TWI733198B - 用於輻射容錯主動驅動同步電源轉換器之磁性峰值電流模式控制 - Google Patents

用於輻射容錯主動驅動同步電源轉換器之磁性峰值電流模式控制 Download PDF

Info

Publication number
TWI733198B
TWI733198B TW108134561A TW108134561A TWI733198B TW I733198 B TWI733198 B TW I733198B TW 108134561 A TW108134561 A TW 108134561A TW 108134561 A TW108134561 A TW 108134561A TW I733198 B TWI733198 B TW I733198B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
circuit
node
peak current
power converter
signal
Prior art date
Application number
TW108134561A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202038265A (zh
Inventor
闕強 林
剴 劉
凱 陳
碩凡 宋
科 阮
Original Assignee
美商格蘭電子公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商格蘭電子公司 filed Critical 美商格蘭電子公司
Publication of TW202038265A publication Critical patent/TW202038265A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI733198B publication Critical patent/TWI733198B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33515—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with digital control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0008—Arrangements for reducing power consumption
    • H03K19/0016—Arrangements for reducing power consumption by using a control or a clock signal, e.g. in order to apply power supply
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/156—Arrangements in which a continuous pulse train is transformed into a train having a desired pattern
    • H03K5/1565—Arrangements in which a continuous pulse train is transformed into a train having a desired pattern the output pulses having a constant duty cycle
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
    • H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • H02M1/0054—Transistor switching losses
    • H02M1/0058—Transistor switching losses by employing soft switching techniques, i.e. commutation of transistors when applied voltage is zero or when current flow is zero
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本發明係關於用於向使用離散類比組件之電源轉換器提供峰值電流模式控制(PCMC)之系統及方法。一對互補雙極接面電晶體可用於設定該電源轉換器之一最大工作週期。可使用一比較器來達成PCMC，該比較器比較峰值輸入電流與一誤差回饋信號，且在該峰值輸入電流超過該誤差回饋信號時終止一脈寬調變(PWM)脈衝。一磁性信號變壓器可用於建立一次級側偏壓電壓供應、使該誤差信號返回，及驅動一AC耦合信號用於一同步閘極驅動。一同步開關可在主開關經由返馳變壓器之一輸出繞組來切斷時被接通，且可在接通該主開關之前，由來自該磁性信號變壓器之一時脈脈衝的後緣切斷。

