在以连接于功率因数校正电路的输出的大容量电容器的电压为输入的直流电压的谐振型转换器中，能够在可靠地防止谐振偏移的同时，不增加大容量电容器的容量而确保长的保持时间。控制IC(12)具备强制关断控制电路(22)，该强制关断控制电路(22)具有BO端子和IS端子，BO端子被输入将大容量电容器的电压进行分压而得到的电压，IS端子被输入将谐振电流进行分流并转换为电压而得到的谐振电流检测信号。在强制关断控制电路(22)中，在谐振电流检测信号低于用于判断谐振电流反转的阈值电压时输出强制关断信号(fto)，但使该阈值电压依赖于BO端子的电压而变化。由此，防止谐振偏移，并且能够确保长的保持时间。
Control device of resonant converter
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】谐振型转换器的控制装置
本专利技术涉及一种谐振型转换器的控制装置，特别地涉及在输入连接有作为功率因数校正电路的输出电容器的大容量电容器的电流谐振型的DC-DC转换器即谐振型转换器的控制装置。
技术介绍
由于电流谐振型的DC-DC转换器适于高效化、薄型化，所以被广泛用于液晶电视、AC-DC适配器等。该电流谐振型的DC-DC转换器中，组合使用有将由开关动作而产生的高次谐波电流抑制在某限制值以下，并改善功率因数的功率因数校正电路。功率因数校正电路从交流输入电压生成被升压的直流的中间电压，DC-DC转换器将该中间电压转换为预定的值的直流电压。在功率因数校正电路与DC-DC转换器之间设置有大容量的大容量电容器，在功率因数校正电路生成的中间电压被储存在大容量电容器中，被储存在大容量电容器的中间电压成为DC-DC转换器的输入电压。DC-DC转换器将该输入电压进行转换而提供给负载。这里，例如，如果电源插塞错误地从插座脱落等而交流输入电压不向功率因数校正电路供给，则从功率因数校正电路向大容量电容器的能量的供给停止。在此情况下，输入到DC-DC转换器的能量仅为储存在大容量电容器中的能量，因此，大容量电容器的端子间的中间电压逐渐下降。如果输入电压下降，则DC-DC转换器有时会产生谐振偏移(共振はずれ)现象，开关元件被破坏。即，在电流谐振型的DC-DC转换器中，使用将高侧的开关元件和低侧的开关元件串联连接而成的半桥电路，并通过使高侧的开关元件和低侧的开关元件交替地导通，从而驱动电流谐振电路。在电流谐振型的DC-DC转换器中，如果输入电压下降，则为了维持预定的输出电压而进行使开关的动作频率下降的控制，且开关的周期变长。于是，有时会产生开关元件的导通时间过长而在导通时间内产生谐振电流反转的谐振偏移，并在之后的开关中流通大电流这样的现象。例如，若考虑高侧的开关元件从导通切换为关断的情况，则在通常动作下进行关断时的谐振电流的朝向成为与高侧的开关元件反向并联连接的体二极管(开关元件为MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)的情况)的正向的相反方向。换言之，使开关元件在体二极管中未流通有电流的状态下关断。然而，如果开关周期变得过长而在开关元件的导通时间内谐振电流进行反转，则导致在体二极管中流通有电流。如果在体二极管中流通有电流的状态下使高侧的开关元件和低侧的开关元件的导通关断反转，则高侧的体二极管的反向恢复动作开始，并以二极管的反向恢复电流在导通了的低侧的开关元件流通的形式，在电源与地之间瞬间流通大电流(直通电流)。如果此时流通的电流超过开关元件的额定值，则有可能导致开关元件被破坏。因此，在DC-DC转换器中，进行如下控制：如果输入电压变低，则在引起谐振偏移之前停止开关动作而保护开关元件(例如，参照专利文献1、2)。根据专利文献1所记载的防谐振偏移技术，监视谐振电流，如果谐振电流超过第一阈值，则允许DC-DC转换器的强制关断，之后，如果谐振电流低于第二阈值，则执行DC-DC转换器的强制关断。由此，在谐振电流反转前可靠地防止DC-DC转换器的谐振偏移。此外，根据专利文献2，监视谐振电流和谐振电压，根据谐振电压来判定谐振电流的极性反转而允许DC-DC转换器的强制关断，之后，如果谐振电流低于预定的电流阈值，则执行DC-DC转换器的强制关断。由此，在谐振电流反转前可靠地防止DC-DC转换器的谐振偏移。在DC-DC转换器中，期望在失去了从功率因数校正电路提供的电源时能够在尽可能长的时间对负载提供直流电压。这是因为在失去了电源的情况下数据处理装置那样的负载需要在关机之前进行数据备份的被称为保持时间的时间。为了确保该保持时间，或者使得能够将大容量电容器的中间电压利用到尽可能低的电压为止，或者增加大容量电容器的容量。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4386743号公报专利文献2：日本专利第5761206号公报
技术实现思路
