具体实施方式

现在参考附图，图1是示出根据本文的实施例的包括谐振功率转换器和对应的控制器的电源的示例图。

如该示例实施例中所示，功率系统100(即，电源)包括控制器140和谐振功率转换器150。在一个实施例中，功率系统100接收输入电压并且输送输出电压。负载可以是如图所示的功率转换器195，或者可以直接是负载(诸如具有集成VRM的CPU)。注意，本文的实施例可以包括根据输入电压120的大小的谐振功率转换器150的谐振频率的分段调节，但是在输入电压区域中的每个输入电压区域内提供完全调节。本文的实施例包括将输出电压123直接地提供给任何种类的负载。

谐振功率转换器150可以是任何合适类型的功率转换器。例如，可以根据任何隔离或非隔离技术来实现本文所述的功率转换器。

隔离式功率转换器拓扑的示例包括硬开关半桥转换器、LLC转换器、相移ZVS(零电压开关)转换器等。非隔离式拓扑的示例包括降压转换器、开关电容转换器、抽头电感开关储能转换器、组合转换器(诸如降压/开关电容转换器)等。

在一个实施例中，谐振功率转换器150是可操作为将输入电压120转换为输出电压123的半调节总线转换器。在这种情况下，由控制器140提供的电压调节量根据输入电压的大小而改变。注意，本文的另外的实施例可以包括经由分段设置谐振频带提供完全调节。

另外注意，在一个实施例中，控制器140还包括监控器资源141和对应的映射信息138。在操作期间，如前所述，谐振功率转换器150接收输入电压120并且将其转换为输出电压123。顾名思义，监控器资源140监测输入电压120的大小。控制器140根据输入电压120的大小控制相应的参数(诸如由谐振功率转换器150提供的增益)。

因此，本文的实施例包括根据由监控器资源140监测的输入电压120的大小来调节由谐振功率转换器150提供的增益。

在一个实施例中，与谐振功率转换器150相关联的增益确定谐振功率转换器150的电压转换比。

例如，输出电压123(即，Vout)，

Vout＝Vin*Ns/Np*Gain，

其中Vin是输入电压120，Ns＝与变压器T1相关联的二次绕组的匝数，Np＝与变压器T1相关联的一次绕组的匝数，Gain是由谐振功率转换器150提供的增益。

Gain＝(Vout/Vin)*(Np/Ns)，

或者更一般地，Gain＝(Vout/Vin)*比例因子，其中比例因子是被选择出的将输入电压范围内的输入电压转换为期望的输出电压范围内的相应的输出电压的任何适宜的值。

调节与谐振功率转换器150相关联的增益(诸如Vin乘以某个比例因子)可以针对改变输入电压设置来提供输入电压120到输出电压123的更有效的转换。在一个实施例中，本文的实施例包括将谐振功率转换器150操作为尽可能接近大约1的增益以最大化效率。

更具体地，假定在大部分时间中，谐振功率转换器150接收输入电压120，输入电压120接近于诸如48VDC的期望的平均值(诸如在点的5％之内)。在这种情况下，转换效率非常高。如本文中另外讨论的，本文的实施例包括在当输入电压处于正常电压范围(诸如45VDC与53VDC之间)时的条件期间，控制谐振功率转换器150以高效率低增益模式操作。当输入电压的大小落在此正常范围(诸如，当输入电压120大于53VDC或小于46VDC时)之外时，如前所述，如果谐振功率转换器以最接近于与正常电压范围相关联的1的增益的最有效增益模式工作，则输出电压123将偏离。根据本文的实施例，尽管效率较低，但是为了提供输出电压123的更好的调节(诸如，在不提供效率较低的完全调节的情况下更接近于期望的目标值的闪存电压)，控制器140在非单位增益模式下操作谐振功率转换器150，其中当输入电压120落在正常范围之外时，增益实质上高于1或实质上低于1，以将输出电压123的大小维持在期望的范围内。下面讨论进一步的细节。

注意，控制器140可以被配置为控制控制谐振功率转换器150的任何合适的一个或多个控制参数，以将输出电压的大小维持在期望的范围内。功率系统100将输出电压123提供给任何合适的负载或功率转换器195，其进一步将输出电压123转换成为负载供电的高度调节的电源电压。