Description

用於輻射容錯主動驅動同步電源轉換器之磁性峰值電流模式控制
本發明大體上係關於用於電源轉換器之控制器。
DC/DC轉換器係將一輸入DC電壓轉換成一不同輸出DC電壓之一類型之電源供應器。此等轉換器通常包含經由一切換電路來電耦合於一電壓源與一負載之間的一變壓器。稱為順向轉換器之轉換器包含至少一主開關，其連接於電壓源與變壓器之初級繞組之間以在開關接通且導通時向變壓器之次級繞組提供順向功率轉移。一金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)裝置通常用於一或多個主開關。
電源轉換器設計通常受諸如效率、輸入電壓範圍、輸出電壓、功率密度及佔用面積之各種要求約束。此等約束需要某些效能權衡。例如，達成較高效率可能需要一更窄輸入電壓範圍。為進一步提高效率，通常採用主動重設方案及同步整流。此等同步整流方案可為主動控制或自驅動。
具有高位準電離輻射之環境產生特殊設計挑戰。一單一帶電粒子可將數千個電子撞鬆散以引起電子雜訊及信號尖峰。就數位電路而言，此可引起不準確或難理解之結果。此在設計衛星、航天器、飛機、發電站等等之組件時會是一特別嚴重問題。
一種用於一電源轉換器之峰值電流模式控制(PCMC)控制器(該電源轉換器包含具有一初級繞組及一次級繞組之一主變壓器，該初級繞組可電耦合至一輸入電壓節點且電耦合至一主開關，該次級繞組可電耦合至一輸出電壓節點且電耦合至一同步整流器開關)可概述為包含：一峰值電流偵測器電路，其具有可操作地耦合至在操作中感測該電源轉換器之一電流之一電流感測器電路的一第一輸入節點、可操作地耦合至一誤差控制信號電路之一第二輸入節點及提供至少部分可用於控制該主開關之操作之一峰值電流偵測器輸出信號的一輸出節點，在操作中，該峰值電流偵測器電路比較自該電流感測器電路接收之一電流感測器信號與自該誤差控制信號電路接收之一誤差控制信號且回應於偵測到該電流感測器信號超過該誤差控制信號而改變該峰值電流偵測器輸出信號之狀態；一磁性隔離器電路，其包含一隔離變壓器，該隔離變壓器包含一初級繞組及一次級繞組，該磁性隔離器電路包含可操作地耦合至該誤差控制信號電路之一第一輸入節點、可操作地耦合至一時脈電路以自其接收一時脈信號之一第二輸入節點、電耦合至該峰值電流偵測器電路之該第二輸入節點以將該誤差控制信號提供至該峰值電流偵測器電路之一第一輸出節點及電耦合至該隔離變壓器之該次級繞組之一第二輸出節點；及一同步閘極驅動電路，其包含可操作地耦合至該主變壓器之該次級繞組之一第一輸入節點、可操作地耦合至該磁性隔離器電路之該第二輸出節點之一第二輸入節點及經可操作地耦合以控制該同步整流器開關之操作的一輸出節點。
該峰值電流偵測器電路可包含一比較器且該同步閘極驅動電路可包含一MOSFET驅動器。該磁性隔離器電路可包含向該PCMC控制器之次級側電路提供一電壓源之電路。該PCMC控制器可進一步包含一延時閘極驅動電路，其包含可操作地耦合至該時脈電路以自其接收該時脈信號之一第一輸入節點、可操作地耦合至該峰值電流偵測器電路之該輸出節點之一第二輸入節點及經可操作地耦合以至少部分基於該時脈信號及該峰值電流偵測器輸出信號來控制該主開關之操作的一輸出節點，在操作中，該延時閘極驅動電路可僅在該同步整流器開關已在一切換循環期間切斷之後引起主開關接通。該延時閘極驅動電路可包含一電阻-電容(RC)電路。該延時閘極驅動電路可包含一MOSFET閘極驅動器。該PCMC控制器可進一步包含一預設最大工作週期電路，其包含可操作地耦合至該時脈電路以自其接收該時脈信號之一輸入節點及可操作地耦合至該延時閘極驅動電路之該第二輸入節點之一輸出節點，在操作中，當前最大工作週期可設定該電源轉換器之該主開關之一最大工作週期。該預設最大工作週期電路可包含第一及第二互補雙極接面電晶體。該磁性隔離器電路可包含可操作地耦合至該隔離變壓器之該初級繞組之一磁性隔離器電路開關，且其中該磁性隔離器電路之該第二輸入節點可經可操作地耦合以控制該同步整流器開關之操作。該同步閘極驅動電路可操作以在該主開關切斷各循環之後引起該同步整流器開關接通且在該主開關在一隨後循環期間接通之前引起該同步整流器開關切斷。該PCMC控制器可進一步包含該電流感測器電路，其包含在操作中感測該電源轉換器之一電流的一電流傳感器。該電流傳感器可包含一變壓器或一電阻器。
一種電源轉換器可被概述為包含：一變壓器，其具有一初級繞組及一次級繞組，該初級繞組係可電耦合至一輸入電壓節點，且該次級繞組係可電耦合至一輸出電壓節點；一初級電路，其經電耦合至該初級繞組，該初級電路包含一主開關；一次級電路，其經電耦合至該次級繞組，該初級電路包含一同步整流器開關；及一峰值電流模式控制(PCMC)控制器，其包含：一峰值電流偵測器電路，其具有經可操作地耦合至在操作中感測該電源轉換器之一電流之一電流感測器電路之一第一輸入節點、經可操作地耦合至一誤差控制信號電路之一第二輸入節點，及提供至少部分可用於控制該主開關之操作之一峰值電流偵測器輸出信號之一輸出節點，在操作中，該峰值電流偵測器電路比較自該電流感測器電路接收之一電流感測器信號與自該誤差控制信號電路接收之一誤差控制信號，且回應於偵測到該電流感測器信號超過該誤差控制信號而改變該峰值電流偵測器輸出信號之狀態；一磁性隔離器電路，其包含一隔離變壓器，該隔離變壓器包含一初級繞組及一次級繞組，該磁性隔離器電路包含經可操作地耦合至該誤差控制信號電路之一第一輸入節點、經可操作地耦合至一時脈電路以自其接收一時脈信號之一第二輸入節點、經電耦合至該峰值電流偵測器電路之該第二輸入節點以將該誤差控制信號提供至該峰值電流偵測器電路之一第一輸出節點，及經電耦合至該隔離變壓器之該次級繞組之一第二輸出節點；及一同步閘極驅動電路，其包含經可操作地耦合至該主變壓器之該次級繞組之一第一輸入節點、經可操作地耦合至該磁性隔離器電路之該第二輸出節點之一第二輸入節點，及經可操作地耦合以控制該同步整流器開關之操作之一輸出節點。
該峰值電流偵測器電路可包含一比較器，且該同步閘極驅動電路可包含一MOSFET驅動器。該磁性隔離器電路可包含向該PCMC控制器之次級側提供一電壓源之電路。該電源轉換器可進一步包含一延時閘極驅動電路，其包含經可操作地耦合至該時脈電路以自其接收該時脈信號之一第一輸入節點、經可操作地耦合至該峰值電流偵測器電路之該輸出節點之一第二輸入節點，及經可操作地耦合以至少部分基於該時脈信號及該峰值電流偵測器輸出信號來控制該主開關之操作之一輸出節點，在操作中，該延時閘極驅動電路可僅在該同步整流器開關已於一切換循環期間切斷之後引起主開關接通。該延時閘極驅動電路可包含一電阻-電容(RC)電路。該電源轉換器可進一步包含一預設最大工作週期電路，其包含經可操作地耦合至該時脈電路以自其接收該時脈信號之一輸入節點，及經可操作地耦合至該延時閘極驅動電路之該第二輸入節點之一輸出節點，在操作中，當前最大工作週期可設定該電源轉換器之該主開關之一最大工作週期。該預設最大工作週期電路可包含第一及第二互補雙極接面電晶體。該磁性隔離器電路可包含經可操作地耦合至該隔離變壓器之該初級繞組之一磁性隔離器電路開關，且其中該磁性隔離器電路之該第二輸入節點可經可操作地耦合以控制該同步整流器開關之操作。該同步閘極驅動電路係可操作以在該主開關切斷各循環之後引起該同步整流器開關接通，且可在該主開關於一隨後循環內接通之前引起該同步整流器開關切斷。該電源轉換器可進一步包含該電流感測器電路，其包含在操作中感測該電源轉換器之一電流之一電流傳感器。該電流傳感器可包含一變壓器或一電阻器。
一種用於一電源轉換器之峰值電流模式控制(PCMC)控制器(該電源轉換器包含具有一初級繞組及一次級繞組之一主變壓器，該初級繞組可電耦合至一輸入電壓節點且電耦合至一主開關，該次級繞組可電耦合至一輸出電壓節點且電耦合至一同步整流器開關)可概述為包含：一磁性隔離器電路，其包含一隔離變壓器，該隔離變壓器包含電耦合至一初級側電路之一初級繞組及電耦合至一次級側電路之一次級繞組，該磁性隔離器電路包含在操作中將一電壓供應提供至該次級側電路、將一誤差控制信號自該次級側電路提供至該初級側電路及提供可由一同步閘極驅動電路用於控制該同步整流器開關之操作之一輸出信號的電路。
在以下描述中，闡述某些特定細節以提供各種揭示實施方案之一透徹理解。然而，熟習相關技術者應認識到，可在無此等具體細節之一或多者的情況下或使用其他方法、組件、材料等等來實踐實施方案。在其他例項中，未展示或詳細描述與電腦系統、伺服器電腦及/或通信網路相關聯之熟知結構以免不必要地使實施方案之描述不清楚。
除非內文另有要求，否則在本說明書及以下申請專利範圍中，用語「包括」與「包含」同義，且係包含性或開放性的(即，不排除額外未敘述元件或方法動作)。
參考本說明書之「一實施方案」意謂結合實施方案所描述之一特定特徵、結構或特性包含於至少一實施方案中。因此，出現於本說明書各處之片語「在一實施方案中」未必係指相同實施方案。此外，特定特徵、結構或特性可在一或多個實施方案中依任何適合方式組合。
除非內文另有明確指示，否則如本說明書及附屬申請專利範圍中所使用，單數形式「一」及「該」包含複數指涉物。亦應注意，除非內文另有明確指示，否則術語「或」一般用於包含「及/或」含義。
本發明之標題及[中文]僅為了方便且不解譯實施方案之範疇或意義。
本發明之一或多個實施方案提供用於使用離散類比組件之電源轉換器之峰值電流模式控制(PCMC)電路。如下文將參考附圖進一步論述，本發明之一或多個實施方案提供用於各種應用(例如空間應用)之輻射容錯、高效率、超寬輸入DC-DC轉換器。在至少一些實施方案中，控制電路實現至少一6:1輸入範圍比之一超寬輸入範圍轉換器且提供(例如) 90%或更高之一效率。在至少一些實施方案中，提供一脈寬調變(PWM)控制器，其經由兩個磁性組件(例如返馳變壓器、多功能隔離器或隔離變壓器)來實施同步整流時序控制及使用離散類比組件來實施類比鎖存峰值電流模式控制，其提供具有更高效率及更寬輸入電壓範圍之一同步返馳轉換器。
圖1A至圖1B展示根據本發明之一實例實施方案之利用一PCMC控制器102之一電源轉換器100之一示意圖。在所繪示之實施方案中，電源轉換器100係利用同步整流之一同步返馳轉換器。然而，應瞭解，PCMC控制器102亦可與其他類型之電源轉換器一起使用。電源轉換器100大體上包含PCMC控制器或控制電路102、一電源系列電路104及一隔離次級控制或回饋電路106 (本文中亦指稱一誤差控制信號電路)。首先，提供電源轉換器100之總體操作之一論述。接著，將進一步詳細描述PCMC控制器102。
在採用同步整流器來切換電源供應器電路時，二極體係由功率電晶體替換以獲得一較低導通狀態電壓降。同步整流器一般使用n通道MOSFET而非二極體，以避免二極體之導通電壓降，這對低輸出電壓電源供應器而言可能是非常重要的。電晶體在二極體自陽極至陰極導通時經偏壓為導通，且相反地，在二極體自陰極至陽極阻斷時經閘控為阻斷電流。儘管MOSFET通常用於此目的，但雙極電晶體及其他主動半導體開關亦可適用。
在圖1A至圖1B之實例電源轉換器100中，經由一輸入電感器L1來提供一輸入電壓VIN 之一DC電壓輸入V1係藉由一初級或主開關M1連接至一變壓器T1之一初級繞組L2。跨輸入電壓VIN 及一參考節點(例如接地)提供一輸入電容器C2。在所繪示之實施方案中，開關M1係一NMOS裝置。一內部初級側電壓源V2用於將一電壓VCCP 提供至電源轉換器100之初級側的各種組件。
變壓器T1之一次級繞組L3係透過包含一MOSFET整流裝置或開關M4之一同步整流器來連接至一輸出引線VOUT 。整流裝置M4包含一本體二極體。當主電源開關M1接通時，跨初級繞組L2施加輸入電壓VIN 。次級繞組L3經極性定向以對初級電壓作出回應，其中一電流IoutLOAD 通過經連接至輸出引線VOUT 之一負載RLOAD 且通過MOSFET整流器裝置M4而返回至次級繞組L3。一輸出濾波電容器C1使轉換器100之輸出分流。
整流器裝置M4之導通性係由閘極驅動邏輯控制，閘極驅動邏輯可為PCMC控制器102之部分或可自PCMC控制器102接收信號，如下文將進一步論述。如圖1A及圖1B中所展示，PCMC控制器102可包含將具有一工作週期D之一PWM驅動信號提供至主開關M1之一輸出控制節點VGATE_MAIN，及將一控制信號提供至同步整流裝置M4之一控制信號VGATE_SYNC。
隔離次級控制或回饋電路106包含可操作以感測電源轉換器100之負載電流IoutLOAD之一電流感測器電路108。另外或替代地，次級控制電路106包含可操作以感測電源轉換器100之輸出電壓VOUT 之一電壓感測器電路110。電流感測器電路108及電壓感測器電路110可分別經由誤差放大器112及114來向PCMC控制器102提供一回饋信號VFB (或誤差控制信號)，如下文將進一步論述。電流感測器電路108及電壓感測器電路110可為可操作以分別感測電流及電壓之任何適合電路，且可包含一或多個變壓器、一或多個電阻器等等。
PCMC控制器102包含一延時閘極驅動電路116、一預設最大工作週期電路118、一峰值電流模式PWM終止器電路120 (本文中亦指稱一峰值電流模式偵測器電路)、一多功能磁性隔離器電路122及一同步閘極驅動電路124。下文將提供各組件之一論述。
預設最大工作週期電路118可操作以設定控制器102之最大允許工作週期。當前最大工作週期電路118包含互補雙極接面電晶體(BJT) Q8及Q9、電阻器R24及R25及電容器C16、C17及C18。來自一時脈電路之一固定時脈信號輸入CLOCK (參閱圖7)透過BJT對Q8及Q9來互補，BJT對Q8及Q9設定最大工作週期Dmax。在應用中，固定時脈輸入信號CLOCK具有一低工作週期d (例如20%工作週期)。BJT Q8及Q9之各自集極處之電源轉換器100之最大可允許工作週期Dmax係：Dmax=1-d。主開關M1之工作週期D提供於由延時閘極驅動電路116輸出之VGATE_MAIN信號處。
