电源转换器及其控制方法技术

电源转换器包含原边切换电路、谐振电路、变压器、副边整流电路以及处理电路。原边切换电路包含多个开关，用以根据切换频率切换开关的启闭，以将直流输入电压转换为交流信号。谐振电路电性连接于原边切换电路，用以接收交流信号以提供谐振电流。变压器的原边绕组电性连接于谐振电路。副边整流电路电性连接于变压器的副边绕组，用以对副边绕组输出的副边交流信号进行整流并输出一输出电压。处理电路于相应的开关关断时自电流检测电路接收关断电流检测信号，并根据关断电流检测信号调整切换频率。

Power converter and control method thereof

The power converter includes the primary switching circuit, the resonant circuit, the transformer, the secondary rectifier circuit and the processing circuit. The primary switching circuit consists of several switches to switch on and off according to switching frequency to convert DC input voltage into AC signal. The resonant circuit is electrically connected to the primary side switching circuit to receive AC signals to provide resonant current. The primary winding of the transformer is electrically connected to the resonant circuit. The secondary rectifier circuit is electrically connected to the secondary winding of the transformer to rectify the secondary AC signal output from the secondary winding and output an output voltage. The processing circuit receives the turn-off current detection signal when the corresponding switch is turned off, and adjusts the switching frequency according to the turn-off current detection signal.

