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特表2022-537006多出力電力コンバーターの連続伝導モード動作のための方法および装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-23
(54)【発明の名称】多出力電力コンバーターの連続伝導モード動作のための方法および装置
(51)【国際特許分類】
H02M 3/28 20060101AFI20220816BHJP
【ＦＩ】
H02M3/28 V
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021557601
(86)(22)【出願日】2020-03-24
(85)【翻訳文提出日】2021-10-14
(86)【国際出願番号】 US2020024403
(87)【国際公開番号】W WO2020205327
(87)【国際公開日】2020-10-08
(31)【優先権主張番号】16/369,318
(32)【優先日】2019-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(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)【復代理人】
【識別番号】100125818
【弁理士】
【氏名又は名称】立原 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100100181
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 正博
(72)【発明者】
【氏名】ムーア カール
(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
【テーマコード（参考）】
5H730
【Ｆターム（参考）】
5H730AS01
5H730BB43
5H730BB57
5H730BB83
5H730BB98
5H730CC01
5H730DD04
5H730EE02
5H730EE14
5H730EE59
5H730EE73
5H730FD01
5H730FG05
5H730FG12
5H730FG24
(57)【要約】
多出力電力コンバーターにおける連続伝導モード動作のための方法および装置が、本明細書において説明されている。スイッチングサイクル中に、二次電流が、ダイオードを介して二次出力に伝送され得る。後続のスイッチングサイクルを始める前に、迂回電流が、並列経路におけるより低い電圧の二次出力に提供され得る。この手法により、ダイオード電流が、後続のスイッチングサイクル前に実質的にゼロまで小さくなり得る。
【選択図】図１Ｂ
【選択図】図１Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エネルギー伝達デバイスの一次巻線にエネルギー供給するために一次スイッチを閉じることと、ダイオードを介して第１の電流路における高電圧二次出力に二次電流を提供するために前記一次スイッチを開くことと、
前記第１の電流路と並列な第２の電流路を有効にすることと、
前記第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に迂回電流を提供することと、
を含む、スイッチングサイクル中に多出力スイッチング式電力コンバーターシステムを制御する方法。
【請求項2】
前記スイッチングサイクルが、連続伝導モード（ＣＣＭ）スイッチングサイクルである、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記高電圧二次出力が、定電流（ＣＣ）出力である、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記高電圧二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記高電圧二次出力の電圧が、前記より低い電圧の二次出力の電圧より大きい、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記より低い電圧の二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記より低い電圧の二次出力が、５ボルトから２０ボルトの間の電圧をもつ出力を提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記高電圧二次出力が、２０ボルトから１００ボルトの間の電圧をもつ出力を提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記ダイオードを介して前記第１の電流路における前記高電圧二次出力に前記二次電流を提供するために前記一次スイッチを開くことが、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）に前記二次電流を提供することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記第１の電流路と並列な前記第２の電流路を有効にすることが、二次スイッチを閉じることを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項11】
前記第１の電流路と並列な前記第２の電流路を有効にすることが、動作モードを検出したことに応答して前記第２の電流路を有効にすることを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記動作モードが、連続伝導モード（ＣＣＭ）を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記動作モードを検出したことに応答して前記第２の電流路を有効にすることが、フォワードピン信号を測定することを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項14】
前記フォワードピン信号が、二次巻線電圧である、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記迂回電流を提供することが、前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に電流を迂回させながら、同時に前記ダイオードを介して前記高電圧二次出力に前記二次電流を提供することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項16】
前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記迂回電流を提供することが、クロスオーバー期間中に前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記迂回電流を提供することを含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記クロスオーバー期間が、３００ナノ秒から２マイクロ秒の間である、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
複数の負荷に電力を提供するように構成された多出力電力コンバーターであって、前記多出力電力コンバーターが、一次巻線と複数の二次出力をもつ複数の二次巻線とを備える変圧器であって、前記一次巻線が、第１の電源からエネルギーを受信するように構成された、変圧器と、
前記一次巻線に電気的に結合された、および、スイッチングサイクルに従ってスイッチングするように構成された一次スイッチと、
複数の前記二次出力に電気的に結合された、および、複数の出力を備える二次スイッチブロックであって、前記複数の出力が、ダイオードを介して複数の前記二次巻線に電気的に結合された高電圧二次出力と、より低い電圧の二次出力とを含む、前記二次スイッチブロックと、
前記スイッチングサイクル中に前記高電圧二次出力から前記より低い電圧の二次出力に二次電流を迂回させるように構成されたシステム制御モジュールと、
を備える、多出力電力コンバーター。
【請求項19】
前記高電圧二次出力が、定電流（ＣＣ）出力である、請求項１８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項20】
前記高電圧二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、請求項１８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項21】
前記高電圧二次出力の電圧が、前記より低い電圧の二次出力の電圧より大きい、請求項１８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項22】
前記より低い電圧の二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、請求項１８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項23】
前記より低い電圧の二次出力が、５ボルトから２０ボルトの間の電圧をもつ出力を提供する、請求項１８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項24】
前記高電圧二次出力が、２０ボルトから１００ボルトの間の電圧をもつ出力を提供する、請求項１８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項25】
前記高電圧二次出力が、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）に前記二次電流を提供するように構成された、請求項１８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項26】
前記二次スイッチブロックが、前記ダイオードと二次スイッチとを備え、前記システム制御モジュールが、前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させるために前記二次スイッチを閉じるように構成された、
請求項１８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項27】
前記システム制御モジュールが、連続伝導モード（ＣＣＭ）を検出したことに応答して、前記二次電流を迂回させるように構成された、請求項１８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項28】
前記変圧器が、前記システム制御モジュールにフォワードピン信号を提供するように構成された二次巻線を備え、前記システム制御モジュールが、前記フォワードピン信号から前記連続伝導モードを検出したことに応答して、前記二次電流を迂回させるように構成された、
請求項２７に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項29】
前記システム制御モジュールが、フォワードピン信号を受信するように、および、前記フォワードピン信号から前記連続伝導モードを検出したことに応答して前記二次電流を迂回させるように構成された、請求項２７に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項30】
連続伝導モード（ＣＣＭ）中に多出力電力コンバーターシステムにおいて複数の出力に伝送される電流を制御する方法であって、前記複数の出力の電圧が、高電圧二次出力とより低い電圧の二次出力とを含み、前記方法が、第１のスイッチングサイクルを開始するために一次スイッチをオンに切り替えることと、
前記一次スイッチをオフに切り替えることと、
ダイオードを介して第１の電流路における前記高電圧二次出力に二次電流を提供することと、
前記第１の電流路と並列な第２の電流路をいつ提供するかを特定することと、
前記高電圧二次出力から前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させることと、
第２のスイッチングサイクルを開始するために前記一次スイッチをオンに切り替えることと、
を含む、方法。
【請求項31】
前記高電圧二次出力が、定電流（ＣＣ）出力である、請求項３０に記載の方法。
【請求項32】
前記高電圧二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、請求項３０に記載の方法。
【請求項33】
前記より低い電圧の二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、請求項３０に記載の方法。
【請求項34】
前記高電圧二次出力が、前記より低い電圧の二次出力の電圧より大きい電圧をもつ、請求項３０に記載の方法。
【請求項35】
前記第１の電流路と並列な前記第２の電流路をいつ提供するかを特定することが、前記より低い電圧の二次出力を示すフィードバック信号を受信することと、
前記フィードバック信号に応答して前記第２の電流路の二次スイッチをオンに切り替えることと、
を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項36】
前記高電圧二次出力から前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させることが、クロスオーバー期間中に前記高電圧二次出力から前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させることを含む、
