▶ パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023027006
(43)【公開日】2023-03-01
(54)【発明の名称】分岐スイッチを含む電力コンバーター制御装置
(51)【国際特許分類】
H02M 1/08 20060101AFI20230221BHJP
H02M 3/28 20060101ALI20230221BHJP
【ＦＩ】
H02M1/08 A
H02M3/28 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022118498
(22)【出願日】2022-07-26
(31)【優先権主張番号】17/401,198
(32)【優先日】2021-08-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】501315784
【氏名又は名称】パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100125818
【弁理士】
【氏名又は名称】立原 聡
(72)【発明者】
【氏名】アントニウス ヤコブス ヨハネス ヴェルナー
(72)【発明者】
【氏名】アーサー ビー オデル
(72)【発明者】
【氏名】ジャオ ミン ファム
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電力コンバーターのための制御装置を提供する。
【解決手段】電力コンバーター１００において、第１の制御装置１３２は、電力コンバーターのための第１の制御装置であって、ドライバ、電源端子、分岐スイッチ１５２および分岐制御部を備える。ドライバは、電力スイッチ１１４をオン及びオフに切り替えるための駆動信号を提供する。電力スイッチは、カスコード構成で結合された第１のスイッチ１１６と、第２のスイッチ１１８と、を含む。電源端子は、第１の制御装置に動作電力を提供するバイパスコンデンサ１４４に結合される。バイパスコンデンサは、バイパス電圧ＶＢＰ１４２をもつ。分岐スイッチは、第１のスイッチと第２のスイッチとの間の中間ノードＡ１１７に結合されている。
【選択図】図１
【解決手段】電力コンバーター１００において、第１の制御装置１３２は、電力コンバーターのための第１の制御装置であって、ドライバ、電源端子、分岐スイッチ１５２および分岐制御部を備える。ドライバは、電力スイッチ１１４をオン及びオフに切り替えるための駆動信号を提供する。電力スイッチは、カスコード構成で結合された第１のスイッチ１１６と、第２のスイッチ１１８と、を含む。電源端子は、第１の制御装置に動作電力を提供するバイパスコンデンサ１４４に結合される。バイパスコンデンサは、バイパス電圧ＶＢＰ１４２をもつ。分岐スイッチは、第１のスイッチと第２のスイッチとの間の中間ノードＡ１１７に結合されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力コンバーターのための第１の制御装置であって、
前記第１の制御装置が、
前記電力コンバーターの入力と出力との間のエネルギー送達を制御するために、電力スイッチをオンに切り替えるための、およびオフに切り替えるための駆動信号を提供するように構成されたドライバであって、前記電力スイッチが、カスコード構成で結合された第１のスイッチと第２のスイッチとを含み、前記第１のスイッチが、ノーマリーオンデバイスであり、前記第２のスイッチが、ノーマリーオフデバイスである、ドライバと、
前記第１の制御装置に動作電力を提供するバイパスコンデンサに結合された電源端子であって、前記バイパスコンデンサが、バイパス電圧をもつ、電源端子と、
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの間のノードに結合された分岐スイッチと、
バイパス基準に対する前記バイパス電圧の比較結果を表す調節信号を受信するように構成された分岐制御部であって、前記分岐制御部が、前記ノードから前記バイパスコンデンサに前記電力スイッチのドレイン電流の少なくとも一部を方向転換させるために、前記バイパス電圧が前記バイパス基準未満である場合に前記分岐スイッチをオンに切り替えるように構成された、分岐制御部と、
を備える、第１の制御装置。
前記第１の制御装置が、
前記電力コンバーターの入力と出力との間のエネルギー送達を制御するために、電力スイッチをオンに切り替えるための、およびオフに切り替えるための駆動信号を提供するように構成されたドライバであって、前記電力スイッチが、カスコード構成で結合された第１のスイッチと第２のスイッチとを含み、前記第１のスイッチが、ノーマリーオンデバイスであり、前記第２のスイッチが、ノーマリーオフデバイスである、ドライバと、
前記第１の制御装置に動作電力を提供するバイパスコンデンサに結合された電源端子であって、前記バイパスコンデンサが、バイパス電圧をもつ、電源端子と、
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの間のノードに結合された分岐スイッチと、
バイパス基準に対する前記バイパス電圧の比較結果を表す調節信号を受信するように構成された分岐制御部であって、前記分岐制御部が、前記ノードから前記バイパスコンデンサに前記電力スイッチのドレイン電流の少なくとも一部を方向転換させるために、前記バイパス電圧が前記バイパス基準未満である場合に前記分岐スイッチをオンに切り替えるように構成された、分岐制御部と、
を備える、第１の制御装置。
【請求項2】
前記ドライバが、前記電力スイッチをオンに切り替えること、およびオフに切り替えることを制御するために、前記第２のスイッチをオンに切り替えるように、およびオフに切り替えるように構成された、
請求項１に記載の第１の制御装置。
請求項１に記載の第１の制御装置。
【請求項3】
前記分岐制御部が、前記電力スイッチのスイッチングサイクルと同時に前記分岐スイッチをオンに切り替えるように構成された、
請求項２に記載の第１の制御装置。
請求項２に記載の第１の制御装置。
【請求項4】
前記分岐制御部が、固定の期間にわたって前記分岐スイッチをオンに切り替えるように構成された、
請求項３に記載の第１の制御装置。
請求項３に記載の第１の制御装置。
【請求項5】
前記分岐制御部が、前記バイパス電圧が前記バイパス基準に到達した場合、または前記電力スイッチの前記ドレイン電流が電流制限値に到達した場合に前記分岐スイッチをオフに切り替えるように構成された、
請求項３に記載の第１の制御装置。
請求項３に記載の第１の制御装置。
【請求項6】
前記ドライバが、前記分岐スイッチがオフである場合であって、前記ドレイン電流が前記電流制限値未満である場合に前記第２のスイッチをオンに切り替えるように構成された、
請求項５に記載の第１の制御装置。
請求項５に記載の第１の制御装置。
【請求項7】
前記ドライバが、前記分岐スイッチがオンに切り替えられたときであって、前記分岐スイッチが前記ノードから前記バイパスコンデンサに前記電力スイッチの前記ドレイン電流を伝導するとき、前記第２のスイッチをオフに切り替えるように構成された、
請求項３に記載の第１の制御装置。
請求項３に記載の第１の制御装置。
【請求項8】
前記分岐スイッチにより伝導される分岐電流を検出するように、および分岐電流閾値未満に調節するように構成された分流レギュレータを更に備え、
前記分流レギュレータおよび前記ドライバが、前記第２のスイッチにより伝導される第２の電流を制御することにより前記分岐電流を調節し、
前記分岐電流が、実質的に前記ノードから前記バイパスコンデンサに方向転換された前記ドレイン電流の部分であり、前記第２の電流が、前記ドレイン電流の残りの部分である、
請求項３に記載の第１の制御装置。
前記分流レギュレータおよび前記ドライバが、前記第２のスイッチにより伝導される第２の電流を制御することにより前記分岐電流を調節し、
前記分岐電流が、実質的に前記ノードから前記バイパスコンデンサに方向転換された前記ドレイン電流の部分であり、前記第２の電流が、前記ドレイン電流の残りの部分である、
請求項３に記載の第１の制御装置。
【請求項9】
前記分流レギュレータが、前記ドライバに分流出力電圧を提供するように構成され、
前記ドライバが、前記分流出力電圧に応答して前記第２のスイッチのゲート電圧を決定し、
前記第２のスイッチにより伝導される前記第２の電流が、前記第２のスイッチの前記ゲート電圧に応答したものである、
請求項８に記載の第１の制御装置。
前記ドライバが、前記分流出力電圧に応答して前記第２のスイッチのゲート電圧を決定し、
前記第２のスイッチにより伝導される前記第２の電流が、前記第２のスイッチの前記ゲート電圧に応答したものである、
請求項８に記載の第１の制御装置。
【請求項10】
前記電力コンバーターが連続伝導モードにおいて動作する場合、前記分岐制御部が前記分岐スイッチをオンに切り替える前に、前記ドライバが前記第２のスイッチをオンに切り替える、
請求項８に記載の第１の制御装置。
請求項８に記載の第１の制御装置。
【請求項11】
前記分岐スイッチが、固定個数の連続したスイッチングサイクルにわたってオンに切り替えられる、
請求項８に記載の第１の制御装置。
請求項８に記載の第１の制御装置。
【請求項12】
電力コンバーターのための第１の制御装置であって、
前記第１の制御装置が、
電力スイッチであって、前記電力スイッチが、カスコード構成で結合された第１のスイッチと第２のスイッチとを備え、前記第１のスイッチが、ノーマリーオンデバイスであり、前記第２のスイッチが、ノーマリーオフデバイスである、電力スイッチと、
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの間のノードに結合された分岐スイッチであって、前記分岐スイッチが、バイパスコンデンサに更に結合された、分岐スイッチと、
前記電力コンバーターの入力側と出力側との間におけるエネルギー送達を制御するために、前記電力スイッチをオンに切り替えること、およびオフに切り替えることを制御するために、駆動信号を提供するように構成されたドライバであって、前記ドライバが、前記電力スイッチのオン切り替えとオフ切り替えとを制御するために、前記第２のスイッチをオンに切り替えるように、およびオフに切り替えるように構成された、ドライバと、
前記電力スイッチをオンに切り替えることを表す要求信号を受信するように構成された主制御部であって、前記主制御部が、前記電力スイッチがオンでなければならないか、またはオフでなければならないかを判定する、主制御部と、
バイパス基準と前記バイパスコンデンサのバイパス電圧とを受信するように結合された比較器と、
前記比較器と前記主制御部とに結合された分岐制御部であって、前記分岐制御部が、前記バイパス電圧が前記バイパス基準未満の場合であって、前記主制御部が前記電力スイッチをオンに切り替えると判定した場合に、前記分岐スイッチをオンに切り替えるように構成され、前記分岐スイッチにより伝導される分岐電流が、前記第１のスイッチにより伝導されるドレイン電流の少なくとも一部である、分岐制御部と、
を備える、第１の制御装置。
前記第１の制御装置が、
電力スイッチであって、前記電力スイッチが、カスコード構成で結合された第１のスイッチと第２のスイッチとを備え、前記第１のスイッチが、ノーマリーオンデバイスであり、前記第２のスイッチが、ノーマリーオフデバイスである、電力スイッチと、
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの間のノードに結合された分岐スイッチであって、前記分岐スイッチが、バイパスコンデンサに更に結合された、分岐スイッチと、
前記電力コンバーターの入力側と出力側との間におけるエネルギー送達を制御するために、前記電力スイッチをオンに切り替えること、およびオフに切り替えることを制御するために、駆動信号を提供するように構成されたドライバであって、前記ドライバが、前記電力スイッチのオン切り替えとオフ切り替えとを制御するために、前記第２のスイッチをオンに切り替えるように、およびオフに切り替えるように構成された、ドライバと、
前記電力スイッチをオンに切り替えることを表す要求信号を受信するように構成された主制御部であって、前記主制御部が、前記電力スイッチがオンでなければならないか、またはオフでなければならないかを判定する、主制御部と、
バイパス基準と前記バイパスコンデンサのバイパス電圧とを受信するように結合された比較器と、
前記比較器と前記主制御部とに結合された分岐制御部であって、前記分岐制御部が、前記バイパス電圧が前記バイパス基準未満の場合であって、前記主制御部が前記電力スイッチをオンに切り替えると判定した場合に、前記分岐スイッチをオンに切り替えるように構成され、前記分岐スイッチにより伝導される分岐電流が、前記第１のスイッチにより伝導されるドレイン電流の少なくとも一部である、分岐制御部と、
を備える、第１の制御装置。
【請求項13】
前記分岐制御部が、固定の期間にわたって前記分岐スイッチをオンに切り替えるように構成された、
請求項１２に記載の第１の制御装置。
請求項１２に記載の第１の制御装置。
【請求項14】
前記分岐制御部が、前記バイパス電圧が前記バイパス基準に到達した場合、または前記主制御部が前記電力スイッチをオフに切り替えると判定した場合に、前記分岐スイッチをオフに切り替えるように構成された、
請求項１２に記載の第１の制御装置。
請求項１２に記載の第１の制御装置。
【請求項15】
前記ドライバが、前記分岐スイッチがオフである場合であって、前記主制御部が前記電力スイッチをオンに切り替えると判定した場合に、前記第２のスイッチをオンに切り替えるように構成された、
請求項１２に記載の第１の制御装置。
請求項１２に記載の第１の制御装置。
【請求項16】
前記ドライバが、前記分岐スイッチがオンに切り替えられたとき、前記第２のスイッチをオフに切り替えるように構成され、前記分岐電流が、実質的に前記第１のスイッチにより伝導される前記ドレイン電流である、
請求項１２に記載の第１の制御装置。
請求項１２に記載の第１の制御装置。
【請求項17】
前記分岐制御部と前記ドライバとに結合された分流レギュレータを更に備え、
前記分流レギュレータが、前記分岐電流を検出するように、および分岐電流閾値未満に調節するように構成され、
前記ドライバが、前記分流レギュレータに応答して前記第２のスイッチにより伝導される第２の電流を制御する、
請求項１２に記載の第１の制御装置。
前記分流レギュレータが、前記分岐電流を検出するように、および分岐電流閾値未満に調節するように構成され、
前記ドライバが、前記分流レギュレータに応答して前記第２のスイッチにより伝導される第２の電流を制御する、
請求項１２に記載の第１の制御装置。
【請求項18】
前記分流レギュレータが、前記ドライバに分流出力電圧を提供するように構成され、
前記ドライバが、前記分流出力電圧に応答して前記第２のスイッチのゲート電圧を決定し、
前記第２の電流が、前記第２のスイッチの前記ゲート電圧に応答したものである、
請求項１７に記載の第１の制御装置。
前記ドライバが、前記分流出力電圧に応答して前記第２のスイッチのゲート電圧を決定し、
前記第２の電流が、前記第２のスイッチの前記ゲート電圧に応答したものである、
請求項１７に記載の第１の制御装置。
【請求項19】
前記電力コンバーターが連続伝導モードにおいて動作する場合、前記分岐制御部が前記分岐スイッチをオンに切り替える前に、前記ドライバが前記第２のスイッチをオンに切り替える、
請求項１７に記載の第１の制御装置。
請求項１７に記載の第１の制御装置。
【請求項20】
前記第１の制御装置が、前記電力コンバーターの入力に結合され、
前記要求信号が、前記電力コンバーターの出力に結合された第２の制御装置から受信され、
前記要求信号が、前記第１の制御装置と前記第２の制御装置との間における磁気通信リンクを通して受信される、
請求項１２に記載の第１の制御装置。
前記要求信号が、前記電力コンバーターの出力に結合された第２の制御装置から受信され、
前記要求信号が、前記第１の制御装置と前記第２の制御装置との間における磁気通信リンクを通して受信される、
請求項１２に記載の第１の制御装置。
【請求項21】
前記バイパスコンデンサが、前記第１の制御装置に動作電力を提供するように結合された、
請求項２１に記載の第１の制御装置。
請求項２１に記載の第１の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は概して電力コンバーターに関し、特に、電力コンバーターのための制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子デバイスは動作に電力を使用する。スイッチング式電力コンバーターの高効率さ、小さいサイズ、および軽量さを理由として、現在の多くの電子機器に給電するためにスイッチング式電力コンバーターが一般的に使用される。従来の壁のソケットは高電圧の交流電流を提供する。スイッチング電力コンバーターでは、高電圧の交流電流（ＡＣ：ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ）入力が、エネルギー伝達要素を通して高電圧の交流電流が変換されて適切に調節された直流電流（ＤＣ：ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）出力を提供する。スイッチング式電力コンバーターの制御装置は通常、１つまたは複数の出力量を表す１つまたは複数の信号を検出することと、閉ループにおいて出力を制御することとにより、出力調節を提供する。動作時、デューティサイクル（典型的には、総スイッチング周期に対するスイッチのオン期間の比）を変化させること、スイッチング周波数を変えること、または、スイッチング式電力コンバーターにおけるスイッチの単位時間当たりのパルス数を変化させることにより、所望の出力を提供するためにスイッチが使用される。
【0003】
電力コンバーターは概して、電力コンバーターの出力を検出する、および調節する１つまたは複数の制御装置を含む。これらの制御装置は概して、制御装置の回路コンポーネントに給電するために調節された、または未調節の電圧源を必要とする。制御装置に結合されたバイパスコンデンサは、制御装置の回路に動作電力を提供し得る。
【発明の概要】
【0004】
以下の図を参照しながら、本発明の非限定的かつ非網羅的な実施形態が説明される。異なる図の中の同様の参照符号は、別段の指定がない限り同様の部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図4A】図４Ａは、本開示の実施形態による、電力コンバーターが不連続伝導モード（ＤＣＭ：ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ）において動作するときの、図３の分岐スイッチと分岐制御部と分流レギュレータとを含む制御装置の例示的な波形を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
図面中の複数の図にわたり、対応する参照符号が対応するコンポーネントを示す。当業者は、図中の要素が簡潔かつ明確であるように描かれること、および、一定の縮尺で描かれるとは限らないことを理解する。例えば、図中の幾つかの要素の寸法は、本発明の様々な実施形態をより理解しやすくするために、他の要素より誇張される場合がある。更に、市販に適した実施形態において有用なまたは必要な、一般的だが良く理解される要素は、多くの場合、本発明に係るこれらの様々な実施形態の図が見づらくならないように、描かれない。
【0007】
以下の説明では、本発明を十分に理解してもらうために、多くの特定の詳細事項が記載される。しかし、本発明を実施するために特定の詳細事項が使用されるとは限らないことが当業者に明らかである。他の例を挙げると、よく知られた材料または方法については、本発明が理解しにくくなるのを防ぐために、詳細には説明されていない。
【0008】
