功率变换器.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102835012 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 5 0 1 2 A *CN102835012A* (21)申请号 201080007474.9 (22)申请日 2010.12.03 H02M 3/28(2006.01) H02M 3/335(2006.01) (71)申请人华为技术有限公司 地址 518129 广东省深圳市龙岗区坂田华为 总部办公楼 (72)发明人麦克格林 格罗弗维特特瑞克巴斯 菲利普鲁道夫 (54) 发明名称 功率变换器 (57) 摘要 本发明涉及用于DC/DC或AC/DC变换的功 率变换器，所述功率变换。

2、器(PC)具有由变压器 (TX1)分隔的原边和副边，所述原边被连接到所 述变压器(TX1)的原边线圈，且是所述功率变换 器的输入电路，且所述副边被连接到所述变压器 (TX1)的副边线圈，且是所述功率变换器(PC)的 输出电路，所述功率变换器(PC)还包括连接到 所述副边的至少一个有源箝位电路(ACC)；所述 至少一个有源箝位电路(ACC)包括：第一电容器 (C1)，所述第一电容器(C1)以串联的方式与所述 开关(S1)和二极管(D1)的并联组合相连接；以 及第二电容器(C2)，所述第二电容(C2)以并联的 方式与所述的以串联方式相连接的所述第一电容 器(C1)及所述开关(S1)和二极管(D1)。

3、的并联组 合相连接。 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.08.18 (86)PCT申请的申请数据 PCT/CN2010/079419 2010.12.03 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/071735 EN 2012.06.07 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书7页 附图7页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 7 页 附图 7 页 1/3页 2 1.用于DC/DC或AC/DC变换的功率变换器，所述功率变换器(PC)具有由变压器(TX1) 分隔的原边和副边，所述原边被连接到所述变压器(TX1)的原边线圈作为。

4、所述功率变换 器的输入电路，且所述副边被连接到所述变压器(TX1)的副边线圈作为所述功率变换器 (PC)的输出电路，所述功率变换器(PC)还包括连接到所述副边的至少一个有源箝位电路 (ACC)，其特征在于，所述至少一个有源箝位电路(ACC)包括： 第一电容器(C1)，所述第一电容器(C1)以串联的方式与所述开关(S1)和二极管(D1) 的并联组合相连接；以及 第二电容器(C2)，所述第二电容(C2)以并联的方式与所述的以串联方式相连接的所 述第一电容器(C1)及所述开关(S1)和二极管(D1)的并联组合相连接。 2.根据权利要求1的功率变换器，其特征在于，所述有源箝位电路(ACC)还包括： 被。

5、连接到所述第一电容器(C1)和所述第二电容器(C2)的第一节点(1；1)， 被连接到所述第一电容器(C1)、所述开关(S1)和所述二极管(D1)的阳极的第二节点 (2；2)，以及 被连接到所述开关(S1、所述二极管(D1)的阴极和所述第二电容器(C2)的第三节点 (3；3)。 3.根据权利要求2的功率变换器，其特征在于，所述第一节点(1；1)被连接到所述 副边线圈(10)的第一节点，且所述第三节点(3；3)被连接到所述副边的低欧姆节点。 4.根据权利要求2或3的功率变换器，其特征在于，包括第一(ACC1)和第二有源箝位 电路(ACC2)，其中： 所述第一有源箝位电路(ACC1)的第一节点(1)。

6、被连接到所述副边线圈的第一节点 (10)，以及 所述第二有源箝位电路(ACC2)的第一节点(1)被连接到所述副边线圈的第二节点 (11)。 5.根据权利要求4的功率变换器，其特征在于： 所述第一有源箝位电路的第三节点(3)被连接到所述副边的低欧姆节点，以及 所述第二有源箝位电路的第三节点(3)被连接到所述副边的低欧姆节点。 6.根据权利要求5的功率变换器，其特征在于，所述功率变换器(PC)被配置成电流倍 增器、全桥、回扫或正向拓扑结构。 7.根据权利要求1的功率变换器，其特征在于，所述副边线圈与电感L1串联，所述电感 L1是变换到所述副边的漏电感或变换到所述副边的所述漏电感加上至少一个外部电感。

