【手続補正書】
【提出日】令和1年5月10日(2019.5.10)
【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】
直列−並列共鳴電力変換器を始動させるための方法であって、
第１のＤＣ電圧を一次側スタートアップコントローラに印加するステップと、
ゲートドライバを通して、変圧器の一次巻線を含む直列−並列共鳴回路と連結される少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにするステップであって、これにより、ＡＣ電圧が、変圧器の二次巻線上に生産される、ステップと、
第２の整流器を用いて、前記変圧器の二次巻線からの前記ＡＣ電圧を整流し、二次側コントローラおよび負荷に給電するための第２のＤＣ電圧を提供するステップと、
前記少なくとも１つの電力スイッチの制御を前記一次側スタートアップコントローラから前記二次側コントローラに移行するステップと、
前記少なくとも１つの電力スイッチのオンおよびオフ周波数を前記直列−並列共鳴回路の共鳴周波数に向かって低減させるステップと
を含み、
前記少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにすることは、前記直列−並列共鳴回路の共鳴周波数より高い周波数において、前記スタートアップコントローラを用いて実行され、
制御を移行することは、前記少なくとも１つの電力スイッチを直接的に制御するゲートドライバに駆動波形を提供することを含む、方法。
【請求項２】
前記第２のＤＣ電圧が所望の電圧値にあるとき、前記二次側コントローラは、制御信号を前記一次側スタートアップコントローラに送信し、そうすると、前記スタートアップコントローラは、前記少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記周波数を低減させるレートは、前記一次側スタートアップコントローラと連結されるレジスタによって判定される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの電力スイッチの制御を前記一次側スタートアップコントローラから前記二次側コントローラに移行するステップは、
前記第２のＤＣ電圧が前記所望の電圧値にあるとき、信号を前記二次側コントローラから前記一次側スタートアップコントローラに送信するステップと、
前記一次側スタートアップコントローラを用いて、前記二次側コントローラからの信号を検出するステップと、
前記二次側コントローラからの検出された信号を用いて、前記少なくとも１つの電力スイッチを制御するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のＤＣ電圧は、前記一次側スタートアップコントローラが前記二次側コントローラからの信号を検出した後、前記二次側コントローラによって調整される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
信号を前記二次側コントローラから前記一次側スタートアップコントローラに送信するステップは、アイソレーション回路を通して信号を送信するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記アイソレーション回路は、光学結合器を備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記アイソレーション回路は、パルス変圧器を備える、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のＤＣ電圧を提供するために、ＡＣ電力を第１の整流器に印加するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記二次側コントローラの電流感知入力に結合される変流器を用いて、前記変圧器の一次巻線の電流を測定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記一次側スタートアップコントローラを用いて、最大許容可能変圧器一次巻線電流を限定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の整流器は、同期整流器である、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記同期整流器は、ゼロ電圧で切り替わる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記同期整流器は、ゼロ電流で切り替わる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの電力スイッチは、少なくとも１つの電力金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記直列−並列共鳴回路は、１つのインダクタ、１つのコンデンサ、および前記変圧器の一次巻線をＬＬＣ電力変換器構成内に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記直列−並列共鳴回路は、２つのコンデンサ、１つのインダクタ、および前記変圧器の一次巻線をＬＣＣ電力変換器構成内に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記制御信号は、第１のコード化信号を備え、前記イネーブル信号は、第２のコード化信号を備え、前記一次側スタートアップコントローラは、前記第１のコード化信号および前記第２のコード化信号をデコードするためのデコード論理を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記スタートアップコントローラを用いて前記少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにするステップは、バイアス電圧を第２の変圧器のバイアス巻線から生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記スタートアップコントローラは、変圧器一次巻線を通して、過電圧および低電圧保護と、最大電流限界とを提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記二次側コントローラが正しく動作しない場合、前記変圧器からの三次巻線電圧が、前記スタートアップコントローラに結合され、前記スタートアップコントローラをイネーブルにし、二次側電圧を調整する、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
