功率转换电路制造技术

一种功率转换电路，包括被构造为接收输入电压和输入电流的输入端子，以及被构造为提供输出电压和输出电流的输出端子。升压转换级耦接在输入端子和输出端子之间。功率转换电路适于根据输出电压以第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式中的一个操作。第一、第二和第三操作模式彼此不同，在第一、第二和第三操作模式中的每个操作模式下，输入电流根据输入电压来控制。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种功率转换电路，包括被构造为接收输入电压和输入电流的输入端子，以及被构造为提供输出电压和输出电流的输出端子。升压转换级耦接在输入端子和输出端子之间。功率转换电路适于根据输出电压以第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式中的一个操作。第一、第二和第三操作模式彼此不同，在第一、第二和第三操作模式中的每个操作模式下，输入电流根据输入电压来控制。【专利说明】功率转换电路
本专利技术的实施方式涉及功率转换电路，特别是用于对电池充电的功率转换电路。
技术介绍
在诸如便携电子装置或电动车辆的移动应用中广泛使用可充电电池。特别地，随着电驱动的车辆的重要性不断增加，对那些车辆的电池有效地再充电变得越来越重要。
技术实现思路
第一实施方式涉及一种功率转换电路,其包括:输入端子，用于接收输入电压和输入电流；输出端子，用于提供输出电压和输出电流；以及耦接在输入端子和输出端子之间的升压转换级。功率转换电路适于根据输出电压以第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式中的一个操作。第一、第二和第三操作模式彼此不同，在第一、第二和第三操作模式中的每个操作模式下，输入电流根据输入电压来控制。第二实施方式涉及一种用于操作功率转换电路的方法，功率转换电路包括:输入端子，用于接收输入电压和输入电流；输出端子，用于提供输出电压和输出电流；以及耦接在输入端子和输出端子之间的升压转换级。该方法包括，根据输出电压，以第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式中的一个操作功率转换电路。第一、第二和第三操作模式彼此不同，在第一、第二和第三操作模式中的每个操作模式下，根据输入电压来控制输入电流。第三实施方式涉及一种电路。该电路包括功率转换电路，其具有:输入端子，用于接收输入电压和输入电流；输出端子，用于提供输出电压和输出电流；以及耦接在输入端子和输出端子之间的升压转换级。该电路进一步包括耦接至功率转换电路的输出端子的可充电电池。功率转换电路适于根据输出电压以第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式中的一个进行操作。第一、第二和第三操作模式彼此不同，在第一、第二和第三操作模式中的每个操作模式下，输入电流根据输入电压来控制。 【专利附图】【附图说明】现在将参照【专利附图】【附图说明】实例。附图用来说明基本原理，使得仅示出理解基本原理所必需的方面。附图不是成比例的。在图中，相同的参考字符表示相似的特征。图1示意性地示出了功率转换电路的第一实施方式，其包括具有半导体开关的升压转换级，并包括用于控制升压转换级的控制电路；图2A和图2B示出了半导体开关的不同实施方式；图3示出了用作具有多个电池单元的可充电电池的负载的一个实施方式；图4示出了根据第一实施方式的功率转换电路的工作原理；图5示出了根据第二实施方式的功率转换电路的工作原理；图6示出了控制电路的第一实施方式；图7示出了控制电路的第二实施方式；图8示出了控制电路的基本工作原理；图9示出了控制电路中的一个控制器的一个实施方式；图10示出了功率转换电路的另一实施方式，其包括具有半导体开关的升压转换级，并包括用于控制升压转换级的控制电路。【具体实施方式】在以下详细描述中，参照了形成详细描述的一部分的附图，并且，在图中示出了可实践本专利技术的示例性【具体实施方式】。本专利技术的实施方式涉及功率转换电路，特别是用于对电池充电的功率转换电路。用于对电池充电的传统功率转换电路(电池充电器)包括两个级，即，由AC栅极电压产生DC电压的第一级，和由DC电压对电池产生限定充电电流的第二级。这两级的每个级都可包括开关转换器，每个开关转换器包括至少一个半导体开关，其以几千赫兹(kHz )或者更大的频率循环地接通和断开，以控制第一级中的DC电压和第二级中的输出电流。