本明細書中での、「一実施形態」、「実施形態」、「一例」、または「例」についての言及は、実施形態または例との関連で説明される特定の特徴、構造、または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書中の様々な場所における「一実施形態において」、「実施形態において」、「一例」、または「例」といった表現の使用は、すべてが同じ実施形態または例に関連するとは限らない。更に、特定の特徴、構造、または特性は、１つまたは複数の実施形態または例において、任意の適切な組み合わせ、および／または部分的組み合わせで組み合わされてもよい。特定の特徴、構造、または特性は、説明される機能を提供する集積回路、電子回路、結合論理回路、または他の適切なコンポーネントに含まれてもよい。加えて、本明細書とともに提供される図が当業者への説明を目的としていること、および図面が一定の縮尺で描かれるとは限らないことが理解される。
【0009】
電力コンバーターは概して、電力コンバーターの出力を検出する、および調節する１つまたは複数の制御装置を含む。これらの制御装置は概して、制御装置の回路コンポーネントに給電するために、調節された、または未調節の電圧源を必要とする。バイパスコンデンサは、制御装置の回路に動作電力を提供し得る制御装置に結合され得る電圧源の一例である。バイパスコンデンサは概して、制御装置のための十分な動作電力を提供するように調節される。
【0010】
絶縁電力コンバーターは、エネルギー伝達要素（例えば結合インダクタ、変圧器など）により互いにガルバニック絶縁された、第１の制御装置または入力制御装置とも呼ばれる一次制御装置と第２の制御装置または出力制御装置とも呼ばれる二次制御装置とを含み得る。言い換えると、電力コンバーターの入力側と出力側との間に印加されるＤＣ電圧は実質的にゼロの電流を生成する。
【0011】
一次制御装置は、エネルギー伝達要素の一次巻線からエネルギー伝達要素の二次巻線へのエネルギーの伝達を制御するために、絶縁電力コンバーターの一次側において電力スイッチを制御するように構成される。二次制御装置は、絶縁電力コンバーターの二次側における回路コンポーネントに結合される。一次側は入力側とも呼ばれてもよいのに対し、二次側は出力側と呼ばれてもよいことが理解されなければならない。二次制御装置は、例えば電力コンバーターのための同期整流器として使用されるトランジスタといった、エネルギー伝達要素の二次巻線に結合された二次スイッチを制御するように更に構成され得る。しかし、一次制御装置と二次制御装置とは互いにガルバニック絶縁されており、二次制御装置は、二次側にエネルギーを伝達するために一次制御装置がどのように電力スイッチをスイッチングするかを制御する一次制御装置に対する信号を送信し得る。
【0012】
概して、電力コンバーターの一次側と二次側との両方の各々が、一次制御装置または二次制御装置の回路にそれぞれ動作電力を提供するバイパスコンデンサを含む。一次制御装置のためのバイパスコンデンサは概して、変圧器または結合インダクタなどのエネルギー伝達要素の補助（またはバイアス）巻線に結合され、バイパスコンデンサは補助巻線から充電される。バイパスコンデンサにかかるバイパス電圧は概して、一次制御装置の回路を動作させるために十分なレベルに調節される。例えば、バイパス電圧は、実質的に５ボルト（Ｖ）に調節され得る。
【0013】
上述のように、一次制御装置は、電力コンバーターの入力と出力との間のエネルギーの伝達を制御するために、絶縁電力コンバーターの一次側において電力スイッチを制御するように構成される。一例において、電力スイッチは、カスコードスイッチ（またはハイブリッドスイッチ）であり得る。カスコードスイッチ（またはハイブリッドスイッチ）は、第１のスイッチと第２のスイッチとを含み得る。第１のスイッチは概して、ノーマリーオンデバイスであるのに対し、第２のカスコードスイッチは概してノーマリーオフデバイスである。カスコードスイッチは３つの端子、すなわち、ソースとゲートとドレインとを含む。一例において、ノーマリーオンデバイス（例えば第１のスイッチ）は高電圧ＧａＮトランジスタであり得るのに対し、ノーマリーオフデバイス（例えば第２のスイッチ）は低電圧ＭＯＳＦＥＴであり得る。ノーマリーオフデバイス（例えばＭＯＳＦＥＴ）のソースとゲートとは、カスコードスイッチのソースおよびゲートとして使用されるのに対し、ノーマリーオンデバイスのドレイン（例えばＧａＮトランジスタ）は、カスコードスイッチのドレインとして使用される。ノーマリーオンデバイス（例えばＧａＮトランジスタ）のソースは、ノーマリーオフデバイス（例えばＭＯＳＦＥＴ）のドレインに結合される。ノーマリーオフデバイス（例えばＭＯＳＦＥＴ）は概して、ノーマリーオンデバイス（例えばＧａＮトランジスタ）をオンとオフとに切り替えるために使用される。オフである（または開いている）スイッチは電流を伝導することができないのに対し、オンである（または閉じている）スイッチは電流を伝導し得る。ノーマリーオフデバイスとノーマリーオンデバイスとの間のノードは、中間ノードと呼ばれ得る。
【0014】
本発明の実施形態は、カスコード構成をとる電力スイッチと、カスコード電力スイッチの第１のスイッチと第２のスイッチとの間における中間ノードに結合されたバイパスコンデンサとを含む。第１のスイッチにより伝導される電流の少なくとも一部がバイパスコンデンサに方向転換されて、バイパスコンデンサを充電するために使用されるように、電力スイッチが制御される。言い換えると、第１のスイッチにより伝導される電流の少なくとも一部がバイパスコンデンサにかかるバイパス電圧を調節するために使用されるように、電力スイッチが制御される。更なる一実施形態において、第２のスイッチが更に、バイパスコンデンサを充電するために方向転換される電流量を制御することに使用され得る。言い換えると、第２のスイッチが更に、第１のスイッチからバイパスコンデンサに方向転換される電流部分の量を制御することに使用され得る。上述のように、バイパスコンデンサは動作電力を提供する。
【0015】
本発明の実施形態において、制御装置は、分岐スイッチと分岐制御部とを含む。一例において、分岐スイッチは、カスコード電力スイッチの中間ノードと制御装置のためのバイパスコンデンサとの間に結合されている。分岐制御部は、分岐スイッチのオン切り替えとオフ切り替えとを制御するように構成される。実施形態において、バイパスコンデンサ電圧がバイパス基準未満に低下したとき、分岐制御部が分岐スイッチをオンに切り替える。第１のスイッチにより伝導される電流は分岐スイッチに方向転換され、および、バイパスコンデンサを充電するために分岐スイッチにより伝導される。言い換えると、第１のスイッチにより伝導される電流がバイパスコンデンサのバイパス電圧を調節するために使用されるように、分岐スイッチが制御される。
【0016】
別の実施形態において、制御装置は、分岐スイッチにより伝導される電流量を制御する分流レギュレータを更に含む。したがって、第１のスイッチにより伝導される電流の一部が方向転換され、および、バイパスコンデンサを充電するために分岐スイッチにより伝導される。電力カスコードスイッチの第２のスイッチは、第１のスイッチにより伝導される残りの電流を分流するように制御され、したがって、分岐スイッチにより伝導される電流量を制御する。バイパスコンデンサは、制御装置のための動作電力を提供する。
【0017】
図１は、本開示の実施形態による、分岐スイッチ１５２と分岐制御部１５０とを含む第１の制御装置１３２（例えば一次制御装置）を含む電力コンバーター１００を示す。示される電力コンバーター１００は、クランプ回路１０４、エネルギー伝達要素Ｔ１ １０６、エネルギー伝達要素Ｔ１ １０６の入力巻線１０８、エネルギー伝達要素Ｔ１ １０６の出力巻線１１０、エネルギー伝達要素Ｔ１ １０６の補助巻線１１２、電力スイッチＳ１ １１４、入力帰路１１１、出力整流器Ｓ２ １２２、出力コンデンサＣＯ１２４、出力帰路１２７、出力検出回路１２９、第２の制御装置１３４（例えば二次制御装置）、第１の制御装置１３２（例えば一次制御装置）、バイパスコンデンサ１４４（例えば第１の制御装置１３２のための電源コンデンサ）、および、ダイオードＤ１ １４６を更に含む。第２の制御装置１３４と第１の制御装置１２３との間の通信リンク１３６が更に示される。電力スイッチＳ１ １１４は、第１のスイッチ１１６と第２のスイッチ１１８とを含むカスコードスイッチ（またはハイブリッドスイッチ）として示され、第１のスイッチ１１６と第２のスイッチ１１８との間の中間ノードＡ１１７を含む。第１の制御装置１３２は、主制御部１４８、分岐制御部１５０、分岐スイッチ１５２、ダイオードＤ２ １５４、比較器１５６、およびドライバ１５８を含むものとして示されている。
【0018】
図１に、入力電圧ＶＩＮ１０２、ドレイン電流ＩＤ１１９、第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０、出力電圧ＶＯ１２８、出力電流ＩＯ１２５、出力量ＵＯ１２６、フィードバック信号ＦＢ１３０、要求信号ＲＥＱ１３３、第２の駆動信号ＳＲ１３５、一次駆動信号ＤＲ１３８、電流検出信号ＩＳＮＳ１４０、バイパス電圧ＶＢＰ１４２、オン信号ＯＮ１６０、オフ信号ＯＦＦ１６２、バイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４、分岐駆動信号ＢＲ１６５、基準ＲＥＦ１６７（例えばバイパス基準）、および分岐電流ＩＢＲ１６８が更に示されている。
【0019】
示される例において、電力コンバーター１００は、フライバックトポロジーを含むものとして示されるが、電力コンバーターの他の知られたトポロジーおよび構成が本開示の教示の恩恵を更に受け得ることが理解されなければならない。更に、入力帰路１１１が出力帰路１２７からガルバニック絶縁されるように、電力コンバーター１００の入力側が電力コンバーターの出力側１００からガルバニック絶縁されている。電力コンバーター１００の入力側と出力側とがガルバニック絶縁されているので、エネルギー伝達要素Ｔ１ １０６の絶縁バリアにまたがる直流電流（ＤＣ）路、入力巻線１０８と出力巻線１１０との間の直流電流（ＤＣ）路、補助巻線１１２と出力巻線１１０との間の直流電流（ＤＣ）路、および入力帰路１１１と出力帰路１２７との間の直流電流（ＤＣ）路が存在しない。
【0020】
電力コンバーター１００は、未調節の入力電圧ＶＩＮ１０２から負荷１２８に出力電力を提供する。１つの実施形態において、入力電圧ＶＩＮ１０２は、整流された、およびフィルタリングされたＡＣライン電圧である。別の実施形態において、入力電圧ＶＩＮ１０２は、ＤＣ入力電圧である。入力電圧ＶＩＮ１０２は、エネルギー伝達要素１０６に結合される。幾つかの例において、エネルギー伝達要素１０６は、結合インダクタ、変圧器、またはインダクタであり得る。エネルギー伝達要素１０６は、３つの巻線、すなわち、入力巻線１０８（一次巻線とも呼ばれる）、出力巻線１１０（二次巻線とも呼ばれる）、および補助巻線１１２（バイアス巻線または三次巻線とも呼ばれる）を含むものとして示されている。しかし、エネルギー伝達要素１０６は３つより多い巻線を含んでもよい。エネルギー伝達要素の入力巻線１０８は、入力帰路１１１に更に結合された電力スイッチＳ１ １１４に更に結合されている。クランプ回路１０４が入力巻線１０８にまたがって結合されている。クランプ回路１０４は電力スイッチＳ１ １１４における最大電圧を制限する。
【0021】
図１に示されているように、電力スイッチＳ１ １１４は、第１のスイッチ１１６と第２のスイッチ１１８とを含むカスコードスイッチである。第１のスイッチ１１６は概してノーマリーオンデバイスであるのに対し、第２のスイッチ１１８は概してノーマリーオフデバイスである。カスコード電力スイッチＳ１ １１４は３つの端子、すなわちソースとゲートとドレインとを含む。一例において、ノーマリーオンデバイス（例えば第１のスイッチ１１６）は高電圧トランジスタであり得るのに対し、ノーマリーオフデバイス（例えば第２のスイッチ１１８）は、低電圧トランジスタであり得る。一例において、第１のスイッチ１１６のために使用される高電圧トランジスタは、定格を約７５０ボルト（Ｖ）とされ得るのに対し、第２のスイッチ１１８のために使用される低電圧トランジスタは、定格を２５Ｖ～３０Ｖの間とされ得る。第２のスイッチ１１８（例えばノーマリーオフデバイス）のソースおよびゲートは、カスコード電力スイッチ１１４のソースおよびゲートとして使用されるのに対し、第１のスイッチ１１６（例えばノーマリーオンデバイス）のドレインは、カスコード電力スイッチ１１４のドレインとして使用される。一例において、第１のトランジスタ１１６（例えばノーマリーオンデバイス）のソースは、第２のトランジスタ１１８（例えばノーマリーオフデバイス）のドレインに結合される。第１のトランジスタ１１６のゲートは、入力帰路１１１に結合された第２のトランジスタ１１８のソースに結合されたものとして示されている。第１のトランジスタ１１６のゲートは、入力帰路１１１に直接結合されてもよいことが理解されなければならない。中間ノードＡ１１７は、第１のトランジスタ１１６のソースと第２のトランジスタ１１８のドレインとの間の結合部として示される。第２のトランジスタ１１８は概して、第１のトランジスタ１１６（ノーマリーオンデバイス）をオンとオフとに切り替えるために使用される。一例において、第１のスイッチ１１６は、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）ベースのトランジスタまたは炭化ケイ素（ＳｉＣ）ベースのトランジスタといったトランジスタであり得る。第２のスイッチ１１８は、例えば金属－酸化物－半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ：ｂｉｐｏｌａｒ ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、または絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：ｉｎｓｕｌａｔｅｄ－ｇａｔｅ ｂｉｐｏｌａｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）といったトランジスタであり得る。一例において、第１のスイッチにより伝導される電流１１６はドレイン電流ＩＤ１１９により表されるのに対し、第２のスイッチにより伝導される電流１１８は第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０と表記される。
【0022】
出力巻線１１０は、同期整流器として使用されるトランジスタとして例示される出力整流器Ｓ２ １２２に結合される。しかし、出力整流器は、ダイオードとして例示されてもよい。出力コンデンサＣＯ１２４は、出力整流器Ｓ２ １２２と出力帰路１２７とに結合されたものとして示される。電力コンバーター１００は、出力量ＵＯ１２６を調節する回路を更に含み、出力量ＵＯ１２６は、一例において、出力電圧ＶＯ１２８、出力電流ＩＯ１２５、または２つの組み合わせであり得る。出力検出回路１２９は、第２の制御装置１３４に電力コンバーター１００の出力を表すフィードバック信号ＦＢ１３０を提供するために、出力量ＵＯ１２６を検出するように構成される。
【0023】
第２の制御装置１３４は、フィードバック信号ＦＢ１３０に応答して要求信号ＲＥＱ１３３を出力するように構成される。別の例において、第２の制御装置１３４は、第１の制御装置１３２にフィードバック信号ＦＢ１３０を伝達するように構成される。要求信号ＲＥＱ１３３の例として、要求信号ＲＥＱ１３３は、電力スイッチＳ１ １１４をオンに切り替える要求を表す。要求信号ＲＥＱ１３３は、フィードバック信号ＦＢ１３０に応答して生成される要求イベントを含み得る。１つの例示的な動作において、第２の制御装置１３４は、フィードバック信号ＦＢ１３０を調節基準と比較するように構成される。比較に応答して、第２の制御装置１３４は、電力スイッチＳ１ １１４をオンに切り替えることを第１の制御装置１３２に要求するために、要求信号ＲＥＱ１３３において要求イベントを出力し得る。要求信号ＲＥＱ１３３は、論理ハイ値にパルス動作して論理ロー値に急速に戻る方形パルス波形であり得る。論理ハイパルスは、要求イベントと呼ばれ得る。他の実施形態において、依然として本開示の教示により利益を受けながら、要求信号ＲＥＱ１３３がパルス状波形ではなくアナログの連続的に変動する信号であってもよいことが理解される。
【0024】
第２の制御装置１３４および第１の制御装置１２３は、通信リンク１３６を介して通信し得る。示される例において、第２の制御装置１３４は電力コンバーター１００の二次側に結合されており、出力帰路１２７を基準とするのに対し、第１の制御装置１２３は電力コンバーター１００の一次側に結合されており、入力帰路１１１を基準とする。実施形態において、第１の制御装置１３２と第２の制御装置１３４とは互いにガルバニック絶縁されており、通信リンク１３６は、（変圧器または結合インダクタ、オプトカプラなどの）誘導結合、容量結合、または絶縁を維持する他のデバイスを利用したガルバニック絶縁を提供する。しかし、幾つかの実施形態において、第２の制御装置１３４は第１の制御装置１２３からガルバニック絶縁されていないことが理解されなければならない。一例において、通信リンク１３６は、第１の制御装置１２３および／または第２の制御装置１３４をサポートするリードフレームから形成された誘導結合であり得る。
【0025】
一例において、第１の制御装置１３２および第２の制御装置１３４は、ハイブリッド集積回路とモノリシック集積回路とのいずれかとして製造される集積回路の一部として形成され得る。一例において、電力スイッチＳ１ １１４は、第１の制御装置１３２と第２の制御装置１３４とを含む単一の集積回路パッケージに統合されてもよい。加えて、一例において、第１の制御装置１３２および第２の制御装置１３４は、別の集積回路として形成されてもよい。電力スイッチＳ１ １１４は、第１の制御装置１３２と同じ集積回路に統合されてもよく、または、それ独自の集積回路に形成されてもよい。特に、電力スイッチＳ１ １１４の第１のスイッチ１１６がそれ独自の集積回路に統合されるとともに、電力スイッチＳ１ １１４の第２のスイッチ１１８が、第１の制御装置１３２と同じ集積回路に統合されてもよい。更に、第１の制御装置１３２と第２の制御装置１３４との両方および電力スイッチＳ１ １１４が単一パッケージに含まれる必要はなく、別々の制御装置パッケージまたは組み合わされた／別のパッケージの組み合わせにおいて実装されてもよいことが理解されなければならない。
【0026】
第１の制御装置１３２は電力スイッチＳ１ １１４のドレイン電流ＩＤ １１９を表す電流検出信号ＩＳＮＳ１４０を受信するように、および、通信リンク１３６を通して要求信号ＲＥＱ１３３またはフィードバック信号ＦＢ１３０を受信するように結合されており、および一次駆動信号ＤＲ１３８を出力する。第１の制御装置１３２は、エネルギー伝達要素１０６を通した電力コンバーター１００の入力から出力へのエネルギーの伝達を制御するために、電力スイッチＳ１ １１４の様々なスイッチングパラメータを制御するために、電力スイッチＳ１ １１４に一次駆動信号ＤＲ１３８を提供する。このようなパラメータの例は、スイッチング周波数ｆＳＷ（またはスイッチング周期ＴＳＷ）、デューティサイクル、オン期間およびオフ期間、または電力スイッチＳ１ １１４の単位時間当たりのパルス数を変えることを包含する。加えて、電力スイッチＳ１ １１４が固定のスイッチング周波数または可変スイッチング周波数を伴うように、電力スイッチＳ１ １１４が制御され得る。
【0027】
