功率因数校正电路的制作方法

功率因数校正电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及功率因数校正电路。在各种实施例中，提供了一种电路装置，其可包括：第一AC输入节点和第二AC输入节点；第一电子开关器件，其耦合在第一AC输入节点与输出节点之间；第二电子开关器件，其耦合在第二AC输入节点与输出节点之间；电感器，其耦合在第一电子开关器件与第二电子开关器件之间；控制器，其被配置成控制第一电子开关器件和第二电子开关器件以：在第一模式下在通过电感器的第一电流流动方向上经由电感器来提供从第一AC输入节点到输出节点的第一电流路径；以及在第二模式下，在通过电感器的第二电流流动方向上经由电感器来提供从第二AC输入节点到输出节点的第二电流路径，第二电流流动方向不同于第一电流流动方向。
【专利说明】功率因数校正电路
[0001]

【技术领域】
各种实施例一般地涉及功率因数校正电路。

【背景技术】
[0002]对于具有在75瓦特以上的负载的电子应用而言，PFC (功率因数校正)级是强制性的。对于某些其他领域中的电子应用而言，类似于例如在照明【技术领域】中，在更小的负载下情况已是如此。功率因数校正意味着由负载从干线汲取的电流的波形具有基本上正弦的形式，其相对于干线电压的波形具有非常小的或者根本没有相移。还要求谐波含量保持在某个阈值以下。
[0003]具有PFC功能的一般应用大部分包括基于二极管的全波整流器，例如在升压转换器的情况下其经由电感器和另一二极管向输出电容器供应电流。采用耦合在电感器与二极管之间的开关以便保持汲取的电流与干线电压同相。此类系统的缺点中的一个是在操作期间经由三个整流元件来对相当大的输出电容器充电，这导致相当大的损耗。直至其电压达到干线峰值电压为止，发生预充电，并且此预充电过程引起大的脉冲电流，其也至少流过整流二极管，从而导致对系统的高电流应力。
[0004]旨在减少桥式整流器损耗的替换概念依赖于昂贵的SiC和/或GaN开关或者用有源整流方案来替换整流器。然而，那些方法导致高成本，这使得它们对于电路制造商而言相当没有吸引力，即使可改善关于损耗减少的此类电路的效率。


【发明内容】

[0005]在各种实施例中，提供了一种电路装置，其可包括:第一 AC输入节点和第二 AC输入节点；第一电子开关器件，其稱合在第一 AC输入节点与输出节点之间；第二电子开关器件，其耦合在第二 AC输入节点与输出节点之间；电感器，其耦合在第一电子开关器件与第二电子开关器件之间；控制器，其被配置成控制第一电子开关器件和第二电子开关器件以在第一模式下在通过电感器的第一电流流动方向上提供经由电感器从第一 AC输入节点到输出节点的第一电流路径；以及在第二模式下，在通过电感器的第二电流流动方向上提供经由电感器从第二 AC输入节点到输出节点的第二电流路径，第二电流流动方向不同于第一电流流动方向。

【专利附图】

【附图说明】
[0006]在附图中，相同的参考标号一般遍及不同的视图指示相同的部分。附图不一定是按比例的，而是一般地着重于图示本发明的原理。在以下描述中，参考以下各图来描述发明的各种实施例，在所述附图中:
图1示出了公共PFC电路；
图2A和2B示出了根据各种实施例的电路装置的实施方式；
图3A和3B示出了电路装置的其他实施例； 图4示出了三相电功率配置中的电路装置的另一实施例；以及图5A示出了图示出用于如本文所述的电路装置的根据各种实施例的控制方法的流程图；以及图5B示出了图示出用于如本文所述的电路装置的控制方法的另一实施例的流程图。

【具体实施方式】
[0007]以下详细描述参考以图示的方式示出特定细节和其中可实施本发明的实施例的附图。
[0008]词语“示例性”在本文中用来意指“充当示例、实例或图示”。不一定要将在本文中被描述为“示例性”的任何实施例或设计理解为相对于其他实施例或设计是优选的或有利的。
[0009]在图1中，示出了在本示例性情况下对应于升压转换器的公共PFC电路100的示意图。电路100包括第一输入端子102和第二输入端子104。输入端子102、104都被稱合到基于二极管的全波整流器105，基于二极管的全波整流器105包括第一二极管106、第二二极管108、第三二极管110和第四二极管112。四个二极管106、108、110、112被布置成使得它们形成全波整流器105，即在现有技术中众所周知的配置。全波整流器105具有被耦合到电感器118的一侧的第一输出端114，并且还具有被耦合到晶体管120的第一源极/漏极端子的第二输出端116。电感器118的另一侧被耦合到晶体管120的第二源极/漏极端子并经由第五二极管122耦合到电容器124的一侧。电容器124的另一侧被耦合到晶体管120的第一源极/漏极端子。电容器124被并联地耦合在电路100的第一输出端子126与第二输出端子128之间。有时，可使用肖特基二极管作为第五二极管122。在后一种情况下，当描述第五二极管122的pn阈值时，还理解导致肖特基二极管的拐点电压的肖特基势垒。
[0010]在电路100的初始启动过程期间，充当输出能量储存元件的电容器124不带电，并且因此需要被预充电以用于正常工作。在该充电过程期间，用来自干线的电流对电容器124进行充电，当假定技术电流流动方向时，亦即用从整流器的第一输入端子102/或第二输入端子104流到第一输出端114且然后返回通过整流器105的第二输出端116返回到干线的电流。该充电过程在跨电容器124的电压达到施加于第一输入端102和/或第二输入端104的干线电压的峰值电压时结束。尤其是在启动过程开始时，当电容器124几乎不带电时，发生大的脉冲电流(所谓的浪涌电流)，其至少通过被包含在全波整流器105中的四个二极管106、108、110、112之中的两个被传导。在图1中所示的情况下，浪涌电流还可流过电感器118和第五二极管122，从而对涉及到的所有部件造成高应力。该高应力导致受影响的器件中的高峰值损耗，其几乎对电路100的效率没有贡献，但是可能要求受影响器件的更高额定值。在某些情况下，采取措施以限制预充电电流。然而，这些措施造成附加的努力，并且在正常工作期间，工作电流流过三个PN结，导致电路100中的高连续损耗，其使电路的效率劣化。与现代高压开关组合，可看出串联地耦合的那三个PN结对电路100的总损耗做出主要贡献。
[0011]需要处理的另一问题是这样的事实，即在电路100的启动过程期间，高脉冲电流也流过电感器118。那些高脉冲电流可促使电感器118饱和，使得其并不以计算的电感率进行工作。这又可促使电路100工作在主要基于稳态工作(即当电容器124已被充电时)而布置的其额定参数范围之外。然而，当设计电路100时，需要考虑初始启动阶段，并且因此可能需要使用具有较高额定值(其因此更加庞大和/或更加昂贵)的电子部件，以便也覆盖其中可能发生浪涌电流的工作范围。最后但并不是最不重要的，那些大的浪涌电流可导致包含在全波整流器105中的四个二极管106、108、110、112和/或第五二极管122和/或电感器118的过热，最终损坏那些部件中的一个或多个。因此，可采取附加的努力以限制浪涌电流和/或至少绕过电感器118和/或第五二极管122。