驱动半导体以高开关频率开关，然而，导致开关损耗，其中，当开关频率增加时，这些损耗通常增加。图1示出了功率转换电路的第一实施方式，特别是用于对可充电电池提供功率的功率转换电路的第一实施方式。与用于对电池充电的传统功率转换电路不同，根据本实施方式的功率转换电路是单级功率转换电路，其仅包括具有适于对电池充电的输出特性和取决于以下说明的特殊调节方案的输入特性的一个转换级。参考图1，功率转换电路包括:输入端子11，12，用于接收输入电压Vf5入和输入电流Ι?λ ;输出端子13，14，用于使负载4与其耦接，并向负载4提供输出电压Vg和输出电流I功率转换电路进一步包括耦接在输入端子11，12和输出端子13，14之间的升压转换级 2。升压转换级2包括至少一个半导体开关21，被构造为接收驱动信号S21，特别是PWM(脉冲宽度调制的)驱动信号。参考图1，转换级2可具有传统的升压转换拓扑。在图1的实施方式中，升压转换级2包括具有电感存储元件22 (例如，扼流圈)和半导体开关21的串联电路，并包括整流器元件23 (例如，二极管)。具有电感存储元件22和半导体开关21的串联电路耦接在输入端子11，12之间，电感存储元件22和半导体开关21的公共电路节点通过二极管23耦接至第一输出端子13。具有半导体开关21和整流器元件23的串联电路耦接在输出端子13，14之间。可选地，电感存储元件24耦接在输出端子13，14之间。参考图2Α和图2Β，可将半导体开关21实施为传统的半导体开关，例如，MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)(见图2Α)，或IGBT (绝缘栅双极晶体管)(见图2Β)。参考图1，半导体开关21具有:用于接收驱动信号S21的控制电路，以及与电感存储元件22串联的负载路径。在图2Α的MOSFET中，栅极端子G形成控制端子，漏极-源极-路径D-S形成负载路径。在图2Β的IGBT中，栅极端子G形成控制端子，集电极-发射极路径C-E形成负载路径。输入电SVs5入是交流电压，例如，通过整流器从正弦功率栅极电压Vwa获得的交流电压。参考图1，整流器可以是桥式整流器10。功率转换电路被构造为根据输入电Svfi5入控制输入电流If5入，使得在输入电压Vf5入和输入电流If5入之间具有预定相差，例如零。然而，还可能有这样的操作情况，其中，希望具有非零相差。功率转换电路进一步被构造为，产生满足可充电电池需求的输出电压和输出电流1?^。参考图3，可充电电池4可包括多个串联连接的电池单元。可充电电池可以是锂离子电池，或任何其他类型的可充电电池。为了满足可充电电池的需求和/或满足提供输入电压的功率栅极的需求，升压转换级适于根据输出电压以三种不同操作模式中的一种操作。在这些操作模式中的每个中，根据输入电压来控制输入电流，并控制至少一个额外的参数，其中，所控制的参数或控制该参数的方式在三个不同的操作模式的每个中都是不同的。参考图1，功率转换电路进一步包括控制电路3，其被构造为产生PWM驱动信号S21。控制电路3控制功率转换电路的操作，并被构造为，根据输出电压Vg以三个不同的操作模式操作功率转换电路。输出电压表示可充电电池4的充电状态，使得功率转换电路根据可充电电池4的充电状态以三个不同的操作模式中的一个来操作。这些操作模式参考以下在图4和图5中示出的实施方式来说明。由于控制电路3控制功率转换电路的操作，所以操作模式在下面也将叫做控制模式。在这三个控制模式中的每个操作模式下，控制输出电流1*^的平均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率转换电路，包括：输入端子，被构造为接收输入电压和输入电流；输出端子，被构造为提供输出电压和输出电流；以及升压转换级，耦接在所述输入端子和所述输出端子之间；其中，所述功率转换电路适于根据所述输出电压以第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式中的一个进行操作，其中，所述第一操作模式、所述第二操作模式和所述第三操作模式彼此不同，以及其中，在所述第一操作模式、所述第二操作模式和所述第三操作模式中的每个操作模式下，所述输入电流根据所述输入电压来控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚·卡勒蒂，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：