１つの実施形態において、第１の制御装置１３２は、電力スイッチＳ１ １１４の伝導を制御するために、一次駆動信号ＤＲ１３８を出力する。特に、第１の制御装置１３２は、第２のスイッチ１１８の伝導を制御するために、一次駆動信号ＤＲ１３８を出力する。一例において、第１の制御装置１３２は、要求信号ＲＥＱ１３３における要求イベントに応答して、またはフィードバック信号ＦＢ１３０により提供される情報に応答して、電力スイッチＳ１ １１４をオンに切り替えるために、一次駆動信号ＤＲ１３８を出力する。別の例において、第１の制御装置１３２は、電流検出信号ＩＳＮＳ１４０により提供されるドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値に到達したとき電力スイッチＳ１ １１４をオフに切り替えるために、一次駆動信号ＤＲ１３８を出力する。他の制御方法が使用され得ることが理解されなければならない。
【0028】
エネルギー伝達要素Ｔ１ １０６は、入力帰路１１１を基準とする補助巻線１１２を含む。補助巻線１１２は、ダイオードＤ１ １４６とバイパスコンデンサ１４４とに結合されたものとして示されている。図１に示されている電力コンバーター１００に対して、バイパスコンデンサ１４４のバイパス電圧ＶＢＰ１３１は、補助巻線１１２にかかる電圧から導出され得る。バイパスコンデンサ１４４は、第１の制御装置１３２の回路のための動作電力を提供するために、第１の制御装置１３２に結合されている。
【0029】
バイパス電圧ＶＢＰ１３１は、電力スイッチＳ１ １１４の第１のスイッチ１１６からバイパスコンデンサ１４４に方向転換されるドレイン電流ＩＤ１１９から導出されてもよい。実施形態において、ドレイン電流ＩＤ１１９の全体またはドレイン電流ＩＤ１１９の一部が、バイパスコンデンサ１４４に方向転換される。この図に関連して説明されるように、分岐スイッチ１５２は、バイパスコンデンサ１４４を充電するためにドレイン電流ＩＤ１１９（例えば第１のスイッチ１１６により伝導される電流）を方向転換させるように制御される。図３に関連して説明される別の実施形態において、分岐スイッチは、バイパスコンデンサ１４４を充電するために、ドレイン電流ＩＤ１１９の一部を方向転換させ、第２のスイッチ１１８は、バイパスコンデンサ１４４を充電するために方向転換されるドレイン電流ＩＤ１１９の一部を制御するために使用される。
【0030】
比較器１５６がバイパスコンデンサ１４４に結合されており、その反転入力においてバイパス電圧ＶＢＰ１４２を受信する。比較器１５６は、その非反転入力において、バイパス基準とも呼ばれる基準ＲＥＦ１６７を更に受信する。比較器１５６の出力は、バイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３と表記される。一例において、基準ＲＥＦ１６７は、バイパス電圧ＶＢＰ１４２に対する所望の調節された値を表す。比較器１５６は、バイパス電圧ＶＢＰ１４２を基準ＲＥＦ１６７と比較する。示されるように、バイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３は、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満である場合、論理ハイ値であり、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７より大きい場合、論理ロー値である。言い換えると、アサートされたバイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３は、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満に低下したことを示す（例えば論理ハイ値）。比較器１５６は、ヒステリシスを更に使用し得ることが理解されなければならない。
【0031】
示される実施形態では、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満であるとき、ドレイン電流ＩＤ１１９をバイパスコンデンサ１４４に方向転換させるように分岐スイッチ１５２が制御される。別の実施形態において、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満であるとき、ドレイン電流ＩＤ１１９の一部を方向転換させるように分岐スイッチ１５２が制御される。言い換えると、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満であるとき、分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられる。更に、ドレイン電流ＩＤ１１９の少なくとも一部がバイパスコンデンサ１４４を充電するために使用されるように、第１の制御装置１３２が電力スイッチＳ１ １１４を制御するように構成される。
【0032】
第１の制御装置１３２は、主制御部１４８、分岐制御部１５０、分岐スイッチ１５２、ダイオードＤ２ １５４、比較器１５６、およびドライバ１５８を含むものとして示されている。主制御部１４８は、要求信号ＲＥＱ１３３またはフィードバック信号ＦＢ１３０および電流検出信号ＩＳＮＳ１４０を受信するように構成され、オン信号ＯＮ１６０とオフ信号ＯＦＦ１６２とを出力する。一例において、オン信号ＯＮ１６０とオフ信号ＯＦＦ１６２との両方が、論理ハイセクションと論理ローセクションとの可変持続期間をもつ方形パルス波形である。オン信号ＯＮ１６０は電力スイッチＳ１ １１４をオンに制御することを表すのに対し、オフ信号ＯＦＦ１６２は電力スイッチＳ１ １１４をオフに制御することを表す。（例えばアサートされた）オン信号ＯＮ１６０に対する論理ハイ値は、電力スイッチＳ１ １１４をオンに切り替えることに対応し、特に、第２のスイッチ１１８をオンに切り替えることを表す。同様に、（例えばアサートされた）オフ信号ＯＦＦ１６２に対する論理ハイ値は、電力スイッチＳ１ １１４をオフに切り替えることに対応し、特に、第２のスイッチ１１８をオフに切り替えることを表す。オフ信号ＯＦＦ１６２がオン信号ＯＮ１６０の反転されたバージョンであることが理解されなければならない。
【0033】
主制御部１４８は、要求信号ＲＥＱ１３３またはフィードバック信号ＦＢ１３０に応答して、電力スイッチＳ１ １１４をオンに切り替えると判定する。動作時、主制御部１４８は、要求信号ＲＥＱ１３３における要求イベントに応答して、電力スイッチＳ１ １１４、特に第２のスイッチ１１８をオンに切り替えると判定する。別の例において、主制御部１４８は、電力コンバーター１００の出力が適切に調節されていない状態に低下したことを示すフィードバック信号ＦＢ１３０に応答して、電力スイッチＳ１ １１４、特に第２のスイッチ１１８をオンに切り替えると判定する。動作時、オン信号ＯＮ１６０がアサートされ、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサート解除される。
【0034】
主制御部１４８は更に、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭに到達したことを示す電流検出信号ＩＳＮＳ１４０に応答して、電力スイッチＳ１ １１４をオフに切り替えると判定する。他の制御スキームが、電力コンバーター１００の入力側から出力側へのエネルギーの伝達を制御するために主制御部１４８により実現され得ることが理解されなければならない。電力スイッチＳ１ １１４をオフに切り替えるために、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされるのに対し、オン信号ＯＮ１６０がアサート解除される。
【0035】
分岐制御部１５０は、オン信号ＯＮ１６０とバイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３とを受信するように構成されており、分岐駆動信号ＢＲ１６５と主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４とを出力する。分岐駆動信号ＢＲ１６５は、分岐スイッチ１５２をオンとオフとに切り替えるための制御信号であり、一例において、論理ハイセクションと論理ローセクションとの可変持続期間をもつ方形パルス波形である。論理ハイセクションは、分岐スイッチ１５２をオンに切り替えるためのアサートされた信号を表すのに対し、論理ローセクションは、分岐スイッチ１５２をオフに切り替えるためのアサート解除された信号を表す。主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４は、電力スイッチＳ１ １１４、特に第２のスイッチ１１８をオンおよびオフに切り替えるための制御信号であり、更に論理ハイセクションと論理ローセクションとの可変持続期間をもつ方形パルス波形である。論理ハイセクションは、第２のスイッチ１１８をオンに切り替えるためのアサートされた信号を表すのに対し、論理ローセクションは、第２のスイッチ１１８をオフに切り替えるためのアサート解除された信号を表す。分岐制御部が分岐スイッチ１５２をオンになるように制御していない（例えば、分岐駆動信号ＢＲ１６５がアサートされていない）場合、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４はオン信号ＯＮ１６０に実質的に追従する。
【0036】
分岐スイッチ１５２とダイオードＤ２ １５４とがバイパスコンデンサ１４４と電力スイッチＳ１ １１４の中間ノードＡ１１７との間に結合されているものとして示されている。分岐電流ＩＢＲ１６８は、分岐スイッチ１５２により伝導される電流である。示される例において、分岐スイッチ１５２の一端部が電力スイッチＳ１ １１４の中間ノードＡ１１７に結合されているのに対し、他端部はダイオードＤ２ １５４のアノードに結合されている。ダイオードＤ２ １５４のカソードはバイパスコンデンサ１４４に結合されている。ダイオードＤ２はバイパスコンデンサ１４４から電力スイッチＳ１ １１４に電流が流れることを防ぐために使用される。しかし、分岐スイッチ１５２およびダイオードＤ２ １５４の他の構成が使用されてもよいことが理解されなければならない。示されるように、分岐電流ＩＢＲ１６８と第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０との和が実質的にドレイン電流ＩＤ１１９であり、または数学的には、
ＩＤ＝ＩＢＲ＋Ｉ１
である。
ＩＤ＝ＩＢＲ＋Ｉ１
である。
【0037】
動作時、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満に低下したことをバイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３が示しているとき、分岐制御部１５０は分岐スイッチ１５２をオンに切り替えるための分岐駆動信号ＢＲ１６５を出力する。バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満に低下していないことをバイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３が示している場合、分岐スイッチ１５２はオンに切り替えられず、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４は実質的にオン信号ＯＮ１６０である。
【0038】
バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満に低下したことをバイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３が示している場合、分岐制御部１５０は、分岐スイッチ１５２をオンに切り替えることをオン信号と同期する。図２に関連して更に示されるように、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が電力スイッチＳ１ １１４のスイッチングサイクル中に基準ＲＥＦ１６７未満に低下した場合、次の（または後続の）スイッチングサイクルの開始時に分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられる。１つの実施形態において、オン信号ＯＮ１６０がアサートされている限り、または、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７に到達するまで分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられる。ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値に到達したとき、オン信号ＯＮ１６０がアサート解除され得、したがって、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値に到達するまで、またはバイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７に到達するまで、分岐スイッチ１５２がオンである。別の実施形態において、分岐スイッチ１５２は、固定時間長にわたってオンに切り替わり得る。更に、オン信号ＯＮ１６０がアサート解除される前に分岐スイッチ１５２がオフに切り替わった場合、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がアサートされ、次に、電力スイッチＳ１ １１４をオンに切り替えるためにオン信号ＯＮ１６０に追従する。オン信号ＯＮ１６０がアサート解除されたとき、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がアサート解除される。図１に示される例において、分岐スイッチ１５２が伝導しているとき、分岐電流ＩＢＲ１６８はドレイン電流ＩＤ１１９に実質的に等しい。
【0039】
ドライバ１５８は、分岐駆動信号ＢＲ１６５、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１５８、およびオフ信号ＯＦＦ１６２を受信するように構成されており、電力スイッチＳ１ １１４の伝導を制御するための一次駆動信号ＤＲ１３８を出力する。特に、一次駆動信号ＤＲ１３８はカスコード電力スイッチＳ１ １１４の第２のスイッチ１１８の伝導を制御する。例えば、ドライバ１５８は、第２のスイッチ１１８により伝導される電流の伝導および量を制御し得る。動作時、アサートされた分岐駆動信号ＢＲ１６５に応答して、第２のスイッチ１１８がオフであるように、すなわち伝導しないように、ドライバ１５８が一次駆動信号ＤＲ１３８を出力する。主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がアサートされた場合、第２のスイッチ１１８がオンであるように、すなわち伝導するように、ドライバ１５８が一次駆動信号ＤＲ１３８を出力する。オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされた場合、第２のスイッチ１１８がオフであるように、すなわち、伝導しないように、ドライバ１５８が一次駆動信号ＤＲ１３８を出力する。示される例において、第２のスイッチ１１８が伝導しているとき、第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０は、実質的にドレイン電流ＩＤ１１９である。
【0040】
したがって、第１の制御装置１３２は第１のスイッチ１１６により伝導される電流の少なくとも一部（例えばドレイン電流ＩＤ１１９の少なくとも一部）を使用して、第１の制御装置１３２に動作電力を提供するバイパスコンデンサ１４４を充電する。図１に示される例では、分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられて、バイパスコンデンサ１４４を充電するために、ドレイン電流ＩＤ１１９の全体を向かわせる。言い換えると、分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられたとき、分岐電流ＩＢＲ１６８は、ドレイン電流ＩＤ１１９に実質的に等しい。更に、電力スイッチＳ１ １１４がノーマリーオントランジスタ（第１のスイッチ１１６）とノーマリーオフトランジスタ（第２のスイッチ１１８）とを含むカスコードデバイスであるので、エネルギーの節約ができる。従来の解決策は、電力スイッチとして、例えばバイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）といったノーマリーオフトランジスタを使用していた。ノーマリーオフトランジスタ（例えばＢＪＴ）は、ノーマリーオフトランジスタを伝導状態に維持するために、より高い電圧の電源を必要とするであろうし、または代替的に、全てのエネルギーが分岐スイッチを通ってバイパスコンデンサに流れることを可能にするために、ベース・エミッタ容量（またはゲート・ソース容量）が事前充電されるであろう。更に、ＢＪＴの場合、オン切り替えトランジスタおよびオフ切り替えトランジスタが更に使用されるであろう。しかし、電力スイッチＳ１ １１４はノーマリーオンおよびノーマリーオフデバイスを含むカスコードデバイスであるので、より高い電圧出力の電圧源も、ゲート・ソース容量またはベース・エミッタ容量の充電も必要とされない。
【0041】
図２は、図１の電力コンバーター１００に対する、バイパス電圧ＶＢＰ１４２、ドレイン電流ＩＤ１１９、要求信号ＲＥＱ１３３、オン信号ＯＮ１６０、オフ信号ＯＦＦ１６２、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６３、分岐駆動信号ＢＲ１６５、および一次駆動信号ＤＲ１３８の例示的な波形を含む図２００を示す。同様に命名された、および番号付けされた要素が上述のように結合すること、および機能することが理解されなければならない。図２の波形に対して、第１の制御装置１３２は、要求信号ＲＥＱ１３３における要求イベントが受信されたとき、電力スイッチＳ１ １１４または分岐スイッチ１５２をオンに切り替え、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に到達したとき、電力スイッチＳ１ １１４をオフに切り替える。第１の制御装置１３２は、検出されたバイパス電圧ＶＢＰ１４２に応答して、分岐スイッチ１５２をオンに切り替える。
【0042】
時点ｔ１において、要求イベント（例えばパルス）が要求信号ＲＥＱ１３３において受信され、電力スイッチＳ１ １１４をオンに切り替えるために、オン信号ＯＮ１６０がアサートされる。時点ｔ１において、バイパス電圧ＶＢＰ１４２は基準ＲＥＦ１６７に実質的に等しいので、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４はオン信号ＯＮ１６０に実質的に追従し、一次駆動信号ＤＲ１３８が電力スイッチＳ１ １１４をオンに切り替えるために提供される。示されるように、一次駆動信号ＤＲ１３８は、第２のスイッチ１１８のために使用されるデバイスをオンに切り替えるための電圧であるオン電圧ＶＯＮ２６８に遷移し、したがって、第２のスイッチ１１８により伝導される第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０は第２のスイッチ１１８に結合されたコンポーネントにより決定される。更に、分岐駆動信号ＢＲ１６５はアサートされず、分岐スイッチ１５２は伝導していない。
【0043】
