正向升压型功率转换器和方法
【专利摘要】本发明公开了正向升压型功率转换器及相关方法。在耦合在第一端子对与第二端子对之间的开关模式功率转换器中，第一电感被耦合到跨越在第一端子对两端的第一电路路径中的第一开关。电容被耦合到第二电路路径中的第二电感和第三电路路径中的所述第一电感。在它们各自的导通周期期间，第一开关将第一电感耦合在第一端子对两端，第二开关完成第二端子对与第二电路路径或第三电路路径中的一者之间的电路，并且第三开关完成第二电路路径和第三电路路径中的另一者。能量传递涉及基本上线性变化的电流和基本上半正弦的电流脉冲这两者。
【专利说明】正向升压型功率转换器和方法
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及开关功率转换器，尤其涉及具有谐振拓扑的频率调制的功率转换器。功率转换器可替换地被称为DC (直流)至DC转换器、DC至AC (交流)转换器、AC至AC转换器、AC至DC转换器、DC或DC至DC调节器、AC或AC至DC调节器、开关模式功率转换器、开关模式调节器或电源等。术语“功率转换器”或“转换器”在这里被用来包括所有这些术语。
【背景技术】
[0002]功率转换器是将在一个电压的电流转换成在另一电压的电流的电路。开关转换器使用一个或多个开关来实现该转换。通过使用开关的恒定“导通”时间并改变开关频率来控制输出电压的转换器被称为频率调制的转换器。谐振转换器是使用处于谐振的感性和容性(LC)电抗兀件从输入源向输出传递功率的转换器。
[0003]功率转换器的设计目的包括:将从输入至输出的功率转换效率最大化；使部件数量和成本最小化；以及将各种转换器部件上的应力最小化以使可靠性最大化。另一重要设计目的是单调功率转移函数。转移函数将转换器的输出功率与其控制变量相关。对于频率调制的转换器，控制变量是开关频率。
【发明内容】
[0004]根据本公开的一方面，耦合在第一端子对与第二端子对之间的开关模式功率转换器包括:第一电感，耦合到跨越在所述第一端子对两端的第一电路路径中的第一开关，所述第一开关在所述第一开关的导通周期期间将所述第一电感耦合在所述第一端子对两端；电容，耦合到第二电路路径中的第二电感和第三电路路径中的所述第一电感；第二开关和第三开关，所述第二开关在所述第二开关的导通周期期间完成(complete)所述第二端子对与所述第二电路路径和所述第三电路路径中的一者之间的电路，所述第三开关在所述第三开关的导通周期期间完成所述第二电路路径和所述第三电路路径中的另一者。
[0005]所述第一端子对和所述第二端子对可以共享公共端子。
[0006]在一些实施方式中，所述第一端子对是输入端子对，所述第二端子对是输出端子对，其中所述电容在所述第二开关的导通周期期间将能量传递到所述输出端子对。
[0007]所述第一电感可以被耦合到所述电容并在所述第二开关的导通周期期间将能量传递到所述输出端子对。
[0008]所述第一电感可以耦合到所述电容并在所述第三开关的导通周期期间将能量传递到所述电容。
[0009]在一些实施方式中，所述第一端子对是输出端子对，所述第二端子对是输入端子对，并且所述第一电感在所述第一开关的导通周期期间将能量传递到所述输出端子对。
[0010]所述第一电感可以被耦合到所述电容并在所述第二开关的导通周期期间存储来自所述输入端子对的能量。[0011]所述第一电感和所述电容可以在所述第一开关的导通周期期间将能量传递到所述输出端子对。
[0012]在一些实施方式中，所述第一电感通过变压器耦合到所述电容。所述第一电感可以接着包括所述变压器的磁化电感。所述第二电感可以包括所述变压器的漏电感。
[0013]所述变压器可以包括耦合在所述第一电感两端的第一绕组和耦合在具有所述电容和所述第二电感的所述第二电路路径中的第二绕组。所述变压器还可以包括第三绕组。
[0014]如果所述变压器进一步包括第三绕组，则所述开关模式功率转换器可以进一步包括第四开关，该第四开关耦合到所述第三绕组和跨越在第三端子对两端的第四电路路径中的所述变压器磁化电感的反射电感(reflected inductance),所述第四开关具有所述第三开关的所述导通周期并在所述第三和第四开关的导通周期期间将所述第四电路路径耦合在所述第三端子对两端。
