TW201014137A

Resonant switching power converter with adaptive dead time control

Abstract

A resonant switching power converter having adaptive dead time control provides improved efficiency along with reduced EMI/audible noise and component stresses. A dead time between pulses generated by a switching circuit is adaptively set in conformity with a value of the input voltage to the resonant switching power converter and an indication of a magnitude of the current passing through inductive element of the resonant tank of the converter. The indication of the current magnitude may be the switching frequency of the converter, ora measure of line or load current levels. The dead time can be obtained from a look-up table or computed from the current magnitude and input voltage values.

Term

No projected expiry on record.

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20 claims: 3 independent, 17 dependent

  1. 1
    一種諧振切換功率電路,其包括:一諧振電路,其包含至少一電感及至少一電容用於傳輸能量至該諧振切換功率電路之一輸出;一切換電路,其被耦接至該諧振電路以從一輸入電壓源傳輸能量至該諧振電路,其中該切換電路包含一用於選擇性地耦接該諧振電路至該輸入電壓源之一輸出節點的第一電晶體及一用於選擇性地耦接該諧振電路至該輸入電壓源之一返回節點的第二電晶體;及一控制電路,其用於控制該切換電路致使在該第一電晶體或該第二電晶體之一者的非啟動與該第一電晶體或該第二電晶體之一第二者的啟動之間的一死區時間取決於流過該電感之一電流之一量值的一指示及該輸入電壓源之一電壓的一值而得以動態地設定。
  2. 2
    如請求項1之諧振切換功率電路,其中流過該電感之該電流的該量值之該指示係一切換頻率,該切換電路係在該切換頻率下操作。
  3. 3
    如請求項1之諧振切換功率電路,其進一步包括一用於測量流過該電感之該電流的電流測量電路,且其中流過該電感之該電流的該量值的該指示係從該電流測量電路之一輸出獲取。
  4. 4
    如請求項3之諧振切換功率電路,其中該電流測量電路包括:一感測電容器,其與該諧振槽電路之一電容並聯耦接;及一感測電阻器,其與該感測電容器串聯耦接,藉此跨該感測電阻器的一電壓降提供該感應器電流之該量值的該指示。
  5. 5
    如請求項1之諧振切換功率電路,其中流過該電感之該電流之該量值的該指示係在該諧振切換功率電路之該輸出處測量的一負載電流。
  6. 6
    如請求項1之諧振切換功率電路,其中該控制電路包括一查對表,一死區時間值係遵照流過該電感之該電流之該量值的該指示及該輸入電壓源之該電壓的該值而從該查對表中擷取,且其中該控制電路遵照該死區時間值而控制該第一及第二電晶體之切換時間。
  7. 7
    如請求項1之諧振切換功率電路,其中該控制電路包括一電路,該電路遵照流過該電感之該電流之該量值的該指示及該輸入電壓源之該電壓的該值來計算一死區時間值,且其中該控制電路遵照該死區時間值來控制該第一及第二電晶體之切換時間。
  8. 8
    一種用於在一諧振切換功率電路中控制切換之方法,該方法包括:從一諧振槽電路傳輸能量至該諧振切換功率電路之一輸出;藉由操作一切換電路從一輸入電壓源傳輸能量至該諧振電路;及遵照該輸入電壓源之一電壓及流過該諧振槽電路之一電感的一電流之一量值的一指示來控制介於該切換電路之脈衝之間的一死區時間。
  9. 9
    如請求項8之方法,其中流過該電感之該電流之該量值的該指示係一切換頻率,該切換電路係在該切換頻率下操作。
  10. 10
    如請求項8之方法,其進一步包括測量流過該電感之一電流,且其中流過該電感之該電流之該量值的該指示係從該測量之一結果獲取。
  11. 11
    如請求項10之方法,其中該測量包括:使流過該諧振槽電路之一電感的該電流的一部份經過一感測電容器;及測量跨與該感測電容器串聯耦接之一感測電阻器的一電壓降,以提供該感應器電流之該量值的該指示。
  12. 12
    如請求項8之方法,其進一步包括測量在該諧振切換功率電路之該輸出處的一負載電流的一值,其中流過該電感之該電流的該量值的該指示係從該負載電流之該值決定。
  13. 13
    如請求項8之方法,其中該死區時間之該控制包括:遵照流過該電感之該電流之該量值的該指示及該輸入電壓源之該電壓的該值而從一查對表擷取一死區時間值,且其中該控制遵照該死區時間值而設定介於該等脈衝之間的該死區時間。
  14. 14
    如請求項8之方法,其進一步包括:遵照流過該電感之該電流之該量值的該指示及該輸入電壓源之該電壓的該值而計算一死區時間值,且其中該控制遵照該死區時間值而設定介於該等脈衝之間的該死區時間。
  15. 15
    一種積體電路控制器,其係被整合於一單晶粒上用於控制一諧振切換功率轉換器,其中該積體電路控制器提供控制信號至一切換電路,該切換電路產生提供到一諧振槽電路之一輸入的脈衝,該諧振槽電路從一輸入電壓源傳輸電源至一負載,且其中該控制器包含一控制電路,該控制電路用於遵照該輸入電壓源之一電壓及流過該諧振槽電路之一電感的一電流之一量值的一指示而控制該等脈衝之間的一死區時間。
  16. 16
    如請求項15之積體電路控制器,其中流過該電感之該電流的該量值之該指示係一切換頻率,該切換電路係在該切換頻率下操作。
  17. 17
    如請求項15之積體電路控制器,其進一步包括用於接收指示流過該電感之該電流的一電壓或電流的一輸入,且其中流過該電感之該電流的該量值的該指示係從該輸入獲取。
  18. 18
    如請求項15之積體電路控制器,其進一步包括用於接收指示提供到該負載之一負載電流的一電壓或電流的一輸入,且其中流過該電感之該電流之該量值的該指示係從該輸入獲取。
  19. 19
    如請求項15之積體電路控制器,其中該控制電路包括一查對表,一死區時間值係遵照流過該電感之該電流之該量值的該指示及該輸入電壓源之該電壓的該值而從該查對表中擷取,且其中該控制電路遵照該死區時間值而控制該第一及第二電晶體之切換時間。
  20. 20
    如請求項15之積體電路控制器,其中該控制電路包括一電路,該電路遵照流過該電感之該電流之該量值的該指示及該輸入電壓源之該電壓的該值來計算一死區時間值,且其中該控制電路遵照該死區時間值來控制該第一及第二電晶體之切換時間。
Independent claims20