時点ｔ１と時点ｔ３との間において、ドレイン電流ＩＤ１１９が入力電圧ＶＩＮ１０２を入力巻線１０８のインダクタンスで割ったものに比例した速度で増加する。更に、電力コンバーター１００は、ドレイン電流ＩＤ１１９により示されるように、不連続伝導モード（ＤＣＭ）において動作している。分岐スイッチ１５２は伝導していないので、第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０はドレイン電流ＩＤ１１９に実質的に等しく、分岐電流ＩＢＲ１６８は実質的にゼロである。時点ｔ３において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に達し、第１の制御装置１３２が電力スイッチＳ１ １１４をオフに切り替える。したがって、オン信号ＯＮ１６０および主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がアサート解除されて（論理ロー値に遷移して）、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされる（論理ハイ値に遷移する）。一次駆動信号ＤＲ１３８がオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に遷移し、オフ電圧ＶＯＦＦ２６９は、第２のスイッチ１１８および電力スイッチＳ１ １１４が電流を伝導することができない（例えばオフに切り替えられる）ように第２のスイッチ１１８のために使用されるデバイスに対する電圧である。第２のスイッチ１１８がオフになった後、ドレイン電流ＩＤ１１９がゼロまで減少する。
【0044】
しかし、時点ｔ２において、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満に低下する。時点ｔ４において、電力スイッチＳ１ １１４の次のスイッチングサイクル中に、バイパスコンデンサ１４４を充電するために、分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられ、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上昇する。時点ｔ２の後、時点ｔ４において分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられるまで、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が低下し続ける。
【0045】
時点ｔ４において、別の要求イベントが要求信号ＲＥＱ１３３において受信され、バイパス電圧ＶＢＰ１４２は基準ＲＥＦ１６７未満である。主制御部１４８がオン信号ＯＮ１６０をアサートし、オフ信号ＯＦＦ１６２をアサート解除するとともに、分岐制御部１５０が分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサートする。分岐駆動信号ＢＲ１６５がアサートされるので、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４はオン信号ＯＮ１６０に追従せず、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４はアサート解除された状態に留まり、一次駆動信号ＤＲ１３８はオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に留まる。分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられ（例えば電流を伝導し）、第２のスイッチ１１８が電流を伝導することを阻止される（例えばオフに切り替えられる）。ドレイン電流ＩＤ１１９が増加し、分岐スイッチ１５２が、バイパスコンデンサ１４４を充電するためにドレイン電流ＩＤ１１９の全体を伝導し、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上昇する。または言い換えると、分岐電流ＩＢＲ１６８がドレイン電流ＩＤ１１９に実質的に等しいのに対し、第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０は実質的にゼロである。
【0046】
時点ｔ５において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に達し、主制御部１４８がオン信号ＯＮ１６０をアサート解除し、オフ信号ＯＦＦ１６２をアサートする。分岐制御部１５０は分岐スイッチ１５２をオフに切り替えるために分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサート解除する。更に、オフ信号ＯＦＦ１６２がドライバ１５８により受信され、一次駆動信号ＤＲ１３８は、第２のスイッチ１１８が伝導することを阻止するために、オフ電圧ＶＯＦＦ２６９に留まり、ドレイン電流ＩＤ１１９はゼロまで減少する。しかし、示されるように、バイパス電圧ＶＢＰ１４２は依然として基準ＲＥＦ１６７未満であり、時点ｔ５と時点ｔ６との間において、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が低下している。
【0047】
時点ｔ６において、別の要求イベントが要求信号ＲＥＱ１３３において受信され、主制御部１４８がオン信号ＯＮ１６０をアサートし、オフ信号ＯＦＦ１６２をアサート解除する。バイパス電圧ＶＢＰ１４２は依然として基準ＲＥＦ１６７未満であり、したがって、分岐制御部１５０は分岐スイッチ１５２をオンに切り替えるために分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサートし、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮは、第２のスイッチ１１８がオンに切り替わることを阻止するために、アサート解除された状態に留まる。分岐スイッチ１５２がバイパスコンデンサ１４４を充電するためにドレイン電流ＩＤ１１９を伝導し、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上昇する。時点ｔ６と時点ｔ７との間において、分岐電流ＩＢＲ１６８はドレイン電流ＩＤ１１９に実質的に等しいのに対し、第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０は実質的にゼロである。
【0048】
図２に示されているように、時点ｔ８においてドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に到達する前に、時点ｔ７においてバイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７に到達する。時点ｔ７において、分岐制御部１５０は、分岐スイッチ１５２が伝導することを阻止するために、分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサート解除し、第２のスイッチ１１８をオンに切り替えるために、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサートする。言い換えると、分岐制御部１５０は、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がオン信号ＯＮ１６０に追従することを可能にする。ドライバ１５８がアサートされた主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４を受信し、第２のスイッチ１１８をオンに切り替えるために、一次駆動信号ＤＲ１３８をオン電圧ＶＯＮ２６８に遷移させ、したがって、第２のスイッチ１１８がドレイン電流ＩＤ１１９を伝導する。時点ｔ７と時点ｔ８との間において、第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０はドレイン電流ＩＤ１１９に実質的に等しく、分岐電流ＩＢＲ１６８は実質的にゼロである。
【0049】
時点ｔ８において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に達し、主制御部１４８がオン信号ＯＮ１６０をアサート解除し、オフ信号ＯＦＦ１６２をアサートする。更に、オフ信号ＯＦＦ１６２がドライバ１５８により受信され、一次駆動信号ＤＲ１３８が、第２のスイッチ１１８が伝導することを阻止するために、オフ電圧ＶＯＦＦ２６９に遷移し、ドレイン電流ＩＤ１１９はゼロまで減少する。
【0050】
時点ｔ９において、要求イベントが要求信号ＲＥＱ１３３において受信され、主制御部１４８がオン信号ＯＮ１６０をアサートし、オフ信号ＯＦＦ１６２をアサート解除する。時点ｔ９において、バイパス電圧ＶＢＰ１４２は基準ＲＥＦ１６７に実質的に等しいので、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がオン信号ＯＮ１６０に実質的に追従し、分岐駆動信号ＢＲ１６５がアサート解除された状態に留まる。ドライバ１５８が一次駆動信号ＤＲ１３８をオン電圧ＶＯＮ２６８に遷移させ、したがって、第２のスイッチ１１８がドレイン電流ＩＤ１１９を伝導し得る。時点ｔ１０において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に達し、主制御部１４８がオン信号ＯＮ１６０をアサート解除し、第２のスイッチ１１８をオフに切り替えるためにオフ信号ＯＦＦ１６２をアサートする。一次駆動信号ＤＲ１３８は、第２のスイッチ１１８が伝導することを阻止するためにオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に遷移し、ドレイン電流ＩＤ１１９はゼロまで減少する。
【0051】
図３は、主制御部１４８、分岐制御部１５０、分岐スイッチ１５２、ダイオードＤ２ １５４、比較器１５６、ドライバ３５８、および分流レギュレータ３４９を含む第１の制御装置３３２の別の実施形態を示す。図３に、第１のスイッチ１１６と第２のスイッチ１１８とを含む電力スイッチＳ１ １１４、バイパスコンデンサ１４４、ダイオードＤ１ １４６、および補助巻線１１２が更に示されている。電力スイッチＳ１ １１４、バイパスコンデンサ１４４、ダイオードＤ１ １４６、および補助巻線１１２は、図１に関連した第１の制御装置３３２のためのコンテキストを提供するために含まれる。ドレイン電流ＩＤ１１９、第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０、フィードバック／要求信号ＦＢ／ＲＥＱ１３０／１３３、一次駆動信号ＤＲ１３８、電流検出信号ＩＳＮＳ１４０、バイパス電圧ＶＢＰ１４２、オン信号ＯＮ１６０、オフ信号ＯＦＦ１５２、バイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４、分岐駆動信号ＢＲ１６５、基準ＲＥＦ１６７、分岐電流ＩＢＲ１６８、および分流レギュレータ出力３７２が更に図３に示されている。第１の制御装置３３２が、図１に示されている電力コンバーター１００とともに使用され得ることが理解されなければならない。
【0052】
図３は図１に関連して説明されている第１の制御装置１３２と多くの類似性を共有しており、同様に命名された、および番号付けされた要素が図１および図２を参照して既に説明されているように結合すること、および機能することが理解されなければならない。しかし、少なくとも１つの差は、分流レギュレータ出力３７２を伴う分流レギュレータ３４９の追加、および、ドライバ３５８が分流レギュレータ出力３７２にどのように応答するかである。更に、分岐制御部１５０は、主制御部１４８からオフ信号ＯＦＦ１６２を受信するように更に構成されており、分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられなければならないか否かを判定するために、電力スイッチＳ１ １１４のオフ期間中にバイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満に低下したか否かを判定する。しかし、分岐制御部１５０は、オフ信号ＯＦＦ１６２ではなくオン信号ＯＮ１６０を反転したものを使用してもよいことが理解されなければならない。
【0053】
示される実施形態では、第１の制御装置３３２は、分岐スイッチ１５２により伝導される分岐電流ＩＢＲ１６８の量を制御する。更に、第１の制御装置３３２は、第２のスイッチ１１８により伝導される第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０の大きさを制御することにより、分岐スイッチ１５２により伝導される分岐電流ＩＢＲ１６８の量を制御する。言い換えると、第１の制御装置３３２は、分岐電流ＩＢＲ１６８を調節するために第２のスイッチ１１８を使用する。したがって、第１の制御装置３３２は、バイパスコンデンサ１４４を充電するためにドレイン電流ＩＤ１１９のうちのどの程度が分岐スイッチ１５２により方向転換されるかを決定する。バイパスコンデンサ１４４を充電するために使用されない残りのドレイン電流ＩＤ１１９は、第２のスイッチ１１８により伝導される。
【0054】
分岐スイッチの物理的サイズは、分岐スイッチ１５２が伝導する分岐電流ＩＢＲ１６８の最大量、および、分岐スイッチ１５２が最大電流を伝導する持続期間により部分的に決定される。例えば、分岐スイッチ１５２がドレイン電流ＩＤ１１９の全体を伝導することができるために、分岐スイッチ１５２の物理的サイズは、第２のスイッチ１１８の物理的サイズと同様である。第１の制御装置３３２および第２のスイッチ１１８を収容するために使用されるパッケージに応じて、分岐スイッチ１５２のサイズが第２のスイッチ１１８のサイズと同様である場合、第２のスイッチ１１８と分岐スイッチ１５２との両方を収容するための十分な空間が存在しない場合がある。したがって、分岐スイッチ１５２の物理的サイズは、分岐電流ＩＢＲ１６８を分岐電流閾値未満にするように調節することにより制御され得る。分岐電流ＩＢＲ１６８を分岐電流閾値未満に調節するようにドレイン電流ＩＤ１１９の一部を分流するように第２のスイッチ１１８が制御される場合、より小さい分岐スイッチ１５２が使用され得る。
【0055】
図３に示される実施形態に対して、スイッチングサイクルの開始前にバイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満である場合、分岐制御部１５０がスイッチングサイクル中に分岐スイッチ１５２をオンに切り替えるために分岐駆動信号ＢＲ１６５を出力する。１つの実施形態において、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７より高くに上昇するまで、またはオフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされるまで、分岐スイッチ１５２はオンに留まる。図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明されている別の実施形態では、固定時間長にわたって、またはオフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされるまで、分岐スイッチ１５２がオンに切り替わる。分岐制御部１５０が、オフ信号ＯＦＦ１６２を受信し、および、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされたとき、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満である場合、次回のスイッチングサイクルにわたって、分岐スイッチ１５２をオンに切り替えることを決定し得る。代替的に、分岐制御部１５０はオン信号ＯＮ１６０を使用してもよく、および、オン信号ＯＮ１６０がアサートされていないとき、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満である場合、次回のスイッチングサイクルにわたって、分岐スイッチ１５２をオンに切り替えることを決定し得る。一例において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値に達したとき、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされ（またはオン信号ＯＮ１６０がアサート解除され）、次の要求イベントが要求信号ＲＥＱ１３３において受信されるまで、アサートされた状態に留まる。オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされたとき、電力スイッチＳ１ １１４および分岐スイッチ１５２がオフに切り替えられて、伝導することを阻止される。
【0056】
分流レギュレータ３４９は、分岐制御部１５０から分岐駆動信号ＢＲ１６５を受信するように、および分岐電流ＩＢＲ１６８を検出するように構成されている。分流レギュレータ３４９は、分流レギュレータ出力３７２をドライバ３５８に出力する。動作時、分岐スイッチ１５２がオンである（例えば、または伝導している）ことを分岐駆動信号ＢＲ１６５が示しているとき、分流レギュレータ３４９が分岐電流ＩＢＲ１６８を検出する。更に、分流レギュレータ３４９は分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値に到達したときを検出し、分流レギュレータ出力３７２を出力する。ドライバ３５８とともに、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値を上回ることを阻止される。一例において、分流レギュレータ出力３７２は、一次駆動信号ＤＲ１３８のレベルを特定するために分流レギュレータ３４９により調節された電圧であり得る。一例において、分流レギュレータ３４９は、線形増幅器と同様に機能する。
【0057】
ドライバ３５８は、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４、分岐駆動信号ＢＲ１６５、および分流レギュレータ出力３７２を受信するように構成されている。主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４は、完全にオンになるように第２のスイッチ１１８をオンに切り替えることを表す。アサートされた主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４に応答して、ドライバ３５８は、第２のスイッチ１１８が完全にオン（例えばオン電圧ＶＯＮ）になるようなレベルまで駆動信号ＤＲ１３８を出力する。または言い換えると、第２のスイッチ１１８により伝導される電流は、第２のスイッチ１１８に結合された外部コンポーネントにより決定される。
【0058】
分岐駆動信号ＢＲ１６５は、分岐スイッチ１５２の伝導を表す。アサートされた分岐駆動信号ＢＲ１６５に応答して、ドライバ３５８は、第２のスイッチ１１８により伝導される第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０の値を制御するために、分岐電流ＩＢＲ１６８を表す分流レギュレータ出力３７２に応答して、一次駆動信号ＤＲ１３８のレベルを決定する。
【0059】
ドライバ３５８は、分岐スイッチ１５２がオンである（例えば伝導している）間に、分流レギュレータ出力３７２に応答して、第２のスイッチ１１８の伝導を制御するために、一次駆動信号ＤＲ１３８のレベルを変える。分岐電流ＩＢＲ１６８と第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０との和は、実質的にドレイン電流ＩＤ１１９であり、すなわち数学的には、ＩＤ＝ＩＢＲ＋Ｉ１である。示される例において、第２のスイッチ１１８はＭＯＳＦＥＴとして示される電圧制御されるデバイスであり、一次駆動信号ＤＲ１３８は、電圧信号である。ドライバ３５８は、第２のスイッチ１１８により伝導される第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０の値を制御するために、一次駆動信号ＤＲ１３８の電圧レベルを変える。第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０の値が第２のスイッチ１１８のゲート・ソース電圧により決定されるように、一次駆動信号ＤＲ１３８の電圧レベルが選択され得る。一例において、第２のスイッチ１１８が線形モードにおいて動作するように、一次駆動信号ＤＲ１３８の電圧レベルが選択され得る。
