CN213693465U - 电源、升压/功率转换器及具有pfc的电源和功率转换器 - Google Patents

电源、升压/功率转换器及具有pfc的电源和功率转换器 Download PDF

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Abstract

提供了一种电源、升压/功率转换器及具有PFC的电源和功率转换器。电源包括被配置为向第二级功率转换器提供能量的第一级电容器。能量传递元件耦合到第一级电容器。储存电容器耦合到能量传递元件。储存电容器被配置为从能量传递元件接收电荷。功率开关被配置为控制能量从电源的输入到第一级电容器的传递。控制器耦合到功率开关，控制器被配置为响应于电源的输入下降到阈值电压以下而生成保持信号。充电电路包括被配置为由保持信号控制的第一开关和第二开关。第一开关将储存电容器耦合到能量传递元件的输入。第二开关被配置为将储存电容器自从能量传递元件接收电荷解耦。通过此方案，可为电源实现更小体积或更期望的封装配置，并且保证所需保持时间。

Description

电源、升压/功率转换器及具有PFC的电源和功率转换器
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2019年11月15日提交的第62/935,858号美国临时申请的优先权，该美国临时申请的内容通过引用全部并入本文。
技术领域
本实用新型总体上涉及功率转换器，并且更具体地涉及用于响应于保持(hold-up)状况而提供替代输入功率的功率转换器。
背景技术
电子设备(诸如，蜂窝电话、平板计算机、膝上型计算机等)使用电力运行。由于开关模式电源(power supply)效率高、体积小、重量轻，因此它们通常被用来为现今的许多电子设备供电。常规的壁式插座提供高压交流电。在开关电源中，通过能量传递元件由开关模式功率转换器转换高压交流(ac)输入，以向负载提供良好调节的直流(dc)输出。在运行中，接通和关断开关以通过改变占空比(通常是开关的导通时间与总开关周期的比值)、改变开关频率或改变开关模式功率转换器中的开关的每单位时间的导通/断开脉冲的数目来提供期望的输出。
电源可以接收ac输入并且提供dc调节输出。电源可以包括第一级功率转换器和第二级功率转换器。该第一级转换器接收ac输入并且生成dc输出，该dc输出存储在第一级电容器上，该第一级电容器被用作到该第二级转换器的输入以生成该dc调节输出。如果ac线路信号丢失(dropout)——这可以在去除ac输入时发生，ac输入下降至0V ac。然后，该第一级功率转换器不能够补充存储在该第一级电容器上的能量，这允许该电容器上的电压下降，直到它变得太低而使该第二级功率转换器无法提供dc调节输出为止。在一些设计中，电源必须保证在ac输入中断或丢失之后的给定量的时间内的输出调节，该给定量的时间被称为保持时间。
实用新型内容
本实用新型提供了至少以下解决方案。
1.一种电源，包括：
第一级电容器，所述第一级电容器被配置为向第二级功率转换器提供能量；
能量传递元件，所述能量传递元件耦合到所述第一级电容器；
储存电容器，所述储存电容器耦合到所述能量传递元件，所述储存电容器被配置为从所述能量传递元件接收电荷；
功率开关，所述功率开关被配置为控制能量从所述电源的输入到所述第一级电容器的传递；
控制器，所述控制器耦合到所述功率开关，所述控制器被配置为响应于所述电源的输入下降到阈值电压以下而生成保持信号；和
充电电路，所述充电电路包括：
第一开关，所述第一开关被配置为响应于所述保持信号而提供所述储存电容器到所述能量传递元件的输入的耦合；和
第二开关，所述第二开关耦合到所述能量传递元件的分接头绕组，所述第二开关被配置为响应于所述保持信号而将所述储存电容器自从所述能量传递元件接收电荷解耦。
2.根据解决方案1所述的电源，其中所述储存电容器的一端耦合到第一二极管的阳极，并且所述第一二极管的阴极耦合到所述第一级电容器。
3.根据解决方案1所述的电源，所述电源还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路耦合到所述能量传递元件，所述浪涌控制电路被配置为给所述储存电容器充电。
4.根据解决方案1所述的电源，所述充电电路还包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路被配置为响应于来自所述控制器的所述保持信号而控制所述第一开关。
5.根据解决方案3所述的电源，所述浪涌控制电路包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路被配置为响应于来自所述控制器的充电信号而控制所述第二开关。
6.根据解决方案4所述的电源，所述第一电平移位电路包括：
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述控制器的所述保持信号；
通信链路，所述通信链路耦合到所述低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为响应于所述保持信号而通过所述通信链路进行通信；和
高侧驱动器，所述高侧驱动器耦合到所述通信链路，所述高侧驱动器被配置为控制所述第一开关。
7.根据解决方案5所述的电源，所述第二电平移位电路包括：
第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述控制器的所述充电信号；
第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为响应于所述充电信号而通过所述第二通信链路进行通信；和
第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器耦合到所述第二通信链路，所述第二高侧驱动器被配置为控制所述第二开关。
8.根据解决方案7所述的电源，所述第二电平移位电路被配置为控制所述第二开关以为所述储存电容器提供浪涌电流控制。
9.根据解决方案1所述的电源，所述储存电容器耦合到所述能量传递元件的分接头，所述储存电容器被配置为通过所述能量传递元件被充电到比所述第一级电容器的电压低的电压。
10.根据解决方案9所述的电源，其中所述储存电容器的电压由所述能量传递元件的所述分接头相对于耦合到所述第一级电容器的所述能量传递元件的输出的匝数比限定。
11.根据解决方案1所述的电源，其中所述储存电容器经由第二二极管并联耦合到所述第一级电容器。
12.根据解决方案1所述的电源，所述储存电容器被配置为被充电到比所述第一级电容器的电压高的电压。
13.根据解决方案6所述的电源，所述电源还包括耦合到所述能量传递元件的输入的另外的电容器，所述能量传递元件被配置为给所述另外的电容器充电以为所述第一电平移位电路提供偏置电压。
14.一种升压转换器，包括：
电感器，所述电感器被配置为将能量从所述升压转换器的输入传递到所述升压转换器的输出；
升压转换器控制器，所述升压转换器控制器被配置为控制能量从所述升压转换器的输入到所述升压转换器的输出的传递，所述升压转换器控制器还被配置为接收表示所述升压转换器的输入电压的输入电压感测信号；
第一开关，所述第一开关耦合到所述电感器；
第二开关，所述第二开关耦合到所述第一开关；和
储存电容器，所述储存电容器耦合到所述第一开关，当所述第二开关导通并且所述第一开关断开时，所述储存电容器耦合到所述升压转换器的输入。
15.根据解决方案14所述的升压转换器，所述升压转换器控制器被配置为响应于由所述输入电压感测信号确定的保持状况而生成保持信号。
16.根据解决方案15所述的升压转换器，所述升压转换器还包括充电电路，所述充电电路被配置为响应于所述保持信号而控制所述第一开关和所述第二开关。
17.根据解决方案15所述的升压转换器，所述升压转换器还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路被配置为响应于来自所述升压转换器控制器的充电信号而控制所述第一开关以限制所述储存电容器的浪涌电流。
18.根据解决方案16所述的升压转换器，所述充电电路还包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路包括：
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述升压转换器控制器的所述保持信号；
高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置为响应于由所述低侧驱动器接收的所述保持信号而控制所述第二开关；和
通信链路，所述通信链路耦合到所述高侧驱动器和所述低侧驱动器。
19.根据解决方案17所述的升压转换器，所述浪涌控制电路还包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路包括：
第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述升压转换器控制器的所述充电信号；
第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器被配置为响应于由所述第二低侧驱动器接收的所述充电信号而控制所述第一开关；和