請求項３０に記載の方法。
【請求項37】
前記高電圧二次出力から前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させることが、前記ダイオードの蓄積された電荷を減らすことを含む、
請求項３０に記載の方法。
【請求項38】
前記高電圧二次出力から前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させることが、前記より低い電圧の二次出力に迂回電流を提供することを含む、
請求項３０に記載の方法。
【請求項39】
前記高電圧二次出力から前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させることが、前記ダイオードを介して前記高電圧二次出力に前記二次電流を提供することと、同時に前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記迂回電流を提供することと、
を含む、請求項３８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、参照により全体として本明細書に組み込まれる、２０１９年３月２９日に出願された米国特許出願第１６／３６９，３１８号の利益を主張する。
本出願は、参照により全体として本明細書に組み込まれる、２０１９年３月２９日に出願された米国特許出願第１６／３６９，３１８号の利益を主張する。
【0002】
本発明は、多出力電力コンバーターにおけるダイオード逆回復電流を減らすことに関し、更には特に、多出力電力コンバーターシステムにおいて連続伝導モード（ＣＣＭ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ）中にダイオード逆回復電流を減らすことに関する。
【背景技術】
【0003】
多くの電子デバイス、例えば携帯電話、ラップトップなどは、電源から取得された直流電流（ＤＣ：ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）の電力により給電される。従来の壁のコンセントは、概して、消費者向け電子デバイスのための電源として使用されるために調節されたＤＣ電力に変換される必要がある高電圧の交流電流（ＡＣ：ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ）電力を伝送する。スイッチング式電源（ＳＭＰＳ：ｓｗｉｔｃｈ ｍｏｄｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｉｅｓ）とも呼ばれるスイッチング式電力コンバーターは、それらの高効率さ、小さいサイズ、および軽量さを理由として、高電圧ＡＣ電力を調節されたＤＣ電力に変換するために一般的に使用される。
【0004】
多くの電子デバイスは複数の負荷を含み、動作するために１つより多いＤＣ電源を必要とする。例えば、オーディオ電子デバイスは、５ボルトで動作するシステムコンポーネント、および１２から２０ボルトの間で動作するオーディオコンポーネントを含み得る。これらの用途では、多出力電力コンバーターが、複数の負荷の各々に、すなわちシステムコンポーネントおよびオーディオコンポーネントに調節されたＤＣ電力を提供するために、ＡＣ電力を複数のＤＣ電力出力に変換する。幾つかの用途では、調節されたＤＣ電力出力は調節された定電流（ＣＣ：ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）出力および／または調節された定電圧（ＣＶ：ｃｏｎｓｔａｎｔ ｖｏｌｔａｇｅ）出力である。
【発明の概要】
【0005】
多出力電力コンバーターにおける連続伝導モード動作の非限定的かつ非網羅的な実施形態が以下の図を参照しながら説明され、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】
【0006】
【図1A】一実施形態による、多出力電力コンバーターシステムを含む適用製品を示す。
【図1B】一実施形態による、多出力電力コンバーターシステムを示す。
【図2A】一実施形態による、調節された電力をＣＣ出力およびＣＶ出力に提供するための多出力電力コンバーターシステムのシステムブロック図を示す。
【図2B】一実施形態による、調節された電力をＣＣ出力およびＣＶ出力に提供するための多出力電力コンバーターシステムのシステムブロック図を示す。
【図3A】一実施形態による、調節された電力をＣＣ出力およびＣＶ出力に提供するための多出力電力コンバーターシステムの詳細なブロック図を示す。
【図3B】別の実施形態による、調節された電力をＣＣ出力およびＣＶ出力に提供するための多出力電力コンバーターシステムの詳細なブロック図を示す。
【図3C】一実施形態による、調節された電力をＣＶ出力に提供するための多出力電力コンバーターシステムの詳細なブロック図を示す。
【図4】本明細書における教示による、スイッチングサイクル中における波形を示す。
【図5A】一実施形態による、多出力電力コンバーターシステムのスイッチングサイクル中に複数の出力を制御するためのフローチャートを示す。
【図5B】別の実施形態による、多出力電力コンバーターシステムのスイッチングサイクル中に複数の出力を制御するためのフローチャートを示す。
【図6】本明細書における教示による、スイッチングサイクル中に多出力電力コンバーターシステムを制御するための概念的なフロー図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0007】
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、本明細書における教示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、多出力電力コンバーターにおける連続伝導モード動作の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図示されていない。
【0008】
以下の説明では、多出力電力コンバーターにおける連続伝導モード動作の十分な理解を提供するために多くの具体的な詳細事項が記載される。しかし、本明細書における教示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。他の例において、本開示を不明瞭にしないために、よく知られた材料または方法は詳細には説明されていない。
【0009】
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、多出力スイッチング式電力コンバーターシステムにおける連続伝導モード動作の少なくとも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、または特性が、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。
【0010】
本出願に関する文脈において、トランジスタが「オフ状態」または「オフ」であるとき、トランジスタは電流を遮断する、および／または実質的に電流を流さない。逆に、トランジスタが「オン状態」または「オン」であるとき、トランジスタは実質的に電流を流すことができる。例示として、１つの実施形態において、高電圧トランジスタは、第１の端子であるドレインと第２の端子であるソースとの間において高電圧がサポートされるＮチャネル金属－酸化物－半導体（ＮＭＯＳ：Ｎ－ｃｈａｎｎｅｌ ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を備える。幾つかの実施形態において、集積型制御装置回路は、負荷に提供されるエネルギーを調節するときに電力スイッチを駆動するために使用され得る。更に、本開示の目的において、「グランド」または「グランド電位」は、基準電圧または基準電位を表し、この基準電圧または基準電位に対して、電子回路または集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）のすべての他の電圧または電位が規定され、または測定される。
【0011】
上述のように、多出力電力コンバーターは、複数の負荷に調節されたＤＣ電力を提供するために使用されてもよい。負荷は、ディスクリート型半導体デバイス、マイクロプロセッサ、制御装置、混合型信号回路コンポーネントなどを包含する受動負荷および／または能動負荷であり得る。調節されたＤＣ電力を提供することにおいて、多出力電力コンバーターは、定電流（ＣＣ）出力への出力電流を調節し、および／または、定電圧（ＣＶ）出力への出力電圧を調節し得る。更に、システム電圧は、多出力電力コンバーターが電力をどのように提供するかに関連して規定され得る。例えば、多出力電力コンバーターは、約４０ボルトで動作するＣＣ出力、１２ボルトに調節されたＣＶ出力、約７ボルトで動作するＣＣ出力、および、３ボルトに調節されたＣＶ出力を提供し得る。比較として、約４０ボルトで動作するＣＣ出力は「最高」電圧をとると表現され得、３ボルトのＣＶ出力は「最低」電圧をもつと表現され得る。更に、１２ボルトのＣＶ出力および約７ボルトで動作するＣＣ出力は、各々が「中間」電圧をとると表現され得る。
【0012】
本明細書において更に詳しく説明されるように、電力は、スイッチングサイクルに従ってエネルギー伝達デバイス（例えば変圧器）を介して一次側から二次側に伝達され得る。例えば、一次スイッチは、スイッチングサイクルに従ってスイッチングし得、この場合において、一次巻線がスイッチングサイクルの一部にわたって入力電力を受信し、１つまたは複数の二次巻線がスイッチングサイクルの別の部分にわたって電力を提供する。二次側巻線における電流（すなわち二次巻線電流）がスイッチングサイクルの完了前に実質的にゼロまで小さくなるように電力が伝達されるとき、動作モードは不連続伝導モード（ＤＣＭ：ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ）と呼ばれ得る。しかし、二次巻線電流がゼロに達する前に新しいサイクルが始まるように電力が伝達されるとき動作モードは、連続伝導モード（ＣＣＭ）と呼ばれ得る。
【0013】
更に、本明細書において更に詳しく説明されるように、多出力電力コンバーターは、ダイオードを介して電流を提供し得る。多出力電力コンバーターは、ダイオードに関連した逆回復電流を防ぐために、ＤＣＭにおいて動作させられ得る。しかし、現代の多出力電力コンバーターおよび顧客の要求は、ＣＣＭにおいて多出力電力コンバーターを動作させることを必要とし得る。残念ながら、逆回復電流は、望ましくない電力損失、一次電流波形における望ましくない電流スパイクをもたらし得、スイッチング異常をもたらし得る。したがって、ＣＣＭ中に逆回復電流を軽減する必要性が存在する。
【0014】
多出力電力コンバーターにおける連続伝導モード動作のための方法および装置が本明細書において説明されている。スイッチングサイクル中に、二次電流は、ダイオードを介して二次出力（例えば最高電圧二次出力）に伝送され得る。後続のスイッチングサイクルを始める前に、迂回電流が、並列経路において、より低い電圧の二次出力に提供され得る。この手法により、ダイオード電流は、ＣＣＭにおいて動作しながら、後続のスイッチングサイクル前に実質的にゼロまで小さくなり得る。
【0015】
図１Ａは、一実施形態による、多出力電力コンバーターシステム１００を含む適用製品２０を示す。多出力電力コンバーターシステム１００は、多出力電力コンバーター２２、最高電圧負荷２４、中間電圧負荷２６、および最低電圧負荷２８を含む。例示として、適用製品２０はテレビであり得、最高電圧負荷２４、中間電圧負荷２６、および最低電圧負荷２８は、それぞれ、４０ボルトで動作するディスプレイ、１２ボルトで動作するスピーカー、および５ボルトで動作するマイクロプロセッサを含み得る。他の用途において、最高電圧負荷２４は２０ボルトから１００ボルトの間において動作し得、中間負荷２６および／または最低電圧負荷２８は５ボルトから２０ボルトの間において動作し得る。示されるように、適用製品２０は交流電流（ＡＣ）「配電線」入力電力ＰＡＣを更に受信し得、任意選択的な整流器２１を使用して、ＡＣ電力を整流されたＡＣライン入力電圧ＶＩＮおよびライン電流ＩＩＮに変換し得る。多出力電力コンバーター２２は、整流されたＡＣライン入力電圧ＶＩＮ（およびライン電流ＩＩＮ）を受信し、複数の出力電圧ＶＯ１～ＶＯ３および負荷電流ＩＬ１～ＩＬ３を、最低電圧負荷２８、中間電圧負荷２６、および最高電圧負荷２４に伝送し得る。更に、定常状態において、多出力電力コンバーター２２は、複数の出力電圧ＶＯ１～ＶＯ３および／または負荷電流ＩＬ１～ＩＬ３のうちの１つまたは複数を調節し得る。
【0016】
本明細書における教示では、多出力電力コンバーターシステム１００が出力電圧（例えば、複数の出力電圧ＶＯ１～ＶＯ３のうちの１つまたは複数）を定常状態において一定に調節するとき、出力は定電圧（ＣＶ）出力と呼ばれ得る。更に、多出力電力コンバーターシステム１００が負荷電流（例えば負荷電流ＩＬ１～ＩＬ３のうちの１つまたは複数）を定常状態において一定に調節するとき、出力は定電流（ＣＣ）出力と呼ばれ得る。更に、多出力電力コンバーターシステム１００は３つである複数の出力を含むが、より多くの、またはより少ない複数の出力を含む構成が可能である。
【0017】
