背景技術(shù)：

1、本申請(qǐng)涉及電力電子電路，更具體地說(shuō)，涉及功率轉(zhuǎn)換器，如降壓/升壓轉(zhuǎn)換器。

2、典型的升壓/降壓轉(zhuǎn)換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有一個(gè)或多個(gè)升壓開關(guān)（內(nèi)部器件）和一個(gè)或多個(gè)降壓開關(guān)（外部器件）。當(dāng)在這兩種模式中的任意一種模式下以輕負(fù)載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)換器通常以“不連續(xù)導(dǎo)通”模式運(yùn)行，在這種模式下，通過(guò)該開關(guān)的電流在下一個(gè)開關(guān)周期開始前降至零。在使用絕緣柵雙極晶體管(igbt)的典型設(shè)計(jì)中，內(nèi)部或外部器件被接通以開始導(dǎo)通（取決于升壓/降壓模式），然后它們被關(guān)斷，并允許連接在互補(bǔ)器件兩端的反并聯(lián)二極管導(dǎo)通，直至電流達(dá)到零，所有導(dǎo)通停止。igbt通常無(wú)法反向傳導(dǎo)電流，因此通常需要大型外部反并聯(lián)二極管來(lái)承載全部負(fù)載電流。

3、然而，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）由于它們的體二極管，能夠雙向傳導(dǎo)電流，因此使用mosfet可以消除對(duì)大型外部反并聯(lián)二極管的需求。當(dāng)這種mosfet用于升壓/降壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)時(shí)，互補(bǔ)mosfet通常需要接通以傳導(dǎo)電流，而不是體二極管，因?yàn)榇箅娏魍ㄟ^(guò)mosfet相對(duì)較弱的固有的體二極管可能會(huì)導(dǎo)致高損耗。這就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題，即當(dāng)電流達(dá)到零時(shí)，需要關(guān)斷互補(bǔ)器件，因?yàn)殡娏骺赡軙?huì)過(guò)零并向相反的方向流動(dòng)。這可能會(huì)造成額外的傳導(dǎo)損耗（從而降低能效），并增加轉(zhuǎn)換器濾波電容器經(jīng)歷的紋波電流，從而縮短其使用壽命。為轉(zhuǎn)換器運(yùn)行控制環(huán)路并向mosfet驅(qū)動(dòng)器發(fā)出脈寬調(diào)制(pwm)占空比指令的控制處理器可能僅限于在每個(gè)pwm周期發(fā)出一條指令，因此可能無(wú)法及時(shí)關(guān)閉互補(bǔ)器件以防止出現(xiàn)這種情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明主題的一些實(shí)施例提供了一種裝置，該裝置包括轉(zhuǎn)換器電路（例如降壓/升壓轉(zhuǎn)換器），該轉(zhuǎn)換器電路包括至少一個(gè)晶體管和脈寬調(diào)制（pwm）信號(hào)發(fā)生器電路，該脈寬調(diào)制（pwm）信號(hào)發(fā)生器電路被配置為接收占空比指令信號(hào)，響應(yīng)于占空比指令信號(hào)為所述至少一個(gè)晶體管生成至少一個(gè)pwm信號(hào)，以及響應(yīng)于至少一個(gè)選通信號(hào)選擇性地禁用所述至少一個(gè)pwm信號(hào)。該裝置進(jìn)一步包括選通電路，其配置為響應(yīng)于代表通過(guò)轉(zhuǎn)換器電路的電流的電流感測(cè)信號(hào)生成所述至少一個(gè)選通信號(hào)。

2、在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器電路可包括第一晶體管和第二晶體管。比較器電路可包括窗口比較器電路，該窗口比較器電路配置為分別響應(yīng)于電流感測(cè)信號(hào)與第一閾值和第二閾值的比較生成第一選通信號(hào)和第二選通信號(hào)。pwm信號(hào)發(fā)生器電路可被配置為生成用于第一晶體管的第一pwm信號(hào)和用于第二晶體管的第二pwm信號(hào)，并分別響應(yīng)于第一選通信號(hào)和第二選通信號(hào)以選擇性地禁用第一pwm信號(hào)和第二pwm信號(hào)。轉(zhuǎn)換器電路可包括耦合到轉(zhuǎn)換器電路的第一端口的至少一個(gè)電感器。第一晶體管可耦合到所述至少一個(gè)電感器，并配置為響應(yīng)于第一pwm信號(hào)控制從第一端口通過(guò)所述至少一個(gè)電感器的電流，以及第二晶體管可被配置為響應(yīng)于第二pwm信號(hào)選擇性地將所述至少一個(gè)電感器耦合到轉(zhuǎn)換器電路的第二端口。

3、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，比較器電路可被配置為響應(yīng)于電流感測(cè)信號(hào)與零電流基準(zhǔn)的比較生成所述至少一個(gè)選通信號(hào)。轉(zhuǎn)換器電路可包括第一晶體管和第二晶體管，pwm信號(hào)發(fā)生器電路可被配置為分別為第一晶體管和第二晶體管生成第一pwm信號(hào)和第二pwm信號(hào)，以及響應(yīng)于相同的選通信號(hào)選擇性地禁用第一晶體管和第二晶體管。