第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二高侧驱动器和所述第二低侧驱动器。
20.根据解决方案18所述的升压转换器，其中所述通信链路包括在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的磁耦合。
21.根据解决方案18所述的升压转换器，其中所述通信链路包括在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的光耦合。
22.根据解决方案18所述的升压转换器，其中所述通信链路包括在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的电容耦合。
23.根据解决方案18所述的升压转换器，其中所述通信链路包括耦合在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的高压MOSFET的直接耦合。
24.一种具有功率因数校正即PFC的电源，包括：
第一电容器，所述第一电容器耦合在电感器和第二级功率转换器之间，所述第一电容器被配置为由所述电感器充电；
第二电容器，所述第二电容器耦合到所述电感器，所述第二电容器被配置为由所述电感器充电以维持保持能量；
PFC控制器，所述PFC控制器被配置为控制功率开关以将能量从所述电感器传递到所述第二级功率转换器，所述PFC控制器还被配置为响应于检测到AC线路信号丢失而生成保持信号；和
充电电路，所述充电电路被配置为响应于所述保持信号而控制第一开关，所述第一开关被配置为将所述第二电容器耦合到所述电感器。
25.根据解决方案24所述的电源，所述电源还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路耦合到所述电感器，所述浪涌控制电路被配置为控制第二开关，所述第二开关提供浪涌电流控制以给所述第二电容器充电。
26.根据解决方案25所述的电源，所述浪涌控制电路经由所述第二开关耦合到所述电感器的分接头。
27.根据解决方案26所述的电源，其中所述第二电容器被充电到比所述第一电容器的电压低的输出电压。
28.根据解决方案26所述的电源，所述第二电容器被充电到比所述第一电容器的电压高的电压。
29.根据解决方案24所述的电源，其中所述充电电路包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路包括：
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述PFC控制器的所述保持信号；
高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置为响应于由所述低侧驱动器接收的所述保持信号而控制所述第一开关；和
通信链路，所述通信链路耦合到所述高侧驱动器和所述低侧驱动器。
30.根据解决方案25所述的电源，其中所述浪涌控制电路包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路包括：
第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述PFC控制器的充电信号；
第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器被配置为响应于由所述第二低侧驱动器接收的所述充电信号而控制所述第二开关；和
第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二高侧驱动器和所述第二低侧驱动器。
31.根据解决方案25所述的电源，所述第二电容器经由二极管并联耦合到所述第一电容器。
32.根据解决方案24所述的电源，所述PFC控制器被配置为接收输入电压感测信号以检测所述AC线路信号丢失。
33.根据解决方案24所述的电源，其中所述第二电容器的等效串联电阻即ESR大于所述第一电容器的ESR。
34.一种功率转换器，包括：
第一级电容器，所述第一级电容器被配置为向第二级转换器提供能量；
能量传递元件，所述能量传递元件耦合到所述第一级电容器；
储存电容器，所述储存电容器耦合到所述能量传递元件，所述储存电容器被配置为从所述能量传递元件接收电荷；
功率开关，所述功率开关被配置为控制能量从所述功率转换器的输入到所述第一级电容器的传递；
控制器，所述控制器耦合到所述功率开关，所述控制器被配置为响应于所述功率转换器的输入下降到阈值电压以下而生成保持信号；和
充电电路，所述充电电路包括被配置为由所述保持信号控制的第一开关，所述第一开关还被配置为提供所述储存电容器到所述能量传递元件的输入的耦合。
35.根据解决方案34所述的功率转换器，所述功率转换器还包括所述能量传递元件的分接头绕组，所述分接头绕组耦合到第一二极管。
36.根据解决方案35所述的功率转换器，其中所述储存电容器的一端耦合到第四二极管的阳极，并且所述第四二极管的阴极耦合到所述第一级电容器。
37.根据解决方案34所述的功率转换器，所述功率转换器还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路耦合到所述能量传递元件，所述浪涌控制电路被配置为给所述储存电容器充电。
38.根据解决方案34所述的功率转换器，所述充电电路还包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路被配置为响应于来自所述控制器的所述保持信号而控制所述第一开关。
39.根据解决方案37所述的功率转换器，所述浪涌控制电路包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路被配置为响应于来自所述控制器的充电信号而控制第二开关。
40.根据解决方案38所述的功率转换器，所述第一电平移位电路包括：
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述控制器的所述保持信号；
通信链路，所述通信链路耦合到所述低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为响应于所述保持信号而通过所述通信链路进行通信；和
高侧驱动器，所述高侧驱动器耦合到所述通信链路，所述高侧驱动器被配置为控制所述第一开关。
41.根据解决方案39所述的功率转换器，所述第二电平移位电路包括：
第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述控制器的所述充电信号；
第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为响应于所述充电信号而通过所述第二通信链路进行通信；和
第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器耦合到所述第二通信链路，所述第二高侧驱动器被配置为控制所述第二开关。
42.根据解决方案41所述的功率转换器，所述第二电平移位电路被配置为控制所述第二开关以为所述储存电容器提供浪涌电流控制。
43.根据解决方案34所述的功率转换器，所述储存电容器耦合到所述能量传递元件的分接头，所述储存电容器被配置为通过所述能量传递元件被充电到比所述第一级电容器的电压低的电压。
44.根据解决方案43所述的功率转换器，其中所述储存电容器的电压由所述能量传递元件的所述分接头相对于耦合到所述第一级电容器的所述能量传递元件的输出的匝数比限定。
45.根据解决方案34所述的功率转换器，其中所述储存电容器经由二极管并联耦合到所述第一级电容器。
46.根据解决方案34所述的功率转换器，所述储存电容器被配置为被充电到比所述第一级电容器的电压高的电压。
47.根据解决方案40所述的功率转换器，所述功率转换器还包括耦合到所述能量传递元件的输入的另外的电容器，所述能量传递元件被配置为给所述另外的电容器充电以为所述第一电平移位电路提供偏置电压。
48.一种升压转换器，包括：
电感器，所述电感器被配置为将能量从所述升压转换器的输入传递到所述升压转换器的输出；
升压转换器控制器，所述升压转换器控制器被配置为控制能量从所述升压转换器的输入到所述升压转换器的输出的传递，所述升压转换器控制器还被配置为接收表示所述升压转换器的输入电压的输入电压感测信号；
第一二极管，所述第一二极管耦合到所述电感器；
储存电容器，所述储存电容器耦合到所述第一二极管；和
第一开关，所述开关耦合到所述储存电容器，当所述第一开关导通时，所述储存电容器耦合到所述升压转换器的输入。
49.根据解决方案48所述的升压转换器，所述升压转换器控制器被配置为响应于由所述输入电压感测信号确定的保持状况而生成保持信号。
50.根据解决方案49所述的升压转换器，所述升压转换器还包括充电电路，所述充电电路被配置为响应于所述保持信号而控制所述第一开关。
51.根据解决方案49所述的升压转换器，所述升压转换器还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路被配置为响应于来自所述升压转换器控制器的充电信号而控制第二开关以限制所述储存电容器的浪涌电流。
