[发明专利]多桥拓扑

说明书

一种具有多桥拓扑的功率供应配置成在操作期间提供多个不同的桥拓扑。所述功率供应包括连接到控制器的多个半桥电路。所述控制器能够通过控制半桥电路而在操作期间选择性地在多个不同的桥拓扑的之间配置所述功率供应。

本案为分案申请。其母案的发明名称为“多桥拓扑”，申请日为2012年11月27日，申请号为201280058646.4。

背景技术

一些功率供应（power supply）通过在逆变器桥两端施加AC功率来操作。半桥拓扑和全桥拓扑是两种示例性桥拓扑。

半桥拓扑被图示为图1中感应功率供应系统的部分。半桥拓扑包括控制器102、储能（tank）电路104、和逆变器106。逆变器106被实现为一对开关，即场效应晶体管（FET）。控制器102被电连接到两个开关以便将DC电压源（V+）或者参考电压（地）选择性地耦合到储能电路104。在操作中，开关的时序（timing）指示所生成的AC信号的各种特性。

全桥拓扑被图示为图2中感性功率供应系统的部分。所述全桥拓扑包括控制器202、储能电路204和两个逆变器206、207。每个逆变器用一对开关（即FET）来实现。控制器电连接到所有的开关以便将DC电压源（V+）或者参考电压（地）选择性地耦合到储能电路。在操作中，开关的时序指示所生成的AC信号的各种特性。

发明内容

具有多桥拓扑的功率供应能够被配置成在操作期间提供多个不同的桥拓扑。所述功率供应包括控制器、电连接到控制器的第一半桥电路和电连接到控制器的第二半桥电路。控制器能够通过控制第一半桥电路中的开关和第二半桥电路中的开关而在操作期间选择性地在多个不同的桥拓扑之间配置功率供应。

在操作期间，能够通过控制器配置的拓扑取决于半桥电路如何电连接。在一个实施例中，第一半桥电路通过第一电容器被电连接到初级线圈的第一端子并且第二半桥电路通过第二电容器被电连接到初级电感器的第一端子。在该实施例中，功率供应的控制器能够通过改变开关如何被驱动而操作多桥拓扑作为半桥或者具有电容性分压器（capacitivedivider）的半桥。

在另一个实施例中，第一半桥电路通过第一电容器被电连接到初级电感器的第一端子并且第二半桥电路被电连接到初级电感器的第二端子。在该实施例中，功率供应的控制器能够操作多桥拓扑作为全桥或者半桥。

控制器能够通过驱动第一半桥电路和第二半桥电路中的每一个作为开关电路、DC源、参考电压或者开路电路而控制第一半桥电路和第二半桥电路。每个半桥电路的开关如何被驱动确定桥拓扑。因此，在操作期间通过改变控制器如何驱动开关，能够在操作期间改变桥拓扑。

利用附加的半桥电路，附加的桥拓扑对在其之间切换可用。在一个实施例中，功率供应包括电连接到控制器的第三半桥电路。控制器能够通过控制第一半桥电路、第二半桥电路和第三半桥电路而在操作期间选择性地在多个不同桥拓扑的之间配置所述功率供应。

在一个实施例中，控制器能够选择性地配置半桥电路来调节谐振频率。根据电容器的电容和半桥电路如何被驱动，电容器能够对功率供应产生不同的影响。在两个半桥电路都通过电容器电连接到初级电感器端子的情况下，如果两个半桥电路被驱动作为彼此同相的开关电路，那么电容器将实质上被并联。如果半桥电路中的一个被驱动作为参考电压而另一个个被驱动作为开关电路，那么电连接到被驱动为参考电压的半桥的电容器将用作分压器。可用的各种桥拓扑还根据电容器平衡还是不平衡而变化。平衡电容器提供具有共同谐振频率的附加的桥拓扑。不平衡电容器提供具有不同谐振频率的附加的桥拓扑。其他电路组件也可以被用来调节所配置的储能电路的谐振频率。例如，这些组件可以包括电容器、电感器、非线性半导体组件或电阻。这些组件可以串联或并联于桥配置而被包含。