多出力電力コンバーターシステム１００は、複数の出力のために調整された、変圧器などのエネルギー伝達要素を含むスイッチング式電力コンバーターを使用して実現され得る。例えば、スイッチング式電力コンバーターは、複数の出力の二次側を含む変圧器を含む、フォワードコンバータートポロジーにより、および／または、フライバックコンバータートポロジーにより実装され得る。定常状態において、電力は一次側から二次側に伝達され得、複数の出力は、制御装置および／またはシステム制御モジュール１０８により独立して調節され得る。幾つかの構成において、制御装置および／またはシステム制御モジュール１０８は、複数の出力の二次側のＣＶ出力から電力を受信し得、制御装置は、ＣＣおよび／またはＣＶ（ＣＣ／ＣＶ）出力を調節するように構成されたフィードバックループ（すなわち制御ループ）を使用し得る。
【0018】
図１Ｂは、一実施形態による多出力電力コンバーターシステム１００を示す。多出力電力コンバーターシステム１００は、変圧器１０２、二次スイッチブロック１０４、複数の負荷１０６、システム制御モジュール１０８、およびクランプ１１０を含む。変圧器１０２は、一次巻線１１２および複数の二次巻線１１４、１１６、１１８を含む。二次スイッチブロック１０４はダイオード１２０を含み、更に、システム制御モジュール１０８は、一次スイッチ１５２および連続伝導モード（ＣＣＭ）バイパス（ＢＰ：ｂｙｐａｓｓ）制御ブロック１５３を含む。
【0019】
図示されるように、一次巻線１１２および一次スイッチ１５２は、整流されたＡＣライン電圧ＶＩＮを受信する入力端子１０１と１０３との間において直列接続され得る。システム制御モジュール１０８は、一次グランドＧＮＤに対して、一次制御信号ＶＣＳを使用して、一次巻線１１２における一次電流ＩＳＷを制御（すなわちスイッチング）し得、および、一次巻線１１２から複数の二次巻線１１４、１１６、１１８のうちの１つまたは複数に電力が伝達されるように、一次制御信号ＶＣＳが一次スイッチ１５２をゲーティング（すなわちスイッチング）し得る。クランプ１１０は、スイッチ電圧ＶＳＷを制限する（すなわちクランプする）ために一次巻線１１２と並列接続され得る。更に示されるように、二次巻線１１４、１１６、１１８は、二次戻り電位ＳＲＴＮに対する二次巻線電圧ＶＳＥＣ１～ＶＳＥＣ３を提供するために、二次スイッチブロック１０４と電気的に結合され得る。
【0020】
多出力電力コンバーターシステム１００は、整流されたＡＣライン電圧ＶＩＮに関連した入力電力を、二次グランドＲＴＮに対する複数の出力電圧ＶＯ１～ＶＯ３に変換し得、二次電流ＩＳ１～ＩＳ３を提供し得る。システム制御モジュール１０８は、二次スイッチ信号１０５を送信する、および受信するように二次スイッチブロック１０４と電気的に結合され、および、負荷フィードバック信号１０７を送信する、および受信するように複数の負荷１０６と更に結合され得る。更に、システム制御モジュール１０８は、二次スイッチ信号１０５を提供することにより、複数の出力電圧ＶＯ１～ＶＯ３および／または二次電流ＩＳ１～ＩＳ３のうちの１つまたは複数を調節し得る。
【0021】
多出力電力コンバーターシステム１００は、対応する二次電流ＩＳ１～ＩＳ３とともに複数の出力ＶＯ１～ＶＯ３を提供するためのスイッチング式構成（すなわちフライバック構成）を示すが、より多くの、またはより少ない複数の出力をともなう他の構成も可能である。例えば、本明細書における教示は、複数の二次巻線を含む変圧器を使用したフォワードコンバーターおよび／または他のコンバータートポロジーに適用可能でもあり得る。更に、当業者が理解し得るように、複数の二次巻線を含む変圧器は、独立して制御および調節される出力のすべてのための共通戻り線を使用した、直列（すなわちスタック状）巻線、並列巻線、または直列巻線と並列巻線との両方の任意の結合の組み合わせにより構成され得る。
【0022】
多出力電力コンバーターシステム１００は、１つまたは複数のダイオード（例えばダイオード１２０）を介して電流（例えば二次電流ＩＳ３）を提供し得る。例えば、ダイオード１２０は、二次電流ＩＳ３を提供するために、二次巻線１１８と複数の負荷１０６との間に電気的に結合されている。本明細書における教示によると、ダイオード１２０の逆回復電流がＣＣＭ中に大幅に減らされるように、および／または無くされるように、ダイオード１２０における電流（すなわち二次電流ＩＳ３）が制御され得る。更に、システム制御モジュール１０８は、二次電流ＩＳ３の一部またはすべてが迂回電流（例えば二次電流ＩＳ１～ＩＳ２のうちの任意の１つ）をともなって迂回させられる（すなわちバイパスさせられる）ように、ＣＣＭバイパス制御ブロック１５３を使用して二次スイッチブロック１０４を制御し得る。
【0023】
図２Ａは、一実施形態による、調節された電力をＣＣ出力およびＣＶ出力に提供するための多出力電力コンバーターシステム１００のシステムブロック図を示す。変圧器１０２は、整流されたＡＣ電力を二次スイッチブロック１０４に伝達するための、一次巻線２１２と複数の直列接続された二次巻線２１４、２１６、２１８とを含む。二次スイッチブロック１０４は、二次戻り電位ＳＲＴＮに対する二次電圧ＶＳＥＣ１～ＶＳＥＣ３を受信し得、二次グランドＲＴＮに対する、複数の負荷１０６への複数の出力電圧ＶＯ１～ＶＯ３および対応する負荷電流ＩＳ１～ＩＳ３を提供し得る。
【0024】
二次スイッチブロック１０４は、ダイオード２２０、２２１と二次スイッチ２２２、２２５、２２８とを含む。ダイオード２２０は、二次電圧ＶＳＥＣ３を受信するように、および、複数の負荷１０６のＣＣ／ＣＶ３ポート（例えばＣＣ出力および／またはＣＶ出力）に二次電流ＩＳ３を提供するように二次巻線２１８に電気的に結合されている。ＣＣ／ＣＶ３ポートは、ＣＣ出力および／またはＣＶ出力であり得る最高電圧負荷を示す。更に示されるように、ダイオード２２１および二次スイッチ２２２は、二次電圧ＶＳＥＣ２を受信するように、および、複数の負荷１０６のＣＶ２ポート（すなわちＣＶ出力）に二次電流ＩＳ２を提供するように、二次巻線２１６に電気的に結合されており、二次スイッチ２２５は、二次電圧ＶＳＥＣ１を受信するように、および、複数の負荷１０６のＣＶ１ポート（すなわちＣＶ出力）に二次電流ＩＳ１を提供するように、二次巻線２１４に電気的に結合されている。二次スイッチ２２８は、二次グランドＲＴＮから変圧器二次戻り電位ＳＲＴＮへの戻り経路を提供し得る。
【0025】
システム制御モジュール１０８は、パルス幅変調（ＰＷＭ：ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｅｄ）信号を使用して一次スイッチ１５２をゲーティングする（すなわちスイッチングする）ための一次制御信号Ｖｃｓを提供し得る。一次スイッチ１５２がスイッチングサイクルに従ってオンおよびオフに切り替わるように、ＰＷＭ信号がスイッチングサイクルにより特徴付けられ得る。スイッチングサイクル中、クランプ１１０は、スイッチ電圧ＶＳＷのピーク値をクランプするために使用され得、一次スイッチ１５２のＰＷＭ制御は、エネルギーが一次巻線２１２から二次巻線２１４、２１６、２１８に伝達することを可能にし得る。更に、システム制御モジュール１０８は、二次グランドＲＴＮから二次巻線２１４、２１６、２１８を通る電流の流れを制御するために、二次スイッチ２２８にゲート制御信号Ｖｃｒを提供し得る。
【0026】
図示されるように、システム制御モジュール１０８は、二次スイッチ信号１０５を通して、複数の出力電圧ＶＯ１～ＶＯ３および／または二次電流ＩＳ１～ＩＳ３のうちの１つまたは複数を制御し得る。例えば、システム制御モジュール１０８は、負荷フィードバック信号１０７に応答して二次スイッチブロック１０４と通信し得、二次スイッチ２２５および二次スイッチ２２２を制御するために制御信号ＶＣ１およびＶＣ２をそれぞれ提供し得る。制御信号ＶＣ１は、出力電圧ＶＯ１（すなわちＣＶ１出力）を調節するために、二次スイッチ２２５にゲーティング信号を提供するために使用され得、制御信号ＶＣ２は、出力電圧ＶＯ２（すなわちＣＶ２出力）を調節するために、二次スイッチ２２２にゲーティング信号を提供するために使用され得る。
【0027】
更に、システム制御モジュール１０８は、スイッチングサイクルに従って制御を提供し得る。例えば、スイッチングサイクル中に、ＣＶ１出力は、ＣＶ２出力より多くの電力を要求し得る。それに応答して、システム制御モジュール１０８は、二次スイッチ２２５を閉じるために、および二次スイッチ２２２を開くために制御信号ＶＣ１およびＶＣ２を提供し得る。この手法により、ＣＶ１出力における、より大きい負荷要求を満たすために、スイッチングサイクル中に電力が提供され得る。
【0028】
本明細書における教示によると、システム制御モジュール１０８は、並列経路を通して二次電流ＩＳ３の一部および／またはすべてを迂回させることにより、ダイオード２２０における逆回復電流を更に軽減し得る。例えば、制御信号ＶＣ１、ＶＣ２が二次スイッチ２２２と２２５との両方を開くように提供されるスイッチングサイクル中、ダイオード２２０は、経路２７０に沿ってＣＣ／ＣＶ３出力に二次電流ＩＳ３を伝導し得る。ＣＣＭスイッチングサイクル中に、システム制御モジュール１０８は、並列経路を有効にするように二次スイッチ２２２および２２５の一方または両方をオンに切り替えることにより、電流ＩＳ３を迂回させ（すなわちバイパスさせ）得る。例えば、ＣＣＭバイパス制御ブロック１５３は、ＣＣＭスイッチングサイクルの一部（すなわち期間の一部または時間インターバル）にわたって二次スイッチ２２５を閉じるように制御信号ＶＣ１を提供するために、ＣＣＭ中に動作し得る。この手法により、ＣＶ１出力への並列経路２７２は、二次電流ＩＳ１が二次電流ＩＳ３の一部および／またはすべてを迂回させることを可能にし得る。したがって、二次電流ＩＳ１（すなわち迂回電流）は並列経路２７２において二次電流ＩＳ３（すなわちダイオード２２０電流）をバイパスさせる。代替的に、および追加的に、ＣＣＭバイパス制御ブロック１５３は、ＣＣＭスイッチングサイクルの一部（すなわち期間の一部または時間インターバル）にわたって二次スイッチ２２２を閉じるように制御信号ＶＣ２を提供するようにＣＣＭ中に動作し得る。この手法により、ＣＶ２出力への並列経路２７１は、二次電流ＩＳ２が二次電流ＩＳ３の一部および／またはすべてを迂回させることを可能にし得る。したがって、二次電流ＩＳ２（すなわち迂回電流）は、並列経路２７１において二次電流ＩＳ３（すなわちダイオード２２０電流）をバイパスさせる。
【0029】
図２Ｂは、一実施形態による、調節された電力をＣＣ出力およびＣＶ出力に提供するための多出力電力コンバーターシステム１００のシステムレベル図を示す。複数の負荷１０６は、複数の並列接続された発光ダイオード（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）ストリング２８３～２８４、第１の負荷２４２、および第２の負荷２３８を含む。図示されるように、ＬＥＤストリング２８３～２８４は負荷電流ＩＬ３を要求し（すなわち受信し）、第１の負荷２４２および第２の負荷２３８は、それぞれ負荷電流ＩＬ１、ＩＬ２を要求する。
【0030】
複数の負荷１０６は、システム制御モジュール１０８にフィードバック信号Ｖｆｂ１、Ｖｆｂ２、Ｖｆｂ３をそれぞれ提供し得るフィードバックネットワーク２４０、２３６、２３２を含む。更に、複数の負荷１０６は、第１の負荷２４２、第２の負荷２３８、およびＬＥＤストリング２８３～２８４に電気的にそれぞれ結合された、フィルタコンデンサＣ１～Ｃ３を含む。定常状態において、図２Ｂの多出力電力コンバーターシステム１００は、ＣＣ出力（すなわち調節負荷電流ＩＬ３）としてＬＥＤストリング２８３～２８４に伝送される電力を調節するように、および、ＣＶ１出力（すなわち調節出力電圧ＶＯ１）として第１の負荷２４２に伝送される電力を調節するように、および、ＣＶ２出力（すなわち調節出力電圧ＶＯ２）として第２の負荷２３８に伝送される電力を調節するように構成され得る。
【0031】
図２Ｂの実施形態はＬＥＤストリング２８３～２８４にＣＣ出力を提供するように、および、ＣＶ１出力およびＣＶ２出力を提供するように構成されているが、１つより多いまたは少ないＣＣ出力、および、２つ（すなわちＣＶ１出力およびＣＶ２出力）より多いまたは少ないＣＶ出力を含む他の構成も可能である。
【0032】
二次スイッチブロック１０４は、ダイオード２２０、２２１と、二次スイッチ２２２、２２５、２２８とを含む。ダイオード２２０は、二次電圧ＶＳＥＣ３を受信するために、およびＣＣ出力に二次電流ＩＳ３を提供するために、二次巻線２１８と複数の並列接続されたＬＥＤストリング２８３～２８４との間に電気的に結合されている。ダイオード２２１および二次スイッチ２２２は、ＣＶ２出力を提供するために二次巻線２１６と第２の負荷２３８との間に電気的に結合されており、二次スイッチ２２５は、ＣＶ１出力を提供するために二次巻線２１４と第１の負荷２４２との間に電気的に結合されている。図示されるように、ＣＣ出力は、調節負荷電流ＩＬ３を伴う最高電圧出力（すなわち出力電圧ＶＯ３）を含み得る。ＣＶ２出力は、負荷電流ＩＬ２を伴う調節された中間電圧（すなわち出力電圧ＶＯ２）であり得、ＣＶ１出力は、負荷電流ＩＬ１を伴う調整された電圧（すなわち出力電圧ＶＯ１）であり得る。
【0033】
更に示されるように、二次スイッチ２２２、２２５、２２８は、２方向に電流が流れることを可能にする双方向スイッチであり得る。例えば、二次スイッチ２２８は、制御信号Ｖｃｒによりゲーティングされるゲーティング対象スイッチ２２９を含み、およびダイオード２３０を含む。二次スイッチ２２５は、制御信号ＶＣ１によりゲーティングされるゲーティング対象スイッチ２２６を含み、およびダイオード２２７を含み、二次スイッチ２２２は、制御信号ＶＣ２によりゲーティングされるゲーティング対象スイッチ２２３を含み、およびダイオード２２４を含む。図２Ｃに関連して以下で説明されるように、二次スイッチ２２２、２２５、および２２８は、ＦＥＴを含んで実現され得る。
【0034】