例如，在一个实施例中，控制器140根据输入电压120的大小动态地控制以下参数，诸如：i)谐振功率转换器中的开关的开关频率，ii)谐振功率转换器150的谐振频率等。

与谐振功率转换器150相关联的开关频率和/或谐振频率操作的动态控制将输出电压123的大小维持在更接近期望的目标DC电压值的期望的电压范围内。

另外注意，本文的实施例可选地包括产生映射信息138。当实现时，映射信息138提供输入电压120的大小与施加到谐振功率转换器150中的一个或多个开关的开关频率的设置之间的映射。因此，如本文进一步讨论的，经由映射信息138，控制器140将输入电压120的当前大小映射到谐振频率值，并且将谐振功率转换器150的谐振频率操作设置为谐振频率值。

附加地或备选地，控制器140将输入电压120的当前大小映射到适当的开关频率值Fsw。然后，控制器140将谐振功率转换器120的开关频率设置为开关频率值。

图2是示出根据本文的实施例的谐振功率转换器和对应的控制器的细节的示例图。

如图所示，功率系统100包括控制器140、输入电压源Vin、开关S1和S2、电容器Cr、电感器Lr、变压器T1(诸如抽头变压器)、二极管D1、二极管D2、电容器Co和电阻器R。

如前所述，控制器140包括监控器资源141和映射信息138。

另外在该示例实施例中，如图所示，开关S1和S2被串联耦合在输入电压源Vin与对应的接地参考之间。例如，开关S1的漏极节点(D)被耦合到输入电压源Vin。在节点281处，开关S1的源极节点(S)被耦合到开关S2的漏极节点(D)以及电容器Cr的对应的节点。

开关S2的源极节点(S)被耦合到接地参考电压。

控制器140被耦合以将控制信号105-1驱动到开关S1的栅极节点(G)；控制器140被耦合以将控制信号105-2驱动到开关S2的栅极节点(G)。

如进一步所示，谐振电路250(诸如电容器Cr、电感器Lr和变压器T1的一次绕组261的组合)被串联连接在节点281与接地之间。电感器Lm表示与变压器T1的一次绕组261相关联的励磁电感。

T1的一次绕组被磁耦合到二次绕组262-1和二次绕组262-2。如果需要，可以将节点292(诸如，与变压器T1相关联的抽头)接地。一次绕组261和二次绕组262中的每个绕组可以包括任何合适数目的匝数。在一个非限制性示例实施例中，绕组包括适当数目的匝数，使得谐振功率转换器150平均可以将48VDC的输入电压123转换为6VDC的输出电压，尽管谐振功率转换器150可以被配置为提供任何合适的电压转换。

更进一步，二极管D1被连接在变压器T1的节点291与输出电压节点283之间。二极管D2被连接在变压器T1的节点293与输出电压节点283之间。

最后，电容器Co被耦合在输出电压节点283与节点292之间。电阻器R被连接在输出电压节点283与节点292之间。

因此，在所示的该示例实施例中，谐振功率转换器150包括第一开关S1和第二开关S2。

在操作期间，控制器140控制第一开关S1的开关以选择性地将第一电压(诸如，输入电压120)施加到谐振功率转换器150的谐振电路250的输入(节点281)；控制器140控制第二开关S2的开关以选择性地将第二电压(诸如，相对于输入电压的接地参考电压)施加到谐振功率转换器电路150的谐振电路250的输入(节点281)。

根据进一步的实施例，开关S1和S2在多个控制周期中的每个控制周期期间的的开关包括第一开关设置，第一开关设置激活开关S1(在相应的源极和漏极节点之间提供低阻路径)持续一段时间，同时开关S2被停用(提供高阻路径)。在多个控制周期的每个控制周期期间的开关S1和S2的开关还包括第二开关设置，第二开关设置诸如激活开关S2(在相应的源极和漏极之间提供低阻路径)持续一段时间，同时开关S1被停用(提供高阻路径)。控制器140在第一开关设置与第二开关设置之间重复地切换，以将输入电压120转换成输出电压123。

如先前讨论的，映射信息138提供在输入电压120的大小与与操作谐振功率转换器150相关联的谐振频率的设置之间的映射。因此，经由映射信息138，控制器140将输入电压120的当前大小映射到谐振频率值，并且将谐振功率转换器150(特别是谐振电路250)的谐振频率操作设置为选择的谐振频率值。