[0015]在另一实施方式中，所述变压器进一步包括第三绕组，并且所述开关模式功率转换器进一步包括:第四开关，该第四开关耦合到所述第三绕组和跨越在第三端子对两端的第四电路路径中的所述变压器磁化电感的第一反射电感，所述第四开关具有所述第三开关的所述导通周期并在所述第三开关和所述第四开关的所述导通周期期间将所述第四电路路径耦合在所述第三端子对两端；第五开关，该第五开关耦合到所述第三绕组的一部分和跨越在第四端子对两端的第五电路路径中的所述变压器磁化电感的第二反射电感，所述第五开关具有所述第三开关的所述导通周期并在所述第三开关和所述第五开关的所述导通周期期间将所述第五电路路径耦合在所述第四端子对两端。
[0016]该开关模式功率转换器可以包括下述一者或多者:耦合在第一端子对两端的电容；以及耦合在第二端子对两端的电容。
[0017]在一些实施方式中，所述第一电感在所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的非导通周期期间进行谐振，以在所述第一开关两端产生随时间变化的电压。
[0018]所述第一开关可以在所述电压处于震荡最小值处时进入导通周期。
[0019]还提供了一种开关模式功率转换器的操作方法。该开关模式功率转换器耦合在第一端子对与第二端子对之间，该转换器包括:第一电感，耦合到跨越在所述第一端子对两端的第一电路路径中的第一开关；电容，耦合到第二电路路径中的第二电感和第三电流电路路径中的所述第一电感；第二开关和第三开关。该方法包括:闭合所述第一开关以在所述第一开关的导通周期期间将所述第一电感耦合在所示第一端子对两端；闭合所述第二开关以在所述第二开关的导通周期期间完成在所述第二电路路径或所述第三电路路径与所述第二端子对之间的电路，以将能量传递到所述第二端子对；闭合所述第三开关以在所述第三开关的导通周期期间完成所述第二电路路径或所述第三电路路径，以将能量传递到所述电容。
[0020]根据本公开的另一方面，一种设备，包括:开关模式功率转换器，耦合在第一端子对与第二端子对之间，该转换器包括:第一电感，耦合到跨越在所述第一端子对两端的第一电路路径中的第一开关；电容，耦合到第二电路路径中的第二电感和第三电流电路路径中的所述第一电感；第二开关和第三开关；用于闭合所述第一开关以在所述第一开关的导通周期期间将所述第一电感耦合在所述第一端子对两端的装置；用于闭合所述第二开关以在所述第二开关的导通周期期间完成所述第二电路路径或所述第三电路路径与所述第二端子对之间的电路以将能量传递到所述第二端子对的装置；用于闭合所述第三开关以在所述第三开关的导通周期期间完成所述第二电路路径或所述第三电路路径以将能量传递到所述电容的装置。
[0021]本公开的另一方面提供了一种在开关模式功率转换器中进行能量传递的方法。该方法包括:通过基本上线性变化的电流在电感与第一端子对之间传递能量；以及以下步骤之一:通过基本上半正弦的电流脉冲在电容与第二端子对之间谐振地传递能量，并通过基本上线性变化的电流在所述电感与所述电容之间传递能量；以及将所述电容谐振半个正弦周期，并通过基本上线性变化的电流在所述电感与所述第二端子对之间传递能量。
[0022]该方法可以涉及在正向方向上操作所述开关模式功率转换器，其中将能量从第一端子对传递到第二端子对，和/或在反向方向上操作所述开关模式功率转换器，其中将能量从第二端子对传递到第一端子对。
[0023]在阅读了以下说明之后，本公开的实施方式的其他方面和特征对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]现在将参照附图来更详细地描述本公开实施方式的示例。
[0025]图1A是示出了示例性正向升压型转换器的示意图。
[0026]图1B是示出了变压器的寄生电感的示意图。
[0027]图2是示出了使用反相变压器的示例性正向升压型转换器的示意图。
[0028]图3A是示出了针对图2中的示例性正向升压型转换器200的初级绕组和次级绕组中的谐振和存储电流波形的电流相对时间的图示。
[0029]图3B是示出了针对图2中的示例性正向升压型转换器200的仿真的初级和次级电流波形的电流相对时间的图示。