【技术实现步骤摘要】
电源转换器及其控制方法
本揭示内容关于一种电源转换器，且特别是关于一种谐振式的电源转换器。
技术介绍
LLC谐振转换器可通过频率调变的方式达到稳定的输出电压。近来，由于LLC谐振转换器适合宽范围输入电压与大功率输出，被广泛应用于太阳能光伏发电等再生能源供电系统当中。然而，当LLC谐振转换器的工作频率过高或过低时，容易提高电路上的切换损失或导通损失，进而导致系统整体的损耗提升，降低转换效率。因此，如何进行LLC谐振转换器的频率控制，以将工作频率控制在理想的工作点附近，为当前相关领域重要的研究课题。
技术实现思路
本揭示内容的一态样为一种电源转换器。电源转换器包含：一原边切换电路，包含多个开关，该原边切换电路用以根据一切换频率切换该些开关的启闭，以将一直流输入电压转换为一交流信号；一谐振电路，电性连接于该原边切换电路，用以接收该交流信号以提供一谐振电流；一变压器，其中该变压器的一原边绕组电性连接于该谐振电路；一副边整流电路，电性连接于该变压器的一副边绕组，用以对该副边绕组输出的一副边交流信号进行整流并输出一输出电压；以及一处理电路，用以于相应的开关关断时自一电流检测电路接收一关断电流检测信号，并根据该关断电流检测信号调整该切换频率。在部分实施例中，当该关断电流检测信号大于一第一门槛值时，该处理电路降低该切换频率，其中当该关断电流检测信号等于或小于一第二门槛值时，该处理电路提高该切换频率。在部分实施例中，该处理电路更用以通过该电流检测电路，于相应的开关关断前检测该谐振电流的变化，并根据该谐振电流的变化调整该切换频率。在部分实施例中，该处理电路于相应的开关关断前的一第一时刻自该电流检测电路接收一第一电流检测信号，于该第一时刻后的一第二时刻自该电流检测电路接收一第二电流检测信号，以根据该第一电流检测信号与该第二电流检测信号选择性地提高或降低该切换频率。在部分实施例中，当该第二电流检测信号大于该第一电流检测信号，且该第二电流检测信号与该第一电流检测信号之差大于一门槛值时，该处理电路提高该切换频率。在部分实施例中，当该第一电流检测信号大于该第二电流检测信号，且该第一电流检测信号与该第二电流检测信号之差小于一门槛值时，该处理电路降低该切换频率。在部分实施例中，电源转换器更包含一驱动电路，该驱动电路电性连接于该处理电路与该原边切换电路中的该些开关，该处理电路根据该关断电流检测信号计算并输出一脉冲频率调变信号，该驱动电路根据该脉冲频率调变信号分别输出多个驱动信号至该些开关，以根据该切换频率切换该些开关的启闭。本
技术实现思路
的另一态样为一种电源转换器。电源转换器包含：一原边切换电路，包含多个开关，该些开关分别用以根据多个驱动信号选择性地导通或关断，以将一直流输入电压转换为一交流信号；一谐振电路，用以接收该交流信号以提供一谐振电流；一电流检测电路，用以检测该谐振电流并根据该谐振电流输出一电流检测信号；一变压器，包含：一原边绕组，用以自该谐振电路接收一原边交流信号；一副边绕组，用以相应于该原边交流信号输出一副边交流信号；一副边整流电路，用以对该该副边交流信号进行整流并输出一输出电压；以及一处理电路，用以于该些切换信号之一者关断相应的该开关时，根据该电流检测信号控制该些驱动信号的一切换频率。在部分实施例中，该处理电路于相应的开关关断时自该电流检测电路接收一关断电流检测信号，当该关断电流检测信号大于一第一门槛值时，该处理电路降低该切换频率，当该关断电流检测信号等于或小于一第二门槛值时，该处理电路提高该切换频率。在部分实施例中，该处理电路更用以于相应的开关关断前的一第一时刻自该电流检测电路接收一第一电流检测信号，于该第一时刻后的一第二时刻自该电流检测电路接收一第二电流检测信号，以根据该第一电流检测信号与该第二电流检测信号选择性地提高或降低该切换频率。在部分实施例中，当该第二电流检测信号大于该第一电流检测信号，且该第二电流检测信号与该第一电流检测信号之差大于一第一门槛值时，该处理电路提高该切换频率，当该第一电流检测信号大于该第二电流检测信号，且该第一电流检测信号与该第二电流检测信号之差小于一第二门槛值时，该处理电路降低该切换频率。在部分实施例中，该处理电路更用以于相应的开关关断时根据该电流检测信号判断该切换频率是否调整至该谐振电路的谐振频率。在部分实施例中，电源转换器，更包含：一驱动电路，电性连接于该处理电路与该原边切换电路中的该些开关；其中该处理电路根据该电流检测信号计算并输出一脉冲频率调变信号，该驱动电路根据该脉冲频率调变信号分别输出该些驱动信号至该些开关。在部分实施例中，该谐振电路包含彼此串联的一谐振电容单元、一谐振电感单元以及一励磁电感单元，其中该励磁电感单元与该原边绕组彼此并联。在部分实施例中，该些开关包含：一第一开关，该第一开关的一第一端电性连接于一输入电压源的一正极端，该第一开关的一第二端电性连接于该谐振电路的一第一端；一第二开关，该第二开关的一第一端电性连接于该谐振电路的该第一端，该第二开关的一第二端电性连接于该输入电压源的一负极端；一第三开关，该第三开关的一第一端电性连接于该输入电压源的该正极端，该第三开关的一第二端电性连接于该谐振电路的一第二端；以及一第四开关，该第四开关的一第一端电性连接于该谐振电路的该第二端，该第四开关的一第二端电性连接于该输入电压源的该负极端。在部分实施例中，该副边整流电路包含：一第一二极管，该第一二极管的一阳极端电性连接于该副边绕组的一第一端，该第一二极管的一阴极端电性连接于一输出电容的一第一端；一第二二极管，该第二二极管的一阳极端电性连接于该输出电容的一第二端，该第二二极管的一阴极端电性连接于该第一二极管的该阳极端；一第三二极管，该第三二极管的一阳极端电性连接于该副边绕组的一第二端，该第三二极管的一阴极端电性连接于该输出电容的该第一端；以及一第四二极管，该第四二极管的一阳极端电性连接于该输出电容的该第二端，该第四二极管的一阴极端电性连接于该第三二极管的该阳极端。本揭示内容的又一态样为一种电源转换器的控制方法。控制方法包含：通过一电源转换器中的一驱动电路，输出一驱动信号控制该电源转换器中一原边切换电路中相应的开关，以切换该电源转换器中一谐振电路所接收的一交流信号；通过该电源转换器中的一电流检测电路，于相应的开关关断时，检测流经该电源转换器中该谐振电路的一谐振电流，以取得一关断电流检测信号；以及通过该电源转换器中的一处理电路，根据该关断电流检测信号判断该驱动信号的一切换频率是否调整至该谐振电路的谐振频率，并选择性地调整该切换频率。在部分实施例中，调整该驱动信号的该切换频率包含：当该关断电流检测信号大于一第一门槛值时，通过该处理电路降低该切换频率；以及当该关断电流检测信号等于或小于一第二门槛值时，通过该处理电路提高该切换频率。在部分实施例中，电源转换器的控制方法更包含：于相应的开关关断前的一第一时刻，通过一电源转换器中的一电流检测电路检测流经该电源转换器中一谐振电路的一谐振电流，以取得一第一电流检测信号；于该第一时刻后，相应的开关关断前的一第二时刻，通过该电流检测电路检测流经该谐振电路的该谐振电流，以取得一第二电流检测信号；以及通过该处理电路，根据该第一电流检测信号与该第二电流检测信号选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源转换器，包含：一原边切换电路，包含多个开关，该原边切换电路用以根据一切换频率切换该些开关的启闭，以将一直流输入电压转换为一交流信号；一谐振电路，电性连接于该原边切换电路，用以接收该交流信号以提供一谐振电流；一变压器，其中该变压器的一原边绕组电性连接于该谐振电路；一副边整流电路，电性连接于该变压器的一副边绕组，用以对该副边绕组输出的一副边交流信号进行整流并输出一输出电压；以及一处理电路，用以于相应的开关关断时自一电流检测电路接收一关断电流检测信号，并根据该关断电流检测信号调整该切换频率。