7、。 8.根据权利要求7的功率变换器，其特征在于，所述第一电容器(C1)和所述电感L1形 成了具有谐振频率的谐振电路，其中C1是所述第一电容(C1)的值。 9.根据权利要求8的功率变换器，其特征在于，所述谐振频率f R 是所述功率变换器 (PC)的开关频率f S 的0.5-4.0倍，且优选为所述开关频率f S 的1.0-2.0倍。 10.根据权利要求7的功率变换器，其特征在于，所述第二电容(C2)的值C2取决于所 述电感L1、所述第一电容(C1)中的峰值电流IPK C1 、以及定义成所述功率变换器(PC)的输 入电压乘以所述变压器(TX1)的匝数比的电压V1。 11.根据权利要求10的功率变换器。

8、，其特征在于，所述第二电容(C2)的所述值C2由关 权 利 要 求 书CN 102835012 A 2/3页 3 系得出。 12.根据权利要求1的功率变换器，还包括至少一个原边开关(QA；QB；QC；QD)，其中： 所述至少一个原边开关(QA；QB；QC；QD)是所述至少一个有源箝位电路(ACC)的相应 开关，以及 所述至少一个有源箝位电路(ACC)被配置成与所述相应原边开关(QA；QB；QC；QD)被 接通和断开基本上同时地接通和断开。 13.根据权利要求12的功率变换器，其特征在于： 在所述至少一个相应的原边开关(QA；QB；QC；QD)被接通和断开后经历延时d所述至 少一个有源箝位电路(。

9、ACC)被接通和断开，以及 所述延时d小于所述至少一个相应原边开关(QA；QB；QC；QD)被接通时的时长TON，且 优选地小于TON/10。 14.根据权利要求1的功率变换器，其特征在于，所述开关(S1)和所述二极管(D1)的 所述并联组合是PMOS或NMOS晶体管。 15.根据权利要求1的功率变换器，其特征在于，所述开关(S1)是双极晶体管或IGBT 晶体管. 16.一种包括根据在先权利要求的任一项所述的至少一个功率变换器(PC)和至少一 个控制电路的系统，该控制电路被配置成用于控制所述功率变换器(PC)中的一个或多个 开关。 17.用于控制功率变换器(PC)中的至少一个有源箝位电路(AC。

10、C)的方法，所述功率变 换器(PC)具有由变压器(TX1)分隔的原边和副边； 所述原边被连接到所述变压器(TX1)的原边线圈且是所述功率变换器(PC)的输入电 路以及所述副边被连接到所述变压器(TX1)的副边线圈且是所述功率变换器(PC)的输出 电路； 所述功率变换器(PC)还包括连接到所述副边的至少一个有源箝位电路(ACC)和连接 到所述原边的至少一个原边开关(QA；QB；QC；QD)，其特征在于，所述至少一个有源箝位电 路(ACC)被配置成改变所述至少一个原边开关(QA；QB；QC；QD)中的电流波形的形状，使得 当所述相应的原边开关(QA；QB；QC；QD)被接通时所述电流波形高于当所述。

11、相应的原边开 关(QA；QB；QC；QD)被关断时的电流波形；其特征在于： 所述至少一个有源箝位电路(ACC)与所述至少一个原边开关(QA；QB；QC；QD)被接通 和关断基本上同时接通和关断。 18.根据权利要求17的方法，其中在所述至少一个相应的原边开关(QA；QB；QC；QD)被 接通和断开后经历延时d所述至少一个有源箝位电路(ACC)被接通和断开。 19.根据权利要求18的方法，其特征在于，所述延时d小于所述至少一个相应原边开关 (QA；QB；QC；QD)被接通时的时长TON，且优选地小于TON/10. 20.计算机程序，其特征在于代码手段，当其在计算机上运行时，引起所述计算机执行 根。