【0060】
別の実施形態において、ドライバ３５８は、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４と分流レギュレータ出力３７２とを受信するように、および分岐駆動信号ＢＲ１６５を受信しないように構成される。主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４は、第２のスイッチ１１８を完全にオンに切り替えるために、または、分流レギュレータ出力３７２に応答して第２のスイッチ１１８をオンに切り替えるために、第２のスイッチ１１８をオンに切り替えることを表す。したがって、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４は、分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられないとき、第２のスイッチ１１８を完全にオンに切り替えるためにアサートされ得る。更に、第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０の値を制御するために、および分岐スイッチ１５２がオンであるときに分岐電流ＩＢＲ１６８を分岐電流閾値未満に調節するために、ドライバ３５８が分流レギュレータ出力３７２に応答して一次駆動信号ＤＲ１３８のレベルを決定するように、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がアサートされ得る。
【0061】
したがって、分流レギュレータ３４９およびドライバ３５８は、第２のスイッチ１１８（例えば第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０）により伝導されるドレイン電流ＩＤ１１９の量を制御することにより、分岐電流ＩＢＲ１６８の値を分岐電流閾値未満に調節する。または言い換えると、分流レギュレータ３４９およびドライバ３５８は、バイパスコンデンサ１４４を充電するために使用されるドレイン電流ＩＤ１１９の量（例えば分岐電流ＩＢＲ１６８）を調節する。ドレイン電流ＩＤ１１９の残部は、第２の電流Ｉ１ １２０として第２のスイッチ１１８により伝導される。
【0062】
更に、電力コンバーター１００が不連続伝導モード（ＤＣＭ）または連続伝導モード（ＣＣＭ）において動作しているとき、第１の制御装置３３２は、分岐スイッチ１５２と第２のスイッチ１１８との動作を変え得る。ＤＣＭ中、電力スイッチＳ１ １１４または分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられているとき、スイッチ電流ＩＤ１１９はゼロである。ＣＣＭにおいて、電力スイッチＳ１ １１４または分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられているとき、スイッチ電流ＩＤ１１９は実質的にゼロではない。
【0063】
ＤＣＭ動作中、スイッチングサイクルが要求された（例えばオン信号ＯＮ１６０がアサートされた）とき、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満である場合、分岐駆動信号ＢＲ１６５が分岐スイッチ１５２をオン（例えば伝導状態）に制御する。分流レギュレータ３４９およびドライバ３５８は、第２のスイッチ１１８が第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０をどの程度伝導するかを制御することにより、分岐電流ＩＢＲ１６８を調節する。
【0064】
しかし、ＣＣＭにおいて、電力スイッチＳ１ １１４がオンに切り替わるとき、ドレイン電流ＩＤ１１９はゼロではない。したがって、電力スイッチＳ１ １１４または分岐スイッチ１５２がオンに切り替わるとき、大きい電流スパイクが発生し得る。この大きい電流スパイクは、分岐スイッチ１５２を損傷させ得る。分岐スイッチ１５２がドレイン電流ＩＤ１１９の全体を伝導することができるように、分岐スイッチ１５２の物理的サイズは、第２のスイッチ１１８の物理的サイズと同様であり得る。しかし、上述のように、物理的により小さい分岐スイッチ１５２は、分岐電流ＩＢＲ１６８を調節することにより使用され得る。ＣＣＭ動作において、第２のスイッチ１１８が、分岐スイッチ１５２をオンに切り替える前に大きい電流スパイクを伝導するように、スイッチングサイクルの開始時にオンに切り替えられる。所与の時間長後に、分岐電流ＩＢＲ１６８がバイパスコンデンサ１４４を充電するように、分岐スイッチ１５２が次にオンに切り替えられる。分流レギュレータ３４９およびドライバ３５８は、第２のスイッチ１１８が第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０をどの程度伝導するかを制御することにより、分岐電流ＩＢＲ１６８を調節する。したがって、第２のスイッチ１１８は分岐スイッチ１５２を保護するために使用される。
【0065】
図４Ａは、電力コンバーター１００が不連続伝導モード（ＤＣＭ）において動作するときの、図３の第１の制御装置３３２の例示的な波形を示すタイミング図４００である。バイパス電圧ＶＢＰ１４２、要求信号ＲＥＱ１３３、ドレイン電流ＩＤ１１９、分岐電流ＩＢＲ１６８、第２の電流Ｉ１ １２０、オン信号ＯＮ１６０、オフ信号ＯＦＦ１６２、ノードＡ１１７における電圧、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４、分岐駆動信号ＢＲ１６５、および一次駆動信号ＤＲ１３８が示されている。図２と同様に、一次駆動信号ＤＲ１３８は電圧信号として示されており、および一次駆動信号ＤＲ１３８の電圧レベルが第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０の値を制御する。同様に命名された、および番号付けされた要素が上述のように結合すること、および機能することが理解されなければならない。
【0066】
示される例において、比較器１５６はヒステリシスを使用し、図４Ａおよび図４Ｂに示される上基準ＲＥＦ＋１６７ａと下基準ＲＥＦ－１６７ｂとが、基準ＲＥＦ１６７に対するヒステリシス閾値を表す。バイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３は、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂ未満に低下したとき論理ハイ値に遷移し、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上基準ＲＥＦ＋１６７ａを上回ったとき論理ロー値に遷移する。言い換えると、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂ未満に低下したとき、第１の制御装置３３２は、バイパスコンデンサ１４４を充電するために分岐スイッチ１５２をオンに切り替えることを決定し得る。バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上基準ＲＥＦ＋１６７ａを上回ったとき、制御装置３３２は、分岐スイッチ１５２をオフに切り替えることを更に決定し得る。
【0067】
時点ｔ１１から時点ｔ１３の間および時点ｔ２０の先が、電力スイッチＳ１ １１４の通常スイッチングサイクルを表し、通常スイッチングサイクルでは、第２のスイッチ１１８が完全にオンに切り替えられ、およびエネルギーが電力コンバーター１００の入力から出力に送達される。しかし、時点ｔ１３から時点ｔ１６の間の、および時点ｔ１６から時点ｔ２０の間のスイッチングサイクルは、充電サイクルを表し、充電サイクルでは、バイパスコンデンサ１４４を充電するために分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられる。これらのサイクル中に、分岐電流ＩＢＲ１６８を分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０未満に調節するために第２のスイッチ１１８が使用される。しかし、時点ｔ１６から時点ｔ２０の間のスイッチングサイクルが、充電サイクルから通常スイッチングサイクルに遷移することが理解されなければならない。
【0068】
時点ｔ１１において、要求イベント（例えばパルス）が要求信号ＲＥＱ１３３において受信され、主制御部１４８により、オン信号ＯＮ１６０がアサートされるとともに、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサート解除される。要求イベントが受信されたとき、バイパス電圧ＶＢＰ１４２は下基準ＲＥＦ－１６７ｂより高く、したがって、分岐スイッチ１５２はバイパスコンデンサ１４４を充電するためにオンに切り替えられない。主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がオン信号ＯＮ１６０に実質的に追従するように、分岐制御部１５０が主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサートする。分岐駆動信号ＢＲ１６５も分岐制御部１５０によりアサートされず、時点ｔ１１と時点ｔ１２との間の実質的にゼロの分岐電流ＩＢＲ１６８により示されているように、分岐スイッチ１５２は伝導しない。
【0069】
主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がアサートされるのに伴って、ドライバ３５８により提供される一次駆動信号ＤＲ１３８が実質的にオン電圧ＶＯＮ２６８になり、オン電圧ＶＯＮ２６８は、ドレイン電流ＩＤ１１９および第２の電流Ｉ１ １２０が電力スイッチＳ１ １０４に結合されたコンポーネントにより決定されるように、第２のスイッチ１１８をオンに切り替えるための電圧である。したがって、時点ｔ１１と時点ｔ１２との間に、第２のスイッチ１１８が完全にオンになり、ノードＡ１１７における電圧が小さいゼロに近い値になる。一例において、第２のスイッチ１１８が完全にオンであるときのノードＡ１１７における電圧は、実質的に１００ｍＶであり得る。第２のスイッチ１１８は伝導状態にあり、第２の電流Ｉ１ １２０はドレイン電流ＩＤ１１９に実質的に等しい。
【0070】
時点ｔ１２において、ドレイン電流ＩＤ１１９は電流制限値ＩＬＩＭ２２１に達し、電力スイッチＳ１ １１４がオフに切り替えられる。オン信号ＯＮ１６０と主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４との両方がアサート解除されるとともに、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされる。ドライバ３５８が駆動信号ＤＲ１３８をオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に遷移させ、オフ電圧ＶＯＦＦ２６９は、第２のスイッチ１１８が電流を伝導することができないような、およびドレイン電流ＩＤ１１９と第２の電流Ｉ１ １２０とがゼロまで減少するような電圧値である。電力スイッチＳ１ １１４がオフである時点ｔ１２と時点ｔ１３との間に、第１のスイッチ１１６がカットオフ状態にあり電流を伝導しないように、ノードＡ１１７における電圧は第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ４９１を上回る高い値である。
【0071】
時点ｔ１３において、要求イベントが要求信号ＲＥＱ１３３において受信され、オン信号ＯＮ１６０がアサートされるとともに、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサート解除される。加えて、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂ未満であり、したがって、ドレイン電流ＩＤ１１９の少なくとも一部がバイパスコンデンサ１４４を充電するために使用される。バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂ未満に低下したので、分岐制御部１５０が主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサートせず、代わりに、分岐スイッチ１５２をオンに切り替えて分岐電流ＩＢＲ１６８を伝導するために、分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサートする。一次駆動信号ＤＲ１３８は、第２のスイッチＳ１ １１８が伝導することを阻止するために、オフ電圧ＶＯＦＦ２６９に留まる。時点ｔ１３において、ノード１１７における電圧が、（図４Ａおよび図４Ｂにおいて０Ｖと示される）入力帰路１１１より高い値であって、第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ４９１未満まで低下する。
【0072】
時点ｔ１３と時点ｔ１４との間は、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０未満である。したがって、一次駆動信号ＤＲ１３８がオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に留まり、第２のスイッチ１１８が伝導しない。分岐電流ＩＢＲ１６８は実質的にドレイン電流ＩＤ１１９であり、第２の電流Ｉ１ １２０は実質的にゼロである。
【0073】
しかし、時点ｔ１４において、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０に到達し、ドライバ３５８が第２のスイッチ１１８をオンに制御するように、および、第２のスイッチ１１８が伝導する電流量（例えば第２の電流Ｉ１ １２０）を制御するように、分流レギュレータ３４９が分流レギュレータ出力３７２を提供する。示されるように、時点ｔ１４において、第２のスイッチ１１８により伝導される電流（例えば第２の電流Ｉ１ １２０）が第２のスイッチ１１８のゲート電圧の値（例えば一次駆動信号ＤＲ１３８）に依存するように、一次駆動信号ＤＲ１３８が第２のスイッチ１１８の閾値ＶＴＨ１１８ ４９２より高い値に遷移する。したがって、分流レギュレータ３４９は、分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０に、または分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０未満に分岐電流ＩＢＲ１６８を調節することができる。
【0074】
時点ｔ１４と時点ｔ１５との間に、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０に留まるように、分流レギュレータ３４９およびドライバ３５８が第２のスイッチ１１８の伝導を制御する。分岐スイッチ１５２によりバイパスコンデンサ１４４に方向転換されない残りのドレイン電流ＩＤ１１９は、第２の電流Ｉ１ １２０として第２のスイッチ１１８により伝導される。第２の電流Ｉ１ １２０と分岐電流ＩＢＲ１６８との和が実質的にドレイン電流ＩＤ１１９であることが理解されなければならない。時点ｔ１４と時点ｔ１５との間に、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂを上回るように上昇したが、上基準ＲＥＦ＋１６７ａに到達していない。したがって、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上基準ＲＥＦ＋１６７ａに到達するまで、比較器１５６の出力（例えばバイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３）は状態を変えず、バイパスコンデンサ１４４を充電するために分岐スイッチ１５２はオンに留まる。
【0075】
時点ｔ１５において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に達し、電力スイッチＳ１ １１４がオフに切り替えられる。オン信号ＯＮ１６０がアサート解除されるとともに、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされる。ドライバが駆動信号ＤＲ１３８をオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に遷移させ、ノードＡ１１７における電圧が第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６を上回る高い値になる。したがって、第１のスイッチ１１６と第２のスイッチ１１８との両方が伝導しておらず、ドレイン電流ＩＤ１１９、第２の電流Ｉ１ １２０、および分岐電流ＩＢＲ１６８がゼロまで減少する。バイパス電圧ＶＢＰ１４２は、時点ｔ１５より前において上基準ＲＥＦ＋１６７ａに到達していない。
【0076】
時点ｔ１６において、要求イベントが受信され、バイパス電圧ＶＢＰ１４２は上閾値ＲＥＦ＋１６７ａ未満である。したがって、ドレイン電流ＩＤ１１９の一部がバイパスコンデンサ１４４を充電するために使用される。オン信号ＯＮ１６０がアサートされるとともに、オフ信号ＯＦＦ信号１６２がアサート解除される。分岐制御部１５０は主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサートせず、分岐電流ＩＢＲ１６８を伝導するために分岐スイッチ１５２をオンに切り替えるために、分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサートする。一次駆動信号ＤＲ１３８は、第２のスイッチＳ１ １１８が伝導することを阻止するために、オフ電圧ＶＯＦＦ２６９に留まる。ノード１１７における電圧が（図４Ａおよび図４Ｂにおいて０Ｖと示される）入力帰路１１１より高い値であって、第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ４９１未満の値まで低下する。
【0077】
時点ｔ１３と時点ｔ１４との間の持続期間と同様に、時点ｔ１６と時点ｔ１７との間に、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０未満である。したがって、第２のスイッチ１１８は電流を伝導するためにオンに切り替えられず、分岐電流ＩＢＲ１６８が実質的にドレイン電流ＩＤ１１９であり、第２の電流Ｉ１ １２０は実質的にゼロである。
【0078】
時点ｔ１７において、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０に到達し、分流レギュレータ３４９およびドライバ３５８が第２のスイッチ１１８をオンに制御する。更に、第２のスイッチ１１８が伝導する電流量（例えば第２の電流Ｉ１ １２０）は、検出された分岐電流ＩＢＲ１６８に依存する。示されるように、時点ｔ１７において第２のスイッチ１１８により伝導される電流（例えば第２の電流Ｉ１ １２０）が第２のスイッチ１１８のゲート電圧の値（例えば一次駆動信号ＤＲ１３８）に依存するように、一次駆動信号ＤＲ１３８が第２のスイッチ１１８の閾値ＶＴＨ１１８ ４９２より高い値に遷移する。
【0079】
時点ｔ１７と時点ｔ１８との間に、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０に留まるように、分流レギュレータ３４９およびドライバ３５８が第２のスイッチ１１８の伝導を制御する。バイパスコンデンサ１４４を充電するために分岐スイッチ１５２により使用されない残りのドレイン電流ＩＤ１１９は、第２の電流Ｉ１ １２０として第２のスイッチ１１８により伝導される。第２の電流Ｉ１ １２０と分岐電流ＩＢＲ１６８との和は実質的にドレイン電流ＩＤ１１９であることが理解されなければならない。