延時閘極驅動電路116包含一主開關閘極驅動器U2，其具有非反相輸入NINV1、一反相輸入INV1及一輸出VGATE_MAIN。延時閘極驅動電路116亦包含耦合至時脈信號CLOCK及主開關閘極驅動器U2之反相輸入INV1的一電阻器R33及耦合於主開關閘極驅動器U2之反相輸入INV1與接地之間的一電容器C25。延時閘極驅動器電路116之電阻器R33及電容器C25包括一電阻-電容(RC)電路，其調整時脈信號CLOCK進入主開關閘極驅動器U2之延時。調整延時改變主開關M1與同步整流器開關M4之間的死區時間以防止擊穿。此延時經設定使得在接通主開關M1之前切斷同步整流器開關M4。圖2之一表200中展示延時閘極驅動電路116之主開關驅動器U2之一真值表。
峰值電流模式PWM終止器電路120操作以調整閘極驅動器U2之工作週期D。峰值電流模式PWM終止器電路120包含一峰值電流感測器電路121 (例如變壓器、電阻器)，其將表示峰值電流Ipeak之一電壓信號V_IPEAK提供至一比較器U1之一非反相輸入。峰值電流模式PWM終止器電路120亦包含耦合至比較器U1之一反相輸入的一電容器C7及一齊納二極體D9。比較器U1之輸出U1_OUT耦合至一BJT Q10之一基極。BJT Q10之集極耦合至接地，且BJT Q10之射極耦合至Dmax節點，Dmax節點耦合至延時閘極驅動電路116之閘極驅動器U2之非反相輸入NINV1。比較器U1之反相輸入處之節點標記V_FB_SLOPE_COMP。
在操作中，比較器U1藉由接通BJT Q10來感測一位準移位峰值輸入電流且終止PWM信號。圖2之表200係驅動器U2之一真值表。當主開關M1導通時，經由峰值電流感測器電路121所感測之電流振幅增大。當所感測之電流達到電壓V_FB_SLOPE_COMP時，閘極信號VGATE_MAIN終止循環。峰值電流受齊納二極體D9處之電壓限制。
多功能磁性隔離器電路122可操作以執行多種功能，如下文將進一步論述。多功能磁性隔離器電路122包括一隔離變壓器T2，其具有耦合至一初級側電路之一初級側繞組L4及耦合至一次級側電路之一次級側繞組L5。多功能磁性隔離器電路122包含一BJT Q11、一MOSFET開關M3、電阻器R7、R9、R28及R31、電容器C3、C5、C6、C19及C20、二極體D1、D6、D7、D8、D11及齊納二極體D5。
多功能磁性隔離器電路122磁性提供一次級偏壓電壓供應VCCS ，使電壓及/或電流誤差信號VFB自電源轉換器100之次級側電路經由隔離變壓器T2返回至初級側電路，且將同步閘極驅動器U3之時序信號自電源轉換器100之初級側電路驅動至次級側電路。
同步閘極驅動電路124可操作以驅動同步整流器開關M4。同步閘極驅動電路124包含驅動器U3、電阻器R1及R2、二極體D3及D4、電容器C4及齊納二極體D2。
如上文所提及，當主開關M1切斷時，在FET本體二極體傳導返馳電流通過變壓器T1之次級繞組L3之後即時導通同步整流器開關M4。當FET本體二極體經正向偏壓時且在主開關M1導通之前，由自磁性隔離變壓器T2接收之時脈信號CLOCK之後緣切斷同步整流器開關M4。此方案有利地達成零電壓切換且最小化同步整流器開關M4之切換損耗。齊納二極體D2處之齊納電壓確保同步整流器開關M4在主開關M1導通時保持切斷，且因此不受來自驅動脈衝之任何電壓突波影響。同步驅動器U3具有一反相輸入INV2、一非反相輸入NINV2及具有由圖2之表200指示之邏輯的一輸出VGATE_SYNC。
圖3包含複數個圖形300，其等展示根據一繪示實施方案之一起動操作且調節至一15伏特輸出期間之圖1A至圖1B之電源轉換器之各種波形。特定言之，圖3展示誤差控制信號V_FB_SLOPE_COMP、峰值電流信號V_IPEAK、主開關閘極信號VGATE_MAIN、同步整流器開關閘極信號VGATE_SYNC及輸出電壓信號VOUT。
圖4係展示誤差控制信號V_FB_SLOPE_COMP、峰值電流信號V_IPEAK、主開關閘極信號VGATE_MAIN及同步整流器開關閘極信號VGATE_SYNC (其展示閘極控制)之一放大圖的一圖形400。圖4之圖形400之輸入電壓係16 V。當峰值電流信號V_IPEAK與誤差控制信號V_FB_SLOPE_COMP交叉時，主開關閘極信號VGATE_MAIN即時終止。為防止高於50%工作週期之分諧波振盪，誤差控制或回饋信號V_FB_SLOPE_COMP包含用於經由電阻器R9使電容器C7放電來斜率補償之一內建斜坡。
圖5係展示針對42 V之一輸入電壓之誤差控制信號V_FB_SLOPE_COMP、峰值電流信號V_IPEAK、主開關閘極信號VGATE_MAIN及同步整流器開關閘極信號VGATE_SYNC之一放大圖的一圖形500。
圖6係展示主開關閘極信號VGATE_MAIN及同步整流器開關閘極信號VGATE_SYNC的一圖形600。圖形600繪示切斷同步整流器開關M4與接通主開關M1之前之間的死區時間。同樣地，在接通同步整流器開關M4之前切斷主開關M1。此由上文所論述之延時閘極驅動電路116達成。如上文所提及，此特徵防止由兩個開關M1及M4之同時導通引起之擊穿。
圖7係展示針對28 V之一輸入電壓之主開關閘極信號VGATE_MAIN、時脈信號CLOCK、延時閘極驅動電路116之閘極驅動器U2之非反相輸入信號NINV1及閘極驅動器U2之反相輸入信號INV1的一圖形700。圖8係展示誤差控制信號V_FB_SLOPE_COMP、峰值電流信號V_IPEAK、時脈信號CLOCK及峰值電流偵測器電路120之比較器U1之輸出信號U1_OUT的一圖形800。圖9係展示同步整流器開關閘極信號VGATE_SYNC、時脈信號CLOCK、同步閘極驅動電路124之閘極驅動器U3之反相輸入信號INV2及閘極驅動器U3之非反相輸入信號NINV2的一圖形900。如自圖形700、800及900可見，時脈信號CLOCK提供轉換器100之操作頻率且提供所有時序參考。主開關M1僅在時脈信號CLOCK之下降緣期間經由主開關閘極信號VGATE_MAIN接通且在峰值電流信號V_IPEAK與誤差控制信號V_FB_SLOPE_COMP交叉時終止。
有利地，本文中所論述之一或多個實施方案透過使用類比裝置及最少積體電路來達成同步返馳。此提供本設計之完全控制及所有權及允許各種組態(包含提供各種輸出功率範圍及各種輻射硬度位準之組態)之部件之選擇。
在至少一些實施方案中，提供使用離散組件來控制一返馳技術中之同步整流之時序。如上文所論述，主開關與同步整流器開關之間的延遲可由一時脈脈衝之後緣提供以接通主開關之前切斷同步整流器開關。在至少一些實施方案中，具有同步驅動能力之PWM控制器可使用8伏特或甚至更低電壓之輸入電壓來操作。此外，在至少一些實施方案中，無需使用一數位正反器來達成類比鎖存峰值電流模式控制。此可藉由使一單一比較器與由類比組件設定之一預設最大工作週期一起使用來進一步增強，如上文所描述。此外，在至少一些實施方案中，電源轉換器100可高頻(例如400 kHz或更高)操作。
以上詳細描述已經由使用方塊圖、示意圖及/或實例來闡述裝置及/或程序之各種實施方案。只要此等方塊圖、示意圖及/或實例含有一或多個功能及/或操作，則熟習技術者應瞭解，此等方塊圖、流程圖或實例內之各功能及/或操作可由各種硬體、軟體、韌體或其等之幾乎任何組合個別及/或共同實施。在一實施方案中，本發明可經由專用積體電路(ASIC)來實施。然而，熟習技術者應認識到，本文中所揭示之實施方案可作為在一或多個電腦上運行之一或多個電腦程式、韌體或其等之幾乎任何組合完全或部分等效實施於標準積體電路中，且一般技術者將完全鑑於本發明來設計電路及/或撰寫軟體及/或韌體之程式碼。
熟習技術者應認識到，本文中所闡述之諸多方法或演算法可採用額外動作，可省略一些動作，及/或可依不同於指定順序之一順序執行動作。
另外，熟習技術者應瞭解，本文中所教示之機構能夠依各種形式分佈為一程式產品，且繪示實施方案同樣適用，不管用於實際實施分佈之信號承載媒體之特定類型如何。信號承載媒體之實例包含(但不限於)如下：可記錄型之媒體(諸如軟碟)、硬碟機、CD ROM、數位磁帶及電腦記憶體。
上述各種實施方案可經組合以提供進一步實施方案。可鑑於以上詳細描述來對實施方案作出此等及其他改變。一般而言，在以下申請專利範圍中，所使用之術語不應被解釋為使請求項受限於本說明書及申請專利範圍中所揭示之特定實施方案，而是應被解釋為包含所有可行實施方案及此等請求項授權之等效物之全範疇。因此，申請專利範圍不受限於揭示內容。
100:電源轉換器 102:峰值電流模式控制(PCMC)控制器 104:電源系統電路 106:隔離次級控制或回饋電路 108:電流感測器電路 110:電壓感測器電路 112:誤差放大器 114:誤差放大器 116:延時閘極驅動電路 118:預設最大工作週期電路 120:峰值電流模式脈寬調變(PWM)終止器電路 121:峰值電流感測器電路 122:多功能磁性隔離器電路 124:同步閘極驅動電路 200:表 300:圖形 400:圖形 500:圖形 600:圖形 700:圖形 800:圖形 900:圖形 C1:輸出濾波電容器 C2:輸入電容器 C3:電容器 C4:電容器 C5:電容器 C6:電容器 C7:電容器 C16:電容器 C17:電容器 C18:電容器 C19:電容器 C20:電容器 C25:電容器 CLOCK:固定時脈信號輸入 d:低工作週期 D:工作週期 D1:二極體 D2:齊納二極體 D3:二極體 D4:二極體 D5:齊納二極體 D6:二極體 D7:二極體 D8:二極體 D9:齊納二極體 D11:二極體 Dmax:最大工作週期 INV1:反相輸入 INV2:反相輸入 IoutLOAD:負載電流 Ipeak:峰值電流 L1:輸入電感器 L2:初級繞組 L3:次級繞組 L4:初級側繞組 L5:次級側繞組 M1:主開關 M3:金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)開關 M4:同步整流器開關 NINV1:非反相輸入 NINV2:非反相輸入 Q8:雙極接面電晶體(BJT) Q9:BJT Q10:BJT Q11:BJT R1:電阻器 R2:電阻器 R7:電阻器 R9:電阻器 R24:電阻器 R25:電阻器 R28:電阻器 R31:電阻器 R33:電阻器 RLOAD:負載 T1:變壓器 T2:隔離變壓器 U1:比較器 U1_OUT:輸出信號 U2:主開關閘極驅動器 U3:同步閘極驅動器 V1:DC電壓輸入 V2:內部初級側電壓源 VCCP:電壓 VCCS:次級偏壓電壓供應 VFB:回饋信號/電壓及/或電流誤差信號 V_FB_SLOPE_COMP:誤差控制信號 V_IPEAK:峰值電流信號 VGATE_MAIN:主開關閘極信號 VGATE_SYNC:同步整流器開關閘極信號 VIN:輸入電壓 VOUT:輸出電壓信號
在圖式中，相同元件符號識別類似元件或動作。圖式中元件之大小及相對位置未必按比例繪製。例如，各種元件之形狀及角度未必按比例繪製且一些此等元件可任意放大及定位以改良圖式可視性。此外，所繪製之元件之特定形狀未必意欲傳達有關特定元件之實際形狀之任何資訊，而是僅為使圖式便於辨識而選擇。
圖1A至圖1B係根據一繪示實施方案之包含一磁性峰值電流控制模式(PCMC)控制器之一電源轉換器之一示意電路圖。
圖2係根據一非限制性繪示實施方案之圖1A至圖1B之PCMC控制器之各種MOSFET驅動器(U2及U3)之一真值表。
圖3係展示根據一繪示實施方案之一起動操作期間之圖1A至圖1B之電源轉換器之各種波形的一圖形。
圖4係展示根據一非限制性繪示實施方案之針對16伏特之一輸入電壓之一誤差控制信號、一峰值電流信號、一主開關閘極信號及一同步整流器開關閘極信號之一放大圖的一圖形。
圖5係展示根據一非限制性繪示實施方案之針對42伏特之一輸入電壓之誤差控制信號、峰值電流信號、主開關閘極信號及同步整流器開關閘極信號之一放大圖的一圖形。
圖6係展示根據一非限制性繪示實施方案之主開關閘極信號及同步整流器開關閘極信號的一圖形。
圖7係展示根據一非限制性繪示實施方案之針對28 V之一輸入電壓之主開關閘極信號、一時脈信號、一延時閘極驅動電路之一比較器之一非反相輸入信號及延時閘極驅動電路之一反相輸入信號的一圖形。
圖8係展示根據一非限制性繪示實施方案之誤差控制信號、峰值電流信號、時脈信號及一峰值電流模式PWM終止器電路之一比較器之輸出信號的一圖形。
圖9係展示根據一非限制性繪示實施方案之同步整流器開關閘極信號、時脈信號、一同步閘極驅動電路之一比較器之一反相輸入信號及同步閘極驅動電路之比較器之一非反相輸入信號的一圖形。
100:電源轉換器
102:峰值電流模式控制(PCMC)控制器
104:電源系列電路
116:延時閘極驅動電路
118:預設最大工作週期電路
120:峰值電流模式脈寬調變(PWM)終止器電路
121:峰值電流感測器電路
124:同步閘極驅動電路
C1:輸出濾波電容器
C2:輸入電容器
C4:電容器
C7:電容器
C16:電容器
C17:電容器
C18:電容器
C25:電容器
CLOCK:固定時脈信號輸入
d:低工作週期
D:工作週期
D2:齊納二極體
D3:二極體
D4:二極體
D9:齊納二極體
Dmax:最大工作週期
INV1:反相輸入
INV2:反相輸入
IoutLOAD:負載電流
Ipeak:峰值電流
L1:輸入電感器
L2:初級繞組
L3:次級繞組
M1:主開關
M4:同步整流器開關
NINV1:非反相輸入
NINV2:非反相輸入
Q8:雙極接面電晶體(BJT)
Q9:BJT
Q10:BJT
R1:電阻器
R2:電阻器
R24:電阻器
R25:電阻器
R33:電阻器
RLOAD:負載
T1:變壓器
U1:比較器
U1_OUT:輸出信號
U2:主開關閘極驅動器
U3:同步閘極驅動器
V1:DC電壓輸入
V2:內部初級側電壓源
VCCP:電壓
VCCS:次級偏壓電壓供應
V_FB_SLOPE_COMP:誤差控制信號
V_IPEAK:峰值電流信號
VGATE_MAIN:主開關閘極信號
VGATE_SYNC:同步整流器開關閘極信號
VIN:輸入電壓
VOUT:輸出電壓信號

