电力变换器以及电力变换方法技术

本发明专利技术公开了一种电力变换器以及电力变换方法。电力变换器包含谐振变换电路以及控制电路。谐振变换电路用以将输入电力变换为输出电力供应予负载。控制电路用以接收对应于输出电力以及负载的反馈信号，并根据上述反馈信号输出驱动信号驱动谐振变换电路，其中控制电路还用以根据负载所需的电力选择性地调整上述驱动信号的工作期间以及工作频率。

【技术实现步骤摘要】
电力变换器以及电力变换方法
本专利技术是有关于一种电力变换器，且特别是有关于一种具有可调整的工作期间以及工作频率的电力变换器。
技术介绍
随着医疗成像仪器（如：X光机）广泛地应用在医学、生命科学、无损检测等基础学科，且高压医疗电源又作为X光机核心的情形下，目前对于高开关频率、宽输出电压范围的X光机电源的需求日渐增加，以适应各种不同的成像要求。具体而言，具高开关频率的电源可以减小X光机的体积和重量、减小输出电压的纹波（或脉动）以输出高品质的X射线并且增大输出量，而具宽输出电压范围的电源则可以适应不同人群以及不同身体部位的成像要求。为了实现上述具宽输出电压范围的电源，传统电源电路的控制方式是以频率控制来实现，亦即通过调整开关频率来控制输出电压在较宽的范围内变化，以配合宽输出电压范围的需求。然而，在输出电压较低的情形下，输出电压的纹波（或脉动）较大，使得成像的精度较低、图像品质低落，且X光机发出较多软射线，造成使用者接收较多辐射。由此可见，上述现有的电源显然仍存在不便与缺陷，而有待加以进一步改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的方式被发展完成。
技术实现思路
因此，本专利技术主要是提供一种电力变换器及电力变换方法，以解决现有技术的缺失。本专利技术的一方面关于一种电力变换器，其包含谐振变换电路以及控制电路。谐振变换电路用以将输入电力变换为输出电力供应予负载。控制电路用以接收对应于输出电力以及负载的反馈信号，并根据上述反馈信号输出驱动信号驱动谐振变换电路，其中控制电路还用以根据负载所需的电力选择性地调整上述驱动信号的工作期间以及工作频率。在一实施例中，控制电路根据负载所需电力的变化同步调整驱动信号的工作期间以及工作频率。在一实施例中，控制电路是以与负载所需电力的变化等比例的方式同步调整驱动信号的工作期间以及工作频率。在一实施例中，在负载所需电力的量值大于预设量值的情形下，控制电路固定驱动信号的工作频率并随着负载所需电力的变化调整驱动信号的工作期间。在一实施例中，在负载所需电力的量值小于预设量值的情形下，控制电路固定驱动信号的工作期间并随着负载所需电力的变化调整驱动信号的工作频率。在一实施例中，在负载所需电力的量值大于预设量值的情形下，控制电路随着负载所需电力的变化调整驱动信号的工作期间并微调驱动信号的工作频率。在一实施例中，在负载所需电力的量值小于预设量值的情形下，控制电路随着负载所需电力的变化调整驱动信号的工作频率并微调驱动信号的工作期间。在一实施例中，在负载所需电力的量值约为预设量值的情形下，控制电路调整驱动信号的占空比约为0.01～0.05。在一实施例中，在负载所需电力的量值约为预设量值的情形下，控制电路调整驱动信号的占空比约为0.01～0.5。在一实施例中，控制电路是通过接收谐振变换电路产生的输出电压所对应的反馈电压信号或是谐振变换电路产生的输出电流所对应的反馈电流信号，借以选择性地调整驱动信号的工作期间以及工作频率。在一实施例中，谐振变换电路还包含至少一开关单元、谐振单元、隔离单元以及整流单元。上述开关单元由驱动信号所控制而交替地开启及关闭，以传送输入电力。谐振单元与上述开关单元电性连接，并与上述至少一开关单元协作产生交流电力。隔离单元与谐振单元电性连接，用以实现电气隔离并传递上述交流电力以输出第二交流电力。整流单元与隔离单元电性连接，用以整流上述第二交流电力并产生输出电力以传送予负载。