【0080】
時点ｔ１８において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に到達する前に、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上基準ＲＥＦ＋１６７ａに到達する。オン信号ＯＮ１６０が依然としてアサートされており、分岐制御部１５０は分岐スイッチ１５２をオフに切り替えるために分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサート解除し、第２のスイッチ１１８を完全にオンに切り替えるために主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサートする。サイクルが通常スイッチングサイクルに復帰し第２のスイッチ１１８がドレイン電流ＩＤ１１９の全体を伝導する。または言い換えると、第２の電流Ｉ１ １２０が実質的にドレイン電流ＩＤ１１９である。ノードＡ１１７における電圧は第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ４９１より十分に低い値まで低下し、一次駆動信号ＤＲ１３８はオン電圧ＶＯＮ２６８まで上昇する。
【0081】
時点ｔ１９において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に到達し、電力スイッチＳ１ １１４がオフに切り替えられる。主制御部１４８がオン信号ＯＮ１６０をアサート解除し、オフ信号１６２をアサートする。主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４が更にアサート解除されるとともに、オフ信号ＯＦＦ１６２が～。ドライバ３５８が駆動信号ＤＲ１３８をオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に遷移させ、ノードＡ１１７における電圧が第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ４９１を上回る高い値になる。したがって、第１のスイッチ１１６と第２のスイッチ１１８との両方が伝導しておらず、ドレイン電流ＩＤ１１９、第２の電流Ｉ１ １２０、および分岐電流ＩＢＲ１６８がゼロまで減少する。時点ｔ２０において別の要求イベントが要求信号ＲＥＱ１３３において受信されるまで、電力スイッチＳ１ １１４がオフに留まる。
【0082】
図４Ｂは、電力コンバーター１００が連続伝導モード（ＣＣＭ）において動作しているときの、図３の第１の制御装置３３２の例示的な波形を示すタイミング図４０１である。バイパス電圧ＶＢＰ１４２、要求信号ＲＥＱ１３３、ドレイン電流ＩＤ１１９、分岐電流ＩＢＲ１６８、第２の電流Ｉ１ １２０、オン信号ＯＮ１６０、オフ信号ＯＦＦ１６２、ノードＡ１１７における電圧、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４、分岐駆動信号ＢＲ１６５、および一次駆動信号ＤＲ１３８が示されている。更に、図４Ａおよび図４Ｂに示されている上基準ＲＥＦ＋１６７ａおよび下基準ＲＥＦ－１６７ｂは、比較器１５６により使用される基準ＲＥＦ１６７に対するヒステリシス閾値を表す。同様に命名された、および番号付けされた要素が上述のように結合すること、および機能することが理解されなければならない。
【0083】
時点ｔ２２から時点ｔ２３の間、および時点ｔ３１の先は、電力スイッチＳ１ １１４の通常スイッチングサイクルを表し、通常スイッチングサイクルでは、第２のスイッチ１１８が完全にオンに切り替えられ、およびエネルギーが電力コンバーター１００の入力から出力に送達される。しかし、時点ｔ２４から時点ｔ２７の間、および時点ｔ２７から時点ｔ３１の間のスイッチングサイクルは充電サイクルを表し、充電サイクルでは、バイパスコンデンサ１４４を充電するために分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられる。これらのサイクル中に、第２のスイッチ１１８が、分岐電流ＩＢＲ１６８を分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０未満に調節するために更に使用される。充電サイクルは、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂ未満に低下したときに始まり、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上基準ＲＥＦ＋１６７ａに到達したときに終了する。
【0084】
図４Ａに関連した時点ｔ１１から時点ｔ１３の間の、および時点ｔ２２における上述の通常スイッチングサイクルと同様に、時点ｔ２２および時点ｔ３１において、要求イベント（例えばパルス）が要求信号ＲＥＱ１３３において受信されたとき、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂより高く、または、上基準ＲＥＦ＋１６７ａに到達した状態にあり、分岐スイッチ１５２はバイパスコンデンサ１４４を充電するためにオンに切り替えられない。主制御部１４８により、オン信号ＯＮ１６０がアサートされるとともに、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサート解除される。分岐制御部１５０が主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサートし、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がオン信号ＯＮ１６０に実質的に追従する。分岐駆動信号ＢＲ１６５も分岐制御部１５０によりアサートされず、時点ｔ２２と時点ｔ２３との間、およびｔ３１の先において実質的にゼロの分岐電流ＩＢＲ１６８により示されているように、分岐スイッチ１５２は伝導しない。
【0085】
一次駆動信号ＤＲ１３８はオン電圧ＶＯＮ２６８に実質的に等しく、オン電圧ＶＯＮ２６８は、ドレイン電流ＩＤ１１９および第２の電流Ｉ１ １２０が電力スイッチＳ１ １０４に結合されたコンポーネントにより決定されるように第２のスイッチ１１８をオンに切り替えるための電圧である。したがって、時点ｔ２２から時点ｔ２３の間、および時点ｔ３１の先において、第２のスイッチ１１８が完全にオンになり、ノードＡ１１７における電圧は小さいゼロに近い値である。例えば、第２のスイッチ１１８が完全にオンであるときのノードＡ１１７における電圧は、実質的に１００ｍＶであり得る。第２のスイッチ１１８が完全にオンであり伝導しているとき、第２の電流Ｉ１ １２０はドレイン電流ＩＤ１１９に実質的に等しい。示されるように、ドレイン電流ＩＤ１１９は、スイッチングサイクルの開始時に実質的にゼロではなく、ＣＣＭ動作を示している。時点ｔ２２および時点ｔ３１において電力スイッチＳ１ １１４がオンに切り替えられたとき、電流スパイクが見られる。
【0086】
時点ｔ２３および時点ｔ３２において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に到達し、電力スイッチＳ１ １１４がオフに切り替えられる。オン信号ＯＮ１６０と主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４との両方がアサート解除されるとともに、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされる。ドライバが駆動信号ＤＲ１３８をオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に遷移させ、オフ電圧ＶＯＦＦ２６９は、第２のスイッチ１１８が電流を伝導することができないような、およびドレイン電流ＩＤ１１９および第２の電流Ｉ１ １２０がゼロまで減少するような電圧値である。時点ｔ２３と時点ｔ２４との間において、電力スイッチＳ１ １１４がオフであるとき、第１のスイッチ１１６がカットオフ状態にあり電流を伝導しないように、ノードＡ１１７における電圧が第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ４９１を上回る高い値になる。
【0087】
時点ｔ２４において、要求イベントが要求信号ＲＥＱ１３３において受信され、主制御部１４８がオン信号ＯＮ１６０をアサートし、オフ信号１６２をアサート解除する。しかし、時点ｔ２４において、バイパス電圧ＶＢＰ１４２は下基準ＲＥＦ－１６７ｂ未満であり、分岐スイッチ１５２をオンに切り替えることにより、ドレイン電流ＩＤ１１９の一部がバイパスコンデンサ１４４を充電するために使用される。しかし、ＣＣＭ動作では、第２のスイッチ１１８が、スイッチングサイクルの開始時に観測されるＣＣＭ電流スパイクを伝導するために、時点ｔ２４と時点ｔ２５との間において一時的に完全にオンに切り替えられる。分岐制御部１５０は主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサートするが、時点ｔ２５まで分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサートしない。一次駆動信号ＤＲ１３８がオン電圧ＶＯＮ２６８に遷移し、ノードＡ１１７における電圧が小さいゼロに近い値になり、第２のスイッチ１１８が完全にオンになり、ドレイン電流ＩＤ１１９を伝導する（例えば第２の電流Ｉ１ １２０は実質的にドレイン電流ＩＤ１１９である）。
【0088】
時点ｔ２５において、分岐制御部１５０が分岐スイッチ１５２をオンに切り替えるために分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサートし、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサート解除する。第２のスイッチ１１８により伝導される電流（例えば第２の電流Ｉ１ １２０）が第２のスイッチ１１８のゲート電圧の値（例えば一次駆動信号ＤＲ１３８）に依存するように、ドライバ３５８が、第２のスイッチ１１８の閾値ＶＴＨ１１８ ４９２より高い値まで一次駆動信号ＤＲ１３８を遷移させる。示されるように、ノードＡ１１７における電圧は、第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ４９１未満の値に遷移する。時点ｔ２４と時点ｔ２５との間の持続期間は、固定され得る、または可変であり得ることが理解されなければならない。
【0089】
時点ｔ２５と時点ｔ２６との間において、分岐電流ＩＢＲ１６８は分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０未満であるか、または分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０に到達した状態にある。分流レギュレータ３４９は、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０に、または分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０未満に留まるように、第２のスイッチ１１８が伝導する電流量（例えば第２の電流Ｉ１ １２０）を制御するために、ドライバ３５８に分流レギュレータ出力３７２を提供する。バイパスコンデンサ１４４を充電するために分岐スイッチ１５２により伝導されない残りのドレイン電流ＩＤ１１９は、第２の電流Ｉ１ １２０として第２のスイッチ１１８により伝導される。第２の電流Ｉ１ １２０と分岐電流ＩＢＲ１６８との和が実質的にドレイン電流ＩＤ１１９であることが理解されなければならない。このスイッチングサイクル中、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂを上回るように上昇しているが、上基準ＲＥＦ＋１６７ａに到達しておらず、比較器１５６の出力（例えばバイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３）は状態を変えない。
【0090】
時点ｔ２６において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に到達し、電力スイッチＳ１ １１４がオフに切り替えられる。オン信号ＯＮ１６０と主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４との両方がアサート解除されるとともに、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされる。ドライバは、駆動信号ＤＲ１３８をオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に遷移させ、ノードＡ１１７における電圧が、第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ４９１を上回る高い値になる。したがって、第１のスイッチ１１６と第２のスイッチ１１８との両方が伝導しておらず、ドレイン電流ＩＤ１１９、第２の電流Ｉ１ １２０、および分岐電流ＩＢＲ１６８がゼロまで減少する。分岐スイッチ１５２がオフであることに伴って、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が低下する。
【0091】
時点ｔ２７において、要求イベントが要求信号ＲＥＱ１３３において受信され、主制御部１４８がオン信号ＯＮ１６０をアサートし、オフ信号１６２をアサート解除する。バイパス電圧ＶＢＰ１４２は時点ｔ２７において上閾値ＲＥＦ＋１６７ａ未満であり、およびドレイン電流ＩＤ１１９の一部がバイパスコンデンサ１４４を充電するために使用される。上述のように、スイッチングサイクルの開始時に観測されるＣＣＭ電流スパイクを伝導するために、第２のスイッチ１１８が時点ｔ２７と時点ｔ２８との間において一時的に完全にオンに切り替えられる。分岐制御部１５０が主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサートし、時点ｔ２８まで分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサートしない。一次駆動信号ＤＲ１３８がオン電圧ＶＯＮ２６８に遷移し、ノードＡ１１７における電圧は小さいゼロに近い値となり、第２のスイッチ１１８が完全にオンになりドレイン電流ＩＤ１１９を伝導し、したがって、第２の電流Ｉ１ １２０は実質的にドレイン電流ＩＤ１１９である。
【0092】
時点ｔ２８において、分岐制御部１５０が、分岐電流ＩＢＲ１６８を伝導するために分岐スイッチ１５２をオンに切り替えるために分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサートし、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサート解除する。第２のスイッチ１１８により伝導される電流（例えば第２の電流Ｉ１ １２０）が第２のスイッチ１１８のゲート電圧の値（例えば一次駆動信号ＤＲ１３８）に依存するように、ドライバ３５８が、第２のスイッチ１１８の閾値ＶＴＨ１１８ ４９２より高い値まで一次駆動信号ＤＲ１３８を遷移させる。示されるように、ノードＡ１１７における電圧は第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ４９１のわずかに下の値に遷移する。時点ｔ２７と時点ｔ２８との間の持続期間が固定され得ること、または可変であり得ることが理解されなければならない。
【0093】
時点ｔ２８と時点ｔ２９との間に、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０未満に制御される。この期間中に、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０に、または分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ４９０未満に留まるように、第２のスイッチ１１８が伝導する電流量（例えば第２の電流Ｉ１ １２０）を制御するために、分流レギュレータ３４９がドライバ３５８に分流レギュレータ出力３７２を提供する。バイパスコンデンサ１４４を充電するために分岐スイッチ１５２により伝導されない残りのドレイン電流ＩＤ１１９は、第２の電流Ｉ１ １２０として第２のスイッチ１１８により伝導される。
【0094】
時点ｔ２９において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に到達する前に、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上基準ＲＥＦ＋１６７ａに到達し、分岐制御部１５０が分岐スイッチ１５２をオフに切り替えるために分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサート解除する。オン信号ＯＮ１６０が依然としてアサートされており、次に、分岐制御部１５０が第２のスイッチ１１８を完全にオンに切り替えるために主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサートする。ノードＡ１１７における電圧が第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ４９１より十分に低い値まで低下し、一次駆動信号ＤＲ１３８がオン電圧ＶＯＮ２６８まで上昇する。サイクルが通常スイッチングサイクルに復帰し、第２のスイッチ１１８がドレイン電流ＩＤ１１９の全体を伝導し、第２の電流Ｉ１ １２０が実質的にドレイン電流ＩＤ１１９となる。
【0095】
時点ｔ３０において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に到達し、電力スイッチＳ１ １１４がオフに切り替えられる。オン信号ＯＮ１６０と主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４との両方がアサート解除されるとともに、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされる。一次駆動信号ＤＲ１３８がオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に遷移し、ノードＡ１１７における電圧が第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ４９１を上回る高い値になる。したがって、第１のスイッチ１１６と第２のスイッチ１１８との両方が伝導しておらず、ドレイン電流ＩＤ１１９、第２の電流Ｉ１ １２０、および分岐電流ＩＢＲ１６８がゼロまで減少する。時点ｔ３１において別の要求イベントが要求信号ＲＥＱ１３３において受信されるまで、電力スイッチＳ１ １１４がオフに留まる。
【0096】
図５Ａは、分岐制御部５５０、分岐スイッチ１５２、ダイオードＤ２ １５４、比較器１５６、ドライバ５５８、および分流レギュレータ３４９を含む、第１の制御装置５３２の別の実施形態を示す。第１のスイッチ１１６と第２のスイッチ１１８とを含む電力スイッチＳ１ １１４、およびバイパスコンデンサ１４４は、図１に関連した第１の制御装置５３２のためのコンテキストを提供するために示される。ドレイン電流ＩＤ１１９、第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０、一次駆動信号ＤＲ１３８、バイパス電圧ＶＢＰ１４２、オン信号ＯＮ１６０、オフ信号ＯＦＦ１５２、バイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４、分岐駆動信号ＢＲ１６５、基準ＲＥＦ１６７、分岐電流ＩＢＲ１６８、および分流レギュレータ出力３７２が更に図５Ａに示されている。第１の制御装置５３２が図１に示されている電力コンバーター１００とともに使用され得ることが理解されなければならない。主制御部は図５Ａに示されていないが、第１の制御装置５３２はオン信号ＯＮ１６０とオフ信号ＯＦＦ１６２とを提供するために主制御部を更に含むことが理解されなければならない。