12、据权利要求17-19中的任一项的所述方法。 21.包括计算机可读介质和根据权利要求20的计算机程序产品，其特征在于，所述计 算机程序被包括在所述计算机可读介质中，且由来自以下组中的一个或多个组成：ROM(只 权 利 要 求 书CN 102835012 A 3/3页 4 读存储器)，PROM(可编程的ROM)，EPROM(可擦除的PROM)，闪存，EEPROM(电的EPROM)以 及硬盘驱动器。 权 利 要 求 书CN 102835012 A 1/7页 5 功率变换器 技术领域 0001 本发明涉及功率变换器，尤其涉及权利要求1的前序部分的功率变换器。此外，本 发明还涉及方法、系统、计算机程序和。

13、计算机程序产品。 背景技术 0002 图1展示了现有技术中的一功率变换器。图1中的功率变换器包括一原边和一副 边，所述的原边及所述的副边由包含形成在所述原边上初级线圈和形成在所述副边上的次 级线圈的变压器TX1分隔。所述原边和副边分别为所述功率变换器的输入和输出电路。此 外，该变压器TX1具有漏电感LL。 0003 而且，有源箝位电路(ACC)与图1中所示的功率变换器的原边连接。原边开关QA 也被连接到该原边且以控制信号A进行脉冲宽度调制(PWM)。该原边开关QA将输入电压 VIN切分，使得原边开关QA接通时输出滤波器的输入端(节点LOUT，QA2)的电压将等于 VINNS/NP(NS/NP是。

14、变压器TX1的匝数比且被定义成副边匝数NS与原边匝数NP之比)， 且当该原边开关QA关断时该电压为0。从而，功率变换器将输入电压VIN变换成输出电压 VOUT。 0004 图1中的电路还包括连接到副边的同步整流器QA1和QA2，以及由串联的电容C3 及电阻R2。由所述的串联的电容C3及电阻R2形成有损的RC缓冲器减小了功率变换器副 边的电压震荡。 0005 电感LOUT和电容COUT形成了功率变换器的均值输出滤波器。通过改变控制信号 A的占空比D，可以将输出电压VOUT调控为VOUTVIN(NS/NP)D。最后，将电阻RLOAD 连接到副边并作为提供所述输出电压VOUT的输出负载电阻。 000。

15、6 图2示出了根据现有技术的功率变换器中的ACC的控制逻辑，其中fS1/TS是 功率变换器的开关频率，且TS是时间周期。占空比D定义为DTON/TS，其中TON是原边 开关QA接通的时长。在图2中，当原边开关QA被关断时，QAC被接通，反之亦然。然而，应 当注意，在这种情况下，以PMOS晶体管实现ACC，这意味着，当将ACC的控制信号设为低时， ACC被接通。 0007 而且，根据现有技术的上述类型的功率变换器常常被用作开关模式电源 (Switched Mode Power Supplies，SMPS)。不同于线性电源，SMPS开关的传输晶体管非常 快速地(通常在50KHZ和1MHz之间)在全。

16、导通和全关断之间切换，这使得浪费的能量最小 化。通过改变比例D提供了电压调控。相比之下，线性电源必须耗散过多的电压来调控输 出。这种更高的效率是SMPS的主要优点。 0008 当在SMPS中将输入电压变换成输出电压时，主要的目标是以尽可能小的损耗进 行该功率变换。当高频SMPS中的半导体开关被分别接通和关断时，与之相关联的开关损耗 增加了SMPS的总损耗。正常情况下，由于通过开关的梯形电流波形的缘故，该关断损耗是 主要的，即在关断时电流更高。在接通期间，变压器TX1的漏电感限制了电流的导数即di/ dt，这使得在这种情况下接通损耗更小。 说 明 书CN 102835012 A 2/7页 6 0。