52.根据解决方案50所述的升压转换器，所述充电电路包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路包括：
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述升压转换器控制器的所述保持信号；
高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置为响应于由所述低侧驱动器接收的所述保持信号而控制所述第一开关；和
通信链路，所述通信链路耦合到所述高侧驱动器和所述低侧驱动器。
53.根据解决方案51所述的升压转换器，所述浪涌控制电路包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路包括：
第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述升压转换器控制器的所述充电信号；
第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器被配置为响应于由所述第二低侧驱动器接收的所述充电信号而控制所述第二开关；和
第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二高侧驱动器和所述第二低侧驱动器。
54.根据解决方案52所述的升压转换器，其中所述通信链路包括在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的磁耦合。
55.根据解决方案52所述的升压转换器，其中所述通信链路是在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的光耦合。
56.根据解决方案52所述的升压转换器，其中所述通信链路是在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的电容耦合。
57.一种具有功率因数校正即PFC的功率转换器，包括：
第一电容器，所述第一电容器耦合在电感器和第二级转换器之间，所述第一电容器被配置为由所述电感器充电；
第二电容器,所述第二电容器耦合到所述电感器，所述第二电容器被配置为由所述电感器充电以维持保持能量；
PFC控制器，所述PFC控制器被配置为控制功率开关以将能量从所述电感器传递到所述第二级转换器，所述PFC控制器还被配置为响应于检测到AC线路信号丢失而生成保持信号；和
充电电路，所述充电电路被配置为响应于所述保持信号而控制第一开关，所述第一开关被配置为将所述第二电容器耦合到所述电感器。
58.根据解决方案57所述的功率转换器，所述功率转换器还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路耦合到所述电感器，所述浪涌控制电路被配置为控制第二开关，所述第二开关提供浪涌电流控制以给所述第二电容器充电。
59.根据解决方案58所述的功率转换器，所述浪涌控制电路经由第一二极管耦合到所述电感器的分接头。
60.根据解决方案59所述的功率转换器，其中所述第二电容器被充电到比所述第一电容器的电压低的输出电压。
61.根据解决方案59所述的功率转换器，所述第二电容器被充电到比所述第一电容器的电压高的电压。
62.根据解决方案57所述的功率转换器，所述充电电路包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路包括：
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述PFC控制器的所述保持信号；
高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置为响应于由所述低侧驱动器接收的所述保持信号而控制所述第一开关；和
通信链路，所述通信链路耦合到所述高侧驱动器和所述低侧驱动器。
63.根据解决方案58所述的功率转换器，其中所述浪涌控制电路包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路包括：
第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述PFC控制器的充电信号；
第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器被配置为响应于由所述第二低侧驱动器接收的所述充电信号而控制所述第二开关；和
第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二高侧驱动器和所述第二低侧驱动器。
64.根据解决方案58所述的功率转换器，所述第二电容器经由二极管并联耦合到所述第一电容器。
65.根据解决方案57所述的功率转换器，所述PFC控制器被配置为接收输入电压感测信号以检测所述AC线路信号丢失。
66.根据解决方案57所述的功率转换器，所述第二电容器的等效串联电阻即ESR大于所述第一电容器的ESR。
附图说明
参考以下附图描述了本实用新型的非限制性和非穷举性实施方案，其中除非另有说明，否则相同的参考数字在所有各个视图中指代相同的部分。
图1例示了根据本公开内容的实施方案的具有充电电路的向第二级功率转换器提供功率的功率转换器的一个实施例。
图2例示了根据本公开内容的实施方案的具有充电电路和浪涌控制电路的功率转换器的一个实施例。
图3A例示了图1和图2的充电电路的一个实施例。
图3B例示了图2的浪涌控制电路的一个实施例。
图4例示了根据本公开内容的实施方案的具有充电电路和浪涌控制电路的向第二级功率转换器提供功率的功率转换器的另一个实施例。
图5例示了根据本公开内容的实施方案的具有充电电路和浪涌控制电路的向第二级功率转换器提供功率的功率转换器的又一个实施例。
图6例示了根据本公开内容的实施方案的向第二级功率转换器提供功率的功率转换器的又一个实施例。
在附图的所有若干视图中，对应的参考字符指示对应的部件。技术人员将理解，附图中的元件是为了简化和清楚而例示的，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的一些元件的尺度可能相对于其他元件被夸大，以帮助改善对本实用新型的各实施方案的理解。此外，通常未描绘在商业上可行的实施方案中有用的或必需的常见但容易理解的元件，以便于较不妨碍对本实用新型的这些各实施方案的查看。
具体实施方式
本文描述了具有储存电容器的电源的实施例，该储存电容器可以在必要时提供替代输入功率源。在以下描述中，阐述了许多具体细节，以提供对本实用新型的透彻理解。然而，对于本领域的普通技术人员将明显的是，不需要采用具体细节来实践本实用新型。在其他情况下，未详细描述众所周知的材料或方法，以避免模糊本实用新型。
贯穿本说明书提及“一个实施方案(one embodiment)”、“一实施方案(anembodiment)”、“一个实施例(one example)”或“一实施例(an example)”意味着，结合该实施方案或实施例描述的具体特征、结构或特性被包括在本实用新型的至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在一个实施方案中”、“在一实施方案中”、“一个实施例”或“一实施例”不一定全指相同的实施方案或实施例。此外，具体特征、结构或特性可以在一个或多个实施方案或实施例中以任何合适的组合和/或子组合进行组合。具体特征、结构或特性可以被包括在集成电路、电子电路、组合逻辑电路或提供所描述的功能的其他合适的部件中。另外，应理解，随此提供的附图用于向本领域的普通技术人员进行解释的目的，并且附图不一定按比例绘制。
对于具有第一级功率转换器和第二级功率转换器的电源，该第一级功率转换器接收ac输入并且生成dc输出，该dc输出存储在第一级电容器上。该第一级电容器被用作到该第二级转换器的输入，以生成dc调节输出。如果ac线路信号丢失——这可以在去除ac输入时发生，则ac输入下降至0V ac。然后，该第一级功率转换器不能够补充存储在该第一级电容器上的能量，这可以导致该电容器上的电压下降，直到它变得太低而使该第二级功率转换器无法提供dc调节输出为止。在一些设计中，电源必须保证在ac输入中断或丢失之后的给定量的时间内的输出调节，该给定量的时间被称为保持时间。该第一级电容器中的能量仅有一部分可用于保持，因为该第二级转换器需要显著大于零的最小运行电压来提供电源的调节输出电压。这样，该第一级电容器可能需要在电气上和在物理上大于期望的，以提供足够的能量来保证所需的保持时间。为了以较小尺寸的第一级电容器保证保持时间内的调节，电源还可以包括储存电容器，该储存电容器最初由第一级功率转换器充电到相对高的dc电压，并且在正常运行期间不被使用。在一些设计中，该储存电容器的额定电压与持久地耦合到该第二级功率转换器的输入的第一级电容器相同。此外，该第一级电容器的等效串联电阻(ESR)可以大于该储存电容器的ESR。当发生ac线路信号丢失时，该储存电容器被用作到该第一级功率转换器的输入。在另一个实施例中，当该第二级功率转换器的输入下降到阈值电压以下时，该储存电容器可以连接到该第二级功率转换器的输入。
