>[0032]图3所示为根据本发明的实施例的转换电路300的电路模块图。图3将结合图2来描述，图3与图2中标号相同的元件的功能相同。转换电路300是图2中转换电路204的一个实施例。转换电路300包括开关电路310、电能转换电路312以及反馈电路316，开关电路310、电能转换电路312以及反馈电路316分别对应于图2中的开关电路210、电能转换电路212以及反馈电路216。
[0033]如图3所示，开关电路310中包括全桥开关电路，所述开关电路中包括第一对开关(例如第一高位开关Ql和第一低位开关Q3)以及第二对开关(例如第二高位开关Q2和第二低位开关Q4)，控制器(例如图2中控制器202)可以分别提供驱动信号ZVS1、ZVS2、ZVSlb以及ZVS2b来控制开关Ql、Q2、Q3以及Q4。其中每一个驱动信号(ZVS1、ZVS2、ZVSlb或ZVS2b)包含导通对应的开关Ql、Q2、Q3或Q4的导通状态(如逻辑高电平或逻辑低电平)，也包含断开对应的开关Q1、Q2、Q3或Q4的断开状态(如逻辑低电平或逻辑高电平)。全桥开关电路对于本领域的技术人员来说为公知技术，为简便起见，具体的电路以及功能在本发明中将不再赘述。
[0034]图3所示，电能转换电路312中包括变压器电路320和电感LI。变压器电路320连接在开关Ql与开关Q3的连接点NI和开关Q2与开关Q4的连接点N2之间，变压器电路320包括初级绕组和中心抽头式次级绕组。电感LI与变压器电路320的初级绕组相串联，可以使得流过变压器电路320初级绕组的电流线性变化(如，线性增加或线性减小)。在一个实施例中，当输入电能发送至变压器电路320，变压器电路320的初级绕组端会产生初级电流IP，基于相应的感应，变压器电路320的次级绕组端会产生次级电流Is，并将电能提供至负载308。
[0035]在一个实施例中，驱动信号ZVS1、ZVS2、ZVSlb和ZVS2b控制开关Q1-Q4，这样电能转换电路312交替地工作在电能接收模式和电能转换模式。在电能接收模式下，变压器电路320的初级绕组和电感LI从输入端口 VIN接收电能，相应地初级电流Ip线性增加，或者变压器电路320中的铁芯产生的变化磁场使得初级电流Ip线性减小，这样变压器320的次级绕组两端会产生感应电压，继而产生增加的次级电流13流经次级绕组以给负载308供电。在电能转换模式下，变压器电路320的初级绕组和电感LI既不接收电能也不释放电能，这样基本恒定的初级电流Ip保证变压器电路320铁芯内的磁场基本恒定，而次级电流15继续为负载供电，因此，次级电流Is减小。
[0036]具体来说，在一个实施例中，开关Q1-Q4可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(简称MOSFET)，每一个开关Q1-Q4都包含一个体二极管。开关Ql和Q2的体二极管阴极和阳极分别通过开关Q3和Q4与输入端口 VIN和地相连。开关Q3和Q4的体二极管的阴极和阳极分别通过开关Ql和Q2与输入端口 VIN和地相连。
[0037]—方面，如果初级绕组和电感LI通过开关Ql、Q2、Q3或Q4 (具体来说通过开关Q1-Q4内正向偏置的体二极管)连接于输入端口 VIN和地之间时，初级绕组和电感LI从输入端口 VIN接收电能，而此时电能转换电路312工作在电能接收模式。
[0038]在电能转换电路312工作在电能接收模式的情况下，但不局限于该模式，需满足如下两个条件中的一个:(al)开关Ql和Q4导通，开关Q2和Q3断开；(a2)开关Q2和Q3导通，开关Ql和Q4断开。在满足条件(al)或(a2)时，递增的初级电流Ip从输入端口 VIN经过初级绕组流向地并导通对应开关(例如导通开关Ql和Q4，或者导通开关Q2和Q3)，还有可能是递减的初级电流Ip从地经过初级绕组流向输入端口 VIN并断开上述对应的开关。电能转换器电路312工作在电能接收模式时还可能是满足如下条件，但不限于只满足如下条件:(a3)开关Ql导通，开关Q2-Q4断开，开关Q4的体二极管正向偏置；(a4)开关Q2导通，开关Q1、Q3和Q4断开，开关Q3的体二极管正向偏置；(a5)开关Q3导通，开关Q1、Q2和Q4断开，开关Q2内的体二极管正向偏置；(a6)开关Q4导通，开关Ql、Q2和Q3断开，开关Ql内的体二极管正向偏置；以及(a7)开关Q1-Q4断开，开关Ql和Q4的体二极管正向偏置或者是开关Q2和Q3的体二极管正向偏置。在满足(a3)-(a7)中任一条件时，将有递增的初级电流Ip从地经由初级绕组流向输入端口 VIN，并且有一个导通的开关和一个或两个开关的体二极管正向偏置。
[0039]一方面，如果初级绕组和电感LI组成一个电流回路，在该电流回路中，开关Q1-Q4中的一个或两个开关导通，以及开关Q1-Q4中的一个或两个开关的体二极管正向偏置，这样初级绕组和电感LI既不接收电能也几乎不释放电能，这种情况下，电能转换电路312工作在电能转换模式。