17、009 另一个问题是变压器的副边整流器由于漏电感导致的寄生电感所产生的电压瞬 态。这些暂态或电压尖峰迫使设计者使用更高的电压等级的半导体器件和有损缓冲器(限 制电压尖峰的电路，通常具有显著的额外损耗)，这也导致了功率变换器中的更高损耗。 0010 文件US 7,606,051示出了功率变换器电路中的完全箝位的耦合电感器。 发明内容 0011 本发明的目的是提供一种功率变换器，其完全或部分地解决了现有技术的功率变 换器的缺点和劣势。本发明的另一目标是提供一种与现有技术的功率变换器相比具有减少 的开关损耗的功率变换器。本发明的又一目的是提供一种替代性的解决方案，其用于使用 功率变换器解决功率变换的。

18、问题。 0012 根据本发明的一个方面，使用用于DC/DC或AC/DC变换的功率变换器实现了这些 目标，所述功率变换器具有由变压器分隔的原边和副边，所述原边被连接到所述变压器的 原边线圈且是所述功率变换器的输入电路，且所述副边被链接到所述变压器的副边线圈且 是所述功率变换器的输出电路，所述功率变换器还包括连接到所述副边的至少一个有源箝 位电路，所述至少一个有源箝位电位包括： 0013 -第一电容器(C1)，所述第一电容器(C1)以串联的方式与所述开关(S1)和二极 管(D1)的并联组合相连接；以及 0014 第二电容器(C2)，所述第二电容(C2)以并联的方式与所述的以串联方式相连接 的所述第。

19、一电容器(C1)及所述开关(S1)和二极管(D1)的并联组合相连接。 0015 在从属权利要求2-15中公开了以上功率变换器的实施例。 0016 根据本发明的另一个方面，用一个系统实现了这些目标。该系统包括至少一个上 述功率变换器和至少一个控制电路，该控制电路配置成控制所述功率变换器中的一个或更 多个开关。 0017 根据本发明的又一个方面，用一种方法实现了这些目标，该方法用于控制功率变 换器中的至少一个有源箝位电路，所述功率变换器具有由变压器分隔的原边和副边； 0018 所述原边被连接到所述变压器的原边线圈且是所述功率变换器的输入电路，且所 述副边被连接到所述变压器的副边线圈且是所述功率变换。

20、器的输出电路； 0019 所述功率变换器还包括连接到所述副边的至少一个有源箝位电路以及连接到所 述原边的至少一个相应的原边开关，其中所述至少一个有源箝位电路被配置成改变所述至 少一个相应的原边开关中的电流波形，使得当所述相应的原边开关被接通时所述电流波形 高于当所述相应的原边开关被关断时的电流波形；其中： 0020 所述至少一个有源箝位电路在与所述至少一个相应的原边开关被接通和关断时 基本上同时地被接通和关断。 0021 根据以上功率变换器的不同实施例，加以适当的修改，本发明的方法也可以做相 应的修改。 0022 本发明也涉及计算机程序和计算机程序产品，当在计算机上运行时，其使得计算 机执行该。

21、方法。而且，该发明涉及系统。 0023 本发明具有的一个优点在于以下事实：其改变了电流的波形，例如原边开关和副 边整流器中，所述的电流的波形在接通时较高而在关断时较低，由此减少了根据该发明的 说 明 书CN 102835012 A 3/7页 7 功率变换器的主要的关断损耗。与现有技术的功率变换器相比，本发明提供了更有效率的 功率变换，且可以实现96的效率。 0024 而且，也减少了副边的整流器上的电压应力，这意味着可以在副边的整流器上使 用较低的电压等级。整流器上的较低电压等级通常意味着在同步整流器的情况下三级管接 通时其上的较低电阻或二极管整流器的情况下较低的正向电压降。从而可以取得较高的效。