如下文将讨论的，通过将ac线路信号丢失之后的能量存储所需的电容分配到具有不同额定电压的单独的电容器中可以为电源实现更小体积或更期望的封装配置，并且仍然维持足够的能量存储以保证多级功率转换器的ac线路信号丢失之后的保持时间。
为了例示，图1是具有充电电路的向第二级转换器提供功率的功率转换器。在图1的实施例中，功率转换器100是升压转换器。在其他实施例中，功率转换器100可以是具有功率因数校正(PFC)的升压转换器。功率转换器100包括被配置为接收ac输入电压VAC 102的桥式整流器104。桥式整流器104被配置为生成整流电压VIN 105。当功率开关124闭合时，能量传递元件110将能量存储在其磁场中。在图1的实施例中，能量传递元件110是电感器。当功率开关124断开时，能量经由输出整流器126从能量传递元件110传递到第一级电容器CO128。输出整流器126被例示为二极管，该二极管将来自能量传递元件110的ac电流输出转换为dc输出。第一级电容器CO 128向第二级功率转换器130提供调节功率。在其他实施例中，第一级电容器CO 128可以被称为第一电容器。
图1还包括储存电容器CRES 116、控制器120和充电电路134。在其他实施例中，储存电容器CRES 116可以被称为第二电容器。通常，储存电容器CRES 116最初由升压转换器充电到相对高的dc电压，并且在正常运行期间不被使用，并且当发生ac线路信号丢失时被用作到该升压转换器的输入。储存电容器CRES 116通过开关112耦合到能量传递元件110。开关112的一端耦合到能量传递元件110的分接头绕组，并且开关112的另一端耦合到储存电容器CRES 116。储存电容器CRES116的一端耦合到二极管114，并且储存电容器CRES 116的另一端耦合到输入回线(input return)132。储存电容器CRES 116被配置为在开关112闭合时通过能量传递元件110的分接头绕组充电。保持信号UD1 122的逻辑低通过反相器103转变为逻辑高，这使开关112闭合。
能量传递元件110的分接头绕组可以被限定为该能量传递元件的一部分，使得生成一电压，该电压是比能量传递元件110的输出低的电压。例如，能量传递元件110的输入被称为端子1，并且能量传递元件110的输出被称为端子2。在分接头绕组A处，在A与端子1之间生成电压VA 111。在分接头绕组B处，在B与端子2之间生成电压VB 113。储存电容器CRES 116被充电到的电压可以由能量传递元件110相对于耦合到第一级电容器CO 128的能量传递元件110的输出的匝数比来限定。对于能量传递元件110，分接头绕组B的匝数大于分接头绕组A的匝数。在图1的实施例中，储存电容器CRES 116可以被配置为充电到比该第一级电容器的来自能量传递元件110的电压低的电压。储存电容器CRES 116在开关112闭合时最初通过分接头绕组B充电到相对高的dc电压，并且在正常运行期间不被使用，并且在发生ac线路信号丢失时被用作到该升压转换器的输入。
控制器120被配置为控制功率开关124以控制能量从功率转换器100的输入到第一级电容器CO 128的传递。此外，控制器120被配置为通过电阻器118接收表示整流电压VIN105的输入电压感测信号107，以确定是否已经发生诸如ac线路信号丢失的保持状况。控制器120被配置为响应于检测到ac线路信号丢失而生成保持信号UD1 122。在另一个实施例中，控制器120可以被配置为响应于功率转换器100的输入下降到阈值电压以下而生成保持信号UD1 122。在另一个实施例中，控制器120可以被称为升压转换器控制器。在又一个实施例中，控制器120可以被称为功率因数校正(PFC)控制器。
如果已经发生检测到ac线路信号丢失，则充电电路134被配置为从控制器120接收保持信号UD1 122以控制开关112和136。保持信号UD1 122的逻辑高被配置为经由反相器103关断开关112。开关136被配置为响应于保持信号UD1 122将储存电容器CRES 116耦合到能量传递元件110的输入。因此，储存电容器CRES 116为所需的保持能量时间提供保持能量。充电电路134包括第一电平移位电路138。保持信号UD1 122可以是将不能够直接接通开关136的低电压信号。第一电平移位电路138被配置为接收通过具有电压VA 111的分接头绕组A、电容器106和二极管108生成的偏置电压VBH 137，以提供充足的电压来驱动开关136。在一个实施方案中，通过由充电电路134或控制器120生成的信号可以关断开关112。
图2例示了具有充电电路和浪涌控制电路的功率转换器的一个实施例。应理解，图2中所例示的信号可以是上文在图1中例示或描述的对应的信号的实施例，并且下文提到的类似地命名和编号的信号与上文所描述的信号类似地被耦合和起作用。
图2还包括浪涌控制电路242，该浪涌控制电路242被配置为在给储存电容器CRES216充电时通过提供浪涌电流控制来限制浪涌电流。浪涌控制电路242可以替换诸如负温度系数(NTC)电阻器和传统上用来限制浪涌电流的并联继电器的部件。浪涌控制电路242包括第二电平移位电路246和开关244。控制器220被配置为生成充电信号UD2250以控制开关244。充电信号UD2 250可以是将不能够直接接通开关244的低电压信号。第二电平移位电路246被配置为接收由第一级电容器228和电阻器248生成的第二偏置电压VBH2 239以驱动开关244。应认识到，此第二偏置电压可以从由其他装置(诸如来自能量传递元件210的辅助绕组或来自第二级转换器230的辅助输出)生成的偏置电源(bias supply)得到，以向浪涌控制电路242提供功率。这样，当给储存电容器CRES 216充电时，可以通过开关244减小浪涌电流。
在运行中，控制器220可以生成到浪涌控制电路242的充电信号UD2 250，以给储存电容器CRES 216充电。浪涌控制电路242被配置为响应于充电信号UD2 250而控制开关244。如果通过控制器220通过输入电压感测207检测到ac线路信号丢失，则控制器220被配置为生成保持信号UD1 222。充电电路234被配置为响应于保持信号UD1 222而闭合开关236。当开关236闭合时，储存电容器CRES 216通过二极管214耦合到能量传递元件210的输入。储存电容器CRES 216为所需的保持能量时间提供保持能量。在一个实施方案中，充电信号UD2 250还用来将保持信号传达到浪涌控制电路242，使得在保持时段期间开关244断开，而开关236闭合。在未示出的另一个实施方案中，保持信号UD1222可以耦合到浪涌控制电路242，以确保在保持时段期间开关244断开，而开关236闭合。
图3A例示了图1和图2的充电电路的一个实施例。应理解，图3A中所例示的信号可以是上文在图1和图2中例示或描述的对应的信号的实施例，并且下文提到的类似地命名和编号的信号与上文所描述的信号类似地被耦合和起作用。图3A包括充电电路334，该充电电路334被配置为响应于保持信号UD1 322而控制开关336。
充电电路334包括第一电平移位电路338。第一电平移位电路338包括低侧驱动器352和高侧驱动器356。在运行中，低侧驱动器352被配置为接收来自控制器的保持信号UD1322。低侧驱动器352响应于保持信号UD1 322而通过通信链路354与高侧驱动器356通信。在一个实施例中，通信链路354可以包括在高侧驱动器356和低侧驱动器352之间的磁耦合。在另一个实施例中，通信链路354可以包括在高侧驱动器356和低侧驱动器352之间的光耦合。在又一个实施例中，通信链路354可以包括在高侧驱动器356和低侧驱动器352之间的电容耦合。在又一个实施例中，通信链路354可以包括使用例如耦合在高侧驱动器356和低侧驱动器352之间的高压MOSFET的直接耦合。高侧驱动器356被配置为接收偏置电压VBH 337，该偏置电压VBH 337用来控制开关336，以用于当发生ac线路信号丢失状况时将储存电容器耦合到能量传递元件的输入。
图3B例示了图2中所示出的浪涌电路的一个实施例。应理解，图3B中所例示的信号可以是上文在图1和图2中例示或描述的对应的信号的实施例，并且下文提到的类似地命名和编号的信号与上文所描述的信号类似地被耦合和起作用。图3B包括浪涌控制电路342，该浪涌控制电路342被配置为响应于充电信号UD2 350而控制开关344。
浪涌控制电路342包括第二电平移位电路346。第二电平移位电路346包括低侧驱动器358和高侧驱动器362。在运行中，低侧驱动器358被配置为接收来自控制器的充电信号UD2 350。低侧驱动器358响应于充电信号UD2 350而通过通信链路360与高侧驱动器362通信。在一个实施例中，通信链路360可以包括在高侧驱动器362和低侧驱动器358之间的磁耦合。在另一个实施例中，通信链路360可以包括在高侧驱动器362和低侧驱动器358之间的光耦合。在又一个实施例中，通信链路360可以包括在高侧驱动器362和低侧驱动器358之间的电容耦合。在又一个实施例中，通信链路360可以包括使用例如耦合在高侧驱动器362和低侧驱动器358之间的高压MOSFET的直接耦合。高侧驱动器362被配置为接收偏置电压VBH339，该偏置电压VBH 339用来在给储存电容器充电时控制开关344以限制浪涌电流。