[0012]在图2A中，示出了根据各种实施例的电路装置200的示意图，其提供了一种没有公共整流器的PFC电路。根据各种实施例的电路装置200包括第一 AC输入节点202和第二 AC输入节点204。第一电子开关器件206被耦合在第一 AC输入节点202与输出节点214之间。第二电子开关器件208被耦合在第一 AC输入节点204与输出节点214之间。电感器210被耦合在第一电子开关器件206与第二电子开关器件208之间。控制器212被耦合到第一电子开关器件206和第二电子开关器件208。
[0013]第一 AC输入节点202和第二 AC输入节点204可被提供用以接收AC电压，例如在欧洲处于50 Hz的230V的典型AC干线电压，使得可将一个AC输入节点耦合到干线的相导体，并且可将另一 AC输入节点耦合到干线的中性导体。然而，还可使用具有不同于给定示例的参数的任何其他AC电压，因为电路装置200可遵从那些AC电压或者被容易地调整到那些AC电压。控制器212可以是任何种类的软件和/或硬件，例如FPGA(现场可编程门阵列)或IC (集成电路)，它们被提供在根据各种实施例的电路装置200中以控制其工作。第一电子开关器件206和/或第二电子开关器件208可以是包括多个开关的复合型开关器件。基于图2B中所示的示意图更详细地举例说明此方面。可以将控制器212配置成控制第一电子开关器件206或其各部分(例如被提供在其内的分尚的内部开关)和第二电子开关器件208或其各部分(例如被提供在其内的分离的内部开关)的状态，使得在输出节点214处提供DC电压(或者等价地DC电流)。控制器212可操作电子开关器件，以使得取决于AC干线电压的瞬时相位，可提供通过根据各种实施例的电路装置200的不同电流路径。根据各种实施例的电路装置200可视为是基于这样的一般概念，即在电力工程领域中恒定电流更容易被处理(与交流电相比)，因为它们可通过调整相应电路中的适当的阀的状态而容易地被引导或指引，所述阀在电子领域中等价于(功率)开关、二极管等。大体上可避免由于电流峰值、例如在电容器的充电过程中发生的电流峰值而引起的那些阀的点过载。
[0014]如已提到的，根据各种实施例的电路装置200可根据施加于电路装置200的AC电压的瞬时相位而采取不同的配置。当第一 AC输入节点202处的电位大于第二 AC输入节点处的电位时，可将控制器212配置成使根据各种实施例的电路装置200工作在第一模式下。当第一 AC输入节点202处的电位小于第二 AC输入节点处的电位时，可将控制器212配置成使根据各种实施例的电路装置200工作在第二模式下。简单地说，可大约在被提供在第一AC输入端子102和/或第二 AC输入端子104处的AC输入电压的每个零点交叉处使根据各种实施例的电路装置200在第一模式与第二模式之间切换。第一模式和第二模式可对应于第一电子开关器件206和第二电子开关器件208的不同配置，如已提到的，它们可以是复合型开关。在本描述中的这里，只要说第一电子开关器件206和第二电子开关器件每个可包括串联地耦合的两个分离的开关就够了。可将电感器210的两端/侧中的每个耦合到一个电子开关器件内的两个分离的开关之间的电路径。
[0015]第一模式可包括两个状态，其中，在第一状态期间，可提供引导通过第一电子开关器件206、电感器210和第二电子开关器件208的在第一 AC输入节点202和第二 AC输入节点204之间的电流路径。在第二状态期间，可提供引导通过第一电子开关器件206、电感器210和第二电子开关器件208的在第一 AC输入节点202与输出节点214之间的电流路径。在第一模式下，通过电感器210的电流流动方向在两个状态期间是相同的。第一模式的第一状态可对应于升压转换器的状态，其中，电感器电流增加且能量被储存在电感器的磁场中。第一模式的第二状态可对应于升压转换器的状态，其中，电感器电流被引导通过续流二极管朝向负载，使得可将储存在电感器的磁场中的能量有效地传输至负载(或至在相应升压转换器的输出端处提供的电容器)。第一模式的第一状态与第二状态之间的差别是在第一状态期间，输出节点214被与第一 AC输入节点202和第二 AC输入节点204电绝缘。在第一模式的第二状态期间，储存在电感器210的磁场中的能量被传输至输出节点214。在第一模式的第一状态和第二状态期间，可将控制器212配置成控制第一电子开关器件206和第二电子开关器件208 (例如被提供在其内的分离的开关)，使得可在根据各种实施例的电路装置200内实现上文所述的不同电流路径。在第一模式下的工作期间，根据各种实施例的电路装置200可以如下切换频率在第一状态与第二状态之间交替，该切换频率可大约处于30 kHz至300 kHz之间的范围内，例如处于50 kHz或者例如处于120 kHz，或者在某些情况下甚至在300 kHz以上。然而，在第一模式期间，还可使电路装置200以可变频率、例如在上文指定的范围内工作。另外，在某个时间段期间，例如在低负载下或在待机工作中，甚至可将切换频率设置成低至O Hz。
[0016]可将第二模式视为第一模式的反相，因为两个模式主要由被提供在第一 AC输入节点202和第二AC输入节点204处的AC输入电压的极性来控制。因此，类似于第一模式，第二模式也可包括两个状态，其中，在第一状态期间，可提供引导通过第一电子开关器件206、电感器210和第二电子开关器件208的在第一 AC输入节点202和第二 AC输入节点204之间的电流路径，并且其中，在第二状态期间，可提供引导通过第一电子开关器件206、电感器210和第二电子开关器件208的在第二 AC输入节点204和输出节点214之间的电流路径。在第二模式下，通过电感器210的电流流动方向在两个状态期间是相同的，然而，由于第一模式期间的AC输入电压的极性相对于第二模式期间的AC输入电压的极性被反相的事实，在第二模式期间通过电感器210的电流流动方向与在第一模式期间通过电感器210的电流流动方向相反。除此之外，可将第二模式的第一状态和第二状态视为等效于第一模式的第一状态和第二状态。也就是说，第二模式的第一状态可对应于升压转换器的状态，其中，电感器电流增加且能量被储存在电感器的磁场中。第二模式的第二状态可对应于升压转换器的状态，其中，电感器电流被引导通过续流二极管朝向负载，使得可将储存在电感器的磁场中的能量有效地传输至负载(或至在相应升压转换器的输出端处提供的电容器)。第二模式的第一状态与第二状态之间的差别是在第一状态期间，输出节点214被与第一 AC输入节点202和第二 AC输入节点204电绝缘，非常类似于第一模式的第一状态。在第二模式的第二状态期间，储存在电感器210的磁场中的能量被传输至输出节点214。在第二模式的第一状态和第二状态期间，可将控制器212配置成控制第一电子开关器件206和第二电子开关器件208 (例如被提供在其内的分离的开关)，使得可在根据各种实施例的电路装置200内实现上文所述的不同电流路径。在第二模式下的工作期间，根据各种实施例的电路装置200可以如下切换频率在第一状态与第二状态之间交替，该切换频率可大约处于30 kHz至300kHz之间的范围内，例如处于50 kHz或者例如处于120 kHz，或者甚至在300 kHz以上，并且因此等效于第一模式下的第一状态与第二状态之间的交替的切换频率。然而，在第二模式期间，还可使电路装置200以可变频率、例如在上述范围内工作。另外，在某个时间段期间，例如在低负载下或在待机工作中，甚至可将切换频率设置成低至O Hz。