システム制御モジュール１０８は、スレーブサブシステムブロック２５０とマスターサブシステムブロック２６０とを含む。スレーブサブシステムブロック２５０は、一次スイッチ１５２、一次制御ブロック２５４、および二次制御ブロック２５６を含む。マスターサブシステムブロック２６０は、マスター制御モジュール２６２、ＣＣＭバイパス制御ブロック１５３、および負荷制御回路２６４を含む。
【0035】
スレーブサブシステムブロック２５０およびマスターサブシステムブロック２６０は、マスターサブシステムブロック２６０とスレーブサブシステムブロック２５０との間において情報を通信するために、マスター対スレーブ信号２５１を送信する、および受信するように電気的に結合され得る。例えば、マスター対スレーブ信号２５１は、マスターサブシステムブロック２６０とスレーブサブシステムブロック２５０との間において始動および／または定常状態制御情報を通信するために使用され得る。制御情報は、スイッチングモード（例えばＣＣＭおよび／またはＤＣＭ）に関連した情報を含み得る。更に、始動中、二次制御ブロック２５６がカップリング信号ＲＥＱを介して一次制御ブロック２５４に「ハンドシェイク信号」を送信し得るように、マスターサブシステムブロック２６０からスレーブサブシステムブロック２５０に状態を通信するためにマスター対スレーブ信号２５１が使用され得る。
【0036】
ＤＣＭモードにおける、および／またはＣＣＭモードにおける動作中、一次スイッチ１５２のパルス幅変調（ＰＷＭ）制御が、一次巻線２１２から二次巻線２１４、２１６、２１８にエネルギーが伝達されることを可能にする。一次制御ブロック２５４は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を使用して一次スイッチ１５２をゲーティングする（すなわちスイッチングする）ための一次制御信号Ｖｃｓを提供し得る。更に、クランプ１１０は、スイッチングサイクル中にスイッチ電圧ＶＳＷのピーク値をクランプするために使用され得る。
【0037】
二次制御ブロック２５６は、二次グランドＲＴＮから二次巻線２１４、２１６、２１８を通る電流の流れを制御するために、二次スイッチ２２８にゲート制御信号Ｖｃｒを提供し得る。二次戻り電位ＳＲＴＮは抵抗器Ｒｗを介して二次制御ブロック２５６に提供され得、これは、一次スイッチ１５２のスイッチング状態および／またはスイッチングモード（すなわちＣＣＭおよび／またはＤＣＭ）を特定するためのフォワードピン信号Ｖｆｗｄに役立ち得る。例えば、二次制御ブロック２５６は、スイッチングモード（すなわちＣＣＭおよび／またはＤＣＭ）を特定するために、フォワードピン信号Ｖｆｗｄの特徴（例えば、リンギング、デューティサイクル、振幅、および／または周期）を監視し得る。代替的に、および追加的に、二次制御ブロック２５６は、閾値（例えば負の２ミリボルト）に対するフォワードピン信号Ｖｆｗｄに応じてゲート制御信号Ｖｃｒを提供し得る。フォワードピン信号Ｖｆｗｄが閾値未満に小さくなったこと、および閾値より大きくなったことに応答して、それぞれ二次スイッチ２２８がオンおよびオフに切り替わるように、ゲート制御信号Ｖｃｒが提供され得る。
【0038】
図示されるようにマスターサブシステムブロック２６０は、負荷フィードバック信号１０７に応答して二次スイッチブロック１０４と通信し得、二次スイッチ２２５と二次スイッチ２２２とをそれぞれ制御するための制御信号ＶＣ１およびＶＣ２を提供し得る。幾つかの実施形態において、マスター制御モジュール２６２は、複数の負荷１０６に調節を提供するためにＶｆｂ１、Ｖｆｂ２、および／またはＶｆｂ３を含む負荷フィードバック信号１０７を使用し得る。例えば、制御信号ＶＣ１は、出力電圧ＶＯ１（すなわちＣＶ１出力）を調節するために二次スイッチ２２５にゲーティング信号を提供するために使用され得、制御信号ＶＣ２は、出力電圧ＶＯ２（すなわちＣＶ２出力）を調節するために二次スイッチ２２２にゲーティング信号を提供するために使用され得る。更に、負荷制御回路２６４は、ＬＥＤストリング電流ＩＳ３ＡおよびＩＳ３Ｂを制御することにより、負荷電流ＩＬ３（すなわちＣＣ出力）を制御するために使用され得る。
【0039】
ここまでに説明されているように、ＣＣＭにおいて動作する（すなわちスイッチングする）ときに問題が発生し得る。本明細書における教示では、マスターサブシステムブロック２６０内における更なる回路および制御の特徴が、ダイオード２２０における逆回復を軽減するために使用され得る。例えば、マスターサブシステムブロック２６０は、ダイオード２２０における二次電流ＩＳ３を迂回させる（すなわちバイパスさせる）ためのＣＣＭバイパス制御ブロック１５３を含み得る。ＣＣＭスイッチングサイクル中に、ＣＣＭバイパス制御ブロック１５３は、二次スイッチ２２２および２２５のうちの１つまたは複数をオンに切り替えるための制御信号ＶＣ１および／または制御信号ＶＣ２を提供し得る。二次スイッチ２２２および２２５の一方または両方をオンに切り替えることにより、ダイオード２２０との並列経路（例えば並列経路２７１、２７２のうちの一方または両方）が、二次電流ＩＳ１およびＩＳ２のうちの１つまたは複数がダイオード電流（すなわち二次電流ＩＳ３）を迂回させる（すなわちバイパスさせる）ことを可能にする。
【0040】
図２Ｃは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を使用した図２Ｂのシステムレベル図の実現例を示す。二次スイッチ２２２、２２５、２２８は、それぞれＮチャネルＦＥＴ２２２ｂ、２２５ｂ、２２８ｂを使用して実現され得、ＦＥＴ２２２ｂ、２２５ｂ、２２８ｂ内における内部ボディダイオードが、それぞれダイオード２２４、２２７、２３０として動作し得る。更に、ツェナーダイオードＤ１は、二次電圧ＶＳＥＣ１をクランプし、出力電圧ＶＯ１がツェナー電圧より高くなることを防止し得る。更に示されるように、一次スイッチ１５２は、ＮチャネルＦＥＴ２５２を使用して実現され得る。二次スイッチ信号１０５は、出力電圧ＶＯ１、フォワードピン信号Ｖｆｗｄ、制御信号Ｖｃｒ、ＶＣ１、ＶＣ２、および二次グランドＲＴＮを更に含み得、および、負荷フィードバック信号１０７は、二次グランドＲＴＮ、出力電圧ＶＯ１、ＶＯ２、ＶＯ３、フィードバック信号Ｖｆｂ１、Ｖｆｂ２、Ｖｆｂ３、およびＬＥＤストリング電流ＩＳ３Ａ、ＩＳ３Ｂを含み得る。更に、二次グランドＲＴＮおよび複数の出力電圧ＶＯ１、ＶＯ２、ＶＯ３は、二次制御ブロック２５６およびマスターサブシステムブロック２６０に電力を提供し得る。
【0041】
図２Ｃの実施形態は、二次スイッチ２２２、２２５、２２８および一次スイッチ１５２を実現するために、それぞれＮチャネルＦＥＴ２２２ｂ、２２５ｂ、２２８ｂ、および２５２を使用した多出力電力コンバーターシステム１００の実現例を示すが、他の構成も可能である。当業者が理解し得るように、スイッチは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｇａｔｅ ｂｉｐｏｌａｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）および／または逆極性ＦＥＴ（例えばＰチャネルＦＥＴ）を包含する集積型、および／またはディスクリート型半導体コンポーネントを使用して実現され得、能動デバイスはシリコン、シリコンゲルマニウム、ガリウムヒ素などに基づく材料加工を使用して実現され得る。更に、複数の負荷１０６は２つのＬＥＤストリング２８３、２８４を含むものとして示されるが、２つより多いまたは少ないＬＥＤストリング２８３、２８４を使用した負荷が可能である。
【0042】
図３Ａは、一実施形態による、調節された電力をＣＣ出力およびＣＶ出力に提供するための多出力電力コンバーターシステム１００の詳細なブロック図を示す。図３Ａは、ＣＶ１、ＣＶ２、およびＣＣ出力を調節するための制御ループを含むマスターサブシステムブロック２６０の実施形態を示す。マスターサブシステムブロック２６０は、負荷制御回路２６４、比較器２９１～２９４、および出力レギュレータブロック２９６を含み、出力レギュレータブロック２９６はＣＣＭバイパス制御ブロック１５３を含む。
【0043】
動作中、比較器２９１～２９３はそれぞれ、フィードバック信号Ｖｆｂ１～Ｖｆｂ３を基準信号Ｖｒｅｆ１～Ｖｒｅｆ３と比較して、出力レギュレータブロック２９６に制御信号Ｖｍ１～Ｖｍ３を提供し得る。幾つかの実施形態において、マスター対スレーブ信号２５１は、ＣＣ出力およびＣＶ出力（例えば出力電圧ＶＯ１～ＶＯ３）の閉ループ制御および開ループ制御のために、出力レギュレータブロック２９６から入手可能な情報を通信し得る。出力レギュレータブロック２９６は、比較器２９１～２９３の状態に部分的に基づいて制御信号ＶＣ１およびＶＣ２を更に提供し得る。
【0044】
更に動作および始動過渡動作中に、比較器２９４は、出力電圧ＶＯ３を基準Ｖｒｅｆ４と比較することにより最高電圧出力（すなわち出力電圧ＶＯ３）に対するウェイクアップ機能を提供し得る。例えば、比較器２９４は、「パワーグッド」状態を信号伝達するために出力レギュレータブロック２９６に制御信号Ｖｍ４を提供し得る。「パワーグッド」状態は、出力電圧ＶＯ３が負荷を駆動する（すなわち、２つのＬＥＤストリング２８３、２８４を駆動する）ための「適切な」値に達しているときを表し得る。
【0045】
本明細書における教示によると、システム制御モジュール１０８は、多出力電力コンバーター１００がＣＣＭにおいて動作しているときを認識するように、および、ダイオード逆回復電流（例えばダイオード２２０における逆回復電流）を大幅に減らす、および／または無くすように構成され得る。例えば、スレーブサブシステムブロック２５０および／または二次制御ブロック２５６はフォワードピン信号Ｖｆｗｄを監視し、特性（例えば、リンギング特性および／またはアイドルリンギング状態）に基づいてＣＣＭおよび／またはＤＣＭを特定し得る。
【0046】
ＣＣＭと判定したことに応答して、システム制御モジュール１０８は、ダイオード２２０との並列経路を提供するために、二次スイッチブロック１０４のスイッチのうちの１つまたは複数を選択（すなわち制御）し得る。例えば、ダイオード２２０が二次電流ＩＳ３を伝導している間のＣＣＭにおけるスイッチングサイクル（すなわちＣＣＭスイッチングサイクル）中に、比較器２９１は、第１の負荷２４２がより多くの電力を要求していること（例えば、フィードバック信号Ｖｆｂ１が基準信号Ｖｒｅｆ１未満に低下していること）を示す制御信号Ｖｍ１を提供し得る。それに応答して、ＣＣＭスイッチングサイクルの一部中に二次スイッチ２２５を閉じる（すなわち選択する）ために制御信号ＶＣ１が提供され得る。この手法により、ダイオード電流（すなわち二次電流ＩＳ３）の一部および／または実質的にすべてが小さくされ得、したがって、ダイオード２２０におけるダイオード逆回復電流の一部および／またはすべてが減らされ、および／または無くされ得る。
【0047】
代替的に、および追加的に、ダイオード２２０が電流を伝導している間のＣＣＭにおけるスイッチングサイクル中に、比較器２９２は、第２の負荷２３８がより多くの電力を要求していること（例えば、フィードバック信号Ｖｆｂ２が基準信号Ｖｒｅｆ２未満に低下したこと）を示す制御信号Ｖｍ２を提供し得る。それに応答して、ダイオード電流（すなわち二次電流ＩＳ３）の一部および／またはすべてをバイパスさせる（すなわち迂回させる）ために、ＣＣＭスイッチングサイクルの一部中に二次スイッチ２２２を閉じるために、制御信号ＶＣ２が提供され得る。
【0048】
当業者が理解し得るように、ＣＣＭバイパス制御ブロック１５３およびマスターサブシステムブロック２６０の制御ループは、他の混合信号および／またはアナログ回路を使用して実現されてもよく、したがって、マスターサブシステムブロック２６０により示される実現例は限定的な実施形態ではない。例えば、幾つかの構成において、制御ループは、アナログ・デジタルコンバーター（ＡＤＣ：ａｎａｌｏｇ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を使用して実現され得、フィードバック信号Ｖｆｂ１～Ｖｆｂ３は、デジタルドメインにおいて基準信号Ｖｒｅｆ１～Ｖｒｅｆ３と比較され得る。更に、基準信号Ｖｒｅｆ１～Ｖｒｅｆ３はデジタル的に生成されて、フィードバック信号Ｖｆｂ１～Ｖｆｂ３のデジタル表現と比較され得る。他の実施形態において、ＣＣＭバイパス制御ブロック１５３は、更なるハードウェアおよび／または回路を使用して実現されてもよい。
【0049】
図３Ｂは、別の実施形態による、調節された電力をＣＣ出力およびＣＶ出力に提供するための多出力電力コンバーターシステム１００の詳細なブロック図を示す。図３Ｂの多出力電力コンバーターシステム１００が負荷２３８に調節されたＣＶ２出力を提供しないことを除いて、図３Ｂの多出力電力コンバーターシステム１００は図３Ａの多出力電力コンバーターシステム１００と同様である。代替的に、出力電圧ＶＯ２は未調節であり、マスターサブシステムブロック２６０に未調節電圧を提供する。出力電圧ＶＯ２は、制御ループを伴わず、比較器２９２を使用せず、および、二次スイッチ２２２を使用せず、補助的未調節電源電圧としてマスターサブシステムブロック２６０内において使用され得る。
【0050】
図示されるように、ダイオード２２０は二次電流ＩＳ３を伝導し得、ダイオード２２１は二次電流ＩＳ２を伝導し得る。ＣＣＭと判定したことに応答して、システム制御モジュール１０８は、並列経路２７２を提供するために二次スイッチブロック１０４の二次スイッチ２２５を選択（すなわち制御）し得る。ダイオード２２０および／またはダイオード２２１が電流（すなわち二次電流ＩＳ３および／または二次電流ＩＳ２）を伝導している間の、ＣＣＭにおけるスイッチングサイクル（すなわちＣＣＭスイッチングサイクル）中に、ＣＣＭスイッチングサイクルの一部中に二次スイッチ２２５を閉じる（すなわち選択する）ために、制御信号ＶＣ１が提供され得る。この手法により、ダイオード電流（すなわち二次電流ＩＳ３および／または二次電流ＩＳ２）の一部および／または実質的にすべてが迂回させられ（すなわちバイパスさせられ）得る。
