一种谐振变换装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种谐振变换装置，在谐振变换装置中添加前馈电路，前馈电路包括电压采样模块、电压电流转换模块，电压采样模块采样谐振变换器的输入电压中的纹波，并将采样值提供给所述电压电流转换模块，电压电流转换模块将所述采样值转换为电流信号采样谐振变换装置的输入电压的纹波，并转换为表示控制开关频率控制信号的电流信号，前馈给所述开关频率控制器，用于控制输出增益的变化方向与所述输入电压的波动方向相反，使得谐振变换装置具有滤除纹波的功效，输出电压不受输入电压纹波的影响，所含纹波较小。

Resonant conversion device

The invention discloses a resonant converter, adding feedforward circuit in the resonant converter, a feedforward circuit comprises a voltage sampling module, voltage and current conversion module, input voltage ripple voltage sampling module resonant converter in sampling, and sampling value for the current voltage conversion module, voltage and current conversion module will be the sampling value is converted to the input voltage and current ripple resonant signal sampling device, and converted into a current signal control switch frequency control signal to the switching frequency, feedforward controller for controlling the direction of change of the output gain and the input voltage fluctuations in the direction opposite of the resonant converter with ripple filter effect of the output voltage from input voltage ripple, with small ripple.

【技术实现步骤摘要】
一种谐振变换装置
本专利技术涉及电源供应装置，特别涉及一种谐振变换装置。
技术介绍
参见图1，该图为现有技术中谐振变换装置的结构图。该装置包括，谐振变换器1，具有输入端input以接受输入电压Vin、输出端output以提供输出电压Vo。开关频率控制器2控制谐振变换器1中主功率开关管的开关频率，反馈电路3采样输出电压，并将其反馈给开关频率控制器2，控制谐振变换器1的主功率开关管的开关频率，使其输出稳定的输出电压Vo。当输入电压Vin含有比较单纯纹波时，可以通过提高谐振变换装置在此纹波频率下的增益即可，然而当输入电压Vin含有多种频率的谐波成分是，需要谐振变换装置在很宽的频率范围内的增益都要很高，仅仅利用谐振变换器反馈闭环设计很难达到良好的控制效果，特别是纹波抑制效果。
技术实现思路