[0017]根据各种实施例的电路装置可包括对应于其他模式的第一电子开关器件206和第二电子开关器件208的其他配置。将基于在以下图中呈现的电路装置的其他实施例来描述那些附加模式。
[0018]在图2B中，图示出根据各种实施例的电路装置的另一实施方式250，其可视为对应于图2A中示出的根据各种实施例的电路装置200的扩展且更详细的实施方式。用相同的附图标记来标记相同的元件，并且将不会再次描述。基于图2A中所示的电路装置200，将仅陈述更详细地示出的附加特征或元件。在图中未示出控制器212。
[0019]根据各种实施例的电路装置250是基于图2A中已示出的实施例。然而，更详细地图示出第一电子开关器件206和第二电子开关器件。第一电子开关器件206包括第一开关252和第二开关254，它们被相互串联地耦合。电感器210的一端/侧被耦合到两个开关252、254之间的电路径。类似地，第二电子开关器件206包括第三开关256和第四开关258，它们也被相互串联地耦合。电感器210的另一端/侧被耦合到两个开关256、258之间的电路径。另外，根据各种实施例的电路装置250包括电容器264，其中，电容器264的一侧被耦合到输出节点214和第一输出节点266，并且其中，电容器264的另一侧被耦合到第二输出节点268。提供第五开关260，其被耦合在第二输出节点268与第一 AC输入节点202之间，并且提供第六开关262，其被耦合在第二输出节点268与第二 AC输入节点204之间。
[0020]下面，将描述第一模式下和第二模式下的通过根据各种实施例的电路装置250的有源传导路径。在第一模式的第一状态期间，提供了第一 AC输入节点202与第二 AC输入节点204之间的电流路径，其引导通过第一开关252、电感器210和第三开关256，使得能量通过流过电感器210的电流而被储存在电感器210的磁场中。在第一模式的第二状态期间，提供第一 AC输入节点202与第二 AC输入节点204之间的电流路径，其引导通过第一开关252、电感器210、第三开关258、输出节点214、电容器264和第六开关262，使得电流可对电容器264充电。可使用电容器中的电荷来对连接到第一输出节点266和第二输出节点268的负载进行供电。通过电感器210的电流流动的方向在第一模式的两个状态期间是相同的。可通过将第三开关256去激活并同时地激活第四开关258将根据各种实施例的电路装置250从第一状态切换到第二状态。此过程可由控制器(图2B中未示出)来控制且以如上所述的切换频率进行。换言之，在第一模式下，第三开关256或第四开关258根据电路装置250所在的状态以互斥方式进行导电，而第一开关252可保持接通，并且因此在第一模式的两个状态中的每一个状态期间传导电流。第二开关254可在第一模式期间保持关断。
[0021]应注意的是，第一模式与第二模式之间的切换可仅通过在相应的电子开关器件中以有源方式对一个开关进行切换来进行。假定工作在第一模式下，在一个替换例中，第三开关256和第四258开关可以都是晶体管。在那种情况下，通过在它们的栅极端子处提供适当的电位来有源地对两个晶体管进行切换。在第二替换例中，第三开关256可以是晶体管，而第四258开关可以是二极管。在那种情况下，仅需要有源地对晶体管进行切换(例如，其可以定时方式工作，即以切换频率被接通和关断)，因为一旦晶体管被关断，二极管将进行传导。换言之，当晶体管被关断时二极管将自动地传导电流且反之亦然。刚刚描述的方案还适用于根据各种实施例的电路装置250在第二模式下的工作期间第一电子开关器件206中的第一开关252和第二开关254。
[0022]根据各种实施例的电路装置250还可进一步工作在第三模式和第四模式下。当电路装置250被通电并且需要对电容器264进行(预)充电(因为其没有电荷或携带可忽略的量的电荷)时，可使用下面将描述的那两个模式。那是其中在普通PFC级中通常发生浪涌电流的情况。类似于第一模式和第二模式，第三模式不同于第四模式的地方在于AC输入电压的极性是不同的，而不像那两个模式以功能对称为特征。也就是说，在电容器264的(预)充电期间，当第一 AC输入节点202处的电位大于第二 AC输入节点204处的电位时可使用第三模式，并且当第二 AC输入节点204处的电位大于第一 AC输入节点202处的电位时可使用第四模式。在两个替换例中，可实现第三模式和第四模式中的每一个。下面，将仅更详细地描述第三模式。
[0023]在第三模式下，电容器264在最初可能可忽略地带电，或者几乎根本不带电。在第一AC输入节点202与第二AC输入节点204之间提供了电流路径，其引导通过第一开关252、电感器210、第四开关258至电容器264且从电容器264通过第六开关262至第二 AC输入节点204。在(预)充电方案的第一替换例中，可使第一开关252和/或第六开关262以定时方式工作，即接通和关断。电感器210被用来当第一开关252和第六开关262 二者都被接通时在电容器264的预充电期间限制电流增加。当达到电感器210中的最大可允许电流时，例如可将第一开关252和/或第六开关262关断，并且使用元件第二开关254、第四开关258和可选的电容器264和AC输入节点202和204在续流路径中减小通过电感器210的电流。第一开关252和/或第六开关262可以通常在约30 kHz至约300 kHz之间的范围内的、或者甚至在300 kHz以上的频率工作。该频率范围可以与在上述第一和第二模式下相同。然而，可以不超过通过电感器210的最大电流的方式来控制第一开关252和/或第六开关262的占空比，该占空比是在其期间第一开关252和/或第六开关262被接通(即在传导状态下)的那部分时段。然而，这仅仅是示例。在另一示例中，第三模式期间的频率可不同于第一和第二模式下的频率。在第三模式期间，也可使电路装置250以可变频率、例如在如上所述的频率范围内工作。在第二替换例中，当第一 AC输入节点202处的电位开始上升时，也可接通第一开关252。因此，通过第一开关252的电流随着第一 AC输入节点202处的正电位而上升。