【技术特征摘要】
1.一种电源转换器，包含：一原边切换电路，包含多个开关，该原边切换电路用以根据一切换频率切换该些开关的启闭，以将一直流输入电压转换为一交流信号；一谐振电路，电性连接于该原边切换电路，用以接收该交流信号以提供一谐振电流；一变压器，其中该变压器的一原边绕组电性连接于该谐振电路；一副边整流电路，电性连接于该变压器的一副边绕组，用以对该副边绕组输出的一副边交流信号进行整流并输出一输出电压；以及一处理电路，用以于相应的开关关断时自一电流检测电路接收一关断电流检测信号，并根据该关断电流检测信号调整该切换频率。2.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，当该关断电流检测信号大于一第一门槛值时，该处理电路降低该切换频率，其中当该关断电流检测信号等于或小于一第二门槛值时，该处理电路提高该切换频率。3.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，该处理电路更用以通过该电流检测电路，于相应的开关关断前检测该谐振电流的变化，并根据该谐振电流的变化调整该切换频率。4.如权利要求3所述的电源转换器，其特征在于，该处理电路于相应的开关关断前的一第一时刻自该电流检测电路接收一第一电流检测信号，于该第一时刻后的一第二时刻自该电流检测电路接收一第二电流检测信号，以根据该第一电流检测信号与该第二电流检测信号选择性地提高或降低该切换频率。5.如权利要求4所述的电源转换器，其特征在于，当该第二电流检测信号大于该第一电流检测信号，且该第二电流检测信号与该第一电流检测信号之差大于一门槛值时，该处理电路提高该切换频率。6.如权利要求4所述的电源转换器，其特征在于，当该第一电流检测信号大于该第二电流检测信号，且该第一电流检测信号与该第二电流检测信号之差小于一门槛值时，该处理电路降低该切换频率。7.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，更包含一驱动电路，该驱动电路电性连接于该处理电路与该原边切换电路中的该些开关，该处理电路根据该关断电流检测信号计算并输出一脉冲频率调变信号，该驱动电路根据该脉冲频率调变信号分别输出多个驱动信号至该些开关，以根据该切换频率切换该些开关的启闭。8.一种电源转换器，其特征在于，包含：一原边切换电路，包含多个开关，该些开关分别用以根据多个驱动信号选择性地导通或关断，以将一直流输入电压转换为一交流信号；一谐振电路，用以接收该交流信号以提供一谐振电流；一电流检测电路，用以检测该谐振电流并根据该谐振电流输出一电流检测信号；一变压器，包含：一原边绕组，用以自该谐振电路接收一原边交流信号；一副边绕组，用以相应于该原边交流信号输出一副边交流信号；一副边整流电路，用以对该副边交流信号进行整流并输出一输出电压；以及一处理电路，用以于该些切换信号之一者关断相应的该开关时，根据该电流检测信号控制该些驱动信号的一切换频率。9.如权利要求8所述的电源转换器，其特征在于，该处理电路于相应的开关关断时自该电流检测电路接收一关断电流检测信号，当该关断电流检测信号大于一第一门槛值时，该处理电路降低该切换频率，当该关断电流检测信号等于或小于一第二门槛值时，该处理电路提高该切换频率。10.如权利要求8所述的电源转换器，其特征在于，该处理电路更用以于相应的开关关断前的一第一时刻自该电流检测电路接收一第一电流检测信号，于该第一时刻后的一第二时刻自该电流检测电路接收一第二电流检测信号，以根据该第一电流检测信号与该第二电流检测信号选择性地提高或降低该切换频率。11.如权利要求10所述的电源转换器，其特征在于，当该第二电流检测信号大于该第一电流检测信号，且该第二电流检测信号与该第一电流检测信号之差大于一第一门槛值时，该处理电路提高该切换频率，当该第一电流检测信号大于该第二电流检测信号，且该第一电流检测信号与该第二电流检测信号之差小于一第二门...

【专利技术属性】
技术研发人员：張育銘，
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