CN103262400A - 基于电池的甚高频开关功率变换器 - Google Patents

基于电池的甚高频开关功率变换器 Download PDF

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Abstract

在一个方面，本发明提供一种高频开关功率变换器。高频开关功率变换器可以包括柔性连接以串联接收输入信号和提供输出的多个软开关电池。高频开关功率变换器可以进一步包括用于配置柔性连接和用于控制电池以接收输入信号的控制器。在一个实施方案中，多个电池中的每个可以由控制器单独控制。此外，可以用并行输出布置多个电池的一部分。另外，多个电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。在另一实施方案中，多个电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。

Description

基于电池的甚高频开关功率变换器
相关申请案
本申请要求以下临时申请的权益，每个申请以引用的方式整体并入本文：2010年8月18日提交的美国序号61/374,993；2010年8月18日提交的美国序号61/374,998；以及2010年10月12日提交的美国序号61/392,329。
技术领域
本文所述的方法和***涉及甚高频功率变换技术、技艺、方法、应用和***。
发明背景
增加开关模式电源(SMPS)的开关频率是以后广泛寻求的目标作为一种增加功率密度和提高瞬态性能的手段。然而，使用常规功率变换器拓扑（增压、降压、反激等）增加开关频率导致显著降级的效率。另外，在开关频率增加时，功率密度只会增加直到达到最优的开关频率，此时功率密度开始再次减少。因此，常规解决方案似乎缺乏满足需求。
发明概要
本文所述的方法和***可以包括使用芯片级部件的下一代甚高频（VHF，30-300MHz）电源架构。鉴于本文所述的方法和***启用的几个增强作用，本文概述固态照明应用等的VHF变换的基础技术和方法以及示例性益处。在图式和相关联描述中列举核心VHF变换器架构（AC-DC和DC-DC）的其他应用。这些元件一起提供基本创新和方法的描述与那些创新的一系列有用的和有益的应用。
在为一般照明应用的AC-DC变换器的线连接LED驱动器的情况下，有几个益处，包括大于10倍的体积减少、更低成本、更高可靠性、高度的集成、高效率和非常快的瞬态响应。这些特征一起形成适合于改装灯（例如，A19、MR16、GU10）和各种PAR形式以及固态灯具的LED驱动器***的有用阵列的基础。然而，发明的甚高频芯片级电源架构的应用不限于LED和/或固态驱动器。这种技术可以用于可以受益于本文所述的几个益处的任何应用。
本文所述的VHF电源架构的独特的特征使功率变换器能够在利用非常少的部件时具有非常高的功率密度、高性能和高瞬态响应。这使在许多空间的应用成为可能，例如，大小和成本是关键问题的固态照明和便携式移动装置，以及由于更简单和更少的部件引起的最高功率密度和改善的可靠性非常有用的军事和工业应用。一个示例性应用是雷达，特别是战斗机上的空中拦截雷达，其中大小、重量和瞬态性能是关键属性。目前的功率变换器***需要大型和重型电容器组以维持在传输下的雷达要求的瞬态。通过利用本文所述的本发明，这些电容器不再需要由瞬态考虑测定大小，而是只需要纹波。这允许大容量能量存储的大幅度减少以及主要功率级的减少。这组特征将提供此类高性能军事应用的明显的优势。
在改装灯空间中有几个需求：最重要的是对低成本的要求，几乎同样重要的是小尺寸，然而根据特定的灯类型和预期的目标市场，高性能（效率）、高可靠性和完整范围的功能性都是非常有用的。在每个情况下，现有的功率变换器技术达不到推进SSL灯取得商业成功必需的期望的特征。在这个领域本文中所述的发明技术解决每个这些不足并且为灯制造商提供引人注目的包装。
在一个方面，本发明提供一种高频开关功率变换器。高频开关功率变换器可以包括柔性连接以串联接收输入信号和提供输出的多个软开关电池。高频开关功率变换器可以进一步包括用于配置柔性连接和用于控制电池以接收输入信号的控制器。在一个实施方案中，多个电池中的每个可以由控制器单独控制。此外，可以用并行输出布置多个电池的一部分。另外，多个电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。在另一实施方案中，多个电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
高频开关功率变换器也可以包括输出级，其用于从多个电池的部分接收输出以提供组合输出和用于将组合输出递送到负载。输出级可以包括具有多个一次绕组的至少一个变压器。此外，多个一次绕组中的每个可以从多个电池中的一个接收输出。输出级可以进一步包括多个电容器，每个电容器的输入可以连接到多个电池中的一个的输出。此外，可以并联连接多个电容器中的每个的输出以提供组合输出。在一个实施方案中，输出级可以促进配置多个电池的并行输出组合。可以将DC/DC调节变换器安置在至少一个开关电容器与输出级之间。
在一个实施方案中，高频开关功率变换器可以包括多组叠层电池，每组提供至少一个输出。此外，多组叠层电池的一部分可以被配置成提供并行输出。高频开关功率变换器可以进一步包括具有或不具有磁芯材料的PCB蚀刻的电感器和/或变压器、变容二极管控制的网络调优、谐振开关等。在另一实施方案中，高频开关功率变换器可以适合于供膝上型计算机使用，可以集成到显示屏模块中，可以集成到AC线电源线组件中，可以适合于供移动电话使用，可以集成到无线基站中，可以集成到电动车中，可以适合于供机载雷达使用等。
在另一方面，本发明提供一种叠层电池开关功率变换器。叠层电池开关功率变换器可以包括柔性连接以串联接收DC输入信号和可以提供DC输出的多个叠层电池。叠层电池开关功率变换器也可以包括用于配置柔性连接的控制器。控制器可以控制多个叠层电池以接收DC输入信号，并且可以促进谐振开关。此外，叠层电池开关功率变换器可以包括输出级，其用于组合来自多个叠层电池的一部分中的每个的输出以将组合的DC输出递送到负载。
在一个实施方案中，叠层电池开关功率变换器可以包括具有或不具有磁芯材料的PCB蚀刻的电感器和/或变压器、变容二极管控制的网络调优、谐振开关等。在另一实施方案中，叠层电池开关功率变换器可以适合于供膝上型计算机使用，可以集成到显示屏模块中，可以集成到AC线电源线组件中，可以适合于供移动电话使用，可以集成到无线基站中，可以集成到电动车中，可以适合于供机载雷达使用等。
在又一方面，本发明提供一种叠层电池软开关功率变换器。叠层电池软开关功率变换器可以包括柔性连接以接收输入信号和提供输出的多个叠层电池。此外，叠层电池软开关功率变换器可以包括用于配置柔性连接的控制器。控制器可以控制多个叠层电池以接收输入信号，并且可以促进电池软开关。叠层电池软开关功率变换器也可以包括输出级，其用于从多个叠层电池的一部分中的每个接收输出和用于将组合输出递送到负载。
在一个实施方案中，叠层电池软开关功率变换器可以包括具有或不具有磁芯材料的PCB蚀刻的电感器和/或变压器、变容二极管控制的网络调优、谐振开关等。在另一实施方案中，叠层电池软开关功率变换器可以适合于供膝上型计算机使用，可以集成到显示屏模块中，可以集成到AC线电源线组件中，可以适合于供移动电话使用，可以集成到无线基站中，可以集成到电动车中，可以适合于供机载雷达使用等。
在另一方面，本发明提供一种硅基叠层电池开关功率变换器。硅基叠层电池开关功率变换器可以包括多个硅电池，其配置在串联叠层中以接收具有大于50V的峰值振幅的输入信号和提供来自多个硅电池中的每个的输出。硅基叠层电池开关功率变换器可以进一步包括用于控制多个硅电池以接收输入信号的控制器。控制器可以促进在超过5MHz的频率下切换硅基叠层电池开关功率变换器。另外，硅基叠层电池开关功率变换器可以包括输出级，其用于从多个硅电池的一部分接收输出和用于将组合输出递送到负载。
在一个实施方案中，硅基叠层电池开关功率变换器可以包括具有或不具有磁芯材料的PCB蚀刻的电感器和/或变压器、变容二极管控制的网络调优、谐振开关等。在另一实施方案中，硅基叠层电池开关功率变换器可以适合于供膝上型计算机使用，可以集成到显示屏模块中，可以集成到AC线电源线组件中，可以适合于供移动电话使用，可以集成到无线基站中，可以集成到电动车中，可以适合于供机载雷达使用等。
在又一方面，本发明提供一种低功率密度叠层电池开关功率变换器。低功率密度叠层电池开关功率变换器可以包括多个电池，其被配置成串联接收具有大于50V的峰值振幅的输入信号和提供输出。此外，低功率密度叠层电池开关功率变换器可以包括用于配置多个电池以接收输入信号的控制器。控制器可以促进在超过5MHz的频率下切换低功率密度叠层电池开关功率变换器。低功率密度叠层电池开关功率变换器也可以包括输出级，其用于从多个电池的一部分接收输出和用于将组合输出递送到负载。在一个实施方案中，低功率密度叠层电池开关功率变换器可以提供功率密度，其可以低于由提供实质上相同功能的单个电池功率变换器提供的功率密度。
在一个实施方案中，低功率密度叠层电池开关功率变换器可以包括具有或不具有磁芯材料的PCB蚀刻的电感器和/或变压器、变容二极管控制的网络调优、谐振开关等。在另一实施方案中，低功率密度叠层电池开关功率变换器可以适合于供膝上型计算机使用，可以集成到显示屏模块中，可以集成到AC线电源线组件中，可以适合于供移动电话使用，可以集成到无线基站中，可以集成到电动车中，可以适合于供机载雷达使用等。
在另一方面，本发明提供一种叠层硅电池开关功率变换器。叠层硅电池开关功率变换器可以包括多个硅功率变换器电池，其配置在串联叠层中以接收具有大于50V的峰值振幅的输入信号和提供多个输出。此外，叠层硅电池开关功率变换器可以包括控制器，其用于控制多个硅功率变换器电池以确保没有硅功率变换器电池接收超过60V的输入信号。控制器可以促进在超过5MHz的频率下切换叠层硅电池开关功率变换器。另外，叠层硅电池开关功率变换器可以包括输出级，其用于组合来自多个硅功率变换器电池的一部分中的每个的输出以将组合输出递送到负载。
在一个实施方案中，叠层硅电池开关功率变换器可以包括具有或不具有磁芯材料的PCB蚀刻的电感器和/或变压器、变容二极管控制的网络调优、谐振开关等。在另一实施方案中，叠层硅电池开关功率变换器可以适合于供膝上型计算机使用，可以集成到显示屏模块中，可以集成到AC线电源线组件中，可以适合于供移动电话使用，可以集成到无线基站中，可以集成到电动车中，可以适合于供机载雷达使用等。
在又一方面，本发明提供一种叠层硅电池开关功率变换器。叠层硅电池开关功率变换器可以包括多个硅功率变换器电池，其配置在串联叠层中以接收具有大于50V的峰值振幅的输入信号和提供多个输出。叠层硅电池开关功率变换器可以进一步包括控制器，其用于控制多个硅功率变换器电池以确保没有硅功率变换器电池接收小于20V或超过60V的输入信号。控制器可以促进在超过5MHz的频率下切换叠层硅电池开关功率变换器。叠层硅电池开关功率变换器也可以包括输出级，其用于组合来自多个硅功率变换器电池的一部分中的每个的输出以将组合输出递送到负载。
在一个实施方案中，叠层硅电池开关功率变换器可以包括具有或不具有磁芯材料的PCB蚀刻的电感器和/或变压器、变容二极管控制的网络调优、谐振开关等。在另一实施方案中，叠层硅电池开关功率变换器可以适合于供膝上型计算机使用，可以集成到显示屏模块中，可以集成到AC线电源线组件中，可以适合于供移动电话使用，可以集成到无线基站中，可以集成到电动车中，可以适合于供机载雷达使用等。
在另一方面，本发明提供一种VHF功率变换器。VHF功率变换器可以包括开关电容器级。开关电容器级可以包括用于在多个电容器中分割输入电压的多个开关电容器。VHF功率变换器可以进一步包括旁路开关。旁路开关可以在开关电容器级的输入电压与输出之间选择。此外，对旁路开关的控制可以基于输入电压。VHF功率变换器也可以包括用于将输入电压变换为输出电压的VHF调节级。开关电容器级可以后面有可以进一步连接到VHF调节级的旁路开关。
在一个实施方案中，VHF功率变换器可以包括具有或不具有磁芯材料的PCB蚀刻的电感器和/或变压器、变容二极管控制的网络调优、谐振开关等。在另一实施方案中，VHF功率变换器可以适合于供膝上型计算机使用，可以集成到显示屏模块中，可以集成到AC线电源线组件中，可以适合于供移动电话使用，可以集成到无线基站中，可以集成到电动车中，可以适合于供机载雷达使用等。
在另一方面，本发明提供一种控制从VHF功率变换器递送到辅助输出的平均功率的方法。方法可以包括在第一相位整流可以从VHF功率变换器的反相器产生的AC功率和将AC功率提供到辅助电源端口。辅助电源端口可以用于供应驱动一个或多个供电装置的栅极所需的功率。在一个实施方案中，供电装置可以是基于LED的照明单元。辅助电源端口也可以用于将功率提供到VHF功率变换器的一部分。
方法可以进一步包括在第二相位从辅助电源端口产生AC功率和将AC功率提供到VHF功率变换器。可以控制在第一相位产生辅助功率与在第二相位产生AC功率之间的切换以促进控制从VHF功率变换器递送的平均功率。在一个实施方案中，方法可以进一步包括控制辅助功率控制回路中的辅助整流器，辅助功率控制回路可以独立于用于将功率提供到负载的VHF功率变换器的控制回路。在实施方案中，辅助功率控制回路可以是前馈控制回路。
在另一方面，本发明提供一种方法。方法可以包括接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号。多个串联叠层高频功率变换器电池用于从不同的输入电压信号产生输出。在一个实施方案中，不同的输入电压信号可以是AC线信号。此外，输出可以是DC电压、固定电流等。在一个实施方案中，可以在不同的输入电压信号的振幅变化时以确定的不同振幅激活多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。可以在不同的输入电压信号的确定振幅减少时以不同的振幅停用多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。此外，可以在不同的输入电压信号的确定振幅减少时以确定的不同振幅绕过多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
在另一实施方案中，多个串联叠层高频功率变换器电池中的每个可以单独控制。此外，可以用并行输出布置多个串联叠层高频功率变换器电池的一部分。多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。此外，多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。
方法可以进一步包括确定不同的输入电压信号的振幅。方法也可以包括基于不同的输入电压信号的振幅控制多个串联叠层高频功率变换器电池产生输出。控制可以包括软切换多个串联叠层高频功率变换器电池。此外，控制可以基于不同的输入电压信号的瞬时振幅、不同的输入电压信号的局部平均值等。
在一个实施方案中，控制可以包括操作多个串联叠层高频功率变换器电池的至少一个高频功率变换器电池旁路功能。控制可以进一步包括保持多个串联叠层高频功率变换器电池的效率高于最低效率阈值。在另一实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。另外，控制可以包括无源开关电容器电压平衡。方法可以进一步包括可以促进配置多个串联叠层高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
在又一方面，本发明提供一种方法。方法可以包括接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号。多个串联叠层高频功率变换器电池用于从不同的输入电压信号产生输出。在一个实施方案中，不同的输入电压信号可以是AC线信号。此外，输出可以是DC电压、固定电流等。在一个实施方案中，可以在不同的输入电压信号的振幅变化时以确定的不同振幅激活多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。可以在不同的输入电压信号的确定振幅减少时以不同的振幅停用多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。此外，可以在不同的输入电压信号的确定振幅减少时以确定的不同振幅绕过多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
在另一实施方案中，多个串联叠层高频功率变换器电池中的每个可以单独控制。此外，可以用并行输出布置多个串联叠层高频功率变换器电池的一部分。多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。此外，多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。
方法可以进一步包括确定不同的输入电压信号的振幅。方法也可以包括基于不同的输入电压信号的振幅控制多个串联叠层高频功率变换器电池产生输出。控制可以包括软切换多个串联叠层高频功率变换器电池。此外，控制可以基于不同的输入电压信号的瞬时振幅、不同的输入电压信号的局部平均值等。
在一个实施方案中，控制可以包括操作多个串联叠层高频功率变换器电池的至少一个高频功率变换器电池旁路功能。控制可以进一步包括保持多个串联叠层高频功率变换器电池的效率高于最低效率阈值。在另一实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。另外，控制可以包括无源开关电容器电压平衡。方法可以进一步包括可以促进配置多个串联叠层高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。在一个实施方案中，输出的要求可以是电流要求、电压要求、纹波要求、功率要求、隔离要求等。
在另一方面，本发明提供一种方法。方法可以包括接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号。多个串联叠层高频功率变换器电池用于从不同的输入电压信号产生输出。在一个实施方案中，不同的输入电压信号可以是AC线信号。此外，输出可以是DC电压、固定电流等。在一个实施方案中，可以在不同的输入电压信号的振幅变化时以确定的不同振幅激活多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。可以在不同的输入电压信号的确定振幅减少时以不同的振幅停用多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。此外，可以在不同的输入电压信号的确定振幅减少时以确定的不同振幅绕过多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
在另一实施方案中，多个串联叠层高频功率变换器电池中的每个可以单独控制。此外，可以用并行输出布置多个串联叠层高频功率变换器电池的一部分。多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。此外，多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。
方法可以进一步包括确定不同的输入电压信号的振幅。方法也可以包括基于不同的输入电压信号的振幅控制多个串联叠层高频功率变换器电池产生输出。控制可以包括软切换多个串联叠层高频功率变换器电池。此外，控制可以基于不同的输入电压信号的瞬时振幅、不同的输入电压信号的局部平均值等。
在一个实施方案中，控制可以包括操作多个串联叠层高频功率变换器电池的至少一个高频功率变换器电池旁路功能。控制可以进一步包括保持多个串联叠层高频功率变换器电池的效率高于最低效率阈值。在另一实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。另外，控制可以包括无源开关电容器电压平衡。方法可以进一步包括可以促进配置多个串联叠层高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。此外，反馈可以是输出电流的测量。
在又一方面，本发明提供一种方法。方法可以包括接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号。多个串联叠层高频功率变换器电池用于产生输出。输入电压可以大于可以由多个电池中的任何一个持续的电压。在一个实施方案中，不同的输入电压信号可以是AC线信号。此外，输出可以是DC电压、固定电流等。在一个实施方案中，可以在不同的输入电压信号的振幅变化时以确定的不同振幅激活多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。可以在不同的输入电压信号的确定振幅减少时以不同的振幅停用多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。此外，可以在不同的输入电压信号的确定振幅减少时以确定的不同振幅绕过多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
在另一实施方案中，多个串联叠层高频功率变换器电池中的每个可以单独控制。此外，可以用并行输出布置多个串联叠层高频功率变换器电池的一部分。多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。此外，多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。
方法也可以包括控制多个串联叠层高频功率变换器电池在多个功率变换器电池的一部分中分配输入电压，以使得没有电池可以接收超过可以由电池持续的输入电压的输入的一部分。控制可以包括软切换多个串联叠层高频功率变换器电池。此外，控制可以基于不同的输入电压信号的瞬时振幅、不同的输入电压信号的局部平均值等。
在一个实施方案中，控制可以包括操作多个串联叠层高频功率变换器电池的至少一个高频功率变换器电池旁路功能。控制可以进一步包括保持多个串联叠层高频功率变换器电池的效率高于最低效率阈值。在另一实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。另外，控制可以包括无源开关电容器电压平衡。方法可以进一步包括可以促进配置多个串联叠层高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。此外，多个电池的每个电池可以是硅基。
在另一方面，本发明提供一种方法。方法可以包括接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号。多个串联叠层高频功率变换器电池用于从不同的输入电压信号产生输出。在一个实施方案中，不同的输入电压信号可以是AC线信号。此外，输出可以是DC电压、固定电流等。在一个实施方案中，可以在不同的输入电压信号的振幅变化时以确定的不同振幅激活多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。可以在不同的输入电压信号的确定振幅减少时以不同的振幅停用多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。此外，可以在不同的输入电压信号的确定振幅减少时以确定的不同振幅绕过多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
在另一实施方案中，多个串联叠层高频功率变换器电池中的每个可以单独控制。此外，可以用并行输出布置多个串联叠层高频功率变换器电池的一部分。多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。此外，多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。
方法可以进一步包括确定输出电压的平均值。方法也可以包括基于确定的平均值同步控制多个串联叠层高频功率变换器电池从不同的输入电压产生输出。控制可以包括软切换多个串联叠层高频功率变换器电池。此外，控制可以基于不同的输入电压信号的瞬时振幅、不同的输入电压信号的局部平均值等。
在一个实施方案中，控制可以包括操作多个串联叠层高频功率变换器电池的至少一个高频功率变换器电池旁路功能。控制可以进一步包括保持多个串联叠层高频功率变换器电池的效率高于最低效率阈值。在另一实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。另外，控制可以包括无源开关电容器电压平衡。方法可以进一步包括可以促进配置多个串联叠层高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
在另一方面，本发明提供一种方法。方法可以包括在软开关高频功率变换器中接收单个输入电压信号。软开关高频功率变换器可以产生多个输出值。多个输出值可以个别控制。此外，多个输出值可以个别地选自电流输出值和电压输出值。在一个实施方案中，单个输入电压信号可以是AC输入、DC输入、固定电压、不同电压等。方法可以进一步包括控制软开关高频功率变换器在第一负载的第一时间间隔期间产生第一输出和在第二负载的第二时间间隔期间产生第二输出。方法也可以包括提供至少一个负载隔离控制信号以促进在第一时间间隔期间绕过第二负载和在第二时间间隔期间绕过第一负载。
在一个实施方案中，第一输出可以是电流和电压中的一个。此外，可以在第一时间间隔期间调节第一输出。在另一实施方案中，第二输出可以是电流和电压中的一个。此外，可以在第二时间间隔期间调节第二输出。在实施方案中，在第一时间间隔和第二时间间隔中的至少一个期间输出的电压可以实质上是固定电压。此外，负载的每个部分可以接收不同的输出电压、实质上固定电流、不同的电流等。可以在输出中时分复用来自单个输入电压信号的功率。另外，第一负载和第二负载中的至少一个可以是一串LED的一部分。此外，在每个时间间隔期间提供的输出可以驱动单独的LED以促进实现实质上恒定色温的光输出。