当没有同步接通第一开关252而是随意开始工作时，例如在第一 AC输入节点202处已经存在高正电位的时刻，可发生高脉冲电流。在开始工作之前(例如，在根据各种实施例的电路装置250的初始上电之前)，电容器264可能几乎不带电，其表示开始工作时的短时间段的短路。可预先接通相应的第六开关262，或者可使其与第一开关252同步地工作。第一替换例与第二替换例之间的差别是第一替换例是基于第一开关252中的定时操作，而在第二替换例中，第一开关可保持接通达第一 AC输入节点202处的AC输入电压的正半波的持续时间。在第三模式的两个替换方案中，第二电子开关器件208、即第三开关256和第四开关258保持关断。使用两个替换例中的任何一个，可将电容器264 (预)充电至对应于被施加到根据各种实施例的电路装置250的AC输入电压的峰值电压的电压。当使用第二替换例时，根据各种实施例的电路装置250的正常工作，即在第一模式与第二模式之间的切换，可在第一 AC输入电压峰值后开始,在米取50 Hz的AC输入电压频率时,例如在根据各种实施例的电路装置250通电之后约5ms或者在AC输入电压的第一个零点交叉之后约5ms。在任何情况下，可用流过第一电子开关器件206和第六开关262的电流来执行对电容器264的(预)充电过程，使得绕过电感器210且因此保护其免受对电容器264充电的电流。
[0024]普通PFC电路、诸如图1中所示的电路100与采取图2A或图2B中所示的根据各种实施例的电路装置形式的本文所述的PFC电路之间的差别是:普通PFC电路中的电感器传导由整流器提供的已整流的单向电流。与此形成对比的是，根据各种实施例的电路装置中的电感器210可以说是被用AC输入电压、例如50 Hz或60 Hz的AC输入电压来驱动。换言之，电感器210传导以AC输入电压频率的两倍改变方向的AC输入电流并且不传导来自整流器的已整流的单向已整流电流。由于通过电感器210的电流流动的改变的方向，所以可几乎防止或至少急剧地减少磁化的饱和效应。
[0025]由于等效于第三模式而将不会被详细地描述的第四模式也以两个替换例为特征。在任何情况下，通过包括第三开关256和第四开关258的第二电子开关器件208和输出节点214且然后从电容器264通过第五开关260至第一 AC输入节点202来建立第二 AC输入节点204与电容器264之间的传导路径。类似于第三模式的替换例之间的差别，第一替换例与第二替换例之间的差别是在第一替换例中可以在第三模式期间以定时方式对第三开关256进行切换，而在第二替换例中，当第二 AC输入节点204处的电位上升时，即在AC输入电压的零点交叉处，对接通第三开关256，其中，第二 AC输入节点204处的电压的极性相对于第一 AC输入节点202处的电压的极性变成正的。
[0026]为了减少开关损耗，可以在第一模式下和第二模式下以约30 kHz至约300 kHz之间的范围内的相对低的频率对第五开关260和第六开关262进行切换，以便根据AC输入电压对汲取的电流的波形进行整形。然而，此特征是可选的一个。相应地，在第一 AC输入节点202处的AC输入电压的正半波期间(即在第一模式下)，亦即当第一 AC输入节点202处的电位大于第二 AC输入节点204处的电位时，第三开关256和第六开关262可保持连续地接通，可以定时方式驱动第一开关252，并且第五开关260可保持关断(非传导)。在第一 AC输入节点202处的AC输入电压的负半波期间(即在第二模式下)，亦即当第一 AC输入节点202处的电位小于第二 AC输入节点204处的电位时，第一开关252和第五开关260可保持连续地接通，可以定时方式驱动第三开关256，并且第六开关262可保持关断。在向第一 AC输入节点202施加正电位时的时间期间将第六开关262置于连续接通状态并将第五开关260置于关断状态，以及在向第二 AC输入节点204施加正电位时将第六开关262置于关断状态且将第五开关260置于连续地接通状态，这在由电路装置250引起的电磁干扰方面可以是有益的。这帮助减少了第一和第二 AC输入节点202、204与根据各种实施例的电路装置250可连接到的公共电力网(图2B中未示出)之间的滤波努力。
[0027]在图3A中，示出了根据各种实施例的电路装置的实施方式300。根据各种实施例的电路装置300是基于图2B中所示的实施方式，使得用相同的附图标记来对相同的元件进行编号。针对图2A中所示的根据各种实施例的电路装置250的实施方式所提到的所有方面也适用于图3A中所示的实施方式，并且因此将不会再次对其进行描述。特别地，能够使根据各种实施例的电路装置300工作在已描述的四个模式中的任何一个模式下。
[0028]在图3A中更详细地示出了被包含在第一电子开关器件206与第二电子开关器件208中的开关。如本示例性实施方式中所示，电子开关器件206、208两者可具有相同的结构。也就是说，第一电子开关器件206包括对应于来自图2B的第一开关252的第一晶体管Tl和对应于来自图2B的第二开关254的第一二极管308。类似地，第二电子开关器件208包括对应于来自图2B的第三开关256的第二晶体管T2和对应于来自图2B的第四开关258的第二二极管310。如能够看到的，电感器120的每端/侧被耦合到将晶体管与每个电子开关器件206、208中的相应二极管相连的电路径。在电路装置的本示例性实施例300中，来自图2B的第五开关260和来自图2B的第六开关262两者都被实现为晶体管，即分别地作为第三晶体管T3和作为第四晶体管T4。
[0029]在图3A中所示的电路装置300的实施例中，第一晶体管Tl和第二晶体管T2被配置为双向绝缘高压晶体管。在本描述的范围内，双向绝缘的特征暗示可使得晶体管、例如相应晶体管独立于在其两个端子之间施加的电压的极性而绝缘。为了提供该功能，可将第一晶体管Tl和第二晶体管T2配置为TEDFET (沟槽扩展漏极场效应晶体管)。可将TEDFET视为垂直MOSFET (金属氧化物场效应晶体管)的特殊配置。其区别特征是邻近于器件的漂移区布置的漂移控制区，其中，漂移控制区通过将漂移区与漂移控制区分离的电介质层与漂移区电绝缘，漂移控制区深深地延伸到晶体管的半导体材料中。用G来标记栅极端子并用DCZ来标记漂移控制区端子。可相互独立地向两个端子施加电压。TEDFET并未遭受由单个普通MOSFET的固有体二极管在一个方向上提供的寄生导电率。因此，取决于施加于栅极端子G和漂移控制区端子DCZ的电位，可独立于在TEDFET的两个源极/漏极端子之间施加的电压的极性将TEDFET置于传导状态中或非传导状态中。替换地，可由每个包括两个MOSFET的开关来提供第一开关252和第三开关256的双向绝缘，所述两个MOSFET被串联耦合，其中它们的源极端子或它们的漏极端子被相互耦合。从而，获得一种布置，其中，一个MOSFET的体二极管的正向方向与另一 MOSFET的体的正向方向相反。两个MOSFET的此类布置还提供关于施加于两个外源极/漏极端子(即未被相互耦合的两个源极/漏极端子)之间的电压的两个可能极性的方向性绝缘，将始终存在被后向偏置且因此电绝缘的一个体二极管。
