电源转换电路及电源转换电路控制方法技术

本发明专利技术提供一种电源转换电路及电源转换电路控制方法。电源转换电路包含切换电路、谐振电路、变压器、整流电路以及控制器。谐振电路电性连接于切换电路。变压器包含初级绕组以及次级绕组。初级绕组电性连接于谐振电路。整流电路电性连接于变压器的次级绕组。控制器电性耦接切换电路及整流电路，用以根据第一控制信号的工作频率选择性地将频率调制信号与脉冲宽度调制信号其中之一者输出作为第二控制信号，以控制切换电路。

Power conversion circuit and control method of power conversion circuit

The invention provides a power conversion circuit and a power conversion circuit control method. Power conversion circuit includes switching circuit, resonance circuit, transformer, rectifier circuit and controller. The resonance circuit is electrically connected to the switching circuit. The transformer consists of primary winding and secondary winding. The primary winding is electrically connected to the resonant circuit. The rectifier circuit is electrically connected to the secondary winding of the transformer. The controller is electrically coupled with a switching circuit and a rectifying circuit to selectively output one of the frequency modulation signals and the pulse width modulation signals as a second control signal according to the working frequency of the first control signal, so as to control the switching circuit.

【技术实现步骤摘要】
电源转换电路及电源转换电路控制方法
本公开内容涉及一种电路及一种控制方法，尤其涉及一种电源转换电路及电源转换电路的控制方法。
技术介绍
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，被广泛应用于各种应用当中。当负载较轻时，由于LLC谐振转换电路中的寄生电容(parasiticcapacitance)影响，导致在高频处的直流增益曲线失真，使LLC谐振转换器的输出电压不稳定且转换效率降低。
技术实现思路
本公开内容的一实施方式为关于一种电源转换电路，包含切换电路、谐振电路、变压器、整流电路以及控制器。谐振电路电性连接于切换电路。变压器包含初级绕组以及次级绕组。初级绕组电性连接于谐振电路。整流电路电性连接于变压器的次级绕组。控制器电性耦接切换电路及整流电路，用以根据第一控制信号的工作频率选择性地将频率调制信号与脉冲宽度调制信号其中之一者输出作为第二控制信号，以控制切换电路。本公开内容的另一实施方式为关于一种电源转换电路控制方法，包含：由控制器根据第一控制信号的工作频率选择性地将频率调制信号与脉冲宽度调制信号其中之一者输出作为第二控制信号；由切换电路根据第二控制信号将直流输入电压转换为切换信号。附图说明图1为根据本公开内容的部分实施例示出一种电源转换电路的示意图；图2为根据本公开内容的部分实施例示出一种操作模式切换的示意图；图3A、3B为根据本公开内容的部分实施例示出一种控制器的功能方块图；图4为根据本公开内容的其他部分实施例示出一种控制器的细部功能方块图；图5为根据本公开内容的其他部分实施例示出一种用以调整频率的特性曲线的示意图；图6为根据本公开内容的部分实施例示出一种电源转换电路控制方法的流程图；图7为根据本公开内容的其他部分实施例示出一种电源转换电路控制方法的流程图。附图标记说明：100…电源转换电路110…切换电路120…谐振电路130…变压器140…整流电路150、150A、150B…控制器160…隔离驱动器Vin…直流输入电压S1、S2…开关C1…谐振电容单元L1…谐振电感单元L2…励磁电感单元Np…初级绕组Ns1、Ns2…次级绕组D1、D2…二极管Co…输出电容Vo…输出电压Io…输出电流Sig1…切换信号CS1、CS2…控制信号DS1、DS2…驱动信号F…工作频率Fth…设定频率Vref…参考电压f*…频率命令f’…频率补偿值sample…取样Gi(z)…电流比例增益Gv(z)…电压比例增益ΔI…输出电流的变化Δf’…频率补偿值的变化fth…变化阈值Gdown(z)、Gup(z)…电流增益600、700…电源转换电路控制方法S620、S641、S642、S660、S680、S710、S720、S731、S732、S733、S740、S751、S752…操作具体实施方式下文例举实施例并配合附图作详细说明，以更好地理解本专利技术的实施方式，但所提供的实施例并非用以限制本公开所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由组件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本公开所涵盖的范围。此外，根据业界的标准及常用做法，附图仅以辅助说明为目的，并未依照原尺寸作图，实际上各种特征的尺寸可任意地增加或减少以便于说明。下述说明中相同组件将以相同的符号标示来进行说明以便于理解。在全篇说明书与权利要求书所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此公开的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本公开的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本公开的描述上额外的引导。此外，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指“包含但不限于”。此外，本文中所使用的“及/或”，包含相关列举项目中一或多个项目的任意一个以及其所有组合。在本文中，当一组件被称为“连接”或“耦接”时，可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”亦可用以表示二或多个组件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用“第一”、“第二”、…等用语描述不同组件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的组件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位，亦非用以限定本专利技术。请参考图1。图1为根据本案部分实施例所示出的电源转换电路100的示意图。如图1所示，在部分实施例中，电源转换电路100包含切换电路110、谐振电路120、变压器130、整流电路140、输出电容Co以及控制器150，其中变压器130包含初级绕组Np以及次级绕组Ns1、Ns2。在其他部分实施例中，电源转换电路100更包含隔离驱动器(isolateddriver)160。在结构上，切换电路110的输入端电性耦接至直流电压源，用以接收直流输入电压Vin。切换电路110的输出端电性耦接于谐振电路120的输入端，用以输出直流输入电压Vin经切换电路110转换后的切换信号Sig1至谐振电路120。谐振电路120的输出端电性耦接于变压器130的初级侧。整流电路140的输入端电性耦接于变压器130的次级侧。整流电路140的输出端电性耦接于输出电容Co，以提供直流输出电压Vo至后级电路。控制器150的输入端电性耦接于输出电容Co，以检测输出电压Vo及输出电流Io。控制器150的输出端电性耦接于隔离驱动器160，以输出第二控制信号CS2至隔离驱动器160。隔离驱动器160的输出端电性耦接于切换电路110，以根据第二控制信号CS2输出驱动信号DS1、DS2至切换电路110。如此一来，控制器150便可通过第二控制信号CS2通过隔离驱动器160控制由切换电路110、谐振电路120、变压器130、整流电路140形成的LLC谐振转换电路架构。具体而言，在部分实施例中，控制器150可位于初级侧，在其他部分实施例中，控制器150可位于次级侧。举例来说，控制器150可由各种处理电路、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、复杂型可编程逻辑组件(ComplexProgrammableLogicDevice，CPLD)、现场可程序化门阵列(Field-programmablegatearray，FPGA)等各种方式实现。在部分实施例中变压器130的初级侧包含一组初级绕组Np。变压器130的次级侧包含两组次级绕组Ns1、Ns2，其中次级绕组Ns2的起始端电性耦接于次级绕组Ns1的结束端，并一同电性耦接于输出电容Co的负极端。举例来说，在部分实施例中，变压器130可为次级侧带中心抽头式的变压器，以将变压器130的次级侧分为彼此耦接的次级绕组N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源转换电路，包含：/n一切换电路；/n一谐振电路，电性连接于该切换电路；/n一变压器，包含：/n一初级绕组，电性连接于该谐振电路；以及/n一次级绕组；/n一整流电路，电性连接于该变压器的该次级绕组；以及/n一控制器，电性耦接该切换电路及该整流电路，用以根据一第一控制信号的一工作频率选择性将一频率调制信号与一脉冲宽度调制信号其中之一者输出作为一第二控制信号，以控制该切换电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种电源转换电路，包含：
一切换电路；
一谐振电路，电性连接于该切换电路；
一变压器，包含：
一初级绕组，电性连接于该谐振电路；以及
一次级绕组；
一整流电路，电性连接于该变压器的该次级绕组；以及
一控制器，电性耦接该切换电路及该整流电路，用以根据一第一控制信号的一工作频率选择性将一频率调制信号与一脉冲宽度调制信号其中之一者输出作为一第二控制信号，以控制该切换电路。