在又一方面，本发明提供一种方法。方法可以包括在包括多个串联叠层高频功率变换器电池的软开关高频功率变换器中接收单个输入电压信号。软开关高频功率变换器可以产生多个输出值。多个串联叠层高频功率变换器电池中的每个可以单独控制。此外，可以用并行输出布置多个串联叠层高频功率变换器电池的一部分。在一个实施方案中，多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。在另一实施方案中，多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。
方法可以进一步包括控制软开关高频功率变换器电池在第一负载的第一时间间隔期间产生第一输出和在第二负载的第二时间间隔期间产生第二输出。方法也可以包括提供至少一个负载隔离控制信号以促进在第一时间间隔期间绕过第二负载和在第二时间间隔期间绕过第一负载。控制可以包括软切换多个串联叠层高频功率变换器电池。控制也可以包括操作多个串联叠层高频功率变换器电池的至少一个高频功率变换器电池旁路功能。
此外，控制可以包括保持多个串联叠层高频功率变换器电池的效率高于最低效率阈值。在一个实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。控制可以进一步包括无源开关电容器电压平衡。在一个实施方案中，方法可以包括可以促进配置多个串联叠层高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
在一个实施方案中，第一输出可以是电流和电压中的一个。此外，可以在第一时间间隔期间调节第一输出。在另一实施方案中，第二输出可以是电流和电压中的一个。可以在第二时间间隔期间调节第二输出。此外，多个输出值可以个别控制。多个输出值可以个别地选自电流输出值和电压输出值。在一个实施方案中，单个输入电压信号可以是AC输入、DC输入、固定电压、不同电压等。
在另一实施方案中，在第一时间间隔和第二时间间隔中的至少一个期间输出的电压可以是实质上固定电压。此外，负载的每个部分可以接收不同的输出电压、实质上固定电流、不同的电流等。第一负载和第二负载中的至少一个可以是一串LED的一部分。在每个时间间隔期间提供的输出可以驱动单独的LED以促进实现实质上恒定色温的光输出。
在另一方面，本发明提供一种方法。方法可以包括在软开关高频功率变换器中接收单个输入电压信号以在输出端口上产生多个输出值。方法可以进一步包括控制软开关高频功率变换器在第一时间间隔期间产生第一输出和在第二时间间隔期间产生第二输出。控制可以包括保持软开关高频功率变换器的效率高于最低效率阈值。在一个实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。控制可以进一步包括无源开关电容器电压平衡。在一个实施方案中，第一输出可以是电流和电压中的一个。可以在第一时间间隔期间调节第一输出。在另一实施方案中，第二输出可以是电流和电压中的一个。可以在第二时间间隔期间调节第二输出。
此外，多个输出值可以个别控制。多个输出值可以个别地选自电流输出值和电压输出值。单个输入电压信号可以是AC输入、DC输入、固定电压、不同电压等。在第一时间间隔和第二时间间隔中的至少一个期间输出的电压可以是实质上固定电压。方法也可以包括实质上平行于输出端口连接一串LED。所述串LED可以被配置成LED的第一部分可以控制以在第一时间间隔期间形成具有软开关高频功率变换器的电路以及LED的第二部分可以控制以在第二时间间隔期间形成具有软开关高频功率变换器的电路，从而促进实现实质上恒定色温的光。
此外，所述串LED中的每个LED可以接收不同的输出电压、实质上固定电流、不同的电流等。另外，可以在输出中时分复用来自单个输入电压信号的功率。软开关高频功率变换器可以使用输出端口的时分复用。
在另一方面，本发明提供一种方法。方法可以包括在软开关高频功率变换器中接收单个输入电压信号以在输出端口上产生多个输出值。方法可以进一步包括控制软开关高频功率变换器在第一主板电路负载的第一时间间隔期间输出第一输出和在第二主板电路负载的第二时间间隔期间输出第二输出。控制可以包括保持软开关高频功率变换器的效率高于最低效率阈值。在一个实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。
控制可以进一步包括无源开关电容器电压平衡。在一个实施方案中，第一输出可以是电流和电压中的一个。可以在第一时间间隔期间调节第一输出。在另一实施方案中，第二输出可以是电流和电压中的一个。可以在第二时间间隔期间调节第二输出。此外，多个输出值可以个别控制。多个输出值可以个别地选自电流输出值和电压输出值。在一个实施方案中，单个输入电压信号可以是AC输入、DC输入、固定电压、不同电压等。
此外，在第一时间间隔和第二时间间隔中的至少一个期间输出的电压可以是实质上固定电压。方法也可以包括提供至少一个输出以促进在第一时间间隔期间断开第二主板电路负载与变换器的连接和在第二时间间隔期间断开第一主板电路负载与软开关高频功率变换器的连接。在一个实施方案中，第一主板电路负载和第二主板电路负载可以接收不同的输出电压、实质上固定电流、不同的电流等。另外，可以在输出中时分复用来自单个输入电压信号的功率。
在又一方面，本发明提供一种方法。方法可以包括在软开关高频功率变换器中接收单个输入电压信号以在输出上产生多个电压。方法可以进一步包括连接至少一个变色LED与输出。方法也可以包括控制软开关高频功率变换器在第一时间间隔期间产生出于至少一个变色LED的第一颜色和在第二时间间隔期间产生第二颜色。此外，控制可以包括保持软开关高频功率变换器的效率高于最低效率阈值。在一个实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。控制可以进一步包括无源开关电容器电压平衡。
在一个实施方案中，可以在第一时间间隔期间调节第一颜色。在另一实施方案中，可以在第二时间间隔期间调节第二颜色。多个电压可以个别控制。多个电压可以个别地选自电流输出值和电压输出值。在一个实施方案中，单个输入电压信号可以是AC输入、DC输入、固定电压、不同电压等。此外，在第一时间间隔和第二时间间隔中的至少一个期间输出的电压可以是实质上固定电压。
在实施方案中，至少一个变色LED中的每个LED可以接收不同的输出电压、实质上固定电流、不同的电流等。另外，可以在输出中时分复用来自单个输入电压信号的功率。此外，软开关高频功率变换器可以使用输出端口的时分复用。
在另一方面，本发明提供一种***。***可以包括适合于驱动基于LED的灯的VHF功率变换器。VHF功率变换器可以包括至少一个软开关功率变换器电池和至少一个电感器。每个电感器可以包括不大于1微亨的电感值。在一个实施方案中，至少一个电感器可以是基于PCB蚀刻的电感器。此外，至少一个软开关功率变换器电池可以是硅基。至少一个软开关功率变换器电池可以在大于5MHz下切换。
在又一方面，本发明提供一种***。***可以包括适合于驱动基于LED的灯的VHF功率变换器。功率变换器可以包括至少一个软开关功率变换器电池和至少一个电感器。每个电感器可以包括不大于5微亨的电感值。在一个实施方案中，至少一个电感器可以是基于PCB蚀刻的电感器。此外，至少一个软开关功率变换器电池可以是硅基。至少一个软开关功率变换器电池可以在大于5MHz下切换。
在另一方面，本发明提供一种***。***可以包括适合于驱动基于LED的灯的高效率VHF功率变换器。功率变换器可以包括至少一个软开关功率变换器电池和多个电子部件。此外，多个电子部件中没有一个可以具有大于1微亨的电感值。在一个实施方案中，至少一个电感器可以是基于PCB蚀刻的电感器。此外，至少一个软开关功率变换器电池可以是硅基。至少一个软开关功率变换器电池可以在大于5MHz下切换。
在另一方面，本发明提供一种***。***可以包括叠层电池、高效率、软开关AC-DC功率变换器。功率变换器可以包括至少一个软开关功率变换器电池和多个电子部件。此外，多个电子部件中没有一个可以具有大于1微亨的电感值。此外，至少一个软开关功率变换器电池可以是硅基。至少一个软开关功率变换器电池可以在大于5MHz下切换。
在另一方面，本发明提供一种***。***可以包括用于将线AC变换为DC的高效率、软开关功率变换器。功率变换器可以包括多个电子部件。此外，多个电子部件中没有一个可以具有大于5微亨的电感值。此外，至少一个软开关功率变换器电池可以是硅基。少一个软开关功率变换器电池可以在大于5MHz下切换。
在又一方面，本发明提供一种叠层电池开关功率变换器。叠层电池开关功率变换器可以包括柔性连接以串联接收AC输入信号和提供DC输出的多个叠层电池。叠层电池开关功率变换器可以进一步包括控制器，其用于配置多个叠层电池和柔性连接以接收DC输入信号和用于促进完全谐振开关。叠层电池开关功率变换器也可以包括一个或多个输出同步整流器，其用于从多个叠层电池的一部分中的每个并联接收输出和用于将组合的DC输出递送到负载。此外，多个叠层电池中的每个可以单独控制。在一个实施方案中，可以用并行输出布置多个叠层电池的一部分。
叠层电池开关功率变换器可以进一步包括可以促进配置多个叠层电池的并行输出组合的输出级。此外，多个叠层电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。多个叠层电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。
在一个实施方案中，控制可以包括软切换多个叠层电池。控制可以进一步包括操作多个叠层电池的至少一个电池旁路功能。控制也可以包括保持变换器效率高于最低效率阈值。在另一实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。此外，控制可以包括无源开关电容器电压平衡。
在另一方面，本发明提供一种将AC变换为DC的方法。方法可以包括将多个完全谐振开关VHF功率变换器电池安置在串联叠层中以接收AC输入信号和从中输出DC信号。多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的每个可以单独控制。此外，可以用并行输出布置多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的一部分。输出可以促进供电基于LED的灯而实质上不产生可见光闪烁。在一个实施方案中，输出可以包括实质上没有纹波电压。此外，实质上没有AC频率谐波可以被传播到输出。
方法可以进一步包括并联连接从多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的至少一部分输出的DC信号以形成组合输出。方法也可以包括同步整流组合输出。另外，方法可以包括控制多个完全谐振开关VHF功率变换器电池以促进完全谐振开关和控制输出整流器以进行同步整流。在一个实施方案中，方法可以进一步包括可以促进配置多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的并行输出组合的输出级。此外，多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。
在另一实施方案中，多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。控制可以包括软切换多个完全谐振开关VHF功率变换器电池。此外，控制可以包括操作多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的至少一个电池旁路功能。控制也可以包括保持变换器效率高于最低效率阈值。
在一个实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。控制也可以包括无源开关电容器电压平衡。输出可以促进供电基于LED的灯而实质上不产生可见光闪烁。输出可以包括实质上没有纹波电压。此外，实质上没有AC频率谐波可以被传播到输出。
在另一方面，本发明提供一种将DC变换为DC的方法。方法可以包括将多个完全谐振开关VHF功率变换器电池安置在串联叠层中以接收DC输入信号和从中输出DC信号。多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的每个可以单独控制。此外，可以用并行输出布置多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的一部分。方法可以进一步包括并联连接从多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的至少一部分输出的DC信号以形成组合输出。方法也可以包括同步整流组合输出。另外，方法可以包括控制多个完全谐振开关VHF功率变换器电池以促进谐振开关。方法可以进一步包括控制输出整流器以进行同步整流。
在一个实施方案中，方法可以包括可以促进配置多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的并行输出组合的输出级。此外，多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。
此外，控制多个完全谐振开关VHF功率变换器电池可以包括软切换多个完全谐振开关VHF功率变换器电池。控制多个完全谐振开关VHF功率变换器电池可以包括操作多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的至少一个电池旁路功能。此外，控制多个完全谐振开关VHF功率变换器电池可以包括保持变换器效率高于最低效率阈值。在一个实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。控制多个完全谐振开关VHF功率变换器电池也可以包括无源开关电容器电压平衡。
在又一方面，本发明提供一种将DC变换为DC的方法。方法可以包括将多个完全谐振开关VHF功率变换器电池安置在串联叠层中以接收DC输入信号和从中输出DC信号。方法可以进一步包括并联连接从多个变换器电池的至少一部分输出的DC信号以形成组合输出。方法也可以包括同步整流组合输出。此外，方法可以包括控制功率变换器电池以促进谐振开关。另外，方法可以包括控制功率变换器电池以促进谐振开关。多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的每个可以单独控制。此外，可以用并行输出布置多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的一部分。
在一个实施方案中，方法可以进一步包括可以促进配置多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的并行输出组合的输出级。多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。此外，多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。
在另一实施方案中，控制多个完全谐振开关VHF功率变换器电池可以包括软切换多个完全谐振开关VHF功率变换器电池。控制多个完全谐振开关VHF功率变换器电池可以包括操作多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的至少一个电池旁路功能。此外，控制多个完全谐振开关VHF功率变换器电池可以包括保持变换器效率高于最低效率阈值。在一个实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。控制多个完全谐振开关VHF功率变换器电池也可以包括无源开关电容器电压平衡。另外，输出可以促进供电基于LED的灯而实质上不产生可见光闪烁。输出可以包括实质上没有纹波电压。
在本发明的另一方面，提供一种多路径功率因数校正的方法。方法可以包括将多个能量转移路径从电压不同的输入提供到输出。方法也可以包括在多个能量转移路径中的至少一个的输入处将可用的输入能量的第一部分递送到一个或多个能量存储网络。此外，方法可以包括将可用的输入能量的第二部分递送到输出。另外，方法可以包括调整第一部分和第二部分以促进输出实质上恒定输出和控制从输入汲取的能量。
在一个实施方案中，控制可以包括控制包括多个能量路径的VHF功率变换器。此外，多个能量路径的一部分可以包括多个软开关功率变换器电池。功率因数校正可以包括切换交错功率变换器电池中的至少一个。切换可以产生整功率因数。此外，多个能量路径的一部分可以包括多个软开关叠层电池功率变换器。叠层电池功率变换器的一部分可以与共同节点连接。在一个实施方案中，功率变换器可以操作高于5MHz。
在本发明的又一方面，提供一种VHF开关功率变换器。VHF开关功率变换器可以包括至少一个电池，其被配置成接收AC线输入信号以提供适合于供电LED的输出。至少一个电池中的每个可以单独控制。此外，可以用并行输出布置至少一个电池的一部分。VHF开关功率变换器也可以包括控制器，其用于配置至少一个电池接收输入信号和用于促进在超过5MHz的频率下切换功率变换器。另外，VHF开关功率变换器可以包括输出级，其用于从至少一个电池接收输出和用于将组合输出递送到LED。
在一个实施方案中，VHF开关功率变换器可以进一步包括可以促进配置至少一个电池的并行输出组合的输出级。至少一个电池可以包括一个或多个开关电容器。此外，至少一个电池可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。控制器软切换至少一个电池。在一个实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。此外，控制至少一个电池可以包括无源开关电容器电压平衡。VHF开关功率变换器可以操作高于5MHz。另外，供电基于LED的灯可能不需要使用电解电容器。
在本发明的另一方面，提供一种供电LED的方法。方法可以包括用至少一个VHF开关电池接收AC线输入信号。方法可以进一步包括在超过5MHz的频率下操作电池以提供适合于供电LED的DC输出。方法也可以包括从至少一个VHF开关电池接收输出以提供组合输出。另外，方法可以包括将组合输出递送到LED。至少一个电池中的每个可以单独控制。可以用并行输出布置至少一个VHF开关电池的一部分。
在一个实施方案中，方法可以进一步包括可以促进配置至少一个VHF开关电池的并行输出组合的输出级。至少一个VHF开关电池可以包括一个或多个开关电容器。至少一个VHF开关电池可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。
在本发明的又一方面，提供一种叠层电池软开关功率变换器。叠层电池软开关功率变换器可以包括柔性连接以接收AC输入信号和提供适合于供电LED的输出的多个叠层电池。叠层电池软开关功率变换器也可以包括用于配置电池和柔性连接以接收输入符号的控制器。此外，叠层电池软开关功率变换器可以包括输出级，其用于从多个叠层电池的一部分中的每个接收输出和用于将组合的DC输出递送到LED。
在一个实施方案中，多个叠层电池中的每个可以单独控制。此外，可以用并行输出布置多个叠层电池的一部分。叠层电池软开关功率变换器可以进一步包括可以促进配置多个叠层电池的并行输出组合的输出级。多个叠层电池可以包括一个或多个开关电容器。此外，多个叠层电池可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。
在另一实施方案中，控制器可以操作至少一个电池的至少一个电池旁路功能。此外，控制器可以保持变换器效率高于最低效率阈值。最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。控制器可以被配置用于无源开关电容器电压平衡。此外，供电基于LED的灯可以包括控制叠层电池中的至少一个电池的操作。供电可以包括脉冲宽度调制叠层电池中的至少一个电池。此外，供电可以包括功率因数校正。
在一个方面，本发明提供一种方法。方法可以包括接收施加于多个串联叠层甚高频功率变换器电池的输入电压信号。多个串联叠层甚高频功率变换器电池用于产生输出电压或电流。方法也可以包括确定输出电流。方法可以进一步包括通过脉冲宽度调制控制多个串联叠层高频功率变换器电池的一部分以控制输出电流。多个串联叠层甚高频功率变换器电池中的每个可以单独控制。可以用并行输出布置多个串联叠层甚高频功率变换器电池的一部分。
在一个实施方案中，方法可以包括可以促进配置多个串联叠层甚高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。此外，多个串联叠层甚高频功率变换器电池中的至少一个可以包括一个或多个开关电容器。多个串联叠层甚高频功率变换器电池中的至少一个可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。控制多个串联叠层甚高频功率变换器电池可以包括软切换多个串联叠层甚高频功率变换器电池。
此外，控制多个串联叠层甚高频功率变换器电池可以包括操作多个串联叠层甚高频功率变换器电池的至少一个电池旁路功能。控制多个串联叠层甚高频功率变换器电池可以包括保持变换器效率高于最低效率阈值。最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。此外，控制多个串联叠层甚高频功率变换器电池可以包括无源开关电容器电压平衡。
在本发明的另一方面，提供一种***，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供高隔离AC-DC功率变换。***可以包括被安置以接收AC输入信号和提供DC输出的电池。***也可以包括用于配置电池以接收输入信号的控制器。此外，***可以包括输出级，其用于从电池接收输出和用于将隔离的输出递送到负载。在一个实施方案中，控制器可以软切换电池。此外，控制器可以操作电池的电池旁路功能。控制器可以保持变换器效率高于最低效率阈值。最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。在一个实施方案中，控制器可以被配置成无源开关电容器电压平衡。不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒可以包括小于4050立方毫米的立方体积。
在又一方面，本发明可以包括一种***，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供高隔离AC-DC功率变换。***可以包括被安置以接收AC输入信号和提供DC输出的软开关电池。***可以进一步包括用于配置软开关电池以接收输入信号的VHF速度控制器。此外，***可以包括变压器级，其用于从软开关电池接收输出和用于将隔离的输出递送到负载。VHF速度控制器可以软切换软开关电池。此外，VHF速度控制器可以操作电池的软开关电池旁路功能。VHF速度控制器可以保持变换器效率高于最低效率阈值。在一个实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。另外，VHF速度控制器可以被配置成无源开关电容器电压平衡。
在另一方面，本发明提供一种***，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供高隔离AC-DC功率变换。***可以包括柔性连接以串联接收输入信号和提供输出的多个软开关电池。***也可以包括用于配置多个软开关电池和柔性连接以接收输入信号的控制器。此外，***可以包括变压器级，其用于从多个软开关电池的一部分接收输出和用于将组合的隔离输出递送到负载。多个软开关电池中的每个可以单独控制。此外，可以用并行输出布置多个软开关电池的一部分。
在一个实施方案中，***可以进一步包括可以促进配置多个软开关电池的并行输出组合的输出级。多个软开关电池可以包括一个或多个开关电容器。多个软开关电池可以包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。可以与至少一个开关电容器串联安置DC/DC调节变换器。此外，控制器可以软切换软开关电池。控制器可以操作电池的软开关电池旁路功能。控制器也可以保持变换器效率高于最低效率阈值。在一个实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。控制器可以被配置成无源开关电容器电压平衡。此外，不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒可以包括小于4050立方毫米的立方体积。
在另一方面，本发明提供一种功率变换器，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供DC输出，DC输出包括来自AC电源的任意小的纹波。功率变换器可以包括被安置以接收输入信号和提供输出的电池。功率变换器也可以包括控制器，其用于控制电池将输入信号变换为包括任意小的纹波的输出。此外，功率变换器可以包括反馈路径，其用于将输出的表示提供到控制器以促进提供任意小的纹波。控制器可以软切换电池。控制器可以操作电池的电池旁路功能。控制器可以保持变换器效率高于最低效率阈值。
在一个实施方案中，最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。控制器也可以被配置成无源开关电容器电压平衡。此外，不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒可以包括小于4050立方毫米的立方体积。