在一个实施例中，可以以任何合适的方式来实现对于谐振电路250相关联的谐振频率的控制。例如，可以调节电容器Cr、电感器Lr和电感器Lm的一个或多个部件中的任何部件，以改变谐振电路250的谐振频率。

附加地或备选地，如本文进一步讨论的，控制器140将输入电压120的当前大小映射到与控制开关S1和S2相关联的开关频率值Fsw。例如，控制器140将产生谐振功率转换器120的控制信号105-1和105-2的开关频率设置为选择的开关频率值(Fsw)。

再次，在一个实施例中，与谐振功率转换器150相关联的增益确定LLC的电压转换比(连同变压器T1的匝数比)。

例如，输出电压123(即Vout)，

Vout＝Vin*Ns/Np*Gain,

其中Vin是输入电压120，Ns＝与变压器T1相关联的二次绕组的匝数，Np＝与变压器T1相关联的一次绕组的匝数，Gain是由谐振功率转换器150提供的增益。

Gain＝(Vout/Vin)*(Np/Ns)

图3是示出根据本文的实施例的谐振功率转换器在输入电压的不同大小的范围之上的操作的示例图。

常规技术包括实现函数310或函数330以生成相应的输出电压。例如，当实现常规的功率转换器函数330(完全调节)以将输入电压转换为输出电压时，无论输入电压的大小，输出电压都是恒定的目标电压(诸如，6VDC)。当函数310(完全未调节模式)被实现以将输入电压转换为输出电压时，输出电压根据输入电压120的大小线性地改变。如本文进一步讨论的，控制器140可操作以提供将输入电压120转换为输出电压123的半调节控制(模式320)，半调节控制在完全未调节操作模式(310)与完全调节操作模式(330)之间操作。

本文的实施例包括如曲线图300所示的高级传递函数320(半调节输出)的实现。在这种情况下，转换器将在输入电压值的中央频带350中几乎不提供任何调节，而在40VDC与60VDC之间的整个输入电压范围的上端(诸如，大于频带350的输入电压)和下端(诸如，小于频带350的输入电压)提供半调节。在这种情况下，如本文所述的在频带350中的功率转换器150的操作提供了高效率，这是大部分时间的操作，其中谐振功率转换器150将输入电压120转换为输出电压123。频带350外部的操作效率较低，但是与完全未调节的函数310相比，提供了输出电压123的更好的调节。因此，本文的实施例包括根据输入电压120的大小以及多个不同输入电压范围中的哪一个输入电压范围的大小下降来提供改变的调节程度。在一个实施例中，术语调节程度是指增益作为改变的输入电压的函数被调节的多块。

图4是示出根据本文的实施例的谐振功率转换器在输入电压的不同大小的范围之上的操作的示例图。

曲线图400示出了与在不同输入电压值的范围(诸如，40VDC与60VDC之间)之上的谐振功率转换器150相关联的示例增益420。如图所示，增益420落在与完全未调节功率转换器相关联的增益410和与完全调节功率转换器相关联的增益430之间。

图5是示出根据本文的实施例的在输入电压的不同大小的范围之上的谐振功率转换器的操作的示例图。

本文的另外的实施例包括将与谐振功率转换器150相关联的输入电压范围(诸如，40VDC与60VDC之间)划分为任意数目的范围。在该示例实施例中，与谐振功率转换器150相关联的输入电压范围被划分为多个范围，诸如范围#1、范围#2、范围#3。

本文的又另外的实施例包括为多个电压范围中的每个电压范围分配不同的谐振频率设置。在这种情况下，当将输入电压120转换成输出电压123时，谐振功率转换器150提供不同的增益函数。

注意，本文的实施例不仅包括调节谐振频率设置。例如，本文的实施例包括如图5所示调节增益函数。这通常包括改变转换器的Lr/Lm的比率。在一个实施例中，存在具有明显不同的增益函数的三个不同的操作范围。

例如，对于谐振功率转换器150的第一谐振频率RF#1(诸如，对应于在第一谐振频率值处的谐振功率转换器150的操作)，谐振功率转换器150提供由增益函数510指示的输入电压120的不同大小之上的增益。