[0030]在图3A中所示的电路装置300的实施例中，可看到与电感器210相连的第一开关Tl和第二开关T2中的每一个均履行电流源的功能，该电流源被用等效于AC输入电压的频率、例如50 Hz或60 Hz的频率进行调制。如已针对图2提到的，被包括在第一电子开关器件206中的第一开关Tl在第一模式的两个状态期间一直是激活的，并且被包括在第二电子开关元件208中的第二开关T2在第二模式的两个状态期间一直是激活的，其中，第一模式与第二模式之间的切换与AC输入电压的极性的交替同步地进行。
[0031]应注意的是，即使将第二开关254和第四开关258实现为二极管308、310，它们同样还可以被实现为分别地与第一开关250 (例如第一晶体管Tl)和第三开关256 (例如第二晶体管T2)异步地被驱动的晶体管。也就是说，假设工作在第一模式下，可在第三开关256被切换为关断时在第二状态期间将替换第二二极管310的晶体管切换为接通，并且可在第三开关256被切换为接通时在第一状态期间将其切换为关断。在下面，假设第二开关254和第四开关258被配置为二极管308、310，记住也可将它们配置为晶体管。
[0032]在工作期间，仅当在第一模式下的第一开关252 (例如第一晶体管Tl)和第六开关262 (例如第四晶体管T4)或在第二模式下的第三开关(例如第二晶体管T2)和第五开关260 (例如第三晶体管T3)被切换为接通时，对可充当DC电压链路的电容器264充电。可防止流过电感器210和相应二极管、即第一二极管308和第二二极管310的电流的不受控尖峰或上升。与普通PFC级、例如图1中所示的电路100相比，不发生高浪涌电流的问题，并且因此不必针对其采取措施。相反可针对可增加总能量效率并降低成本的最大可调整标称电流来布置电感器210和两个二极管308、310。
[0033]图3A中所示的电路装置300的示例性实施方式中的第一开关252和第三开关256被配置为采取TEDFET形式的双向绝缘高压开关。双向绝缘是在第三模式下和第四模式下使用的限流功能所需要的。如果作为双向绝缘第一开关252的替代，将使用单向绝缘开关(例如具有固有体二极管的普通M0SFET)，在第三模式下有效地将电容器264与第一 AC输入节点206连接和断开连接并从而限制电容器264的预充电阶段期间的浪涌电流将是不可能的。在其中电流限制的特征不具有主要的重要性的情况下，可用单向绝缘元件来替换双极绝缘开关(即第一晶体管Tl和第二晶体管T2)，所述单向绝缘元件例如具有即使晶体管被切换为关断也在一个方向上固有地提供导电路径的体二极管的普通MOSFET。
[0034]在图3A中所示的根据各种实施例的电路装置300中，可将相同的参考电位用于驱动第一晶体管Tl和第二晶体管T2以及第三晶体管T3和第四晶体管T4。因此，图3A中的第一晶体管Tl和第二晶体管T2被实现为具有漂移控制区端子的TEDFET，且第三晶体管T3和第四晶体管T4被配置为EGFET (扩展栅极场效应晶体管)，其中用相应栅极的电位来驱动漂移控制区。替换地，第一晶体管Tl和第二晶体管T2的漂移控制区可在内部生成或互连(例如通过可能地经由电阻器将漂移控制区端子耦合到栅极)和/或可将第三晶体管T3和第四晶体管T4配置为TEDFET。
[0035]由于第三晶体管T3和第四晶体管T4在AC输入电压的各半波期间是非传导的，所以用于那些晶体管的驱动电路可为根据各种实施例的电路装置300提供备用源。可通过对存在于第一晶体管Tl和第二晶体管T2的漏极端子处的电压的电容耦合和整流来实现工作电源。
[0036]通过将与电感器210相连的第一开关Tl和第三开关T2用做可开关的电流源，可以在电容器264处提供所需电压，即使当向根据各种实施例的电路装置300施加小的AC输入电压时和当仅小的电流流过电感器210时也是如此。因此，根据各种实施例的电路装置固有地被提供有宽范围的输入，其上界由所使用的部件的阻塞能力限定。根据各种实施例的电路装置因此很容易适应于工作在约90 V至约250 V之间的范围内、处于例如50 Hz或60 Hz的AC输入电压下。
[0037]电容器264被包括在图3A中所示的根据各种实施例的电路装置300中，并且充当缓冲器或DC电压链路以便向负载提供足够量的功率，该负载可以在AC输入电压低时被耦合到第一输出端子266和第二输出端子268。在其中在负载中提供缓冲能量的能力的情况下，可省略电容器264，或者能够用具有低电容量的部件来将其替换，例如作为电解电容器的替代的箔电容器。
[0038]在图3B中，图示出根据各种实施例的电路装置的另一实施方式350，其非常类似于图3A中所示的电路装置的实施例。在图3B中，第三晶体管T3和第四晶体管T4被实现为单向绝缘晶体管，如(当正向电压超过相应的正向偏置电压时)在一个方向上提供寄生传导的体二极管所指示的。在该情况下，第三晶体管T3和第四晶体管T4可具有不同于第一晶体管Tl和第二晶体管T2的源极参考电位的公共源极参考电位。如果较高的正向功率损耗不是主要关心的问题，则还可用二极管来替换图3B中的第三晶体管T3和第四晶体管T4，所述二极管的正向方向与那些晶体管的体二极管的正向方向对齐，如图3B中所指示的。
[0039]在图4中，示出了根据各种实施例的电路装置的另一实施方式。由于图4中所示的实施方式被配置成结合三相电力电源来工作，所以其包括三个支路，每个支路具有基于参考图2A和2B及图3A和3B已被描述的概念的相同结构。第一支路包括稱合在第一 AC输入节点402与输出节点430之间的第一电子开关器件406。第一电子开关器件406包括被耦合到第一二极管406的第一晶体管Tl的串联布置，其中，第一电感器408的一端被耦合到第一晶体管Tl与第一二极管406之间的电路径。第二支路包括耦合在第二 AC输入节点412与输出节点430之间的第二电子开关器件414。第二电子开关器件414包括被耦合到第二二极管416的第二晶体管T2的串联布置，其中，第二电感器418的一端被耦合到第二晶体管T2与第二二极管416之间的电路径。另外，第一电感器的另一端被耦合到第二晶体管T2与第二二极管416之间的电路径。第三支路包括耦合在第三AC输入节点422与输出节点430之间的第三电子开关器件424。第三电子开关器件424包括被耦合到第三二极管426的第三晶体管T3的串联布置，其中，第三电感器428的一端被耦合到第三晶体管T3与第三二极管426之间的电路径。第三电感器428的另一端被耦合到第一电子开关器件406的第一晶体管Tl与第一二极管406之间的电路径。输出节点430被电耦合到第一输出端子434和电容器432的一侧。电容器432的另一侧被耦合到第二输出端子436和中性输入节点434。