图4例示了具有由控制器控制的充电电路和浪涌控制电路的功率转换器的另一个实施例。应理解，图4中所例示的信号可以是上文在图1-图3B中例示或描述的对应的信号的实施例，并且下文提到的类似地命名和编号的信号与上文所描述的信号类似地被耦合和起作用。
在图4中，功率转换器400的运行与先前的图中所描述的基本相同。在此实施例中，储存电容器CRES 416经由第四二极管440并联耦合到第一级电容器CO 428以减小输出纹波。储存电容器CRES 416的一端耦合到第四二极管440的阳极，并且第四二极管440的阴极耦合到第一级电容器CO 428。控制开关444以确保储存电容器CRES 416被箝位到第一级电容器CO428以下的电压。
图5例示了具有由控制器控制的充电电路和浪涌控制电路的功率转换器的另一个实施例。应理解，图5中所例示的信号可以是上文在图1-图4中例示或描述的对应的信号的实施例，并且下文提到的类似地命名和编号的信号与上文所描述的信号类似地被耦合和起作用。
在图5中，功率转换器500的运行与先前的图中所描述的基本相同。在此实施例中，储存电容器CRES 516被配置为由能量传递元件510被充电到比第一级电容器CO 528的电压高的电压。换句话说，第一级电容器CO 528被充电到比储存电容器CRES 516小的输出电压。在一个实施例中，当使用比第一级电容器CO 528的额定电压高的CRES 516的额定电压时，可以使用图5的配置，该配置可以提供储存电容器的更小的物理尺寸的益处。第二偏置电压VBH2 539可以从通过其他装置(诸如来自能量传递元件510的辅助绕组或来自第二级转换器530的辅助输出)生成的偏置电源VBS 549得到，以向浪涌控制电路542提供功率。与先前的图中所提到的相同的益处可以适用于图5。
图6例示了具有由控制器控制的充电电路和浪涌控制电路的功率转换器的另一个实施例。应理解，图6中所例示的信号可以是上文在图1-图5中例示或描述的对应的信号的实施例，并且下文提到的类似地命名和编号的信号与上文所描述的信号类似地被耦合和起作用。
在图6中，功率转换器600的运行与先前的图中所描述的基本相同。在此实施例中，储存电容器CRES 616和第一级电容器CO 628被配置为充电到相同的电压，因为当开关644闭合时储存电容器CRES 616耦合到能量传递元件610。此外，能量传递元件610的输出耦合到输出整流器。第二偏置电压VBH2 639可以从通过其他装置(诸如来自能量传递元件610的辅助绕组或来自第二级转换器630的辅助输出)生成的偏置电源VBS 649得到，以向浪涌控制电路642提供功率。与先前的图中所提到的相同的益处可以适用于图6。
对本实用新型的所例示的实施例的以上描述，包括摘要中所描述的内容，并非意在是穷举的或是对所公开的确切形式的限制。尽管出于例示性目的在本文中描述了本实用新型的具体实施方案和实施例，但是在不脱离本实用新型的更广泛的精神和范围的前提下，各种等同改型是可能的。实际上，应理解，提供具体示例电压、电流、频率、功率范围值、时间等是出于解释的目的，并且根据本实用新型的教导，也可以在其他实施方案和实施例中采用其他值。
尽管在权利要求书中限定了本实用新型，但是应理解，可以根据以下实施例替代地限定本实用新型：
实施例1：一种电源，包括：第一级电容器，所述第一级电容器被配置为向第二级功率转换器提供能量；能量传递元件，所述能量传递元件耦合到所述第一级电容器；储存电容器，所述储存电容器耦合到所述能量传递元件，所述储存电容器被配置为从所述能量传递元件接收电荷；功率开关，所述功率开关被配置为控制能量从所述电源的输入到所述第一级电容器的传递；控制器，所述控制器耦合到所述功率开关，所述控制器被配置为响应于所述电源的输入下降到阈值电压以下而生成保持信号；和充电电路，所述充电电路包括：第一开关，所述第一开关被配置为响应于所述保持信号而提供所述储存电容器到所述能量传递元件的输入的耦合；和第二开关，所述第二开关耦合到所述能量传递元件的分接头绕组，所述第二开关被配置为响应于所述保持信号而将所述储存电容器自从所述能量传递元件接收电荷解耦。
实施例2：根据实施例1所述的电源，其中所述储存电容器的一端耦合到第一二极管的阳极，并且所述第一二极管的阴极耦合到所述第一级电容器。
实施例3：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述电源还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路耦合到所述能量传递元件，所述浪涌控制电路被配置为给所述储存电容器充电。
实施例4：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述充电电路还包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路被配置为响应于来自所述控制器的所述保持信号而控制所述第一开关。
实施例5：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述浪涌控制电路包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路被配置为响应于来自所述控制器的充电信号而控制所述第二开关。
实施例6：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述第一电平移位电路包括：低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述控制器的所述保持信号；通信链路，所述通信链路耦合到所述低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为响应于所述保持信号而通过所述通信链路进行通信；和高侧驱动器，所述高侧驱动器耦合到所述通信链路，所述高侧驱动器被配置为控制所述第一开关。
实施例7：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述第二电平移位电路包括：第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述控制器的所述充电信号；第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为响应于所述充电信号而通过所述第二通信链路进行通信；和第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器耦合到所述第二通信链路，所述第二高侧驱动器被配置为控制所述第二开关。
实施例8：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述第二电平移位电路被配置为控制所述第二开关以为所述储存电容器提供浪涌电流控制。
实施例9：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述储存电容器耦合到所述能量传递元件的分接头，所述储存电容器被配置为通过所述能量传递元件被充电到比所述第一级电容器的电压低的电压。
实施例10：根据前述实施例中的任一个所述的电源，其中所述储存电容器的电压由所述能量传递元件的所述分接头相对于耦合到所述第一级电容器的所述能量传递元件的输出的匝数比限定。
实施例11：根据前述实施例中的任一个所述的电源，其中所述储存电容器经由第二二极管并联耦合到所述第一级电容器。
实施例12：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述储存电容器被配置为被充电到比所述第一级电容器的电压高的电压。
实施例13：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述电源还包括耦合到所述能量传递元件的输入的电容器，所述能量传递元件被配置为给所述电容器充电以为所述第一电平移位电路提供偏置电压。
实施例14：一种升压转换器，包括：电感器，所述电感器被配置为将能量从所述升压转换器的输入传递到所述升压转换器的输出；升压转换器控制器，所述升压转换器控制器被配置为控制能量从所述升压转换器的输入到所述升压转换器的输出的传递，所述升压转换器控制器还被配置为接收表示所述升压转换器的输入电压的输入电压感测信号；第一开关，所述第一开关耦合到所述电感器；第二开关，所述第二开关耦合到所述第一开关；和储存电容器，所述储存电容器耦合到所述第一开关，当所述第二开关导通并且所述第一开关断开时，所述储存电容器耦合到所述升压转换器的输入。
实施例15：根据实施例14所述的升压转换器，所述升压转换器控制器被配置为响应于由所述输入电压感测信号确定的保持状况而生成保持信号。
实施例16：根据前述实施例中的任一个所述的升压转换器，所述升压转换器还包括充电电路，所述充电电路被配置为响应于所述保持信号而控制所述第一开关和所述第二开关。
实施例17：根据前述实施例中的任一个所述的升压转换器，所述升压转换器还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路被配置为响应于来自所述升压转换器控制器的充电信号而控制所述第一开关以限制所述储存电容器的浪涌电流。
