离线式功率转换器的同步调整电路制造技术

技术编号:3376895 阅读:316 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种离线式功率转换器的同步调整电路,用以提高离线式功率转换器的电源转换效率,包括二次侧切换电路,耦接于功率转换器的输出端,依据多个振荡信号与回授信号产生同步信号与脉波信号;隔离装置从功率转换器的二次侧转移同步信号至功率转换器的一次侧;一次侧切换电路接收同步信号产生切换信号,以柔性切换变压器。脉波信号控制同步开关,整流与调整功率转换器,同步开关包括功率开关与控制电路,控制电路接收脉波信号,导通/截止功率开关,功率开关耦接于变压器与功率转换器的输出端之间。更包括返驰式开关,用于作为同步整流器,以飞轮功率转换器的电感电流,返驰式开关依据功率开关的截止状态而导通,其导通时间关联于功率开关的导通时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种功率转换器,特别指一种同步功率转换器。 背景纟支术现今, 一般离线式功率转换器大都包括电源变压器,用以在交流 线输入至功率转换器的输出端提供隔离作用(isolation),以达安 全性的目的。现今功率转换器的发展方向是朝向在变压器的一次 侧使用柔性切换技术,以及在变压器的二次侧使用同步整流器, 以让功率转换器可达到更高的转换效率。其中,全桥式准谐振零 电压切换(full-bridge quasi-resonant ZVS )的4支术揭露于如 Christopher, P. Henze等所提出的美国专利编号第4, 855,888 号rConstant frequency resonant power converter with zero voltage switching J、 Guichao C. Hua and Fred C. Lee所提出 的美国专利编号第 5,442, 540号r Soft-switching P丽 converters」,以及Yang等所提出的美国专利编号第6, 744, 649 号r Zero switching power converter operable as asymmetrical full-bridge converter」。前述现有的功率转换器的缺点在于, 功率转换器在轻载的情况下会处于较低效率,由于不足的循环功 率会导致硬式切换(hard switching)且造成低效率。现今大都通过配置同步整流器于变压器的二次侧,以降低整流器的功率损失,如Yang所提出的美国专利编号第7, 173, 835号r Control circuit associated with saturable inductor operated as synchronous rectifier forward power converter J, 其详纟田载明同步整流的 完整运作过程,然而,此技术必须设置额外装置,如饱和电感与 电流感测电阻,如此会导致增加功率消豸毛。
技术实现思路
本专利技术之目的,在于提供一种离线式功率转换器的同步调整电路, 其整合同步整流电路与调整电路,以达到较高的电源转换效率。 本专利技术之目的,在于提供一种离线式功率转换器的同步调整电路, 其不需增加额外切换功率电路(switching power stage), 即可改善功率转换器的电源转换效率,并避免额外功率消耗。 本专利技术之目的,在于提供一种离线式功率转换器的同步调整电路, 其让一次侧切换电路、二次侧同步整流器与调整电路从无载至满 载的情形下达到高效率的功率转换。本专利技术离线式功率转换器的同步调整电路,用于提高离线式功率 转换器的电源转换效率,其包括一次侧切换电路、二次侧切换电 路、同步开关与返驰式开关。二次侧切换电路耦接于功率转换器 的输出端,并依据多个振荡信号与一个回授信号而产生脉波信号 与同步信号,回授信号关联于功率转换器的输出,同步信号经由 隔离装置(isolation device),而从功率转换器的二次侧转移同步信号至功率转换器的一次侧。 一次侧切换电^各依据同步信号产 生切换信号,以切换变压器。脉波信号用于整流与调整功率转换 器。同步开关包括功率开关与控制电路,功率开关耦接于变压器 的二次侧与功率转换器的输出端之间,控制电路接收脉波信号, 用于导通/截止功率开关,脉波信号经过多个电容而从二次侧切换 电路传输至控制电路,脉波信号的极性决定功率开关的导通/截 止。返驰式开关耦接于功率开关与功率转换器的输出端,返驰式 开关依据功率开关的截止状态而导通,返驰式开关的导通时间可 调整,且关联于功率开关的导通时间。