【0051】
図３Ａの多出力電力コンバーターシステム１００はＬＥＤストリング２８３、２８４へのＣＣ出力として、および、負荷２４２へのＣＶ１出力として、および、負荷２３８への出力ＣＶ２として、複数の負荷１０６に伝送される電力を提供する、および制御するための構成を示すが、他の構成も可能である。例えば図３Ｂに示される構成といった幾つかの構成において、負荷は調節を必要としない場合があり得る。代替的に、および追加的に、幾つかの用途は、より少ない、またはより多いＣＣおよび／またはＣＶ調節負荷を含み得る。例えば、図３Ｃは、ＣＶ出力を含む電力コンバーターシステム１００を示す。
【0052】
図３Ｃは、一実施形態による、調節された電力をＣＶ出力に提供するための多出力電力コンバーターシステム１００の詳細なブロック図を示す。図３Ｃの多出力電力コンバーターシステム１００がＬＥＤストリング２８３、２８４にＣＣ出力を提供しないことを除いて、図３Ｃの多出力電力コンバーターシステム１００は図３Ａの多出力電力コンバーターシステム１００と同様である。代替的に、電力がＣＶ出力（すなわちＣＶ３出力）として負荷２８５に伝送され得るように、出力電圧ＶＯ３が調節される。
【0053】
図４は、本明細書における教示による、スイッチングサイクル中における波形４０２～４１０を示す。波形４０２、４０３、４０４、および４０７は、それぞれ、時間に対する、電流の単位（例えばアンペア）で表された一次電流ＩＳＷ、二次電流ＩＳ３、二次電流ＩＳ１、および二次電流ＩＳ２に対応し得、波形４０５、４０６、４０８、４０９、および４１０は、それぞれ、電圧の単位（例えばボルト）で表された制御信号Ｖｍ１、制御信号ＶＣ１、制御信号Ｖｍ２、制御信号ＶＣ２、およびカップリング信号ＲＥＱに対応し得る。
【0054】
時点ｔ０から時点ｔ４までの期間はＣＣＭスイッチングサイクルを表し得、この場合において、時点ｔ０から時点ｔ４までの期間（すなわちスイッチング周期）中、多出力電力コンバーターシステム１００はＣＣＭにおいて動作する。更に、時点ｔ０から時点ｔ４までのＣＣＭスイッチングサイクル中、ダイオード２２０が二次電流ＩＳ３を伝導し得る。時点ｔ０において、カップリング信号ＲＥＱ（すなわち波形４１０）がパルス（すなわち、時点ｔ０から時点ｔ１まで持続するパルス）を提供し得る。それに応答して、一次スイッチ１５２が閉じ（すなわちオンに切り替わり）得、一次巻線２１２における一次電流ＩＳＷを伝導する。この点について、一次スイッチは、一次巻線２１２にエネルギー供給し得る。したがって、一次電流ＩＳＷは、時点ｔ０において実質的にゼロから第１の電流値ＩＳＷＡ（例えば、５００ミリアンペア）に遷移し、時点ｔ２において第２の電流値ＩＳＷＢまで（例えば、３アンペアまで）増加する。更に、時点ｔ０から時点ｔ２までに図示されるように、二次電流ＩＳ１、ＩＳ２、ＩＳ３（すなわち、波形４０４、４０７、４０３）は実質的にゼロであり得、一次スイッチ１５２が閉じていることを示し、制御信号ＶＣ１、ＶＣ２、Ｖｍ１、Ｖｍ２（すなわち、波形４０６、４０９、４０５、４０８）は実質的にゼロであり得、負荷（例えばＣＶ２、ＣＶ１出力における負荷２４２、２３８）がイン・レギュレーション状態（ｉｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）であり得、および／または電力を必要としていないことを示す。
【0055】
時点ｔ２において一次スイッチ１５２が開き（すなわちオフに切り替わり）得、エネルギー（すなわち電力）が一次巻線２１２から二次巻線２１８に伝達し得る。したがって、時点ｔ２において、波形４０２（すなわち一次電流ＩＳＷ）が実質的にゼロに遷移し、波形４０３（すなわち二次電流ＩＳ３）がピーク電流値ＩＳ３Ａまで（例えば１０アンペアまで）増加する。
【0056】
時点ｔ２から時点ｔ３までの期間中に、ダイオード２２０は、波形４０３に従って二次電流ＩＳ３を伝導し得る。示されるように、波形４０３は時点ｔ２におけるピーク電流値ＩＳ３Ａから、時点ｔ３における残存電流値ＩＳ３Ｂまで（例えば１アンペアまで）減少する。数学的には、波形４０３は、時点ｔ２と時点ｔ３との間において傾き（すなわち、波形４０３の時間微分）をもつものとして特徴付けられ得、時点ｔ２と時点ｔ３との間の傾きの大きさは電流減衰速度を表し得る。ＣＣＭスイッチングサイクル中、迂回電流（例えば二次電流ＩＳ１および／またはＩＳ２）が、ダイオード２２０における二次電流ＩＳ３の一部および／または実質的にすべてをバイパスさせるために使用され得る。例えば、時点ｔ３において、制御信号Ｖｍ１（すなわち波形４０５）がハイに遷移し得、ＣＶ１出力（すなわち出力電圧ＶＯ１）の負荷２４２が電力を必要としていることを示す。それに応答して、二次スイッチブロック１０４における二次スイッチ２２５をオンに切り替える（すなわち選択する）ために、制御信号ＶＣ１（すなわち波形４０６）がハイに遷移し得る。更に、ＣＣＭバイパス制御ブロック１５３は、時点ｔ３においてローからハイへの波形４０６の遷移（すなわち立ち上がりエッジ）を有効にし得る。
【0057】
時点ｔ３から時点ｔ４まで、二次スイッチ２２５は、波形４０４に従って二次電流ＩＳ１を伝導し得る。図示されるように、二次電流ＩＳ１（すなわち波形４０４）は、時点ｔ３における実質的にゼロから、時点ｔ４におけるピーク迂回値ＩＳ１Ａまで（例えば２アンペアまで）増加する。同時に、二次電流ＩＳ３（すなわち波形４０３）はより急な傾き（すなわち、より急な時間微分）で時点ｔ３における残存電流値ＩＳ３Ｂから、時点ｔ４における実質的にゼロまで減少する。波形４０３に示されるように、時点ｔ３と時点ｔ４との間の電流減衰速度は、時点ｔ３と時点ｔ４との間の電流減衰速度より大きい（すなわちより急な）ものであり得る。
【0058】
時点ｔ３から時点ｔ４まで、二次電流ＩＳ３がダイオード２２０において伝導する間に同時に、二次電流ＩＳ１が二次スイッチ２２５（すなわち並列経路）を通って伝導する。この手法により、二次電流ＩＳ１は、二次電流ＩＳ３のうちの一部および／またはすべてをバイパスさせるための迂回電流となり得る。有益には、一次スイッチ１５２が時点ｔ４において再度オンに切り替わる（すなわち閉じる）前に、二次電流ＩＳ３は時点ｔ４において実質的にゼロに達する。この手法により、ダイオードの蓄積された電荷は時点ｔ４において実質的にゼロであり得、ダイオード２２０におけるダイオード逆回復電流は、実質的に軽減され（すなわち、減らされ、および／または無くされ）得る。
【0059】
更に、時点ｔ４において示されているように、二次制御ブロック２５６は、カップリング信号ＲＥＱ（すなわち波形４１０）を再度提供し得る。それに応答して、一次スイッチ１５２が再度オンに切り替わり得、後続のスイッチングサイクルを開始する。時点ｔ４において始まる後続のスイッチングサイクル中に、ＣＶ１出力および第１の負荷２４２に電力が伝達するように、制御信号ＶＣ１（すなわち波形４０６）はハイに留まり得る。例えば、一次スイッチ１５２がオフに切り替わる時点ｔ５において（すなわち、一次電流が実質的にゼロまで小さくなるとき）、波形４０４が実質的にゼロからピーク電流ＩＳ１Ｂまで遷移するように、電力がＣＶ１出力に伝達し得る。
【0060】
波形４０２～４１０は、制御信号ＶＣ１が時点ｔ３において遷移するＣＣＭスイッチングサイクルに対応し得るが他の波形も可能である。例えば、時点ｔ３において第２の負荷２３８が電力を要求し得、制御信号Ｖｍ１（すなわち波形４０５）の代わりに制御信号Ｖｍ２（すなわち波形４０８）がハイに遷移するような、別の負荷構成が存在し得る。したがって、迂回（すなわちバイパス）電流として二次電流ＩＳ１の代わりに二次電流ＩＳ２を使用するために、二次スイッチ２２５の代わりに二次スイッチ２２２が閉じられ得る。代替的に、および追加的に、ＣＶ１出力および／またはＣＶ２出力がイン・レギュレーション状態であり、および、第１の負荷２４２および第２の負荷２３８が時点ｔ３において電力を必要としていないとき、ＣＣＭバイパス制御ブロック１５３は、時点ｔ３においてダイオード電流を迂回させる（すなわち二次電流ＩＳ３を迂回させる）ために、二次スイッチ２２５または二次スイッチ２２２を選択し得る。
【0061】
更に、本明細書における教示によると、スイッチ（例えば二次スイッチ２２２および／または二次スイッチ２２５）が選択された（すなわちオンに切り替えられた）ときから、一次スイッチ（例えば一次スイッチ１５２）がオンに切り替わるときまでの期間は「クロスオーバー期間」と呼ばれ得る。例えば、時点ｔ０から時点ｔ４までのＣＣＭスイッチングサイクル中、時点ｔ３から時点ｔ４までのサイクルの一部（すなわちインターバル）が「クロスオーバー期間」と呼ばれ得る。幾つかの実施形態において、クロスオーバー期間は、ＣＣＭスイッチングサイクルの１パーセントから２５パーセントの間の値をもつように制御され得る。例えば、１つの実施形態において、時点ｔ０から時点ｔ４までの期間は、１３０キロヘルツ（ｋＨｚ）から５０ｋＨｚの間のサイクル周波数に対応して７．７マイクロ秒（μｓ）から２０μｓの間であり得、対応するクロスオーバー期間は、３００ナノ秒から２マイクロ秒の間であり得る。
【0062】
図５Ａは、一実施形態による、多出力電力コンバーターシステム１００のスイッチングサイクル中に複数の出力を制御するためのフローチャート５００ａを示す。ステップ５０２は、一次巻線２１２における一次電流ＩＳＷを伝導するために一次スイッチ１５２をオンに切り替える（すなわち閉じる）ことを表し得る。例えば、カップリング信号ＲＥＱのパルスに応じて、一次制御ブロック２５４は、一次スイッチ１５２をゲーティングする（すなわち閉じる）ために一次制御信号Ｖｃｓを提供し得る。ステップ５０４は、その後に、エネルギーが一次巻線２１２から二次巻線２１４、２１５、２１８のうちの１つまたは複数に伝達し得るように、一次スイッチ１５２をオフに切り替える（すなわち開く）ことに対応し得る。
【0063】
次の判断ステップ５０６は制御判断に対応し得、ここで、システム制御モジュール１０８は、ＣＣ出力および／またはＣＶ出力（例えばＣＶ１、ＣＶ２、および／またはＣＣ／ＣＶ３出力）のうちの１つまたは複数が電力を必要としているか判定する。図３Ａを参照すると、システム制御モジュール１０８は、電力要求を特定することにおいて、マスターサブシステムブロック２６０を使用し得る。電力要求は、負荷（例えば、ＬＥＤストリング２８３、２８４、負荷２３８、および／または負荷２４２）のうちの１つまたは複数の負荷状態に少なくとも部分的に依存し得る。例えば、比較器２９３は、フィードバック信号Ｖｆｂ３が基準信号Ｖｒｅｆ３未満に低下したことを示す制御信号Ｖｍ３を提供し得、負荷制御回路２６４が更にＬＥＤストリング２８３、２８４に更なる電力（例えば更なる負荷電流ＩＬ３）を提供することの必要性を示し得る。代替的に、および追加的に、比較器２９２は、ＣＶ２出力が電力を必要としていること（例えばフィードバック信号Ｖｆｂ２が基準信号Ｖｒｅｆ２未満に低下したこと）を示す制御信号Ｖｍ２を提供し得、比較器２９１は、ＣＶ１出力が電力を必要としていること（例えばフィードバック信号Ｖｆｂ１が基準信号Ｖｒｅｆ１未満に低下したこと）を示す制御信号Ｖｍ１を提供し得る。
【0064】
ＣＣ出力および／またはＣＶ出力のうちの少なくとも１つが電力を必要としていることを特定した場合、次のステップは判断ステップ５０８である。判断ステップ５０８は、モード、ＣＣＭまたはＤＣＭを特定することに対応し得る。上述のように、ＣＣＭまたはＤＣＭは、フォワードピン信号Ｖｆｗｄの測定および／またはサンプリングに少なくとも部分的に基づいて決定され得る。図３Ａを再度参照すると、スレーブサブシステムブロック２５０および／または二次制御ブロック２５６はフォワードピン信号Ｖｆｗｄを受信し得、特徴および／または状態（例えば、リンギング特性および／またはアイドルリンギング状態）に基づいてモード（すなわち、ＣＣＭまたはＤＣＭ）を特定する。それに応答して、スレーブサブシステムブロック２５０は、マスター対スレーブ信号２５１のうちの１つまたは複数を介してマスターサブシステムブロック２６０にモード（すなわち、ＣＣＭまたはＤＣＭ）を通信し得る。
【0065】
判断ステップ５０８中に、システム制御モジュール１０８（例えばスレーブサブシステムブロック２５０）が、多出力電力コンバーターシステム１００がＤＣＭにおいて動作していることを特定した場合、次のステップはステップ５１４となる。
【0066】
ステップ５１４は、ＤＣＭモード動作に対応し得、負荷要求に基づいてＣＣ出力および／またはＣＶ出力（例えば、ＣＶ１、ＣＶ２、および／またはＣＣ／ＣＶ３出力）に電力が提供され得る。例えば、図３Ａを参照すると、フィードバック信号Ｖｆｂ３が基準信号Ｖｒｅｆ３未満に低下したことを制御信号Ｖｍ３が示している場合、電力（すなわち二次電流ＩＳ３）がＣＣ出力に流れてＬＥＤストリング２８３、２８４に負荷電流ＩＬ３を提供するように、出力レギュレータブロック２９６が制御信号ＶＣ１、ＶＣ２を提供し得る。したがって、二次スイッチ２２２、２２５が開く（すなわちオフに切り替えられる）ように、制御信号ＶＣ１、ＶＣ２が提供され得る。他方、フィードバック信号Ｖｆｂ２が基準信号Ｖｒｅｆ２未満に低下したことを制御信号Ｖｍ２が示している場合、電力（すなわち二次電流ＩＳ２）がＣＶ２出力に流れて負荷２３８に負荷電流ＩＬ２を提供するように、出力レギュレータブロック２９６が制御信号ＶＣ１、ＶＣ２を提供し得る。したがって、二次スイッチ２２２が閉じられる（すなわちオンに切り替えられる）ように制御信号ＶＣ２が提供され得るとともに、二次スイッチ２２５が開く（すなわちオフに切り替えられる）ように制御信号ＶＣ１が提供され得る。同様に、フィードバック信号Ｖｆｂ１が基準信号Ｖｒｅｆ１未満に低下したことを制御信号Ｖｍ１が示している場合、電力（すなわち二次電流ＩＳ１）がＣＶ１出力に流れて負荷２４２に負荷電流ＩＬ１を提供するように、出力レギュレータブロック２９６が制御信号ＶＣ１、ＶＣ２を提供し得る。したがって、二次スイッチ２２５が閉じられる（すなわちオンに切り替えられる）ように制御信号ＶＣ１が提供され得るとともに、二次スイッチ２２２が開く（すなわちオフに切り替えられる）ように制御信号ＶＣ２が提供され得る。