[0040]检查图4中所示的电路装置400的实施例，可看到底层拓扑是基于图2中所示的实施例，补充以包括第三晶体管T3、第三二极管(续流二极管)426和两个电感器418、428的第三支路。在图4中所示的电路装置400中，电容器432可具有相对小的电容量。在三相中的一个(例如第二 AC输入节点412)上的低电压(即低功率)的情况下，可以由其他两相(例如第一 AC输入节点402和第三AC输入节点434)为负载提供足够的功率。与如图2A和2B及图3A和3B中所示的根据各种实施例的电路装置的单相实施方式相比，电容器432在三相实施方式中可具有小得多的电容量。
[0041]在图5A中，示出了描述用于根据各种实施例的电路装置的控制方法的流程图500。该方法可在相应的控制器中用软件或用硬件来实现，该相应的控制器驱动第一电子开关器件和第二电子开关器件(以及第五开关260和第六开关262)。
[0042]该方法可包括使根据各种实施例的电路装置工作在两个模式下。在第一模式下该方法可包括在通过电感器210的第一电流流动方向上提供经由电感器210从第一 AC输入节点202到输出节点214的电流流动。在第二模式下，该方法可包括在通过电感器210的第二电流流动方向上提供经由电感器210从第二 AC输入节点204到输出节点214的电流流动，该第二电流流动方向与第一电流流动方向相反。在两个模式下通过电感器210的不同的电流流动方向由以下这样的事实引起，即在第一模式下施加于第一 AC输入端子202第二AC输入端子204的AC输入电压的极性相对于在第二模式下施加于第一 AC输入端子202第二 AC输入端子204的AC输入电压的极性被反相。然后可以使根据各种实施例的电路装置的工作在第一模式与第二模式之间进行切换，切换频率对应于施加于根据各种实施例的电路装置的AC输入电压的极性改变/交替的频率。
[0043]在图5B中，示出了流程图550，其图示出用以控制根据各种实施例的电路装置的方法的另一实施例。可看到图5B中所描述的扩展方法包括图5A中所描述的方法。图5B中图示的扩展方法可包括判定电容器210是基本上带电还是基本上不带电的步骤552。这可例如由控制器212来执行，所述控制器212可被配置成对跨电容器264的电压进行采样并将该电压与AC输入电压相比较以判定电容器264的电荷状态。如果判定电容器210基本上不带电，即其电压大大小于AC输入电压的峰值电压，则根据各种实施例的电路装置在下一步骤554中工作在第三模式下或第四模式下，其中，然后可以根据施加于电路装置的AC输入电压的极性改变/交替的频率使根据各种实施例的电路装置的工作在第三模式与第四模式之间进行切换。另一方面，如果判定电容器210基本上带电，即其电压基本上等于AC输入电压的峰值电压，则根据各种实施例的电路装置在下一步骤556中工作在第一模式下或第二模式下，其中，然后可根据施加于电路装置的AC输入电压的极性改变/交替的频率使根据各种实施例的电路装置的工作在第一模式与第二模式之间进行切换。
[0044]根据各种实施例，提供了一种电路装置，包括:第一 AC输入节点和第二 AC输入节点；第一电子开关器件，其被耦合在第一 AC输入节点与输出节点之间；第二电子开关器件，其被耦合在第二 AC输入节点与输出节点之间；电感器，其被耦合在第一电子开关器件与第二电子开关器件之间；控制器，其被配置成控制第一电子开关器件和第二电子开关器件，以在第一模式下在通过电感器的第一电流流动方向上提供经由电感器从第一 AC输入节点到输出节点的第一电流路径，并在第二模式下在通过电感器的第二电流流动方向上提供经由电感器从第二 AC输入节点到输出节点的第二电流路径，第二电流流动方向不同于第一电流流动方向。
[0045]根据电路装置的其他实施例，第一电子开关器件可包括被串联地耦合的第一开关和第二开关。
[0046]根据电路装置的其他实施例，可将电感器的一侧耦合到第一开关与第二开关之间的电路径。
[0047]根据电路装置的其他实施例，第一开关可包括晶体管。
[0048]根据电路装置的其他实施例，可将第一开关配置为双向绝缘开关。
[0049]根据其他实施例，第一开关可包括串联地耦合的两个晶体管，其中它们的相同端子被相互耦合，即其中它们的漏极端子被相互耦合或其中它们的源极端子被相互耦合。
[0050]根据电路装置的其他实施例，第一开关可包括以公共漏极或公共源极串联地耦合的两个场效应晶体管。
[0051]根据电路装置的其他实施例，第一开关可包括沟槽扩展漏极场效应晶体管或加长栅极场效应晶体管。
[0052]根据电路装置的其他实施例，第二开关可包括被布置成使得在第二模式下允许朝向输出节点的电流流动的二极管。
[0053]根据电路装置的其他实施例，第二开关可包括由控制器驱动、使得在第二模式下允许朝向输出节点的电流流动的晶体管。
[0054]根据电路装置的其他实施例，可将控制器配置成控制第一电子开关器件和第二电子开关器件，使得在第一模式下通过第一开关和第二电子开关器件的一部分来提供第一电流路径。
[0055]根据电路装置的其他实施例，第二电子开关器件可包括被串联地耦合的第三开关和第四开关，并且可将控制器配置成控制第一电子开关器件和第二电子开关器件，使得在第一模式下，通过第一开关且通过第三开关或通过第四开关来提供第一电流路径。
[0056]根据电路装置的其他实施例，第二电子开关器件可包括被串联地耦合的第三开关和第四开关。
[0057]根据电路装置的其他实施例，可将电感器的另一侧耦合到第三开关与第四开关之间的电路径。
[0058]根据电路装置的其他实施例，第三开关可包括晶体管。
[0059]根据电路装置的其他实施例，可将第三开关配置为双向绝缘开关。
[0060]根据电路装置的其他实施例，第三开关可包括被串联地耦合的两个晶体管，其中它们的相同端子被相互耦合。
[0061]根据电路装置的其他实施例，第三开关可包括以公共漏极或公共源极串联地耦合的两个场效应晶体管。
[0062]根据电路装置的其他实施例，第三开关可包括沟槽扩展漏极场效应晶体管或加长栅极场效应晶体管。
[0063]根据电路装置的其他实施例，第四开关可包括被布置成使得在第一模式下允许朝向输出节点的电流流动的二极管。
[0064]根据电路装置的其他实施例，第四开关可包括由控制器驱动、使得在第一模式下允许朝向输出节点的电流流动的晶体管。
[0065]根据电路装置的其他实施例，可将控制器配置成控制第一电子开关器件和第二电子开关器件，以在第二模式下通过第三开关和第一电子开关器件的一部分来提供第二电流路径。
[0066]根据电路装置的其他实施例，第一电子开关器件可包括被串联地耦合的第一开关和第二开关，并且可将控制器配置成控制第一电子开关器件和第二电子开关器件，以在第二模式下通过第三开关且通过第一开关或通过第二开关来提供第二电流路径。
[0067]根据电路装置的其他实施例，该电路装置还可包括被耦合在输出节点与另一节点之间的电容器。
[0068]根据电路装置的其他实施例，该电路装置还可包括:被耦合在所述另一节点与第一 AC输入节点之间的第五开关；以及被耦合在所述另一节点与第二 AC输入节点之间的第六开关。