实施例18：根据前述实施例中的任一个所述的升压转换器，所述充电电路还包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路包括：低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述升压转换器控制器的所述保持信号；高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置为响应于由所述低侧驱动器接收的所述保持信号而控制所述第二开关；和通信链路，所述通信链路耦合到所述高侧驱动器和所述低侧驱动器。
实施例19：根据前述实施例中的任一个所述的升压转换器，所述浪涌控制电路还包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路包括：第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述升压转换器控制器的所述充电信号；第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器被配置为响应于由所述第二低侧驱动器接收的所述充电信号而控制所述第一开关；和第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二高侧驱动器和所述第二低侧驱动器。
实施例20：根据前述实施例中的任一个所述的升压转换器，其中所述通信链路包括在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的磁耦合。
实施例21：根据前述实施例中的任一个所述的升压转换器，其中所述通信链路包括在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的光耦合。
实施例22：根据前述实施例中的任一个所述的升压转换器，其中所述通信链路包括在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的电容耦合。
实施例23：根据前述实施例中的任一个所述的升压转换器，其中所述通信链路包括耦合在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的高压MOSFET的直接耦合。
实施例24：一种具有功率因数校正(PFC)的电源，包括：第一电容器，所述第一电容器耦合在电感器和第二级功率转换器之间，所述第一电容器被配置为由所述电感器充电；第二电容器，所述第二电容器耦合到所述电感器，所述第二电容器被配置为由所述电感器充电以维持保持能量；PFC控制器，所述PFC控制器被配置为控制功率开关以将能量从所述电感器传递到所述第二级功率转换器，所述PFC控制器还被配置为响应于检测到AC线路信号丢失而生成保持信号；和充电电路，所述充电电路被配置为响应于所述保持信号而控制第一开关，所述第一开关被配置为将所述第二电容器耦合到所述电感器。
实施例25：根据实施例24所述的电源，所述电源还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路耦合到所述电感器，所述浪涌控制电路被配置为控制第二开关，所述第二开关提供浪涌电流控制以给所述第二电容器充电。
实施例26：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述浪涌控制电路经由所述第二开关耦合到所述电感器的分接头。
实施例27：根据前述实施例中的任一个所述的电源，其中所述第二电容器被充电到比所述第一电容器的电压低的输出电压。
实施例28：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述第二电容器被充电到比所述第一电容器的电压高的电压。
实施例29：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述充电电路包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路包括：低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述PFC控制器的所述保持信号；高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置为响应于由所述低侧驱动器接收的所述保持信号而控制所述第一开关；和通信链路，所述通信链路耦合到所述高侧驱动器和所述低侧驱动器。
实施例30：根据前述实施例中的任一个所述的电源，其中所述浪涌控制电路包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路包括：第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述PFC控制器的充电信号；第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器被配置为响应于由所述第二低侧驱动器接收的所述充电信号而控制所述第二开关；和第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二高侧驱动器和所述第二低侧驱动器。
实施例31：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述第二电容器经由二极管并联耦合到所述第一电容器。
实施例32：根据前述实施例中的任一个所述的电源，所述PFC控制器被配置为接收输入电压感测信号以检测所述AC线路信号丢失。
实施例33：根据前述实施例中的任一个所述的电源，其中所述第二电容器的等效串联电阻(ESR)大于所述第一电容器的ESR。

Claims (66)

1.一种电源，其特征在于，包括：
第一级电容器，所述第一级电容器被配置为向第二级功率转换器提供能量；
能量传递元件，所述能量传递元件耦合到所述第一级电容器；
储存电容器，所述储存电容器耦合到所述能量传递元件，所述储存电容器被配置为从所述能量传递元件接收电荷；
功率开关，所述功率开关被配置为控制能量从所述电源的输入到所述第一级电容器的传递；
控制器，所述控制器耦合到所述功率开关，所述控制器被配置为响应于所述电源的输入下降到阈值电压以下而生成保持信号；和
充电电路，所述充电电路包括：
第一开关，所述第一开关被配置为响应于所述保持信号而提供所述储存电容器到所述能量传递元件的输入的耦合；和
第二开关，所述第二开关耦合到所述能量传递元件的分接头绕组，所述第二开关被配置为响应于所述保持信号而将所述储存电容器自从所述能量传递元件接收电荷解耦。
2.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述储存电容器的一端耦合到第一二极管的阳极，并且所述第一二极管的阴极耦合到所述第一级电容器。
3.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述电源还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路耦合到所述能量传递元件，所述浪涌控制电路被配置为给所述储存电容器充电。
4.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述充电电路还包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路被配置为响应于来自所述控制器的所述保持信号而控制所述第一开关。
5.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述浪涌控制电路包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路被配置为响应于来自所述控制器的充电信号而控制所述第二开关。
6.根据权利要求4所述的电源，其特征在于，所述第一电平移位电路包括：
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述控制器的所述保持信号；
通信链路，所述通信链路耦合到所述低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为响应于所述保持信号而通过所述通信链路进行通信；和
高侧驱动器，所述高侧驱动器耦合到所述通信链路，所述高侧驱动器被配置为控制所述第一开关。
7.根据权利要求5所述的电源，其特征在于，所述第二电平移位电路包括：
第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述控制器的所述充电信号；
第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为响应于所述充电信号而通过所述第二通信链路进行通信；和
第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器耦合到所述第二通信链路，所述第二高侧驱动器被配置为控制所述第二开关。
