CN110214410A - 用于谐振功率转换器的开关控制 - Google Patents

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Abstract

谐振功率转换器包括驱动电路，该驱动电路被耦合以控制对耦合到谐振储能电路的开关电路的开关。开关控制电路被耦合以控制所述驱动电路响应于开关频率信号来控制所述开关电路的开关。所述开关控制电路还被耦合以响应于突发信号来控制控制器的突发模式。当进入突发模式时，开关电路的初始有源脉冲是有源部分脉冲。当退出突发模式时，开关电路的最终有源脉冲是在第一开关和第二开关被断开以退出所述突发模式之后引起无源部分脉冲的有源完整脉冲。频率控制电路被耦合以响应于反馈信号产生所述开关频率信号。

Description

用于谐振功率转换器的开关控制
技术领域
本发明总体涉及开关模式功率转换器，更具体地涉及谐振功率转换器。
背景技术
电子设备使用电力来运行。开关模式功率转换器因其效率高、尺寸小以及重量轻而被普遍用来为当今许多电子设备充电。传统的壁式插座提供高压交流电。在开关功率转换器中，高压交流(ac)输入通过能量传递元件被转换以提供良好调节的直流(dc)输出。开关模式功率转换器通常通过感测表示一个或多个输出量的一个或多个输入以及在闭环中控制输出来提供输出调节。在运行中，通过改变开关模式电源转换器中的开关的占空比(通常是开关的导通时间与总开关周期的比率)、改变开关频率或改变每单位时间的脉冲数的方式，使用开关提供期望的输出。改变占空比可以被称为脉冲宽度调制(PWM)控制，而改变开关频率可以被称为脉冲频率调制(PFM)控制。
开关模式功率转换器拓扑的一种类型是谐振开关模式功率转换器，其利用谐振电感-电容(L-C)电路作为功率转换过程的一部分。通常，与非谐振转换器相比，具有PFM控制的谐振开关模式功率转换器可具有一些优点，例如在较高开关频率下运行且具有较低的开关损耗，利用较小的磁性元件(因此利用较小的封装)，并且仍然高效率地运行。谐振功率转换器通常不具有尖锐边缘的波形(例如，具有高di/dt或dv/dt的波形)并且因此可以改善电磁干扰(EMI)性能以及与非谐振转换器相比允许使用更小的EMI滤波器。
LLC转换器是一种谐振开关模式功率转换器，其利用两个电感器和一个电容器之间的谐振。LLC转换器由于通过利用功率转换器的能量传递元件的磁化电感和漏电感作为LLC转换器的谐振组件的一部分而节省了成本和尺寸，因此很受欢迎。此外，LLC转换器在高于谐振的情况下以零电压切换运行时(即，在开关频率大于LLC的谐振频率的情况下运行时)可以实现稳定性，产生较低的开关损耗。
附图说明
参考以下附图描述本发明的非限制性和非穷举性实施方案，其中除非另有说明，相同的附图标记在各个视图指代相同的部分。
图1示出了根据本发明的教导的示例谐振功率转换器和控制器的功能框图。
图2示出了根据本发明的教导的示出图1的谐振功率转换器和控制器的各种电流和信号的示例波形的时序图。
图3A示出了根据本发明的教导的利用自举电路的示例谐振功率转换器和控制器的功能框图。
图3B示出了根据本发明的教导的图3A的控制器的示例自举控制电路。
图3C示出了根据本发明的教导的图3A的控制器的示例负载感测电路。
图4示出了根据本发明的教导示出图3A、3B和3C的谐振功率转换器和控制器的各种电压、电流和信号的示例波形的时序图。
贯穿附图的若干视图，相应的附图标记表示相应的部件。本领域技术人员将理解，附图中的元件是为了简化和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。例如，图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大，以帮助改善对本发明的各种实施方案的理解。此外，通常未描绘在商业上可行的实施方案中有用或必要的、常见但易于理解的元件，以便于较不妨碍查看本发明的这些各种实施方案。
发明内容
在以下描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员明了的是，不需要采用具体细节来实施本发明。在其他情况下，没有详细描述公知的材料或方法，以避免模糊本发明。
贯穿本说明书对“一个实施方案(one embodiment)”、“一实施方案(anembodiment)”、“一个实施例(one example)”或“一实施例(an example)”的引用，意味着结合该实施方案或实施例描述的具体特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在一个实施方案中”、“在一实施方案中”、“一个实施例”或“一实施例”不一定都指代相同的实施方案或实施例。此外，具体特征、结构或特性可以在一个或多个实施方案或实施例中以任何合适的组合和/或子组合来组合。具体特征、结构或特性可以被包括在集成电路、电子电路、组合逻辑电路或提供所描述的功能的其他合适的部件中。另外，应当理解，此处提供的附图用于向本领域普通技术人员进行解释的目的，并且附图不一定按比例绘制。
谐振转换器诸如LLC转换器通常包括谐振储能电路(resonant tank circuit，谐振回路电路)，所述谐振储能电路包括储能电感和储能电容，例如在LLC电路中找到的。谐振转换器可以利用软开关(soft switching,软切换)控制的优势来提供输出电压，不会产生相关的高开关损耗、功率开关上的高开关应力以及由快速开关边沿引起的高EMI。
对LLC转换器的功率开关进行软开关还可以启用零电压开关(ZVS)，在所述零电压开关中当功率开关导通时功率开关上的电压为零，这可以降低LLC转换器的开关损耗。对于半桥LLC转换器的示例，使用两个功率开关(在半桥开关电路中称为高侧开关和低侧开关)来控制到功率转换器的输出的能量传输。所述功率开关被控制使得当一个功率开关导通时，另一个功率开关断开，并且两个功率开关被控制为导通基本上相等的时间量。通常，导通(或闭合)的开关可以传导电流，而断开(或打开)的开关通常不传导电流。在一个实施例中，第一开关导通而第二开关断开。第一开关断开时带有非零电流。在第一开关断开后，第二开关上的电压通常会下降。软开关通常指的是当第二开关上的电压达到接近零时导通第二开关。使用这种类型的开关可防止在开关导通期间在开关端子上的电容放电引起的能量损失。为了实现ZVS，控制功率开关使得存在一段时间，称为“死区时间”，在该“死区时间”内两个功率开关在所述两个功率开关之一导通之前断开。此外，在两个开关都断开时的“死区时间”周期期间，功率开关中的一个上的电压可以减小到零，并且一旦电压为零，该开关可以在具有最小的开关损耗的情况下被导通(实现ZVS)。
此外，LLC转换器可以被设计为控制功率开关以在空载或低负载运行条件下降低功耗。一种用于在空载或低负载运行条件下降低功耗的方法可以被称为突发模式控制。在空载或低负载功率条件下，功率开关不会持续导通和断开以递送所需的输出功率。相反，可以以突发模式控制功率开关，其中它们被顺序地导通和断开一段时间(通常称为突发导通时间)，接着是一段没有开关的区间(通常称为突发断开时间)。然而，可能需要控制进入和退出突发模式控制的时间以确保LLC转换器最大化软开关和ZVS的益处。