[0069]根据电路装置的其他实施例，第五开关和/或第六开关可包括被布置成使得允许在第二模式下朝向第一 AC输入节点和在第一模式下朝向第二 AC输入节点的电流流动的二极管。
[0070]根据电路装置的其他实施例，可将控制器配置成控制第五开关，使得在第二模式下通过第五开关来提供所述另一节点与第一 AC输入节点之间的电流路径。
[0071]根据电路装置的其他实施例，可将控制器配置成控制第六开关，使得在第一模式下通过第六开关来提供所述另一节点与第二 AC输入节点之间的电流路径。
[0072]根据电路装置的其他实施例，还可将控制器配置成控制第一电子开关器件和第二电子开关器件以便:在第三模式下提供从第一 AC输入节点通过第一电子开关器件至输出节点、绕过电感器的第三电流路径；以及在第四模式下提供从第二 AC输入节点通过第二电子开关器件至输出节点、绕过电感器的第四电流路径。
[0073]根据电路装置的其他实施例，还可将控制器配置成在第三模式下以定时方式来驱动第一电子开关器件。
[0074]根据电路装置的其他实施例，还可将控制器配置成在第三模式下将第二开关器件去激活。
[0075]根据电路装置的其他实施例，还可将控制器配置成在第四模式下以定时方式来驱动第二电子开关器件。
[0076]根据电路装置的其他实施例，还可将控制器配置成在第四模式下将第一开关器件去激活。
[0077]根据电路装置的其他实施例，可将控制器配置成当第一 AC输入节点处的电位大于第二 AC输入节点处的电位时使电路装置工作在第一模式下。
[0078]根据电路装置的其他实施例，可将控制器配置成当第一 AC输入节点处的电位小于第二 AC输入节点处的电位时使所述电路工作在第二模式下。
[0079]根据电路装置的其他实施例，该电路装置还可包括被耦合到输出节点的电容器，其中，可将该控制器配置成当第一 AC输入节点处的电位大于第二 AC输入节点处的电位且跨电容器的电压小于第一 AC输入节点与第二 AC输入节点之间的峰值电压时使电路装置工作在第三模式下。
[0080]根据电路装置的其他实施例，该电路装置还可包括被耦合在输出节点与另一节点之间的电容器，其中，可将该控制器配置成当第一 AC输入节点处的电位小于第二 AC输入节点处的电位且跨电容器的电压小于第一 AC输入节点与第二 AC输入节点之间的峰值电压时使电路工作在第四模式下。
[0081]根据电路装置的其他实施例，还可将控制器配置成以对应于在第一 AC输入节点与第二 AC输入节点之间施加的AC电压的频率的频率在第一模式与第二模式之间切换，并以对应于在第一 AC输入节点与第二 AC输入节点之间施加的AC电压的频率的频率在第二模式与第一模式之间切换。换言之，可将控制器配置成以对应于在第一AC输入节点与第二AC输入节点之间施加的AC电压的频率的两倍的频率在第一模式和第二模式的任何两个模式之间切换。
[0082]根据各种实施例，提供了一种电路装置，该电路装置具有第一 AC输入端子和第二AC输入端子；第一开关器件,其被稱合在第一AC输入端子与输出端子之间；第二开关器件，其被稱合在第二 AC输入端子与输出端子之间；电感器,其被稱合在第一开关器件与第二开关器件之间；控制器，其被耦合到第一开关器件和第二开关器件并被配置成控制第一开关器件和第二开关器件以便:在第一模式下通过电感器提供第一 AC输入端子与输出端子之间的第一电流路径，使得电流在第一方向上流过电感器，并在第二模式下通过电感器提供第二 AC输入端子与输出端子之间的第二电流路径，使得电流在第二方向上流过电感器，第二方向与第一方向相反。
[0083]根据各种实施例，提供了一种用于电路装置的控制方法，该电路装置包括第一 AC输入节点和第二AC输入节点；第一电子开关器件，其被耦合在第一AC输入节点与输出节点之间；第二电子开关器件，其被耦合在第二 AC输入节点与输出节点之间；电感器，其被耦合在第一电子开关器件与第二电子开关器件之间，其中，该控制方法包括:在第一模式下在通过电感器的第一电流流动方向上提供经由电感器从第一 AC输入节点到输出节点的电流流动，并且在第二模式下在通过电感器的第二电流流动方向上提供经由电感器从第二 AC输入节点到输出节点的电流流动，第二电流流动方向与第一电流流动方向相反。
[0084]根据其他实施例，该方法还可包括在第一模式下激活第一电子开关器件的第一开关，第一电子开关器件的第一开关被耦合到第一电子开关器件的第二开关和电感器的一侧。
[0085]根据其他实施例，该方法还可包括在第一模式下激活第一电子开关器件的第一开关，第一电子开关器件的第一开关被耦合到第一电子开关器件的第二开关和电感器的一侧。
[0086]根据其他实施例，该方法还可包括在第一模式下激活第二电子开关器件的第二开关，第二电子开关器件的第二开关被耦合到第二电子开关器件的第一开关和电感器的另一侧。
[0087]根据其他实施例，该方法还可包括在第一模式下通过将第二电子开关器件的第一开关去激活来引导从第一 AC输入节点通过输出节点到第二 AC输入节点的电流流动达某个时间段。
[0088]根据其他实施例，该方法还可包括在第二模式下激活第二电子开关器件的第一开关，第二电子开关器件的第一开关被耦合到第二电子开关器件的第二开关和电感器的另一侧。
[0089]根据其他实施例，该方法还可包括在第二模式下激活第一电子开关器件的第二开关，第一电子开关器件的第二开关被耦合到第一电子开关器件的第一开关和电感器的一侧。
[0090]根据其他实施例，该方法还可包括在第二模式下通过将第一电子开关器件的第一开关去激活来引导从第二 AC输入节点通过输出节点到第一 AC输入节点的电流流动。
[0091 ] 根据其他实施例，该方法还可包括:以对应于在第一 AC输入节点与第二 AC输入节点之间施加的AC电压的频率的频率在第一模式与第二模式之间切换,并以对应于在第一AC输入节点与第二AC输入节点之间施加的AC电压的频率的频率在第二模式与第一模式之间切换。换言之，该方法可包括以对应于在第一 AC输入节点与第二 AC输入节点之间施加的AC电压的频率的两倍的频率在第一模式和第二模式的任何两个模式之间切换。
[0092]根据其他实施例，该方法还可包括当第一 AC输入节点处的电位大于第二 AC输入节点处的电位时使电路装置工作在第一模式下。
[0093]根据其他实施例，该方法还可包括当第一 AC输入节点处的电位小于第二 AC输入节点处的电位时使电路装置工作在第二模式下。
[0094]根据其他实施例，该方法还可包括:在第三模式下提供从第一 AC输入节点通过第一电子开关器件到输出节点、绕过电感器的电流流动，并在第四模式下提供从第二 AC输入节点通过第二电子开关器件到输出节点、绕过电感器的电流流动。
[0095]根据该方法的其他实施例，第一电子开关器件可在第三模式下以定时方式工作。
[0096]根据该方法的其他实施例，第二电子开关器件可在第四模式下以定时方式工作。
