谐振电源转换器的切换控制器制造技术

本发明专利技术提供一种谐振电源转换器的切换控制器，其包括：与反馈端耦接的反馈电路，其用于接收反馈信号并根据该反馈信号产生一调整信号；与最小频率设置端耦接的最小频率设置电路，其用于产生第一电流信号以决定电源转换器的最小切换频率；与最大频率设置端耦接的最大频率设置电路，其用于根据前述调整信号产生第二电流信号，以决定电源转换器的最大切换频率；以及振荡电路，其用于根据第一电流信号及第二电流信号而产生振荡信号，其中振荡信号可决定电源转换器的切换频率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种谐振式电源转换器，特别涉及一种谐振式电源转换器的 控制电路。
技术介绍
电源转换器常用于将不规则的电源转换为规则的电源。电源转换器通常 包括具有相互绝缘的初级绕组和次级绕组的一个变压器。切换装置与初级绕 组相耦接，用于控制电能从初级绕组转移至次级绕组。电源转换器工作在高 频环境下，其尺寸和重量可减小。然而，电源转换器存在切换损失、组件应力及电磁干扰(EMI)等问题。近年来，已经发展出一些可减低切换损耗的对 高频电源进行转换的电源转换器。其中，由Tamas S. Szepesi所提的美国 专利4, 535， 399"Regulated switched power circuit with resonant load" 及由Frank S. Wendt所^是的美国专利4， 631， 652"Frequency controlled resonant regulator"中均有对谐振切换技术的描述。为降低在无负载情况下的电源损耗，由John N. Park以及Robert L. Steigerwald等人所提美国专利4, 541, 041 "Full load to no-load control for a voltage fed resonant inverter，，提出 一种间歇切换方案(burst switching schemes)以对谐振电源进行控制。在各种谐振电源转换器中，变 压器的漏感或附力口磁性组件(additional magnetic components)被当作一 谐振电感，以产生用于软切换的循环电流。然而，现有技术的谐振电源转换器仍然存在很多缺点。谐振电感与谐振 电容形成一谐振电路用以使电源转换器的最大电能加载到负载上。尽管根据 负载的不同，可控制电源转换器的切换频率在谐振频率上下变化，其切换频 率的变化仍受到限制，以确保线性操作和软切换的实现。电源谐振器还存在 音频扰动衰减率较低和间歇切换噪声的缺点。本专利技术所要克服的就是这些缺 陷。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是在提供一种谐振电源转换器的整合控制器，以确定 该谐振电源转换器的切换频率的范围，从而实现该谐振电源转换器的线性操 作。本专利技术提供一种谐振电源转换器的切换控制器，包括与反馈端耦接的 反馈电路，其用于接收反馈信号并根据该反馈信号产生调整信号；与最小频 率设置端耦接的最小频率设置电路，其用于产生第一电流信号以决定电源转 换器的最小切换频率；与最大频率设置端耦接的最大频率设置电路，其用于 根据调整信号产生第二电流信号以决定电源转换器的最大切换频率；及振荡 电路，其用于根据第一电流信号及第二电流信号以产生振荡信号，其中振荡 信号可决定电源转换器的切换频率。在本专利技术的较佳实施例中，上述的切换控制器进一步包括一与前馈端耦 接的前馈电路，其用于接收一前馈信号，该前馈信号代表该电源转换器的输 入电压，且其可对该电源转换器的切换频率进行调整。在本专利技术的一个实施例中，上述的切换控制器进一步包括与软启动端耦 接的软启动电路，其用于接收软启动信号，而此软启动信号用于设置前述的 调整信号。在本专利技术的较佳实施例中，上述的切换控制器进一步包括与一个功率电 平可调整端耦接的电源管理电路，其用于接收功率级别信号以产生间歇信 号，当前述的反馈信号低于一轻载阈值时，间歇信号就会产生，而轻载阈值 则是由功率级别信号决定。此外，间歇信号用于控制电源转换器的切换信号 的开启与关闭。在本专利技术的另一个实施例中，上述的切换控制器进一步包括一个与保护 输入端耦接的监测电路，其用于产生过压信号；及一延迟时间电路，其可根 据过压信号来启始第一延迟时间。其中，当保护输入端的电压高于一过压阈 值时，过压信号就会产生；而当第一延迟时间结束，此延迟时间电路就会产 生一个保护信号以使电源转换器的切换信号禁能。