在稳定的突发断开条件下，通过LLC转换器的谐振储能电路的储能电流基本上为零，而半桥电压(在半桥开关电路的高侧功率开关和低侧功率开关之间的节点处的电压)基本上是功率转换器输入电压的一半。当进入突发模式时，当谐振储能电流基本上为零时高侧开关或低侧开关导通，当谐振储能电流基本上不为零时高侧开关或低侧开关断开，并且谐振储能电流的波形基本上在零附近对称。因此，高侧开关或低侧开关在传导周期中途导通。当谐振储能电流基本为零时高侧开关或低侧开关在传导周期中途附近的这种导通可以在本文中称为“部分周期”或“部分脉冲”。
由于在突发断开状态期间，当高侧开关或低侧开关导通时谐振储能电流为零，部分周期被硬开关。此外，该硬开关的部分周期也是有源硬开关部分周期，因为开关控制电路在非开关区间之后有源地导通开关。然而，在初始有源硬开关部分周期之后的开关的突发导通周期期间的后续开关周期或开关脉冲是软开关完整周期，因为当高侧开关和低侧开关被开关时电感器电流不为零。通过使用有源完整周期或有源完整脉冲导通高侧开关或低侧开关，LLC转换器可以通过软开关运行并且实现ZVS。
当退出突发模式时，由于存储在谐振储能中的能量通过高侧开关或者低侧开关的体二极管放电，导致高侧开关和低侧开关都被断开之后，出现无源部分周期或无源部分脉冲。这在本文可以被称为无源部分周期或者无源部分脉冲，因为当退出突发模式时，高侧开关或低侧开关都未被开关控制电路有源地导通。在突发模式结束时的无源部分周期或无源部分脉冲允许谐振储能的整体对称性。由于在该部分周期开始处的非零储能电流，无源部分周期也被软开关。
为了说明图1，示出了包括耦合到谐振功率转换器100的输入的开关电路187和能量传递元件T1 110的谐振功率转换器100的一个实施例的功能框图。谐振储能电路188也被耦合到所述开关电路187。控制器134被耦合以产生第一驱动信号UHS 146和第二驱动信号ULS 147来控制开关电路187的开关，从而调节通过能量传递元件T1 110从谐振功率转换器100的输入到输出的能量传输。谐振储能电路188包括储能电感和储能电容。在所描述的示例中，谐振储能电路188是如下这样的LLC电路，其中储能电感包括能量传递元件T1 110的漏电感L1 108和变压器磁化电感LM 112。在该示例中，储能电容包括电容C1 118。漏电感和变压器磁化电感可以是分立的部件，或者也可以被组合到一个独立的变压器(带有漏电和磁化元件)中。在所描述的示例中，开关电路187是半桥开关电路，其包括耦合到第二开关的第一开关，第一开关和第二开关耦合到谐振功率转换器100的谐振储能电路188。在所描述的示例中，开关电路187的第一开关和第二开关是高侧开关S1 104和低侧开关S2 106。可以理解，尽管图1中所示的谐振功率转换器100被配置为以半桥拓扑耦合的LLC谐振转换器，其他谐振转换器拓扑可以从本公开内容的教导中受益。
在一个实施例中，控制器134的驱动电路142被配置为当进入突发模式时产生第一驱动信号和第二驱动信号以有源地导通所述开关电路187的第一开关和第二开关中的一个以在最初进入突发模式时产生有源部分周期。当退出突发模式时，在突发模式开始时为有源部分周期有源地导通的第一开关和第二开关中的同一个开关被驱动电路切换为对于突发模式的最后一个有源完整周期导通，这导致在第一开关和第二开关都被断开以退出突发模式之后产生无源部分周期，原因在于根据本发明的教导在无源部分周期期间剩余的谐振储能电流通过第一和第二开关中的另一个的体二极管放电。
如图所示，谐振功率转换器100被耦合以接收输入电压VIN 102，所述输入电压VIN102可以是整流的ac电压，并且向耦合到谐振功率转换器100的输出的负载130提供输出功率。所描述的示例中的开关电路187被示出为具有高侧开关S1 104，该高侧开关S1 104在一端被耦合以接收输入电压VIN 102，并且在另一端被耦合到低侧开关S2 106。低侧开关S2106还被耦合到输入返回120。高侧开关S1 104和低侧开关S2 106之间的端子可以被称为具有半桥电压VHB 178的开关电路187的半桥端子。在所示的示例中，高侧开关S1 104和低侧开关S2 106都被示为具有各自的体二极管的n型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。高侧开关S1 104和低侧开关S2 106受到第一驱动信号UHS 146和第二驱动信号ULS 147的控制，使得能量传递元件T1 110的初级绕组112上的电压基本上是方波。
如图所示，能量传递元件T1 110包括初级绕组112、第一输出绕组114和第二输出绕组116。初级绕组112被耦合到开关电路187的高侧开关S1 104和低侧开关S2 106。此外，在所示的示例中，谐振储能电路188被耦合在低侧开关S2 106上。如上所述，在所示的示例中的谐振储能电路188包括电感L1 108、电感LM 112和电容C1 118。对于所示的示例，能量传递元件T1 110的漏电感(电感L1 108)和磁化电感LM 112被用于为功率转换器100的谐振储能电路188提供储能电感。在一些示例中，电容C1 118的电容和电感器L1 108和LM 112的电感中的一个或多个是能量传递元件T1 110的嵌入特性，使得电容C1 118和电感L1 108和LM 112中的一个或多个不是分立的物理部件。电流IL 119是通过谐振储能电路188的储能电流。如图1中所示，电流IL 119是从半桥端子VHB 178朝向能量传递元件T1 110传递的电流。
在一个实施例中，第一输出绕组114和第二输出绕组116是中心抽头，或者换句话说，第一绕组114和第二绕组116之间的端子被耦合到输出返回122。第一输出绕组114还被耦合到整流器D1 124，而第二输出绕组116被耦合到整流器D2 126。整流器D1 124和整流器D2 126被示为二极管，但是也可以使用用作同步整流器的晶体管。当高侧开关S1 104导通并且低侧开关S2 106断开时，能量由整流器D1 124传递和整流。当高侧开关S1 104断开并且低侧开关S2 106导通时，能量由整流器D2 126传递和整流。输出电容器CO 128的一端被耦合到整流器D1 124和整流器D2 126(如图所示，整流器D1 124和D2 126两者的阴极端)，而另一端被耦合到输出返回122。负载130被耦合在输出电容器CO 128上。输出被提供给负载130，并且可以被提供为输出电压VO 127、输出电流IO 129或两者的组合。
谐振功率转换器100还包括调节输出的电路，其被例示为输出量UO 131。输出量UO131可以是输出电压VO 127、输出电流IO 129、或者两者的组合。感测电路132被耦合以感测输出量UO 131并且提供反馈信号UFB 133，该反馈信号UFB 133表示输出量UO 131。反馈信号UFB 133可以是电压信号或电流信号。在控制器134和感测电路132之间可以存在电流隔离(未示出)。电流隔离可以通过使用诸如光耦合器、电容器或磁耦合的设备来实现。