本专利技术的另一方面关于一种电力变换方法，其方法包含以下步骤：通过谐振变换电路将输入电力变换为输出电力供应予负载；通过控制电路接收对应于输出电力以及负载的反馈信号；通过控制电路根据反馈信号输出驱动信号驱动谐振变换电路；通过控制电路根据负载所需的电力选择性地调整驱动信号的工作期间以及工作频率。在一实施例中，通过控制电路根据负载所需的电力选择性地调整驱动信号的工作期间以及工作频率的步骤还包含以下步骤：根据负载所需电力的变化同步调整驱动信号的工作期间以及工作频率。在一实施例中，通过控制电路根据负载所需的电力选择性地调整驱动信号的工作期间以及工作频率的步骤还包含以下步骤：以与负载所需电力的变化等比例的方式同步调整驱动信号的工作期间以及工作频率。在一实施例中，通过控制电路根据负载所需的电力选择性地调整驱动信号的工作期间以及工作频率的步骤还包含以下步骤：在负载所需电力的量值大于预设量值的情形下，固定驱动信号的工作频率并随着负载所需电力的变化调整驱动信号的工作期间。在一实施例中，通过控制电路根据负载所需的电力选择性地调整驱动信号的工作期间以及工作频率的步骤还包含以下步骤：在负载所需电力的量值小于预设量值的情形下，固定驱动信号的工作期间并随着负载所需电力的变化调整驱动信号的工作频率。在一实施例中，通过控制电路根据负载所需的电力选择性地调整驱动信号的工作期间以及工作频率的步骤还包含以下步骤：在负载所需电力的量值大于预设量值的情形下，随着负载所需电力的变化调整驱动信号的工作期间并微调驱动信号的工作频率。在一实施例中，通过控制电路根据负载所需的电力选择性地调整驱动信号的工作期间以及工作频率的步骤还包含以下步骤：在负载所需电力的量值小于预设量值的情形下，随着负载所需电力的变化调整驱动信号的工作频率并微调驱动信号的工作期间。在一实施例中，通过控制电路根据负载所需的电力选择性地调整驱动信号的工作期间以及工作频率的步骤还包含以下步骤：在负载所需电力的量值约为预设量值的情形下，调整驱动信号的占空比约为0.01～0.05。在一实施例中，通过控制电路根据负载所需的电力选择性地调整驱动信号的工作期间以及工作频率的步骤还包含以下步骤：在负载所需电力的量值约为预设量值的情形下，调整驱动信号的占空比约为0.01～0.5。在一实施例中，通过控制电路接收对应于输出电力以及负载的反馈信号的步骤还包含以下步骤：通过控制电路接收谐振变换电路产生的输出电压所对应的反馈电压信号或是谐振变换电路产生的输出电流所对应的反馈电流信号。在一实施例中，通过谐振变换电路将输入电力变换为输出电力供应予负载的步骤还包含以下步骤：根据驱动信号控制至少一开关单元交替地开启及关闭以传送输入电力；通过谐振单元与上述至少一开关单元协作产生交流电力；通过隔离单元实现电气隔离并传递上述交流电力以输出第二交流电力；以及通过整流单元整流上述第二交流电力并产生输出电力以传送予负载。综上所述，本专利技术所述的技术方案与现有技术相比，可以通过选择性地调整驱动信号的工作频率以及工作期间，让电力变换的方式更具有弹性，以应付负载的各种需求。再者，通过选择性地调整驱动信号的工作频率以及工作期间，可使谐振变换电路输出纹波小的输出电压，借以提升X光机的电源品质，使得成像仪器的效能提升，进而改善成像的精度及图像品质，并降低X光机所发出的软射线剂量。附图说明图1绘示依照本专利技术一实施例的电力变换器的电路示意图；图2为依照本专利技术实施例绘示一种如图1所示的电力变换器操作的波形示意图；图3为依照本专利技术实施例绘示一种如图1所示的输出电流以及输出电压的波形示意图；图4为依照本专利技术另一实施例绘示一种如图1所示的电力变换器操作的波形示意图；图5A为依照本专利技术一实施例绘示一种负载相对工作期间变化的曲线示意图；图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变换器，其特征在于，包含：一谐振变换电路，用以将一输入电力变换为一输出电力供应予一负载；以及一控制电路，用以接收对应于该输出电力以及该负载的一反馈信号，并根据该反馈信号输出一驱动信号驱动该谐振变换电路，其中该控制电路还用以根据该负载所需的电力选择性地调整该驱动信号的工作期间以及工作频率。

