[发明专利]在待机模式下具有降低的功耗的功率转换器

说明书

技术领域

在各个实施例中，提供了一种在待机模式下具有降低的功耗的功率转换器。

背景技术

SMPS（开关模式电源）设计的关键方面之一可以见诸待机模式期间（即在其期间没有负载连接到SMPS的操作模式中）以及轻负载操作期间降低的功耗。轻负载操作典型地可以定义为这样的操作模式，在其期间与SMPS的标称负载的5%或者更小相应的负载连接到SMPS。

轻负载操作期间降低的功耗和提高的效率可以通过在猝发模式下操作SMPS而实现。猝发模式以接通阶段和断开阶段为特征，所述接通阶段通常持续几个操作时钟周期，在其期间SMPS处于经由变压器转换能量的正常操作模式，在所述断开阶段期间，至少SMPS的电源开关关断并且没有能量转换发生。在常见的SMPS中，在猝发模式下的断开阶段期间需要维护各种功能，使得待机期间SMPS的功耗显著降低是不可行的。例如，在功率转换器的次级侧，放大器需要不断地激活，以便确定当前负载条件并且将关于负载条件的信息传输至功率转换器的初级侧。因此，功率转换器的初级侧的接收器需要激活以便接收关于负载条件的信息。结果，在功率转换器的初级侧和次级侧需要保持激活或者不断地维护的这些和其他的控制功能对于猝发模式下SMPS操作期间（即待机期间）的功耗的可能的降低施加了限制。猝发模式进一步受限于这样的情形，其中初级侧的功耗大于次级侧的功耗，并且猝发模式期间初级侧和次级侧的能量分布不能依照需要而发生并且初级侧的能量供应发生故障。

在另外的应用中，提供了这样的SMPS，其中一个光耦合器用于将控制信号和关于猝发模式的信息从次级侧传输至初级侧，其中从一个能量源（例如经由23千欧姆电阻器从5V电位）向光耦合器的接收侧提供能量。在这样的配置中，提供给光耦合器的电流在正常操作模式期间倾向于太低以致不能防止寄生电容影响信号传输带宽，并且它在猝发模式期间倾向于太高以致不能实现SMPS的总体功耗的进一步降低，其可能例如处于0.5mA至1mA的范围内。也存在这样的可用的SMPS，其使用超过一个光耦合器以用于实现SMPS的初级侧与次级侧之间的通信。

发明内容

依照各个实施例，提供了一种转换器，该转换器包括：变压器，其包括初级侧和次级侧；初级侧电路装置，其耦合到变压器的初级侧；次级侧电路装置，其耦合到变压器的次级侧，其中次级侧电路装置被配置成提供输出电压和输出电流中的至少一个；耦合部件，其被配置成将关于输出电压和输出电流中的至少一个的信息提供给初级侧电路装置；第一能量供应器，其被配置成向耦合部件提供第一电流；以及第二能量供应器，其被配置成向耦合部件提供第二电流，其中第二电流低于第一电流。

附图说明

在附图中，贯穿不同视图，相似的附图标记一般表示相同的部分。附图不一定符合比例，相反地，重点一般放在图解说明本发明的原理。在以下描述中，参照以下附图描述了本发明的各个实施例，其中：

图1示出了依照各个实施例的转换器；

图2示出了依照各个实施例的转换器的实现方式；

图3A-3D示出了依照各个实施例的转换器内的信号序列；

图4，包括图4A、4B和4C，示出了依照各个实施例的转换器的另一实现方式；以及

图5示出了用于操作依照各个实施例的转换器的方法。

具体实施方式

以下详细描述参照了附图，这些附图通过例证方式示出了其中可以实施本发明的特定细节和实施例。

措词“示例性”在本文中用来表示“用作实例、示例或者例证”。在本文中描述为“示例性”的任何实施例或设计不一定要解释为相对于其他实施例或设计是优选的或有利的。

关于在侧面或表面“上方”形成的沉积材料所使用的措词“上方”可以在本文中用来表示该沉积材料可以“直接在暗示的侧面或表面上”（例如与其直接接触地）形成。关于在侧面或表面“上方”形成的沉积材料所使用的措词“上方”可以在本文中用来表示该沉积材料可以“间接在暗示的侧面或表面上”形成，其中在暗示的侧面或表面与沉积材料之间设置一个或多个附加层。