[0040]在电能转换电路312工作在电能转换模式的情况下，但不局限于该模式，需满足如下条件中的一个:(bl)开关Ql和Q2导通，开关Q3和Q4断开；(b2)开关Q3和Q4导通，开关Ql和Q2断开；(b3)开关Ql导通，开关Q2-Q4断开，开关Q2的体二极管正向偏置；(b4)开关Q2导通，开关Q1、Q3和Q4断开，开关Ql的体二极管正向偏置；(b5)开关Q3导通，Q1、Q2和Q4断开，开关Q4的体二极管正向偏置；以及(b6)开关Q4导通，开关Ql、Q2和Q3断开，开关Q3的体二极管正向偏置。在满足上述条件(bl)-(b6)任一条件时，初级绕组和电感LI两端的电压约等于零，这样流过电流回路的初级电流Ip约为恒定值，即流过初级绕组、电感L1、正向偏置的体二极管和一个或两个导通的开关所组成的电流回路中初级电流Ip基本恒定。
[0041]本文所用的“变压器电路320的初级绕组和电感LI既不接收电能也不释放电能”指的是:初级绕组和电感LI在一个电流回路中，该电流回路中不包含电源，而该电流回路的功耗可以忽略不计。在电流回路中，导通的开关Ql、Q2、Q3或Q4，和/或开关Ql、Q2、Q3或Q4的体二极管所消耗的电能是相当小的，可以忽略不计。本文所用的“基本恒定的初级电流Ip(或初级电流Ip基本恒定)”指的是在电能转换模式下，初级电流IP会随导通的开关Ql、Q2、Q3或Q4的内阻两端的电压Vra，和/或开关Ql、Q2、Q3或Q4体二极管两端的正向偏置电压V_E改变而变化，然而电压Vffi^P V _E相当小，可以认定为零，这样初级电流Ip的变化可以忽略不计。
[0042]同样地，在一个实施例中，驱动信号ZVSl、ZVSlb、ZVS2以及ZVS2b可以控制电能接收模式的持续时间(下文简称为电能接收时间Tpk)和电能转换模式的持续时间(下文简称为电能转换时间Trc)来控制转换电路300的输出端口 VOUT的输出电压VOT。在一个实施例中，驱动信号ZVSl、ZVSlb, ZVS2以及ZVS2b可以延长电能接收时间Tra或缩短电能转换时间！'!^来提高输出电压Vtm。驱动信号ZVS1、ZVSlb, ZVS2以及ZVS2b也可以缩短电能接收时间Tra或延长电能转换时间T rc来减小输出电压V TOT。
[0043]如图3所示的实施例，电能转换电路312还包括滤波电路313和整流电路314。滤波电路313包含有电感L2、电容Cl以及电阻R1。整流电路314包含有与变压器电路320的次级绕组相连的整流开关SI和S2，整流开关SI和S2用于调整从次级绕组到负载的电能。在一个实施例中，在电能接收模式下，如果初级电流Ip从连接点NI流到连接点N2，则整流开关SI断开，整流开关S2导通；如果初级电流Ip从连接点N2流到连接点NI，则整流开关SI导通而整流开关S2断开。因此，不管初级电流Ip的流向如何，整流电路314都可以控制从次级绕组流向负载308的次级电流Is。控制器(例如图2所示的控制器202)可以分别向整流开关SI和整流开关S2提供控制信号SYNCl和SYNC2来控制整流开关SI和整流开关S2的状态。
[0044]反馈电路316中包括有检测电阻Rsen和比较器318。检测电阻RSEN连接在整流电路314和地之间，用于检测次级电流Is。检测电阻Rsen的两端分别连接在比较器318的两个输入端口上。比如，比较器318的正向输入端和检测电阻Rsen的一端以及整流电路314中的一个节点N3相连，比较器318的反向输入端和检测电阻Rsen的另一端以及地相连。尽管图3中的检测电阻Rsen连接在整流电路314和地之间，但是在本发明中并不局限于此方式连接。在一个实施例中，检测电阻Rsen可以与转换电路300中的元件以多种方式连接，只需要满足次级电流Is可以流过检测电阻Rsen即可。例如，检测电阻Rsen连接在滤波电路313和次级绕组之间，或者是连接在滤波电路313和负载308之间。
[0045]在一个实施例中，为负载308供电时，转换电路300生成次级电流Is并流过负载308，比如次级电流13从变压器320的次级绕组流经电感L2至负载308。如果升压出现后，次级电流15反向流过(例如从负载308经由电感L2、次级绕组和检测电阻R SEN流向地)，这样比较器318输出一个脉冲信号，如比较器318根据检测电阻Rsen两端的输入信号输出反馈信号FB。反馈信号FB提供给逻辑电路(如图2所示的控制电路206)，逻辑电路控制控制信号SYNCl和SYNC2断开整流开关SI和S2来响应反馈信号FB。在一个实施例中，在升压状态下，如果次级电流13反向流过，则会对电能转换电路312造成破坏。有利地，电能转换电路312在检测到升压状态时使得整流开关SI和S2为开路状态，从而可以保护电能转换电路312免于受到反向次级电流13的破坏。
[0046]图4所示为根据本发明的实施例的图2所示的控制器202的电路模块图。图4将结合图2和图3进行描述，图4中元件标号与图2和图3中的元件标号相同的元件其功能是相同的。
[0047]如图2中的描述，控制器202包含控制电路206和信号发生器208，信号发生器208用于提供一组脉冲信号，如PWMl信号和PWM2信号来控制控制电路206的输出信号。在图4所示的实施例中，控制电路206包括第一逻辑单元4061和第二逻辑单元4062。PWMl和PWM2信号提供给第一逻辑单元4061，第一逻辑单元4061根据PWMl和PWM2信号输出一组驱动信号，例如输出图3所示的驱动信号ZVSl、ZVSlb、ZVS2和ZVS2b。另外，第二逻辑单元4062接收反馈信号，如由图3中的转换电路300中的反馈电路316所提供的反馈信号FB