Claims (24)

  1. 一種用於一電源轉換器之峰值電流模式控制(PCMC)控制器，該電源轉換器包括具有一初級繞組及一次級繞組之一主變壓器，該初級繞組係可電耦合至一輸入電壓節點且經電耦合至一主開關，該次級繞組係可電耦合至一輸出電壓節點且經電耦合至一同步整流器開關，該PCMC控制器包括： 一峰值電流偵測器電路，其具有經可操作地耦合至在操作中感測該電源轉換器之一電流之一電流感測器電路之一第一輸入節點、經可操作地耦合至一誤差控制信號電路之一第二輸入節點，及提供至少部分可用於控制該主開關之操作之一峰值電流偵測器輸出信號之一輸出節點，在操作中，該峰值電流偵測器電路比較自該電流感測器電路接收之一電流感測器信號與自該誤差控制信號電路接收之一誤差控制信號，且回應於偵測到該電流感測器信號超過該誤差控制信號而改變該峰值電流偵測器輸出信號之狀態； 一磁性隔離器電路，其包括一隔離變壓器，該隔離變壓器包括一初級繞組及一次級繞組，該磁性隔離器電路包括經可操作地耦合至該誤差控制信號電路之一第一輸入節點、經可操作地耦合至一時脈電路以自其接收一時脈信號之一第二輸入節點、經電耦合至該峰值電流偵測器電路之該第二輸入節點以將該誤差控制信號提供至該峰值電流偵測器電路之一第一輸出節點，及經電耦合至該隔離變壓器之該次級繞組之一第二輸出節點；及 一同步閘極驅動電路，其包括經可操作地耦合至該主變壓器之該次級繞組之一第一輸入節點、經可操作地耦合至該磁性隔離器電路之該第二輸出節點之一第二輸入節點，及經可操作地耦合以控制該同步整流器開關之操作之一輸出節點。
  2. 如請求項1之PCMC控制器，其中該峰值電流偵測器電路包括一比較器，且該同步閘極驅動電路包括一MOSFET驅動器。
  3. 如請求項1之PCMC控制器，其中該磁性隔離器電路包含向該PCMC控制器之次級側電路提供一電壓源之電路。
  4. 如請求項1之PCMC控制器，進一步包括： 一延時閘極驅動電路，其包括經可操作地耦合至該時脈電路以自其接收該時脈信號之一第一輸入節點、經可操作地耦合至該峰值電流偵測器電路之該輸出節點之一第二輸入節點，及經可操作地耦合以至少部分基於該時脈信號及該峰值電流偵測器輸出信號來控制該主開關之操作之一輸出節點，在操作中，該延時閘極驅動電路僅在該同步整流器開關已在一切換循環期間切斷之後引起主開關接通。
  5. 如請求項4之PCMC控制器，其中該延時閘極驅動電路包括一電阻-電容(RC)電路。
  6. 如請求項4之PCMC控制器，其中該延時閘極驅動電路包括一MOSFET閘極驅動器。
  7. 如請求項4之PCMC控制器，進一步包括： 一預設最大工作週期電路，其包括經可操作地耦合至該時脈電路以自其接收該時脈信號之一輸入節點，及經可操作地耦合至該延時閘極驅動電路之該第二輸入節點之一輸出節點，在操作中，當前最大工作週期設定該電源轉換器之該主開關之一最大工作週期。
  8. 如請求項7之PCMC控制器，其中該預設最大工作週期電路包括第一及第二互補雙極接面電晶體。
  9. 如請求項1之PCMC控制器，其中該磁性隔離器電路包括經可操作地耦合至該隔離變壓器之該初級繞組之一磁性隔離器電路開關，且其中該磁性隔離器電路之該第二輸入節點經可操作地耦合以控制該同步整流器開關之操作。
  10. 如請求項1之PCMC控制器，其中該同步閘極驅動電路係可操作以在該主開關切斷各循環之後引起該同步整流器開關接通，且在該主開關於一隨後循環期間接通之前引起該同步整流器開關切斷。
  11. 如請求項1之PCMC控制器，進一步包括： 該電流感測器電路包括在操作中感測該電源轉換器之一電流之一電流傳感器。
  12. 如請求項11之PCMC控制器，其中該電流傳感器包括一變壓器或一電阻器。
  13. 一種電源轉換器，其包括： 一變壓器，其具有一初級繞組及一次級繞組，該初級繞組係可電耦合至一輸入電壓節點，且該次級繞組係可電耦合至一輸出電壓節點； 一初級電路，其經電耦合至該初級繞組，該初級電路包括一主開關； 一次級電路，其經電耦合至該次級繞組，該初級電路包括一同步整流器開關；及 一峰值電流模式控制(PCMC)控制器，其包括： 一峰值電流偵測器電路，其具有經可操作地耦合至在操作中感測該電源轉換器之一電流之一電流感測器電路之一第一輸入節點、經可操作地耦合至一誤差控制信號電路之一第二輸入節點，及提供至少部分可用於控制該主開關之操作之一峰值電流偵測器輸出信號之一輸出節點，在操作中，該峰值電流偵測器電路比較自該電流感測器電路接收之一電流感測器信號與自該誤差控制信號電路接收之一誤差控制信號，且回應於偵測到該電流感測器信號超過該誤差控制信號而改變該峰值電流偵測器輸出信號之狀態； 一磁性隔離器電路，其包括一隔離變壓器，該隔離變壓器包括一初級繞組及一次級繞組，該磁性隔離器電路包括經可操作地耦合至該誤差控制信號電路之一第一輸入節點、經可操作地耦合至一時脈電路以自其接收一時脈信號之一第二輸入節點、經電耦合至該峰值電流偵測器電路之該第二輸入節點以將該誤差控制信號提供至該峰值電流偵測器電路之一第一輸出節點，及經電耦合至該隔離變壓器之該次級繞組之一第二輸出節點；及 一同步閘極驅動電路，其包括經可操作地耦合至該主變壓器之該次級繞組之一第一輸入節點、經可操作地耦合至該磁性隔離器電路之該第二輸出節點之一第二輸入節點，及經可操作地耦合以控制該同步整流器開關之操作之一輸出節點。
  14. 如請求項13之電源轉換器，其中該峰值電流偵測器電路包括一比較器，且該同步閘極驅動電路包括一MOSFET驅動器。
  15. 如請求項13之電源轉換器，其中該磁性隔離器電路包含向該PCMC控制器之次級側提供一電壓源之電路。
  16. 如請求項13之電源轉換器，進一步包括： 一延時閘極驅動電路，其包括經可操作地耦合至該時脈電路以自其接收該時脈信號之一第一輸入節點、經可操作地耦合至該峰值電流偵測器電路之該輸出節點之一第二輸入節點，及經可操作地耦合以至少部分基於該時脈信號及該峰值電流偵測器輸出信號來控制該主開關之操作之一輸出節點，在操作中，該延時閘極驅動電路僅在該同步整流器開關已在一切換循環期間切斷之後引起主開關接通。
  17. 如請求項16之電源轉換器，其中該延時閘極驅動電路包括一電阻-電容(RC)電路。
  18. 如請求項16之電源轉換器，進一步包括： 一預設最大工作週期電路，其包括經可操作地耦合至該時脈電路以自其接收該時脈信號之一輸入節點，及經可操作地耦合至該延時閘極驅動電路之該第二輸入節點之一輸出節點，在操作中，當前最大工作週期設定該電源轉換器之該主開關之一最大工作週期。
  19. 如請求項18之電源轉換器，其中該預設最大工作週期電路包括第一及第二互補雙極接面電晶體。
  20. 如請求項13之電源轉換器，其中該磁性隔離器電路包括經可操作地耦合至該隔離變壓器之該初級繞組之一磁性隔離器電路開關，且其中該磁性隔離器電路之該第二輸入節點經可操作地耦合以控制該同步整流器開關之操作。
  21. 如請求項13之電源轉換器，其中該同步閘極驅動電路係可操作以在該主開關切斷各循環之後引起該同步整流器開關接通，且在該主開關於一隨後循環內接通之前引起該同步整流器開關切斷。
  22. 如請求項13之電源轉換器，進一步包括： 該電流感測器電路，其包括在操作中感測該電源轉換器之一電流之一電流傳感器。
  23. 如請求項22之電源轉換器，其中該電流傳感器包括一變壓器或一電阻器。
  24. 一種用於一電源轉換器之峰值電流模式控制(PCMC)控制器，該電源轉換器包括具有一初級繞組及一次級繞組之一主變壓器，該初級繞組係可電耦合至一輸入電壓節點且經電耦合至一主開關，該次級繞組係可電耦合至一輸出電壓節點且經電耦合至一同步整流器開關，該PCMC控制器包括： 一磁性隔離器電路，其包括一隔離變壓器，該隔離變壓器包括經電耦合至一初級側電路之一初級繞組及經電耦合至一次級側電路之一次級繞組，該磁性隔離器電路包括在操作中將一電壓供應提供至該次級側電路、將一誤差控制信號自該次級側電路提供至該初級側電路及提供可由一同步閘極驅動電路用於控制該同步整流器開關之操作之一輸出信號的電路。
TW108134561A 2018-11-06 2019-09-25 用於輻射容錯主動驅動同步電源轉換器之磁性峰值電流模式控制 TWI733198B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/182,316 US10425080B1 (en) 2018-11-06 2018-11-06 Magnetic peak current mode control for radiation tolerant active driven synchronous power converters
US16/182,316 2018-11-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202038265A TW202038265A (zh) 2020-10-16
TWI733198B true TWI733198B (zh) 2021-07-11