控制器134被耦合以接收反馈信号UFB133并且输出高侧驱动信号UHS 146和低侧驱动信号ULS 147，所述高侧驱动信号UHS 146控制高侧开关S1 104的开关，所述低侧驱动信号ULS 147控制低侧开关S2 106的开关。高侧驱动信号UHS 146和低侧驱动信号ULS 147控制各种开关参数以控制从功率转换器100的输入到输出的能量传输。对于谐振转换器，通过调节高侧开关S1 104和低侧开关S2 106的开关频率来控制输出电压。对于半桥LLC转换器的示例，高侧开关S1 104和低侧开关S2 106的占空比基本相等并且接近百分之五十(包括死区时间)。
控制器134被示出为包括误差放大器136、频率控制电路138、开关控制电路140和驱动电路142。误差放大器136被耦合以在其非反相输入端接收反馈信号UFB 133和在其反相输入端接收参考信号UREF 135。误差放大器136放大在反馈信号UFB 133和参考信号UREF 135之间的差值，并将放大的差值作为误差信号UERR 137提供，所述误差信号UERR 137是被调节的输出量UO 131的比例函数。
频率控制电路138被耦合以接收误差信号UERR 137，并输出开关频率信号USW 139。所述开关频率信号USW 139表示高侧开关S1 104和低侧开关S2 106的开关频率(或换句话说，开关周期TSW)。响应于误差信号UERR 137，频率控制电路138确定功率转换器100的开关频率。在一个实施例中，如果误差信号UERR 137为正(即，反馈信号UFB 133大于参考信号UREF135，或“高于目标”)，频率控制电路138增加开关频率(并且开关周期TSW降低)。差值越大，开关频率增加越大。如果误差信号UERR 137为负(即，反馈信号UFB 133小于参考信号UREF 135，或“低于目标”)，则频率控制电路138降低开关频率(并且开关周期TSW增加)。幅度差越大，开关频率降低越多。对于LLC转换器，降低开关频率会增加传送到转换器输出的功率。
开关控制电路140被示出为被耦合以接收开关频率信号USW 139和突发信号UBU143，并输出中间驱动信号以在突发模式期间控制高侧开关S1 104和低侧开关S2 106的开关。由开关控制电路140输出的这些中间驱动信号在图1中被示出为前高侧驱动信号PRE_HS144和前低侧驱动信号PRE_LS 145。在一个实施例中，突发信号UBU 143是使能信号，其指示何时高侧开关S1 104和低侧开关S2 106可被导通。突发信号UBU 143可以在功率转换器100的次级侧上产生，或者可以响应于误差信号UERR 137而产生。对于所示的示例，开关控制电路140输出前高侧驱动信号PRE_HS 144和前低侧驱动信号PRE_LS 145以控制高侧开关S1104和低侧开关S1 106的导通和断开，这可以在突发信号UBU 143为逻辑高时发生。
在一个实施例中，前高侧驱动信号PRE_HS 144和前低侧驱动信号PRE_LS 145是数字信号。当突发信号UBU143为逻辑低时，前高侧驱动信号PRE_HS 144和前低侧驱动信号PRE_LS 145也是逻辑低，并且高侧开关S1 104和低侧开关S1 106被禁止开关。在满载条件下，突发信号UBU143为逻辑高。在空载或低负载条件下，突发信号UBU143类似于具有可变长度的逻辑高部分和逻辑低部分的矩形脉冲波形，以提供突发模式开关。开关控制电路140利用开关频率信号USW 139来设置前高侧驱动信号PRE_HS 144和前低侧驱动信号PRE_LS 145的开关频率。
此外，开关控制电路140控制高侧开关S1 104或低侧开关S2 106以在初始有源部分周期导通。换句话说，在突发信号UBU 143转变为逻辑高并且指示开关所述功率开关S1104和S2 106应该开始之后，第一开关事件是高侧开关S1 104或者低侧开关S2 106的有源部分周期。如上所述，对于LLC转换器，控制所述功率开关S1 104和S2 106使得它们导通基本相同的时间量并且导通时间可以被称为完整传导时间/完整传导周期。在有源部分周期，功率开关中的一个仅在完整传导脉冲/周期的一部分时导通。在部分周期之后，功率开关在整个完整传导脉冲/周期中导通。在一个实施例中，在有源部分周期的大约25-75％的完整传导时间内，每个功率开关被导通。在另一实施例中，在有源部分周期的50％的完整传导时间内，每个功率开关被导通。对于如所示的实施例，当突发信号UBU 143指示应该开始开关时，高侧开关S1 104以有源部分周期导通。
在一个实施例中，一旦突发信号UBU 143转变为逻辑低，并且因此指示功率开关S1104和S2 106的开关应该中断，则所述开关控制电路140控制功率开关S1 104和S2 106在下一个完整传导周期结束时停止开关，对于所述下一个完整传导周期功率开关曾经以部分周期导通。在一个实施例中，如果是高侧开关S1 104在突发周期开始时(由突发信号UBU 143指示)以有源部分周期被导通，则最后有源开关事件将在突发周期结束时(如通过转变为逻辑低的突发信号UBU 143指示的)在高侧开关S1 104的完整传导脉冲/周期中结束。然而，任一开关都可以传导最后一个完整传导周期。
驱动电路142被耦合以接收前高侧驱动信号PRE_HS 144和前低侧驱动信号PRE_LS145，并输出高侧驱动信号UHS 146和低侧驱动信号ULS 147。类似于前高侧驱动信号PRE_HS144和前低侧驱动信号PRE_LS 145，高侧驱动信号UHS 146和低侧驱动信号ULS 147被输出以分别控制高侧开关S1 104和低侧开关S2 106的开关。在一个实施例中，驱动电路142将前高侧驱动信号PRE_HS 144和前低侧驱动信号PRE_LS 145电平移位到合适的电平，以驱动高侧开关S1 104和低侧开关S2 106。此外，驱动电路142可放大所述前高侧驱动信号PRE_HS 144和前低侧驱动信号PRE_LS 145的电流，使得高侧驱动信号UHS 146和低侧驱动信号ULS 147可分别充分地驱动高侧开关S1 104和低侧开关S2 106。
图2示出了对应于图1中所示的类似命名和编号的信号的突发信号UBU 243、低侧驱动信号ULS 247和前低侧驱动信号PRE_LS 245、高侧驱动信号UHS 246和前高侧驱动信号PRE_HS 244、以及电感器电流IL 219的示例波形的时序图200。如图2中所示，低侧驱动信号ULS 247和前低侧驱动信号PRE_LS 245被示为一个波形，并且高侧驱动信号UHS 246和前高侧驱动信号PRE_HS 244也被示为一个波形，因为在所描绘的示例中，低侧驱动信号ULS 247和高侧驱动信号UHS 246分别是前低侧驱动信号PRE_LS 245和前高侧驱动信号PRE_HS 244的电平移位的形式。