为解决上述技术难题，本专利技术提供了一种谐振变换装置，所述谐振变换装置设置有一前馈控制电路，用以解决先前技术的难题，且所述前馈控制电路，结构简单，易于实现，具有良好的控制效果。本专利技术一优选的实施例为谐振变换装置，包括：谐振变换器，具有输入端，接受输入电压，以及输出端，输出电压，开关频率控制器，用于控制所述变换器的开关频率，反馈电路，将所述输出电压反馈给开关频率控制器，前馈电路，将所述输入电压前馈给开关频率控制器，其采样所述谐振变换器的输入电压的纹波，并转换为表示控制开关频率控制信号的电流信号，前馈给所述开关频率控制器，用于控制输出增益的变化方向与所述输入电压的波动方向相反。上述前馈电路包括电压采样模块、电压电流转换模块，所述电压采样模块采样所述谐振变换器的输入电压中的纹波，并将采样值提供给所述电压电流转换模块，电压电流转换模块将所述输入电压采样值转换为电流信号。上述电压采样模块包括一第一电容、一第一电阻以及一第二电阻，所述第一电容、所述第一电阻和所述第二电阻相互串联，所述第一电阻和所述第二电阻的中间连接点作为前馈电压采样电路的输出端。上述电压电流转换模块包括一二极管、一三极管和一第四电阻，所述二极管的阴极和所述三极管的发射极相连，所述第四电阻和所述三极管的集电极相连，所述三极管的基极和所述前馈电压采样电路的输出端相连，所述二极管的阳极作为所述前馈电压采样电路的输出端。上述前馈电压采样电路还包括一抬压电路，所述抬压包括一输入电压和一限流电阻，所述输入电压经过所述限流电阻与所述前馈电压采样电路的输出端连接。上述前馈电路的输出信号和上述反馈电路的输出信号累加后输出一控制信号给所述开关频率控制器。上述谐振变换器为串联谐振电路将上述谐振变换装置应用于电源供应装置，所述电源供应装置包括功率因数校正单元以及谐振变换装置，而输入电能具有能量大小为E的波动振幅，所述功率因数校正单元具有储能元件电容，所述输入电能的波动振幅E区分为第一振幅能量E1与第二振幅能量E2，所述储能元件电容容许所述输入电能通过，并吸收所述第一振幅能量E1而将所述输入电能调变为具有所述第二振幅能量E2的电能，之后所述输入电能再通过所述谐振变换装置，并由所述谐振变换装置将具有的所述第二振幅能量E2调变为直流电能以形成稳定的输出电能。上述输入电能经所述功率因数校正电能调变后，所述输入电能的第二振幅能量E2的电压介于360V至520V之间。上述前馈电压采样电路采样所述具有所述第二振幅能量E2的电能的电压值，并传递给所述电压电流转换电路，所述电压电流转换电路将具有所述第二振幅能量E2的电能的电压信号中的纹波转换为电流信号，提供给所述控制芯片。附图说明图1为现有技术的谐振变换装置框图。图2为实施本专利技术的一电路结构框图。图3为本专利技术一具体实施电路图。图4为本专利技术应用于一恒压供电装置中的电路图。图5为将本专利技术谐振变换装置应用到电源供应装置中的电路图。具体实施方式现将参考附图中的示范性实施例，具体说明本专利技术。另外，凡可能之处，在附图及具体实施方式中使用相同标号的组件/构件代表相同或类似部分。请参阅图2，图中所示为实施本专利技术的结构图，其中谐振变换装置具有谐振变换器1、开关频率控制器2、反馈电路3，为了抑制输入电压的纹波，本专利技术在谐振变换装置中增加了前馈电路4，前馈电路4与谐振变换器的输入端连接，采样输入电压Vin,并将其转换为一电流信号IFF,开关频率控制器2接受电流信号IFF并控制谐振变换器1中主功率开关管的开关频率，使得谐振变换器的增益变化方向和输入电压的纹波的变化方向相反，从而达到抑制纹波的目的。图3所示为图2中前馈电路4的实现方式，前馈电路4包含电压采样电路41和电压电流转换电路42，电压采样电路41采样谐振变换器的输入电压Vin,得到输入电压的纹波电压VW,然后经过电压电流转换电路将其转换为电流信号IFF,开关频率控制器2根据电流信号IFF控制谐振变换器的开关频率，使得谐振变换器的增益变化方向与纹波的变化方向相反。图4为本专利技术的一具体实施电路，其中谐振变换器1由半桥串联谐振电路构成，前馈电路4接受谐振变换器1输入电压Vin，并将其转变为前馈电流信号IFF，反馈电路3接受输出电压VO并将其转变为反馈电流信号IFB，前馈电流信号IFF与反馈电流信号IFB相加，得到开关频率控制器2控制信号参考量IC，开关频率控制器2将根据控制信号参考量IC，调整开关Q1和Q2的开关频率，使得谐振变换器的增益变化方向与纹波的变化方向相反，从而滤除谐振变换器1输入电压Vin的中纹波，使输出电压Vo恒定，不受输入电压Vin纹波的影响。其中开关频率控制器2可以利用芯片L6599、UCC25600等实现。