【技术特征摘要】
2013.02.20 CN 201310054797.91.一种电力变换器，其特征在于，包含：一谐振变换电路，用以将一输入电力变换为一输出电力供应予一负载，其中该谐振变换电路还可包含第一开关单元和第二开关单元；以及一控制电路，用以接收对应于该输出电力以及该负载的一反馈信号，并根据该反馈信号输出一驱动信号驱动该谐振变换电路，其中该控制电路还用以根据该负载所需的电力选择性地调整该驱动信号的工作期间以及工作频率；其中该驱动信号还包括第一驱动信号和第二驱动信号，该第一驱动信号以一第一工作周期周期性地操作以开启和关断该第一开关单元，该第二驱动信号以一第二工作周期周期性地操作以开启和关断该第二开关单元，其中该第二工作周期接续于该第一工作周期之后，且该第二工作周期和该第一工作周期交替地产生，其中当该第一驱动信号以该第一工作周期周期性地开启和关断该第一开关单元时，该第二开关单元被关断，以及当该第二驱动信号以该第二工作周期周期性地开启和关断该第二开关单元时，该第一开关单元被关断，使得该第一工作周期和该第二工作周期均具有该第一开关单元和该第二开关单元被同时关断的周期。2.如权利要求1所述的电力变换器，其特征在于，该控制电路根据该负载所需电力的变化同步调整该驱动信号的工作期间以及工作频率。3.如权利要求1所述的电力变换器，其特征在于，该控制电路是以与该负载所需电力的变化等比例的方式同步调整该驱动信号的工作期间以及工作频率。4.如权利要求1所述的电力变换器，其特征在于，在该负载所需电力的量值大于一预设量值的情形下，该控制电路固定该驱动信号的工作频率并随着该负载所需电力的变化调整该驱动信号的工作期间。5.如权利要求1所述的电力变换器，其特征在于，在该负载所需电力的量值小于一预设量值的情形下，该控制电路固定该驱动信号的工作期间并随着该负载所需电力的变化调整该驱动信号的工作频率。6.如权利要求1所述的电力变换器，其特征在于，在该负载所需电力的量值大于一预设量值的情形下，该控制电路随着该负载所需电力的变化调整该驱动信号的工作期间并微调该驱动信号的工作频率。7.如权利要求1所述的电力变换器，其特征在于，在该负载所需电力的量值小于一预设量值的情形下，该控制电路随着该负载所需电力的变化调整该驱动信号的工作频率并微调该驱动信号的工作期间。8.如权利要求4至7中任一权利要求所述的电力变换器，其特征在于，在该负载所需电力的量值约为该预设量值的情形下，该控制电路调整该驱动信号的占空比约为0.01～0.05。9.如权利要求4至7中任一权利要求所述的电力变换器，其特征在于，在该负载所需电力的量值约为该预设量值的情形下，该控制电路调整该驱动信号的占空比约为0.01～0.5。10.如权利要求1所述的电力变换器，其特征在于，该控制电路是通过接收该谐振变换电路产生的输出电压所对应的反馈电压信号或是该谐振变换电路产生的输出电流所对应的反馈电流信号，借以选择性地调整该驱动信号的工作期间以及工作频率。11.如权利要求1所述的电力变换器，其特征在于，该谐振变换电路还包含：至少一开关单元，由该驱动信号所控制而交替地开启及关闭，以传送该输入电力；一谐振单元，与该至少一开关单元电性连接，并与该至少一开关单元协作产生一交流电力；一隔离单元，与该谐振单元电性连接，用以实现电气隔离并传递该交流电力以输出一第二交流电力；以及一整流单元，与该隔离单元电性连接，用以整流该第二交流电力并产生该输出电力以传送予该负载。12.一种电力变换方法，其特征在于，包含：通过一谐振变换电路将一输入电力变换为一输出电力供应予一负载，其中该谐振变换电路还可包含第一开关单元和第二开关单元；通过一控制电路接收对应于该输出电力以及该负载的一反馈信号；通过该控制电路根据该反馈信号输出一驱动信号驱动该谐振变换电路；以及通过该控制电路根...

【专利技术属性】
技术研发人员：金红元，刘军，焦德智，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71