4、根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，裝置包括轉(zhuǎn)換器電路，其包括耦合到轉(zhuǎn)換器電路的第一端口的至少一個(gè)電感器、耦合到所述至少一個(gè)電感器并配置為響應(yīng)于第一pwm信號(hào)控制從第一端口通過(guò)所述至少一個(gè)電感器的電流的第一晶體管，以及配置為響應(yīng)于第二pwm信號(hào)選擇性地將所述至少一個(gè)電感器耦合到轉(zhuǎn)換器電路的第二端口的第二晶體管。該裝置還包括pwm信號(hào)發(fā)生器電路，其配置為接收占空比指令信號(hào)，響應(yīng)于該占空比指令信號(hào)生成第一pwm信號(hào)和第二pwm信號(hào)，以及響應(yīng)于至少一個(gè)選通信號(hào)選擇性地禁用第一pwm信號(hào)和第二pwm信號(hào)。該裝置進(jìn)一步包括選通電路，其配置為響應(yīng)于代表通過(guò)轉(zhuǎn)換器電路的電流的電流感測(cè)信號(hào)生成所述至少一個(gè)選通信號(hào)。

5、其他實(shí)施例提供了操作轉(zhuǎn)換器電路的方法，該轉(zhuǎn)換器電路包括至少一個(gè)晶體管和pwm信號(hào)發(fā)生器電路，該pwm信號(hào)發(fā)生器電路被配置為接收占空比指令信號(hào)以及響應(yīng)于占空比指令信號(hào)為所述至少一個(gè)晶體管生成至少一個(gè)pwm信號(hào)。該方法包括響應(yīng)于代表通過(guò)轉(zhuǎn)換器電路的電流的電流感測(cè)信號(hào)生成至少一個(gè)選通信號(hào)，以及響應(yīng)于所述至少一個(gè)選通信號(hào)選擇性地禁用所述至少一個(gè)pwm信號(hào)。

技術(shù)特征：

1.一種裝置，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述選通電路包括比較器電路，配置為響應(yīng)于所述電流感測(cè)信號(hào)與閾值的比較生成所述至少一個(gè)選通信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述比較器電路被配置為響應(yīng)于所述電流感測(cè)信號(hào)與零電流基準(zhǔn)的比較生成所述至少一個(gè)選通信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述至少一個(gè)晶體管包括至少一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述轉(zhuǎn)換器電路包括降壓/升壓轉(zhuǎn)換器電路。

9.一種裝置，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述選通電路包括比較器電路，所述比較器電路配置為響應(yīng)于所述電流感測(cè)信號(hào)與閾值的比較生成所述至少一個(gè)選通信號(hào)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置：

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述比較器電路被配置為響應(yīng)于所述電流感測(cè)信號(hào)與零電流基準(zhǔn)的比較生成所述至少一個(gè)選通信號(hào)。

13.一種操作轉(zhuǎn)換器電路的方法，所述轉(zhuǎn)換器電路包括至少一個(gè)晶體管和pwm信號(hào)發(fā)生器電路，所述pwm信號(hào)發(fā)生器電路被配置為接收占空比指令信號(hào)并響應(yīng)于所述占空比指令信號(hào)為所述至少一個(gè)晶體管生成至少一個(gè)pwm信號(hào)，所述方法包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中生成所述至少一個(gè)選通信號(hào)包括響應(yīng)于所述電流感測(cè)信號(hào)與閾值的比較生成所述至少一個(gè)選通信號(hào)。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法：

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中生成所述至少一個(gè)選通信號(hào)包括響應(yīng)于所述電流感測(cè)信號(hào)與零電流基準(zhǔn)的比較生成所述至少一個(gè)選通信號(hào)。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法：

19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述至少一個(gè)晶體管包括至少一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換器電路包括降壓/升壓轉(zhuǎn)換器電路。

技術(shù)總結(jié)
一種裝置包括轉(zhuǎn)換器電路（例如降壓/升壓轉(zhuǎn)換器），該轉(zhuǎn)換器電路包括至少一個(gè)晶體管和脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)發(fā)生器電路，該脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)發(fā)生器電路被配置為接收占空比指令信號(hào)，響應(yīng)于該占空比指令信號(hào)為該至少一個(gè)晶體管生成至少一個(gè)PWM信號(hào)，以及響應(yīng)于至少一個(gè)選通信號(hào)選擇性地禁用該至少一個(gè)PWM信號(hào)。該裝置還包括選通電路，該選通電路配置為響應(yīng)于代表通過(guò)該轉(zhuǎn)換器電路的電流的電流感測(cè)信號(hào)，生成該至少一個(gè)選通信號(hào)。

技術(shù)研發(fā)人員：T·M·科塔邁奇,M·J·迪奇奧范尼,S·尤維卡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：伊頓智能動(dòng)力有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21