22、 率。 0025 从以下公开中可以清楚本发明的其他优点和应用。 附图说明 0026 附图意在解释清楚本发明的不同实施例，其中： 0027 图1示出了根据现有技术的功率变换器的例子； 0028 图2示出了根据现有技术的用于控制ACC的控制逻辑； 0029 图3示意地示出了根据本发明的ACC； 0030 图4示出了通过图3中的ACC的峰值电流与第二电容器C2的值C2的关系； 0031 图5示出了在ACC活跃的时间段中图3中的ACC上的电压和ACC中的电流； 0032 图6示出了第二电容器C2上的两个不同值C2的通过L1的电流波形； 0033 图7示出了根据本发明的PC的实施例-全桥原边和具有两个A。

23、CC的电流倍增器 副边； 0034 图8示出了用于控制图7中的PC的所有开关的控制逻辑波形； 0035 图9示出了根据图7的电路中的原边开关中的电流波形和瞬时功率； 0036 图10详细示出了开关被关断时图9中的图； 0037 图11示出了本发明的另一个实施例-全桥原边和具有两个ACC的全桥副边； 0038 图12示出了本发明的另一个实施例-具有两个ACC的有源箝位正向变换器；以及 0039 图13示出了本发明的又一个实施例-全桥的原边和具有两个ACC的副边的电流 倍增器。 具体实施方式 0040 现有技术中的ACC是由与电容器C1串联其与二级管D1并联的可控开关S1构成。 二极管D1被调整为。

24、可自动地将单极电压尖峰箝位成电容器C1上的电压，且电容器C1将与 电感器LL谐振，该电感器与变压器TX1的原边线圈串联。 0041 通常，在二极管D1已开始导通稍后开关S1被接通，且保持开关S1接通状态，这使 得电流在电容器C1中的谐振。从而，在一个开关周期内，电容器C1中的电流将从初始状态 对所述电容器C1充电，然后对所述电容器C1放电到其初始值。这种配置已经被证明是有 效率的，且其有效率地将原边的电压箝位，然而它没有解决副边的电压尖峰的问题。 0042 因此，本发明提供了一种功率变换器(PC)，其具有由变压器TX1分隔的原边和副 边。该原边连接到变压器TX1的原边线圈，且是该PC的输入电路。

25、。该副边连接到TX1的副 边线圈，且是PC的输出电路。 0043 根据本发明的PC还包括连接到PC的副边的至少一个ACC。该至少一个ACC包括： 第一电容器C1，所述第一电容器C1以串联的方式与所述开关S1和二极管D1的并联组合相 说 明 书CN 102835012 A 4/7页 8 连接；以及第二电容器C2，所述第二电容C2以并联的方式与所述的以串联方式相连接的所 述第一电容器C1及所述开关S1和二极管D1的并联组合相连接。 0044 PC的这种配置具有了较低的开关损耗因此也就具有较高的效率，并且消除了副边 整流器上的电压尖峰。 0045 根据本发明的一个实施例，该ACC还包括：第一节点1；。

26、1连接到第一电容器C1和 第二电容器C2；第二节点2；2连接到第一电容器C1、开关S1和二极管D1的阳极；以及第 三节点3；3连接到开关S1、二极管D1的阴极以及第二电容器C2。 0046 图3示意地示出了根据本发明的ACC的节点1、2、3，且结合所述图：第一节点1； 1连接到变压器TX1的所述副边线圈10的第一节点或连接到高欧姆节点，以及第三节点 3；根据本发明的又一个实施例，3连接到该副边的低欧姆节点。 0047 低欧姆节点，也称为交流地，是在目标的时段中电流流入或流出该节点时在电压 上几乎固定的节点。地是理想的低欧姆节点。一侧连接到地的电压源，其另一端是理想的 低欧姆节点。而且，连接到地。