[0030]图4是示出了针对图2中的示例性正向升压型转换器200的在初级开关204被闭合时的等效电路的示意图。
[0031]图5是示出了针对图2中的示例性正向升压型转换器200的在初级开关204打开时的等效电路的不意图。
[0032]图6是示出了针对图2中的示例性正向升压型转换器200的在变压器谐振周期期间的等效电路的不意图。
[0033]图7是示出了使用具有同相绕组的变压器的示例性正向升压型转换器电路的示意图。
[0034]图8是示出了针对图7中的示例性正向升压型转换器800的在初级开关804被闭合时的等效电路的示意图。
[0035]图9是示出了针对图7中的示例性正向升压型转换器800的在初级开关804打开时的等效电路的不意图。
[0036]图10是示出了针对图7中的示例性正向升压型转换器800的、初级开关804两端的仿真电压波形及仿真的初级与次级电流波形的图示。
[0037]图11是示出了在与图2中的示例性正向升压型转换器200相反的方向上进行操作的示例性正向升压型转换器的示意图。[0038]图12A是示出了针对图11中的示例性正向升压型转换器1200的在高侧开关1220被闭合时的等效电路的不意图。
[0039]图12B是示出了针对图11中的示例性正向升压型转换器1200的输入部分在高侧开关1220打开时的等效电路的不意图。
[0040]图12C是示出了针对图11中的示例性正向升压型转换器1200的输出部分在高侧开关1220打开时的等效电路的不意图。
[0041]图12D是示出了针对图11中的示例性正向升压型转换器1200的输入部分在低侧开关1222被闭合时的等效电路的不意图。
[0042]图12E是示出了针对图11中的示例性正向升压型转换器1200的输入部分在低侧开关1220打开时的等效电路的不意图。
[0043]图13是示出了用于图11中的示例性正向升压型转换器1200的高侧开关1120、低侧开关1222和次级绕组的仿真的高侧和低侧开关驱动电压和电流波形的图示。
[0044]图14是示出了另一示例性正向升压型转换器的示意图。
[0045]图15是示出了正向升压型转换器的可替换示例的示意图。
[0046]图16是示出了正向升压型转换器的另一示例的示意图。
[0047]图17是示出了具有多个次级绕组的进行反向操作的示例性正向升压型转换器的示意图。
[0048]图18至图22是示出了示例性正向升压型转换器操作的状态的等效电路的示意图。
[0049]应当意识到，附图的内容仅意欲用于说明的目的，并且本公开没有以任何方式局限于附图和说明书中于此明确显示出的特定示例性实施方式。
【具体实施方式】
[0050]图1A是示出了示例性转换器100的示意图。转换器100是于此被称为“正向升压型”的转换器拓扑的示例。变压器102的初级绕组在一个末端或端子处被耦合到端子对106、108的端子106。初级绕组的另一末端或端子被耦合到初级开关104，该初级开关104可切换地将初级绕组耦合到端子对106、108的另一端子108。变压器102提供能量存储，并可选地电压倍增。变压器102的匝数比为N，其中N是次级绕组的匝数与初级绕组的匝数t匕。在图1中，变压器102已经被绘制了单个次级绕组。然而，于此公开的正向升压拓扑可以与具有多个次级绕组的变压器一起使用。
[0051]变压器102的初级侧具有耦合在初级绕组两端的存储电感LstqkI 14。变压器102的次级绕组被耦合到谐振电容Ckes116和谐振电感Ls，kes118。次级绕组、Ls，kes118和CKES116的这种串联组合通过开关122进行分流，通过开关120连接到端子110，并且连接到端子112。存储电容124被耦合在端子110、112两端。
[0052]图1A中的变压器102被示出为不具有寄生元件的理想变压器。实际的变压器具有多个寄生元件。能够在正向升压型转换器的操作中被利用的寄生元件是变压器的磁化电感和漏电感。图1B是示出了变压器的寄生电感的示意图，其包括磁化电感和漏电感的位置。磁化电感Lm跨越在初级变压器绕组的两端或与初级变压器绕组并联。Lm所抽取的电流表示对变压器的铁芯进行磁化所需的电流。变压器通常被设计成使得Lm的值最大化，因为Lm的值越大，存储电流越小。然而在正向升压型转换器中，小的Lm值在部分转换器周期期间存储能量方面是有用的。