对于谐振功率转换器150的第二谐振频率设置RF#2(诸如，对应于在第二谐振频率值处的谐振功率转换器150的操作)，谐振功率转换器150提供由增益函数520指示的输入电压120的不同大小之上的增益。

对于谐振功率转换器150的第三谐振频率设置RF#3(诸如，对应于在第二谐振频率处的谐振功率转换器150的操作)，谐振功率转换器150提供由增益函数530指示的输入电压120的不同大小之上的增益。

如前所述，可以经由调节谐振电路250的设置来调节谐振功率转换器150的谐振频率。例如，经由控制信号106(一个或多个控制信号)，谐振功率转换器150的谐振频率的调节可以包括任何合适的技术，诸如以下项中的一项或多项：调节由与谐振电路250相关联的谐振电容器部件(诸如，电容器Cr)提供的电容的大小，调节由与谐振电路250相关联的谐振电感器部件(诸如，电感器Lr)提供的电感的大小等。

调节与谐振功率转换器150相关联的电容(Cr)的大小可以包括选择性地并联耦合若干电容器。

如进一步所示，曲线图500示出了由谐振功率转换器150提供的增益如何基于由控制器140使用的开关频率Fsw的不同设置而改变，以产生驱动相应的开关S1和S2的栅极的控制信号105。

图6是示出根据本文的实施例的在输入电压的不同大小的范围之上的谐振功率转换器的操作的示例图。

如前所述，输入电压范围(诸如，40VDC与60VDC之间)可以分为多个范围，包括范围#1、范围2#和范围3#。

每个输入电压范围都分配有不同的谐振频率设置。例如，第一输入电压范围#1被分配第一谐振频率设置RF设置#1；第二输入电压范围#2被分配第二谐振频率设置RF设置#2；第三输入电压范围#3被分配第三谐振频率设置RF设置#3。

控制器140使用与不同范围和开关频率Fsw相关联的谐振频率设置中的每个谐振频率设置来控制谐振功率转换器150的操作。在这种实施例中，谐振功率转换器150的增益是包括以下项的组合的分段增益函数：i)第一增益函数，诸如范围#1中的增益函数510的部分，ii)第二增益函数，诸如范围2#中的增益函数520的部分，以及iii)第三增益函数，诸如范围3#中的增益函数530的部分。

在该示例实施例中，曲线图600中的分段增益函数620示出了第一增益函数510的大小和第二增益函数520的大小在第一输入电压范围(范围#1)与第二输入电压范围(范围#2)之间的过渡频率F1处基本相等。附加地，第二增益函数510的大小和第三增益函数530的大小在第二输入电压范围(范围#2)与第三输入电压范围(范围#3)之间的过渡频率F2处基本相等。如前所述，本文的实施例包括当从使用一个增益函数到下一个增益函数的过渡时实现迟滞。例如，当在范围#2中操作时，直到输入电压小于阈值F1时，控制器才切换到使用范围#1。在范围#1中操作之后，直到输入电压大于阈值加偏移值时，控制器才再次切换到在范围#2中操作。

注意，基本上，如图6所示的分段定义的增益函数与如图3所示的完全调节方法和半调节方法都兼容。本文的实施例可以包括具有分段可调增益函数的完全调节和具有或不具有分段可调增益函数的半调节方法。

图7是示出根据本文的实施例的用于控制谐振功率转换器的操作的映射信息的示例图。

映射信息138指示针对不同输入电压大小中的每个输入电压大小的谐振功率转换器150的设置。例如，根据分段函数620，映射信息138指示：i)在输入电压120的大小落在第一输入电压范围#1(38VDC与45VDC之间)内的情况下，将谐振电路250的谐振频率设置为谐振频率设置#1，ii)在输入电压120的大小落在第二输入电压范围#2(45VDC与53VDC之间)内的情况下，将谐振电路250的谐振频率设置为谐振频率设置#2，以及iii)在输入电压120的大小落在第三输入电压范围#3(53VDC与65VDC之间)内的情况下，将谐振电路250的谐振频率设置为谐振频率设置#3。