在稳态突发断开状态期间，电感器电流IL 219基本上为零，而在半桥端子处的半桥电压(即，图1中的VHB 178)基本上是输入电压VIN/2的一半。在时间t1 252，突发信号UBU243转变为逻辑高值，指示高侧开关S1 104和低侧开关S2 106的开关事件应当发生。在所示的示例中，高侧开关S1 104被控制为在开关开始时具有初始有源部分周期。这样，当突发信号UBU 243在时刻t1 252转变为逻辑高值时，前高侧驱动信号PRE_HS 244转变为逻辑高值，高侧驱动信号UHS 246导通高侧开关S1104。如图所示，由于脉冲280是突发模式区间的初始脉冲，因此脉冲280是部分脉冲，并且因此具有部分脉冲宽度TPW 248。术语部分脉冲指的是当功率开关S1 104和S2 106以基本上25-75％的占空比被控制时小于完整脉冲宽度TFW 249的脉冲宽度。如图2所示，部分宽度TPW 248约为完整脉冲宽度TFW 249的一半。
当高侧开关S1 104在时间t1 252处被硬开关时，电感器电流IL 219从零增加，并且电流通过能量传递元件T1 110从高侧开关S1 104的MOSFET流到输入返回120。图2中所示的示例控制前低侧驱动信号PRE_LS 245和前高侧驱动信号PRE_HS 244，使得部分脉冲280在前高侧驱动信号PRE_HS 244中的逻辑高期间出现，然而，在另一实施例中，所述部分脉冲280可能已经在前低侧驱动信号PRE_LS 245的逻辑高期间出现。
在时间t2 253，前高侧驱动信号PRE_HS 244转变为逻辑低值，并且高侧开关S1104断开。在死区时间之后，前低侧驱动信号PRE_LS245转变为逻辑高值，使得低侧驱动信号ULS 247在时间t2 253导通低侧开关S2 106。该脉冲是软开关脉冲，因为在电感器电流IL219为非零时低侧开关S2 106被导通。低侧开关S2 106的第一脉冲也是完整脉冲，其中脉冲的长度基本上是完整脉冲宽度TFW 249。当低侧开关S2106导通时，电感器电流IL 219的斜率变化(如由减小的电感器电流IL219所示)，并且电感器电流IL 219的流动改变方向，通过低侧开关S2 106的MOSFET从能量传递元件T1 110到输入返回120。
在第一部分脉冲280之后，只要突发信号UBU 243为逻辑高，在完整脉冲宽度TFW249期间，前低侧驱动信号PRE_LS 245转变为逻辑高值，并且前高侧驱动信号PRE_HS 244转变为逻辑低值(并且同时不是逻辑高)。因此，低侧驱动信号ULS 247和高侧驱动信号UHS 246在激活时可以将低侧开关S2 106和高侧开关S1 104以它们各自的导通时间对于完整脉冲宽度TFW 249导通。此外，在前低侧驱动信号PRE_LS 245脉冲和前高侧驱动信号PRE_HS 244脉冲之间存在死区时间，在此期间两个信号都是逻辑低。如图所示，开关周期TSW 239(即，1/开关频率)是前低侧驱动信号PRE_LS 245或前高侧驱动信号PRE_HS 244的完整脉冲宽度TFW249脉冲的前沿之间的时间。开关周期TSW 239(即，1/开关频率)由图1所示的频率控制电路138确定。在前低侧驱动信号PRE_LS 245或前高侧驱动信号PRE_HS 244的完整脉冲期间，电感器电流IL 219在突发模式的完整脉冲期间在第一电感器电流值和第二电感器电流值之间变化或转变。在所描绘的示例中，定义在电感器电流IL 219的突发模式期间的值范围的第一和第二电感器电流值是如图2所示的峰值电流IPK 250和最小电流IMIN 251。当部分脉冲280的部分宽度TPW 248基本上等于完整脉冲宽度TFW 249的宽度的一半时，峰值电流IPK 250和最小电流IMIN 251的幅度基本相等。
如图2所示，突发信号UBU 243转变为逻辑低值，指示在时间t3 254处对功率开关的开关应该停止。进入突发模式的部分脉冲在前高侧驱动信号PRE_HS 244上。这样，两个功率开关的开关在前高侧驱动信号PRE_HS 244的下一个完整脉冲结束时停止。在时间t3 254，突发信号UBU 243在前低侧驱动信号PRE_LS 245的完整脉冲256期间转变为逻辑低值，指示突发模式区间的结束。开关控制电路140允许完整脉冲256完成前低侧驱动信号PRE_LS245，并且在禁用开关之前允许前高侧驱动信号PRE_HS 244的再一个有源完整脉冲257。如果突发信号UBU 243在前高侧驱动信号PRE_HS 244(例如完整脉冲255)的完整脉冲期间已经转变为逻辑低值，则在前高侧驱动信号PRE_HS 244的该脉冲结束(即完整脉冲255的结束)时将禁止开关。
在时间t4 281之后，注意到即使高侧开关S1 104和低侧开关S2 106都没有有源地被导通，电感器电流IL 219从峰值电流IPK 250无源地减小到基本为零。具体地，在完整脉冲257结束时，能量被存储在功率转换器100的电容C1 118中，并且通过低侧开关S2 106的体二极管放电，直到电感器电流IL 219基本上达到零。因此，当退出突发模式区间时，在高侧和低侧开关都被断开之后，由于存储在谐振储能中的能量通过高侧开关或低侧开关的体二极管放电，发生无源部分周期或部分脉冲。这在本文中可以被称为无源部分周期或者被称为无源部分脉冲，因为当退出突发模式时，开关控制电路不会有源地导通高侧开关和低侧开关。在突发模式结束时的无源部分周期或无源部分脉冲允许谐振储能的整体对称性。这样，电感器电流IL 219和半桥电压VHB 178返回到稳态条件，并且功率转换器为下一次突发信号UBU 243转变为逻辑高值准备。
图3A示出了具有自举电路389和控制器334的谐振功率转换器300的功能框图，控制器334控制包括高侧开关S1 304和低侧开关S2 306的开关电路387，使得当进入突发模式时存在有源部分周期，并且当退出突发模式时存在无源部分周期。另外，控制器334包括自举控制电路363，以在谐振功率转换器300的自举周期期间控制自举电路389。控制器334还可以可选地包括负载感测电路373，其在图3A中未示出，但在图3C中详细描述。在图3A中示出的谐振功率转换器300被配置为以半桥拓扑耦合的LLC谐振转换器，然而，其他谐振转换器拓扑可从本公开的教导中受益。
应理解，图3A中所示的谐振功率转换器300类似于图1中所示的谐振功率转换器100，并且下面引用的类似命名和编号的元件被类似于上面描述的被耦合并且起作用。如上所述，对于图3A中的功率转换器300的一个添加特征是包含耦合到控制器334和开关电路387的自举电路389。在所描绘的示例中，如图所示，开关电路387是包括高侧开关S1 304和低侧开关S2 306的半桥开关电路，并且自举电路389包括自举二极管360以及自举电容器358和359。在自举期间，自举电路389用于确保在控制器334的驱动电路342内的驱动器有足够的能量来驱动开关电路387的高侧开关S1 304和低侧开关S2 306。具体地，如在所描述的示例中所示，控制器334包括两个端子(VCCH端子361和VCC端子362)，所述两个端子被内部耦合以向在控制器334内的电路提供能量。具体地，在一个实施例中，如图所示，VCCH端子361和VCC端子362是被耦合以向在驱动电路342内的驱动器提供功率的能量端子，所述能量端子用于导通和断开开关电路387的高侧开关S1 304和低侧开关S2 306。