[0053]可以因此有意地减小Lm，以便增加变压器的能量存储容量。在这方面，与传统反激式(flyback)DC至DC转换器相类似。在一个实施方式中，通过将小的气隙插入变压器铁芯中以增加其磁阻并增加其磁化电流，来减小L?。在正向升压型转换器的一些实施方式中，变压器的磁化电感足够小以致于不需要额外的存储电感器，从而减小离散部件的数量。因此，在一些实施方式中，图1A中的存储电感114是变压器102的本征或寄生磁化电感，并且不是外部离散电感器。
[0054]在正向升压型转换器中有用的另一寄生变压器元件是变压器的寄生漏电感。漏电感产生自初级绕组与次级绕组之间磁通量的不完美耦合。变压器的漏电感典型地比其磁化电感小很多。漏电感在图1B中由与变压器的次级绕组串联的、值为Ls，mK的电感Ls，kes表示。可替换地且等价地，漏电感能够被示为与初级绕组串联的电感。变压器漏电感通常被认为是不期望的寄生部件。然而，在正向升压型转换器中，漏电感可以被有利地用于与谐振电容Ckes116串联以传递能量。在一些实施方式中，变压器的漏电感足够大以致于不需要额外的谐振电感，从而减小离散部件的数量。因此，在一些实施方式中，图1A中的电感器Ls，kes是变压器102的固有漏电感，而不是外部离散电感器。
[0055]再次参照图1A，开关104、120和122可以以各种方式被实施，包括例如功率MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)、BJT (双极结型晶体管)、IGBT (绝缘栅双极晶体管)、结型二极管和/或机械继电器。在可控开关的情况中，开关104、120和122的打开和闭合可由未示出的控制装置进行控制。
[0056]图1A中所示的示例性转换器100是双向的。依赖于开关104、120和122的操作，功率可以被供应给端子106和108并在端子110和112处输出，或者可替换地，功率可以被供应给端子110和112并在端子106和108处输出。电容124和电容126的存在依赖于示例性转换器100中功率流的方向。诸如，如果示例性转换器100仅在端子106和108作为输入的情况下进行操作，则电容1 26可能是不需要的。类似地，如果示例性转换器100仅在端子110和112作为输入的情况下进行操作，则电容124可能是不需要的。然而，在实际的实施方式中，期望电容124、126被耦合在每个端子对106、108和110、112两端。跨越在输入端子对两端的电容(如上所述，其可以是106、108或者110、112)不需要必须被提供在转换器电路中，但相反地例如能够以跨越在电压源的输出端子两端的电容形式。
[0057]图2是示出了使用反相变压器的示例性正向升压型转换器200的示意图。在图2的示例性转换器200中，初级侧端子(图1A中的106和108)是输入端子，而次级侧端子(图1A中的110和112)是输出端子。值为Vs5a的输入电压源201被施加到输入端子，并且值为&的负载电阻205被耦合在输出端子的两端。在该实施方式中，开关元件120和122(图1A)分别被实施为二极管D2220和D1222。
[0058]使用标准标记法，变压器202每个绕组的极性由黑点表示。在图2所示的示例性实施方式中，变压器202的绕组被反相布置。然而，在另一实施方式中，绕组可以被同相布置。虽然在图2中将变压器202示为磁芯变压器，但是在另一实施方式中，其可以是空气芯变压器。在示例性转换器200中，存储电感Lstck214完全由变压器202的本征磁化电感构成，并且不存在外部存储电感器。而且在该实施方式中，谐振电感Ls，kes218完全由值为LSjEAK的变压器202的本征漏电感构成，并且不存在外部谐振电感器。
[0059]可选地，存在耦合跨越在变压器202的初级绕组两端的“限制器(snubber)”电路207。限制器电路207被设计成在初级开关204闭合时限制初级开关204上的电压应力。当初级开关204打开时，会因在存储电感Lstok214中流动的电流的中断而在初级开关204两端产生高电压。限制器电路207在开关204闭合时提供电流路径，并限制开关204两端的电压。限制器电路能够以各种方式被实施。
