控制电路及应用其的谐振变换器制造技术

本申请公开了一种谐振变换器通过对谐振电流进行采样，以产生表征输入电荷的电荷反馈信号，并根据电荷反馈信号以及两路输出的反馈信号生成开关控制信号，以通过改变开关电路中晶体管的关断时刻实现晶体管导通时间的调节。该控制方法等效于在两路输出的闭环控制基础上都增加了一级电荷内环，但是整个控制环路简化为近似一阶系统，从而可以控制到更高的带宽，具有更优异的动态响应性能，由于控制简单，成本很少，因此更易于实现。因此更易于实现。因此更易于实现。

【技术实现步骤摘要】
控制电路及应用其的谐振变换器


[0001]本专利技术涉及电力电子技术，具体涉及功率变换技术，更具体地，涉及一种控制电路和应用其的谐振变换器。

技术介绍

[0002]谐振变换器相较于传统的开关变换器具有低开关损耗，高转换效率以及高功率密度等优势。在常规的多输出谐振变换器中，通过直接控制半桥中开关管的导通时间来调节多路输出信号，等效于是频率控制，而频率控制由于带宽有限谐振变换器的动态响应较差，影响系统性能。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种控制电路和应用其的谐振变换器，以解决现有的方案动态响应较差的问题。
[0004]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种控制电路，用于控制，所述谐振变换器至少包括两路输出信号，其特征在于，所述控制电路包括：
[0005]电荷反馈电路，用于获取表征流经谐振电路的谐振电流的电荷反馈信号；
[0006]开关控制信号产生电路，根据所述电荷反馈信号，以及表征第一输出信号误差信息的第一反馈信号和表征第二输出信号误差信息的第二反馈信号，生成用于控制所述谐振变换器的开关控制信号。
[0007]优选地，所述谐振变换器包括开关电路，其用于产生周期性方波电压以驱动所述谐振电路，当所述开关电路中的第一开关单元导通时，变压器初级侧的能量通过第一次级绕组传输到第一输出端；当所述开关电路中的第二开关单元导通时，所述变压器初级侧的能量通过第二次级绕组传输到第二输出端，其中，所述第一输出端输出所述第一输出信号，所述第二输出端输出所述第二输出信号。
[0008]优选地，所述开关控制信号产生电路基于所述电荷反馈信号以及所述第一反馈信号，决定所述第二开关单元的关断时刻；且基于所述电荷反馈信号以及所述第二反馈信号，决定所述第一开关单元的关断时刻。
[0009]优选地，所述电荷反馈信号的直流分量与一偏置电压相等。
[0010]优选地，所述开关控制信号产生电路在所述电荷反馈信号上升至所述偏置电压与所述第二反馈信号的和时，生成无效状态的第一控制信号以使得所述第一开关单元关断，此时所述开关电路产生的周期性方波电压由相应于输入电压的高电压切换到相应于参考地的低电压。
[0011]优选地，所述开关控制信号产生电路在所述电荷反馈信号下降至所述偏置电压与所述第一反馈信号的差值时，生成无效状态的第二控制信号以使得所述第二开关单元关断，此时所述开关电路产生的周期性方波电压由相应于参考地的低电压切换至相应于输入电压的高电压。
[0012]优选地，所述第一开关单元与所述第二开关单元的导通时间互不重合，且两者之间具有死区时间。
[0013]优选地，所述电荷反馈电路基于对所述谐振电路中的谐振电容进行分压后获得所述电荷反馈信号的交流分量，将所述交流分量抬升偏置电压后，获得所述电荷反馈信号。
[0014]优选地，所述电荷反馈电路并联连接在所述谐振电容的两端，其由串联连接的第一分压电容和第二分压电容构成，在所述第一分压电容和第二分压电容的公共节点生成表征所述电荷反馈信号的交流分量的分压电压。
[0015]优选地，所述电荷反馈电路通过产生与所述谐振电流呈相同趋势变化的积分电流，然后利用一电容器根据所述积分电流进行充放电以产生所述电荷反馈信号的交流分量，将所述交流分量抬升偏置电压后，获得所述电荷反馈信号。
[0016]优选地，所述电荷反馈电路在每个所述死区时间内，使得所述电荷反馈信号被箝位至偏置电压。
[0017]优选地，所述电荷反馈电路基于对所述谐振电路中的谐振电容进行分压，且将分压电压在所述第一开关单元的关断时刻以及所述第二开关单元的关断时刻箝位至偏置电压，以获得直流分量与所述偏置电压相等的电荷反馈信号。
[0018]优选地，所述开关电路包括至少一个半桥。
[0019]优选地，所述偏置电压的取值被配置为避免使得所述控制电路的参数出现负值。
[0020]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种谐振变换器，包括：上述的任一项控制电路，还包括：
[0021]开关电路，包括至少一个半桥；
[0022]变压器，包括初级绕组和两个次级绕组；