在所描绘的示例中，自举二极管360被耦合在VCC端子362和VCCH端子361之间。自举电容器359被耦合在VCC端子362和输入返回320之间。自举电容器358被耦合在VCCH端子361和在开关电路387的高侧开关S1 304和低侧开关S2 306之间的半桥端子之间。在一个实施例中，当高侧开关S1 304在第一次进入突发模式时在初始有源部分周期期间待要被导通期间，可以控制自举电路389以确保在VCCH端子361处有足够的能量来驱动高侧开关S1304。为了确保在VCCH端子361处有足够的能量来驱动高侧开关S1 304，低侧开关S2 306在自举运行期间被导通，这导致半桥端子处的电压VHB 378通过低侧开关S2 306被下拉到与输入返回320基本相同的电压(例如，零伏)。这样，自举二极管360变为正向偏置并传导，这使得VCCH端子361能够在自举运行期间通过自举二极管360从VCC端子362进行预充电。在VCCH端子361已经充电之后，并且控制器334的驱动器电路342内的驱动器有足够的能量来驱动开关电路387的高侧开关S1 304和低侧开关S2 306，自举运行完成，并且然后可以断开低侧开关S2，以完成根据本发明的教导的自举运行。
在稳态突发断开状态期间，电感器电流IL 319基本上为零，并且半桥端子的电压VHB 378基本上是输入电压VIN 302的一半。如将讨论的，通过导通低侧开关S2 306，半桥端子的电压VHB 378被拉至输入返回的电压(例如，零伏)。然而，导通低侧开关S2 306导致电流传导，导致电感器电流IL 319不再为零和不再谐振。对于提供有源完整脉冲之后的有源部分脉冲的控制器334来说，如参考图1和2在上面详细讨论的那样，转换器300应该返回到稳态条件。这样，当电感器电流IL 319可以返回到零时，控制低侧开关S2 306断开。
应当理解，图3A中的类似命名和编号的元件类似于如上所述被耦合并且起作用。然而，控制器334还包括自举控制电路363和或门364。此外，控制器334还可以包括用于接收电流感测信号ILSENSE 365的端子。电流感测信号ILSENSE 365表示在功率开关S1 304的导通时间期间谐振储能的电感器电流IL 319，并且可以是电流信号或电压信号。当控制器334包括可选的负载感测电路373时(图3C中所示)，控制器334还包括用于接收表示谐振储能电路388的储能电容318处的电压的电容性电压感测信号VC1SENSE 369的端子，并且可以是电流信号或电压信号。
如图所示，自举控制电路363被耦合以接收电流感测信号ILSENSE 365和突发信号UBU 343。如上所述，突发信号UBU 343指示控制器334应何时允许对高侧开关S1 304和低侧开关S2 306的开关。响应于电流感测信号ILSENSE 365和突发信号UBU 343，自举控制电路363输出延迟突发信号UBU'366到开关控制电路340，并且输出自举信号UBTS 367到或门364。
自举控制电路363通过导通低侧开关S2 306来确定何时启用转换器300的自举周期。自举信号UBTS 367表示启用控制器334的自举功能。在一个实施例中，自举信号UBTS 367可以是具有可变长度的逻辑高部分和逻辑低部分的矩形脉冲波形。自举信号UBTS 367的逻辑高可以表示启用自举并且导通低侧开关S2 306。自举信号UBTS 367的逻辑低可以表示禁用自举。在一个实施例中，响应于突发信号UBU 343，自举控制电路363输出自举信号UBTS 367以启用自举并且导通低侧开关S2 306以仅在突发模式区间开始之前对VCCH端子361进行预充电。例如，当突发信号UBU 343启用开关时，自举控制电路363启用自举周期。响应于电流感测信号ILSENSE 365，自举控制电路363输出自举信号UBTS 367以禁用自举。在一个实施例中，自举控制电路363在电感器电流IL 319的N次零交叉检测之后禁用自举。N可以大于或等于1。在一个实施例中，N可以等于2。
自举控制电路363还使开关控制电路340延迟接收突发信号UBU 343作为延迟突发信号UBU'366，以提供足够的时间对VCCH端子361进行预充电。响应于突发信号UBU 343，自举控制电路363开始延迟，最初启用低侧开关S2 306的开关，并且当自举功能被禁用时(即，自举信号UBTS 367下降到逻辑低值)，延迟结束。
开关控制电路340被示为接收开关频率信号USW 339(表示高侧开关S1 304和低侧开关S2 306的开关频率)和延迟突发信号UBU'366，并输出前低侧信号345和前高侧信号344。开关控制电路340的功能如参考图1的开关控制电路140所述的那样起作用，然而，开关控制电路340利用从自举控制电路363接收的延迟突发信号UBU'366，而不是直接使用突发信号UBU 143，以在开始对高侧开关S1 304和低侧开关S2 306进行开关之前完成自举运行。
或门364被耦合以接收前低侧信号345和自举信号UBTS 367，并输出信号368。或门364传递由开关控制电路340产生的前低侧信号345或由自举控制电路363产生的自举信号UBTS 367到驱动电路342，以使能低侧开关S2 306的开关。因此，如果自举信号UBTS 367是逻辑高，或者前低侧信号345为逻辑高，或门364的输出368为逻辑高，并且因此低侧开关S2306被导通。
图3B示出了自举控制电路363，其包括零交叉检测电路385、计数器和比较器386、锁存器370、单稳态多谐振荡器(单触发器)371和与门372。单触发器371被耦合以接收突发信号UBU 343，以及响应于突发信号UBU 343的前沿而输出脉冲。锁存器370被耦合以在S输入端处接收单触发器371的输出。与门372也被耦合以接收突发信号UBU 343。零交叉检测电路385被耦合以接收电流感测信号ILSENSE 365，并输出指示已检测到电流感测信号ILSENSE365中的零交叉的信号。零交叉检测电路385的输出由计数器和比较器386接收。计数器和比较器386确定在电流感测信号ILSENSE 365中检测到的零交叉的次数是否大于或等于N。计数器和比较器386的输出在R输入端由锁存器370接收。锁存器370的Q输出是自举信号UBTS367，而锁存器370的Q-bar输出由与门372接收。与门372的输出是延迟突发信号UBU' 366。在该示例中，锁存器370的Q-bar输出是锁存器370的Q输出的补充。