[0060]图3A是示出了针对图2中的示例性正向升压型转换器200的初级绕组和次级绕组中的谐振和存储电流波形的电流相对时间的图示。图3A描述了对于示例性转换器200的完整操作周期而言，变压器202的初级绕组和次级绕组中的电流分量。图3A意欲示出通常的波形图，并且电流和时间的单位是任意的。
[0061]在稳态负载条件下的时间t=0处，输出电容224将先前已经被充电以达到值为Vf5出的电压，并且谐振电容Ckes216将先前已经被充电以达到接近于V^*N的电压，其中、入是输入电压且N是变压器202的匝数比。出于说明的目的，选择Vf5入和N以使得它们的乘积小于Vf5tii且二极管220因此被反向偏置且不导通。在一个实施方式中，将V1ia*Ν选择为Vg的大约70%。二极管222通过跨越在谐振电容Ckes116两端的电压也被反向偏置。变压器202的芯将先前已经完全被消磁，以便变压器202的初级绕组和次级绕组中的电流都是零。
[0062]在时间t=0处，初级开关204闭合以开始其导通周期，并且初级绕组中的电流(Ip)开始从零开始进行增加。如图3A所示，对于初级电流而言，存在着两个分量。第一个分量Ipi在图3A中被示为“磁化”，其是流过存储电感Lstok214的存储电流并且随着时间(t)线性增加。该电流流过变压器202的磁化电感，并且用于对变压器202的芯进行磁化。存储电流不会在次级绕组中创建相应的电流或不会向电路的输出侧进行能量传递。该存储电流Ipi由以下公式给出:
【权利要求】
1.一种耦合在第一端子对与第二端子对之间的开关模式功率转换器，该转换器包括: 第一电感，耦合到跨越在所述第一端子对两端的第一电路路径中的第一开关，所述第一开关在所述第一开关的导通周期期间将所述第一电感耦合在所述第一端子对两端； 电容，耦合到第二电路路径中的第二电感和第三电路路径中的所述第一电感； 第二开关和第三开关， 所述第二开关在所述第二开关的导通周期期间完成所述第二端子对与所述第二电路路径和所述第三电路路径中的一者之间的电路， 所述第三开关在所述第三开关的导通周期期间完成所述第二电路路径和所述第三电路路径中的另一者。
2.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器，其中，所述第一端子对和所述第二端子对共享公共端子。
3.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器，所述第一端子对包括输入端子对，所述第二端子对包括输出端子对，所述电容在所述第二开关的导通周期期间将能量传递到所述输出端子对。
4.根据权利要求3所述的开关模式功率转换器，所述第一电感被耦合到所述电容并在所述第二开关的所述导通周期期间将能量传递到所述输出端子对。
5.根据权利要求3所述的开关模式功率转换器，所述第一电感耦合到所述电容并在所述第三开关的所述导通周期期间将能量传递到所述电容。
6.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器，所述第一端子对包括输出端子对，所述第二端子对包括输入端子对，所述第一电感在所述第一开关的所述导通周期期间将能量传递到所述输出端子对。
7.根据权利要求6所述的开关模式功率转换器，所述第一电感被耦合到所述电容并在所述第二开关的所述导通周期期间存储来自所述输入端子对的能量。
8.根据权利要求7所述的开关模式功率转换器，所述第一电感和所述电容在所述第一开关的所述导通周期期间将能量传递到所述输出端子对。
9.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器，所述第一电感通过变压器耦合到所述电容。
10.根据权利要求9所述的开关模式功率转换器，所述第一电感包括所述变压器的磁化电感。
11.根据权利要求9所述的开关模式功率转换器，所述第二电感包括所述变压器的漏电感。
12.根据权利要求9所述的开关模式功率转换器，所述变压器包括耦合在所述第一电感两端的第一绕组和耦合在具有所述电容和所述第二电感的所述第二电路路径中的第二绕组。
13.根据权利要求12所述的开关模式功率转换器，所述变压器还包括第三绕组。