本发明进一步提供一种VHF功率变换器，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供DC输出，DC输出包括来自AC电源的任意小的纹波。VHF功率变换器可以包括被安置以接收输入信号和提供输出的软开关电池。VHF功率变换器可以进一步包括VHF频率控制器，其用于控制电池将输入信号变换为包括任意小的纹波的输出。另外，VHF功率变换器可以包括反馈路径，其用于将输出的表示提供到控制器以促进提供任意小的纹波。控制器可以软切换电池。控制器可以操作电池的电池旁路功能。
在一个实施方案中，控制器可以保持变换器效率高于最低效率阈值。最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。此外，控制器可以被配置成无源开关电容器电压平衡。在另一实施方案中，不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒可以包括小于4050立方毫米的立方体积。
在本发明的另一方面，提供一种高效率VHF功率变换器，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供来自AC电源的至少二瓦特DC输出功率。高效率VHF功率变换器可以包括安置在变换器中以接收输入信号和提供输出的软开关电池。高效率VHF功率变换器可以进一步包括VHF频率控制器，其用于控制电池从输入信号产生至少二瓦特功率并具有至少百分之七十变换效率。控制器可以软切换电池。另外，控制器可以操作电池的电池旁路功能。
在一个实施方案中，控制器可以保持变换器效率高于最低效率阈值。最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。控制器可以被配置成无源开关电容器电压平衡。在一个实施方案中，不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒可以包括小于4050立方毫米的立方体积。
在另一方面，本发明提供一种高效率VHF功率变换器，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供来自AC电源的至少二瓦特DC输出功率。高效率VHF功率变换器可以包括安置在变换器中以接收输入信号和提供输出的软开关电池。高效率VHF功率变换器可以包括VHF频率控制器，其用于控制电池从输入信号产生至少二瓦特功率并具有至少百分之七十五变换效率。控制器可以软切换电池。
在一个实施方案中，控制器可以操作电池的电池旁路功能。控制器可以保持变换器效率高于最低效率阈值。最低效率阈值可以是百分之七十、百分之七十五、百分之八十等。控制器可以被配置成无源开关电容器电压平衡。在一个实施方案中，不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒可以包括小于4050立方毫米的立方体积。
在本发明的另一方面，提供一种高效率VHF功率变换器，其用于在不大于三个美国四分之一元硬币的包围盒内提供至少五十瓦特DC输出功率。高效率VHF功率变换器可以包括多个串联叠层软开关电池，其被安置在变换器中以接收输入信号和将至少五十瓦特功率提供到输出。高效率VHF功率变换器也可以包括VHF频率控制器，其用于控制多个电池从输入信号产生至少五十瓦特功率。在一个实施方案中，不大于三个美国四分之一元硬币的包围盒可以包括小于2430立方毫米的立方体积。
在本发明的又一方面，提供一种高效率VHF功率变换器，其用于在不大于一个美国四分之一元硬币的包围盒内提供至少十五瓦特输出功率。高效率VHF功率变换器可以包括多个串联叠层软开关电池，其被安置在变换器中以接收输入信号和将至少十五瓦特功率提供到输出。此外，高效率VHF功率变换器可以包括VHF频率控制器，其用于控制多个电池从输入信号产生至少十五瓦特功率。在一个实施方案中，不大于一个美国四分之一元硬币的包围盒可以包括小于810立方毫米的立方体积。
在本文所述的方法和***的一个方面，一种控制方法可以包括接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号，功率变换器电池用于从不同的输入产生输出；确定输入电压的平均值；以及基于确定的平均值同步控制多个串联叠层高频功率变换器电池从不同的输入电压产生输出。
在本文所述的方法和***的一个方面，一种控制方法可以包括接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号，功率变换器电池用于从不同的输入产生输出；确定输入电流的平均值；以及基于确定的平均值同步控制多个串联叠层高频功率变换器电池从不同的输入电压产生输出。
在本文所述的方法和***的一个方面，一种控制方法可以包括接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号，功率变换器电池用于从不同的输入产生输出；确定输出电流的平均值；以及基于确定的平均值同步控制多个串联叠层高频功率变换器电池从不同的输入电压产生输出。
在本文所述的方法和***的一个方面，一种控制叠层电池VHF功率变换器的方法可以包括传感变换器的电压输入；基于传感的输入电压调整至少一个叠层电池的旁路功能；传感输入电流；传感输出电流；以及至少部分地基于传感的输入电流和传感的输出电流中的一个，调整至少一个叠层电池的操作以控制输入电流和输出电流。
在本文所述的方法和***的一个方面，一种控制叠层电池VHF功率变换器的方法可以包括传感变换器的电压输入；基于传感的输入电压调整至少一个叠层电池的旁路功能；传感输入电流；传感输出电压和输出电流中的至少一个；以及至少部分地基于传感的输入电压、传感的输入电流、输出电压和传感的输出电流中的一个，调整至少一个叠层电池的操作以控制至少一个其他叠层电池的输入电压。
本领域技术人员将从优选实施方案和图式的以下详细描述显而易见本发明的这些和其他***、方法、目的、特征和优点。本文提及的所有文件以引用的方式整体并入本文。
附图简述
通过参考下图，可以理解本发明和本发明的某些实施方案的以下详细描述：
图1描绘开关DC/DC变换器的基本结构；
图2描绘与串联负载谐振整流器连接的E类反相器；
图3描绘AC/DC变换器的电流和电压波形；
图4描绘表示在负载减少时ZVS损耗的波形；
图5描绘电阻压缩网络；
图6描绘反相器的拓扑；
图7描绘流过图6的电路开关的电压波形；
图8描绘通断调制变换器示意图；
图9示出多个输入电压的反相器和整流器电压；
图10描绘连接到整流器对偶电路的E类反相器；
图11描绘连接到整流器对偶电路的反相器；
图12描绘串联叠层电池实施方案的各种配置；
图13描绘VHF变换器***的两个实施方案；
图14描绘基于开关电容器级后面跟着VHF级的开关电池；
图15描绘串联叠层电池VHF变换器；
图16描绘137.5V的AC输入的一个整流周期的时间线视图；
图17描绘输入电流控制回路和输出电流控制回路；
图18描绘示例性VHF变换器架构方块图；
图19描绘可以适合于供MR16照明应用使用的VHF变换器的实施方案；
图20描绘双相辅助电源电路；
图21描绘整流AC电压的波形和实现整功率因数的电流波形；
图22描绘图示功率因数校正的一个实施方案的方块图；
图23描绘对于图22的功率因数校正实施方案在单个AC线周期内的模拟波形；
图24描绘功率因数校正电路的开关网络实施方案；
图25描绘对于图24的实施方案在完整的AC周期内的示例性波形；
图26描绘提供的示例性电流波形，其除含有基谐波之外还含有奇数谐波；
图27描绘VHF变换器的多通道实施方案；以及
图28描绘用于用多个LED灯替换白炽灯泡的VHF变换器的应用。
具体实施方式
增加开关模式电源(SMPS)的开关频率是以后广泛寻求的目标作为一种增加功率密度和提高瞬态性能的手段。然而，使用常规功率变换器拓扑（增压、降压、反激等）增加开关频率导致显著降级的效率。另外，在开关频率增加时，功率密度只会增加直到达到最优的开关频率，此时功率密度开始再次减少。本文描述新的功率变换器架构，其打破常规技艺的界限，从而在递送增加的功率/变换器体积时启用有效的高频操作。
已开发软开关谐振反相器用于高效率射频(RF)传输器应用。这些技艺已适合于在大于100MHz的开关频率下形成有效的DC/DC变换器。在图1中示出这种类型的变换器的基本结构。反相器级从输入获得DC功率和将RF AC功率递送到转换网络。转换网络使用无源部件和/或变压器将AC信号扩展到适当的电平。整流器从转换网络获得AC功率并将其变换回到DC。
适合于在VHF下有效操作的反相器使用负载的谐振和特征以实现零电压开关。谐振整流器拓扑经常被使用并且可以在描述函数的意义上被建模为阻抗。转换级用于在反相器与整流器阻抗之间形成阻抗匹配，从而在必要时提供适当的电压和电流电平移位和隔离。可以从无源转换网络、常规变压器、宽带或传输线变压器，或类似的装置获得转换级。通过连接E类反相器与串联负载谐振整流器（如图2中所示）形成这种类型的变换器的实例。对于在VHF下以高效率操作的这种变换器，必须克服随频率扩大的三个主要损耗机制：由于在开关实例电压与电流的重叠和由于电容性放电造成的开关损耗、由于在每一个周期充电和放电栅极电容器造成的选通损耗，以及磁性材料的损耗。通过用零电压开关(ZVS)操作来克服开关损耗。如图3的波形中所示，特别地调谐电路中的谐振部件以使得在开关S1打开时，流过开关的电压(VD(t))将自然地上升，然后在稍后已知的时段回到零，从而在不产生损失的情况下提供重新打开开关的机会。在克服开关损耗后，通过使用谐振的栅极驱动方案来恢复存储在栅极中的能量的一部分，而不是放电栅极电容器到地面，或通过最优化晶体管的尺寸以使得选通损耗是整体变换器损耗的一小部分，减轻起因于在每一个周期充电和放电栅极电容器的选通损耗。最后，在最小化开关损耗和选通损耗后，通过在足够高的频率下操作变换器以使得可以消除高磁导率磁芯材料和使用空芯磁材或低磁导率RF磁性材料，避免磁性材料的损耗。
尽管图2的电路克服阻止常规功率变换器电路在VHF下操作的所有主要的频率相关损耗机制，但是图2的电路具有许多缺点。首先，开关S1必须经受得住约为输入电压的3.6倍的峰值电压应力。众所周知，增加晶体管的击穿电压导致增加的导通状态电阻和增加的寄生电容。这种类型的变换器的性能已被证明直接与导通状态电阻和装置的输出电容的平方的乘积相关。因此，具有较低峰值电压应力的拓扑将通常遭受较少的装置损耗。其次，开关S1的寄生漏源电容限制了最小输出功率。另外，电路只可以在很窄的负载范围内用ZVS操作。由于谐振部件的品质因数(Q)由负载电阻设置，故ZVS只可以获得单个负载。随着负载改变，电路变得失谐，并且ZVS会损耗。在图4中展示这种效应，其中在负载减少时观测到ZVS的损耗。图5中所示的电阻压缩网络为可以用于减少调谐的反相器电路对负载变化的敏感性的匹配/转换无源网络。这些缺点已导致许多其他拓扑的开发，这些拓扑利用高阶谐振网络来减少峰值电压应力和打破输出功率与装置电容的紧密耦合。此类拓扑的实例为图6中所示的变换器。
Figure BDA00003043554200332
使用多谐振网络形成流过开关的电压波形以接近具有约为输入电压的2倍的峰值的方波，如图7中所示。这允许使用较低电压的晶体管，从而减少装置损耗。然而，需要额外的谐振部件，这增加了变换器的复杂性（和潜在的大小）。除之外，也存在许多其他变换器拓扑，这些拓扑使用增加电路复杂性的类似策略以获得对变换器波形的形状的额外控制。然而，
Figure BDA00003043554200334
被认为是优选实施方案，因为
Figure BDA00003043554200335
取得额外复杂性与性能之间的良好的平衡。尽管电阻压缩网络允许变换器在很宽的负载范围内操作而不发生ZVS损耗，但是电阻压缩网络不提供调节手段。脉冲宽度调制(PWM)为用于控制功率变换器电路的通常使用的技艺。然而，在VHF下的PWM控制是不实用的，因为变换器被设计成在特定的工作周期实现ZVS。调频提供了控制方法，然而，在很宽的负载范围内保持高效率是一个挑战，因为选通损耗和由于提供实现ZVS所需的谐振电流造成的损耗不随功率相应缩减。
一种在很宽的负载范围内实现高效率的方法为开/关调制，如图8中所示。这种技艺通过将变换器设计为在全功率下操作，然后通过在小于变换器的开关频率的频率下调制变换器的开和关来调节平均递送功率，分离能量变换和调节的功能。在这种技艺内，相对于开关频率测定变换器的谐振部件的大小，并且相对于调制频率测定输入和输出滤波器部件的大小。包括具有通过开/关调制控制的变换器的电阻压缩网络增加了变换器的输入和输出电压范围。
尽管传统上使用二极管实现图1的整流器级，但是晶体管也可以用于建置同步整流器。用受控开关替换不受控开关增加了对了解在一个周期内打开和关闭开关的准确时间的要求。通过改变图2的变换器的输入电压和观测整流器的工作周期和相位相对于反相器变化，在图9中展示这种情况。以前引进的所有软开关谐振反相器拓扑具有操作为整流器的对偶电路。图10和图11示出与各自的整流器对偶电路连接的E类反相器和
Figure BDA00003043554200341
反相器的示意图。在这些实例中，转换网络只是简单的阻抗，但是就像用二极管整流器建置的变换器一样，也可以使用更复杂的无源转换网络、常规变压器、宽带或传输线变压器，或类似的装置。
当设计通过开/关调制控制的变换器中的同步整流器时，主要任务就是控制整流器和反相器开关的工作周期以及反相器与整流器之间的相移以实现所需的开关波形。这个任务可以通过以下方法来实现：
1.确定反相器和整流器开关的工作周期以及作为由所需的开关波形产生的输入和输出电压的函数的反相器与整流器之间的相移。由于ZVS不一定可获得输入和输出电压的所有组合，故在不可以获得ZVS的情况下，选择所需的波形以最小化变换器损耗和/或对变换器的损害。根据使用的变换器拓扑，使用不同的方法执行这个操作。变换器的闭合解描述了其操作，可以从方程的分析确定工作周期和相移。如果拓扑不存在这样的方程组，那么模拟将贯穿参数或传遍数字变换器的解。
2.在所需的工作周期和相移被认为是输入和输出电压的函数后，剩下的任务就是实现实施所需的转移函数的实用***。实现这个任务的一个方法是在小于开关频率的带宽下读出输入和输出电压。这确保用DC输入和输出电压调整工作周期和相位，其中术语DC松散地用意在于指相对于开关周期的缓变局部平均值。
3.通过使用测量的局部平均输入和输出电压，设置反相器和整流器电路的工作周期以及反相器与整流器之间的相移。同步整流器也可以用于实施相移控制***，其中除确保变换器用所需的开关波形操作之外，也通过调整反相器与整流器之间的相移来控制调节。
建置在集成功率过程中制造主要开关装置的VHF功率变换器通常将对适合装置的选择限于具有至多80-100伏特的击穿电压的那些装置。由于这种类型的最佳设计的谐振变换器具有为反相器中的输入电压的2倍和整流器中的输出电压的2倍的峰值电压应力，故输入电压和输出电压都被限定在小于至多50伏特。然而，存在需要更高输入或输出电压的许多应用。例如，直接从AC线供电的***必须处理约190伏特的峰值输入电压和380伏特的峰值装置应力，从而迫使变换器由不良的集成装置或外部装置建置。这里我们描述在不需要具有较高击穿电压的装置的情况下增加VHF谐振DC/DC变换器的峰值输入和/或输出电压的方法和***。变换器可以由多个变换器电池建置而不是使用单个变换器电池，并且通过串联连接变换器增加峰值电压。不一定变换器的输入和输出都是串联连接的，而是如图12中所示，电池的输入可以是串联连接的并且其输出是并联的，例如以增加峰值输入电压。类似地，为了只增加变换器的峰值输出电压，电池的输出可以是串联连接的并且输入是并联的。另外，可以在输入和/或输出处利用串联与并联的某一组合以实现特定的峰值电压和功率。进一步设想可以并联配置（例如，并行输出）多组串联叠层反相器，以便提供比单个串联叠层可以提供的功率更大的功率。对哪个类型的配置的确定可以基于对递送所需量的输出功率的要求。并联配置串联叠层反相器可以是满足输出功率递送要求的布置。
本文将描述用于形成多电池变换器的电池，并且根据多种因素（包括大小、成本、性能目标、输入电压范围限制等），电池可以变化。除针对特定装置的击穿电压增加变换器的峰值输入和/或输出电压之外，也可以增加变换器可以操作的范围。可以通过选择性地只使用组成多电池变换器的电池的子集来实现这个操作。例如，如果多电池变换器由各自可以在20-30伏特的输入电压范围内操作的5个变换器电池形成，其中所有电池在使用中，那么多电池变换器可以在100伏特-150伏特的电压范围内操作。然而，通过选择性地使用串联叠层中的电池的子集，多电池变换器可以在20-150伏特的输入电压范围内操作。多电池变换器可以另外包括每个电池的控制功能性，以使得有源电池保持在其输入和输出电压范围内。
在本公开中，将VHF变换器的一些实施方案描述为包括用AC电桥级联的VHF软开关谐振DC/DC变换器级以形成可以用VHF开关频率有效操作的AC/DC变换器。这个AC/DC变换器可以用于驱动发光二极管以及空间约束的消费者装置，例如，用于供电膝上型计算机的AC/DC变换器等。
在图13中提供此类VHF变换器***的两个类似实施方案的方块图。实施方案VHF1302包括储能器，而实施方案VHF1304不包括储能器。可以用远大于线频率的开关频率操作DC/DC变换器级VHF1308以使得线电压似乎使DC/DC变换器VHF1308成为广泛而缓慢变化的DC电压。级VHF1308可以由任何先前描述的VHF谐振DC/DC变换器电池和/或多电池配置（包括其组合）形成。
级的输入电压范围可以确定级能够在哪个部分的线周期操作。对于线电压低于级的最小输入操作电压的一部分线周期，可能需要储能器将输出电压或输出电流保持在由特定应用***指定的任何纹波极限内。另外，在许多应用中，从AC线汲取功率的方法受政府标准约束。这可以进一步减少级将输出电压或电流调节在指定纹波极限内的能力。尽管将输出纹波保持在其极限内的一个选择是增加输出处的能量存储缓冲区，但是这可能减少灵活性和增加复杂性。
一个替代解决方案是用储能器级联第二DC/DC变换器级以执行负载调节和纹波减少。这允许存储的能量的数量在线周期内广泛地形成纹波，由此减少所需能量存储的总量，从而可以减少复杂性、总尺寸和成本。
本文描述适合于在半导体工艺中实施并且克服较大的分立部件实施方案的大小、效率和成本限制的甚高频功率变换器。VHF功率变换器可以被配置成递送高频操作的实质利益，同时提供远大于可能在经济上由VHF变换器技术在此以前提供的功率输出。VHF功率变换器可以利用开关叠层电池架构，其使变换器能够接受远大于可以由任何单个电池容许的输入电压，同时实现由本文所述的当前VHF功率变换器提供的性能、成本、大小和效率水平。
VHF功率变换器可以包括芯电池架构，其可以包括开关电容器级后面是开关VHF变换器级。开关电容器级可以通过提供可控电压减半函数而促进每个电池接受更宽范围的输入电压。通过使用一个或多个开关电容器，每个电容器可以通过交替电容器充电和电容器放电被充电到输入电压的一半。因此，60V电池的输入电压可以通过开关电容器级被分半成30V。开关电容器的数量可以取决于多种因素，例如，减少的输入电流等。可以将开关电容器级的输出提供到VHF功率变换器级以使得VHF变换器级接收至多30V。通过将开关直接路径从输入提供到VHF变换器以支持不超过30V并且因此不一定受益于由开关电容器级对半分的输入电压，这个概念可以进一步得到增强。在一个实例中，基于开关电容器的VHF变换器电池可以接受15V至60V的输入电压，而从不将大于30V提供到VHF级。
当VHF变换器被配置具有多个开关电池时，例如，上文所述的电容器级加上VHF级电池被串联配置在输入上，变换器的输入电压可以从单个电池中的VHF变换所需的尽量少的最小值变化到由电池的数量确定的最大值。在一个实例中，使用四个上文所述的开关电容器级加上VHF级的VHF变换器可以支持15V最小值至多达240V最大峰值的输入范围。
在图14中描绘基于开关电容器级后面跟着VHF级的开关电池的示例性实施方案。这个示例性电池架构可以包括一对开关电容器充电电路1402和1404，其中通过VHF级输入开关1408将每个电容器中的能量提供到VHF级110。每个电容器电路（例如，1402）可以包括四个串联开关晶体管和连接在顶部两个串联开关与底部两个串联开关的接面之间的电容器。通过在两个相位中操作开关，电容器可以被交替地充电和放电。在第一相位中，顶部的开关和在中心位置正下方的开关关闭，而剩下的两个开关都打开。在这个相位中，由VHF级1410通过输入开关1408汲取的能量为电容器充电。在第二相位中，每个开关的状态相反，并且由VHF级1410通过输入开关1408汲取的能量为电容器放电。VHF级1410在两个相位中汲取实质上相同的能量，开关电容器电路通过输入开关1408将为电池输入电压1412一半的电压提供到VHF级1410。开关电容器充电电路1404与开关电容器充电电路1402类似地操作。开关电容器充电电路1402和1404可以用反相被合作地操作以减少变换器的RMS电流应力。图14的实例包括两个开关电容器充电电路；然而，可以使用任何实际数量的电容器充电电路或开关配置，例如以促进不同的电池输入电压1412、使***效率权衡等。
VHF级输入开关1408可以包括串联连接在电池输入电压1412与每个开关电容器充电电路1402和1404的中心点之间的一对开关。两个开关的连接点可以是VHF级1410的输入点。VHF级输入开关1408可以促进从开关电容器变换器选择电池输入1412或电压作为VHF级1410的输入。如果VHF级输入开关1408中的两个开关都关闭/打开，那么将没有功率被输入到VHF级1410。可以协调对两个开关电容器电路1402和1404以及VHF级输入开关1408的控制以通过控制电容器1402和1404的充电和在提供到VHF级输入开关1408的功率源之间选择，确保VHF级1410接收足以操作但是不超过安全操作电压的电压。在图14中描绘的具有AC电池输入电压1412的电池的稳态操作的实例中，在电池输入电压1412在VHF级1410的输入电压范围内时，VHF级输入开关1408可以连接VHF级1410与电池输入电压1412。此外，在开关电容器输出电压在VHF级1410的输入电压范围内时，级输入开关1408可以连接作为功率源的开关电容器电路与VHF级1410。选择电池输入电压以直接激励VHF级1410的一个实例可以包括电池输入电压为在VHF级1410的安全操作输入范围内的DC电压的配置。
在图15中描绘串联叠层电池VHF变换器的示例性实施方案。图15的实施方案包括成对布置以通过变压器隔离驱动负载的四个开关VHF电池。四个开关VHF电池合作地工作以处理高达120VAC的整流AC线电压。电池中的每个具有基于输入电压激活的至少一个特定功能。电池1和电池2提供贯穿整个线周期的输出功率调节。电池3被绕过直到输入达到约125V，超过约125V电池3提供流过电池3和电池4的输入电压调节。电池4关闭直到输入达到约80V，超过约80V电池4为整个叠层提供输入电流调节。
图16提供137.5VAC输入的一个整流周期的时间线视图，137.5VAC输入帮助人们可视化四个电池中的每个执行其至少一个特定功能所用的部分周期。在图16中，周期被分为五个电压区域：上升0-80V、上升80-125V、上升和下降超过125V、下降125-80V和下降80-0V。如上所述，电池1和电池2提供贯穿整个周期的输出功率调节功能。在上升0-80V区域期间和在下降80-0V区域期间，电池3被绕过并且电池4关闭。在上升80-125V区域和下降125-80V区域期间，电池3被绕过并且电池4调节输入电流。在上升和下降超过125V区域期间，电池3被激活以调节流过电池3和电池4的输入电压，电池4继续调节输入电流，并且电池1和电池2继续调节输出功率。也在图16的时间线中描绘提供在每个电池上的由电池1的V1、电池2的V2、电池3的V3和电池4的V4表示的典型电压。电池被控制（切换）以使得在任何时候都不具有流过任何一个电池的大于60V的电压。
返回参看图15，除成对布置的四个开关电池之外，每对开关电池通过变压器的多个一次绕组驱动负载。因为图15的实施方案包括以两组布置的四个电池，所以描绘两个变压器。尽管图15的实施方案描绘通过具有多个一次绕组的单个变压器连接的成对的电池，但是替代实施方案可以包括其他布置，例如，针对每个电池的单独变压器。尽管其他类型的隔离是可能的（例如，电容性），但是变压器隔离也可以提供益处，例如，促进变换器能量的存储。因此，如图15中所示，VHF开关功率变换器可以被配置成通过变压器递送功率，通过多个变压器的一次绕组连接多个开关电池的输出与变压器。此外，变压器电路的多个此类配置的多个开关电池可以被实质上并联地配置成驱动负载，例如，基于LED的灯。图15的实施方案进一步描绘单独地控制每个开关电池，同时协调控制一指定对内的每个电池以促进实现各种功能和/或性能目标，和/或协调控制每一对电池以实现本文所述和目前工艺水平中的技术人员以其他方式理解的各种功能和/或性能目标。
图15中所示的实施方案也促进通过至少使用指定为CPFC的电容器和至少通过控制电池3进行功率因数校正。可以通过控制图15中的电池3校正功率因数以使得电容器CPFC贯穿整个电源AC线周期充电和放电。在图16中所示的AC线周期部分中，电容器CPFC在上升0-80V期间和在下降80-0V部分期间放电。电容器CPFC在上升和下降超过周期的80V部分期间放电。
图16中所示的选定阈值仅为代表性的，并且可以基于为电池选择的制造技术、电池的数量、开关频率、输出功率、CPFC的电容值和可能影响此类阈值的各种其他设计选择来调整选定阈值。
图15的叠层电池配置中的每个电池可能需要控制带宽，其促进贯穿整个AC周期适当控制每个电池。在***内的谐波一般是1kHz的实例中，可以在1MHz速率下控制电池1，在100kHz速率下控制电池2和电池3，并且在10kHz速率下控制电池4。控制频率的这种差异可以使能够控制高效率、准确的电池电压平衡等。
图15的实施方案进一步包括过压保护电路1504以促进保护VHF变换器电路不受电压尖脉冲、过压状态等。可以控制保护电路1504以使得变换器和/或变换器的任何元件或多组元件的超过最大安全操作阈值的输入电压可以受保护电路1504限制以避免损坏或过应力。