在运行中，单触发器371接收突发信号UBU 343并输出脉冲，该脉冲设置锁存器370。这样，自举信号UBTS 367转变为逻辑高值，以启用自举并且导通低侧开关S2 306。在一个实施例中，当低侧开关S2 306导通时，传导可以发生并且电感器电流IL 319开始振荡或谐振。一旦自举信号UBTS 367转变为逻辑高值，计数器和比较器386被复位。锁存器370不被复位，直到计数器和比较器386已经确定零交叉检测电路385已经在电流感测信号ILSENSE 365中找到电感器电流IL 319的N个零交叉点。一旦检测到N个零交叉点，锁存器370被复位，自举信号UBTS 367转变为逻辑低值，并且锁存器370的Q-bar输出转变为逻辑高值，指示自举已被禁用。如果突发信号UBU 343仍然是逻辑高，只要突发信号UBU 343和锁存器370的Q-bar输出都是逻辑高，延迟突发信号UBU'366就转变为逻辑高值。因此，应注意，当突发信号UBU 343是逻辑高值时，延迟突发信号UBU'366是自举信号UBTS 367的补充。这样，只要突发信号UBU 343是逻辑高值，一旦自举信号UBTS 367转变为逻辑低值，延迟突发信号UBU'366就转变为逻辑高值。另外，如图所示，可以理解，当延迟突发信号UBU'366转变为逻辑高值时，电感器电流IL319仍然基本上为零，因为一旦电感器电流IL 319与零交叉，零交叉检测电路385的输出就向计数器和比较器386发信号。
图3C示出了负载感测电路373，其可以被包括在控制器334中。负载感测电路373可以通过监测在自举的开始和自举的结束处的电容性电压感测信号VC1SENSE 369来间接地感测功率转换器300的输出处是否存在负载330。如果电容性电压感测信号VC1SENSE 369在自举结束时比在自举开始时小，则负载感测电路373确定能量被传递到输出(并且因此存在负载)。
突发信号UBU 343和延迟突发信号UBU'366可用于发信号通知自举周期的开始和结束，因为在突发信号UBU 343转变为逻辑高值时自举周期开始，并且当自举周期结束时延迟突发信号UBU'366转变为逻辑高值。然而，也可以使用自举信号UBTS 367。负载感测电路373包括采样和保持电路374和375以及运算放大器376。采样和保持电路374和375被耦合以接收电容性电压感测信号VC1SENSE 369。如图所示，采样和保持电路374接收突发信号UBU 343，而采样和保持电路375接收延迟突发信号UBU'366，并且每个采样和保持电路通过相应的信号被定时，以响应于相应的信号去采样和保持电容性电压检测信号VC1SENSE 369。运算放大器376被耦合以接收采样和保持电路374和375的保持输出。如图所示，运算放大器376在其非反相输入端接收采样和保持电路374的输出，以及在其反相输入端接收采样和保持电路375的输出。运算放大器376的输出是负载感测电路373的输出，并且被称为输出负载感测信号VOSENSE 377。输出负载感测信号VOSENSE 377表示耦合到功率转换器300的输出的负载(例如，负载330)是否已经被检测到。
在运行中，当突发信号UBU 343转变为逻辑高值时，采样和保持电路374采样和保持电容性电压感测信号VC1SENSE 369的值。当延迟突发信号UBU'366转变为逻辑高值时，采样和保持电路375采样并保持电容性电压感测信号VC1SENSE 369的值。这样，运算放大器376可以在自举周期的开始和结束时放大电容性电压感测信号VC1SENSE 369中的差值。差值(即，输出负载感测信号VOSENSE 377)越大，在功率转换器330的输出处的负载330越大。
图4示出了图3A-3C中示出的信号的示例波形的时序图400，所述信号包括突发信号UBU 443、延迟突发信号UBU'466、自举信号UBTS 467、前低侧信号PRE_LS 445、低侧驱动信号ULS 447、前高侧信号PRE_HS/高侧驱动信号UHS 444/446(示出为一个波形，因为波形与电平相移的差值基本相同)、电感器电流IL 419、半桥端子处的半桥电压VHB 478和在电容C1318处的电压VC1 469。
在稳态条件期间，电感器电流IL 419基本上等于零，而半桥电压VHB 478和电压VC1469基本上是功率转换器300的输入电压的一半或VIN/2。在时间t1 452处，突发信号UBU 443转变为逻辑高值，指示对功率开关的开关被启用。这样，启用自举并且自举信号UBTS 467转变为逻辑高值。由于自举信号UBTS 467为逻辑高，延迟突发信号UBU'466保持逻辑低，而或门的输出为逻辑高并且低侧驱动信号ULS 447转变为高值，使得低侧开关S2 306导通。一旦导通，电流传导开始，并且电感器电流IL 419开始如图所示的振荡或谐振。此外，半桥电压VHB478降至基本上为零，而电压VC1 469也开始下降。
对于所示的示例，数量N等于2并且直到检测到电感器电流IL 419中的两个零交叉点，自举才结束。在时间t2 453处检测第一零交叉点，而在时间t3 454检测第二零交叉点。在时间t3 454，禁用自举并且自举信号UBTS 467转变为逻辑低值。电感器电流IL 419基本上为零，并且半桥电压VHB 478增加到输入电压的一半VIN/2。因此，功率转换器已恢复到稳态条件。然而，应当理解，在电感器IL 419的幅度达到其峰值之后在时间t2 453处的第一次零交叉点之后，可能已经禁用自举，因为电感器电流IL 419将通过低侧开关S2 306的体二极管返回到零。
在时间t3 454，延迟突发信号UBU'466转变为逻辑高值，启用突发模式并允许开关控制电路控制对高侧开关S1 304和低侧开关S2 306的开关。如上所述，开关控制电路340使得对高侧开关S1 304和低侧开关S2 306的开关包括部分有源脉冲480，随后是完整有源脉冲(包括例如脉冲455，456和457)。在时间t4 481，突发信号UBU 443和延迟突发信号UBU'466转变为逻辑低值。在下一个完整有源脉冲结束时禁用开关。对于所示的示例，突发信号UBU443和延迟突发信号UBU'466的转变在脉冲456期间发生，并且因此在脉冲456的后沿(时间t5484)开关被禁用。当退出突发模式时，根据本发明的教导由于剩余的谐振储能电流电感器IL 419通过开关电路的功率开关之一的体二极管放电，因此在时间t5 484之后发生无源部分周期。
当控制器334还利用负载感测电路373时，可以使用电容电压VC1 469间接地感测负载330。实线482示出了当在功率转换器300的输出处无负载时的电容电压VC1 469，而虚线483示出了当在输出端具有负载330时的电容电压VC1 469。如图所示，当在功率转换器300的输出处不存在负载时，电容电压VC1 469在自举结束时(时间t3 454)返回到基本稳态电压(即，与时间t1 452的电容电压VC1 469相同的电压)。在功率转换器300的输出处存在负载330的情况下，电容电压VC1 469小于稳态电压，因为能量被传递到功率转换器300的负载330输出。因此，在时刻t3 454的电容电压VC1 469小于时刻t1 452的电压电容电压VC1 469。
对本发明的示例的上述描述(包括摘要中所描述的内容)并非旨在是穷举的或者是对所公开的确切形式的限制。尽管出于说明性目的在本文中描述了本发明的具体实施方案和实施例，但是在不脱离本发明的更广泛的精神和范围的情况下，可以进行各种等同修改。实际上，应当理解，提供具体示例电压、电流、频率、功率范围值、时间等是用于解释的目的，并且根据本发明的教导，其他值也可以用于其他实施方案和实施例中。