27、的大电容器其另一节点是交流地。高欧姆节是与低欧姆节点 相反。在目标的时段中，将电流注入这样的节点将大大增加电压。 0048 图3示出了具有根据本发明的ACC的PC的副边的简化示意图，且应当理解，其用 于在一个开关周期期间分析该ACC。假设图3中的该电路已经达到其稳态。 0049 该电路中的初始条件被设置成在副边上的电压(此处简化为电压源V1)已经达到 100V时对应于稳态，其中V1是副边电压。V2相对于V1具有接通延时，且是控制ACC的开 关S1的电压。该描述中的电感L1是：变换到副边的漏电感，或变换到副边的漏电感加上至 少一个外部电感。通过L1的初始电流0A。C1是该ACC的具有初始电压10。

28、0V的第一电 容器。此外，D1是副边整流器二极管；D2是输出级的自由飞轮整流器；L2是输出电感，初始 电流4A；且C3是输出电容器，初始电压28V。 0050 根据本发明，该第二电容C2包括该(同步)整流器的输出电容，且是ACC和PC正 常工作的必要部件；第二电容C2上的初始电压0V。 0051 在t0时，以下成立：V1100V，I L1 0A，V C2 0V，V C1 100V，I L2 4A，U C3 28V，且电流I L2 正自由通过D2.图5示出I L1 是如何开始增大并向电感L2供应电流的.当 I L1 到达4A时，其将开始对ACC.的第二电容C2进行充电。一旦V C2 超过D2的正。

29、向压降， D2将被反偏且I L1 将提供给初始为4A的电流I L2 .I C2 (即IPK c2 )的峰值电流(PK)由谐振电 路设置，该谐振电路由电感L1和第二电容C2形成.由于能量守恒定律适用：C2V1 2 L1IPK C2 2 ，且V C2 将充电为100V.发明人在以上示范配置中使用以下值：V1100V，L1 40010 -9 H，C21010 -9 F，IPK c2 15.811A，IPK L1 IPK c2 +I L2 ，其中IPK L1 19.811 Aand I L2 4A. 0052 此外，如图5中所示，当第二电容C2上的电压V(C2)达到100V时，D3将开始导通 (图3中。

30、t115ns)。第二电容器C2中的先前的峰值电流现在将通过电感L1对第一电容 器C1充电(IPK C1 IPK C2 )。在短暂的延时之后，ACC的开关S1将被接通，且电流将被允许 在反方向上流动，即第一电容器C1能向输出电感器L2放电。第一电容C1和电感L1现在 形成了谐振电路。1.32s后，当由V1建模的“原边”被关断后，大部分的到达电感器L2的 电流由第一电容器C1支持，由此减少了原边开关和由D1建模的副边整流器的关断损耗。 0053 最后，ACC开关S1的关断可以在几乎零电压开关(ZVS)的情况下完成，因为在关 说 明 书CN 102835012 A 5/7页 9 断期间，第二电容器C。

31、2将会把电流传送到输出电感器L2且将开关S1上的电压保持为低电 压。在图5中可以看出I(L1)I(L2)+I(C1)+I(C2)，即ACC减少了原边开关和副边整流器 的关断电流，从而大大减少了PC中的关断损耗。ZVS意味着在从一个状态过渡到另一个状 态(如从开到关或相反)期间开关上的电压为0伏或接近0伏。 0054 设定该ACC与PC的规格 0055 在原边开关QA；QB；QC；QD导通期间，ACC对应于原边开关QA；QB；QC；QD也导通。 此时，输出电感器L2中的以恒定斜率上升的电流等于(V1-VOUT)/L2。使用以下公式1计算 输出电感器L2中的峰值电流IPK L2 。 0056 00。