8.根据权利要求7所述的电源，其特征在于，所述第二电平移位电路被配置为控制所述第二开关以为所述储存电容器提供浪涌电流控制。
9.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述储存电容器耦合到所述能量传递元件的分接头，所述储存电容器被配置为通过所述能量传递元件被充电到比所述第一级电容器的电压低的电压。
10.根据权利要求9所述的电源，其特征在于，所述储存电容器的电压由所述能量传递元件的所述分接头相对于耦合到所述第一级电容器的所述能量传递元件的输出的匝数比限定。
11.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述储存电容器经由第二二极管并联耦合到所述第一级电容器。
12.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述储存电容器被配置为被充电到比所述第一级电容器的电压高的电压。
13.根据权利要求6所述的电源，其特征在于，所述电源还包括耦合到所述能量传递元件的输入的另外的电容器，所述能量传递元件被配置为给所述另外的电容器充电以为所述第一电平移位电路提供偏置电压。
14.一种升压转换器，其特征在于，包括：
电感器，所述电感器被配置为将能量从所述升压转换器的输入传递到所述升压转换器的输出；
升压转换器控制器，所述升压转换器控制器被配置为控制能量从所述升压转换器的输入到所述升压转换器的输出的传递，所述升压转换器控制器还被配置为接收表示所述升压转换器的输入电压的输入电压感测信号；
第一开关，所述第一开关耦合到所述电感器；
第二开关，所述第二开关耦合到所述第一开关；和
储存电容器，所述储存电容器耦合到所述第一开关，当所述第二开关导通并且所述第一开关断开时，所述储存电容器耦合到所述升压转换器的输入。
15.根据权利要求14所述的升压转换器，其特征在于，所述升压转换器控制器被配置为响应于由所述输入电压感测信号确定的保持状况而生成保持信号。
16.根据权利要求15所述的升压转换器，其特征在于，所述升压转换器还包括充电电路，所述充电电路被配置为响应于所述保持信号而控制所述第一开关和所述第二开关。
17.根据权利要求15所述的升压转换器，其特征在于，所述升压转换器还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路被配置为响应于来自所述升压转换器控制器的充电信号而控制所述第一开关以限制所述储存电容器的浪涌电流。
18.根据权利要求16所述的升压转换器，其特征在于，所述充电电路还包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路包括：
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述升压转换器控制器的所述保持信号；
高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置为响应于由所述低侧驱动器接收的所述保持信号而控制所述第二开关；和
通信链路，所述通信链路耦合到所述高侧驱动器和所述低侧驱动器。
19.根据权利要求17所述的升压转换器，其特征在于，所述浪涌控制电路还包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路包括：
第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述升压转换器控制器的所述充电信号；
第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器被配置为响应于由所述第二低侧驱动器接收的所述充电信号而控制所述第一开关；和
第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二高侧驱动器和所述第二低侧驱动器。
20.根据权利要求18所述的升压转换器，其特征在于，所述通信链路包括在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的磁耦合。
21.根据权利要求18所述的升压转换器，其特征在于，所述通信链路包括在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的光耦合。
22.根据权利要求18所述的升压转换器，其特征在于，所述通信链路包括在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的电容耦合。
23.根据权利要求18所述的升压转换器，其特征在于，所述通信链路包括耦合在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的高压MOSFET的直接耦合。
24.一种具有功率因数校正即PFC的电源，其特征在于，包括：
第一电容器，所述第一电容器耦合在电感器和第二级功率转换器之间，所述第一电容器被配置为由所述电感器充电；
第二电容器，所述第二电容器耦合到所述电感器，所述第二电容器被配置为由所述电感器充电以维持保持能量；
PFC控制器，所述PFC控制器被配置为控制功率开关以将能量从所述电感器传递到所述第二级功率转换器，所述PFC控制器还被配置为响应于检测到AC线路信号丢失而生成保持信号；和
充电电路，所述充电电路被配置为响应于所述保持信号而控制第一开关，所述第一开关被配置为将所述第二电容器耦合到所述电感器。
25.根据权利要求24所述的电源，其特征在于，所述电源还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路耦合到所述电感器，所述浪涌控制电路被配置为控制第二开关，所述第二开关提供浪涌电流控制以给所述第二电容器充电。
26.根据权利要求25所述的电源，其特征在于，所述浪涌控制电路经由所述第二开关耦合到所述电感器的分接头。
27.根据权利要求26所述的电源，其特征在于，所述第二电容器被充电到比所述第一电容器的电压低的输出电压。
28.根据权利要求26所述的电源，其特征在于，所述第二电容器被充电到比所述第一电容器的电压高的电压。
29.根据权利要求24所述的电源，其特征在于，所述充电电路包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路包括：
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述PFC控制器的所述保持信号；
高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置为响应于由所述低侧驱动器接收的所述保持信号而控制所述第一开关；和
通信链路，所述通信链路耦合到所述高侧驱动器和所述低侧驱动器。
30.根据权利要求25所述的电源，其特征在于，所述浪涌控制电路包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路包括：
第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述PFC控制器的充电信号；
第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器被配置为响应于由所述第二低侧驱动器接收的所述充电信号而控制所述第二开关；和
第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二高侧驱动器和所述第二低侧驱动器。
31.根据权利要求25所述的电源，其特征在于，所述第二电容器经由二极管并联耦合到所述第一电容器。
32.根据权利要求24所述的电源，其特征在于，所述PFC控制器被配置为接收输入电压感测信号以检测所述AC线路信号丢失。
33.根据权利要求24所述的电源，其特征在于，所述第二电容器的等效串联电阻即ESR大于所述第一电容器的ESR。
34.一种功率转换器，其特征在于，包括：
第一级电容器，所述第一级电容器被配置为向第二级转换器提供能量；
能量传递元件，所述能量传递元件耦合到所述第一级电容器；
储存电容器，所述储存电容器耦合到所述能量传递元件，所述储存电容器被配置为从所述能量传递元件接收电荷；
功率开关，所述功率开关被配置为控制能量从所述功率转换器的输入到所述第一级电容器的传递；
控制器，所述控制器耦合到所述功率开关，所述控制器被配置为响应于所述功率转换器的输入下降到阈值电压以下而生成保持信号；和
充电电路，所述充电电路包括被配置为由所述保持信号控制的第一开关，所述第一开关还被配置为提供所述储存电容器到所述能量传递元件的输入的耦合。
35.根据权利要求34所述的功率转换器，其特征在于，所述功率转换器还包括所述能量传递元件的分接头绕组，所述分接头绕组耦合到第一二极管。
36.根据权利要求35所述的功率转换器，其特征在于，所述储存电容器的一端耦合到第四二极管的阳极，并且所述第四二极管的阴极耦合到所述第一级电容器。