如先前讨论的，经由从控制器140输出的控制信号106(图2)，与谐振电路250相关联的谐振频率的设置可以包括控制在谐振电路250中的任何合适的部件的设置。

如进一步所示，对于每个输入电压范围，映射信息138提供输入电压的大小到要施加到控制信号105的对应的开关频率设置的映射，使得谐振功率转换器150提供适当的增益以将输入电压120转换为输出电压123。

更具体地，再次参考图2，在操作期间，控制器140确定输入电压的大小所驻留的(多个电压范围中的)电压范围，并且施加适当的谐振频率设置。

假设监控器资源141检测到输入电压的大小为40VDC。在这种情况下，控制器140检测到40VDC落在第一范围#1内。然后，控制器140将与范围#1相关联的对应的谐振频率设置#1(RF1)施加到谐振电路250。控制器140还将40VDC映射到0.62xRF1的开关频率(其中RF与范围#1相关联)并且将该开关频率施加到控制信号105。

如前所述，输入电压120的大小随时间变化。假设监控器资源141检测到输入电压的大小为48VDC。在这种情况下，控制器140检测到48VDC落在第二范围#2内。控制器140然后将与范围#2相关联的对应的谐振频率设置#2(RF2)施加到谐振电路250。控制器140还将48VDC映射到1.0xRF2的开关频率并且将该开关频率施加到控制信号105。在一个实施例中，这是与输入电压120到输出电压123的转换相关联的最佳转换效率的点。

稍后，假设监控器资源141检测到输入电压的大小为56VDC。在这种情况下，控制器140检测到56VDC落在第三范围#3内。控制器140然后将与范围#3相关联的对应的谐振频率设置#3(RF2)施加到谐振电路250。控制器140还将56VDC映射到1.32xRF3的开关频率并且将该开关频率施加到控制信号105。

如前所述，在范围#1和范围#3中的操作可能提供比在范围#2中的操作低的转换效率。然而，在范围#1和范围#3中的操作提供了适当的增益，使得输出电压123的大小被维持为更接近期望的目标值(诸如，6VDC)。

注意，如在图5和图6中描述的本文中的实施例可以被认为是独立的思想，其可以被单独地实现。

图8是示出根据本文的实施例的谐振功率转换器的开关频率和/或增益的调节的示例图。

根据本文的进一步的实施例，控制器140可以被配置为改变与谐振电路250相关联的谐振频率或者改变开关频率Fsw以控制谐振功率转换器150的操作。

例如，如曲线图800中的操作点A所示，假设控制器140首先以谐振频率设置#2和大约150KHz的开关频率操作谐振功率转换器。在这种情况下，为了改变与谐振功率转换器150相关联的增益，控制器140将谐振功率转换器150的谐振频率从增益函数520调节为由操作点A’指示的增益函数510(与谐振频率设置#1相关联)，而开关频率被设置为固定值(诸如，150KHz)。

因此，尽管开关频率的大小被设置为固定值(诸如，150KHz)，但是控制器140可以被配置为改变谐振功率转换器150的谐振频率的大小(诸如从谐振频率设置#2到谐振频率设置#1或其它合适的设置)以控制谐振功率转换器150的相应的增益和输入电压120到输出电压123的转换。

作为另一个示例，假设控制器140首先在(与增益函数520相关联的)谐振频率设置#2和由操作点B指示的大约182KHz的开关频率的情况下操作谐振功率转换器。在这种情况下，为了维持与谐振功率转换器150相关联的增益被固定，如由操作点B’指示(增益函数510)，控制器140：i)将谐振功率转换器150的谐振频率调节到谐振频率设置#1，并且ii)将开关频率从182KHz调节到115KHz。

因此，本文的实施例包括修改谐振电路250的谐振频率和谐振功率转换器150的开关频率Fsw以将增益维持在恒定值。

图9是示出根据本文的实施例的调节谐振功率转换器的归一化开关频率和/或增益的示例图。

如前所述，与谐振功率转换器150相关联的谐振频率和/或开关频率可以被改变以控制功率系统100的操作以及输入电压120到输出电压123的转换。

图10是示出根据本文的实施例的可操作以执行一个或多个方法的示例计算机结构的示例图。

如前所述，本文所讨论的任何资源(诸如，控制器140等)可以被配置为包括计算机处理器硬件和/或对应的可执行指令，以执行如本文所述的不同操作。

如图所示，本示例的计算机系统1000包括互连1011，该互连1011耦合计算机可读存储介质1012，诸如非暂时性类型的介质(其可以是能够在其中存储和检索数字信息的任何合适类型的硬件存储介质)、处理器1013(计算机处理器硬件)、I/O接口1014以及通信接口1017。