32、57 发明人使用了示范性配置中的以下值：V1100V，VOUT28V L21010 -6 ， IOUT8A，VOUT28V，TON1.3210 -6 ，由此得到IPK L2 12.752 0058 第一电容器C1和电感L1形成谐振电路，其具有通过公式2中的关系给定的谐振 频率f R 0059 0060 为了最优性能，选择谐振频率f R 以在TON期间振荡半个周期。然后，第一电容器 C1中的电流将从接通时其最大值变为关断时其最小值。谐振频率f R 是PC的开关频率f S 的 0.5-4.0倍，且优选的是开关频率f S 的1.0-2.0倍。 0061 第一电容的值由以下公式给定： 0062 006。

33、3 发明人使用示范性配置中的以下值：L140010 -9 ，f R 1/TON3.78810 5 ， VOUT28V，TON1.3210 -6 ，由此得出C14.41410 -7 。 0064 为了为原边开关和复变整流器实现关断时的零电流开关(ZCS)，在关断时第一电 容器必须将所有输出电流传送给输出电感器L2，即通过第一电容器C1的峰值电流等于通 过输出电感器L2的峰值电流，IPK C1 IPK L2 。ZCS意味着在从一个状态过渡到另一个状态 期间(如从开到闭状态或相反)通过开关的电流为0安培或接近于0安培。 0065 已证明以下关系成立： 0066 0067 发明人使用示范性配置中的以下。

34、值：L140010 -9 ，V1100V，C2 (IPK C1 ) 2 L1)/V1 2 6.50310 -9 ，由此得到IPK C1 12.75A. 0068 从以上可得出，根据本发明的实施例的ACC的规格设定能被归纳为： 0069 从公式1得出输出电感器L2的峰值电流； 0070 根据公式4选择第二电容C2的值C2，使得关系IPK C1 IPK L2 成立；以及 0071 根据公式2选择第一电容器C1的值C1，使得第一电容器C1中的电流在其在第 一电容器C1中流动的时间内谐振半个周期。该时间TONDTS与输出电感器L2中的上 升时间相同。 0072 图6示出了第二电容器C2的不同值C2对通。

35、过电感L1的电流的形状的影响。该 说 明 书CN 102835012 A 6/7页 10 无点的电流表明C2100pF时的情形，而有点的电流表明C210nF时的情形。通过增加 第二电容器C2的值C2，通过电感的电流I(L1)的形状被改变，使得其在关断时较低。在其 极端情况下，如图6中所示，对于C210nF，实现了关断时的ZCS。 0073 另外的实施例和效果 0074 图7示出了具有连接到PC的副边的两个ACC的电流倍增器配置中的ACC的示意 图。第一ACC由第一电容器C1连同第一ACC的第二电容器C2形成；而第二ACC由第一电 容器C1连同Q1以及第二ACC的第二电容器C2形成。电容器C2和。

36、C2能被视为包 括变压器TX1的寄生电容和Mosfet的输出电容的集总电容器。 0075 图8示出了电流倍增器的控制逻辑的时序图，且由于控制信号A，B，A3和B3控制 NMOS晶体管，当它们的控制信号为高电平时，这些晶体管接通。应当注意，在该实施方式中 ACC开关Q1和Q1是PMOS晶体管。从而，当它们的控制信号XA和XB被设为低电平时，它 们接通。从图8可以看出，控制信号A驱动QA和QD，而控制信号B驱动QB和QC。副边整 流器由控制信号A3和B3控制。而且，ACC由控制信号XA和XB控制。 0076 图9示出具有根据本发明的连接到副边的ACC的PC中的波形。图9中的上部曲 线示出了原边开关。

37、QD之一中的瞬时功率，而下部曲线示出了通过QD的电流。应当注意，由 于ACC的较低的关断电流的缘故，减少了主导的关断损耗。而且，平均功率损耗已从2.4W 下降到1.33W。 0077 图10示出了具有根据本发明的连接到副边的ACC(见图7)的原边MOSFET上的图 9的放大的关断损耗。 0078 拓扑结构 0079 由于变压器TX1s的固有的漏电感的缘故，本发明适用于所有基于变压器的拓扑 结构(如电流倍增器、正向和回扫拓扑结构)。本发明也适用于非基于变压器的拓扑结构， 如Buck变换器，其具有类似于图3中的结构的结构。 0080 根据本发明的实施例，以下拓扑结构包括第一和第二ACC，其中ACC。