直列−並列共鳴電力変換器であって、前記電力変換器は、
第１のＤＣ電圧に結合される一次側スタートアップコントローラであって、前記一次側スタートアップコントローラは、ゲートドライバを備える、一次側スタートアップコントローラと、
前記一次側スタートアップコントローラの前記ゲートドライバに結合される少なくとも１つの電力スイッチと、
一次巻線および二次巻線を有する変圧器と、
前記少なくとも１つの電力スイッチに結合される変圧器の一次巻線を含む直列−並列共鳴回路であって、前記一次側スタートアップコントローラは、前記少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフするように構成され、これにより、ＡＣ電圧が、前記変圧器の二次巻線上に生産される、直列−並列共鳴回路と、
第２のＤＣ電圧を提供するために変圧器二次巻線に結合される二次側整流器であって、前記二次側整流器は、前記変圧器の二次巻線からの前記ＡＣ電圧を整流し、負荷と、前記一次側スタートアップコントローラおよび前記二次側整流器に結合される二次側コントローラとに給電するための第２のＤＣ電圧を提供するように構成される、二次側整流器と
を備え、
前記二次側コントローラは、前記一次側スタートアップコントローラから前記少なくとも１つの電力スイッチの制御を引き継ぐようにさらに構成され、
前記少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにすることは、前記直列−並列共鳴回路の共鳴周波数より高い周波数において、前記一次側スタートアップコントローラを用いて実行され、
前記一次側コントローラは、前記少なくとも１つの電力スイッチのオンおよびオフ周波数を前記直列−並列共鳴回路の共鳴周波数に向かって低減させるようにさらに構成され、
制御が前記二次側コントローラに移行されるとき、前記二次側コントローラは、前記少なくとも１つの電力スイッチを直接的に制御するゲートドライバに駆動波形を提供することによって、前記ゲートドライバを制御するように構成される、電力変換器。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの電力スイッチは、少なくとも１つの電力金属酸化物半導体電界効果トランジスタである、請求項２２に記載の電力変換器。
【請求項２４】
前記二次側コントローラは、前記一次側スタートアップコントローラに結合され、制御アイソレーション回路を通して前記一次側スタートアップコントローラを制御する、請求項２２に記載の電力変換器。
【請求項２５】
前記アイソレーション回路は、光学結合器である、請求項２４に記載の電力変換器。
【請求項２６】
前記アイソレーション回路は、パルス変圧器である、請求項２４に記載の電力変換器。
【請求項２７】
前記スタートアップコントローラは、
入力および出力を有する電圧調整器と、
電圧調整器出力に結合される内部バイアス電圧回路と、
前記電圧調整器出力に結合される低電圧ロックアウト回路と、
前記電圧調整器出力に結合される過電圧ロックアウト回路と、
可変周波数制御信号を生成するための電圧制御発振器および論理回路と、
前記電圧制御発振器および論理回路に結合される固定オフ時間回路と、
外部制御信号を受信するように適合される外部ゲートコマンド検出回路であって、前記外部制御信号が検出されると、前記外部ゲートコマンド検出回路は、前記少なくとも１つの電力スイッチの制御を前記論理回路から外部ＰＷＭ制御信号に変化させる、外部ゲートコマンド検出回路と、
変圧器一次巻線を通して過電流を検出するために前記電圧制御発振器および論理回路に結合される出力を有する電圧コンパレータと、
を備え、
前記ゲートドライバは、前記可変周波数制御信号を前記少なくとも１つの電力スイッチに提供するために前記電圧制御発振器および論理回路に結合される、請求項２２に記載の電力変換器。
【請求項２８】
前記電流感知入力と前記電圧コンパレータ入力との間に結合されるブランキング回路をさらに備える、請求項２２に記載の電力変換器。
【請求項２９】
スタートアップ周波数は、コンデンサの静電容量値によって判定される、請求項２２に記載の電力変換器。
【請求項３０】
前記スタートアップ周波数のスルーレートは、レジスタの抵抗値によって判定される、請求項２９に記載の電力変換器。
【請求項３１】
一次側コントローラと連結されるレジスタが、前記周波数を低減させるレートを規定する、請求項２２に記載の電力変換器。
【請求項３２】
前記二次側コントローラは、マイクロコントローラを備える、請求項２２に記載の電力変換器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
さらなる実施形態によると、ブランキング回路は、電流感知入力と電圧コンパレータ入力との間に結合されてもよい。さらなる実施形態によると、スタートアップ周波数は、コンデンサの静電容量値によって判定されてもよい。さらなる実施形態によると、スタートアップ周波数のスルーレートは、レジスタの抵抗値によって判定されてもよい。さらなる実施形態によると、一次側スタートアップコントローラは、開ループ電圧制御発振器（ＶＣＯ）と、電力スイッチドライバとを備えてもよい。さらなる実施形態によると、二次側コントローラは、マイクロコントローラを備えてもよい。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
直列−並列共鳴電力変換器を始動させるための方法であって、
第１のＤＣ電圧を一次側スタートアップコントローラに印加するステップと、
少なくとも１つの電力スイッチに結合される変圧器の一次巻線を含む直列−並列共鳴回路の共鳴周波数より高い周波数において、前記スタートアップコントローラを用いて、少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにするステップと、
