[发明专利]用于零电压切换的装置和方法

权利要求书

1.一种功率转换器，包括：

第一功率开关，其具有第一栅极、第一漏极和第一源极；

第二功率开关，其具有第二栅极、第二漏极和第二源极，所述第二漏极在内部节点处耦合到所述第一源极；

控制器，其具有：

第一输入端，其被配置为接收表示由所述第一功率开关和所述第二功率开关调节的交流电源即AC电源的第一电压；

第二输入端，其被配置为接收表示所述第一漏极和所述第二源极两端的输出电压的第二电压；

接通时间控制电路，其被配置为确定第一接通时间并且基于所述第一接通时间、所述第一电压和所述第二电压确定第二接通时间；以及

选择电路，所述选择电路被配置为在所述第一电压为负时分配所述第一接通时间以控制所述第一栅极并分配所述第二接通时间以控制所述第二栅极，并且所述选择电路被配置为在所述第一电压为正时分配所述第二接通时间以控制所述第一栅极并分配所述第一接通时间以控制所述第二栅极。

2.根据权利要求1所述的功率转换器，其中所述第一功率开关包括第一氮化镓晶体管即第一GaN晶体管，并且所述第二功率开关包括第二GaN晶体管。

3.根据权利要求1所述的功率转换器，其中所述第一功率开关包括第一场效应晶体管即第一FET，并且所述第二功率开关包括第二FET。

4.根据权利要求1所述的功率转换器，其中所述接通时间控制电路被配置为基于以下比率产生标称第二接通时间：所述第一电压的绝对值与所述第一接通时间之间的乘积除以所述第一电压的所述绝对值与所述第二电压之间的差值的比率。

5.根据权利要求4所述的功率转换器，其中：

所述选择电路被配置为基于所述第一电压将所述第一功率开关或所述第二功率开关中的任一个指定为有源开关；并且

所述接通时间控制电路被配置为：

基于所述有源开关的漏极-源极电压即VDS确定预定偏移时间；以及

基于所述标称第二接通时间和所述预定偏移时间确定所述第二接通时间。

6.根据权利要求5所述的功率转换器，其中当所述有源开关的所述VDS大于预定阈值时，所述预定偏移时间为正。

7.根据权利要求6所述的功率转换器，其中当所述有源开关的所述VDS小于预定阈值且大于零时，所述预定偏移时间为零。

8.根据权利要求6所述的功率转换器，其中当所述有源开关的所述VDS为负时，所述预定偏移时间为负。

9.一种控制器，包括：

第一输入端，其被配置为接收表示由第一开关和第二开关调节的交流电源即AC电源的第一电压；

第二输入端，其被配置为接收表示所述第一开关的第一漏极和所述第二开关的第二源极之间的输出电压的第二电压；

接通时间控制电路，其被配置为基于有源接通时间、所述第一电压和所述第二电压确定续流接通时间；以及

选择电路，其被配置为：

在所述第一电压为负时，分配所述有源接通时间以控制所述第一开关的第一栅极，并且分配所述续流接通时间以控制所述第二开关的第二栅极，并且

在所述第一电压为正时，分配所述续流接通时间以控制所述第一栅极，并且分配所述有源接通时间以控制所述第二栅极。

10.根据权利要求9所述的控制器，其中所述第一开关包括第一氮化镓晶体管即第一GaN晶体管，并且所述第二开关包括第二GaN晶体管。

11.根据权利要求9所述的控制器，其中所述第一开关包括第一场效应晶体管即第一FET，并且所述第二开关包括第二FET。

12.根据权利要求9所述的控制器，其中所述接通时间控制电路被配置为基于所述第一电压的绝对值与所述有源接通时间之间的乘积产生标称续流接通时间。