【0097】
図５Ａは、分岐制御部５５０およびドライバ５５８の例示的な実施態様を示す。分岐制御部５５０はＡＮＤゲート５７４、ラッチ５７５、ＡＮＤゲート５７６、コンデンサＣ１ ５８１、抵抗器Ｒ１ ５８２、インバーター５７７、インバーター５７８、ＡＮＤゲート５７９、およびＡＮＤゲート５８０を含むものとして示される。ドライバ５５８は、スイッチ５８５、５８６、および５８７、および抵抗器Ｒ３ ５８８を含むものとして図示されている。示される例において、ダイオード５８９は、分流レギュレータ出力３７２の方向を示すために、分流レギュレータ３４９とドライバ５５８との間に結合されたものとして示されている。ダイオード５８９が任意選択的であり得ることが理解されなければならない。
【0098】
図５Ａは、図１に関連して説明されている第１の制御装置１３２と多くの類似性を共有しており、同様に命名された、および番号付けされた要素が図１および図２を参照して既に説明されているように結合すること、および機能することが理解されなければならない。しかし、少なくとも１つの違いは、分流レギュレータ出力３７２を伴う分流レギュレータ３４９の追加、および、ドライバ５５８が分流レギュレータ出力３７２にどのように応答するかである。図３に関連して説明されている第１の制御装置３３２と同様に、第１の制御装置５３２は、分岐電流閾値ＩＢＲＴＨに、または分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ未満に分岐電流ＩＢＲ１６８を調節する。
【0099】
図５Ａは、図３に関連した第１の制御装置３３２と多くの類似性を共有しており、同様に命名された、および番号付けされた要素が図３、図４Ａ、および図４Ｂに関連して既に説明されているように結合すること、および機能することが理解されなければならない。しかし、少なくとも１つの違いは、バイパスコンデンサ１４４を充電するために電力スイッチＳ１ １１４のオン期間の一部にわたって分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられることである。後述のように、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満である場合、分岐制御部５５０は、電力スイッチＳ１ １１４のオン期間の始めに期間Ｔ１にわたって分岐スイッチ１５２をオンに切り替えることを決定する。期間Ｔ１中、分流レギュレータ３４９およびドライバ５５８が、第２のスイッチ１１８により伝導される第２の電流Ｉ１ １２０を制御することにより、分岐電流ＩＢＲ１６８を分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ未満に調節する。期間Ｔ１が経過した後、スイッチングサイクルが通常スイッチングサイクルに復帰し、分岐制御部５５０が分岐スイッチ１５２をオフに制御し、ドライバ５５８がドレイン電流ＩＤ１１９の全体を伝導するために第２のスイッチ１１８を完全にオンに制御する。
【0100】
分岐制御部５５０は、オフ信号ＯＦＦ１６２（または代替的に反転されたオン信号ＯＮ１６０）およびバイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３により示されるように、電力スイッチＳ１ １１４のオフ期間中にバイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満に低下したか否かを判定する。分岐制御部５５０は次に、ドレイン電流ＩＤ１１９の一部がバイパスコンデンサ１４４を充電するために使用されるように、分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられなければならないか否かを判定する。ＡＮＤゲート５７４は比較器１５６に結合されたものとして示されており、バイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３とオフ信号ＯＦＦ１６２とを受信する。代替的に、ＡＮＤゲート５７４は、オフ信号ＯＦＦ１６２ではなく反転されたオン信号ＯＮ１６０を受信してもよい。
【0101】
ラッチ５７５がＡＮＤゲート５７４に結合されている。示されるように、ＡＮＤゲート５７４の出力はラッチ５７５のＳ入力において受信される。ラッチ５７５のリセット入力はコンデンサＣ２ ５８３と抵抗器Ｒ２ ５８４とに結合されている。ＡＮＤゲート５７６はラッチ５７５のＱ出力とオン信号ＯＮ１６０とを受信するように結合されている。ＡＮＤゲート５７６の出力は静電容量Ｃ１ ５８１に結合されており、静電容量Ｃ１ ５８１が次に、抵抗器Ｒ１ ５８２とインバーター５７７とに結合されている。静電容量Ｃ１ ５８１と抵抗器Ｒ１ ５８２とが、持続期間Ｔ１のパルスを提供するために単安定マルチバイブレーターとして一緒に結合している。
【0102】
インバーター５７７は、インバーター５７８とＡＮＤゲート５８０とに結合されている。ＡＮＤゲート５７９と５８０との両方が、オン信号ＯＮ１６０を受信するように結合されている。更にＡＮＤゲート５７９がインバーター５７８の出力を受信するように結合されており、ＡＮＤゲート５８０がインバーター５７７の出力を受信するように結合されている。ＡＮＤゲート５７９の出力は分岐駆動信号ＢＲ１６５であり、ＡＮＤゲート５８０の出力は主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４である。
【0103】
動作時、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満である場合、バイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３は論理ハイ値である。電力スイッチＳ１ １１４のオフ期間中、オフ信号ＯＦＦ１６２は論理ハイである（例えばアサートされる）。電力スイッチＳ１ １１４のオフ期間中にバイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７未満であることをバイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３が示している場合、ＡＮＤゲート５７４の出力が論理ハイとなり、ラッチ５７５がセットされ、Ｑ出力が論理ハイ値となる。オン信号ＯＮ１６０は、電力スイッチＳ１ １１４の次のスイッチングサイクルの開始時に論理ハイになる（例えばアサートされる）。バイパス電圧ＶＢＰ１４２が以前のスイッチングサイクルにおいて基準ＲＥＦ１６７未満であることに起因して、Ｑ出力がハイであるので、ＡＮＤゲート５７６の出力は論理ハイである。言い換えると、オン信号ＯＮ１６０の立ち上がりエッジに伴って、ＡＮＤゲート５７６の出力は論理ハイ値に遷移する。コンデンサＣ１ ５８１と抵抗器Ｒ１ ５８２とが単安定マルチバイブレーターとして一緒に結合している。ＡＮＤゲート５７６の出力が論理ハイ値に遷移したとき（例えば立ち上がりエッジ）、コンデンサＣ１ ５８１と抵抗器Ｒ１ ５８２とが、期間Ｔ１に実質的に等しい持続期間をもつパルスを提供する。
【0104】
インバーター５７７は、ＡＮＤゲート５８０に期間Ｔ１の反転されたパルスを提供するとともに、インバーター５７８は、ＡＮＤゲート５７９に期間Ｔ１のパルスを提供する。オン信号ＯＮ１６０が最初にアサートされたとき、ＡＮＤゲート５７９が分岐駆動信号ＢＲ１６５のために論理ハイ（例えばアサートされた）値を提供し、分岐スイッチ１５２が期間Ｔ１にわたってオンに切り替えられる。言い換えると、分岐駆動信号ＢＲ１６５は期間Ｔ１に実質的に等しい期間にわたって論理ハイである。
【0105】
インバーター５７７がＡＮＤゲート５８０に期間Ｔ１の反転されたパルスを提供するので、オン信号ＯＮ１６０が最初にアサートされたとき、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４は期間Ｔ１にわたって論理ローになる（例えばアサート解除される）。期間Ｔ１の終了時に、コンデンサＣ１ ５８１と抵抗Ｒ１ ５８２とにより提供されるパルスが論理ロー値に遷移し、分岐駆動信号ＢＲ１６５がアサート解除され（例えば論理ロー）、および分岐スイッチ１５２がオフに切り替えられる。期間Ｔ１後にインバーター５７７の出力が論理ハイになり、したがって、期間Ｔ１が経過した後に主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４が論理ハイ値に遷移し（例えばアサートされ）、オン信号ＯＮ１６０がアサート解除されるまで、第２のスイッチＳ１ １１８をオンに切り替えるためにアサートされた状態に留まる。コンデンサＣ２ ５８３および抵抗器Ｒ２ ５８４が、ラッチ５７５をリセットするためにエッジトリガーを提供する。
【0106】
バイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３が論理ローに留まって、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が基準ＲＥＦ１６７より大きいことを示している場合、ラッチ５７５がセットされず、ラッチ５７５のＱ出力が論理ローであり、ＡＮＤゲート５７６が論理ローであるとともに、インバーター５７７が論理ハイであり、インバーター５７８が論理ローである。したがって、オン信号ＯＮ１６０が論理ハイである（例えばアサートされた）とき、分岐駆動信号ＢＲ１６５が論理ローに留まり（例えばアサート解除され）、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４が論理ハイになる（例えばアサートされる）。
【0107】
ドライバ５５８は、スイッチ５８５、５８６、および５８７、および抵抗器Ｒ３ ５８８を含むものとして図示されている。ダイオード５８９は、分流レギュレータ出力３７２の方向を示すために分流レギュレータ３４９とドライバ５５８との間に結合されたものとして示されている。しかし、ダイオード５８９は任意選択的であることが理解されなければならない。示されるように、スイッチ５８５は、第２のスイッチ１１８のゲートとオン電圧ＶＯＮ２６８との間に結合されており、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４により制御される。動作時、スイッチ５８５は、第２のスイッチ１１８を完全にオンに駆動するためにプルアップスイッチとして第２のスイッチ１１８のゲートに結合されている。主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がアサートされた場合、スイッチ５８５が閉じられ、一次駆動信号ＤＲ１３８（例えば第２のスイッチ１１８のゲート電圧）が実質的にオン電圧ＶＯＮ２６８になる。上述のように、第２のスイッチ１１８が完全にオンになるように、およびドレイン電流ＩＤ１１９を伝導するように、オン電圧ＶＯＮ２６８の値が選択され得る。
【0108】
スイッチ５８６は、第２のスイッチ１１８のゲートとオフ電圧ＶＯＦＦ２６９との間に結合されている。スイッチ５８６は、オフ信号ＯＦＦ１６２により制御される。動作時、スイッチ５８６は第２のスイッチ１１８を完全にオフに駆動するためにプルダウンスイッチとして第２のスイッチ１１８のゲートに結合されている。オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされた場合、スイッチ５８５が閉じられ、一次駆動信号ＤＲ１３８（例えば第２のスイッチ１１８のゲート電圧）が実質的にオフ電圧ＶＯＦＦ２６９になる。オフ電圧ＶＯＦＦ２６９の値は、第２のスイッチ１１８が完全にオフになるように、電流を伝導することができないように選択され得る。
【0109】
抵抗器５８８およびスイッチ５８７は、第２のスイッチ１１８のゲートと入力帰路１１１との間に結合されているものとして示されている。示されるように、スイッチ５８７は分岐駆動信号ＢＲ１６５により制御される。分流レギュレータ出力３７２は、ダイオード５８９を通して、抵抗器Ｒ３ ５８８および第２のスイッチ１１８のゲートに結合されている。動作時、分岐駆動信号ＢＲ１６５がアサートされた場合、分岐スイッチ１５２とスイッチ５８７との両方がオンになる。一次駆動信号ＤＲ１３８のレベル（例えば第２のスイッチ１１８のゲート電圧）は、分流レギュレータ３４９により決定される。分流レギュレータ３４９が分岐電流ＩＢＲ１６８を検出し、分岐スイッチ１５２がオンであること（例えば、または伝導していること）を分岐駆動信号ＢＲ１６５が示しているとき、分流レギュレータ出力３７２を提供する。更に、分流レギュレータ３４９が、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨに到達したときを検出し、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨを上回ることを防ぐために、分流レギュレータ出力３７２を変える。示されるように、分流レギュレータ出力３７２は、分流レギュレータ３４９により決定された電圧値であり得る。分流レギュレータ出力３７２は、一次駆動信号ＤＲ１３８（例えば第２のスイッチ１１８のゲート電圧）の値として使用され、第２のスイッチ１１８により第２の電流Ｉ１ １２０の伝導を制御することにより、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ未満に調節される。
【0110】
図５Ｂは、図５Ａの第１の制御装置５３２の例示的な波形を示すタイミング図５００である。例示的な波形は、不連続伝導モード（ＤＣＭ）において動作する電力コンバーター１００の例示的なものである。バイパス電圧ＶＢＰ１４２、要求信号ＲＥＱ１３３、ドレイン電流ＩＤ１１９、分岐電流ＩＢＲ１６８、第２の電流Ｉ１ １２０、オン信号ＯＮ１６０、オフ信号ＯＦＦ１６２、ノードＡ１１７における電圧、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４、分岐駆動信号ＢＲ１６５、および一次駆動信号ＤＲ１３８が示されている。示される例において、比較器１５６はヒステリシスを伴い、図５Ｂに示される上基準ＲＥＦ＋１６７ａおよび下基準ＲＥＦ－１６７ｂは基準ＲＥＦ１６７に対するヒステリシス閾値を表す。バイパス調節信号ＢＰ＿ＲＥＧ１６３は、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂ未満に低下したとき論理ハイであり、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上基準ＲＥＦ＋１６７ａに到達したとき論理ローである。他の図と同様に、一次駆動信号ＤＲ１３８は電圧信号であり、一次駆動信号ＤＲ１３８の電圧値が第２のスイッチ１１８により伝導される第２のスイッチ電流Ｉ１ １２０の値を制御する。同様に命名された、および番号付けされた要素が上述のように結合すること、および機能することが理解されなければならない。
【0111】
時点ｔ３２から時点ｔ３４の間のスイッチングサイクルは、電力スイッチＳ１ １１４の通常スイッチングサイクルを表し、通常スイッチングサイクルでは、第２のスイッチ１１８が完全にオンに切り替えられ、エネルギーが電力コンバーター１００の入力から出力に送達される。しかし、時点ｔ３４から時点ｔ３８の間、時点ｔ３８から時点ｔ４２の間、および、ｔ４２から先のスイッチングサイクルは、充電サイクルを表し、充電サイクルでは、バイパスコンデンサ１４４を充電するために分岐スイッチ１５２がオンに切り替えられる。これらのサイクル中に、第２のスイッチ１１８が、分岐電流ＩＢＲ１６８を分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ５９０未満に調節するために使用される。他のタイミング図と比べたとき、タイミング図５００に示される少なくとも１つの違いは、充電サイクル中に、バイパスコンデンサ１４４を充電するために、分岐スイッチ１５２が各充電サイクルの期間Ｔ１ ５７０にわたってオンに切り替えられる。充電サイクルの残りの部分は、期間Ｔ１ ５７０の後に通常スイッチングサイクルに復帰する。
【0112】
時点ｔ３２において、要求イベント（パルス）が要求信号ＲＥＱ１３３において受信され、主制御部１４８により、オン信号ＯＮ１６０がアサートされるとともに、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサート解除される。更に、バイパス電圧ＶＢＰ１４２は下基準ＲＥＦ－１６７ｂより高く、分岐スイッチ１５２はバイパスコンデンサ１４４を充電するためにドレイン電流ＩＤ１１９の一部を方向転換させるためにオンに切り替えられない。主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がオン信号ＯＮ１６０に実質的に追従するように、分岐制御部１５０が主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサートする。分岐駆動信号ＢＲ１６５も分岐制御部１５０によりアサートされず、時点ｔ３２と時点ｔ３３との間の実質的にゼロの分岐電流ＩＢＲ１６８により示されているように、分岐スイッチ１５２は伝導しない。
【0113】
時点ｔ３２と時点ｔ３３との間において、一次駆動信号ＤＲ１３８は実質的にオン電圧ＶＯＮ２６８であり、オン電圧ＶＯＮ２６８は、ドレイン電流ＩＤ１１９と第２の電流Ｉ１ １２０とが電力スイッチＳ１ １０４に結合されたコンポーネントにより決定されるように第２のスイッチ１１８をオンに切り替えるための電圧である。したがって、第２のスイッチ１１８が完全にオンになり、ノードＡ１１７における電圧は小さいゼロに近い値である。例えば、第２のスイッチ１１８が完全にオンであるときのノードＡ１１７における電圧は実質的に１００ｍＶであり得る。第２のスイッチ１１８が伝導しているとき、第２の電流Ｉ１ １２０はドレイン電流ＩＤ１１９に実質的に等しい。
【0114】
時点ｔ３３において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に到達し、電力スイッチＳ１ １１４がオフに切り替えられる。オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされるとともに、オン信号ＯＮ１６０と主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４との両方がアサート解除される。駆動信号ＤＲ１３８がオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に遷移し、オフ電圧ＶＯＦＦ２６９は、第２のスイッチ１１８が電流を伝導することができないような、および、ドレイン電流ＩＤ１１９および第２の電流Ｉ１ １２０がゼロまで減少するような電圧値である。電力スイッチＳ１ １１４がオフである時点ｔ３３と時点ｔ３４との間において、第１のスイッチ１１６がカットオフ状態にあり電流を伝導しないように、ノードＡ１１７における電圧が第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ５９１を上回る高い値になる。
【0115】