前記少なくとも１つの電力スイッチのオンおよびオフ周波数を前記直列−並列共鳴回路の共鳴周波数に向かって低減させるステップであって、それによって、ＡＣ電圧が、前記変圧器の二次巻線上に生産される、ステップと、
第２の整流器を用いて、前記変圧器の二次巻線からのＡＣ電圧を整流し、二次側コントローラおよび負荷に給電するための第２のＤＣ電圧を提供するステップと、
前記第２のＤＣ電圧が所望の電圧値になると、前記少なくとも１つの電力スイッチの制御を前記一次側スタートアップコントローラから前記二次側コントローラに移行するステップと、
を含む、方法。
（項目２）
前記スタートアップコントローラを用いて前記少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにするステップは、固定されたより高い周波数におけるものである、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記スタートアップコントローラを用いて前記少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにするステップは、固定されたより低い周波数におけるものである、項目１または項目２に記載の方法。
（項目４）
前記スタートアップコントローラを用いて前記少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにするステップは、固定されたより高い周波数で開始し、より低い周波数に変化する、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目５）
前記スタートアップコントローラを用いて前記少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにするステップは、固定されたより低い周波数で開始し、より高い周波数に変化する、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目６）
前記少なくとも１つの電力スイッチの制御を前記一次側スタートアップコントローラから前記二次側コントローラに移行するステップは、
前記第２のＤＣ電圧が前記所望の電圧値にあるとき、信号を前記二次側コントローラから前記一次側スタートアップコントローラに送信するステップと、
前記一次側スタートアップコントローラを用いて、前記二次側コントローラからの信号を検出するステップと、
前記二次側コントローラからの検出された信号を用いて、前記少なくとも１つの電力スイッチを制御するステップと、
を含む、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目７）
前記第２のＤＣ電圧は、前記一次側スタートアップコントローラが前記二次側コントローラからの信号を検出した後、前記二次側コントローラによって調整される、項目６に記載の方法。
（項目８）
信号を前記二次側コントローラから前記一次側スタートアップコントローラに送信するステップはさらに、アイソレーション回路を通して信号を送信するステップを含む、項目６に記載の方法。
（項目９）
前記アイソレーション回路は、光学結合器を備える、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記アイソレーション回路は、パルス変圧器を備える、項目８に記載の方法。
（項目１１）
前記第１のＤＣ電圧を提供するために、ＡＣ電力を第１の整流器に印加するステップをさらに含む、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１２）
前記二次側コントローラの電流感知入力に結合される変流器を用いて、前記変圧器の一次巻線の電流を測定するステップをさらに含む、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１３）
前記一次側スタートアップコントローラを用いて、最大許容可能変圧器一次巻線電流を限定するステップをさらに含む、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１４）
前記第２の整流器は、同期整流器である、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１５）
前記同期整流器は、ゼロ電圧で切り替わる、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
前記同期整流器は、ゼロ電流で切り替わる、項目１４に記載の方法。
（項目１７）
前記少なくとも１つの電力スイッチは、少なくとも１つの電力金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１８）
前記直列−並列共鳴回路は、１つのインダクタ、１つのコンデンサ、および前記変圧器の一次巻線をＬＬＣ電力変換器構成内に備える、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１９）
前記直列−並列共鳴回路は、２つのコンデンサ、１つのインダクタ、および前記変圧器の一次巻線をＬＣＣ電力変換器構成内に備える、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目２０）
前記直列−並列共鳴電力変換器がスタンバイモードに入ると、前記電力スイッチの動作を禁止するために、ディスエーブル信号を前記二次側コントローラから前記一次側スタートアップコントローラに送信するステップと、
前記直列−並列共鳴電力が動作モードに戻ると、前記電力スイッチの動作をイネーブルにするために、イネーブル信号を前記二次側コントローラから前記一次側スタートアップコントローラに送信するステップと、
をさらに含む、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目２１）
前記ディスエーブル信号は、第１のコード化信号を備え、前記イネーブル信号は、第２のコード化信号を備え、前記一次側スタートアップコントローラは、前記第１のコード化信号および前記第２のコード化信号をデコードするためのデコード論理を備える、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