[0097]根据该方法的其他实施例，当第一 AC输入节点处的电位大于第二 AC输入节点处的电位且跨被耦合到输出节点的电容器的电压小于第一 AC输入节点与第二 AC输入节点之间的峰值电压时，可使电路装置工作在第三模式下。
[0098]根据该方法的其他实施例，当第一 AC输入节点处的电位小于第二 AC输入节点处的电位且跨被耦合到输出节点的电容器的电压小于第一 AC输入节点与第二 AC输入节点之间的峰值电压时，可使电路装置工作在第四模式下。
[0099]虽然已经参考特定实施例特别地示出并描述了独创性概念，但本领域的技术人员应理解的是，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下可以在其中进行形式和细节方面的各种修改。因此由所附权利要求来指示本发明的范围，并且因此意图涵盖落在权利要求的等价意义和范围内的所有改变。
【权利要求】
1.一种电路装置，包括: 第一 AC输入节点和第二 AC输入节点； 第一电子开关器件，其稱合在第一 AC输入节点和输出节点之间； 第二电子开关器件，其耦合在第二 AC输入节点与输出节点之间； 电感器，其耦合在第一电子开关器件与第二电子开关器件之间； 控制器，其被配置成控制第一电子开关器件和第二电子开关器件以便在第一模式下，在通过电感器的第一电流流动方向上提供经由电感器从第一 AC输入节点到输出节点的第一电流路径；以及 在第二模式下，在通过电感器的第二电流流动方向上提供经由电感器从第二 AC输入节点到输出节点的第二电流路径，该第二电流流动方向不同于第一电流流动方向。
2.权利要求1的电路装置， 其中，第一电子开关器件包括串联地耦合的第一开关和第二开关。
3.权利要求2的电路装置， 其中，所述第一开关包括晶体管。
4.权利要求2的电路装置， 其中，所述第一开关被配置为双向隔离开关。
5.权利要求2的电路装置， 其中，所述控制器被配置成控制第一电子开关器件和第二电子开关器件，使得在第一模式下，通过第一开关和第二电子开关器件的一部分来提供第一电流路径。
6.权利要求5的电路装置， 其中，第二电子开关器件包括被串联耦合地第三开关和第四开关；以及其中，所述控制器被配置成控制第一电子开关器件和第二电子开关器件，使得在第一模式下通过第一开关且通过第三开关或通过第四开关来提供第一电流路径。
7.权利要求1的电路装置，还包括: 电容器，其被耦合在输出节点与另一节点之间。
8.权利要求7的电路装置，还包括: 第五开关，其被耦合在所述另一节点与第一 AC输入节点之间；以及 第六开关，其被耦合在所述另一节点与第二 AC输入节点之间。
9.权利要求1的电路装置， 其中，所述控制器还被配置成控制第一电子开关器件和第二电子开关器件以便在第三模式下，提供从第一 AC输入节点通过第一电子开关器件至输出节点、绕过电感器的第三电流路径；以及 在第四模式下，提供从第二 AC输入节点通过第二电子开关器件至输出节点、绕过电感器的第四电流路径。
10.权利要求9的电路装置， 其中，所述控制器还被配置成在第三模式下以定时方式驱动第一电子开关器件。
11.权利要求9的电路装置， 其中，所述控制器还被配置成在第三模式下将第二开关器件去激活。
12.权利要求9的电路装置， 其中，所述控制器还被配置成在第四模式下以定时方式来驱动第二电子开关器件。
13.权利要求9的电路装置， 其中，所述控制器还被配置成在第四模式下将第一开关器件去激活。
14.权利要求1的电路装置， 其中，所述控制器被配置成当第一 AC输入节点处的电位大于第二 AC输入节点处的电位时使电路装置在第一模式下工作。
15.权利要求1的电路装置， 其中，所述控制器被配置成当第一 AC输入节点处的电位小于第二 AC输入节点处的电位时使所述电路在第二模式下工作。
16.一种电路装置，包括: 第一 AC输入端子和第二 AC输入端子； 第一开关器件，其被稱合在第一 AC输入端子与输出端子之间； 第二开关器件，其被耦合在第二 AC输入端子与输出端子之间； 电感器，其被稱合在第一开关器件与第二开关器件之间； 控制器，其被耦合到第一开关器件和第二开关器件并被配置成控制第一开关器件和第二开关器件以便 在第一模式下，通过电感器提供第一 AC输入端子与输出端子之间的第一电流路径，使得电流在第一方向上流过电感器；以及 在第二模式下，通过电感器提供第二 AC输入端子与输出端子之间的第二电流路径，使得电流在第二方向上流过电感器，第二方向与第一方向相反。
17.一种用于控制电路装置的方法， 该电路装置包括: 第一 AC输入节点和第二 AC输入节点； 第一电子开关器件，其稱合在第一 AC输入节点和输出节点之间； 第二电子开关器件，其耦合在第二 AC输入节点与输出节点之间； 电感器，其耦合在第一电子开关器件与第二电子开关器件之间； 所述方法包括: 在第一模式下，在通过电感器的第一电流流动方向上提供经由电感器从第一 AC输入节点到输出节点的电流流动；以及 在第二模式下，在通过电感器的第二电流流动方向上提供经由电感器从第二 AC输入节点到输出节点的电流流动，该第二电流流动方向与第一电流流动方向相反。
18.权利要求17的方法，还包括: 在第一模式下激活第一电子开关器件的第一开关，第一电子开关器件的第一开关被耦合到第一电子开关器件的第二开关和电感器的一侧。
19.权利要求17的方法，还包括: 在第一模式下激活第二电子开关器件的第二开关，第二电子开关器件的第二开关被耦合到第二电子开关器件的第一开关和电感器的另一侧。
20.权利要求17的方法，还包括: 在第二模式下激活第二电子开关器件的第一开关，第二电子开关器件的第一开关被耦合到第二电子开关器件的第二开关和电感器的另一侧。
21.权利要求17的方法，还包括: 在第二模式下激活第一电子开关器件的第二开关，第一电子开关器件的第二开关被耦合到第一电子开关器件的第一开关和电感器的一侧。
22.权利要求21的方法，还包括: 在第二模式下通过将第一电子开关器件的第一开关去激活来引导从第二 AC输入节点通过输出节点到第一 AC输入节点的电流流动。
23.权利要求21的方法，还包括: 以对应于在第一 AC输入节点与第二 AC输入节点之间施加的AC电压的频率的频率在第一模式和第二模式之间进行切换；以及 以对应于在第一 AC输入节点与第二 AC输入节点之间施加的AC电压的频率的频率在第二模式与第一模式之间进行切换。
24.权利要求21的方法，还包括: 当第一 AC输入节点处的电位大于第二 AC输入节点处的电位时使电路装置在第一模式下工作。
25.权利要求21的方法，还包括: 当第一 AC输入节点处的电位小于第二 AC输入节点处的电位时使所述电路装置在第二模式下工作。
【文档编号】H02M1/42GK104348350SQ201410041380
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2013年1月28日
【发明者】F.希尔勒, A.毛德 申请人:英飞凌科技奥地利有限公司