14.根据权利要求10所述的开关模式功率转换器， 所述变压器还包括第三绕组， 所述开关模式功率转换器还包括第四开关，该第四开关耦合到所述第三绕组和跨越在第三端子对两端的第四电路路径中的所述变压器磁化电感的反射电感，所述第四开关具有所述第三开关的所述导通周期并在所述第三开关和所述第四开关的所述导通周期期间将所述第四电路路径耦合在所述第三端子对两端。
15.根据权利要求10所述的开关模式功率转换器， 所述变压器还包括第三绕组， 所述开关模式功率转换器还包括: 第四开关，该第四开关耦合到所述第三绕组和跨越在第三端子对两端的第四电路路径中的所述变压器磁化电感的第一反射电感，所述第四开关具有所述第三开关的所述导通周期并在所述第三开关和所述第四开关的所述导通周期期间将所述第四电路路径耦合在所述第三端子对两端； 第五开关，该第五开关耦合到所述第三绕组的一部分和跨越在第四端子对两端的第五电路路径中的所述变压器磁化电感的第二反射电感，所述第五开关具有所述第三开关的所述导通周期并在所述第三开关和所述第五开关的所述导通周期期间将所述第五电路路径耦合在所述第四端子对两端。
16.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器，该转换器还包括下述中的一者或多者: 耦合在所述第一端子对两端的电容；以及 耦合在所述第二端子对两端的电容。
17.根据权利要求9所述的开关模式功率转换器，其中，所述第一电感在所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的非导通周期期间进行谐振以在所述第一开关两端产生随时间变化的电压。
18.根据权利要求17所述的开关模式功率转换器，其中，所述第一开关在所述电压处于震荡最小值处时进入所述导通周期。
19.一种稱合在第一端子对与第二端子对之间的开关模式功率转换器的操作方法,该转换器包括:第一电感，耦合到跨越在所述第一端子对两端的第一电路路径中的第一开关；电容，耦合到第二电路路径中的第二电感和第三电流电路路径中的所述第一电感；第二开关和第三开关，所述方法包括: 闭合所述第一开关以在所述第一开关的导通周期期间将所述第一电感耦合在所述第一端子对两端； 闭合所述第二开关以在所述第二开关的导通周期期间完成在所述第二电路路径或所述第三电路路径与所述第二端子对之间的电路，以将能量传递到所述第二端子对； 闭合所述第三开关以在所述第三开关的导通周期期间完成所述第二电路路径或所述第三电路路径，以将能量传递到所述电容。
20.—种设备,包括: 开关模式功率转换器，稱合在第一端子对与第二端子对之间，该转换器包括:第一电感，耦合到跨越在所述第一端子对两端的第一电路路径中的第一开关；电容，耦合到第二电路路径中的第二电感和第三电流电路路径中的所述第一电感；第二开关和第三开关； 用于闭合所述第一开关以在所述第一开关的导通周期期间将所述第一电感耦合在所述第一端子对两端的装置； 用于闭合所述第二开关以在所述第二开关的导通周期期间完成所述第二电路路径或所述第三电路路径与所述第二端子对之间的电路以将能量传递到所述第二端子对的装置； 用于闭合所述第三开关以在所述第三开关的导通周期期间完成所述第二电路路径或所述第三电路路径以将能量传递到所述电容的装置。
21.一种在开关模式功率转换器中进行能量传递的方法，该方法包括: 通过基本上线性变化的电流在电感与第一端子对之间传递能量； 以及以下步骤之一: 通过基本上半正弦的电流脉冲在电容与第二端子对之间谐振地传递能量，并通过基本上线性变化的电流在所述电感与所述电容之间传递能量， 以及 将所述电容谐振半个正弦周期，并通过基本上线性变化的电流在所述电感与所述第二端子对之间传递能量。
22.根据权利要求21所述的方法，该方法包括: 在正向方向上操作所述开关模式功率转换器，其中将能量从所述第一端子对传递到所述第二端子对。
23.根据权利 要求21所述的方法，该方法还包括: 在反向方向上操作所述开关模式功率转换器，其中将能量从所述第二端子对传递到所述第一端子对。
【文档编号】H02M3/335GK103715903SQ201310468094
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2012年10月9日
【发明者】G·斯卡拉特秀, R·K·奥尔, E·凯斯 申请人:索兰托半导体公司