前記イネーブル信号および前記ディスエーブル信号は、前記二次側コントローラからのパルス制御周波数より高い周波数におけるものである、項目２０に記載の方法。
（項目２３）
前記スタートアップコントローラを用いて前記少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにするステップはさらに、バイアス電圧を前記変圧器のバイアス巻線から生成するステップを含む、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目２４）
前記少なくとも１つの電力スイッチの制御を前記一次側スタートアップコントローラから前記二次側コントローラに移行するステップは、実質的線形電圧調整を達成するために、前記二次側コントローラが前記スタートアップコントローラを使用して前記少なくとも１つの電力スイッチを制御するように、前記スタートアップコントローラが前記二次側コントローラからの切替コマンドを容認するステップを含む、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目２５）
前記スタートアップコントローラを用いて前記少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにするステップは、前記スタートアップコントローラが開ループモードにあるとき、前記少なくとも１つの電力スイッチをオンおよびオフにするステップを含む、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目２６）
前記スタートアップコントローラは、変圧器一次巻線を通して、過電圧および低電圧保護と、最大電流限界とを提供する、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目２７）
前記二次側コントローラが正しく動作しない場合、前記変圧器からの三次巻線電圧が、前記スタートアップコントローラに結合され、前記スタートアップコントローラをイネーブルにし、二次側電圧を調整する、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目２８）
直列−並列共鳴電力変換器であって、
第１のＤＣ電圧に結合される、一次側スタートアップコントローラと、
前記一次側スタートアップコントローラに結合される、少なくとも１つの電力スイッチと、
一次巻線および二次巻線を有する、変圧器と、
前記少なくとも１つの電力スイッチに結合される変圧器の一次巻線を含む、直列−並列共鳴回路と、
前記変圧器の一次巻線を通る電流を測定し、前記測定された一次巻線電流を前記一次側スタートアップコントローラに提供するための電流測定回路と、
第２のＤＣ電圧を提供するために変圧器二次巻線に結合される、二次側整流器と、
前記一次側スタートアップコントローラおよび前記二次側整流器に結合される、二次側コントローラと、
を備え、
前記一次側スタートアップコントローラが前記第１のＤＣ電圧を受信すると、変圧器の一次巻線を含む前記直列−並列共鳴回路の共鳴周波数より高い周波数において、前記少なくとも１つの電力スイッチのオンおよびオフの制御を開始し、
それによって、
電流が変圧器一次巻線を通して流動し、
ＡＣ電圧が変圧器二次巻線を横断して発生し、
前記二次側整流器からの第２のＤＣ電圧が、前記二次側コントローラに電源投入し、
前記二次側コントローラは、前記第２のＤＣ電圧が所望の電圧レベルに到達すると、前記一次側スタートアップコントローラから前記少なくとも１つの電力スイッチの制御を引き継ぐ、電力変換器。
（項目２９）
前記少なくとも１つの電力スイッチは、少なくとも１つの電力金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である、項目２８に記載の電力変換器。
（項目３０）
前記二次側コントローラは、前記一次側スタートアップコントローラに結合され、制御アイソレーション回路を通してそれを制御する、項目２８または項目２９に記載の電力変換器。
（項目３１）
前記アイソレーション回路は、光学結合器である、項目３０に記載の電力変換器。
（項目３２）
前記アイソレーション回路は、パルス変圧器である、項目３０に記載の電力変換器。
（項目３３）
前記スタートアップコントローラは、
入力および出力を有する、電圧調整器と、
電圧調整器出力に結合される、内部バイアス電圧回路と、
前記電圧調整器出力に結合される、低電圧ロックアウト回路と、
前記電圧調整器出力に結合される、過電圧ロックアウト回路と、
可変周波数制御信号を生成するための電圧制御発振器（ＶＣＯ）および論理回路と、
前記ＶＣＯおよび論理回路に結合される、固定オフ時間回路と、
前記可変周波数制御信号を前記少なくとも１つの電力スイッチに提供するために前記ＶＣＯおよび論理回路に結合される、電力ドライバと、
外部制御信号を受信するように適合される、外部ゲートコマンド検出回路であって、前記外部制御信号が検出されると、前記少なくとも１つの電力スイッチの制御を前記論理回路から外部ＰＷＭ制御信号に変化させる、外部ゲートコマンド検出回路と、
変圧器一次巻線を通して過電流を検出するために前記ＶＣＯおよび論理回路に結合される出力を有する、電圧コンパレータと、
を備える、項目２８−３２のいずれか１項に記載の電力変換器。
（項目３４）
前記電流感知入力と前記電圧コンパレータ入力との間に結合される、ブランキング回路をさらに備える、項目２８−３３のいずれか１項に記載の電力変換器。
（項目３５）
スタートアップ周波数は、コンデンサの静電容量値によって判定される、項目２８−３４のいずれか１項に記載の電力変換器。
（項目３６）
前記スタートアップ周波数のスルーレートは、レジスタの抵抗値によって判定される、項目３５に記載の電力変換器。
（項目３７）
前記一次側スタートアップコントローラは、開ループ電圧制御発振器（ＶＣＯ）と、電力スイッチドライバとを備える、項目２８−３６のいずれか１項に記載の電力変換器。
（項目３８）
前記二次側コントローラは、マイクロコントローラを備える、項目２８−３７のいずれか１項に記載の電力変換器。