I/O接口1014支持与外部硬件1099(诸如键盘、显示屏、存储库等)的连接。

计算机可读存储介质1012可以是任何硬件存储设备，诸如存储器、光学存储器、硬盘驱动器、软盘等。在一个实施例中，计算机可读存储介质1012存储指令和/或数据。

如图所示，计算机可读存储介质1012可以利用控制器/监控器应用140-1(例如，包括指令)进行编码，以执行本文所讨论的操作中的任何操作。

在一个实施例的操作期间，处理器1013经由互连1011的使用来访问计算机可读存储介质1012，以便启动、操作、执行、解释或以其它方式执行存储在计算机可读存储介质1012上的控制器/监控器应用140-1中的执行。控制器/监控器应用140-1的执行产生控制器/监控器过程140-2，以执行本文所讨论的操作和/或过程中的任何操作和/或过程。

本领域技术人员将理解，计算机系统1000可以包括其它过程和/或软件和硬件部件，诸如操作系统，该操作系统控制硬件资源的分配和使用以执行控制器/监控器应用140-1。

根据不同的实施例，注意，计算机系统可以驻留在各种类型的设备中的任何设备中，包括但不限于电源、开关电容器转换器、谐振功率转换器、移动计算机、个人计算机系统、无线设备、无线接入点、基站、电话设备、台式计算机、膝上式电脑、笔记本、上网本计算机、大型计算机系统、手持式计算机、工作站、网络计算机、应用服务器、存储设备、消费电子设备(诸如，摄像机、便携式摄像机、机顶盒、移动设备、视频游戏机、手持式视频游戏设备)、外围设备(诸如，交换机、调制解调器、路由器、机顶盒、内容管理设备、手持式远程控制设备)、任何类型的计算或电子设备等。计算机系统1050可以驻留在任何位置，或者可以被包括在任何网络环境中的任何合适的资源中以实现本文所讨论的功能。

经由图11和图12中的流程图讨论如本文所述的由一个或多个资源支持的功能。注意，下面的流程图中的步骤可以以任何合适的顺序执行。

图11是示出根据本文的实施例的示例方法的流程图1100。注意，关于上文所述的概念会有一些重叠。

在处理操作1110中，监控器资源141监测提供给谐振功率转换器150的输入电压120的大小。

在处理操作1120中，控制器140根据输入电压120的大小动态地控制谐振功率转换器150的相应的增益。

在处理操作1130中，控制器140控制谐振功率转换器150中的开关S1和S2，从而将输入电压120转换成输出电压120。

图12是示出根据本文的实施例的示例方法的流程图1200。注意，关于上文所述的概念会有一些重叠。

在处理操作1210中，监控器资源141监测提供给功率转换器150输入电压120的大小。

在处理操作1220中，控制器140根据输入电压120的大小设置功率转换器150的谐振频率。

在处理操作1230中，控制器根据输入电压120的大小动态地控制功率转换器150中的开关S1和S2的开关频率Fsw。功率装换器将输入电压120转换为输出电压123。

图13是示出根据本文的实施例的电路板的制造的示例图。

在该示例实施例中，制造者1340：接收衬底1310(诸如，电路板)；将功率系统100(诸如，电源和对应的部件)固定到衬底1310。

制造者1340还将功率转换器195固定到衬底1310。制造者1340经由电路路径1321(诸如，一个或多个迹线等)将功率系统100耦合到功率转换器195。制造者1340经由电路路径1332(诸如，一个或多个迹线等)将功率转换器195耦合到负载1318。在一个实施例中，电路路径1321将从电源100生成的输出电压123输送到功率转换器195。功率转换器195将所接收的输入电压123转换为驱动负载1318的目标电压。

因此，本文的实施例包括系统，系统包括：衬底1310(诸如，电路板、独立板、主板、注定要耦合到主板的独立板等)；功率系统100，包括如本文所述的谐振功率转换器150；以及负载1318，基于由输出电压123提供的能量或功率来给负载1318供电。例如，功率转换器将输出电压123转换为向负载1318供电的合适的二次输出电压。负载1318可以是可以被放置在衬底1310上的任何合适的电路或硬件，诸如一个或多个CPU(中央处理单元)、GPU(图形处理单元)和ASIC(专用集成电路，诸如包括一个或多个人工智能加速器的专用集成电路)。