在图15的用于驱动灯（例如，基于LED的灯）的VHF功率变换器的应用中，VHF功率变换器可以适应例如通过相位切割线输入开关（例如，用于常规白炽灯泡调光的三端双向可控硅开关）执行的调光。对于可靠的相位切割调光，在整个相位切割调光功能期间，可能需要将最小负载提供到相位切割调光器。通过在相位切割调光器通过图15中的电池3控制的开关1502阻碍AC线电压时控制VHF变换器提供低阻抗，以及在相位切割调光器在调光功能期间批准AC线电压时控制VHF变换器保持最小维持电流，可以实现这个操作。
用调光的相位切割调光器操作VHF变换器的一种方法是让VHF变换器检测AC线的导通角和相应地调整电容器充电和输出电流。在基于LED的照明应用中，相位切割调光器需要的最小维持电流可以大于供电LED所需的电流。在这种情况下，在相位切割调光器阻碍AC线电压时，可以控制图15中的电池1和电池2以调节输出，可以控制图15中的电池3和电池4以汲取所需的维持电流和不递送输出功率，以及可以控制图15中的开关1502以将CPFC充电至所需值，从而保持输出功率。通过基于导通角调整控制方案，可以在不需要添加专用于调光功能的部件的情况下实现对VHF功率变换器调光。不同于其他多部件调光解决方案，这减少了此类VHF解决方案的占用的空间和成本。
VHF变换器，具体来说多个电池VHF变换器可以受益于在电池中的精确时钟同步。当多个电池共享输出整流器（如图15中所示对于电池1/3和2/4）时，可以同步整流器配对的电池的时钟。由于在VHF频率下操作时能量损耗，一般500ps或更大的电池间时钟偏移可能导致减少效率。尽管可以在单个集成电路内实施电池，但是一些应用可能需要分离不同集成电路的电池，这些集成电路由印刷电路板迹线和/或通过可能引入额外偏移的额外部件连接。为了适应电池计时的精确同步，可以在整个VHF电路拓扑中提供参考时钟，VHF电路拓扑可以用于调整电路相关的频率偏移。另外，可以通过用峰值和爬山算法分析由电池开关和变压器耦合产生的通量，检测时钟相位偏移，因为相位偏移的时钟可能产生可以根据此类分析确定的最大通量。可以基于检测到的峰值分析调整电池的时钟，目的是提高可以通过检测单个最大通量确定的电池间的时钟同步。在电池不共享整流器级的实施方案中，可以减少对电池间的时钟同步的要求。
可以通过使用零电压传感(ZVS)传感器实现对于高效VHF变换也可以重要的时钟频率精度（例如，可重复性），这些ZVS传感器可以在不使用晶体振荡器、复杂的校准架构等的情况下促进精确的时钟。通过给一个或多个开关电路的输入的振幅（电压）拍摄快照切换在电路前的瞬间，人们可以确定开关钟是否根据需要精确地发生（例如，在输入电压是零时）。快照电压可以用于控制锁相回路等以根据需要调整时钟频率。在将AC线信号用作VHF变换器的输入的应用中，可以最初使时钟与AC线输入同步。这可以通过配置锁相回路以跟踪一般被控制在约10%内的AC线输入的零电压交叉，促进有效使用锁相回路。一旦时钟频率被锁定至AC线频率的倍数，变换器就可以开始运行，并且ZVS传感器可以用于进一步设置时钟频率。本文所述的时钟周期调整和/或时钟同步的技艺可以进一步用于在不需要广泛的生产或测试时间校准的情况下，克服制造工艺和基于温度的漂移的变化，这些变化可能影响时钟相关的问题。
在包括同步整流器级的VHF变换器配置中，保持同步整流的特定相位角可以提供益处，包括变换功能的高效和准确的操作。可以在VHF变换器中通过相位角传感和加工技艺，例如，通过使用延迟锁定回路等实施检测和控制同步整流器的相位角。同步整流的相位角控制可以包括基于传感的电压变化的平均前馈传感、零电压检测反馈、平均传感、负载比/时钟频率/相位角调整等。
例如，基于图15中所示的开关叠层电池变换器架构的多电池VHF变换器可以包括控制以促进电池和相关部件的合作操作，从而实现各种功能和性能目标，例如，时钟同步和其他。控制可以进一步基于任何的各种参数，包括与将输入变换为输出电压相关联的反馈、预定参数、学习参数、用户提供的参数等。控制可以由控制器提供，例如，逻辑、状态机、微控制器等。图18描绘包括控制的VHF功率变换器的方块图。控制器可以促进控制VHF变换器以实现一定程度的恒定输入电流、恒定输出电流和基于输入电压（例如，AC线电压）的方面的电池控制。
控制可以基于多个控制回路，可以嵌套多个控制回路的一部分。在用于供电基于LED的灯的VHF变换器的一个实施方案中，控制可以包括至少两个控制回路，即，外部回路和内部回路，内部回路在比外部回路更快的周期时间下操作并且可以实施比例反馈以直接控制VHF变换器的每个方面（例如，电池时钟、反馈取样器等）。在内部回路正控制VHF变换器以保持恒定输入电流时，外部较缓慢的回路可以促进将输入提供到内部回路。外部回路可以促进检测和反馈输出电流的平均值以确保也控制输出电流的平均值。外部回路可以首先整合瞬时输出电流与输出电流参考（例如，来自先前AC线周期的输出电流的平均值）之间的差异。然后，处理这个整体以产生内部回路的参考值。
可以在控制器中实施可能需要的任何数量的控制回路，例如，在图17中所示。一般控制VHF变换器以保持所需输入电流和所需输出电流中的至少一个。然而，可能需要控制输入电流和输出电流以确保高效率VHF变换、管理热冲击、形成功率因数校正等。在另一实施方案中，控制器可以包括对调光、线电压变化（正常的周期和异常变化）、VHF变换器启动模式、稳态模式、线路瞬态等的控制。可以控制启动模式以促进在VHF变换器的电源打开时避免对电池的损害。可以控制稳态模式以促进高效、高质量的功率变换；可以控制线路瞬态或过压以促进例如用本文所述的保护电路1704保护变换器电池和其他装置。调光可能需要对操作本文所述的相位切割调光器等的控制。
参看图17，描绘输入电流控制回路和输出电流控制回路。如图15的描述中所述，电池1和电池2主要控制输出电流，而电池3和电池4主要控制输入电流。图17的流程图提供关于输入电流和输出电流的控制流的可视化。可以组合输入电流(A)和输出电流(B)以为可能影响输入电流参考1704的功率平衡1702提供反馈。
输入电流控制回路可以包括输入电流参考1704，并且可以例如通过补偿器1710组合和处理滤波后的输入电流1708，以影响控制电池3和电池4(1712)。
输出电流控制回路可以包括输出参考1714，并且可以例如通过补偿器1720组合和处理滤波后的输出电流1718，以影响控制电池1和电池2(1722)。输出电流控制可以进一步包括组合输入电流(E)的传感部分与电池1和电池2的传感部分(1722)。
开关调制变换器的电池作为提供控制输入电流、输出电流和电压等的主要手段。在图18中，PWM块提供脉冲宽度调制控制各种电池、电源磁芯等。PWM块也可以提供整体PWM控制变换器输出以启用提供到负载（例如，基于LED的灯）的输出电压或电流的脉冲宽度调制。这可以有助于基于LED的灯的PWM操作可以促进调整LED串的颜色、LED的亮度等的应用。输出的PWM控制可以促进对由常规相位切割调光器控制的变换器输入响应而对基于LED的灯调光。
如本文所述，VHF变换器，例如，AC-DC变换器、VHF叠层电池、软开关变换器等的控制可以基于输入电压要求、输出电压要求、瞬时输入电压、平均输出电压等。在AC-DC VHF变换器中，叠层控制贯穿上文参照图15和图16所述的整个AC周期变化。如上文所述，控制回路例如可以由控制器执行、可以负责调整有源电池的数量，因为数量可能随着输入电压的振幅和/或振幅的方向（上升或下降）变化。一般地，控制可以尝试确保电池的有效数量与输入电压的测量成比例。在输入电压增加时，激活（添加/打开）电池可以是合适的。在电压减少时，停用（关闭/绕过/去除）电池可以合适的。控制可以包括电池旁路功能，其可以从电池的有源叠层接通/断开电池以实现某些目标。在一个实例中，在输入电压增加时打开电池旁路开关可以使能够支持更大的输入电压。在另一实例中，在输入电压减少时关闭电池旁路开关可以保持效率和促进保持在叠层电池的操作范围内。
对VHF变换器的各种功能、电池、开关等的控制可以由在元件中的通信通道提供。通信通道可以是可以实施为任何类型的物理总线的同步总线。通信通道可以是隔离的。实例包括电平移动总线、数字总线、电容耦合、磁耦合、光耦合等。通信通道基础设施可以包括在变换器的电路中的可单独寻址的电池和子***。通过通信通道传递消息可以包括高/低优先级消息、广播消息、单个监听者消息等。
参看图19，在本文所述的可以适合于用在MR16型照明功率应用中的发明的VHF功率变换器***的实施方案中，描绘一些额外的控制相关技艺。除PWM、控制、输入和输出传感等之外，可以在控制之下传感和使用任何反相器和/或同步整流器的特性，例如以控制时钟相位、偏移、零电压开关等。在图19的实施方案中，表示为DI的反相器的波形特性和/或表示为DR的同步整流器的波形特性可以被传感、与阈值比较和提供到时钟控制逻辑以用于控制个别电池、栅极驱动器等的时钟。传感DI和/或DR可以使能够动态控制时钟相关方面以促进补偿制造变化、温度漂移等。图19也描绘包括取样VHF变换器输入电压的各种其他控制输入，输入电压可以可选择地由分压器1902分压以支持全AC线电压、输入电流传感1904、输出电流传感1908、控制器状态/输入传感1910等。
供电VHF功率变换器中的开关驱动栅极可能需要大量的驱动能量（例如，几百毫瓦）。在半导体工艺中，可能需要在0-3伏特的范围中驱动开关驱动栅极，然而典型的VHF功率变换器可以接收多达120VAC输入。因此，将整流AC线变换为驱动开关驱动栅极所需的3伏特可能在实际区域、热、效率等方面是昂贵的。例如，除需要开关驱动栅极的功率源之外，VHF功率变换器的数字逻辑也需要连续的功率源恰当地保持数字逻辑功能以控制VHF功率变换器。为了为数字逻辑和/或开关驱动栅极操作提供连续的功率源，可以提供辅助功率源。这种辅助功率可以由变换接近所需电压的主电源的专用VHF变换器电路提供。
辅助功率的专用VHF变换器的实施方案可以被设计成在提供连续的功率源时克服上文所述的许多缺点。此类实施方案可以在两个可控功率相位中操作：(i)使用主要VHF功率输入来为提供能量存储以驱动辅助功率负载（将能量发送到辅助功率子***）的辅助功率电容器充电，以及(ii)为辅助功率电容器放电以产生可以提供给主要VHF变换器的功率，主要VHF变换器将功率提供到主要负载（将电能从辅助功率子***发送到主要功率变换器***）。辅助功率子***的时间驱动功率与从辅助功率***到主要VHF变换器***的时间驱动功率的比率可以确定提供的平均辅助功率。可以调整（相位、工作周期等）进入辅助功率***的驱动功率与离开辅助功率***的驱动功率之间的切换以管理平均辅助功率消耗。如本文所述被配置成提供辅助功率的专用VHF变换器可以比线性调节器有效得多和比降压型变换器小得多。
专用辅助功率变换器的操作可以包括在第一相位与第二相位之间交替，第一相位整流从主要VHF变换器级（例如，反相器）的一部分产生的AC功率和将整流功率提供到辅助输出以由此供使用和存储，第二相位从存储的辅助功率产生AC功率和将产生的AC功率提供到主要VHF变换器。
在图20中描绘此类双相辅助电源电路。首先为了促进在初始加电期间（例如，在辅助功率VHF整流器为可靠功率源之前）正确操作，在加电期间电源电路可以包括线性调节器电路2002。一旦变换器控制逻辑和电源电路稳定，就可以通过线性调节器监视器2004停用线性调节器以减少整体功率消耗。
可以通过选择辅助功率专用变换器的时钟脉冲源2008控制能量转移方向。CLKFWD和CLKREV可以在AC周期的不同相位计时辅助VHF变换器以引起在能量由CLKFWD计时时将能量转移到辅助功率电容器2010。在能量由CLKREV计时时，可以从电容器2010逆转能量。可以通过存储在电容器2010中的能量在CLREV操作期间保持辅助功率VDD。
功率因数校正(PFC)是限制从电源汲取的无功功率的数量的功率变换技艺。通过控制从电源汲取的电流以使得负载将出现大幅的电阻，实现被定义为实际功率与视在功率的比率的高功率因数。在无功功率不必要地载入AC电网时，PFC经常用于与主要AC连接的装置中。图21示出整流AC电压的波形和实现整功率因数的电流波形。从这个图容易观察到AC/DC PFC变换器面对的关键的限制和挑战是在从AC电源汲取的功率每个周期两次减少到零时，在两倍的AC线频率下缓冲能量的必要性。
在输入功率下降到零时，可能需要能量缓冲器以保持DC输出功率。经常将这种能量缓冲器实现为电容器。实施缓冲器的一个简单方法是在单级PFC变换器的输出处包括电容器。可以通过增加此电容器的大小获得任意小的输出纹波。然而，在许多空间受约束的应用中，因为电容器所占用的体积可能相当大，所以这种情况可能是禁止的。
对于给定输出功率，如果电压被允许作为线路功率函数而形成纹波，那么可以减少能量缓冲电容器的大小。然而，这种方法与先前描述的简单的单级PFC解决方法不兼容。在这个解决方案中，将电容器直接连接在输出处，并且负载纹波电压与电容器纹波电压相同。由于大多数负载需要具有非常小的纹波的稳定的DC输出，故第二变换器可以与第一变换器串联级联以从图13中所示的输出去除纹波。在此类配置中，第一变换器的输出端口与第二变换器的输入端口相联，并且这个公共端口也由电容器共享。这允许在电容器电压形成纹波时获得纯DC输出，但是由于***效率是每个级的效率的乘积，效率受损失。
减少电容器大小的又一方法涉及具有位于输入处的能量存储电容器的单级AC/DC变换器。这允许小得多的总电容，因为在线电压处缓冲能量并且存储在电容器中的总能量与其端子电压的平方成比例。这解决了二级变换器经历的低效率的问题，同时也允许小电容。然而，这种方法的现有实例具有不良的功率因数（通常是0.5或更小），因为电容器增加与整流线电压正交的电流分量。
本文中我们描述一种AC/DC PFC变换器架构，其通过使用小的能量存储电容器实现具有任意小的纹波、高效率和高功率因数的完全调节的DC输出。架构使用多个变换器电池，其被连接以将多个单一的变换器-电池路径从电源提供到负载。这允许高效率，同时提供对与变换器电池的输入侧连接的能量存储电容器汲取的电流的控制以使得***具有高功率因数。这个电容器可以在相对较高的电压和大量纹波下存储能量，从而使电容器变得非常小。下文充分描述的所得变换器比起最先进的PFC变换器技术是一个重大进步。
图22提供说明本公开的功率因数校正方法和***的一个实施方案的方块图。这个实施方案用两个路径操作以便能量转移到负载，这些路径在整流AC电源上串联连接和在负载上并联连接。这个实施方案也包括与一个能量转移路径的输入并联的电容性能量存储网络。控制能量转移路径以使得将从AC电源汲取的能量的一部分递送到负载，以及将能量的剩下的部分递送到电容器。如图22中所示，能量转移路径1的输入电压(V1)等于整流AC电压(VLINE)减去电容器电压(VC)。由于路径1与整流器串联，故由这个路径汲取的功率设置从AC电源汲取的电流(ILINE)。电容器电流(IC)由ILINE电流与能量转移路径2汲取的电流(I2)之间的差设置。这允许控制递送到负载的功率与递送到电容器的功率的比率。
用这个架构执行AC/DC PFC的一种方法是控制路径1从AC电源汲取所需的PFC电流波形。由于电压V1由VLINE与VC之间的差设置，故路径1无法通过控制输入电流执行PFC和同时调节输出。然而，如果在整个线周期内由路径1汲取的瞬时功率不大于递送到负载的DC输出功率，那么路径2可以用于通过供应DC输出功率与由路径1递送的功率之间的差而调节递送到负载的功率。从AC线汲取的能量与递送到负载的能量之间的能量差（例如，瞬时差）由电容器自然地获得或沉没。
图23提供对于图22的PFC实施方案在单个AC线周期内的模拟波形。在VLINE高于VC时，能量转移路径1开始导电。如果P1与P2的和等于从AC电源汲取的平均功率，那么可以获得纯DC输出。在路径1正导电时，如果
Figure BDA00003043554200491
那么满足条件。必须选择电容以使得电容器电压不违反这种关系。在VLINE低于VC时，路径1停止导电。然后，路径2为电容器放电以保持DC输出功率直到在下半个线周期中VLINE高于VC，此时的周期重复。
通过这个配置，可能无法获得整功率因数，因为贯穿整个线周期可能无法从AC电源汲取电流（即，VC大于VLINE的部分）。尽管可能无法获得整功率因数，但是图23的波形实现对于许多应用而言足够的大于0.95的功率因数。
实施每个能量转移路径的一种方法是通过使用高频开关模式电源(SMPS)（例如，用大于1MHz的开关频率）。开/关控制可以用于获得每个SMPS的所需平均输出以供应负载。
功率因数校正的第二实施方案除包括先前描述的实施方案之外还包括开关网络，以使得可以获得整功率因数。图24提供实施方案的方块图。开关网络（在图24中标示为S1）用于使能量转移路径1能够贯穿整个AC周期传导电流（例如，控制ILINE）。在VC大于VLINE的AC周期的部分中，开关S1用于绕过电容器和能量转移路径2，以使得流过路径1的输入的电压不被驱动为负电压。这使路径1能够贯穿整个线周期传导电流以及可以实现整功率因数。图25提供对于这个实施方案在完整的AC周期内的示例性波形。由于路径1能够贯穿整个线周期控制ILINE，故整功率因数是可实现的。此外，这个实施方案在用于ILINE的频率分量受约束的应用时具有优点，因为贯穿整个AC周期控制ILINE。
应了解，存在本文所述的PFC架构的属于本公开的范围的一系列的变化形式。例如，不一定从AC电源汲取的电流实质上为正弦型。在许多应用中，可以接受从AC电源汲取电流，所述电流除基谐波之外还含有频率分量。在图26中提供除基谐波之外还含有奇数谐波的示例性电流波形。电流波形具有可能不与AC周期内的AC电压在相同的时间达到最大值的形状。因此，可以减少用于保持纯DC输出的峰值最小电容器电压。通过这个减少的峰值，可以使用较小的电容，因为VC可以在更广泛的范围内形成纹波而不违反最小值。
此外，尽管示例性实施方案已描述纯DC输出，但是在不脱离本公开的范围的情况下可以利用时变输出（例如，AC）。例如，允许输出用等于AC电源的基频的基频形成纹波减小了所需电容器的大小。另外，在许多应用中需要控制平均值的输出，例如通过开/关调制。一种此类应用是驱动一个或多个LED以用于在递送到LED的功率变化时需要实现一组一致的光发射特性的照明或其他应用。这种应用可以通过在特定的瞬时功率电平下驱动LED，然后通过LED的开/关调制（例如，用本文所述的高频开关模式电源）控制平均功率来实现。使用能量转移到输出的多个路径实施这个操作可以通过被控制以使得在路径的任何子集正传导时负载被递送恒定输出功率的能量转移路径来实现。可以实现的一种方法是交错能量转移路径的每个子集的接通持续时间。因此，每个子集可以递送所需瞬时输出功率，并且只有单个子集可以在特定时刻递送功率。
先前描述的实施方案包括使用两个能量转移路径和电容性能量存储网络。实施方案的范围包括将这种技艺推广到能量转移到输出的多个路径，其中控制能量转移路径以将一部分能量递送到电容性能量存储网络，以及将一部分能量递送到负载。
许多电子***需要来源于单个输入源的多个调节的输出电压或电流。例如，在移动电话中通常存在多个总线电压——逻辑核心电压、界面的中间电压和用于RF功率放大器的第三电压。一些电话可能也需要用于驱动LED闪光灯或显示器的高电压或功率输出。许多复杂的***具有类似的要求。经常通过使用无论是线性或开关模式的大量的独立调节器来满足这些要求，其中每个调节器产生一个所需输出。
多个输出的另一常见的实现是单个变换器，例如，开关模式电源(SMPS)，其中在变压器或电感器绕组上具有多个抽头。绕组上的每个点可以用于提供关于单个调节电压的所需输出电压。这具有减少***的整体复杂性（并且通常是大小）的益处，但是只允许一个输出电压的调节。其他受制于由AC侧电抗（例如，使输出电压成为负载电流的函数的变压器漏电感）引入的变化。
可以通过线性后调节级（视情况需要）实现上文所述的多输出变换器中的每个抽头的调节。低压差线性调节器(LDO)在抽头间被嵌进并且对通常发生的下降提供补偿。这是有效的，但是需要为每个所需输出（除已被调节的输出之外）增加LDO、增加***的成本和复杂性。这也降低了效率，因为LDO需要一些最小压差正确地操作。
本文中我们描述一种高效率变换器***，其能够在不增加抽头的磁结构或LDO后调节级的情况下使用单个变换器产生多个独立调节的输出电压和/或电流。在所推荐的变换器***中，可以在分时使用单个变换器核心时获得多个输出。这允许单个功率级交替地与任何一个负载连接以根据需要影响调节。在大多数情况下，这可能需要非常高的带宽功率级，从而阻碍了在典型开关频率（1MHz和低于1MHz）下操作的SMPS***的方法。VHF功率变换器（例如，本文中所述的功率变换器）可以具有必要的带宽，从而允许用高带宽服务于许多输出。
图27示出本文所述的用多个分时输出实施的VHF功率变换器实施方案。变换器可以是根据由控制***强加的预定计划交替地将能量供应到多个负载的高带宽变换器。变换器***可以能够供应递送到每个负载的总平均功率以及在调制周期过程中需要任何给定负载的峰值功率。变换器***也可以在由最小输出电压与最大输出电压之间的差设置的输出电压范围内操作。
在一种控制方法中，如图27中所示，控制器可以同时监视每个负载（V1、V2、V3……）。然后，在等于TM/N的总调制周期TM的偶数分数内通过开关S1、S2、S3……连接变换器与每个负载，其中N是负载的数量。当任何个别负载与变换器电池连接时（周期在下文被称为负载窗口），变换器可以操作以使得根据控制器可以获取的参考值将在TM内的平均输出电压或电流保持在所需值。这可以通过在负载窗口期间改变变换器电池的通断调制负载比来实现。当负载需要更多功率时，可以增加负载比，反之亦然。控制器循环通过周期TM中的所有负载窗口，因此在长于TM-TM/N的周期没有负载保持未调节的。由于TM可以较短并且具有高性能功率级，故有效调节带宽可以非常高。
可以在功率级能够具有等于最高平均负载功率的N倍的峰值输出时实现这种调节方法。这是因为变换器电池只可以在调制周期TM的1/N将功率递送到负载。当需要恒定输出时，与负载V1、V2并联示出的负载电容器优选地被测定大小以在至少周期(N-1)TM/N期间维持输出。
另一控制方法放松对变换器和滤波器的要求。在这种方法中，可以根据每个负载的平均输出功率动态地缩放负载窗口周期。这可以允许变换器花更多的时间将功率供应到更大的负载，同时减少变换器对于给定平均负载功率所需的峰值功率。这样的一个方法是与向负载要求的平均功率成正比例缩放负载窗口周期。这将更长的窗口提供给更高的负载。在稳定阶段，这将对应于需要最小峰值变换器功率。可以在远低于变换器的控制回路频率的截止频率的频率下调整负载窗口缩放周期。然而，在某些情况下，使负载窗口周期几乎等于或等于变换器与负载的负载比将是有利的。
对于图27中所示的变换器，随后描述在为三个负载供应不同的输出电压时的操作。为了说明的目的，每个输出被假定为唯一值，然而在实践中都可以相同。
调制周期被分成所定义的三个不同的周期，根据这些周期将负载连接到变换器的输出。这些周期中的每个是在各自的负载开关(S1-S3)关闭并且其他开关保持打开时发生的负载窗口。对于这个特定实例，负载窗口具有恒定长度并且按顺序活动。
在操作期间，主控制器不断地监视每个负载的输出电压。当负载窗口变得活动时，变换器输出电压可以迅速地上升（或下降）以接近所需的负载电压。然后，可以在一部分负载窗口周期操作变换器，以使得在整个调制周期内将输出电压保持在预先指定的限制内。一部分负载窗口周期可以从0变化到1并且可以在平均意义上由控制器确定。在一个示例性控制方案中，每个负载由独立的窗口回路控制，其中一部分窗口将对应于类似于标准PWM控制方案的负载比。主要区别在于一部分涉及实际变换器接通持续时间，例如，通过TW/TM的比例因子。
当主控制器断定“下一个”窗口时，变换器的控制基于“下一个”窗口回路。变换器输出可以立即追踪到“下一个”输出电压。然后，用上文所述的适当的负载比操作变换器。这个周期可以不断地重复，因为主控制回路按顺序移动活动窗口。
由于VHF功率级中固有的非常小的能量存储，故在每个新的负载窗口开始时的输出电压转换时间可能是非常短的。因此，在平均意义上这对控制***实质上没有影响。相反的，控制可以由负载输出电容器时间常数和窗口间调制延迟支配。这可以允许标准PWM方案直接兼容。变换器输出在多个负载上分时的许多其他控制方案是可能的。这些方案包括滞后、平均电流模式控制和具有滞后重写的PWM。
这个方案的主要受益是在实现多个完全调节的输出时简化整体变换器架构的能力。这种能力来源于由本文中所述的高带宽VHF变换器启用的这种技艺的分时方面。
特别感兴趣的一个应用是控制多个LED串影响色移和整体亮度调制。在这种情况下，变换器可以操作为电流调节器。每个串可以是一个负载。当变换器循环通过每个负载窗口时，可以将输出电流调节到所需值，并且功率级可以自然地非常迅速地获得所需的串电压。由于可以使用这个方案独立地调节每个级的电流，故可以容易地实现色移。主控制回路可以设置每个串的电流以使得可以同时满足色温和亮度。
由于本文所述的AC/DC VHF变换器级也可以具有非常高的控制带宽，故可以用这种方式容易地控制VHF AC/DC变换器。结果是以单级实现多个输出串的独立调节的变换器***。这与现有的技术相媲美，现有的技术需要单独的AC/DC级来提供由一组专用控制器（其是DC/DC变换器）跟随的调节的DC轨道，以匹配每个串所需的电压。对于LED情况，具体来说，可能没有必要在输出处使用保持电容器，因为可以远高于人眼的视觉极限的持久性保持调制频率。
特别感兴趣的另一应用是在需要多个输出电压的便携式电子器件（例如，手机）中。在这种情况下，每个输出由电容器缓冲，电容器被测定大小以在变换器服务于其他负载时的间隔期间维持输出。在这种情况下允许动态窗口可以最小化负载电容器大小。不管怎样，可以减少***的总大小，因为多个功率级可以由可以具有等效或更大的功率密度的单个可控级替换。
本文所述的VHF功率变换器架构可以在非常高的效率下操作。VHF软开关功率变换器可以通过适度的控制优化递送70%或更大的效率。尽管在有限的应用中可能需要更高的效率，但是本文所述的VHF功率变换器架构可以通过效率的控制优化在90%或更大的效率下操作。
