[发明专利]电压变换器及其变压器内的磁通饱和的消除方法

摘要

本发明涉及电压变换器及其变压器内的磁通饱和的消除方法。使用隔离型拓扑的开关电压变换器包括用于将来自输入源的电力耦合至输出负载的变压器。当变压器从其初级侧向其次级侧传输电力时，必须保护变压器以防止其铁芯由于过大的磁通密度而饱和。使用在变压器的初级侧或次级侧测量的电压来估计磁通，其中，次级侧电压可以是整流电压。如果估计的磁通被检测为接近变压器铁芯的饱和水平，则缩减输入至变压器的任何电力。这可以通过修改控制电力开关的脉冲宽度调制PWM波形来完成，电力开关控制传输至变压器的输入电力。使用这些技术，可以消除变压器饱和而不需要在电压变换器内有明显过大的变压器。

主权项

一种电压变换器，包括：功率级，所述功率级耦接至输入电源，所述功率级包括一个或更多个功率开关；变压器，所述变压器包括耦接至所述功率级的初级绕组，以及次级绕组；调节电路，所述调节电路将所述次级绕组耦接至输出节点，所述输出节点能够操作成向所述电压变换器的负载供给电力；以及控制器，所述控制器能够操作成：生成用于控制所述一个或更多个功率开关的脉冲宽度调制PWM波形，其中，每个PWM波形包括一系列PWM脉冲；基于所述初级绕组两端的电压和所述调节电路内的电压中的至少一个来估计所述变压器内的磁通；检测超磁通状况，在所述超磁通状况下，所估计的磁通的量值已经超过所述变压器的磁通量限值；以及响应于检测到所述超磁通状况而在所述PWM波形被提供至所述一个或更多个功率开关之前截断所述PWM波形内的脉冲。