Family

ID=67988788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108134561A TWI733198B (zh) 2018-11-06 2019-09-25 用於輻射容錯主動驅動同步電源轉換器之磁性峰值電流模式控制

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10425080B1 (zh)
CN (1) CN111146948B (zh)
TW (1) TWI733198B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI812372B (zh) * 2021-08-03 2023-08-11 美商格蘭電子公司 脈寬調變電路

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112019003400T5 (de) * 2019-01-10 2021-03-25 Fuji Electric Co., Ltd. Gatter-treibervorrichtung und schaltvorrichtung
CN111490666B (zh) * 2020-02-17 2021-03-26 杨斌 一种pwm调制方法、模块及pwm控制系统
TWI783365B (zh) * 2020-07-03 2022-11-11 立錡科技股份有限公司 返馳式轉換器及其切換控制電路與控制方法
CN113114042B (zh) * 2021-04-30 2023-05-02 重庆斯微奇电子技术有限公司 一种脉冲信号占空比隔离传递电路
US11362594B1 (en) 2021-09-09 2022-06-14 Crane Electronics, Inc. Radiation tolerant gate drive scheme for active-clamp reset forward topology with active-driven synchronous rectification

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4482945A (en) * 1982-11-29 1984-11-13 Westinghouse Electric Corp. Transformer for low distortion rectifier system