2.如权利要求1所述的电源转换电路，其中当该工作频率小于一设定频率时，该控制器用以控制该第二控制信号的一切换频率，当该工作频率大于该设定频率时，该控制器用以控制该第二控制信号的一占空比。


3.如权利要求1所述的电源转换电路，其中该控制器更用以检测该整流电路的一输出电压，并根据该输出电压与一参考电压的差值取得一频率命令，以根据该频率命令输出该第一控制信号。


4.如权利要求3所述的电源转换电路，其中该控制器更用以检测该整流电路的一输出电流，并根据该输出电流以一频率补偿值调整该频率命令。


5.如权利要求4所述的电源转换电路，其中该控制器更用以根据该输出电流的变化判断负载以调整一电流增益值，并根据该电流增益值调整该频率补偿值。


6.如权利要求4所述的电源转换电路，其中当该控制器判断负载为一抽载时，根据一第一电流增益值调整该频率补偿值，当该控制器判断负载为一泄载时，根据一第二电流增益值调整该频率补偿值，其中该第二电流增益值大于该第一电流增益值。


7.如权利要求4所述的电源转换电路，其中当输出电流变化大于零时，该控制器根据该频率补偿值降低该频率命令。


8.如权利要求4所述的电源转换电路，其中当输出电流变化小于零时，该控制器更用以判断该频率补偿值的变化是否大于一变化阈值，并于该频率补偿值的变化大于该变化阈值时，设定该频率补偿值为零。


9.如权利要求4所述的电源转换电路，其中当输出电流变化小于零时，该控制器更用以判断该频率补偿值的变化是否大于一变化阈值，并于该频率补偿值的变化小于或等于该变化阈值时，根据该工作频率基于一特性曲线决定该频率补偿值。


10.如权利要求1所述的电源转换电路，其中更包含：
一隔离驱动器，电性耦接于该控制器与该切换电路之间，用以反馈驱动该切换电路。


11.一种电源转换电路控制方法，包含：
由一控制器根据一第一控制信号的一工作频率选择性地将一频率调制信号与一脉冲宽度调制信号其中之一者输出作为一第二控制信号；...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶永盛，许文龙，
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;TW