图14是示出根据本文的实施例的在不改变谐振频率的半调节模式下的谐振功率转换器的操作的示例图。

如曲线图1410所示，本文的实施例包括实现单个增益函数1421(G＝Gain)以提供半调节，而不基于输入电压120改变谐振功率转换器150的谐振频率。如曲线图1410所示，控制器140调节与开关S1和S2的开关相关联的开关频率(Fsw)，以针对输入电压120的不同大小调节谐振功率转换器150的增益。

图15是示出根据本文的实施例的在不改变谐振频率但具有优化的谐振槽电路的半调节模式下的谐振功率转换器的操作的示例图。

与先前的图14相反，图15示出了具有平坦增益曲线的优化的谐振槽。这种优化减少了槽中的谐振电流的量并且提高了转换器的效率。

如曲线图1510所示，本文的实施例包括实现单个增益函数1521(针对40VDC与60VDC之间的输入电压进行了优化，G＝Gain)以提供半调节，而不基于输入电压120来改变谐振功率转换器150的谐振频率。如曲线图1510所示，控制器140调节与开关S1和S2的开关相关联的开关频率(Fsw)，以针对输入电压120的不同大小来调节谐振功率转换器150的增益。

图16是示出根据本文的实施例的在改变谐振频率的半调节模式下的谐振功率转换器的操作的示例图。

如曲线图1610所示，以先前讨论的方式，本文的实施例包括在不同输入电压的范围之上实现不同的增益函数(G＝Gain)。例如，当输入电压120的大小小于阈值Vinth1时(诸如，当输入电压落在第一范围内时)，控制器140将谐振功率转换器150的谐振频率设置为与增益函数1621相关联的值；当输入电压120的大小在阈值Vinth1与Vinth2之间时(诸如，当输入电压落在第二范围内时)，控制器140将谐振功率转换器150的谐振频率设置为与增益函数1622相关联的值；当输入电压120的大小大于阈值Vinth2时(诸如，当输入电压落在第三范围内时)，控制器140将谐振功率转换器150的谐振频率设置为与增益函数1623相关联的值。在不同范围的每个范围内，以如前所述的方式，控制器150调节开关频率Fsw，并且随着输入电压随时间改变而实现滞后。

图17是示出了根据本文的实施例的在改变谐振频率但是具有优化的谐振槽电路的半调节模式下的谐振功率转换器的操作的示例图。

与先前的图16相比，图17示出了具有平坦增益曲线的优化的谐振槽。这种优化减少了槽中的谐振电流的量并且提高了转换器的效率。

如曲线图1710所示，以先前讨论的方式，本文的实施例包括在不同输入电压的范围之上实现不同的优化的增益函数(G＝Gain)。例如，当输入电压120的大小小于阈值Vinth1时(诸如，当输入电压落在第一范围内时)，控制器140将谐振功率转换器150的谐振频率设置为与增益函数1721相关联的值；当输入电压120的大小在阈值Vinth1与Vinth2之间时(诸如，当输入电压落在第二范围内时)，控制器140将谐振功率转换器150的谐振频率设置为与增益函数1722相关联的值；当输入电压120的大小大于阈值Vinth2时(诸如，当输入电压落在第三范围内时)，控制器140将谐振功率转换器150的谐振频率设置为与增益函数1723相关联的值。在不同范围中的每个范围内，以如前所述的方式，控制器150调节开关频率Fsw并且随着输入电压随时间改变而实现滞后。

再次注意，本文的技术非常适合用于开关电源和谐振功率转换器应用。然而，应当注意，本文的实施例不限于在这样的应用中使用，并且本文讨论的技术也很适合于其它应用。

尽管已经参考本发明的优选实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可以在不脱离由所附权利要求定义的本申请的精神和范围的情况下对形式和细节进行各种改变。这样的变化旨在被本申请的范围覆盖。这样，本申请的实施例的前述描述不旨在是限制性的。相反，在所述权利要求中提出了对本发明的任何限制。