非常高的效率也可以改善经常是开关模式电源集成中的重要考虑因素（即，由效率损失导致的热生成率）的需求。结果可以是非常高效的变换器，其比给定输出功率要求的常规变换器产生更少的热能/单位体积（功率密度）。在50%效率下，SMPS必须耗散以热量形式从输入消耗的一半的能量。然而，基于本文所述的软开关电池技术等的80%效率的VHF功率变换器只需要涉及耗散以热量形式消耗的20%的功率。
VHF功率变换器大小可能受所需的部件技术影响；因此，较快的开关速率一般启用较小的装置。关键部件大小的考虑包括电感器和电容器。通过减少存储能量的数量和质量，可以用小的值（并因此小尺寸）的电感器和电容器成功地和经济地实施本文中所述的高效率软开关VHF变换器。尽管这两个部件不是本文所述的架构和开光控制技艺的唯一受益者，但是这些部件一般具有显著的大小因数。通过使能够使用具有或不具有磁芯材料的基于空芯印刷电路板蚀刻的电感器和/或变压器，物理装置的大小基本上是模拟的。本文所述的叠层电池高效率、软开关VHF功率变换器架构可以应用于LED驱动器的应用中而不需要大于1微亨的电感器。同样地，可以在没有大于5微亨的电感器的情况下实施本文所述的基于电池架构的开关AC-DC功率变换器。
此类小形状因数的装置可以实施为叠层电池串行输入、并行输出高效率完全谐振开关VHF AC-DC功率变换器，其进一步包括在输出处的同步整流。使用此类小形状因数的装置中的VHF变换器的其他特征和/或益处可以包括嵌入式FCC发射滤波、雷击保护、基于二极管的输入整流器、不需要电解电容器、VHF操作频率、在从AC电源提供实质上纯DC输出时很少或没有DC能量存储、能够驱动LED而不产生可见光闪烁、实质上没有输出纹波、实质上没有2F线频率被传播到输出等。小形状因数的VHF变换器可以进一步包括产生与瞬时输入电压无关的输出电压以允许贯穿整个AC线周期递送实质上恒定输出功率。
通过能够使用陶瓷表面安装电容器和印刷电路板蚀刻的电感器（而不是分立电感器和/或大型电容器），VHF功率变换器形状可以产生实质上平面的形态。这种形态可以容易地集成到小空间中，例如，膝上型计算机显示屏、移动电话等。
本文所述的基于电池的VHF功率变换器的规模效益可以促进提供体积小于五个美国四分之一元硬币（约4,050立方毫米）的AC-DC高隔离变换器。以这个小体积提供的其他特征可以包括提供实质上任意的纹波（任意小的纹波）输出、超高效率（例如，大于75%）等。在约三个美国四分之一元硬币的体积（约2,430立方毫米）中，本文所述的VHF变换技艺和架构可以提供可容纳非常高的功率50W的VHF功率变换器（例如，对于膝上型计算机）。或者，可以用小于一个美国四分之一元硬币的体积（约800立方毫米）提供可容纳超小15W的VHF功率变换器（例如，用于驱动LED）。
LED照明可以由本文所述的发明的基于VHF变换器电池的架构来控制/供电。参看图28，基于本文所述的VHF变换器技艺和架构比较用于用多个LED灯2802替换白炽灯泡的电路与LED驱动器2804。不但实质上减小了变换器的大小，而且由LED驱动器2802先前占用的空间可以用于对LED散热/冷却，由此启用来自相同大小的包装的高得多的潜在的光输出（例如，A19式灯泡）。
有可能以本文所述的基于电池的VHF功率变换器方法和***实施的LED照明控制器可以包括：用于脉冲宽度调制LED的AC-DCVHF变换器；用于脉冲宽度调制LED的VHF变换器；用于脉冲宽度调制LED的叠层VHF变换器；用于供电LED的AC-DC VHF开关变换器；用于供电LED的VHF开关功率变换器；用于供电LED的叠层电池VHF变换器；在不使用电解电容器的情况下，在大于5MHZ下操作以驱动LED的功率变换器；开/关循环用于控制LED的VHF变换器的功率变换级；使用VHF变换器的变换级作为脉冲宽度调制机制；叠层电池串行输入、并行输出高效率软开关/完全谐振开关VHF LED电源，其包括用任选的功率因数校正对LED的PWM控制。
本发明的VHF功率变换器可以用于膝上型计算机电源、移动电话、体育设备、家用电器、基于LED的灯、无线基站、电动车、雷达***、士兵进行军事领域的设备等。本文所述的VHF功率变换器可以用于可能需要将较高电压（例如，12V）变换为较低电压（例如，3V）以供电数字电子器件等的任何应用。发明的VHF功率变换器可以具有快速的瞬态响应，并且可以被配置成接受非常广泛范围的输入，例如，从12V直流电(DC)到240V交流电(AC)。应注意，这里的参考电压只是示例性的，并且不同的电压和电流类型（例如，15VAC输入、12V输出）可以由VHF变换器使用和/或提供。此外，本文所述的VHF功率变换器的方法和***可以通过启用供电子装置使用的非常小的大小的功率源的配置为产品设计师提供显著的规模效益。
可以从发明的VHF功率变换器或其他电源电路接收DC电源的电子装置的实例可以包括手持式计算机、微型或可穿戴装置、便携式计算机、台式计算机、路由器、存取点、具有无线通信能力的备份存储装置、移动电话、音乐播放器、遥控器、全球定位***装置、组合这些装置中的一个或多个的功能的装置等。
膝上型计算机可以提供使用VHF变换器的几次机会，包括变换DC主板的电源以提供有时操作处理器、总线逻辑、***设备、显示器背光源等所需的各种DC电压。不但是发明的VHF变换器满足的这些补充功率需求，而且可以提供来自AC线的主要功率变换器（例如，以为膝上型计算机电池充电）。功率变换器的小尺寸可以比其他当代解决方案需要更小的空间。例如，通常发现与电源线一致的主要AC-DC电源可以实质上变得较小或甚至被消除，因为可以将VHF功率变换器放置在膝上型计算机或电池外壳的内部。
另一膝上型计算机应用是使用发明的VHF功率变换器作为显示器（例如，显示器背光源）的功率源。这可以有益于显示的质量，因为由VHF功率变换器提供的快速的瞬态响应可以提供改良的显示质量、亮度、清晰度等。另外，VHF功率变换器的小尺寸要求可以允许将VHF功率变换器建置在显示器外壳（例如，膝上型计算机可折叠的顶盖）中，由此减少膝上型计算机***的装配复杂性。
如本文所述，功率变换器可以接收广泛范围的输入以用于供电本文所述的低压***，并且进一步包括装置，例如，便携式收音机、双向收音机、电视机、音频设备、可穿戴式麦克风、头戴式耳机、虚拟现实眼镜、增强现实头盔等。除这些大部分便携式装置之外，可以从AC线供电的其他小型装置（例如，移动电话充电器、电池充电器等）可以受益于本文所述的发明的VHF变换器的应用。其他AC线应用包括（但不限于）充电掌上型计算机、智能手机、全球定位***(GPS)***、电动剃刀等。在实施方案中，本发明的功率变换器可以用于供电在从高功率膝上型计算机到低功率手机的功率范围的装置。
此外，功率变换器可以用于无线安全监视***、节能灯和其他家用电器中。功率变换器可以将家中的标准AC电源电压变换为无线安全监视***、节能灯和其他家用电器中所需的DC电压。发明的VHF功率变换器可以接受非常广泛范围的输入，因此VHF功率变换器可以用于需要不同电压的不同家用电器中。此外，VHF功率变换器的小尺寸要求可以允许将VHF功率变换器建置在任何家用电器中。
VHF功率变换器可以用于体育设备（例如，头盔式照相机）。头盔式照相机也可能需要各种电压，以用于供电存储器、图像传感器、照明设备、收音机等。VHF功率变换器的实施方案可以将从电池供应的DC电压（例如，18V）变换为在头盔式照相机的操作中所需的各种DC电压。通过应用本文所述的多通道能力，需要用于正确操作的不同电压或电流的每个负载（照明设备、传感器、收音机等）可以由本文所述的单个多通道变换器服务。此外，由于VHF功率变换器的小尺寸，VHF功率变换器可以容易地放入头盔式照相机外壳中并且可以容易地集成到印刷电路板中，印刷电路板可以包括由变换器供电的逻辑和功能元件。
发明的VHF功率变换器可以集成到显示屏模块中以提供用于背后照明膝上型计算机的显示屏等的功率。这可以有益于显示的质量，因为由VHF功率变换器提供的快速的瞬态响应可以提供改良的显示质量、亮度、清晰度等。另外，VHF功率变换器的小尺寸要求可以允许将VHF功率变换器建置在显示屏模块外壳中，由此减少显示屏模块的装配复杂性。
发明的VHF功率变换器可以集成到AC电源线中。如前所述，发明的VHF功率变换器可以接收广泛范围的功率输入。因此，具有发明的VHF功率变换器的AC电源线可以与几乎任何类型的功率源（例如，AC电源线、12V车载充电器等）连接。在典型应用中，可以将线AC功率变换为满足低压安全要求（例如，小于30V）的低电压。功率变换器的小尺寸可以比其他当代解决方案需要更小的空间，以使得可以将典型50W电源线功率变换器安置在不大于五个美国四分之一元硬币的外壳（约4050立方毫米）中。
VHF功率变换器的移动电话应用包括从电池提供主要的电子功率、电话显示屏（包括背光式显示屏、键盘背光照明、照相机的闪光灯等）的专用功率。本文所述的发明的VHF功率变换器提供的高度的集成和与VHF功率变换器兼容的简化的基于PCB的嵌入式电感器功能性可以在主要电子印刷电路板上提供直接集成。
发明的VHF功率变换器也可以用于基于LED的照明。与现有的白炽灯兼容的LED照明产品需要从标准AC线电压操作。LED灯泡包括使用直流电(DC)的多个二极管。发明的VHF功率变换器可以将标准AC电压变换为LED灯泡中的二极管所需的DC电压。另外，VHF功率变换器的小尺寸要求可以允许将VHF功率变换器建置在基于LED的替换灯泡的底座中，由此减少LED灯泡的装配复杂性和提供大量的内部灯泡以便对LED散热。
发明的VHF功率变换器的多通道实施方案可以用于供电LED串，以使得可以通过使用每个灯/一组灯的单独输出值（电流或电压）来个别地控制每个灯或一组灯的亮度、颜色、开/关（闪烁）等。另外，由于VHF功率变换器的小尺寸，发明的VHF功率变换器可以改善LED串的设计和包装。
发明的VHF功率变换器也可以用于变色LED中。发明的VHF功率变换器可以提供颜色的光强度控制。发明的VHF功率变换器可以进一步提供对LED结温变化的色点维护，和限制LED装置温度以延长LED灯的寿命。
发明的VHF功率变换器也可以用于无线基站中。发明的VHF功率变换器可以将输入电压变换为无线基站收发器所需的输出电压或电流。发明的VHF功率变换器可以有益于通过其快速的瞬态响应时间的低功率RF应用、RF包络跟踪输出和小尺寸。
VHF变换器可以在基于车辆的电子器件中找到不同的应用。在一个实施方案中，功率变换器可以用于供电车辆附件，例如，可以***12VDC车辆电源端口的手机充电器、GPS***、mp3播放器、立体音响***等。发明的VHF功率变换器可以将功率提供到GPS***的显示单元。由于VHF功率变换器提供的快速的瞬态响应，这可以产生改良的显示质量、亮度、清晰度等。另外，VHF功率变换器的小尺寸要求可以允许将VHF功率变换器建置在显示单元中，由此减少GPS***的装配复杂性。由于小尺寸，故发明的VHF功率变换器可以集成到车辆中的手机充电器、GPS***、mp3播放器和立体音响***中。
发明的VHF功率变换器也可以用于机载雷达中。机载雷达主要在机载雷达的尺寸上的安装约束方面提供独特的设计挑战。发明的VHF功率变换器的小尺寸要求可以允许将VHF功率变换器建置在机载雷达中，由此解决机载雷达的安装约束。雷达***可以进一步受益于VHF功率变换器的快速的瞬态响应能力和广泛范围的输出电压能力、极低的纹波、高隔离等。
发明的VHF功率变换器也可以用于士兵进行军事领域的设备中。发明的VHF功率变换器可以按照军事领域设备的要求将输入信号变换为输出信号（例如，电压），以及帮助有效功率管理。军事领域设备可以包括夜视镜、膝上型计算机和通信装置（例如，GPS、传感器等）。VHF功率变换器的小尺寸要求可以允许将VHF功率变换器建置在军事领域设备中，由此使军事领域设备变得轻量、可靠和便携。另外，发明的VHF功率变换器可以为军事设备设计师提供能够适应各种各样的军事领域设备的功率需求的单个功率变换器设计。
本文所述的发明的VHF变换器方法和***可以与基于变容二极管的网络调优组合以支持非常大的负载范围。此组合可以利用谐振和VHF开/关开关的变容二极管控制以促进补偿作为负载的函数的阻抗变化。

Claims (556)

1.一种高频开关功率变换器，其包括：
多个软开关电池，其被柔性连接以串联接收输入信号和提供输出；
控制器，其用于配置所述柔性连接和用于控制所述电池以接收所述输入信号；以及
输出级，其用于从所述多个电池的部分接收输出以提供组合输出和用于将所述组合输出递送到负载。
2.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中所述多个电池中的每个由所述控制器单独控制。
3.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中用并行输出布置所述多个电池的部分。
4.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中所述多个电池的至少一个包括一个或多个开关电容器。
5.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中所述多个电池的至少一个包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
6.如权利要求5所述的高频开关功率变换器，其中将所述DC/DC调节变换器安置在所述至少一个开关电容器与所述输出级之间。
7.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中所述输出级包括具有多个一次绕组的至少一个变压器，所述多个一次绕组中的每个可以从所述多个电池中的一个接收输出。
8.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中所述输出级包括多个电容器，所述多个电容器中的每个的输入连接到所述多个电池中的一个的输出并且所述多个电池中的每个的输出被并联连接以用于提供所述组合输出。
9.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中所述输出级促进配置所述多个电池的并行输出组合。
10.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其进一步包括多组叠层电池，每组提供至少一个输出，其中所述多组叠层电池的部分被配置成提供并行输出。
11.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其进一步包括PCB蚀刻的电感器和变压器中的至少一个。
12.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其进一步包括变容二极管控制的网络调优。
13.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其进一步包括谐振开关。
14.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中所述高频开关功率变换器适合于供膝上型计算机使用。
15.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中将所述高频开关功率变换器集成到显示屏模块中。
16.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中将所述高频开关功率变换器集成到AC线电源线组件中。
17.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中所述高频开关功率变换器适合于供移动电话使用。
18.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中将所述高频开关功率变换器集成到无线基站中。
19.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中将所述高频开关功率变换器集成到电动车中。
20.如权利要求1所述的高频开关功率变换器，其中所述高频开关功率变换器适合于供机载雷达使用。
21.一种叠层电池开关功率变换器，其包括：
多个叠层电池，其被柔性连接以串联接收DC输入信号和提供DC输出；
控制器，其用于配置所述柔性连接、控制所述多个叠层电池以接收所述DC输入信号和促进谐振开关；以及
输出级，其用于组合来自所述多个叠层电池的部分中的每个的输出以将组合的DC输出递送到负载。
22.如权利要求21所述的叠层电池开关功率变换器，其进一步包括PCB蚀刻的电感器和变压器中的至少一个。
23.如权利要求21所述的叠层电池开关功率变换器，其进一步包括变容二极管控制的网络调优。
24.如权利要求21所述的叠层电池开关功率变换器，其进一步包括谐振开关。
25.如权利要求21所述的叠层电池开关功率变换器，其中所述叠层电池开关功率变换器适合于供膝上型计算机使用。
26.如权利要求21所述的叠层电池开关功率变换器，其中将所述叠层电池开关功率变换器集成到显示屏模块中。
27.如权利要求21所述的叠层电池开关功率变换器，其中将所述叠层电池开关功率变换器集成到AC线电源线组件中。
28.如权利要求21所述的叠层电池开关功率变换器，其中所述叠层电池开关功率变换器适合于供移动电话使用。
29.如权利要求21所述的叠层电池开关功率变换器，其中将所述叠层电池开关功率变换器集成到无线基站中。
30.如权利要求21所述的叠层电池开关功率变换器，其中将所述叠层电池开关功率变换器集成到电动车中。
31.如权利要求21所述的叠层电池开关功率变换器，其中所述叠层电池开关功率变换器适合于供机载雷达使用。
32.一种叠层电池软开关功率变换器，其包括：
多个叠层电池，其被柔性连接以接收输入信号和提供输出；
控制器，其用于配置所述柔性连接、控制所述多个叠层电池以接收所述输入信号和促进电池软开关；以及
输出级，其用于从所述多个叠层电池的部分中的每个接收输出和用于将组合输出递送到负载；
其中所述叠层电池软开关功率变换器包括高功率变换效率，其促进比给定输出功率的单个电池功率变换器提供的功率密度更低的功率密度。
33.如权利要求32所述的叠层电池软开关功率变换器，其进一步包括PCB蚀刻的电感器和变压器中的至少一个。
34.如权利要求32所述的叠层电池软开关功率变换器，其进一步包括变容二极管控制的网络调优。
35.如权利要求32所述的叠层电池软开关功率变换器，其进一步包括谐振开关。
36.如权利要求32所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述叠层电池软开关功率变换器适合于供膝上型计算机使用。
37.如权利要求32所述的叠层电池软开关功率变换器，其中将所述叠层电池软开关功率变换器集成到显示屏模块中。
38.如权利要求32所述的叠层电池软开关功率变换器，其中将所述叠层电池软开关功率变换器集成到AC线电源线组件中。
39.如权利要求32所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述叠层电池软开关功率变换器适合于供移动电话使用。
40.如权利要求32所述的叠层电池软开关功率变换器，其中将所述叠层电池软开关功率变换器集成到无线基站中。
41.如权利要求32所述的叠层电池软开关功率变换器，其中将所述叠层电池软开关功率变换器集成到电动车中。
42.如权利要求32所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述叠层电池软开关功率变换器适合于供机载雷达使用。
43.一种硅基叠层电池开关功率变换器，其包括：
多个硅电池，其配置在串联叠层中以接收具有大于50V的峰值振幅的输入信号和提供来自所述多个硅电池中的每个的输出；
控制器，其用于控制所述多个硅电池以接收所述输入信号和用于促进在超过5MHz的频率下切换所述硅基叠层电池开关功率变换器；以及
输出级，其用于从所述多个硅电池的部分接收输出和用于将组合输出递送到负载。
44.如权利要求43所述的硅基叠层电池开关功率变换器，其进一步包括PCB蚀刻的电感器和变压器中的至少一个。
45.如权利要求43所述的硅基叠层电池开关功率变换器，其进一步包括变容二极管控制的网络调优。
46.如权利要求43所述的硅基叠层电池开关功率变换器，其进一步包括谐振开关。
47.如权利要求43所述的硅基叠层电池开关功率变换器，其中所述硅基叠层电池开关功率变换器适合于供膝上型计算机使用。
48.如权利要求43所述的硅基叠层电池开关功率变换器，其中将所述硅基叠层电池开关功率变换器集成到显示屏模块中。
49.如权利要求43所述的硅基叠层电池开关功率变换器，其中将所述硅基叠层电池开关功率变换器集成到AC线电源线组件中。
50.如权利要求43所述的硅基叠层电池开关功率变换器，其中所述硅基叠层电池开关功率变换器适合于供移动电话使用。
51.如权利要求43所述的硅基叠层电池开关功率变换器，其中将所述硅基叠层电池开关功率变换器集成到无线基站中。
52.如权利要求43所述的硅基叠层电池开关功率变换器，其中将所述硅基叠层电池开关功率变换器集成到电动车中。
53.如权利要求43所述的硅基叠层电池开关功率变换器，其中所述硅基叠层电池开关功率变换器适合于供机载雷达使用。
54.一种低功率密度叠层电池开关功率变换器，其包括：
多个电池，其被配置成串联接收具有大于50V的峰值振幅的输入信号和提供输出；
控制器，其用于配置所述多个电池以接收所述输入信号和用于促进在超过5MHz的频率下切换所述低功率密度叠层电池开关功率变换器；以及
输出级，其用于从所述多个电池的部分接收输出和用于将组合输出递送到负载；
其中所述低功率密度叠层电池开关功率变换器提供功率密度，其低于由提供实质上相同功能的单个电池功率变换器提供的功率密度。
55.如权利要求54所述的低功率密度叠层电池开关功率变换器，其进一步包括PCB蚀刻的电感器和变压器中的至少一个。
56.如权利要求54所述的低功率密度叠层电池开关功率变换器，其进一步包括变容二极管控制的网络调优。
57.如权利要求54所述的低功率密度叠层电池开关功率变换器，其进一步包括谐振开关。
58.如权利要求54所述的低功率密度叠层电池开关功率变换器，其中所述低功率密度叠层电池开关功率变换器适合于供膝上型计算机使用。
59.如权利要求54所述的低功率密度叠层电池开关功率变换器，其中将所述低功率密度叠层电池开关功率变换器集成到显示屏模块中。
60.如权利要求54所述的低功率密度叠层电池开关功率变换器，其中将所述低功率密度叠层电池开关功率变换器集成到AC线电源线组件中。
61.如权利要求54所述的低功率密度叠层电池开关功率变换器，其中所述低功率密度叠层电池开关功率变换器适合于供移动电话使用。
62.如权利要求54所述的低功率密度叠层电池开关功率变换器，其中将所述低功率密度叠层电池开关功率变换器集成到无线基站中。
63.如权利要求54所述的低功率密度叠层电池开关功率变换器，其中将所述低功率密度叠层电池开关功率变换器集成到电动车中。
64.如权利要求54所述的低功率密度叠层电池开关功率变换器，其中所述低功率密度叠层电池开关功率变换器适合于供机载雷达使用。
65.一种叠层硅电池开关功率变换器，其包括：
多个硅功率变换器电池，其配置在串联叠层中以接收具有大于50V的峰值振幅的输入信号和提供多个输出；
控制器，其用于控制所述多个硅功率变换器电池以确保没有硅功率变换器电池接收超过60V的输入信号和用于在超过5MHz的频率下促进切换所述叠层硅电池开关功率变换器；以及
输出级，其用于组合来自所述多个硅功率变换器电池的部分中的每个的输出以将组合输出递送到负载。
66.如权利要求65所述的叠层硅电池开关功率变换器，其进一步包括PCB蚀刻的电感器和变压器中的至少一个。
67.如权利要求65所述的叠层硅电池开关功率变换器，其进一步包括变容二极管控制的网络调优。
68.如权利要求65所述的叠层硅电池开关功率变换器，其进一步包括谐振开关。
69.如权利要求65所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中所述叠层硅电池开关功率变换器适合于供膝上型计算机使用。
70.如权利要求65所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中将所述叠层硅电池开关功率变换器集成到显示屏模块中。
71.如权利要求65所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中将所述叠层硅电池开关功率变换器集成到AC线电源线组件中。
72.如权利要求65所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中所述叠层硅电池开关功率变换器适合于供移动电话使用。
73.如权利要求65所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中将所述叠层硅电池开关功率变换器集成到无线基站中。
74.如权利要求65所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中将所述叠层硅电池开关功率变换器集成到电动车中。
75.如权利要求65所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中所述叠层硅电池开关功率变换器适合于供机载雷达使用。
76.一种叠层硅电池开关功率变换器，其包括：
多个硅功率变换器电池，其配置在串联叠层中以接收具有大于50V的峰值振幅的输入信号和提供多个输出；
控制器，其用于控制所述多个硅功率变换器电池以确保没有硅功率变换器电池接收小于20V或超过60V的输入信号和用于促进在超过5MHz的频率下切换所述叠层硅电池开关功率变换器；以及
输出级，其用于组合来自所述多个硅功率变换器电池的部分中的每个的输出以将组合输出递送到负载。
77.如权利要求76所述的叠层硅电池开关功率变换器，其进一步包括PCB蚀刻的电感器和变压器中的至少一个。
