[发明专利]电源系统和控制功率级的零电压开关控制参数的方法

说明书

本发明公开了一种电源系统和一种控制功率级的零电压开关控制参数的方法。根据一个方面，电源系统包括：功率级，该功率级包括电力开关和电感器；电源控制器，该电源控制器连接到该功率级；计量电路，该计量电路被配置为感测该功率级的测量条件；以及系统性能控制器，该系统性能控制器被配置为耦接到该电源控制器和该计量电路。该系统性能控制器被配置为基于该测量条件来计算能量转换效率，并且为零电压开关(ZVS)控制参数选择导致该能量转换效率达到阈值条件的值。该ZVS控制参数指示流过该电感器的反向电流的量值，以使该电力开关的寄生电容放电。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2019年8月22日提交的美国非临时申请16/547,781、2019年3月25日提交的美国临时申请62/823,441和2019年5月30日提交的美国临时申请62/854,527的优先权，这些申请中的每一个全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，特别地，涉及一种电源系统和一种控制功率级的零电压开关控制参数的方法。

背景技术

可将电源系统设计为实现一个或多个性能目标(例如，高效率、高速度、低噪声、低排放等)。然而，系统部件上的制造变化和/或系统使用期间系统的效应(例如，热效应、部件磨损)可能会影响那些目标的实现。

发明内容

根据一个方面，电源系统包括：功率级；电源控制器，该电源控制器被配置为控制功率级的操作；计量电路，该计量电路被配置为感测功率级的测量条件；以及系统性能控制器，该系统性能控制器被配置为耦接到电源控制器和计量电路。系统性能控制器被配置为基于功率级的能量转换效率来设置或调整功率级的控制参数。系统性能控制器包括：效率计算电路，该效率计算电路被配置为基于测量条件来计算功率级的能量转换效率；以及控制操纵模块，该控制操纵模块被配置为修改控制参数直到能量转换效率达到阈值条件。

根据各个方面，电源系统可包括以下特征中的一个或多个(或它们的任何组合)。系统性能控制器可选择导致能量转换效率达到阈值条件的控制参数的组合。系统性能控制器可针对第一环境条件确定控制参数的导致能量转换效率达到阈值条件的第一值，并且针对第二环境条件确定控制参数的导致能量转换效率达到阈值条件的第二值。第一环境条件可为第一输入电压，并且第二环境条件可为第二输入电压，其中第二输入电压不同于第一输入电压。控制操纵模块可通过基于人工智能(AI)算法为控制参数选择不同的值来迭代地修改控制参数。控制操纵模块可向AI算法的神经网络应用历史数据以预测控制参数的导致能量转换效率达到阈值条件的值。控制操纵模块可：为控制参数选择第一值；将第一值发送到电源控制器；基于测量条件，计算根据第一值进行操作的功率级的能量转换效率；响应于能量转换效率未达到阈值条件而修改第一值以获得第二值；将第二值发送到电源控制器；以及基于测量条件，计算根据第二值进行操作的功率级的能量转换效率。系统性能控制器可响应于触发事件来更新控制参数。触发事件可包括检测到功率级的一个或多个环境条件的变化。触发事件可包括检测到能量转换效率未达到阈值条件。触发事件可包括功率级的激活。

根据一个方面，电源系统包括：功率级；电源控制器，该电源控制器存储控制参数以控制功率级的操作；计量电路，该计量电路被配置为感测功率级的测量条件；以及系统性能控制器，该系统性能控制器连接到电源控制器和计量电路。系统性能控制器被配置为在功率级的操作期间周期性地监视功率级的能量转换效率并周期性地更新控制参数。系统性能控制器包括：效率计算电路，该效率计算电路被配置为基于测量条件来计算功率级的能量转换效率；以及控制操纵模块，该控制操纵模块被配置为修改控制参数直到能量转换效率达到阈值条件。系统性能控制器被配置为向电源控制器提供更新的控制参数。