[0023]谐振电容，与所述初级绕组串联连接以构成谐振电路。
[0024]与现有技术相对，本专利技术中谐振变换器本专利技术的谐振变换器通过对谐振电流进行采样，以产生表征输入电荷的电荷反馈信号，并根据电荷反馈信号以及两路输出的反馈信号生成开关控制信号，以通过改变开关电路中晶体管的关断时刻实现晶体管导通时间的调节。该控制方法等效于在两路输出的闭环控制基础上都增加了一级电荷内环，但是整个控制环路简化为近似一阶系统，从而可以控制到更高的带宽，具有更优异的动态响应性能，由于控制简单，成本很少，因此更易于实现。
附图说明
[0025]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0026]图1是本专利技术第一实施例的带有控制电路的谐振变换器的电路图；
[0027]图2是本专利技术第二实施例的带有控制电路的谐振变换器的电路图；
[0028]图3是本专利技术的谐振变换器的一个工作波形图；
[0029]图4是本专利技术的谐振变换器的另一个工作波形图；
[0030]图5是本专利技术第三实施例的带有控制电路的谐振变换器的电路图。
具体实施方式
[0031]以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
[0032]此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
[0033]同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
[0034]除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
[0035]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0036]图1是本专利技术第一实施例的带有控制电路10的谐振变换器的电路图。如图1所示，本实施例的谐振变换器包括开关电路14，开关电路14包括至少一个半桥，该半桥包括位于输入电压Vin和参考地GND之间的至少第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制电路，用于控制，所述谐振变换器至少包括两路输出信号，其特征在于，所述控制电路包括：电荷反馈电路，用于获取表征流经谐振电路的谐振电流的电荷反馈信号；开关控制信号产生电路，根据所述电荷反馈信号，以及表征第一输出信号误差信息的第一反馈信号和表征第二输出信号误差信息的第二反馈信号，生成用于控制所述谐振变换器的开关控制信号。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述谐振变换器包括开关电路，其用于产生周期性方波电压以驱动所述谐振电路，当所述开关电路中的第一开关单元导通时，变压器初级侧的能量通过第一次级绕组传输到第一输出端；当所述开关电路中的第二开关单元导通时，所述变压器初级侧的能量通过第二次级绕组传输到第二输出端，其中，所述第一输出端输出所述第一输出信号，所述第二输出端输出所述第二输出信号。3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述开关控制信号产生电路基于所述电荷反馈信号以及所述第一反馈信号，决定所述第二开关单元的关断时刻；且基于所述电荷反馈信号以及所述第二反馈信号，决定所述第一开关单元的关断时刻。4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述电荷反馈信号的直流分量与一偏置电压相等。5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述开关控制信号产生电路在所述电荷反馈信号上升至所述偏置电压与所述第二反馈信号的和时，生成无效状态的第一控制信号以使得所述第一开关单元关断，此时所述开关电路产生的周期性方波电压由相应于输入电压的高电压切换到相应于参考地的低电压。6.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述开关控制信号产生电路在所述电荷反馈信号下降至所述偏置电压与所述第一反馈信号的差值时，生成无效状态的第二控制信号以使得所述第二开关单元关断，此时所述开关电路产生的周期性方波电压由相应于参考地的低电压切换至相应于输入电压的高电压。...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建，章夏荷，黄秋凯，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：