時点ｔ３４において、要求イベントが要求信号ＲＥＱ１３３において受信され、オン信号ＯＮ１６０がアサートされるとともに、オフ信号１６２がアサート解除される。バイパス電圧ＶＢＰ１４２は下基準ＲＥＦ－１６７ｂ未満であり、ドレイン電流ＩＤ１１９の一部がバイパスコンデンサ１４４を充電するために使用される。時点ｔ３４と時点ｔ３６との間の持続期間として示される期間Ｔ１ ５７０にわたって分岐スイッチ１５２をオンに切り替えるために、分岐制御部５５０が分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサートする。示されるように、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が増加し始める。第２のスイッチＳ１ １１８が伝導することを阻止するために、一次駆動信号ＤＲ１３８がオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に留まるが、ノード１１７における電圧は、（図５Ａにおいて０Ｖと示される）入力帰路１１１より高い値であるが、第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ５９１未満である値まで低下する。
【0116】
時点ｔ３４と時点ｔ３５との間において、分岐電流ＩＢＲ１６８は分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ５９０未満である。したがって、分流レギュレータ３４９は一次駆動信号ＤＲ１３８を変えず、第２のスイッチ１１８が伝導しない。分岐電流ＩＢＲ１６８は実質的にドレイン電流ＩＤ１１９であり、第２の電流Ｉ１ １２０は実質的にゼロである。
【0117】
時点ｔ３５において、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ５９０に到達し、ドライバ５５８が第２のスイッチ１１８をオンに制御するように、および第２のスイッチ１１８が伝導する電流量（例えば第２の電流Ｉ１ １２０）を制御するように、分流レギュレータ３４９が分流レギュレータ出力３７２を提供する。示されるように、第２のスイッチ１１８により伝導される電流（例えば第２の電流Ｉ１ １２０）が第２のスイッチ１１８のゲート電圧（例えば一次駆動信号ＤＲ１３８）に依存するように、一次駆動信号ＤＲ１３８が第２のスイッチ１１８の閾値ＶＴＨ１１８ ５９２より高い値に遷移する。したがって、分流レギュレータ３４９が分岐電流ＩＢＲ１６８を調節する。
【0118】
時点ｔ３５と時点ｔ３６との間において、分岐電流ＩＢＲ１６８が分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ５９０に留まるように、分流レギュレータ３４９およびドライバ３５８が第２のスイッチ１１８の伝導を制御する。分岐電流ＩＢＲ１６８として分岐スイッチ１５２により伝導されない残りのドレイン電流ＩＤ１１９は、第２の電流Ｉ１ １２０として第２のスイッチ１１８により伝導される。時点ｔ３５と時点ｔ３６との間において、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂを上回るように上昇しているが、上基準ＲＥＦ＋１６７ａに到達していない。
【0119】
時点ｔ３６において、期間Ｔ１ ５７０が終了する。期間Ｔ１ ５７０の持続期間が図５Ａに示されているコンデンサＣ１ ５８１と抵抗器Ｒ１ ５８２とにより決定され得ることが理解されなければならない。分岐制御部５５０が分岐駆動信号ＢＲ１６５をアサート解除し、オン信号ＯＮ１６０に実質的に追従するために主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４をアサートする。ノードＡ１１７における電圧がゼロに近い値まで低下するとともに、一次駆動信号ＤＲ１３８がオン電圧ＶＯＮ２６８に遷移する。第２のスイッチ１１８が完全にオンになるとともに、分岐スイッチ１５２がオフに切り替えられる。時点ｔ３６から時点ｔ３７の間、分岐電流ＩＢＲ１６８が実質的にゼロであるとともに、第２の電流Ｉ１ １２０は実質的にドレイン電流ＩＤ１１９である。分岐スイッチ１５２がオフに切り替えられた後、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が低下し始める。
【0120】
時点ｔ３７において、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に到達し、電力スイッチＳ１ １１４がオフに切り替えられる。オン信号ＯＮ１６０がアサート解除されるとともに、オフ信号ＯＦＦ１６２がアサートされる。駆動信号ＤＲ１３８がオフ電圧ＶＯＦＦ２６９に遷移し、ノードＡ１１７における電圧が第１のスイッチ１１６の閾値ＶＴＨ１１６ ５９１を上回る高い値になる。したがって、第１のスイッチ１１６と第２のスイッチ１１８との両方が伝導しておらず、ドレイン電流ＩＤ１１９および第２の電流Ｉ１ １２０がゼロまで減少する。時点ｔ３８において、別の要求イベントが要求信号ＲＥＱ１３３において受信され、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上閾値ＲＥＦ＋１６７ａおよび下基準ＲＥＦ－１６７ｂ未満である。時点ｔ３８から時点ｔ４２の間に示されているサイクルは、時点ｔ３４から時点ｔ３８の間における既に述べたサイクルと同様であることが理解されなければならない。バイパスコンデンサ１４４を充電するために期間Ｔ１ ５７０にわたって分岐スイッチ１５２をオンに切り替えるために、分岐駆動信号ＢＲ１６５がアサートされる。期間Ｔ１ ５７０中、分岐電流ＩＢＲ１６８は、第２の電流Ｉ１ １２０を制御することにより分岐電流閾値ＩＢＲＴＨ５９０未満に調節される。期間Ｔ１ ５７０後、分岐スイッチ１５２がオフに切り替えられ、第２のスイッチ１１８が完全にオンに切り替えられ、ドレイン電流ＩＤ１１９が電流制限値ＩＬＩＭ２２１に到達して電力スイッチＳ１ １１４がオフに切り替えられるまで、第２のスイッチ１１８がドレイン電流ＩＤ１１９を伝導する。このスイッチングサイクル中、バイパス電圧ＶＢＰ１４２は上閾値ＲＥＦ＋１６７ａに到達しない。
【0121】
時点ｔ４２において、別の要求イベントが要求信号ＲＥＱ１３３において受信され、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上閾値ＲＥＦ＋１６７ａ未満である。時点ｔ４２から始まるスイッチング周期に対して、時点ｔ４４においてバイパス電圧ＶＢＰ１４２が閾値ＲＥＦ＋１６７に到達する。したがって、時点ｔ４４において、サイクルが通常スイッチングサイクルに復帰し、主オン信号ＭＡＩＮ＿ＯＮ１６４がアサートされ、ドレイン電流ＩＤ１１９を伝導するために第２のスイッチ１１８が完全にオンに切り替えられる。
【0122】
図６は、例示的なバイパス電圧ＶＢＰ１４２および分岐駆動信号ＢＲ１６５のタイミング図６００を示す。同様に命名された、および番号付けされた要素は上述のように結合し、および機能することが理解されなければならない。１つの実施形態において、分岐スイッチ１５２は、固定個数の連続したスイッチングサイクルにわたってオンに切り替えられ得る。更なる一実施形態において、分岐スイッチ１５２は、固定個数より多くの連続したスイッチングサイクルにわたってオンに切り替えられなくてもよい。図６に示される例において、分岐スイッチ１５２が３つの連続したスイッチングサイクルにわたってオンに切り替えられる。示されるように、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂに到達したとき、充電サイクルが始まり得、分岐駆動信号ＢＲ１６５が分岐スイッチ１５２をオンに切り替える。バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上基準ＲＥＦ＋１６７ａに到達したとき、充電サイクルが停止させられる。バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂに到達したとき、分岐駆動信号ＢＲ１６５が分岐スイッチ１５２をオンに切り替えるために論理ハイ値にパルス動作する。
【0123】
一例において、分岐スイッチ１５２は図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明されているように、期間Ｔ１にわたってオンに切り替えられるが、分岐スイッチ１５２は、図１、図２、図３、図４Ａ、および図４Ｂとともに説明されているように、オンに切り替えられてもよい。分岐スイッチ１５２がオンであるとき、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上昇している。分岐スイッチ１５２がオフであるとき、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が低下している。タイミング図６００に示されているように、分岐駆動信号ＢＲ１６５は３つの連続したスイッチングサイクルにわたって分岐スイッチ１５２をオンに切り替え、バイパス電圧ＶＢＰ１４２が上基準ＲＥＦ＋１６７ａに到達した。バイパス電圧ＶＢＰ１４２が下基準ＲＥＦ－１６７ｂから上基準ＲＥＦ＋１６７ａまで到達するために、３つの連続したスイッチングサイクルかかるように、期間Ｔ１が選択され得る。しかし、別の数の連続したスイッチングサイクルが使用されてもよいことが理解されなければならない。
【0124】
図７は、分岐スイッチ１５２と分岐制御部１５０とを含む第１の制御装置１３２を含む例示的な絶縁電力コンバーター７００を示す。電力コンバーター７００が図１の電力コンバーター１００と多くの類似性を共有していること、および、同様に命名された、および番号付けされた要素は上述のように結合し、および機能することが理解されなければならない。しかし、少なくとも１つの違いは、電力コンバーター７００が補助巻線１１２とダイオードＤ１ １４６とを含まないことである。したがって、バイパスコンデンサ１４４のバイパス電圧ＶＢＰ１４２は、第１の制御装置１３２により生成される。しかし、図１の第１の制御装置１３２が示されているが、図３、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、および図５Ｂに関連して説明されている第１の制御装置の実施形態が電力コンバーター７００とともに使用されてもよいことが理解されなければならない。
【0125】
本発明に関して示される例についての上述の説明は、要約で説明される事項を含め、網羅的であることを意図したものではなく、開示される形態そのものへの限定であることを意図したものでもない。本発明の特定の実施形態および例が本明細書において例示を目的として説明されるが、本発明のより広い趣旨および範囲から逸脱することなく様々な同等な変更が可能である。実際、具体的で例示的な電圧、電流、周波数、出力範囲値、時間などが説明のために提示されること、および、本発明の教示による他の実施形態および例において他の値が使用されてもよいことが理解される。
【0126】
本発明は請求項において規定されるが、本発明が代替的に以下の例により規定され得ることが理解されなければならない。
【0127】
例１．電力コンバーターのための第１の制御装置であって、第１の制御装置が、電力コンバーターの入力と出力との間のエネルギー送達を制御するために、電力スイッチをオンに切り替えるための、およびオフに切り替えるための駆動信号を提供するように構成されたドライバであって、電力スイッチが、カスコード構成で結合された第１のスイッチと第２のスイッチとを含み、第１のスイッチが、ノーマリーオンデバイスであり、第２のスイッチが、ノーマリーオフデバイスである、ドライバと、第１の制御装置に動作電力を提供するバイパスコンデンサに結合された電源端子であって、バイパスコンデンサが、バイパス電圧をもつ、電源端子と、第１のスイッチと第２のスイッチとの間のノードに結合された分岐スイッチと、バイパス基準に対するバイパス電圧の比較結果を表す調節信号を受信するように構成された分岐制御部であって、分岐制御部が、ノードからバイパスコンデンサに電力スイッチのドレイン電流の少なくとも一部を方向転換させるために、バイパス電圧がバイパス基準未満である場合に分岐スイッチをオンに切り替えるように構成された、分岐制御部と、を備える、第１の制御装置。
【0128】
例２．ドライバが、電力スイッチをオンに切り替えること、およびオフに切り替えることを制御するために、第２のスイッチをオンに切り替えるように、およびオフに切り替えるように構成された、例１に記載の第１の制御装置。
【0129】
例３．分岐制御部が、電力スイッチのスイッチングサイクルと同時に分岐スイッチをオンに切り替えるように構成された、例１または例２に記載の第１の制御装置。
【0130】
例４．分岐制御部が、固定の期間にわたって分岐スイッチをオンに切り替えるように構成された、例１から例３のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0131】
例５．分岐制御部が、バイパス電圧がバイパス基準に到達した場合、または電力スイッチのドレイン電流が電流制限値に到達した場合に分岐スイッチをオフに切り替えるように構成された、例１から例４のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0132】
例６．分岐スイッチがオフである場合であって、ドレイン電流が電流制限値未満である場合、ドライバが第２のスイッチをオンに切り替えるように構成された、例１から例５のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0133】
例７．ドライバが、分岐スイッチがオンに切り替えられたときであって、分岐スイッチがノードからバイパスコンデンサに電力スイッチのドレイン電流を伝導するとき、第２のスイッチをオフに切り替えるように構成された、例１から例６のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0134】
例８．分岐スイッチにより伝導される分岐電流を検出するように、および分岐電流閾値未満に調節するように構成された分流レギュレータを更に備え、分流レギュレータとドライバとが、第２のスイッチにより伝導される第２の電流を制御することにより分岐電流を調節し、分岐電流が実質的にノードからバイパスコンデンサに方向転換されたドレイン電流の部分であり、第２の電流がドレイン電流の残りの部分である、例１から例７のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0135】
例９．分流レギュレータが、ドライバに分流出力電圧を提供するように構成され、ドライバが、分流出力電圧に応答して第２のスイッチのゲート電圧を決定し、第２のスイッチにより伝導される第２の電流が、第２のスイッチのゲート電圧に応答したものである、例１から例８のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0136】
例１０．電力コンバーターが連続伝導モードにおいて動作する場合、分岐制御部が分岐スイッチをオンに切り替える前に、ドライバが第２のスイッチをオンに切り替える。例１から例９のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0137】
例１１．分岐スイッチが、固定個数の連続したスイッチングサイクルにわたってオンに切り替えられる、例１から例１０のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0138】
例１２．電力コンバーターのための第１の制御装置であって、第１の制御装置が、電力スイッチであって、電力スイッチがカスコード構成で結合された第１のスイッチと第２のスイッチとを備え、第１のスイッチがノーマリーオンデバイスであり、第２のスイッチがノーマリーオフデバイスである、電力スイッチと、第１のスイッチと第２のスイッチとの間のノードに結合された分岐スイッチであって、分岐スイッチがバイパスコンデンサに更に結合された、分岐スイッチと、電力コンバーターの入力側と出力側との間におけるエネルギー送達を制御するために、電力スイッチをオンに切り替えること、およびオフに切り替えることを制御するために、駆動信号を提供するように構成されたドライバであって、ドライバが、電力スイッチのオン切り替えとオフ切り替えとを制御するために、第２のスイッチをオンに切り替えるように、およびオフに切り替えるように構成された、ドライバと、電力スイッチをオンに切り替えることを表す要求信号を受信するように構成された主制御部であって、主制御部が、電力スイッチがオンでなければならないか、またはオフでなければならないかを判定する、主制御部と、バイパス基準とバイパスコンデンサのバイパス電圧とを受信するように結合された比較器と、比較器と主制御部とに結合された分岐制御部であって、バイパス電圧がバイパス基準未満の場合であって、主制御部が電力スイッチをオンに切り替えると判定した場合に、分岐制御部が分岐スイッチをオンに切り替えるように構成され、分岐スイッチにより伝導される分岐電流が、第１のスイッチにより伝導されるドレイン電流の少なくとも一部である、分岐制御部と、を備える、第１の制御装置。
【0139】
例１３．分岐制御部が、固定の期間にわたって分岐スイッチをオンに切り替えるように構成された、例１２に記載の第１の制御装置。
【0140】
例１４．バイパス電圧がバイパス基準に到達した場合、または主制御部が電力スイッチをオフに切り替えると判定した場合、分岐制御部が、分岐スイッチをオフに切り替えるように構成された、例１２または例１３に記載の第１の制御装置。
【0141】
例１５．分岐スイッチがオフである場合であって、主制御部が電力スイッチをオンに切り替えると判定した場合、ドライバが第２のスイッチをオンに切り替えるように構成された、例１２から例１４のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0142】
１６．ドライバが、分岐スイッチがオンに切り替えられたとき、第２のスイッチをオフに切り替えるように構成され、分岐電流が、実質的に第１のスイッチにより伝導されるドレイン電流である、例１２から例１５のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0143】
１７．分岐制御部とドライバとに結合された分流レギュレータを更に備え、分流レギュレータが、分岐電流を検出するように、および分岐電流閾値未満に調節するように構成され、ドライバが、分流レギュレータに応答して第２のスイッチにより伝導される第２の電流を制御する、例１２から例１６のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0144】
例１８．分流レギュレータが、ドライバに分流出力電圧を提供するように構成され、ドライバが、分流出力電圧に応答して第２のスイッチのゲート電圧を決定し、第２の電流が、第２のスイッチのゲート電圧に応答したものである、例１２から例１７のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0145】
例１９．電力コンバーターが連続伝導モードにおいて動作する場合、分岐制御部が分岐スイッチをオンに切り替える前に、ドライバが第２のスイッチをオンに切り替える、例１２から例１８のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0146】
例２０．第１の制御装置が電力コンバーターの入力に結合されており、要求信号が電力コンバーターの出力に結合された第２の制御装置から受信され、要求信号が第１の制御装置と第２の制御装置との間における磁気通信リンクを通して受信される、例１２から例１９のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【0147】
例２１．バイパスコンデンサが、第１の制御装置に動作電力を提供するように結合された例１２から例２０のいずれか１つに記載の第１の制御装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【外国語明細書】