37.根据权利要求34所述的功率转换器，其特征在于，所述功率转换器还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路耦合到所述能量传递元件，所述浪涌控制电路被配置为给所述储存电容器充电。
38.根据权利要求34所述的功率转换器，其特征在于，所述充电电路还包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路被配置为响应于来自所述控制器的所述保持信号而控制所述第一开关。
39.根据权利要求37所述的功率转换器，其特征在于，所述浪涌控制电路包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路被配置为响应于来自所述控制器的充电信号而控制第二开关。
40.根据权利要求38所述的功率转换器，其特征在于，所述第一电平移位电路包括：
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述控制器的所述保持信号；
通信链路，所述通信链路耦合到所述低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为响应于所述保持信号而通过所述通信链路进行通信；和
高侧驱动器，所述高侧驱动器耦合到所述通信链路，所述高侧驱动器被配置为控制所述第一开关。
41.根据权利要求39所述的功率转换器，其特征在于，所述第二电平移位电路包括：
第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述控制器的所述充电信号；
第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为响应于所述充电信号而通过所述第二通信链路进行通信；和
第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器耦合到所述第二通信链路，所述第二高侧驱动器被配置为控制所述第二开关。
42.根据权利要求41所述的功率转换器，其特征在于，所述第二电平移位电路被配置为控制所述第二开关以为所述储存电容器提供浪涌电流控制。
43.根据权利要求34所述的功率转换器，其特征在于，所述储存电容器耦合到所述能量传递元件的分接头，所述储存电容器被配置为通过所述能量传递元件被充电到比所述第一级电容器的电压低的电压。
44.根据权利要求43所述的功率转换器，其特征在于，所述储存电容器的电压由所述能量传递元件的所述分接头相对于耦合到所述第一级电容器的所述能量传递元件的输出的匝数比限定。
45.根据权利要求34所述的功率转换器，其特征在于，所述储存电容器经由二极管并联耦合到所述第一级电容器。
46.根据权利要求34所述的功率转换器，其特征在于，所述储存电容器被配置为被充电到比所述第一级电容器的电压高的电压。
47.根据权利要求40所述的功率转换器，其特征在于，所述功率转换器还包括耦合到所述能量传递元件的输入的另外的电容器，所述能量传递元件被配置为给所述另外的电容器充电以为所述第一电平移位电路提供偏置电压。
48.一种升压转换器，其特征在于，包括：
电感器，所述电感器被配置为将能量从所述升压转换器的输入传递到所述升压转换器的输出；
升压转换器控制器，所述升压转换器控制器被配置为控制能量从所述升压转换器的输入到所述升压转换器的输出的传递，所述升压转换器控制器还被配置为接收表示所述升压转换器的输入电压的输入电压感测信号；
第一二极管，所述第一二极管耦合到所述电感器；
储存电容器，所述储存电容器耦合到所述第一二极管；和
第一开关，所述开关耦合到所述储存电容器，当所述第一开关导通时，所述储存电容器耦合到所述升压转换器的输入。
49.根据权利要求48所述的升压转换器，其特征在于，所述升压转换器控制器被配置为响应于由所述输入电压感测信号确定的保持状况而生成保持信号。
50.根据权利要求49所述的升压转换器，其特征在于，所述升压转换器还包括充电电路，所述充电电路被配置为响应于所述保持信号而控制所述第一开关。
51.根据权利要求49所述的升压转换器，其特征在于，所述升压转换器还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路被配置为响应于来自所述升压转换器控制器的充电信号而控制第二开关以限制所述储存电容器的浪涌电流。
52.根据权利要求50所述的升压转换器，其特征在于，所述充电电路包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路包括：
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述升压转换器控制器的所述保持信号；
高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置为响应于由所述低侧驱动器接收的所述保持信号而控制所述第一开关；和
通信链路，所述通信链路耦合到所述高侧驱动器和所述低侧驱动器。
53.根据权利要求51所述的升压转换器，其特征在于，所述浪涌控制电路包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路包括：
第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述升压转换器控制器的所述充电信号；
第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器被配置为响应于由所述第二低侧驱动器接收的所述充电信号而控制所述第二开关；和
第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二高侧驱动器和所述第二低侧驱动器。
54.根据权利要求52所述的升压转换器，其特征在于，所述通信链路包括在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的磁耦合。
55.根据权利要求52所述的升压转换器，其特征在于，所述通信链路是在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的光耦合。
56.根据权利要求52所述的升压转换器，其特征在于，所述通信链路是在所述高侧驱动器和所述低侧驱动器之间的电容耦合。
57.一种具有功率因数校正即PFC的功率转换器，其特征在于，包括：
第一电容器，所述第一电容器耦合在电感器和第二级转换器之间，所述第一电容器被配置为由所述电感器充电；
第二电容器,所述第二电容器耦合到所述电感器，所述第二电容器被配置为由所述电感器充电以维持保持能量；
PFC控制器，所述PFC控制器被配置为控制功率开关以将能量从所述电感器传递到所述第二级转换器，所述PFC控制器还被配置为响应于检测到AC线路信号丢失而生成保持信号；和
充电电路，所述充电电路被配置为响应于所述保持信号而控制第一开关，所述第一开关被配置为将所述第二电容器耦合到所述电感器。
58.根据权利要求57所述的功率转换器，其特征在于，所述功率转换器还包括浪涌控制电路，所述浪涌控制电路耦合到所述电感器，所述浪涌控制电路被配置为控制第二开关，所述第二开关提供浪涌电流控制以给所述第二电容器充电。
59.根据权利要求58所述的功率转换器，其特征在于，所述浪涌控制电路经由第一二极管耦合到所述电感器的分接头。
60.根据权利要求59所述的功率转换器，其特征在于，所述第二电容器被充电到比所述第一电容器的电压低的输出电压。
61.根据权利要求59所述的功率转换器，其特征在于，所述第二电容器被充电到比所述第一电容器的电压高的电压。
62.根据权利要求57所述的功率转换器，其特征在于，所述充电电路包括第一电平移位电路，所述第一电平移位电路包括：
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置为接收来自所述PFC控制器的所述保持信号；
高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置为响应于由所述低侧驱动器接收的所述保持信号而控制所述第一开关；和
通信链路，所述通信链路耦合到所述高侧驱动器和所述低侧驱动器。
63.根据权利要求58所述的功率转换器，其特征在于，所述浪涌控制电路包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路包括：
第二低侧驱动器，所述第二低侧驱动器被配置为接收来自所述PFC控制器的充电信号；
第二高侧驱动器，所述第二高侧驱动器被配置为响应于由所述第二低侧驱动器接收的所述充电信号而控制所述第二开关；和
第二通信链路，所述第二通信链路耦合到所述第二高侧驱动器和所述第二低侧驱动器。
64.根据权利要求58所述的功率转换器，其特征在于，所述第二电容器经由二极管并联耦合到所述第一电容器。
65.根据权利要求57所述的功率转换器，其特征在于，所述PFC控制器被配置为接收输入电压感测信号以检测所述AC线路信号丢失。
66.根据权利要求57所述的功率转换器，其特征在于，所述第二电容器的等效串联电阻即ESR大于所述第一电容器的ESR。
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