Claims (28)

1.一种用于谐振功率转换器的控制器，包括：
驱动电路，其被耦合以产生第一驱动信号和第二驱动信号，以控制耦合到所述谐振功率转换器的谐振储能电路的开关电路的第一开关和第二开关的开关；
开关控制电路，其被耦合以控制所述驱动电路响应于开关频率信号来控制开关电路的第一开关和第二开关的开关，以调节从所述谐振功率转换器的输入到所述谐振功率转换器的输出的能量传输，其中所述开关控制电路还被耦合以控制所述驱动电路响应于突发信号来控制所述控制器的突发模式，其中当进入所述突发模式时所述开关电路的初始有源脉冲是有源部分脉冲，并且其中当退出所述突发模式时所述开关电路的最终有源脉冲是在所述第一开关和第二开关被断开以退出所述突发模式之后引起无源部分脉冲的有源完整脉冲；以及
频率控制电路，其被耦合以响应于表示所述谐振功率转换器的输出的反馈信号而产生所述开关频率信号。
2.根据权利要求1所述的控制器，还包括：误差放大器，其被耦合以接收所述反馈信号和参考信号，其中所述误差放大器被耦合以响应于所述反馈信号与所述参考信号的比较而产生被耦合以由所述频率控制电路接收的误差信号。
3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述开关电路的第一开关和第二开关中的第一个开关被耦合以在进入所述突发模式时在所述开关电路的所述初始有源脉冲期间对于所述有源部分脉冲导通，
其中所述开关电路的所述第一开关和第二开关中的所述第一个开关被耦合以在退出所述突发模式时对于所述开关电路的所述最终有源脉冲导通，以及
其中，在所述第一开关和第二开关都被断开以退出所述突发模式之后的所述无源部分脉冲期间，所述谐振储能电路的存储电流通过所述开关电路的所述第一开关和第二开关中的第二个开关的体二极管放电。
4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述谐振储能电路的储能电流被耦合以在所述突发模式期间在所述开关电路的有源完整脉冲期间在第一储能电流值和第二储能电流值之间变化和转换。
5.根据权利要求4所述的控制器，其中，在进入所述突发模式之前所述储能电流为零，并且其中在进入所述突发模式时所述储能电流等于在所述开关电路的所述初始有源脉冲的结束处的所述第一储能电流值和第二储能电流值中的一个。
6.根据权利要求5所述的控制器，其中，当退出所述突发模式时，所述储能电流等于所述开关电路的最终有源脉冲的结束处的所述第一储能电流值和第二储能电流值中的所述一个，并且其中在所述第一开关和第二开关都被断开以退出所述突发模式之后在所述无源部分脉冲的结束处所述储能电流等于零。
7.根据权利要求1所述的控制器，还包括自举控制电路，其被耦合以响应于所述突发信号和表示所述谐振储能电路的储能电流的储能电流感测信号而产生自举信号和延迟突发信号，
其中，所述驱动电路还被耦合以响应于所述自举信号来控制耦合到所述控制器和所述开关电路的自举电路，以及
其中，所述开关控制电路还被耦合以接收所述延迟突发信号，以控制所述驱动电路响应于所述延迟突发信号来控制所述控制器的突发模式。
8.根据权利要求7所述的控制器，其中，所述开关控制电路被耦合以产生第一中间驱动信号和第二中间驱动信号，其中所述驱动电路被耦合以产生所述第一驱动信号和第二驱动信号以响应于所述第一中间驱动信号和第二中间驱动信号来控制所述开关电路的所述第一开关和第二开关的开关。
9.根据权利要求8所述的控制器，还包括或门，所述或门包括第一输入和第二输入，其中所述或门的第一输入被耦合以接收来自所述开关控制电路的所述第一中间驱动信号和第二中间驱动信号中的第一个中间驱动信号，其中所述或门的第二输入被耦合以从所述自举控制电路接收所述自举信号，其中所述或门包括被耦合到所述驱动电路的第一输入的输出，其中所述驱动电路包括被耦合以接收来自所述开关控制电路的所述第一中间驱动信号和第二中间驱动信号中的第二个中间驱动信号的第二输入，其中所述驱动电路被耦合以响应于所述或门的输出和来自所述开关控制电路的所述第一中间驱动信号和第二中间驱动信号中的第二个中间驱动信号产生所述第一驱动信号和第二驱动信号。
10.根据权利要求7所述的控制器，其中，所述自举控制电路包括：
零交叉检测电路，其被耦合以接收所述储能电流感测信号，以在自举周期期间检测所述储能电流中的零交叉点；
计数器和比较器电路，其被耦合到所述零交叉检测电路的输出，以确定在所述自举周期期间所述储能电流与零交叉何时达到阈值次数；
单触发电路，其具有被耦合以接收所述突发信号的输入；
锁存器电路，其被耦合到所述单触发电路和所述计数器和比较器电路，其中所述单触发电路的输出被耦合以响应于所述突发信号设置所述锁存器电路，其中所述计数器和比较器电路的输出被耦合以响应于所述储能电流与零交叉达到所述阈值次数来重置所述锁存器电路，其中所述锁存器具有被耦合以输出所述自举信号的第一输出，其中所述锁存器具有其是所述锁存器的第一输出的补充的第二输出；以及
与门包括被耦合到所述锁存器的第二输出的第一输入，其中所述与门包括被耦合以接收所述突发信号的第二输入，其中所述与门包括被耦合以产生所述延迟突发信号的输出。
11.根据权利要求10所述的控制器，其中，所述储能电流被耦合以在所述自举周期期间谐振，其中所述储能电流与零交叉达到所述阈值次数指示所述自举周期的结束。
12.根据权利要求7所述的控制器，其中，所述谐振储能电路包括被耦合到储能电感的储能电容，其中所述控制器还包括负载感测电路，其中所述负载感测电路包括：
第一采样和保持电路，其被耦合以接收储能电容电压感测信号，其中所述第一采样和保持电路被耦合以响应于所述突发信号而被定时；
第二采样和保持电路，其被耦合以接收所述储能电容电压感测信号，其中所述第二采样和保持电路被耦合以响应于所述延迟突发信号而被定时；以及
运算放大器，其被耦合以接收所述第一采样和保持电路的输出以及所述第二采样和保持电路的输出，其中所述运算放大器被耦合以响应于所述第一采样和保持电路的输出与所述第二采样和保持电路的输出之间的差而输出负载感测信号。
13.根据权利要求7所述的控制器，其中，所述开关电路的所述第一开关和第二开关包括被耦合到高侧开关的低侧开关，在所述低侧开关和所述高侧开关之间具有端子，其中所述自举电路包括：
自举二极管，其被耦合在所述控制器的第一能量端子和第二能量端子之间；
第一自举电容器，其被耦合在所述第一能量端子和所述谐振功率转换器的输入返回之间；以及
第二自举电容器，其被耦合在所述第二能量端子和所述开关电路的端子之间，
其中，响应于所述自举信号，所述驱动电路还被耦合以在自举周期期间导通所述低侧开关，以通过所述自举二极管从所述第一能量端子对所述第二能量端子充电。
14.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述开关电路是包括被耦合到所述谐振储能电路的所述第一开关和第二开关的半桥开关电路。
15.一种谐振功率转换器，包括：
半桥开关电路，其被耦合到所述谐振功率转换器的输入；