本专利技术还提出一种电源转换器的切换控制电路，包括与反馈端耦接的 反馈电路，其用于接收反馈信号并根据该反馈信号产生调整信号；最小频率 设置电路，其用于产生第一信号以决定电源转换器的最小切换频率；最大频 率设置电路，其用于根据调整信号产生第二信号以决定电源转换器的最大切换频率；前馈电路，其用于接收前馈信号，该前馈信号代表电源转换器的输入电压；及振荡电路，其用于根据第一信号及第二信号产生振荡信号，其中，该振荡信号可决定电源转换器的切换频率，前馈信号用于调整振荡信号。在本专利技术的 一个实施例中，上述的切换控制电路进一步包括一 电源管理 电路，其产生用以控制电源转换器的切换信号的开启与关闭的 一 个间歇信 号。当前述反馈信号低于轻载阈值时，间歇信号就会产生。间歇信号的致能 时间是固定的，而其禁能时间则随反馈信号的变化而变化。在本专利技术的另一个实施例中，上述的切换控制电路进一步包括 一个与 保护输入端耦接的监测电路，其用于产生过压信号；及一个延迟时间电路， 其可根据过压信号启始第一延迟时间，其中，当保护输入端的电压高于过压 阈值时，过压信号就会产生；当第一延迟时间结束，延迟时间电路会产生一 个保护信号以使电源转换器的切换信号禁能。本专利技术另外提出一个电源转换器的控制电路，其包括与反馈端耦接的 反馈电路，其用于接收反馈信号并根据该反馈信号产生一调整信号；最小频 率设置电路，其用于产生第一信号以决定电源转换器的最小切换频率；最大 频率设置电路，其用于根据该调整信号产生第二信号以决定电源转换器的最 大切换频率；振荡电路，其用于根据第一信号及第二信号产生振荡信号，其 中振荡信号可决定电源转换器的切换频率；及一个电源管理电路，其用于根 据反馈信号产生间歇信号。其中，间歇信号用于控制电源转换器的切换信号 的开启与关闭。在本专利技术的一个实施例中，上述的控制电路进一步包括前馈电路，其用 于接收代表电源转换器的输入电压的一个前馈信号，此前馈信号用于调整电 源转换器的切换频率。在本专利技术的另 一个实施例中，上述的控制电路进一步包括与保护输入端 耦接的监测电路，其用于产生一个过压信号；及一个延迟时间电路，其可根 据过压信号启始第一延迟时间。其中，当保护输入端的电压高于过压阈值时， 过压信号就会产生；当第一延迟时间结束，则延迟时间电路产生保护信号以 使电源转换器的切换信号禁能。在上述电压转换器的切换控制器、切换控制电路及控制电路中，前馈信 号可对振荡信号进行调整，且间歇信号的工作周期将根据反馈信号的改变而 进行线性调整以节省电力。此外，当间歇信号的频率即将在声音频段内时，间歇信号就会被禁能，如此将可降低电源转换器的噪声。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较 佳实施例，并结合附图详细说明如下。附图说明图l是本专利技术一实施方式的谐振式电源转换器的示意图。 图2是本专利技术的切换控制器的电路图。图3是本专利技术的压控振荡器的电路方块图。 图4是本专利技术的最小电流产生电路的电路图。 图5是本专利技术的最大电流产生电路的电路图。 图6是本专利技术的振荡电路的电路图。 图7是本专利技术的保护电路的电路图。 图8是本专利技术的电源管理电路的电路图。 图9是本专利技术的电流仲裁器的电路图。 图IO是本专利技术的电源管理电路的波形图。 图11是本专利技术的控制电路的电路图。附图符号说明 10、 20:电源开关 30:电感组件 40、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐振电源转换器的切换控制器，其包括：一反馈电路，该反馈电路与一反馈端耦接以接收一反馈信号并根据该反馈信号产生一调整信号；一最小频率设置电路，与一最小频率设置端耦接并产生一第一电流信号以决定该电源转换器的一最小切换频率；　 　一最大频率设置电路，其与一最大频率设置端耦接并根据该调整信号产生一第二电流信号以决定该电源转换器的一最大切换频率；及一振荡电路，其用于根据该第一电流信号及该第二电流信号产生一振荡信号，其中，该振荡信号决定该电源转换器的 一切换频率。

【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，林乾元，石光志，王伟庭，
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]