38、的每个第一节 点1、1被连接到变压器TX1的副边线圈的不同节点。优选地，ACC的第三节点3，3同时 连接到低欧姆节点。用于不同拓扑结构的该公共配置已在发明人的测试中表现出好的结 果。 0081 图11示意性地示出了全桥配置中的ACC。该第一ACC由第一电容器C1连同Q1以 及第一ACC的第二电容器C2形成。该第二ACC由第一电容C1连同Q1以及第二ACC的 第二电容器C2形成。电容器C2和C2可被视为包括变压器TX1的寄生电容和Mosfet 的输出电容的集总电容器。 0082 图12示意地示出了有源箝位正向变换器(ACF)配置中的ACC。该第一ACC由第 一电容器C1连同Q1和第一ACC的第二。

39、电容器C2形成。该第二ACC由第一电容器C1连 同Q1和第二ACC的第二电容器C2形成。电容器C1和C2可被视为包括变压器TX1的 寄生电容和Mosfet的输出电容的集总电容器。 0083 图13示意地示出了替代性的电流倍增器配置。应当注意，该配置中的ACC是NMOS 晶体管，且因此由正逻辑控制，见下述。 0084 不同拓扑结构的控制信号的时序图遵循以上结合图8中的时序图所述的相同原 理。 说 明 书CN 102835012 A 10 7/7页 11 0085 而且，本发明也涉及一种系统，该系统包括根据以上任一实施例的至少一个功率 变换器PC和至少一个控制电路，该控制电路被配置成控制该功率变换。

40、器PC中的一个或多 个开关。 0086 本发明还涉及用于控制PC中的至少一个ACC的方法，该PC包括连接到副边的至 少一个ACC和连接到原边的至少一个相应的原边开关QA；QB；QC；QD。该至少一个ACC被配 置成改变该至少一个相应的原边开关QA；QB；QC；QD中的电流波形的形状，使得当所述相应 的原边开关QA；QB；QC；QD接通时的电流波形高于该相应的原边开关QA；QB；QC；QD关断时 的电流波形。根据本方法：该至少一个ACC基本与该至少一个相应的原边开关QA；QB；QC； QD接通和关断时同时地接通和关断。 0087 根据以上方法的实施例，如以上所述，在该至少一个相应的原边开关QA；。

41、QB；QC； QD接通和关断的时刻延时d后该至少一个ACC接通和关断。 0088 根据该方法的又一个实施例，该延时d小于当该至少一个相应的原边开关QA；QB； QC；QD接通时的时长TON，且优选地小于TON的1/10，即dTON/10。 0089 而且，如本领域技术人员理解的，根据本发明的方法可以在具有代码手段的计算 机程序中实施，当在计算机上运行时，该程序使得该计算机执行该方法的步骤。该计算机程 序被包括在计算机程序产品的计算机可读介质中。该计算机可读介质可以基本上由任何存 储器组成，如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)、闪存、 EEPROM(。

42、电可擦除PROM)、或硬盘驱动器。 0090 最后，应当理解，本发明不限于以上所述的实施例，但是包含了在所附独立权利要 求的范围内的所有实施例。 说 明 书CN 102835012 A 11 1/7页 12 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102835012 A 12 2/7页 13 图4 说 明 书 附 图CN 102835012 A 13 3/7页 14 图5 说 明 书 附 图CN 102835012 A 14 4/7页 15 图6 图7 说 明 书 附 图CN 102835012 A 15 5/7页 16 图8 图9 说 明 书 附 图CN 102835012 A 16 6/7页 17 图10 图11 说 明 书 附 图CN 102835012 A 17 7/7页 18 图12 图13 说 明 书 附 图CN 102835012 A 18 。