78.如权利要求76所述的叠层硅电池开关功率变换器，其进一步包括变容二极管控制的网络调优。
79.如权利要求76所述的叠层硅电池开关功率变换器，其进一步包括谐振开关。
80.如权利要求76所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中所述叠层硅电池开关功率变换器适合于供膝上型计算机使用。
81.如权利要求76所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中将所述叠层硅电池开关功率变换器集成到显示屏模块中。
82.如权利要求76所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中将所述叠层硅电池开关功率变换器集成到AC线电源线组件中。
83.如权利要求76所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中所述叠层硅电池开关功率变换器适合于供移动电话使用。
84.如权利要求76所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中将所述叠层硅电池开关功率变换器集成到无线基站中。
85.如权利要求76所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中将所述叠层硅电池开关功率变换器集成到电动车中。
86.如权利要求76所述的叠层硅电池开关功率变换器，其中所述叠层硅电池开关功率变换器适合于供机载雷达使用。
87.一种VHF功率变换器，其包括：
开关电容器级；
旁路开关；以及
VHF调节级，其用于将输入电压变换为输出电压，其中所述开关电容器级后面有进一步连接到所述VHF调节级的所述旁路开关。
88.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其中所述开关电容器级包括用于在所述多个电容器中分割所述输入电压的多个开关电容器。
89.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其中所述旁路开关在所述开关电容器级的所述输入电压与输出之间选择。
90.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其中所述旁路开关的控制基于所述输入电压。
91.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其进一步包括PCB蚀刻的电感器和变压器中的至少一个。
92.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其进一步包括变容二极管控制的网络调优。
93.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其进一步包括谐振开关。
94.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其中所述VHF功率变换器适合于供膝上型计算机使用。
95.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其中将所述VHF功率变换器集成到显示屏模块中。
96.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其中将所述VHF功率变换器集成到AC线电源线组件中。
97.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其中所述VHF功率变换器适合于供移动电话使用。
98.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其中将所述VHF功率变换器集成到无线基站中。
99.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其中将所述VHF功率变换器集成到电动车中。
100.如权利要求87所述的VHF功率变换器，其中所述VHF功率变换器适合于供机载雷达使用。
101.一种控制从VHF功率变换器递送到辅助输出的平均功率的方法，其包括：
在第一相位整流从所述VHF功率变换器的反相器产生的AC功率和将所述AC功率提供到辅助电源端口；以及
在第二相位从所述辅助电源端口产生AC功率和将所述AC功率提供到所述VHF功率变换器，其中控制在所述第一相位产生辅助功率与在所述第二相位产生AC功率之间的切换以促进控制从所述VHF功率变换器递送的平均功率。
102.如权利要求101所述的方法，其进一步包括控制与所述VHF功率变换器的控制回路无关的辅助功率控制回路中的辅助整流器以将功率提供到负载。
103.如权利要求102所述的方法，其中所述辅助功率控制回路为前馈控制回路。
104.如权利要求101所述的方法，其中所述辅助电源端口用于供应驱动一个或多个供电装置的栅极所需的所述功率。
105.如权利要求104所述的方法，其中所述供电装置为基于LED的照明单元。
106.如权利要求101所述的方法，其中所述辅助电源端口用于将功率提供到所述VHF功率变换器的部分。
107.一种方法，其包括：
接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号，所述多个串联叠层高频功率变换器电池用于从所述不同的输入电压信号产生输出；
确定所述不同的输入电压信号的振幅；以及
基于所述不同的输入电压信号的所述振幅控制所述串联叠层高频功率变换器电池产生所述输出。
108.如权利要求107所述的方法，其中所述不同的输入电压信号为AC线信号。
109.如权利要求108所述的方法，其中所述输出为DC电压。
110.如权利要求108所述的方法，其中所述输出为固定电流。
111.如权利要求107所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述振幅变化时以确定的不同振幅激活所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
112.如权利要求111所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述确定振幅减少时以不同的振幅停用所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
113.如权利要求107所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述确定振幅减少时以确定的不同振幅绕过所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
114.如权利要求107所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的每个可单独控制。
115.如权利要求107所述的方法，其中用并行输出布置所述多个串联叠层高频功率变换器电池的部分。
116.如权利要求107所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个包括一个或多个开关电容器。
117.如权利要求107所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
118.如权利要求117所述的方法，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
119.如权利要求107所述的方法，其中所述控制包括软切换所述多个串联叠层高频功率变换器电池。
120.如权利要求107所述的方法，其中控制基于所述不同的输入电压信号的瞬时振幅。
121.如权利要求107所述的方法，其中所述控制基于所述不同的输入电压信号的局部平均值。
122.如权利要求107所述的方法，其中所述控制包括操作所述多个串联叠层高频功率变换器电池的至少一个高频功率变换器电池旁路功能。
123.如权利要求107所述的方法，其中所述控制包括保持所述多个串联叠层高频功率变换器电池的效率高于最低效率阈值。
124.如权利要求123所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
125.如权利要求123所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
126.如权利要求123所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
127.如权利要求107所述的方法，其中所述控制包括无源开关电容器电压平衡。
128.如权利要求107所述的方法，其进一步包括促进配置所述多个串联叠层高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
129.一种方法，其包括：
接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号，所述多个串联叠层高频功率变换器电池用于产生输出；
确定所述不同的输入电压信号的振幅；以及
基于所述输出的要求控制所述多个串联叠层高频功率变换器电池从所述不同的输入电压信号产生所述输出。
130.如权利要求129所述的方法，其中所述不同的输入电压信号为AC线信号。
131.如权利要求130所述的方法，其中所述输出为DC电压。
132.如权利要求130所述的方法，其中所述输出为固定电流。
133.如权利要求129所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述振幅变化时以确定的不同振幅激活所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
134.如权利要求133所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述确定振幅减少时以不同的振幅停用所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
135.如权利要求129所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述确定振幅减少时以确定的不同振幅绕过所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
136.如权利要求129所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的每个可单独控制。
137.如权利要求129所述的方法，其中用并行输出布置所述多个串联叠层高频功率变换器电池的部分。
138.如权利要求129所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个包括一个或多个开关电容器。
139.如权利要求129所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
140.如权利要求139所述的方法，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
141.如权利要求129所述的方法，其中所述控制包括软切换所述多个串联叠层高频功率变换器电池。
142.如权利要求129所述的方法，其中控制基于所述不同的输入电压信号的瞬时振幅。
143.如权利要求129所述的方法，其中所述控制基于所述不同的输入电压信号的局部平均值。
144.如权利要求129所述的方法，其中所述控制包括操作所述多个串联叠层高频功率变换器电池的至少一个高频功率变换器电池旁路功能。
145.如权利要求129所述的方法，其中所述控制包括保持所述多个串联叠层高频功率变换器电池的效率高于最低效率阈值。
146.如权利要求145所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
147.如权利要求145所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
148.如权利要求145所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
149.如权利要求129所述的方法，其中所述控制包括无源开关电容器电压平衡。
150.如权利要求129所述的方法，其进一步包括促进配置所述多个串联叠层高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
151.如权利要求129所述的方法，其中所述输出的所述要求为电流要求。
152.如权利要求129所述的方法，其中所述输出的所述要求为电压要求。
153.如权利要求129所述的方法，其中所述输出的所述要求为纹波要求。
154.如权利要求129所述的方法，其中所述输出的所述要求为功率要求。
155.如权利要求129所述的方法，其中所述输出的所述要求为隔离要求。
156.一种方法，其包括：
接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号，所述多个串联叠层高频功率变换器电池用于产生输出；
确定所述不同的输入电压信号的振幅；以及
基于与所述输出相关联的反馈控制所述串联叠层高频功率变换器电池从所述不同的输入电压信号产生所述输出。
157.如权利要求156所述的方法，其中所述不同的输入电压信号为AC线信号。
158.如权利要求157所述的方法，其中所述输出为DC电压。
159.如权利要求157所述的方法，其中所述输出为固定电流。
160.如权利要求156所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述振幅变化时以确定的不同振幅激活所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
161.如权利要求160所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述确定振幅减少时以不同的振幅停用所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
162.如权利要求156所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述确定振幅减少时以确定的不同振幅绕过所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
163.如权利要求156所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的每个可单独控制。
164.如权利要求156所述的方法，其中用并行输出布置所述多个串联叠层高频功率变换器电池的部分。
165.如权利要求156所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个包括一个或多个开关电容器。
166.如权利要求156所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
167.如权利要求166所述的方法，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
168.如权利要求156所述的方法，其中所述控制包括软切换所述多个串联叠层高频功率变换器电池。
169.如权利要求156所述的方法，其中控制基于所述不同的输入电压信号的瞬时振幅。
170.如权利要求156所述的方法，其中所述控制基于所述不同的输入电压信号的局部平均值。
171.如权利要求156所述的方法，其中所述控制包括操作所述多个串联叠层高频功率变换器电池的至少一个高频功率变换器电池旁路功能。
172.如权利要求156所述的方法，其中所述控制包括保持所述多个串联叠层高频功率变换器电池的效率高于最低效率阈值。
173.如权利要求172所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
174.如权利要求172所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
175.如权利要求172所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
176.如权利要求156所述的方法，其中所述控制包括无源开关电容器电压平衡。
177.如权利要求156所述的方法，其进一步包括促进配置所述多个串联叠层高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
178.如权利要求156所述的方法，其中所述反馈是输出电流的测量。
179.一种方法，其包括：
接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的输入电压信号，所述功率变换器电池用于产生输出，其中所述输入电压大于由所述多个电池中的任何一个持续的电压；以及
控制所述串联叠层高频功率变换器电池在所述多个功率变换器电池的部分中分配所述输入电压，以使得没有电池接收超过由所述电池持续的输入电压的所述输入的部分。
180.如权利要求179所述的方法，其中所述输入电压信号为AC线信号。
181.如权利要求180所述的方法，其中所述输出为DC电压。
182.如权利要求180所述的方法，其中所述输出为固定电流。
183.如权利要求179所述的方法，其中在所述输入电压信号的所述振幅变化时以确定的不同振幅激活所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
184.如权利要求183所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述确定振幅减少时以不同的振幅停用所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
185.如权利要求179所述的方法，其中在所述输入电压信号的所述确定振幅减少时以确定的不同振幅绕过所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
186.如权利要求179所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的每个可单独控制。
187.如权利要求179所述的方法，其中用并行输出布置所述多个串联叠层高频功率变换器电池的部分。
188.如权利要求179所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个包括一个或多个开关电容器。
189.如权利要求179所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
190.如权利要求189所述的方法，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
191.如权利要求179所述的方法，其中所述控制包括软切换所述多个串联叠层高频功率变换器电池。
192.如权利要求179所述的方法，其中控制基于所述输入电压信号的瞬时振幅。
193.如权利要求179所述的方法，其中所述控制基于所述输入电压信号的局部平均值。
194.如权利要求179所述的方法，其中所述控制包括操作所述多个串联叠层高频功率变换器电池的至少一个高频功率变换器电池旁路功能。
195.如权利要求179所述的方法，其中所述控制包括保持所述多个串联叠层高频功率变换器电池的效率高于最低效率阈值。
196.如权利要求195所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
197.如权利要求195所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
198.如权利要求195所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
199.如权利要求179所述的方法，其中所述控制包括无源开关电容器电压平衡。
200.如权利要求179所述的方法，其进一步包括促进配置所述多个串联叠层高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
201.如权利要求179所述的方法，其中所述多个电池中的每个电池是硅基。
202.一种方法，其包括：
接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号，所述功率变换器电池用于从不同输入产生输出；
确定输出电压的平均值；以及
基于所述确定的平均值同步控制所述串联叠层高频功率变换器电池从所述不同的输入电压产生所述输出。
203.如权利要求202所述的方法，其中所述不同的输入电压信号为AC线信号。
204.如权利要求203所述的方法，其中所述输出为DC电压。
205.如权利要求203所述的方法，其中所述输出为固定电流。
206.如权利要求202所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述振幅变化时以确定的不同振幅激活所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
207.如权利要求206所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述确定振幅减少时以不同的振幅停用所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
208.如权利要求202所述的方法，其中在所述不同的输入电压信号的所述确定振幅减少时以确定的不同振幅绕过所述多个串联叠层高频功率变换器电池的个别电池。
209.如权利要求202所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的每个可单独控制。
210.如权利要求202所述的方法，其中用并行输出布置所述多个串联叠层高频功率变换器电池的部分。
211.如权利要求202所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个包括一个或多个开关电容器。
212.如权利要求202所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
213.如权利要求212所述的方法，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
214.如权利要求202所述的方法，其中所述控制包括软切换所述多个串联叠层高频功率变换器电池。
215.如权利要求202所述的方法，其中控制基于所述不同的输入电压信号的瞬时振幅。
216.如权利要求202所述的方法，其中所述控制基于所述不同的输入电压信号的局部平均值。
217.如权利要求202所述的方法，其中所述控制包括操作所述多个串联叠层高频功率变换器电池的至少一个高频功率变换器电池旁路功能。
218.如权利要求202所述的方法，其中所述控制包括保持所述多个串联叠层高频功率变换器电池的效率高于最低效率阈值。
219.如权利要求218所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
220.如权利要求218所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
221.如权利要求218所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
222.如权利要求202所述的方法，其中所述控制包括无源开关电容器电压平衡。
223.如权利要求202所述的方法，其进一步包括促进配置所述多个串联叠层高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
224.一种方法，其包括：
在软开关高频功率变换器中接收单个输入电压信号，所述软开关高频功率变换器用于产生多个输出值；
控制所述软开关高频功率变换器在第一负载的第一时间间隔期间产生第一输出和在第二负载的第二时间间隔期间产生第二输出；以及
提供至少一个负载隔离控制信号以促进在所述第一时间间隔期间绕过所述第二负载和在所述第二时间间隔期间绕过所述第一负载。
225.如权利要求224所述的方法，其中所述第一输出为电流和电压中的一个。
226.如权利要求225所述的方法，其中在所述第一时间间隔期间调节所述第一输出。
227.如权利要求224所述的方法，其中所述第二输出为电流和电压中的一个。
228.如权利要求227所述的方法，其中在所述第二时间间隔期间调节所述第二输出。
229.如权利要求224所述的方法，其中所述多个输出值可个别控制。
230.如权利要求224所述的方法，其中所述多个输出值个别地选自电流输出值和电压输出值。
231.如权利要求224所述的方法，其中所述单个输入电压信号为AC输入。
232.如权利要求224所述的方法，其中所述单个输入电压信号为DC输入。
233.如权利要求224所述的方法，其中所述单个输入电压信号为固定电压。
234.如权利要求224所述的方法，其中所述单个输入电压信号为不同电压。
235.如权利要求224所述的方法，其中在所述第一时间间隔和所述第二时间间隔中的至少一个期间输出的所述电压实质上是固定电压。
236.如权利要求224所述的方法，其中所述负载的每个部分接收不同的输出电压。
237.如权利要求224所述的方法，其中所述负载的每个部分接收实质上固定电流。