前馈电路4由采样电路41和电压电流转换电路42组成，其中采样电路41，由电容C1和电阻R1、R2串联构成，谐振变换器的输入电压Vin的采样电压经过电容C1滤除直流成分并经过电阻R1和R2进行分压后得到纹波分量VFF，并将纹波分量VFF提供给电压电流转换电路42，电压电流转换电路42由电阻R3、晶体管BJT以及二极管D1串联构成，二极管D1的阳极作为电压电流转换电路42的输出端，提供电流信号IFF，与开关频率控制器2相连，二极管D1的阴极和晶体管BJT的发射极相连，晶体管BJT的集电极和电阻R3相连后与原边地连接。前馈电路4还包括一抬压电路43，其中电压VCC经过一电阻R4与电阻R1和R2的连接点a相连，其作用是对VFF进行抬压，使VFF的电压值限定在一定的范围之内。晶体管BJT1工作在线性区，当输入电压Vin纹波幅值增大时，IFF增大，开关频率控制器2输出控制Q1Q2的开关信号的频率变大，使得谐振变换器的增益减小；当输入电压VCB幅值变小时，IFF减小，开关频率控制器2输出控制Q1Q2的开关信号的频率减小，使得谐振变换器的增益增大。通过这样的控制方式，使得切换调变回路具有滤除纹波的功效，于是输出电压Vo不受输入电压纹波的影响，所含纹波较小。图5为将本专利技术谐振变换装置应用到一电源供应装置中，该电源供应装置包含整流电路6、功率因数校正单元5与谐振变换装置500，其连接方式为依次串联，功率因数校正单元5通过控制开关元件Q3的导通关断而调变电能相位。谐振变换器1通过开关频率控制器2控制谐振变换器1的开关频率，开关频率控制器2接受输出电压Vo的采样信号作为反馈值，并接受输入电压VCB的采样信号作为前馈值，利用反馈值和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐振变换装置，包括：一谐振变换器，具有一输入端，接受输入电压，以及一输出端，输出输出电压，开关频率控制器，用于控制所述谐振变换器的开关频率，一反馈电路，将所述输出电压反馈给开关频率控制器，一前馈电路，将所述输入电压前馈给开关频率控制器，所述前馈电路包括电压采样电路、电压电流转换模块，所述电压采样电路采样所述谐振变换器的输入电压中的纹波，并将采样值提供给所述电压电流转换模块，电压电流转换模块将所述输入电压采样值转换为电流信号，所述电压采样电路还包括一抬压电路，限定所述采样值的范围，其特征在于所述前馈电路采样所述谐振变换器的所述输入端的输入电压的纹波，并转换为表示控制开关频率控制信号的电流信号，前馈给所述开关频率控制器，用于控制输出增益的变化方向与所述输入电压的波动方向相反。

【技术特征摘要】
1.一种谐振变换装置，包括：一谐振变换器，具有一输入端，接受输入电压，以及一输出端，输出输出电压，开关频率控制器，用于控制所述谐振变换器的开关频率，一反馈电路，将所述输出电压反馈给开关频率控制器，一前馈电路，将所述输入电压前馈给开关频率控制器，所述前馈电路包括电压采样电路、电压电流转换模块，所述电压采样电路采样所述谐振变换器的输入电压中的纹波，并将采样值提供给所述电压电流转换模块，电压电流转换模块将所述输入电压采样值转换为电流信号，所述电压采样电路还包括一抬压电路，限定所述采样值的范围，其特征在于所述前馈电路采样所述谐振变换器的所述输入端的输入电压的纹波，并转换为表示控制开关频率控制信号的电流信号，前馈给所述开关频率控制器，用于控制输出增益的变化方向与所述输入电压的波动方向相反。2.如权利要求1所述一种谐振变换装置，其特征在于所述电压采样电路包括一第一电容、一第一电阻以及一第二电阻，所述第一电容、所述第一电阻和所述第二电阻相互串联，所述第一电阻和所述第二电阻的中间连接点作为所述前馈电路中的电压采样电路的输出端。3.如权利要求1所述一种谐振变换装置，其特征在于所述电压电流转换模块包括一二极管、一三极管和一第四电阻，所述二极管的阴极和所述三极管的集电极相连，所述第四电阻和所述三极管的发射极相连，所述三极管的基极和所述前馈电路中的电压采样电路的输出端相连，所述二极管的阳极作为所述电压采样电路的输出端。4.如权利要求1所述一种谐振变换装置，其特征在于所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙巨禄，左全平，徐明，
申请(专利权)人：南京博兰得电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32