【0067】
ステップ５１４の後のステップ５２４は、一次スイッチをオンに切り替えるための要求を示すためにカップリング信号ＲＥＱ（例えば波形４１０）を提供することに対応している。したがって、ステップ５２４の後に、ステップ５０２に戻って一次スイッチ１５２をオンに切り替える（すなわち閉じる）ことによりスイッチングサイクルが繰り返される。
【0068】
判断ステップ５０８中に、システム制御モジュール１０８（例えばスレーブサブシステムブロック２５０）が、多出力電力コンバーターシステム１００がＣＣＭにおいて動作していると判定した場合、次のステップは判断ステップ５１０となる。
【0069】
判断ステップ５１０は、ＣＣＭに伴ってＣＣ／ＣＶ３出力が選択されているか否かを判定することに対応し得る。ＣＣ／ＣＶ３出力が選択されたことに対する基準は、判断ステップ５０６中にどの出力が電力を必要としていたかに部分的に基づき得る。判断ステップ５０６において、ＣＣ／ＣＶ３出力（例えばＬＥＤストリング２８３、２８４）が電力を必要としていた、および、ＣＶ２出力およびＣＶ１出力が電力を必要としていなかった場合、それは、ＣＣ／ＣＶ３出力を選択するための基準を満たし得る。ＣＣ／ＣＶ３出力が選択されていない場合、図示されるように、次のステップはステップ５１４となる。ＣＣ／ＣＶ３出力が選択されている場合、ダイオード２２０が二次電流ＩＳ３を伝導するように、一次巻線２１２からのエネルギーが二次巻線２１８に伝達し得る。
【0070】
判断ステップ５１２は、ＣＣ／ＣＶ３出力において電力に対する要求がある間に（すなわち、ダイオード２２０が二次電流ＩＳ３を伝導している間に）、ＣＶ１出力および／またはＣＶ２出力が電力を必要としているか否かを判定することに対応し得る。ステップ５１２において、ＣＣ／ＣＶ３出力における電力に対する要求のみが存在する場合、ダイオード２２０が二次電流ＩＳ３を伝導し続け得、多出力電力コンバーターシステム１００は判断ステップ５０６に戻り得る。判断ステップ５１２から判断ステップ５０６に戻るとき、多出力電力コンバーターシステム１００はＤＣＭに戻り得る。しかし、判断ステップ５１２において、ＣＶ２出力および／またはＣＶ１出力において電力に対する要求が同時に存在する場合、多出力電力コンバーターシステム１００は、判断ステップ５１６に進んで、ＣＶ２出力および／またはＣＶ１出力を通して並列経路を選択することを開始し得る。
【0071】
判断ステップ５１６において、ＣＶ２出力が電力を必要としている場合（例えば、負荷２３８がより多くの負荷電流ＩＬ２を必要としている場合）、次のステップは、二次スイッチ２２２を選択することによりＣＶ２出力を有効化することに対応したステップ５２０であり得る。例えば、図３Ａを参照すると、ステップ５２０中に、制御信号ＶＣ２が二次スイッチ２２２を閉じる（すなわちオンに切り替える）ように、ＣＣＭバイパス制御ブロック１５３が制御信号Ｖｍ２に基づいて二次スイッチ２２２の選択を有効にし得る。この手法により、二次電流ＩＳ２が、ダイオード２２０における電流ＩＳ３の一部またはすべてをバイパスさせるための迂回電流となり得る。代替的に、ＣＶ２出力が電力を必要としていない場合、次のステップは、二次スイッチ２２５を選択することによりＣＶ１出力を有効化することに対応したステップ５１８となり得る。ＣＶ１出力は最低電圧（すなわち出力電圧ＶＯ１）に対応し得、二次スイッチ２２５の選択により選択され得る。例えば、ＣＶ２出力が電力を必要としていない場合、ステップ５１８中に、ＣＣＭバイパス制御ブロック１５３は、判断ステップ５１６後の初期設定として二次スイッチ２２５の選択を有効にし得る。この手法により、二次電流ＩＳ１は、ダイオード２２０における電流ＩＳ３の一部またはすべてをバイパスさせる迂回電流となり得る。
【0072】
ステップ５１８およびステップ５２０の後に、迂回電流（例えば二次電流ＩＳ１または二次電流ＩＳ２）がクロスオーバー期間に対応した期間にわたって提供され得ることを示すステップ５２２が続く。次のステップ５２４は、次に、カップリング信号ＲＥＱを介したパルス（例えば波形５１０の時点ｔ０から時点ｔ１までのパルス）を使用して新しいサイクルを開始し得る。
【0073】
図４を参照すると、時点ｔ０と時点ｔ４との間のＣＣＭスイッチングサイクルは、時点ｔ０においてステップ５０２から始まり、時点ｔ２においてステップ５０４に進むシーケンスに対応し得る。時点ｔ２の後であって時点ｔ３の前に、シーケンスは、時点ｔ２における判断ステップ５０６から判断ステップ５１２を通るようにたどり得る。時点ｔ３において、システムはステップ５１６に遷移し得、ここで、ＣＶ２出力が電力を必要としていないと判定され得る。したがって、システムは時点ｔ３においてステップ５１８に続く。同時に、制御信号Ｖｍ１およびＶＣ１（すなわち、波形４０５および４０６）は、二次スイッチ２２５を選択する（すなわち、オンに切り替える）ためにハイに遷移し得る。ステップ５２２は、時点ｔ３から時点ｔ４までのクロスオーバー期間に対応し得る。ステップ５２４および次のステップ５０２が、波形４１０（すなわちカップリング信号ＲＥＱ）の立ち上がりエッジに対応し得、時点ｔ４における一次スイッチ１５２の次のオン切り替え遷移を伴う。
【0074】
図５Ｂは、別の実施形態による、多出力電力コンバーターシステム１００のスイッチングサイクル中に複数の出力を制御するためのフローチャート５００ｂを示す。フローチャート５００ｂは、判断ステップ５１２の条件（すなわち、ＣＣ／ＣＶ３出力が電力を必要としているという条件）が成り立つとき、判断ステップ５１２が異なるシーケンスを進めることを除いてフローチャート５００ａと同様である。フローチャート５００ａと比べると、ステップ５０６に戻る代わりに、判断ステップ５１２の後の次のステップはステップ５３２となる。ステップ５３２において、ＣＶ１出力またはＣＶ２出力のいずれかが、それぞれ、二次スイッチ２２５または２２２を介して迂回電流（すなわち、二次電流ＩＳ１または二次電流ＩＳ２）を提供することを可能にされる。次のステップ５３４は、ダイオード２２０における二次電流ＩＳ３が実質的にゼロまで小さくなることを可能にするためにクロスオーバー期間を待つことに対応し得、次のステップ５３６は、ＣＣ／ＣＶ３出力を選択することに対応し得る。ＣＣ／ＣＶ３出力（例えば、ＬＥＤストリング２８３～２８４に対応した出力電圧ＶＯ３）を選択することは、ＣＶ１出力およびＣＶ２出力を選択解除することに対応し得る。例えば、ＣＣ／ＣＶ３出力を選択することは、二次スイッチ２２２および二次スイッチ２２５を開く（すなわちオフに切り替える）ことに対応し得る。
【0075】
フローチャート５００ａおよび５００ｂは、ＣＶ１、ＣＶ２、およびＣＣ／ＣＶ３出力を含む３つの出力に対するステップおよび判断ステップを含むが、他のフローチャートも可能である。例えば、当業者が理解し得るように、３つより多いまたは少ない出力をもつ多出力コンバーターシステムが可能であり、したがって、３つより多いまたは少ない出力に対する対応するフローチャートが更に可能である。
【0076】
図６は、本明細書における教示による、スイッチングサイクル中に多出力電力コンバーターシステム１００を制御するための概念的なフロー図６００を示す。ステップ６０２は、一次巻線（例えば一次巻線２１２）における一次電流ＩＳＷを提供するためのスイッチングサイクルを開始するために一次スイッチ（例えば一次スイッチ１５２）をオンに切り替えることに対応し得る。ステップ６０４は、エネルギーを二次巻線（例えば、二次巻線２１４、２１６、および／または２１８）に伝達するために一次スイッチ１５２をオフに切り替えることに対応し得る。
【0077】
ステップ６０６は、ダイオードを介して高電圧（例えば最高電圧）二次出力に二次電流を提供することに対応し得る。例えば、ステップ６０６は、負荷電流ＩＬ３を使用してＬＥＤストリング２８３～２８４を駆動するためにＣＣ／ＣＶ３出力（例えば出力電圧ＶＯ３）に二次電流ＩＳ３を提供することに対応し得、ダイオード２２０が二次電流ＩＳ３を伝導し得る。ステップ６０８は、より低い電圧の二次出力に並列経路をいつ提供するかを特定することに対応し得る。例えば、ステップ６０８は、モード、ＣＣＭまたはＤＣＭを特定するためにフォワードピン信号Ｖｆｗｄを測定することを含み得、フォワードピン信号Ｖｆｗｄは、二次巻線（例えば二次巻線２１４）に由来する二次巻線電圧であり得る。ステップ６０８は、ＣＶ２出力および／またはＣＶ１出力が選択され得るか否かを判定するための判断ステップ（例えば判断ステップ５１６）を更に含み得る。ＣＶ２出力および／またはＣＶ１出力は、二次スイッチ（例えば二次スイッチ２２２および／または二次スイッチ２２５）をオンに切り替えるために（すなわち選択するために）制御信号（例えば制御信号ＶＣ２および／またはＶＣ１）を提供することにより選択され得る。
【0078】
本明細書における教示によると、ステップ６１０は、迂回電流（例えば二次電流ＩＳ２および／またはＩＳ１）を伴ってダイオード電流（例えば二次電流ＩＳ３）を迂回させることに対応し得る。例えば、図４および波形４０２～４１０を参照すると、ステップ６０２は、時点ｔ０において一次スイッチ１５２をオンに切り替えるサイクル（すなわちＣＣＭスイッチングサイクル）に対応し得る。ステップ６０４は、時点ｔ２において一次スイッチ１５２をオフに切り替えることに対応し得る。ステップ６０６は、時点ｔ２において始まる二次電流ＩＳ３を提供することに対応し得、ダイオード２２０が二次電流ＩＳ３を伝導し得る。ステップ６０８およびステップ６１０は、制御信号Ｖｍ１およびＶＣ１が時点ｔ３においてハイに遷移したとき、二次スイッチ２２５をオンに切り替える（すなわち選択する）ことに対応し得る。時点ｔ３と時点ｔ４との間において、二次電流ＩＳ１が、ダイオード２２０からＣＶ１出力への（すなわち負荷２４２への）二次電流ＩＳ３を迂回させ得る。有益には、迂回電流（すなわち二次電流ＩＳ１）は、ダイオード電流（すなわち、ダイオード２２０における二次電流ＩＳ３）を実質的にゼロまで小さくし得、したがって、時点ｔ４において始まる後続のサイクル中、ダイオード逆回復電流が実質的に低減され、または除去され得る。
【0079】
説明および例示的な図面において、独立して制御されるＣＣ／ＣＶ多出力の概念が主に、エネルギー伝達要素（例えば変圧器）における二次巻線の直列結合とともに示されていることが理解される。しかし、それは限定とみなされてはならず、本明細書の教示により、用途および複数の出力の各々における負荷電力要求に基づいて、独立して調節されるＣＶ／ＣＣ出力が、独立して制御および調節される出力のすべてのための共通戻り線を使用した、直列巻線、並列巻線、または直列巻線と並列巻線との両方の任意の結合の組み合わせにより構成され得ることが理解される。
【0080】
提案されるコンバータートポロジーは、複数の別々に調節される定電圧および／または定電流出力を伴う用途を対象とした単一段多出力フライバックコンバーターの一例である。このような製品に対する例示的な対象は、例えば４０～５０Ｖの電圧降下を伴う調節された調節可能な（例えば調光する）定電流出力を必要とするバックライトＬＥＤの並列なストリング（例えばアレイ）のためのＣＣ制御される出力と、各出力に対して厳しい調節精度要件を満たさなければならない論理部、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ：ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ）、およびオーディオに給電するための１つまたは複数のＣＶ制御される出力とを含むモニターおよびテレビ用途を包含し得る。
【0081】
本明細書において提示されているように、本教示の一態様はスイッチングサイクル中に多出力スイッチング式電力コンバーターシステムを制御する方法であって、一次スイッチを閉じることと、一次スイッチを開くことと、第２の電流路を有効にすることと、迂回電流を提供することとを含む方法である。一次スイッチは、エネルギー伝達デバイス（例えば変圧器）の一次巻線にエネルギー供給するために閉じられ得、一次スイッチは、ダイオード（例えばダイオード２７０）を介して第１の電流路（例えば経路２７０）における高電圧二次出力に二次電流を提供するために開かれ得る。第２の電流路（例えば並列経路２７１および／または並列経路２７２）は、第１の電流路と並列であり得、迂回電流が第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に提供され得る。多出力スイッチング式コンバーターシステムスイッチングサイクルを制御する方法は、連続伝導モード（ＣＣＭ）スイッチングサイクルであり得る。
【0082】