Family Cites Families (274)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3144627A (en) 1960-07-05 1964-08-11 Weldex Division Of Metal Craft Welding transformer with colled core
US3201728A (en) 1962-08-23 1965-08-17 Westinghouse Electric Corp Evaporative cooled inductive apparatus having cast solid insulation with cooling ducts formed therein
FR1392548A (fr) 1964-01-10 1965-03-19 Comp Generale Electricite Enroulement à haute tension d'appareil électrique statique
CH476383A (de) 1966-03-16 1969-07-31 Skoda Np Einphasentransformatoren-Regelgruppe, insbesondere für elektrische Wechselstromfahrzeuge
GB1372331A (en) 1971-01-18 1974-10-30 Olivetti & Co Spa Electric power supply unit for electronic equipment
US3699424A (en) 1971-07-06 1972-10-17 Bell Telephone Labor Inc Overvoltage protection of dc to dc converters using ferroresonance
JPS5814138B2 (ja) 1972-08-12 1983-03-17 株式会社日立製作所 ギヤクヘンカンキセイギヨホウシキ
US4128868A (en) 1977-03-30 1978-12-05 Rca Corporation D-C converter using pulsed resonant circuit
US4337569A (en) 1978-02-27 1982-07-06 General Electric Company Method of making integrally formed transformer cooling ducts
JPS551761A (en) 1978-06-20 1980-01-08 Yokogawa Hokushin Electric Corp Bias current compensation circuit for operational amplifier
JPS55130208A (en) 1979-03-30 1980-10-08 Shibaura Eng Works Co Ltd Adjusting method for op amplifier
US4255784A (en) 1979-11-08 1981-03-10 Westinghouse Electric Corp. Transformer-rectifier apparatus
US4354162A (en) 1981-02-09 1982-10-12 National Semiconductor Corporation Wide dynamic range control amplifier with offset correction
US4524412A (en) 1983-06-06 1985-06-18 At&T Bell Laboratories Peak current controlled converter with additional current threshold control level to limit current tailout during overload conditions
US4533986A (en) 1983-10-31 1985-08-06 General Electric Company Compact electrical power supply for signal processing applications
JPS60215222A (ja) 1984-04-11 1985-10-28 Fuji Photo Film Co Ltd 直流電源回路
US4635002A (en) 1984-08-06 1987-01-06 American Microsystems, Inc. Metal oxide semiconductor logarithmic voltage controlled oscillator
US4814735A (en) 1985-06-10 1989-03-21 Williamson Windings Inc. Magnetic core multiple tap or windings devices
JPS6232714A (ja) 1985-08-06 1987-02-12 Clarion Co Ltd オフセツト電圧補正回路
DE3541307C1 (en) 1985-11-22 1987-02-05 Philips Patentverwaltung DC power supply generator e.g. for gas discharge lamp - obtains regulated DC voltage from mains supply giving sinusoidal input to filter and rectifier
US4833437A (en) 1986-07-21 1989-05-23 Williamson Windings Inc. Magnetic core inductor
US4683527A (en) 1986-08-13 1987-07-28 Westinghouse Electric Corp. AC/DC or DC/AC converter system with outboard commutation inductors
US4813126A (en) 1986-10-01 1989-03-21 Williamson Windings Inc. Apparatus and method for fabricating magnetic devices
US4743835A (en) 1987-09-03 1988-05-10 Unisys Corporation Output hold-up circuit for a step-up voltage regulator
JP2567069B2 (ja) 1988-11-14 1996-12-25 株式会社東芝 多重円筒巻線
US4837535A (en) 1989-01-05 1989-06-06 Uniden Corporation Resonant wave filter
US4956626A (en) 1989-01-13 1990-09-11 Sundstrand Corporation Inductor transformer cooling apparatus
US4920309A (en) 1989-03-24 1990-04-24 National Semiconductor Corporation Error amplifier for use with parallel operated autonomous current or voltage regulators using transconductance type power amplifiers
US5031066A (en) 1989-06-21 1991-07-09 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration DC isolation and protection system and circuit
US4992919A (en) 1989-12-29 1991-02-12 Lee Chu Quon Parallel resonant converter with zero voltage switching
US5068774A (en) 1990-09-28 1991-11-26 Westinghouse Electric Corp. 24-pulse hexagon-type AC/DC static converter
US6002183A (en) 1995-05-04 1999-12-14 Iversen; Arthur H. Power semiconductor packaging
US5148357A (en) 1991-10-07 1992-09-15 Westinghouse Electric Corp. Auto-connected hexagon transformer for a 12-pulse converter
JP2819932B2 (ja) 1992-03-05 1998-11-05 日本電気株式会社 フォワードコンバータのｍｏｓｆｅｔ整流回路
US5430640A (en) 1992-04-30 1995-07-04 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Power supply
US5329695A (en) 1992-09-01 1994-07-19 Rogers Corporation Method of manufacturing a multilayer circuit board
US5521807A (en) 1992-12-31 1996-05-28 Interpoint Corporation DC-To-DC converter with secondary flyback core reset
JP2780167B2 (ja) 1993-01-22 1998-07-30 東光株式会社 Ａｃ−ｄｃコンバータ
US5396165A (en) 1993-02-02 1995-03-07 Teledyne Industries, Inc. Efficient power transfer system
US5418502A (en) 1994-03-03 1995-05-23 Micro Linear Corporation Micro power R-C relaxation oscillator
US5481225A (en) 1994-06-03 1996-01-02 Sony Electronics Inc. Variable gain differential amplifier circuit
US5469124A (en) 1994-06-10 1995-11-21 Westinghouse Electric Corp. Heat dissipating transformer coil
US6232832B1 (en) 1994-07-19 2001-05-15 Honeywell International Inc Circuit for limiting an output voltage to a percent of a variable supply voltage
JPH0878252A (ja) 1994-09-08 1996-03-22 Otsuka Sci Kk 共振型空心変圧器
JPH08223907A (ja) 1995-02-06 1996-08-30 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 電源装置及び電源供給方法
EP0741447A3 (en) 1995-05-04 1997-04-16 At & T Corp Method and device for controlling a synchronous rectifier converter circuit
EP0744816B1 (en) 1995-05-26 2000-09-20 AT&T IPM Corp. Power factor control for switched mode rectifiers
JP2795217B2 (ja) 1995-06-01 1998-09-10 日本電気株式会社 同期整流方式コンバータ
US5691629A (en) 1995-07-13 1997-11-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Non-volatile power supply having energy efficient DC/DC voltage converters with a small storage capacitor
US5631822A (en) 1995-08-24 1997-05-20 Interpoint Corporation Integrated planar magnetics and connector
US5638262A (en) 1995-09-07 1997-06-10 Dell Usa L.P. Method and apparatus for providing isolated power sourced from bleeder current
JP2806320B2 (ja) 1995-09-13 1998-09-30 日本電気株式会社 同期整流回路
US5694303A (en) 1995-11-07 1997-12-02 Interpoint Corporation Semi-regulated power supply using forward converter leakage energy
US5694366A (en) 1996-05-01 1997-12-02 Micron Quantum Devices, Inc. OP amp circuit with variable resistance and memory system including same
DE19637211C2 (de) 1996-09-12 1999-06-24 Siemens Matsushita Components Einrichtung zur Abführung von Wärme von Ferritkernen induktiver Bauelemente
US5831418A (en) 1996-12-03 1998-11-03 Fujitsu Ltd. Step-up/down DC-to-DC converter
SE9704413D0 (sv) 1997-02-03 1997-11-28 Asea Brown Boveri Krafttransformator/reaktor
KR100229507B1 (ko) 1997-02-21 1999-11-15 윤종용 이상전압 보호기능을 갖는 스위칭 모드 전원공급기
CN2307390Y (zh) 1997-07-13 1999-02-10 桂斌 交流大范围、高精度全自动稳压器
US5991171A (en) 1998-02-05 1999-11-23 Pi Electronics (H.K.) Ltd. DC-to-DC converters
US6099677A (en) 1998-02-13 2000-08-08 Merrimac Industries, Inc. Method of making microwave, multifunction modules using fluoropolymer composite substrates
TW416067B (en) 1998-02-27 2000-12-21 Tdk Corp Pot-core components for planar mounting
US6043705A (en) 1998-03-25 2000-03-28 Lucent Technologies Inc. Boost converter having extended holdup time and method of operation
US6169674B1 (en) 1998-03-26 2001-01-02 Southwest Electric Company Transformer, system and method to control harmonic distortion
US5963438A (en) 1998-04-13 1999-10-05 Virginia Power Technologies, Inc. Bi-directional magnetic isolator
US6081432A (en) 1998-05-26 2000-06-27 Artesyn Technologies, Inc. Active reset forward converter employing synchronous rectifiers
US6101104A (en) 1998-06-04 2000-08-08 Hughes Electronics Corporation Predictive threshold synchronous rectifier control
JP3607094B2 (ja) 1998-09-10 2005-01-05 シャープ株式会社 同期発振回路
AT408294B (de) 1998-09-30 2001-10-25 Siemens Ag Oesterreich Sperrwandler
US6091616A (en) 1998-10-21 2000-07-18 Lucent Technologies Inc. Drive compensation circuit for synchronous rectifier and method of operating the same
US6038148A (en) 1998-12-11 2000-03-14 Ericsson, Inc. Self-driven synchronous rectification scheme
US6157282A (en) 1998-12-29 2000-12-05 Square D Company Transformer cooling method and apparatus therefor
US6157180A (en) 1999-03-04 2000-12-05 National Semiconductor Corporation Power supply regulator circuit for voltage-controlled oscillator
US6304463B1 (en) 1999-05-07 2001-10-16 Power-One, Inc. Single-ended forward converter circuit with quasi-optimal resetting for synchronous rectification
WO2001001553A1 (en) 1999-06-25 2001-01-04 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Dynamically-switched power converter
JP4285843B2 (ja) 1999-07-21 2009-06-24 新日鐵住金ステンレス株式会社 曲げ加工時の形状凍結性に優れたフェライト系ステンレス鋼とその製造方法
JP3394509B2 (ja) 1999-08-06 2003-04-07 株式会社リコー 定電圧電源
DE19944741C2 (de) 1999-09-17 2001-09-13 Siemens Ag Monolitisch integrierter Transformator
CN1101989C (zh) 1999-12-27 2003-02-19 艾默生网络能源有限公司 Dc/dc变换器的自驱动电路
US6456511B1 (en) 2000-02-17 2002-09-24 Tyco Electronics Corporation Start-up circuit for flyback converter having secondary pulse width modulation
US6492890B1 (en) 2000-03-10 2002-12-10 Koninkijlike Philips Electronics N.V. Method and apparatus for cooling transformer coils
US6487097B2 (en) 2000-03-16 2002-11-26 Altel Technology Feedforward clamping applied to the control voltage in switch mode power supplies (SMPS)
JP3510178B2 (ja) 2000-03-29 2004-03-22 株式会社日立製作所 直流電源装置及びその制御回路
JP3933373B2 (ja) 2000-06-15 2007-06-20 株式会社東芝 整流器及び変圧器
US6335872B1 (en) 2000-07-14 2002-01-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. Nine-phase transformer
US6697955B1 (en) 2000-07-20 2004-02-24 International Business Machines Corporation Method and apparatus for using an energy reserve to provide voltage to a power factor correction circuit in the event of a power interuption
US6198647B1 (en) 2000-07-28 2001-03-06 Rockwell Technologies, Llc Twelve-phase transformer configuration
KR100511894B1 (ko) 2000-08-18 2005-09-02 매그나칩 반도체 유한회사 오프셋 보정회로
US6320768B1 (en) 2000-10-06 2001-11-20 Texas Instruments Incorporated Power supply pulse width modulation (PWM) control system
US6504497B2 (en) 2000-10-30 2003-01-07 Delta Electronics, Inc. Hold-up-time extension circuits
US6472852B1 (en) 2000-11-02 2002-10-29 Semtech Corporation Resonant buck-type voltage converter using swinging inductance
US6426884B1 (en) 2000-11-06 2002-07-30 Ericsson, Inc. Reducing reverse currents in a synchronous rectifier circuit
US6343026B1 (en) 2000-11-09 2002-01-29 Artesyn Technologies, Inc. Current limit circuit for interleaved converters
US6490183B2 (en) 2000-12-29 2002-12-03 Ericsson, Inc. Method and apparatus for minimizing negative current build up in DC-DC converters with synchronous rectification
US6545534B1 (en) 2001-02-13 2003-04-08 Analog Devices, Inc. Low voltage variable gain amplifier with constant input impedance and adjustable one-pole filtering characteristic
TW513834B (en) 2001-03-30 2002-12-11 Delta Electronics Inc Failure protection device of parallel type power supply
US6469478B1 (en) 2001-04-23 2002-10-22 Artesyn Technologies, Inc. Multiple output power supply including one regulated converter and at least one semi-regulated converter
JP3949390B2 (ja) 2001-05-08 2007-07-25 新電元工業株式会社 同期整流回路
US6583660B2 (en) 2001-05-25 2003-06-24 Infineon Technologies Ag Active auto zero circuit for time continuous open loop amplifiers
FR2826523B1 (fr) 2001-06-25 2003-12-19 Cit Alcatel Redresseur synchrone auto-commande
EP1415387A4 (en) 2001-07-05 2006-08-23 Power One Inc METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING SYNCHRONOUS RECTIFIER OF A CURRENT TRANSFORMER
JP3548826B2 (ja) 2001-09-07 2004-07-28 株式会社村田製作所 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
US6760235B2 (en) 2001-09-13 2004-07-06 Netpower Technologies, Inc. Soft start for a synchronous rectifier in a power converter
US6618274B2 (en) 2001-10-09 2003-09-09 Innoveta Technologies Synchronous rectifier controller to eliminate reverse current flow in a DC/DC converter output
JP3639249B2 (ja) 2001-12-04 2005-04-20 株式会社モステック アルファ巻コイルの製造方法、製造装置
US6664660B2 (en) 2002-01-04 2003-12-16 Delta Electronics, Inc. Parallel power supply system with over-voltage protection circuit
US6563719B1 (en) 2002-04-09 2003-05-13 Bel-Fuse, Inc. Self-driven synchronous rectification scheme
US6734775B2 (en) 2002-04-29 2004-05-11 Yu-Lin Chung Transformer structure
US6798177B1 (en) 2002-10-15 2004-09-28 Arques Technology, Inc. Boost-buck cascade converter for pulsating loads
US6952130B2 (en) 2002-12-31 2005-10-04 Texas Instruments Incorporated Compensation of offset drift with temperature for operational amplifiers
US7145268B2 (en) 2002-12-31 2006-12-05 The Boeing Company Fault-tolerant three-level inverter
EP1437823B1 (en) 2003-01-08 2012-12-12 Continental Automotive GmbH Wide input range, DC-DC voltage-switching converter regulator device with boost and buck modes
US6922041B2 (en) 2003-02-28 2005-07-26 Sipex Corporation Apparatus for and method of adjusting a switching regulator output for a circuit having a pre-charge voltage
US6850044B2 (en) 2003-03-13 2005-02-01 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Hybrid regulator with switching and linear sections
US6891357B2 (en) 2003-04-17 2005-05-10 International Business Machines Corporation Reference current generation system and method
US6850048B2 (en) 2003-05-02 2005-02-01 Potentia Semiconductor, Inc. Power supply controller
US7253680B2 (en) 2003-05-21 2007-08-07 World Energy Labs (2), Inc. Amplifier system with current-mode servo feedback
US7012413B1 (en) 2003-08-01 2006-03-14 Tyco Electronics Power Systems, Inc. Controller for a power factor corrector and method of regulating the power factor corrector
GB2420666B (en) 2003-08-08 2007-01-03 Astec Int Ltd A circuit for maintaining hold-up time while reducing bulk capacitor size and improving efficiency in a power supply
TWI350046B (en) 2003-08-18 2011-10-01 Mks Instr Inc System and method for controlling the operation of a power supply
US7183727B2 (en) 2003-09-23 2007-02-27 Microsemi Corporation Optical and temperature feedbacks to control display brightness
US7408796B2 (en) 2003-11-04 2008-08-05 International Rectifier Corporation Integrated synchronous rectifier package
KR100549621B1 (ko) 2003-11-25 2006-02-03 주식회사 하이닉스반도체 셀프 리프래쉬용 오실레이터
JP3787785B2 (ja) 2003-12-25 2006-06-21 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP4791700B2 (ja) 2004-03-29 2011-10-12 株式会社リコー 半導体装置、半導体装置の調整方法および電子装置
WO2005101632A1 (en) 2004-04-13 2005-10-27 Commergy Technologies Limited Ac/dc converter comprising plural converters in cascade
DE102004021107A1 (de) 2004-04-29 2005-11-24 Bosch Rexroth Ag Flüssigkeitskühlung für Eisenkern und Wicklungspakete
JP2005328599A (ja) 2004-05-12 2005-11-24 Koninkl Philips Electronics Nv チャージポンプ回路及びこれを備えた電子回路並びにチャージポンプ回路の駆動方法
US7095215B2 (en) 2004-06-04 2006-08-22 Astec International Limited Real-time voltage detection and protection circuit for PFC boost converters
JP2006006004A (ja) 2004-06-16 2006-01-05 Ricoh Co Ltd 昇降圧型ｄｃ−ｄｃコンバータ
EP1787304A1 (en) 2004-08-10 2007-05-23 Crompton Greaves Limited Compact dry transformer
US20060039172A1 (en) 2004-08-23 2006-02-23 International Rectifier Corporation Circuit to improve capacitor hold-up time in a converter circuit
US7212406B2 (en) 2004-09-01 2007-05-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. Cooling of electrical components with split-flow closed-end devices
US7129808B2 (en) 2004-09-01 2006-10-31 Rockwell Automation Technologies, Inc. Core cooling for electrical components