技术问题为了使DC-DC转换器能够将大容量电容器的中间电压利用到尽可能低的电压为止，可以将执行强制关断的谐振电流的阈值设定得低。然而，如果将执行强制关断的谐振电流的阈值设定得低，则在输入电压高时，谐振电流的电流变化率(dI/dt)变大，因此，变得难以防止谐振偏移。另一方面，如果将执行强制关断的谐振电流的阈值设定得高，则会在输入电压不下降的期间执行强制关断，因此，保持时间变短，相应地，大容量电容器的能量变得无法被有效利用。即，如果将谐振电流的阈值设定得低则难以防止谐振偏移，如果将谐振电流的阈值设定得高则难以确保保持时间。因此，虽然为了确保保持时间而增加大容量电容器的容量为好，但存在大容量电容器的部件成本变高的问题。本专利技术是鉴于这一点而完成的，其目的在于提供能够在可靠地防止谐振偏移的同时，不增加大容量电容器的容量而确保长的保持时间的谐振型转换器的控制装置。技术方案在本专利技术中，为了解决上述问题，提供一种以大容量电容器的直流电压为输入的谐振型转换器的控制装置。该谐振型转换器的控制装置具备强制关断控制电路。强制关断控制电路被输入将在谐振型转换器流通的谐振电流进行分流并转换为电压所得的谐振电流检测信号，如果该谐振电流检测信号落入第一可变阈值与小于第一可变阈值的第二可变阈值之间则输出强制关断信号。此外，强制关断控制电路能够根据将大容量电容器的直流电压进行分压而输入的输入电压来改变第一可变阈值和第二可变阈值。技术效果上述构成的谐振型转换器的控制装置具有如下优点：通过使与谐振电流检测信号进行比较的第一可变阈值和第二可变阈值的绝对值根据输入电压而可变，从而能够兼顾在实现高输入电压时的谐振偏移防止功能的同时确保低输入电压时的保持时间。本专利技术的上述及其他目的、特征和优点将通过作为本专利技术的例子而表示优选的实施方式的附图和关联的下述说明而变得清楚。附图说明图1是示出具备应用了本专利技术的控制装置的DC-DC转换器的开关电源装置的构成例的电路图。图2是示出本专利技术的实施方式的谐振型转换器的控制装置的构成例的功能框图。图3是示出强制关断控制电路的构成例的电路图。图4是示出强制关断控制电路的阈值电压计算部的输入输出关系的图。图5是强制关断信号的生成时序图。图6是示出开关导通关断控制电路的构成例的电路图。图7是基于FB端子电压的关断时的时序图。图8是强制关断时的时序图。图9是示出电平转换电路的构成例的电路图。符号说明1：功率因数校正电路2：DC-DC转换器10：交流电源11n：输出端子11p：输出端子12：控制IC21：开关导通关断控制电路22：强制关断控制电路23：高侧驱动电路24：低侧驱动电路25：启动电路26：稳压器31：阈值电压计算部3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种谐振型转换器的控制装置，其特征在于，所述谐振型转换器以大容量电容器的直流电压为输入，/n所述谐振型转换器的控制装置具备强制关断控制电路，所述强制关断控制电路被输入将在所述谐振型转换器流通的谐振电流进行分流并转换为电压而得的谐振电流检测信号，如果所述谐振电流检测信号落入第一可变阈值与小于所述第一可变阈值的第二可变阈值之间，则输出强制关断信号，并且能够根据将所述大容量电容器的直流电压进行分压而输入的输入电压来改变所述第一可变阈值和所述第二可变阈值。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180323 JP 2018-0558951.一种谐振型转换器的控制装置，其特征在于，所述谐振型转换器以大容量电容器的直流电压为输入，
所述谐振型转换器的控制装置具备强制关断控制电路，所述强制关断控制电路被输入将在所述谐振型转换器流通的谐振电流进行分流并转换为电压而得的谐振电流检测信号，如果所述谐振电流检测信号落入第一可变阈值与小于所述第一可变阈值的第二可变阈值之间，则输出强制关断信号，并且能够根据将所述大容量电容器的直流电压进行分压而输入的输入电压来改变所述第一可变阈值和所述第二可变阈值。
2.根据权利要求1所述的谐振型转换器的控制装置，其特征在于，
所述强制关断控制电路在所述输入电压的预定的变化范围内，在所述输入电压为规定的电压以上时将所述第一可变阈值和所述第二可变阈值分别设定为与第一谐振电流值和符合与所述第一谐振电流值相反的第二谐振电流值相当的阈值，并随着所述输入电压变得低于规定的电压而将所述第一可变阈值和所述第二可变阈值分别设定为与绝对值比所述第一谐振电流值小的电流值和绝对值比所述第二谐振电流值小的电流值相当的阈值。
3.根据权利要求2所述的谐振型转换器的控制装置，其特征在于，
所述强制关断控制电路将所述第一可变阈值和所述第二可变阈值的绝对值的可变的范围设为所述谐振型转换器能够维持预定的动作的范围。
4.根据权利要求2所述的谐振型转换器的控制装置，其特征在于，
所述强制关断控制电路被输入检测所述谐振型转换器的谐振电压而得的谐振电压检测信号，并且如果在所述谐振电压检测信号减小时所述谐振电压检测信号超过第一固定阈值则将所述强制关断信号的输出设为有效，或者如果在所述谐振电压检测信号上升时所述谐振电压检测信号超过第二固定阈值则将所述强制关断信号的输出设为有效。
5.根据权利要求4所述的谐振型转换器的控...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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