別の一態様において、多出力電力コンバーターは複数の負荷に電力を提供するように構成される。多出力電力コンバーターは多出力電力コンバーターシステムに対応し得、変圧器、一次スイッチ、二次スイッチブロック、およびシステム制御モジュールを備え得る。変圧器（例えば変圧器１０２）は、一次巻線と複数の二次巻線（例えば、複数の直列接続された二次巻線２１４、２１６、２１８）とを備える。複数の二次巻線は、複数の二次出力（例えば、二次戻り電位ＳＲＴＮに対する二次巻線電圧ＶＳＥＣ１～ＶＳＥＣ３を含む二次出力）を伴い、一次巻線は、電源からエネルギーを受信するように電気的に結合されている。一次スイッチは一次巻線に電気的に結合されており、スイッチングサイクル（例えばＣＣＭスイッチングサイクル）に従ってスイッチングするように構成されている。二次スイッチブロックは複数の二次出力に電気的に結合されており、複数の出力を備える。複数の出力は、高電圧二次出力（例えば、最高電圧出力ＶＯ３を含むＣＣ／ＣＶ３出力）と、より低い電圧の二次出力（例えば、最低電圧出力ＶＯ１を含むＣＶ１出力）とを含む。高電圧二次出力は、ダイオード（例えばダイオード２２０）を介して複数の二次巻線に電気的に結合されている。システム制御モジュールは、スイッチングサイクル中に高電圧二次出力からより低い電圧の二次出力に二次電流を迂回させるように構成されている。
【0083】
別の一態様において、連続伝導モード（ＣＣＭ）中に複数の出力に伝送される電流を制御する方法は、第１のスイッチングサイクルを開始するために一次スイッチをオンに切り替えることと、一次スイッチをオフに切り替えることと、二次電流を提供することと、第２の電流路をいつ提供するかを特定することと、二次電流を迂回させることと、第２のスイッチングサイクルを開始するために一次スイッチをオンに切り替えることとを含む。二次電流はダイオードを介して第１の電流路における高電圧二次出力に提供され、第２の電流路は第１の電流路と並列である。二次電流は、高電圧二次出力から、第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に迂回させられる。
【0084】
本開示の示される例の上述の説明は、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。多出力スイッチング式コンバーターおよび多出力スイッチング式電力コンバーターシステムの連続伝導モード動作の特定の実施形態および例は、本明細書において例示を目的として説明されており、本開示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、本明細書の教示に従って他の実施形態および例において他の値も使用され得ることが理解される。
【0085】
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。
【0086】
例１：エネルギー伝達デバイスの一次巻線にエネルギー供給するために一次スイッチを閉じることと、ダイオードを介して第１の電流路における高電圧二次出力に二次電流を提供するために一次スイッチを開くことと、第１の電流路と並列な第２の電流路を有効にすることと、第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に迂回電流を提供することとを含む、スイッチングサイクル中に多出力スイッチング式電力コンバーターシステムを制御する方法。
【0087】
例２：スイッチングサイクルが、連続伝導モード（ＣＣＭ）スイッチングサイクルである、第１の例に記載の方法。
【0088】
例３：高電圧二次出力が、定電流（ＣＣ）出力である、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0089】
例４：高電圧二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0090】
例５：高電圧二次出力の電圧が、より低い電圧の二次出力の電圧より大きい、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0091】
例６：より低い電圧の二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0092】
例７：より低い電圧の二次出力が、５ボルトから２０ボルトの間の電圧をもつ出力を提供する、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0093】
例８：高電圧二次出力が、２０ボルトから１００ボルトの間の電圧をもつ出力を提供する、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0094】
例９：ダイオードを介して第１の電流路における高電圧二次出力に二次電流を提供するために一次スイッチを開くことが、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）に二次電流を提供することを含む、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0095】
例１０：第１の電流路と並列な第２の電流路を有効にすることが、二次スイッチを閉じることを含む、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0096】
例１１：第１の電流路と並列な第２の電流路を有効にすることが、動作モードを検出したことに応答して第２の電流路を有効にすることを含む、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0097】
例１２：動作モードが、連続伝導モード（ＣＣＭ）を含む、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0098】
例１３：動作モードを検出したことに応答して第２の電流路を有効にすることが、フォワードピン信号を測定することを含む、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0099】
例１４：フォワードピン信号が、二次巻線電圧である、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0100】
例１５：第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に迂回電流を提供することが、第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に電流を迂回させながら、同時に、ダイオードを介して高電圧二次出力に二次電流を提供することを含む、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0101】
例１６：第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に迂回電流を提供することが、クロスオーバー期間中に、第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に迂回電流を提供することを含む、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0102】
例１７：クロスオーバー期間が、３００ナノ秒から２マイクロ秒の間である、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0103】
例１８：複数の負荷に電力を提供するように構成された多出力電力コンバーターであって、多出力電力コンバーターが、一次巻線と複数の二次出力をもつ複数の二次巻線とを備える変圧器であって、一次巻線が、第１の電源からエネルギーを受信するように構成された、変圧器と、一次巻線に電気的に結合された、および、スイッチングサイクルに従ってスイッチングするように構成された一次スイッチと、複数の二次出力に電気的に結合された、および、複数の出力を備える二次スイッチブロックであって、複数の出力が、ダイオードを介して複数の二次巻線に電気的に結合された高電圧二次出力と、より低い電圧の二次出力とを備える、二次スイッチブロックと、スイッチングサイクル中に高電圧二次出力からより低い電圧の二次出力に二次電流を迂回させるように構成されたシステム制御モジュールとを備える、多出力電力コンバーター。
【0104】
例１９：高電圧二次出力が、定電流（ＣＣ）出力である。前述の例のいずれか１つに記載の多出力電力コンバーター。
【0105】
例２０：高電圧二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、前述の例のいずれか１つに記載の多出力電力コンバーター。
【0106】
例２１：高電圧二次出力の電圧が、より低い電圧の二次出力の電圧より大きい、前述の例のいずれか１つに記載の多出力電力コンバーター。
【0107】
例２２：より低い電圧の二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、前述の例のいずれか１つに記載の多出力電力コンバーター。
【0108】
例２３：より低い電圧の二次出力が、５ボルトから２０ボルトの間の電圧をもつ出力を提供する、前述の例のいずれか１つに記載の多出力電力コンバーター。
【0109】
例２４：高電圧二次出力が、２０ボルトから１００ボルトの間の電圧をもつ出力を提供する、前述の例のいずれか１つに記載の多出力電力コンバーター。
【0110】
例２５：高電圧二次出力が、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）に二次電流を提供するように構成された、前述の例のいずれか１つに記載の多出力電力コンバーター。
【0111】
例２６：二次スイッチブロックが、ダイオードと二次スイッチとを備え、システム制御モジュールが、より低い電圧の二次出力に二次電流を迂回させるために二次スイッチを閉じるように構成された、前述の例のいずれか１つに記載の多出力電力コンバーター。
【0112】
例２７：システム制御モジュールが、連続伝導モード（ＣＣＭ）を検出したことに応答して二次電流を迂回させるように構成された、前述の例のいずれか１つに記載の多出力電力コンバーター。
【0113】
例２８：変圧器が、システム制御モジュールにフォワードピン信号を提供するように構成された二次巻線を備え、システム制御モジュールが、フォワードピン信号から連続伝導モードを検出したことに応答して二次電流を迂回させるように構成された、前述の例のいずれか１つに記載の多出力電力コンバーター。
【0114】
例２９：システム制御モジュールが、フォワードピン信号を受信するように、および、フォワードピン信号から連続伝導モードを検出したことに応答して二次電流を迂回させるように構成された、前述の例のいずれか１つに記載の多出力電力コンバーター。
【0115】
例３０：連続伝導モード（ＣＣＭ）中に多出力電力コンバーターシステムにおいて複数の出力に伝送される電流を制御する方法であって、複数の出力の電圧が、高電圧二次出力とより低い電圧の二次出力とを含み、方法が、第１のスイッチングサイクルを開始するために一次スイッチをオンに切り替えることと、一次スイッチをオフに切り替えることと、ダイオードを介して第１の電流路における高電圧二次出力に二次電流を提供することと、第１の電流路と並列な第２の電流路をいつ提供するかを特定することと、高電圧二次出力から第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に二次電流を迂回させることと、第２のスイッチングサイクルを開始するために一次スイッチをオンに切り替えることとを含む、方法。
【0116】
例３１：高電圧二次出力が、定電流（ＣＣ）出力である、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0117】
例３２：高電圧二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0118】
例３３：より低い電圧の二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0119】
例３４：高電圧二次出力が、より低い電圧の二次出力の電圧より大きい電圧をもつ、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0120】
例３５：第１の電流路と並列な第２の電流路をいつ提供するかを特定することが、より低い電圧の二次出力を示すフィードバック信号を受信することと、フィードバック信号に応答して、第２の電流路の二次スイッチをオンに切り替えることとを含む、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0121】
例３６：高電圧二次出力から第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に二次電流を迂回させることが、クロスオーバー期間中に高電圧二次出力からより低い電圧の二次出力に二次電流を迂回させることを含む、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0122】
例３７：高電圧二次出力から第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に二次電流を迂回させることが、ダイオードの蓄積された電荷を減らすことを含む、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0123】
例３８：高電圧二次出力から第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に二次電流を迂回させることが、より低い電圧の二次出力に迂回電流を提供することを含む、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【0124】
