V_hb的电压是浮动的，自举电容器可以通过高侧部分完全放电。突发模式操作为此种模式，其中HSS和LSS两者均可以断开一段相对较长时段，例如数十毫秒，通常高达约100ms。其结果是，在高侧部分可提供对高侧开关的适当控制之前，系统必须通过接通低侧部分来起动以确保对自举电容器再充电。这可能不是希望的。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种用于DC-DC转换器的控制器，该DC-DC转换器包括高侧开关和低侧开关以及在其间的半桥节点的串联布置，该控制器包括用于驱动高侧开关的高侧部分，并且该高侧部分被配置成在低侧开关打开时通过连接在半桥节点和电源节点(V_suphs)之间的可再充电电源而被供电，

高侧部分包括电平移位器、驱动器、锁存器部分(其包括锁存器)以及另外电路，该锁存器具有置位输入(slatch)和复位输入(rlatch)并且被配置成将驱动器锁存到接通状态或断开状态中的任一者，其中锁存器部分被配置成并适于阻止另外电路从电源中汲取电流，除非置位输入为高和驱动器处于接通状态中的至少一者成立。通过阻止另外电路从电源中汲取电流，能够使电荷保留在电源中，使得即使电源被连接其不会流失或放电。因此，在随后决定改变高侧开关的状态时，能够依赖于电源。因此，能够使得实现DC到DC转换器的更简单操作，并且可以不必需要在低侧开关闭合的情况下重新启动DC-DC转换器。

在一个或多个实施例中，另外电路包括欠压锁定电路，该欠压锁定电路包括在锁存器部分中。在其它实施例中，此另外电路可包括例如过温保护电路。通常，此些电路可从可再充电电源(绝对测量值)中汲取电流以阻止电流被汲取，如本文所述。