能量传递元件，其被耦合到所述半桥开关电路和所述谐振功率转换器的输出；
谐振储能电路，其被耦合到所述半桥开关电路，所述谐振储能电路包括储能电感和被耦合到所述半桥开关电路的储能电容，其中所述储能电感包括磁化电感和所述能量传递元件的漏电感；以及
控制器，其被耦合到所述半桥开关电路，其中所述控制器包括：
驱动电路，其被耦合以产生第一驱动信号和第二驱动信号，以控制耦合到所述谐振储能电路的半桥开关电路的第一开关和第二开关的开关；
开关控制电路，其被耦合以控制所述驱动电路响应于开关频率信号来控制所述半桥开关电路的第一开关和第二开关的开关，以调节从所述谐振功率转换器的输入到所述谐振功率转换器的输出的能量传输，其中所述开关控制电路还被耦合以响应于突发信号控制所述驱动电路以控制所述控制器的突发模式，其中当进入所述突发模式时所述半桥开关电路的初始有源脉冲是有源部分脉冲，并且其中当退出所述突发模式时所述半桥开关电路的最终有源脉冲是在所述第一开关和第二开关被断开以退出所述突发模式之后引起无源部分脉冲的有源完整脉冲；以及
频率控制电路，其被耦合以响应于表示所述谐振功率转换器的输出的反馈信号而产生所述开关频率信号。
16.根据权利要求15所述的谐振功率转换器，其中，所述控制器还包括：误差放大器，其被耦合以接收所述反馈信号和参考信号，其中所述误差放大器被耦合以响应于所述反馈信号与所述参考信号的比较而产生被耦合以由所述频率控制电路接收的误差信号。
17.根据权利要求15所述的谐振功率转换器，其中，所述半桥开关电路的所述第一开关和第二开关中的第一个开关被耦合以在进入所述突发模式时在所述半桥开关电路的初始有源脉冲期间对于所述有源部分脉冲导通，
其中所述半桥开关电路的所述第一开关和第二开关中的所述第一个开关被耦合以在退出所述突发模式时对于所述半桥开关电路的最终有源脉冲导通，以及
其中，在所述第一开关和第二开关都被断开以退出所述突发模式之后的所述无源部分脉冲期间，所述谐振储能电路的储能电流通过所述半桥开关电路的第一开关和第二开关中的第二个开关的体二极管放电。
18.根据权利要求15所述的谐振功率转换器，其中，所述谐振储能电路的储能电流被耦合以在所述突发模式期间在所述半桥开关电路的有源完整脉冲期间在第一储能电流值和第二储能电流值之间变化和转换。
19.根据权利要求18所述的谐振功率转换器，其中，在进入所述突发模式之前所述储能电流为零，并且其中在进入所述突发模式时所述储能电流等于在所述半桥开关电路的所述初始有源脉冲的结束处的所述第一储能电流值和第二储能电流值中的一个。
20.根据权利要求19所述的谐振功率转换器，其中，当退出所述突发模式时，所述储能电流等于所述半桥开关电路的最终有源脉冲的结束处的所述第一储能电流值和第二储能电流值中的所述一个，并且其中在所述第一开关和第二开关都被关闭以退出所述突发模式之后在所述无源部分脉冲的结束处所述储能电流等于零。
21.根据权利要求15所述的谐振功率转换器，还包括耦合到所述控制器和所述半桥开关电路的自举电路。
22.根据权利要求21所述的谐振功率转换器，其中，所述控制器还包括自举控制电路，其被耦合以响应于所述突发信号和表示所述谐振储能电路的储能电流的储能电流感测信号而产生自举信号和延迟突发信号，其中所述驱动电路还被耦合以响应于所述自举信号控制所述自举电路，并且其中所述开关控制电路还被耦合以接收所述延迟突发信号，以控制所述驱动电路响应于所述延迟突发信号来控制所述控制器的突发模式。
23.根据权利要求22所述的谐振功率转换器，其中，所述开关控制电路被耦合以产生第一中间驱动信号和第二中间驱动信号，其中所述驱动电路被耦合以产生所述第一驱动信号和第二驱动信号以响应于所述第一中间驱动信号和第二中间驱动信号来控制所述半桥开关电路的所述第一开关和第二开关的开关。
24.根据权利要求23所述的谐振功率转换器，其中，所述控制器还包括或门，所述或门包括第一输入和第二输入，其中所述或门的第一输入被耦合以从所述开关控制电路接收所述第一中间驱动信号和第二中间驱动信号中的第一个中间驱动信号，其中所述或门的第二输入被耦合以从所述自举控制电路接收所述自举信号，其中所述或门包括耦合到所述驱动电路的第一输入的输出，其中所述驱动电路包括被耦合以从所述开关控制电路接收第一中间驱动信号和第二中间驱动信号中的第二个中间驱动信号的第二输入，其中所述驱动电路被耦合以响应于所述或门的输出和来自所述开关控制电路的所述第一中间驱动信号和第二中间驱动信号中的第二个中间驱动信号而产生第一驱动信号和第二驱动信号。
25.根据权利要求22所述的谐振功率转换器，其中，所述自举控制电路包括：
零交叉检测电路，其被耦合以接收储能电流感测信号，以在自举周期期间检测所述储能电流中的零交叉点；
计数器和比较器电路，其被耦合到所述零交叉检测电路的输出，以确定在所述自举周期期间所述储能电流与零交叉何时达到阈值次数；
单触发电路，其具有被耦合以接收所述突发信号的输入；
锁存器电路，其被耦合到所述单触发电路和所述计数器和比较器电路，其中所述单触发电路的输出被耦合以响应于所述突发信号设置所述锁存器电路，其中所述计数器和比较器电路的输出被耦合以响应于所述储能电流与零交叉达到所述阈值次数而重置所述锁存器电路，其中所述锁存器具有被耦合以输出所述自举信号的第一输出，其中所述锁存器具有其是所述锁存器的第一输出的补充的第二输出；以及
与门包括被耦合到所述锁存器的第二输出的第一输入，其中所述与门包括被耦合以接收所述突发信号的第二输入，其中所述与门包括被耦合以产生所述延迟突发信号的输出。
26.根据权利要求25所述的谐振功率转换器，其中，所述储能电流被耦合以在所述自举周期期间谐振，其中所述储能电流与零交叉达到所述阈值次数指示所述自举周期的结束。
27.根据权利要求22所述的控制器，其中，所述控制器还包括负载感测电路，其中所述负载感测电路包括：
第一采样和保持电路，其被耦合以接收储能电容电压感测信号，其中所述第一采样和保持电路被耦合以响应于所述突发信号而被计时；
第二采样和保持电路，其被耦合以接收所述储能电容电压感测信号，其中所述第二采样和保持电路被耦合以响应于所述延迟突发信号而被定时；以及
运算放大器，其被耦合以接收所述第一采样和保持电路的输出以及所述第二采样和保持电路的输出，其中所述运算放大器被耦合以响应于所述第一采样和保持电路的输出与所述第二采样和保持电路的输出之间的差而输出负载感测信号。
28.根据权利要求22所述的谐振功率转换器，其中，所述半桥开关电路的所述第一开关和第二开关包括被耦合到高侧开关的低侧开关，在所述低侧开关和所述高侧开关之间具有半桥端子，其中所述自举电路包括：
自举二极管，其被耦合在所述控制器的第一能量端子和第二能量端子之间；
第一自举电容器，其被耦合在所述第一能量端子和所述谐振功率转换器的输入返回之间；以及
第二自举电容器，其被耦合在所述第二能量端子和所述半桥端子之间，
其中，响应于所述自举信号，所述驱动电路还被耦合以在自举周期期间导通所述低侧开关，以通过所述自举二极管从所述第一能量端子对所述第二能量端子充电。
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