US7304828B1 (en) 2004-09-22 2007-12-04 Shvartsman Vladimir A Intelligent solid state relay/breaker
JP4628056B2 (ja) 2004-09-30 2011-02-09 富士通セミコンダクター株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータの制御回路、およびその制御方法
US7224590B2 (en) 2004-09-30 2007-05-29 Acbol Polytech Inc. Forward converter with synchronous rectifier and reverse current control
US7164584B2 (en) 2004-10-19 2007-01-16 Honeywell International Inc. Modular heatsink, electromagnetic device incorporating a modular heatsink and method of cooling an electromagnetic device using a modular heatsink
JP4321818B2 (ja) 2004-11-30 2009-08-26 Ｔｄｋ株式会社 トランス
US20060132105A1 (en) 2004-12-16 2006-06-22 Prasad Atluri R Controlling inrush current
TW200703853A (en) 2005-03-17 2007-01-16 Int Rectifier Corp POL system architecture with analog bus
JP2006262646A (ja) 2005-03-17 2006-09-28 Ricoh Co Ltd 降圧型スイッチングレギュレータ
US7502238B2 (en) 2005-03-31 2009-03-10 Rockwell Automation Technologies, Inc. Rectifier for reducing current harmonics from unbalanced source
JP2006288156A (ja) 2005-04-04 2006-10-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP2007027895A (ja) 2005-07-12 2007-02-01 Rohm Co Ltd 電流電圧変換回路、それを用いた消費電力検出回路および電子機器
WO2007018227A1 (ja) 2005-08-11 2007-02-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. 絶縁型スイッチング電源装置
US7616464B2 (en) 2005-08-16 2009-11-10 Astec International Limited Reverse current control system for a power converter
WO2007029594A1 (ja) 2005-09-08 2007-03-15 Sumida Corporation コイル装置、複合コイル装置、及びトランス装置
KR100692557B1 (ko) 2005-09-27 2007-03-13 삼성전자주식회사 에너지 절감형 스위칭 전원장치 및 그의 에너지 절감방법
JP4774904B2 (ja) 2005-10-18 2011-09-21 サンケン電気株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
WO2007048112A2 (en) 2005-10-19 2007-04-26 The Raymond Corporation Lift truck with hybrid power source
WO2007046195A1 (ja) 2005-10-19 2007-04-26 Murata Manufacturing Co., Ltd. 同期整流型フォワードコンバータ
US7286376B2 (en) 2005-11-23 2007-10-23 System General Corp. Soft-switching power converter having power saving circuit for light load operations
JP4882706B2 (ja) 2005-11-30 2012-02-22 富士電機株式会社 演算増幅器を含むアナログ回路の入出力特性測定装置及び演算増幅器を含むアナログ回路の入出力特性測定方法
US7616459B2 (en) 2005-12-07 2009-11-10 Active-Semi, Inc. System and method for a primary feedback switched mode power supply
US7495420B2 (en) 2006-01-05 2009-02-24 Micrel, Inc. LDO with slaved switching regulator using feedback for maintaining the LDO transistor at a predetermined conduction level
JP4069945B2 (ja) 2006-01-05 2008-04-02 ダイキン工業株式会社 整流回路及び三相整流装置
US7577539B2 (en) 2006-01-12 2009-08-18 Zmd America Inc. Sensor interface and sensor calibration technique
US8233293B2 (en) 2006-01-19 2012-07-31 Astec International Limited Reverse current protection for power converters having synchronous rectifiers
JP4851803B2 (ja) 2006-02-10 2012-01-11 株式会社東芝 冷蔵庫のｄｃ電源装置
KR100806686B1 (ko) 2006-06-12 2008-02-27 삼성전기주식회사 출력전력 제어회로를 포함한 스위칭 전원장치
US7564706B1 (en) 2006-06-23 2009-07-21 Edward Herbert Power factor corrected single-phase AC-DC power converter using natural modulation
US7515005B2 (en) 2006-06-30 2009-04-07 O2Micro International Ltd. Variable frequency multi-phase oscillator
KR101325571B1 (ko) 2006-07-28 2013-11-06 삼성전자주식회사 전원공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치
US7595687B2 (en) 2006-07-31 2009-09-29 Wisconsin Alumni Research Foundation Apparatus and method for reducing EMI generated by a power conversion device
TWI344255B (en) 2006-09-01 2011-06-21 Delta Electronics Inc Synchronous rectifier forward converter with reverse current suppressor
JP5125066B2 (ja) 2006-11-10 2013-01-23 富士通セミコンダクター株式会社 同期整流型ｄｃ−ｄｃコンバータの制御回路、同期整流型ｄｃ−ｄｃコンバータ及びその制御方法
KR100834744B1 (ko) 2006-12-20 2008-06-05 삼성전자주식회사 다층의 대칭형 헬리컬 인덕터
US7812579B2 (en) 2006-12-30 2010-10-12 Advanced Analogic Technologies, Inc. High-efficiency DC/DC voltage converter including capacitive switching pre-converter and up inductive switching post-regulator
US7884317B2 (en) 2007-01-03 2011-02-08 Leco Corporation Base line restoration circuit
KR100886351B1 (ko) 2007-01-24 2009-03-03 삼성전자주식회사 변압기 및 밸룬
JP2008185398A (ja) 2007-01-29 2008-08-14 Denso Corp 圧力センサ
GB0702997D0 (en) 2007-02-16 2007-03-28 Rolls Royce Plc A cooling arrangement of an electrical machine
US7719351B2 (en) 2007-05-17 2010-05-18 National Semiconductor Corporation Autozeroing current feedback instrumentation amplifier
US7629860B2 (en) 2007-06-08 2009-12-08 Stats Chippac, Ltd. Miniaturized wide-band baluns for RF applications
JP5030216B2 (ja) 2007-06-20 2012-09-19 日置電機株式会社 電流電圧変換回路
US7893804B2 (en) 2007-06-27 2011-02-22 Rockwell Automation Technologies, Inc. Electric coil and core cooling method and apparatus
FI120219B (fi) 2007-06-29 2009-07-31 Abb Oy Jäähdytyselementti
US8040699B2 (en) 2007-07-09 2011-10-18 Active-Semi, Inc. Secondary side constant voltage and constant current controller
JP5201388B2 (ja) 2007-09-26 2013-06-05 横河電機株式会社 同期整流駆動回路
JP2009100120A (ja) 2007-10-15 2009-05-07 Denso Corp 差動増幅回路およびその製造方法
JP5012404B2 (ja) 2007-10-19 2012-08-29 株式会社村田製作所 同期整流型ｄｃ−ｄｃコンバータ
US20090128110A1 (en) 2007-11-16 2009-05-21 Micrel, Inc. Compact Frequency Compensation Circuit And Method For A Switching Regulator Using External Zero
US7830684B2 (en) 2007-12-12 2010-11-09 Lineage Power Corporation Reverse biasing active snubber
JP4720821B2 (ja) 2007-12-14 2011-07-13 ミツミ電機株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータおよび電源制御用半導体集積回路
EP2075910A1 (en) 2007-12-28 2009-07-01 Varian B.V. Instrumentation amplification with input offset adjustment
GB0725316D0 (en) 2007-12-28 2008-02-06 Nokia Corp A controller
KR101378568B1 (ko) 2008-01-04 2014-03-27 페어차일드코리아반도체 주식회사 동기 정류 회로
US7764516B2 (en) 2008-02-21 2010-07-27 System General Corporation Method and apparatus of providing synchronous regulation circuit for offline power converter
US7760015B2 (en) 2008-03-13 2010-07-20 Exar Corporation Combination offset voltage and bias current auto-zero circuit
US7888919B2 (en) 2008-03-20 2011-02-15 International Business Machines Corporation Apparatus, system, and method for an adaptive high efficiency switching power supply
US7705575B2 (en) 2008-04-10 2010-04-27 Spectralinear, Inc. Standby regulator
US20090273431A1 (en) 2008-05-02 2009-11-05 John Shirley Hurst Lower cost continuous flux path transformer core and method of manufacture
US7847519B2 (en) 2008-05-09 2010-12-07 Neotec Semiconductor Ltd. Smart battery protector with impedance compensation
CN201219235Y (zh) 2008-05-13 2009-04-08 东莞市光华实业有限公司 降低ups往电网泄放谐波的装置
JP5422922B2 (ja) 2008-05-29 2014-02-19 富士電機株式会社 同期整流型ｄｃ−ｄｃコンバータの逆流防止回路
US8067992B2 (en) 2008-06-06 2011-11-29 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Temperature compensation circuit and method
US7876060B2 (en) 2008-06-10 2011-01-25 Osram Sylvania Inc. Multi-lamps instant start electronic ballast
US7742318B2 (en) 2008-06-10 2010-06-22 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Multi-element resonant converters
US20090321046A1 (en) 2008-06-30 2009-12-31 Alcatel-Lucent Technologies Inc. Flow diverters to enhance heat sink performance
US20090321045A1 (en) 2008-06-30 2009-12-31 Alcatel-Lucent Technologies Inc. Monolithic structurally complex heat sink designs
ATE531120T1 (de) 2008-07-07 2011-11-15 St Ericsson Sa Spannungswandler
US20100008112A1 (en) 2008-07-09 2010-01-14 Feng Frank Z Interphase transformer
TWI368837B (en) 2008-07-16 2012-07-21 Acbel Polytech Inc Ac to dc power converter with hold up time function
US8102162B2 (en) 2008-07-30 2012-01-24 Intersil Americas Inc. Buck controller having integrated boost control and driver
US8279631B2 (en) 2008-08-05 2012-10-02 Active-Semi, Inc. Limiting primary peak charge to control output current of a flyback converter
US8373403B1 (en) 2008-08-08 2013-02-12 Power-One, Inc. Circuit for controlling synchronous rectifiers during start-up into pre-biased output voltage
US8520415B1 (en) 2008-11-13 2013-08-27 Marvell International Ltd. Multi-function feedback using an optocoupler
JP5363075B2 (ja) 2008-11-13 2013-12-11 セイコーインスツル株式会社 センサ回路
US8299732B2 (en) 2009-01-15 2012-10-30 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power conversion system and method
US8138734B2 (en) 2009-04-06 2012-03-20 Monolithic Power Systems, Inc. Accurate current limit for peak current mode DC-DC converter
CN201430054Y (zh) 2009-06-25 2010-03-24 青岛云路新能源科技有限公司 设置冷却装置的变压器或电抗器
JP5316823B2 (ja) 2009-09-11 2013-10-16 株式会社村田製作所 Ｐｆｃコンバータ
US20120268227A1 (en) 2009-09-24 2012-10-25 Jeremy Howes Embedded cooling of wound electrical components
US8350659B2 (en) 2009-10-16 2013-01-08 Crane Electronics, Inc. Transformer with concentric windings and method of manufacture of same
US20110090038A1 (en) 2009-10-16 2011-04-21 Interpoint Corporation Transformer having interleaved windings and method of manufacture of same
TWI414119B (zh) 2009-10-30 2013-11-01 Delta Electronics Inc 電源供應器以及具有複數個電源供應器之供電系統
US8243481B2 (en) 2009-11-04 2012-08-14 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power transformer and power converter incorporating same
JP5420433B2 (ja) 2010-01-14 2014-02-19 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置および電源装置
US8710820B2 (en) 2010-03-31 2014-04-29 Crane Electronics, Inc. Switched capacitor hold-up scheme for constant boost output voltage
JP4950320B2 (ja) 2010-04-16 2012-06-13 Ｔｄｋラムダ株式会社 スイッチング電源装置
US8552589B2 (en) 2010-05-14 2013-10-08 Schneider Electric It Corporation Digital control method for operating the UPS systems in parallel
CN102971949B (zh) 2010-06-10 2016-01-06 沙夫纳Emv股份公司 谐波消除相间磁性装置
CN101895207A (zh) 2010-06-28 2010-11-24 华为技术有限公司 控制电路及方法、电源装置
CN102332826B (zh) 2010-07-13 2013-11-13 昂宝电子（上海）有限公司 用于反激式电源变换器的初级侧感测和调整的系统和方法
TWI441434B (zh) 2010-08-31 2014-06-11 Anpec Electronics Corp 穩定轉換脈波調變模式之電流式升壓轉換器
US8810214B2 (en) 2010-09-30 2014-08-19 Nxp B.V. Multi-mode power supply circuit with a normal operational mode and a pass-through operational mode and a method for operating the multi-mode power supply circuit
GB2484524A (en) 2010-10-14 2012-04-18 Powervation Ltd Pin programming a power supply controller
KR101822067B1 (ko) 2010-10-28 2018-03-08 페어차일드코리아반도체 주식회사 Ｌｅｄ 발광 장치
JP5853366B2 (ja) 2010-12-24 2016-02-09 富士通株式会社 電源装置、情報処理装置
WO2012100810A1 (en) 2011-01-24 2012-08-02 Schaffner Emv Ag A cooling component for a transformer comprising ceramic
EP2678930B1 (en) 2011-02-24 2020-04-08 Crane Electronics, Inc. Ac/dc power conversion system and method of manufacture of same
US8929103B2 (en) * 2011-03-23 2015-01-06 Pai Capital Llc Integrated magnetics with isolated drive circuit
CN102201749A (zh) 2011-06-28 2011-09-28 江苏华鹏变压器有限公司 三相48脉波整流变压器
US8824167B2 (en) 2011-07-18 2014-09-02 Crane Electronics, Inc. Self synchronizing power converter apparatus and method suitable for auxiliary bias for dynamic load applications
US8885308B2 (en) 2011-07-18 2014-11-11 Crane Electronics, Inc. Input control apparatus and method with inrush current, under and over voltage handling
US20130021008A1 (en) 2011-07-18 2013-01-24 Robert Jay Hume Power converter apparatus and method with compensation for light load conditions
US8890630B2 (en) 2011-07-18 2014-11-18 Crane Electronics, Inc. Oscillator apparatus and method with wide adjustable frequency range
US8829868B2 (en) 2011-07-18 2014-09-09 Crane Electronics, Inc. Power converter apparatus and method with output current sensing and compensation for current limit/current share operation
US8570006B2 (en) 2011-07-21 2013-10-29 Intersil Americas Inc. Device and method for controlling a buck-boost converter
CN102904437B (zh) 2011-07-25 2014-08-20 台达电子企业管理（上海）有限公司 用于电源转换器的维持时间延长电路
US20130049918A1 (en) 2011-08-25 2013-02-28 Futurewei Technologies, Inc. Common Mode Choke Apparatus and Method
KR20130026714A (ko) 2011-09-06 2013-03-14 주식회사 동아일렉콤 Ｌｌｃ 공진형 하프브릿지 컨버터용 동기정류기 구동회로
TWI450287B (zh) 2012-01-20 2014-08-21 Acbel Polytech Inc transformer
US9888568B2 (en) 2012-02-08 2018-02-06 Crane Electronics, Inc. Multilayer electronics assembly and method for embedding electrical circuit components within a three dimensional module
US8873263B2 (en) 2012-04-17 2014-10-28 Hamilton Sunstrand Corporation Dual-input 18-pulse autotransformer rectifier unit for an aircraft AC-DC converter
US8866551B2 (en) 2012-09-10 2014-10-21 Crane Electronics, Inc. Impedance compensation for operational amplifiers used in variable environments
CN103779043B (zh) 2012-10-25 2017-09-26 台达电子企业管理（上海）有限公司 大功率电磁组件
TWI473397B (zh) 2012-11-01 2015-02-11 Luxmill Electronic Co Ltd 應用於電源轉換器之電流控制電路及其控制方法
US8764247B2 (en) 2012-11-07 2014-07-01 Palo Alto Research Center Incorporated LED bulb with integrated thermal and optical diffuser
CN102983745B (zh) 2012-12-12 2015-04-08 华为技术有限公司 一种电压调节方法、预稳压电源电路及系统
CN103051184A (zh) 2012-12-12 2013-04-17 青岛联盟电子仪器有限公司 一种升压电路
JP6055306B2 (ja) 2012-12-27 2016-12-27 川崎重工業株式会社 リアクトル
US9722498B2 (en) 2013-01-10 2017-08-01 Alcatel Lucent Control circuit for switching power converters with synchronous rectifiers
US9438127B2 (en) 2013-03-11 2016-09-06 Analog Devices Global Reverse current control for an isolated power supply having synchronous rectifiers
US9300214B2 (en) 2013-03-15 2016-03-29 Power-One, Inc. Multiphase converter with active and passive internal current sharing
US9343964B2 (en) 2013-03-29 2016-05-17 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. I2 average current mode (ACM) control for switching power converters
CN103414334B (zh) 2013-08-19 2015-12-23 南京理工大学 PF为1的长寿命DCM Boost PFC变换器
WO2015069216A1 (en) 2013-11-05 2015-05-14 Halliburton Energy Services Inc. Bulk capacitor charging circuit for mud pulse telemetry device
WO2015077490A1 (en) 2013-11-20 2015-05-28 Carl Schalansky Method of using additive materials for production of fluid flow channels
CN103596343A (zh) 2013-11-29 2014-02-19 昆山泰顺自动化设备有限公司 Led驱动的反馈控制电路
US9887564B2 (en) 2014-02-13 2018-02-06 Infineon Technologies Austria Ag Switched mode power supply circuit
CN103944374A (zh) * 2014-04-25 2014-07-23 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 原边反馈的pfc恒压驱动控制电路及控制方法
US9041378B1 (en) 2014-07-17 2015-05-26 Crane Electronics, Inc. Dynamic maneuvering configuration for multiple control modes in a unified servo system
US9831768B2 (en) 2014-07-17 2017-11-28 Crane Electronics, Inc. Dynamic maneuvering configuration for multiple control modes in a unified servo system
US9768703B2 (en) 2014-12-31 2017-09-19 Apple Inc. Shoot-through prevention in switched-mode power supplies
US9379621B1 (en) * 2015-01-28 2016-06-28 Microchip Technology Incorporated Digital slope compensation for peak current controlled converters
US9230726B1 (en) 2015-02-20 2016-01-05 Crane Electronics, Inc. Transformer-based power converters with 3D printed microchannel heat sink
US9160228B1 (en) 2015-02-26 2015-10-13 Crane Electronics, Inc. Integrated tri-state electromagnetic interference filter and line conditioning module
US9293999B1 (en) 2015-07-17 2016-03-22 Crane Electronics, Inc. Automatic enhanced self-driven synchronous rectification for power converters
US9780635B1 (en) 2016-06-10 2017-10-03 Crane Electronics, Inc. Dynamic sharing average current mode control for active-reset and self-driven synchronous rectification for power converters
US9735566B1 (en) 2016-12-12 2017-08-15 Crane Electronics, Inc. Proactively operational over-voltage protection circuit
US9742183B1 (en) 2016-12-09 2017-08-22 Crane Electronics, Inc. Proactively operational over-voltage protection circuit
US9979285B1 (en) * 2017-10-17 2018-05-22 Crane Electronics, Inc. Radiation tolerant, analog latch peak current mode control for power converters