238.如权利要求224所述的方法，其中所述负载的每个部分接收不同的电流。
239.如权利要求224所述的方法，其中在所述输出中时分复用来自所述单个输入电压信号的功率。
240.如权利要求224所述的方法，其中所述第一负载和所述第二负载中的至少一个是一串LED的部分。
241.如权利要求224所述的方法，其中在每个时间间隔期间提供的所述输出驱动单独的LED以促进实现实质上恒定色温的光输出。
242.一种方法，其包括：
在包括多个串联叠层高频功率变换器电池的软开关高频功率变换器中接收单个输入电压信号，所述软开关高频功率变换器用于产生多个输出值；
控制所述软开关高频功率变换器电池在第一负载的第一时间间隔期间产生第一输出和在第二负载的第二时间间隔期间产生第二输出；以及
提供至少一个负载隔离控制信号以促进在所述第一时间间隔期间绕过所述第二负载和在所述第二时间间隔期间绕过所述第一负载。
243.如权利要求242所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的每个可单独控制。
244.如权利要求242所述的方法，其中用并行输出布置所述多个串联叠层高频功率变换器电池的部分。
245.如权利要求242所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个包括一个或多个开关电容器。
246.如权利要求242所述的方法，其中所述多个串联叠层高频功率变换器电池中的至少一个包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
247.如权利要求246所述的方法，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
248.如权利要求242所述的方法，其中所述控制包括软切换所述多个串联叠层高频功率变换器电池。
249.如权利要求242所述的方法，其中所述控制包括操作所述多个串联叠层高频功率变换器电池的至少一个高频功率变换器电池旁路功能。
250.如权利要求242所述的方法，其中所述控制包括保持所述多个串联叠层高频功率变换器电池的效率高于最低效率阈值。
251.如权利要求250所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
252.如权利要求250所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
253.如权利要求250所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
254.如权利要求242所述的方法，其中所述控制包括无源开关电容器电压平衡。
255.如权利要求242所述的方法，其进一步包括促进配置所述多个串联叠层高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
256.如权利要求242所述的方法，其中所述第一输出为电流和电压中的一个。
257.如权利要求242所述的方法，其中所述第一输出为调节输出。
258.如权利要求256所述的方法，其中在所述第一时间间隔期间调节所述第一输出。
259.如权利要求242所述的方法，其中所述第二输出为电流和电压中的一个。
260.如权利要求259所述的方法，其中在所述第二时间间隔期间调节所述第二输出。
261.如权利要求242所述的方法，其中所述多个输出值可个别控制。
262.如权利要求242所述的方法，其中所述多个输出值个别地选自电流输出值和电压输出值。
263.如权利要求242所述的方法，其中所述单个输入电压信号为AC输入。
264.如权利要求242所述的方法，其中所述单个输入电压信号为DC输入。
265.如权利要求242所述的方法，其中所述单个输入电压信号为固定电压。
266.如权利要求242所述的方法，其中所述单个输入电压信号为不同电压。
267.如权利要求242所述的方法，其中在所述第一时间间隔和所述第二时间间隔中的至少一个期间输出的所述电压实质上是固定电压。
268.如权利要求242所述的方法，其中所述负载的每个部分接收不同的输出电压。
269.如权利要求242所述的方法，其中所述负载的每个部分接收实质上固定电流。
270.如权利要求242所述的方法，其中所述负载的每个部分接收不同的电流。
271.如权利要求242所述的方法，其中在所述输出中时分复用来自所述单个输入电压信号的功率。
272.如权利要求242所述的方法，其中所述第一负载和所述第二负载中的至少一个是一串LED的部分。
273.如权利要求242所述的方法，其中在每个时间间隔期间提供的所述输出驱动单独的LED以促进实现实质上恒定色温的光输出。
274.一种方法，其包括：
在软开关高频功率变换器中接收单个输入电压信号以在输出端口上产生多个输出值；
控制所述软开关高频功率变换器在第一时间间隔期间产生第一输出和在第二时间间隔期间产生第二输出；以及
实质上平行于所述输出端口连接一串LED，所述串LED被配置成所述LED的第一部分可控制以在所述第一时间间隔期间形成具有所述软开关高频功率变换器的电路以及所述LED的第二部分可控制以在所述第二时间间隔期间形成具有所述软开关高频功率变换器的电路，从而促进实现实质上恒定色温的光。
275.如权利要求274所述的方法，其中所述控制包括保持所述软开关高频功率变换器的效率高于最低效率阈值。
276.如权利要求275所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
277.如权利要求275所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
278.如权利要求275所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
279.如权利要求274所述的方法，其中所述控制包括无源开关电容器电压平衡。
280.如权利要求274所述的方法，其中所述第一输出为电流和电压中的一个。
281.如权利要求280所述的方法，其中在所述第一时间间隔期间调节所述第一输出。
282.如权利要求274所述的方法，其中所述第二输出为电流和电压中的一个。
283.如权利要求282所述的方法，其中在所述第二时间间隔期间调节所述第二输出。
284.如权利要求274所述的方法，其中所述多个输出值可个别控制。
285.如权利要求274所述的方法，其中所述多个输出值个别地选自电流输出值和电压输出值。
286.如权利要求274所述的方法，其中所述单个输入电压信号为AC输入。
287.如权利要求274所述的方法，其中所述单个输入电压信号为DC输入。
288.如权利要求274所述的方法，其中所述单个输入电压信号为固定电压。
289.如权利要求274所述的方法，其中所述单个输入电压信号为不同电压。
290.如权利要求274所述的方法，其中在所述第一时间间隔和所述第二时间间隔中的至少一个期间输出的所述电压实质上是固定电压。
291.如权利要求274所述的方法，其中所述串LED中的每个LED部分接收不同的输出电压。
292.如权利要求274所述的方法，其中所述串LED中的每个LED部分接收实质上固定电流。
293.如权利要求274所述的方法，其中所述串LED中的每个LED部分接收不同的电流。
294.如权利要求274所述的方法，其中在所述输出中时分复用来自所述单个输入电压信号的功率。
295.如权利要求274所述的方法，其中所述软开关高频功率变换器使用所述输出端口的时分复用。
296.一种方法，其包括：
在软开关高频功率变换器中接收单个输入电压信号以在输出端口上产生多个输出值；
控制所述软开关高频功率变换器在第一主板电路负载的第一时间间隔期间输出第一输出和在第二主板电路负载的第二时间间隔期间输出第二输出；以及
提供至少一个输出以促进在所述第一时间间隔期间断开所述第二主板电路负载与所述变换器的连接和在所述第二时间间隔期间断开所述第一主板电路负载与所述软开关高频功率变换器的连接。
297.如权利要求296所述的方法，其中所述控制包括保持所述软开关高频功率变换器的效率高于最低效率阈值。
298.如权利要求297所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
299.如权利要求297所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
300.如权利要求297所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
301.如权利要求296所述的方法，其中所述控制包括无源开关电容器电压平衡。
302.如权利要求296所述的方法，其中所述第一输出为电流和电压中的一个。
303.如权利要求302所述的方法，其中在所述第一时间间隔期间调节所述第一输出。
304.如权利要求296所述的方法，其中所述第二输出为电流和电压中的一个。
305.如权利要求304所述的方法，其中在所述第二时间间隔期间调节所述第二输出。
306.如权利要求296所述的方法，其中所述多个输出值可个别控制。
307.如权利要求296所述的方法，其中所述多个输出值个别地选自电流输出值和电压输出值。
308.如权利要求296所述的方法，其中所述单个输入电压信号为AC输入。
309.如权利要求296所述的方法，其中所述单个输入电压信号为DC输入。
310.如权利要求296所述的方法，其中所述单个输入电压信号为固定电压。
311.如权利要求296所述的方法，其中所述单个输入电压信号为不同电压。
312.如权利要求296所述的方法，其中在所述第一时间间隔和所述第二时间间隔中的至少一个期间输出的所述电压实质上是固定电压。
313.如权利要求296所述的方法，其中所述第一主板电路负载和所述第二主板电路负载接收不同的输出电压。
314.如权利要求296所述的方法，其中所述第一主板电路负载和所述第二主板电路负载接收实质上固定电流。
315.如权利要求296所述的方法，其中所述第一主板电路负载和所述第二主板电路负载接收不同的电流。
316.如权利要求296所述的方法，其中在所述输出中时分复用来自所述单个输入电压信号的功率。
317.一种方法，其包括：
在软开关高频功率变换器中接收单个输入电压信号以在输出上产生多个电压；
连接至少一个变色LED与所述输出；以及
控制所述软开关高频功率变换器在第一时间间隔期间产生出于所述至少一个变色LED的第一颜色和在第二时间间隔期间产生第二颜色。
318.如权利要求317所述的方法，其中所述控制包括保持所述软开关高频功率变换器的效率高于最低效率阈值。
319.如权利要求318所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
320.如权利要求318所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
321.如权利要求318所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
322.如权利要求317所述的方法，其中所述控制包括无源开关电容器电压平衡。
323.如权利要求317所述的方法，其中在所述第一时间间隔期间调节所述第一颜色。
324.如权利要求317所述的方法，其中在所述第二时间间隔期间调节所述第二颜色。
325.如权利要求317所述的方法，其中所述多个电压可个别控制。
326.如权利要求317所述的方法，其中所述多个电压个别地选自电流输出值和电压输出值。
327.如权利要求317所述的方法，其中所述单个输入电压信号为AC输入。
328.如权利要求317所述的方法，其中所述单个输入电压信号为DC输入。
329.如权利要求317所述的方法，其中所述单个输入电压信号为固定电压。
330.如权利要求317所述的方法，其中所述单个输入电压信号为不同电压。
331.如权利要求317所述的方法，其中在所述第一时间间隔和所述第二时间间隔中的至少一个期间输出的所述电压实质上是固定电压。
332.如权利要求317所述的方法，其中所述至少一个变色LED中的每个LED接收不同的输出电压。
333.如权利要求317所述的方法，其中所述至少一个变色LED中的每个LED接收实质上固定电流。
334.如权利要求317所述的方法，其中所述至少一个变色LED中的每个LED接收不同的电流。
335.如权利要求317所述的方法，其中在所述输出中时分复用来自所述单个输入电压信号的功率。
336.如权利要求317所述的方法，其中所述软开关高频功率变换器使用所述输出端口的时分复用。
337.一种***，其包括：
适合于驱动基于LED的灯的VHF功率变换器，所述VHF功率变换器包括至少一个软开关功率变换器电池和至少一个电感器，其中每个电感器包括不大于1微亨的电感值。
338.如权利要求337所述的***，其中所述至少一个电感器为基于PCB蚀刻的电感器。
339.如权利要求337所述的***，其中所述至少一个软开关功率变换器电池为硅基。
340.如权利要求337所述的***，其中所述至少一个软开关功率变换器电池在大于5MHz下切换。
341.一种***，其包括：
适合于驱动基于LED的灯的VHF功率变换器，所述变换器包括至少一个软开关功率变换器电池和至少一个电感器，其中每个电感器包括不大于5微亨的电感值。
342.如权利要求341所述的***，其中所述至少一个电感器为基于PCB蚀刻的电感器。
343.如权利要求341所述的***，其中所述至少一个软开关功率变换器电池为硅基。
344.如权利要求341所述的***，其中所述至少一个软开关功率变换器电池在大于5MHz下切换。
345.一种***，其包括：
适合于驱动基于LED的灯的高效率VHF功率变换器，所述功率变换器包括至少一个软开关功率变换器电池和多个电子部件，其中所述多个电子部件中没有一个具有大于1微亨的电感值。
346.如权利要求345所述的***，其中所述多个电子部件包括为基于PCB蚀刻的电感器的至少一个电感器。
347.如权利要求345所述的***，其中所述至少一个软开关功率变换器电池为硅基。
348.如权利要求345所述的***，其中所述至少一个软开关功率变换器电池在大于5MHz下切换。
349.一种***，其包括：
叠层电池、高效率、软开关AC-DC功率变换器，所述功率变换器包括至少一个软开关功率变换器电池和多个电子部件，其中所述多个电子部件中没有一个具有大于1微亨的电感值
350.如权利要求349所述的***，其中所述至少一个软开关功率变换器电池为硅基。
351.如权利要求349所述的***，其中所述至少一个软开关功率变换器电池在大于5MHz下切换。
352.一种***，其包括：
用于将线AC变换为DC的高效率、软开关功率变换器，所述功率变换器包括多个电子部件，其中所述多个电子部件中没有一个具有大于5微亨的电感值。
353.如权利要求352所述的***，其中所述软开关功率变换器包括硅基开关元件。
354.如权利要求352所述的***，其中所述软开关功率变换器在大于5MHz下切换。
355.一种叠层电池开关功率变换器，其包括：
多个叠层电池，其被柔性连接以串联接收AC输入信号和提供DC输出；
控制器，其用于配置所述多个叠层电池和所述柔性连接以接收所述DC输入信号和用于促进完全谐振开关；以及
一个或多个输出同步整流器，其用于从所述多个叠层电池的部分中的每个并联接收输出和用于将组合的DC输出递送到负载。
356.如权利要求355所述的叠层电池开关功率变换器，其中所述多个叠层电池中的每个可单独控制。
357.如权利要求355所述的叠层电池开关功率变换器，其中用并行输出布置所述多个叠层电池的部分。
358.如权利要求355所述的叠层电池开关功率变换器，其进一步包括促进配置所述多个叠层电池的并行输出组合的输出级。
359.如权利要求355所述的叠层电池开关功率变换器，其中所述多个叠层电池中的至少一个包括一个或多个开关电容器。
360.如权利要求355所述的叠层电池开关功率变换器，其中所述多个叠层电池中的至少一个包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
361.如权利要求360所述的叠层电池开关功率变换器，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
362.如权利要求355所述的叠层电池开关功率变换器，其中控制包括软切换所述多个叠层电池。
363.如权利要求355所述的叠层电池开关功率变换器，其中控制包括操作所述多个叠层电池的至少一个电池旁路功能。
364.如权利要求355所述的叠层电池开关功率变换器，其中控制包括保持变换器效率高于最低效率阈值。
365.如权利要求364所述的叠层电池开关功率变换器，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
366.如权利要求364所述的叠层电池开关功率变换器，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
367.如权利要求364所述的叠层电池开关功率变换器，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
368.如权利要求355所述的叠层电池开关功率变换器，其中控制包括无源开关电容器电压平衡。
369.一种将AC变换为DC的方法，其包括：
将多个完全谐振开关VHF功率变换器电池安置在串联叠层中以接收AC输入信号和从中输出DC信号；
并联连接从所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的至少部分输出的所述DC信号以形成组合输出；
同步整流所述组合输出；
控制所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池以促进完全谐振开关；以及
控制所述输出整流器以进行同步整流。
370.如权利要求369所述的方法，其中所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的每个可单独控制。
371.如权利要求369所述的方法，其中用并行输出布置所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的部分。
372.如权利要求369所述的方法，其进一步包括促进配置所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
373.如权利要求369所述的方法，其中所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的至少一个包括一个或多个开关电容器。
374.如权利要求369所述的方法，其中所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的至少一个包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
375.如权利要求374所述的方法，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
376.如权利要求369所述的方法，其中控制包括软切换所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池。
377.如权利要求369所述的方法，其中控制包括操作所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的至少一个电池旁路功能。
378.如权利要求369所述的方法，其中控制包括保持变换器效率高于最低效率阈值。
379.如权利要求378所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
380.如权利要求378所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
381.如权利要求378所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
382.如权利要求369所述的方法，其中控制包括无源开关电容器电压平衡。
383.如权利要求369所述的方法，其中所述输出促进供电基于LED的灯而实质上不产生可见光闪烁。
384.如权利要求369所述的方法，其中所述输出包括实质上没有纹波电压。
385.如权利要求369所述的方法，其中实质上没有AC频率谐波被传播到所述输出。
386.一种将DC变换为DC的方法，其包括：
将多个完全谐振开关VHF功率变换器电池安置在串联叠层中以接收DC输入信号和从中输出DC信号；
并联连接从所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的至少部分输出的所述DC信号以形成组合输出；
同步整流所述组合输出；
控制所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池以促进谐振开关；以及
控制所述输出整流器以进行同步整流。
387.如权利要求386所述的方法，其中所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的每个可单独控制。
388.如权利要求386所述的方法，其中用并行输出布置所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的部分。
389.如权利要求386所述的方法，其进一步包括促进配置所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
390.如权利要求386所述的方法，其中所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的至少一个包括一个或多个开关电容器。
391.如权利要求386所述的方法，其中所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的至少一个包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
392.如权利要求391所述的方法，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
393.如权利要求386所述的方法，其中控制所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池包括软切换所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池。
394.如权利要求386所述的方法，其中控制所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池包括操作所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的至少一个电池旁路功能。
395.如权利要求386所述的方法，其中控制所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池包括保持变换器效率高于最低效率阈值。
396.如权利要求395所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
397.如权利要求395所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
398.如权利要求395所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
399.如权利要求395所述的方法，其中控制所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池包括无源开关电容器电压平衡。
400.一种将DC变换为DC的方法，其包括：
将多个完全谐振开关VHF功率变换器电池安置在串联叠层中以接收DC输入信号和从中输出DC信号；
并联连接从所述多个变换器电池的至少部分输出的所述DC信号以形成组合输出；
同步整流所述组合输出；
控制所述功率变换器电池以促进谐振开关；以及
控制所述输出整流器以进行同步整流。
401.如权利要求400所述的方法，其中所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的每个可单独控制。
402.如权利要求400所述的方法，其中用并行输出布置所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的部分。
403.如权利要求400所述的方法，其进一步包括促进配置所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
404.如权利要求400所述的方法，其中所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的至少一个包括一个或多个开关电容器。
405.如权利要求400所述的方法，其中所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池中的至少一个包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
406.如权利要求405所述的方法，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
407.如权利要求400所述的方法，其中控制所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池包括软切换所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池。