例３９：高電圧二次出力から第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に二次電流を迂回させることが、ダイオードを介して高電圧二次出力に二次電流を提供することと、同時に第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に迂回電流を提供することとを含む、前述の例のいずれか１つに記載の方法。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【手続補正書】
【提出日】2022-04-22
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
連続伝導モードスイッチングサイクル中に多出力スイッチング式電力コンバーターシステムを制御する方法であって、前記方法が、
エネルギー伝達デバイスの一次巻線にエネルギー供給するために一次スイッチを閉じることと、
ダイオードを介して第１の電流路における高電圧二次出力に二次電流を提供するために前記一次スイッチを開くことと、
前記連続伝導モードスイッチングサイクルの一部にわたって前記第１の電流路と並列な第２の電流路を有効にすることと、
前記第２の電流路における、より低い電圧の二次出力に迂回電流を提供することと、
を含む、方法。
【請求項2】
前記スイッチングサイクルが、連続伝導モード（ＣＣＭ）スイッチングサイクルである、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記高電圧二次出力が、定電流（ＣＣ）出力または定電圧（ＣＶ）出力である、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記連続伝導モードスイッチングサイクルのうちの、前記第２の電流路が提供される前記一部が、次の連続伝導モードスイッチングサイクル前に前記第１の電流路における電流を実質的にゼロまで小さくするように構成される、
請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記高電圧二次出力の電圧が、前記より低い電圧の二次出力の電圧より大きい、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記より低い電圧の二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記より低い電圧の二次出力が、５ボルトから２０ボルトの間の電圧をもつ出力を提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記高電圧二次出力が、２０ボルトから１００ボルトの間の電圧をもつ出力を提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記ダイオードを介して前記第１の電流路における前記高電圧二次出力に前記二次電流を提供するために前記一次スイッチを開くことが、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）に前記二次電流を提供することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記第１の電流路と並列な前記第２の電流路を有効にすることが、二次スイッチを閉じることを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項11】
前記第１の電流路と並列な前記第２の電流路を有効にすることが、動作モードを検出したことに応答して前記第２の電流路を有効にすることを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記動作モードが、連続伝導モード（ＣＣＭ）を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記動作モードを検出したことに応答して前記第２の電流路を有効にすることが、フォワードピン信号を測定することを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項14】
前記フォワードピン信号が、二次巻線電圧である、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記迂回電流を提供することが、前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に電流を迂回させながら、同時に前記ダイオードを介して前記高電圧二次出力に前記二次電流を提供することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項16】
前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記迂回電流を提供することが、クロスオーバー期間中に前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記迂回電流を提供することを含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記クロスオーバー期間が、３００ナノ秒から２マイクロ秒の間である、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
複数の負荷の各々に対して、ＡＣ電力を調節されたＤＣ電力に変換する多出力電力コンバーターにおいて複数の出力に伝送される電流を制御する方法であって、多出力電力コンバーターの前記複数の出力が、連続伝導モード（ＣＣＭ）スイッチングサイクル中に、調節されたＤＣ電力を提供し、前記複数の出力の電圧が、高電圧二次出力とより低い電圧の二次出力とを含み、前記方法が、第１のスイッチングサイクルを開始するために一次スイッチをオンに切り替えることと、
前記一次スイッチをオフに切り替えることと、
ダイオードを介して第１の電流路における前記高電圧二次出力に二次電流を提供することと、
前記連続伝導モードスイッチングサイクルの一部中のいつ、前記第１の電流路と並列な第２の電流路を提供するかを特定することと、
前記連続伝導モードスイッチングサイクルの特定された部分中に、前記高電圧二次出力から前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させることと、
第２のスイッチングサイクルを開始するために前記一次スイッチをオンに切り替えることと、
を含む、方法。
【請求項19】
前記高電圧二次出力が、定電流（ＣＣ）出力または定電圧（ＣＶ）出力である、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記連続伝導モードスイッチングサイクルの前記一部のうちの、前記第２の電流路が提供される前記部分が、次の連続伝導モードスイッチングサイクル前に前記第１の電流路における電流を実質的にゼロまで小さくするように特定される、
請求項１８に記載の方法。
【請求項21】
前記より低い電圧の二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、請求項１８に記載の方法。
【請求項22】
前記高電圧二次出力が、前記より低い電圧の二次出力の電圧より大きい電圧をもつ、請求項１８に記載の方法。
【請求項23】
前記第１の電流路と並列な前記第２の電流路をいつ提供するかを特定することが、前記より低い電圧の二次出力を示すフィードバック信号を受信することと、
前記フィードバック信号に応答して前記第２の電流路の二次スイッチをオンに切り替えることと、
を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項24】
前記高電圧二次出力から前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させることが、クロスオーバー期間中に前記高電圧二次出力から前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させることを含む、
請求項１８に記載の方法。
【請求項25】
前記高電圧二次出力から前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させることが、前記ダイオードの蓄積された電荷を減らすことを含む、
請求項１８に記載の方法。
【請求項26】
前記高電圧二次出力から前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させることが、前記より低い電圧の二次出力に迂回電流を提供することを含む、
請求項１８に記載の方法。
【請求項27】
前記高電圧二次出力から前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させることが、前記ダイオードを介して前記高電圧二次出力に前記二次電流を提供することと、同時に前記第２の電流路における前記より低い電圧の二次出力に前記迂回電流を提供することと、
を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項28】
ＡＣ電力を調節されたＤＣ電力に変換するように構成された、および連続伝導モードスイッチングサイクル中に複数の負荷の各々に電力を提供するように構成された多出力電力コンバーターであって、前記多出力電力コンバーターが、一次巻線と複数の二次出力をもつ複数の二次巻線とを備える変圧器であって、前記一次巻線が、第１の電源からエネルギーを受信するように構成された、変圧器と、
前記一次巻線に電気的に結合された、および、スイッチングサイクルに従ってスイッチングするように構成された一次スイッチと、
複数の前記二次出力に電気的に結合された、および、複数の出力を備える二次スイッチブロックであって、前記複数の出力が、ダイオードを介して複数の前記二次巻線に電気的に結合された高電圧二次出力と、より低い電圧の二次出力とを含む、前記二次スイッチブロックと、
システム制御モジュールであって、
前記連続伝導モードスイッチングサイクルの一部中のいつ、第１の電流路に並列な第２の電流路を提供するかを特定することと、
前記スイッチングサイクル中、前記連続伝導モードスイッチングサイクルの特定された部分中に、前記高電圧二次出力から前記より低い電圧の二次出力に二次電流を迂回させることと、
をするように構成された、システム制御モジュールと、
を備える、多出力電力コンバーター。
【請求項29】
前記高電圧二次出力が、定電流（ＣＣ）出力または定電圧（ＣＶ）出力である、請求項２８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項30】
前記連続伝導モードスイッチングサイクルの前記一部のうちの、前記第２の電流路が提供される前記部分が、次の連続伝導モードスイッチングサイクル前に前記第１の電流路における電流を実質的にゼロまで小さくするように特定される、
請求項２８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項31】
前記高電圧二次出力の電圧が、前記より低い電圧の二次出力の電圧より大きい、請求項２８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項32】
前記より低い電圧の二次出力が、定電圧（ＣＶ）出力である、請求項２８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項33】
前記より低い電圧の二次出力が、５ボルトから２０ボルトの間の電圧をもつ出力を提供する、請求項２８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項34】
前記高電圧二次出力が、２０ボルトから１００ボルトの間の電圧をもつ出力を提供する、請求項２８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項35】
前記高電圧二次出力が、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）に前記二次電流を提供するように構成された、請求項２８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項36】
前記二次スイッチブロックが、前記ダイオードと二次スイッチとを備え、前記システム制御モジュールが、前記より低い電圧の二次出力に前記二次電流を迂回させるために前記二次スイッチを閉じるように構成された、
請求項２８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項37】
前記システム制御モジュールが、連続伝導モード（ＣＣＭ）を検出したことに応答して、前記二次電流を迂回させるように構成された、請求項２８に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項38】
前記変圧器が、前記システム制御モジュールにフォワードピン信号を提供するように構成された二次巻線を備え、前記システム制御モジュールが、前記フォワードピン信号から前記連続伝導モードを検出したことに応答して、前記二次電流を迂回させるように構成された、
請求項３７に記載の多出力電力コンバーター。
【請求項39】
前記システム制御モジュールが、フォワードピン信号を受信するように、および、前記フォワードピン信号から前記連続伝導モードを検出したことに応答して前記二次電流を迂回させるように構成された、請求項３７に記載の多出力電力コンバーター。
【国際調査報告】