[发明专利]控制开关模式电源中的反向电流以实现零电压开关

说明书

一种开关模式电源包括多电平降压功率转换器以及控制电路。所述功率转换器包括各自具有功率开关、整流器和电感器的第一降压电路以及第二降压电路。所述电源还可以包括耦合到所述多电平降压功率转换器的谐振功率转换器。在一些实施例中，所述控制电路被配置为生成用于所述第一降压电路的功率开关和所述第二降压电路的功率开关的控制信号以控制所述功率转换器，并且调整所述控制信号的开关频率以控制在所述第一降压电路和所述第二降压电路中流动的反向电流的量以实现所述第一降压电路的功率开关和所述第二降压电路的功率开关的零电压开关。还公开了其他示例多电平降压功率转换器和电源。

技术领域

本公开内容涉及控制开关模式电源(switched mode power supply)中的反向电流以实现零电压开关。

背景技术

本部分提供了与本公开内容有关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

电力电源通常包括用于将输入电流和电压转换为输出电流和电压的一个或多个功率转换器级。例如，功率转换器级可以包括例如谐振功率转换器，诸如多电平LLC功率转换器或交错式谐振总线功率转换器。功率转换器级中的开关可以利用固定或变化的开关频率或占空比来控制，并且实现零电压开关(ZVS)。

发明内容

本部分提供了本公开内容的总体概述，并且不是对其全范围或所有其特征的全面公开。

根据本公开内容的一个方面，一种开关模式电源(SMPS)包括多电平降压(buck)功率转换器、谐振功率转换器以及控制电路。所述多电平降压功率转换器包括输入、输出以及各自耦合在所述输入和所述输出之间的第一降压电路和第二降压电路。所述第一降压电路包括功率开关、整流器和电感器，并且所述第二降压电路包括功率开关、整流器和电感器。所述谐振功率转换器耦合到所述多电平降压功率转换器的所述输出。所述控制电路耦合到所述第一降压电路和所述第二降压电路。所述控制电路被配置为生成用于所述第一降压电路的所述功率开关的第一控制信号和用于所述第二降压电路的所述功率开关的第二控制信号以控制所述多电平降压功率转换器。

根据本公开内容的另一个方面，一种开关模式电源(SMPS)包括多电平降压功率转换器以及控制电路。所述多电平降压功率转换器包括第一降压电路以及第二降压电路。所述第一降压电路包括功率开关、整流器和电感器，并且所述第二降压电路包括功率开关、整流器和电感器。所述控制电路耦合到所述第一降压电路和所述第二降压电路。所述控制电路被配置为生成用于所述第一降压电路的所述功率开关的第一控制信号和用于所述第二降压电路的所述功率开关的第二控制信号以控制所述多电平降压功率转换器处于连续导通模式使得反向电流在所述第一降压电路和所述第二降压电路中流动，并且调整所述第一控制信号和所述第二控制信号的开关频率以控制在所述第一降压电路和所述第二降压电路中流动的反向电流的量以在所述多电平降压功率转换器处于其连续导通模式时实现所述第一降压电路的所述功率开关和所述第二降压电路的所述功率开关的零电压开关(ZVS)。

另外的方面和适用性领域将从本文所提供的描述变得明了。应理解，本公开内容的各方面可以被单独实施或与一个或多个其他方面结合实施。还应理解，本文的描述和具体实施例仅意在用于例示目的并且不意在限制本公开内容的范围。

附图说明

本文所描述的附图仅是出于所选择的实施方案而非所有可能的实施方式的例示性目的，并且不意在限制本公开内容的范围。

图1是根据本公开内容的一个示例实施方案的开关模式电源(SMPS)的块图，该开关模式电源(SMPS)包括多电平降压功率转换器以及用于调整所述功率转换器中的开关的开关频率以实现零电压开关(ZVS)的控制电路。

图2是根据另一个示例实施方案的可在图1的开关模式电源(SMPS)中采用的多电平降压功率转换器的电路示意图。

图3是用于控制图2的多电平降压功率转换器的开关的控制信号的时序图。