附图说明图1为本专利技术具有同步调整电路的离线式功率转换器的较佳实施 例的电路图2为本专利技术的二次侧切换电路的较佳实施例的电路图3为本专利技术的斜坡电路的较佳实施例的电路图4为本专利技术的脉波信号产生器的较佳实施例的电路图5为本专利技术的振荡电路的较佳实施例的电路图6为本专利技术的回授电路的较佳实施例的电路图7为本专利技术的实施例的切换信号的波形图8为本专利技术的实施例的切换信号与同步信号的波形图;图9为本专利技术的一次侧切换电路的较佳实施例的电路图IO为本专利技术的实施例的切换信号、截止信号与延迟时间信号的波形图11为本专利技术的最大工作周期电路的较佳实施例的电路图12为本专利技术的同步开关的较佳实施例的电路图13为本专利技术的控制电路的较佳实施例的电路图14为本专利技术的单击信号产生器的较佳实施例的电路图15为本专利技术的最大导通时间电路的较佳实施例的电路图16为本专利技术的线性估测电路的较佳实施例的电路图17为本专利技术的实施例的切换信号、同步信号、脉波信号、第一控制信号与驱动信号的波形图;以及图18为本专利技术具有同步调整电路的离线式功率转换器的另一较 佳实施例的电路图。图号i兌明5功因修正电路31二极管10变压器35切换晶体管20切换晶体管36二极管21二极管39电流感测装置25切换晶体管40一次侧切换电路26二极管45电容30切换晶体管46电容47脉波变压器230SR正反器50同步开关235比较器51第一同步开关236与门52第二同步开关250斜坡电路56二极管251反相器57电容252晶体管63电容256电流源64电容257电容67电容258比较器68电容270脉波信号产生器70返驰式开关271电;危源80电感275电容85输出电容.272反相器91电阻273晶体管92电阻276反相器93电容278与门95电阻281电流源96电容285电容100二次侧切换电路283晶体管222与门'286反相器223緩沖器288与门289或门433或门300功率开关435或门305第一晶体管436或非门310第二晶体管440SR正反器350二极管441反相器360二极管442或门410电阻443比较器411电阻445定时器412电阻450振荡电路413电阻451415偏移电压452416偏移电压453电力充源417比较器455电容418比较器461开关420与门463开关421与门471比较器425T型正反器472比较器426D型正反器473比较器427D型正反器474比较器431反相器481与非门432反相器482与非门483反相器610电5危源484反相器611反相器495与门612晶体管496与门615电容510比较器620反相器511电阻625与门513电阻650最大工作周期电路515偏移电压655最大导通时间电路520比较器660电;克源521电阻661反相器523电阻662晶体管525偏移电压665电容530比较器685与门541反相器700回授电路542反相器710运算放大器543D型正反器715准位偏移晶体管545与门720电阻546与门725电阻547与门'730电流源548或门731放电晶体管600单击信号产生器732反相器735单位增益緩沖器766晶体管736二极管770电容738比较器772晶体管739上/下数计数器773比较器740比较器774反相器741电容775D型正反器742反相器779与门743正反器860744反相器861反相器745与门862晶体管750线性估测电路865电容751电流源885与门75本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种离线式功率转换器的同步调整电路,其特征在于,其包括: 二次侧切换电路,其耦接所述功率转换器的输出端,并依据回授信号产生脉波信号与同步信号; 隔离装置,其耦接所述二次侧切换电路,用于转移该功率转换器的二次侧的该同步信号至该功率转换器的一次侧; 一次侧切换电路,其依据该同步信号产生切换信号,以切换变压器的一次侧绕组;以及 同步开关,其具有功率开关与控制电路,所述功率开关耦接于所述变压器的二次侧绕组与该功率转换器的所述输出端之间,所述控制电路接收该脉波信号,以用于导通/截止该功率开关; 其中,所述回授信号关联于所述功率转换器的输出,所述脉波信号用于整流与调整该功率转换器,所述脉波信号的极性决定所述功率开关的导通/截止。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:杨大勇
申请(专利权)人:崇贸科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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