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4482945A (en) * 1982-11-29 1984-11-13 Westinghouse Electric Corp. Transformer for low distortion rectifier system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI812372B (zh) * 2021-08-03 2023-08-11 美商格蘭電子公司 脈寬調變電路

Also Published As

Publication number Publication date
TW202038265A (zh) 2020-10-16
US10425080B1 (en) 2019-09-24
CN111146948B (zh) 2023-12-01
CN111146948A (zh) 2020-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI733198B (zh) 用於輻射容錯主動驅動同步電源轉換器之磁性峰值電流模式控制
US8520414B2 (en) Controller for a power converter
US9966837B1 (en) Power converter with circuits for providing gate driving
CN109314468B (zh) 用于电力转换器的有源复位和自驱动同步整流的动态共享平均电流模式控制
TWI740837B (zh) 自動增強自驅動同步整流控制電路、主動箝位順向轉換器及主動箝位功率轉換器
US8488355B2 (en) Driver for a synchronous rectifier and power converter employing the same
US9595861B2 (en) Power switching converter
US8665611B2 (en) Controller for a resonant switched-mode power converter
Sun et al. A comparison review of the resonant gate driver in the silicon MOSFET and the GaN transistor application
US20100188876A1 (en) Controller for a Power Converter
US20030048643A1 (en) Method and circuit for start up in a power converter
JP2010067985A (ja) 単方向金属酸化膜半導体電界効果トランジスターとその応用
US7397290B2 (en) Method and relative circuit for generating a control voltage of a synchronous rectifier
TWI709296B (zh) 用於電源轉換器之峰值電流模式控制(pcmc)之控制器及包含其之電源轉換器
WO2017147790A1 (en) Switch mode power supplies including primary side clamping circuits controlled based on secondary side signals
US4524413A (en) AC rectifier having semi-conductor active rectifying element
US7248093B2 (en) Bipolar bootstrap top switch gate drive for half-bridge semiconductor power topologies
US20200328684A1 (en) Switching Converter
JP4385090B2 (ja) 整流回路および電圧変換回路
Asghari et al. Synchronous rectifier driving circuit based on voltage‐driven method with energy recovery
McNeill et al. Synchronous rectification technique for high-voltage single-ended power converters
JP2000224848A (ja) 同期整流器を使用した非対称フライバック回路
CN117546398A (zh) 降压转换器中的零电压切换
KR100327051B1 (ko) 동기 정류기를 사용한 비대칭 플라이백 회로
Benson et al. Voltage-scaled integrated circuit technologies enable a new generation of power supply control IC's