408.如权利要求400所述的方法，其中控制所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池包括操作所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池的至少一个电池旁路功能。
409.如权利要求400所述的方法，其中控制所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池包括保持变换器效率高于最低效率阈值。
410.如权利要求409所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
411.如权利要求409所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
412.如权利要求409所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
413.如权利要求400所述的方法，其中控制所述多个完全谐振开关VHF功率变换器电池包括无源开关电容器电压平衡。
414.如权利要求400所述的方法，其中所述输出促进供电基于LED的灯而实质上不产生可见光闪烁。
415.如权利要求400所述的方法，其中所述输出包括实质上没有纹波电压。
416.一种多路径功率因数校正的方法，其包括：
将多个能量转移路径从电压不同的输入提供到输出；
在所述多个能量转移路径中的至少一个的所述输入处将可用的输入能量的第一部分递送到一个或多个能量存储网络；
将可用的输入能量的第二部分递送到所述输出；以及
调整所述第一部分和所述第二部分以促进输出实质上恒定输出和控制从所述输入汲取的所述能量。
417.如权利要求416所述的方法，其中控制包括控制包括所述多个能量路径的VHF功率变换器。
418.如权利要求416所述的方法，其中所述多个能量路径的部分包括多个软开关功率变换器电池。
419.如权利要求418所述的方法，其中功率因数校正包括切换所述软开关功率变换器电池中的至少一个。
420.如权利要求416所述的方法，其中切换产生整功率因数。
421.如权利要求416所述的方法，其中所述多个能量路径的部分包括多个软开关叠层电池功率变换器。
422.如权利要求416所述的方法，其中所述叠层电池功率变换器的部分连接到共同节点。
423.如权利要求416所述的方法，其中所述功率变换器操作高于5MHz。
424.一种VHF开关功率变换器，其包括：
至少一个电池，其被配置成接收AC线输入信号以提供适合于供电LED的输出；
控制器，其用于配置所述至少一个电池接收所述输入信号和用于促进在超过5MHz的频率下切换所述功率变换器；以及
输出级，其用于从所述至少一个电池接收输出和用于将组合输出递送到LED。
425.如权利要求424所述的VHF开关功率变换器，其中所述至少一个电池中的每个可单独控制。
426.如权利要求424所述的VHF开关功率变换器，其中用并行输出布置所述至少一个电池的部分。
427.如权利要求424所述的VHF开关功率变换器，其进一步包括促进配置所述至少一个电池的并行输出组合的输出级。
428.如权利要求424所述的VHF开关功率变换器，其中所述至少一个电池包括一个或多个开关电容器。
429.如权利要求424所述的VHF开关功率变换器，其中所述至少一个电池包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
430.如权利要求429所述的VHF开关功率变换器，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
431.如权利要求424所述的VHF开关功率变换器，其中所述控制器软切换所述至少一个电池。
432.如权利要求424所述的VHF开关功率变换器，其中所述控制器操作至少一个电池的至少一个电池旁路功能。
433.如权利要求424所述的VHF开关功率变换器，其中所述控制器保持变换器效率高于最低效率阈值。
434.如权利要求433所述的VHF开关功率变换器，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
435.如权利要求433所述的VHF开关功率变换器，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
436.如权利要求433所述的VHF开关功率变换器，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
437.如权利要求424所述的VHF开关功率变换器，其中所述控制器被配置成无源开关电容器电压平衡。
438.如权利要求424所述的VHF开关功率变换器，其中所述VHF开关功率变换器操作高于5MHz。
439.如权利要求424所述的VHF开关功率变换器，其中供电所述基于LED的灯不需要使用电解电容器。
440.一种供电LED的方法，其包括：
用至少一个VHF开关电池接收AC线输入信号；
在超过5MHz的频率下操作所述电池以提供适合于供电LED的DC输出；
从所述至少一个VHF开关电池接收输出以提供组合输出；以及
将所述组合输出递送到LED。
441.如权利要求440所述的方法，其中所述至少一个电池中的每个可单独控制。
442.如权利要求440所述的方法，其中用并行输出布置所述至少一个VHF开关电池的部分。
443.如权利要求440所述的方法，其进一步包括促进配置所述至少一个VHF开关电池的并行输出组合的输出级。
444.如权利要求440所述的方法，其中所述至少一个VHF开关电池包括一个或多个开关电容器。
445.如权利要求440所述的方法，其中所述至少一个VHF开关电池包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
446.如权利要求445所述的方法，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
447.一种叠层电池软开关功率变换器，其包括：
多个叠层电池，其被柔性连接以接收AC输入信号和提供适合于供电LED的输出；
控制器，其用于配置所述电池和所述柔性连接以接收所述输入符号；以及
输出级，其用于从所述多个叠层电池的部分中的每个接收输出和用于将组合的DC输出递送到LED。
448.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述多个叠层电池中的每个可单独控制。
449.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其中用并行输出布置所述多个叠层电池的部分。
450.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其进一步包括促进配置所述多个叠层电池的并行输出组合的输出级。
451.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述多个叠层电池包括一个或多个开关电容器。
452.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述多个叠层电池包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
453.如权利要求452所述的叠层电池软开关功率变换器，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
454.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述控制器软切换至少一个电池。
455.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述控制器操作至少一个电池的至少一个电池旁路功能。
456.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述控制器保持变换器效率高于最低效率阈值。
457.如权利要求456所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
458.如权利要求456所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
459.如权利要求456所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
460.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述控制器被配置成无源开关电容器电压平衡.。
461.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其中供电所述基于LED的灯包括控制所述叠层电池中的至少一个电池的操作。
462.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其中所述控制器被配置成激活和绕过至少一个叠层电池中的一个。
463.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其中供电包括脉冲宽度调制所述叠层电池中的至少一个电池。
464.如权利要求447所述的叠层电池软开关功率变换器，其中供电包括功率因数校正。
465.一种方法，其包括：
接收施加于多个串联叠层甚高频功率变换器电池的输入电压信号，所述多个串联叠层甚高频功率变换器电池用于产生输出电压或电流；
确定输出电流；以及
通过脉冲宽度调制控制所述多个串联叠层高频功率变换器电池的部分以控制所述输出电流。
466.如权利要求465所述的方法，其中所述多个串联叠层甚高频功率变换器电池中的每个可单独控制。
467.如权利要求465所述的方法，其中用并行输出布置所述多个串联叠层甚高频功率变换器电池的部分。
468.如权利要求465所述的方法，其进一步包括促进配置所述多个串联叠层甚高频功率变换器电池的并行输出组合的输出级。
469.如权利要求465所述的方法，其中所述多个串联叠层甚高频功率变换器电池中的至少一个包括一个或多个开关电容器。
470.如权利要求465所述的方法，其中所述多个串联叠层甚高频功率变换器电池中的至少一个包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
471.如权利要求470所述的方法，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
472.如权利要求465所述的方法，其中控制所述多个串联叠层甚高频功率变换器电池包括软切换所述多个串联叠层甚高频功率变换器电池。
473.如权利要求465所述的方法，其中控制所述多个串联叠层甚高频功率变换器电池包括操作所述多个串联叠层甚高频功率变换器电池的至少一个电池旁路功能。
474.如权利要求465所述的方法，其中控制所述多个串联叠层甚高频功率变换器电池包括保持变换器效率高于最低效率阈值。
475.如权利要求474所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
476.如权利要求474所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
477.如权利要求474所述的方法，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
478.如权利要求465所述的方法，其中控制所述多个串联叠层甚高频功率变换器电池包括无源开关电容器电压平衡。
479.一种***，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供高隔离AC-DC功率变换，所述***包括：
电池，其被安置以接收AC输入信号和提供DC输出；
控制器，其用于配置所述电池以接收所述输入信号；以及
输出级，其用于从所述电池接收输出和用于将隔离的输出递送到负载。
480.如权利要求479所述的***，其中所述控制器促进软切换所述电池。
481.如权利要求479所述的***，其中所述控制器操作所述电池的电池旁路功能。
482.如权利要求479所述的***，其中所述控制器保持变换器效率高于最低效率阈值。
483.如权利要求482所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
484.如权利要求482所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
485.如权利要求482所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
486.如权利要求479所述的***，其中所述控制器被配置成无源开关电容器电压平衡。
487.如权利要求479所述的***，其中不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒包括小于4050立方毫米的立方体积。
488.一种***，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供高隔离AC-DC功率变换，所述***包括：
软开关电池，其被安置以接收AC输入信号和提供DC输出；
VHF控制器，其用于配置所述软开关电池以接收所述输入信号；以及
变压器级，其用于从所述软开关电池接收输出和用于将隔离的输出递送到负载。
489.如权利要求488所述的***，其中所述VHF控制器促进软切换所述软开关电池。
490.如权利要求488所述的***，其中所述VHF速度控制器操作所述电池的软开关电池旁路功能。
491.如权利要求488所述的***，其中所述VHF速度控制器保持变换器效率高于最低效率阈值。
492.如权利要求491所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
493.如权利要求491所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
494.如权利要求491所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
495.如权利要求488所述的***，其中所述VHF速度控制器被配置成无源开关电容器电压平衡。
496.一种***，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供高隔离AC-DC功率变换，所述***包括：
多个软开关电池，其被柔性连接以串联接收输入信号和提供输出；
控制器，其用于配置所述多个软开关电池和所述柔性连接以接收所述输入信号；以及
变压器级，其用于从所述多个软开关电池的部分接收输出和用于将组合的隔离输出递送到负载。
497.如权利要求496所述的***，其中所述多个软开关电池中的每个可单独控制。
498.如权利要求496所述的***，其中用并行输出布置所述多个软开关电池的部分。
499.如权利要求496所述的***，其进一步包括促进配置所述多个软开关电池的并行输出组合的输出级。
500.如权利要求496所述的***，其中所述多个软开关电池包括一个或多个开关电容器。
501.如权利要求496所述的***，其中所述多个软开关电池包括至少一个开关电容器和DC/DC调节变换器。
502.如权利要求501所述的***，其中与所述至少一个开关电容器串联安置所述DC/DC调节变换器。
503.如权利要求496所述的***，其中所述控制器促进软切换所述软开关电池。
504.如权利要求496所述的***，其中所述控制器促进操作所述电池的软开关电池旁路功能。
505.如权利要求496所述的***，其中所述控制器促进保持变换器效率高于最低效率阈值。
506.如权利要求505所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
507.如权利要求505所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
508.如权利要求505所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
509.如权利要求496所述的***，其中所述控制器被配置成无源开关电容器电压平衡。
510.如权利要求496所述的***，其中不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒包括小于4050立方毫米的立方体积。
511.一种功率变换器，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供DC输出，所述DC输出包括来自AC电源的任意小的纹波，所述功率变换器包括：
电池，其被安置以接收输入信号和提供输出；
控制器，其用于控制所述电池将所述输入信号变换为包括任意小的纹波的输出；以及
反馈路径，其用于将所述输出的表示提供到所述控制器以促进提供所述任意小的纹波。
512.如权利要求511所述的***，其中所述控制器促进软切换所述电池。
513.如权利要求511所述的***，其中所述控制器促进操作所述电池的电池旁路功能。
514.如权利要求511所述的***，其中所述控制器促进保持变换器效率高于最低效率阈值。
515.如权利要求514所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
516.如权利要求514所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
517.如权利要求514所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
518.如权利要求511所述的***，其中所述控制器被配置成无源开关电容器电压平衡。
519.如权利要求511所述的***，其中不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒包括小于4050立方毫米的立方体积。
520.一种VHF功率变换器，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供DC输出，所述DC输出包括来自AC电源的任意小的纹波，所述VHF功率变换器包括：
软开关电池，其被安置以接收输入信号和提供输出；
VHF频率控制器，其用于控制所述电池将所述输入信号变换为包括任意小的纹波的输出；以及
反馈路径，其用于将所述输出的表示提供到所述控制器以促进提供所述任意小的纹波。
521.如权利要求520所述的***，其中所述控制器促进软切换所述电池。
522.如权利要求520所述的***，其中所述控制器操作所述电池的电池旁路功能。
523.如权利要求520所述的***，其中所述控制器保持变换器效率高于最低效率阈值。
524.如权利要求523所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
525.如权利要求523所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
526.如权利要求523所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
527.如权利要求520所述的***，其中所述控制器被配置成无源开关电容器电压平衡。
528.如权利要求520所述的VHF功率变换器，其中不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒包括小于4050立方毫米的立方体积。
529.一种高效率VHF功率变换器，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供来自AC电源的至少二瓦特DC输出功率，所述高效率VHF功率变换器包括：
软开关电池，其被安置在所述变换器中以接收输入信号和提供输出；以及
VHF频率控制器，其用于控制所述电池从所述输入信号产生至少二瓦特功率并具有至少百分之七十变换效率。
530.如权利要求529所述的***，其中所述控制器促进软切换所述电池。
531.如权利要求529所述的***，其中所述控制器促进操作所述电池的电池旁路功能。
532.如权利要求529所述的***，其中所述控制器促进保持变换器效率高于最低效率阈值。
533.如权利要求532所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
534.如权利要求532所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
535.如权利要求532所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
536.如权利要求529所述的***，其中所述控制器被配置成无源开关电容器电压平衡.。
537.如权利要求529所述的高效率VHF功率变换器，其中不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒包括小于4050立方毫米的立方体积。
538.一种高效率VHF功率变换器，其用于在不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒内提供来自AC电源的至少二瓦特DC输出功率，所述高效率VHF功率变换器包括：
软开关电池，其被安置在所述变换器中以接收输入信号和提供输出；以及
VHF频率控制器，其用于控制所述电池从所述输入信号产生至少二瓦特功率并具有至少百分之七十五变换效率。
539.如权利要求538所述的***，其中所述控制器促进软切换所述电池。
540.如权利要求538所述的***，其中所述控制器促进操作所述电池的电池旁路功能。
541.如权利要求538所述的***，其中所述控制器促进保持变换器效率高于最低效率阈值。
542.如权利要求541所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十。
543.如权利要求541所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之七十五。
544.如权利要求541所述的***，其中所述最低效率阈值为百分之八十。
545.如权利要求538所述的***，其中所述控制器被配置成无源开关电容器电压平衡。
546.如权利要求538所述的高效率VHF功率变换器，其中不大于五个美国四分之一元硬币的包围盒包括小于4050立方毫米的立方体积。
547.一种高效率VHF功率变换器，其用于在不大于三个美国四分之一元硬币的包围盒内提供至少五十瓦特DC输出功率，所述高效率VHF功率变换器包括：
多个串联叠层软开关电池，其被安置在所述变换器中以接收输入信号和将至少五十瓦特功率提供到输出；以及
VHF频率控制器，其用于控制所述多个电池从所述输入信号产生所述至少五十瓦特功率。
548.如权利要求547所述的高效率VHF功率变换器，其中不大于三个美国四分之一元硬币的包围盒包括小于2430立方毫米的立方体积。
549.一种高效率VHF功率变换器，其用于在不大于一个美国四分之一元硬币的包围盒内提供至少十五瓦特输出功率，所述高效率VHF功率变换器包括：
多个串联叠层软开关电池，其被安置在所述变换器中以接收输入信号和将至少十五瓦特功率提供到输出；以及
VHF频率控制器，其用于控制所述多个电池从所述输入信号产生所述至少十五瓦特功率。
550.如权利要求549所述的高效率VHF功率变换器，其中不大于一个美国四分之一元硬币的包围盒包括小于810立方毫米的立方体积。
551.如权利要求156所述的方法，其中所述反馈是输出电压的测量
552.一种方法，其包括：
接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号，所述功率变换器电池用于从所述不同输入产生输出；
确定输入电压的平均值；以及
基于所述确定的平均值同步控制所述串联叠层高频功率变换器电池从所述不同的输入电压产生所述输出。
553.一种方法，其包括：
接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号，所述功率变换器电池用于从所述不同输入产生输出；
确定输入电流的平均值；以及
基于所述确定的平均值同步控制所述串联叠层高频功率变换器电池从所述不同的输入电压产生所述输出。
554.一种方法，其包括：
接收施加于多个串联叠层高频功率变换器电池的不同的输入电压信号，所述功率变换器电池用于从所述不同输入产生输出；
确定输出电流的平均值；以及
基于所述确定的平均值同步控制所述串联叠层高频功率变换器电池从所述不同的输入电压产生所述输出。
555.一种控制叠层电池VHF功率变换器的方法，其包括：
传感所述变换器的电压输入；
基于所述传感的输入电压调整至少一个叠层电池的旁路功能；
传感输入电流；
传感输出电流；以及
至少部分地基于所述传感的输入电流和所述传感的输出电流中的一个，调整至少一个叠层电池的操作以控制所述输入电流和所述输出电流。
556.一种控制叠层电池VHF功率变换器的方法，其包括：
传感所述变换器的电压输入；
基于所述传感的输入电压调整至少一个叠层电池的旁路功能；
传感输入电流；
传感输出电压和输出电流中的至少一个；以及
至少部分地基于所述传感的输入电压、所述传感的输入电流、所述输出电压和所述传感的输出电流中的一个，调整至少一个叠层电池的操作以控制至少一个其他叠层电池的所述输入电压。
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