【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关一种电荷控制方法，特别涉及一种双模式电荷控制方法。
技术介绍
1、传统串联式谐振电路转换器(llc converter)的主电源结构包括开关网络(switch network)、lc串联谐振槽、整流器(rectifier)，而控制结构包括反馈电压及电流检测线路(sensor)、补偿器(compensator)、脉冲产生器(pwm generator)以及开关栅极驱动线路(gate driver)。其具备有零电压切换、低电磁干扰噪声与操作频率宽广等优点。然而，补偿不易控制而造成动态响应差、低频直流电压增益低而无法抑制低频涟波，则为该电路转换器的主要缺点。
2、请参见图1所示，其为现有技术的电荷控制方法的波形示意图。图1所示的控制方法为双线电荷控制(bang-bang charge control,bbcc)控制方法。bbcc控制方法亦可称为迟滞电荷控制(hysteretic charge control)方法，其目的在于改善传统llc动态响应速度与低频直流电压增益，所使用的技术手段为：通过反馈输出电压补偿控制与输入电压之间的关系来产生两条限制线，并将产生出的两条限制线与感测的谐振电压做比较，进而控制功率开关。如图1所示的形示意图，其中上面的一条限制线(上限制线)是由输出电压补偿计算结果所产生，而下面的一条限制线(下限制线)是设计为与输入电压感测结果减去上限制线数值所产生。计算出两条限制线的位置，并且通过两限制线之间距离可以得知目前输出功率的大小，例如：两限制线互相靠近时输出功率较低(轻载)，反之两限制线
3、然而，bbcc控制方法存在的问题为：当负载较轻或是无载状态时，两条线制线会非常靠近彼此甚至交换，再加上反馈信号噪声、干扰或分压电阻的误差等情况，使得电路产生不稳定现象或是控制信号振荡的情况，此现象亦可称之为次谐波振荡。该方法虽有加入单稳态触发器以避免在两限制线交换情况下进入sr控制误区(是指sr触发器不能接受s端及r端引脚同时输入高电平的情况)，但是，如遇快速的负载变化则可能导致无法正确触发单稳态触发器，因而产生上述控制不稳定与振荡的现象。
4、图1所示的混合迟滞控制方法目的在于改善bbcc控制法在轻载或无载下的效率及稳定性，所使用的技术手段为：通过反馈输出电压补偿计算结果与其互补值来产生两条限制线，并且使用电容分压式的分压线路、两个精密电流源以及差分比较器，将产生出的两条限制线与电容分压出的谐振电压做比较，进而控制功率开关。通过两条限制线之间距离亦可得到目前负载状况。混合迟滞控制方法限制补偿器输出结果恒大于谐振电压的中心值，因此两限制线不会产生交换的结果，进而可将单稳态触发器舍弃以增加控制的稳定性。另外所增加的两个精密电流源，可提供斜率补偿以提高电路的稳定性，但加入斜率补偿电路会降低电路控制频，因而无法完全发挥电荷控制方式的优势。混合迟滞控制方法会大幅减少控制分辨率，因此不适合较大瓦数的控制。
5、综上，bbcc控制法与混合迟滞控制法皆采用电压感测的谐振电路感测方式，并且在轻载与无载下控制皆采用两(限制)线控制，并且感测电路均无须隔离。此外，bbcc控制法需要使用单稳态触发器，而混合迟滞控制法无需使用单稳态触发器。再者，以控制复杂度而言，bbcc控制法较低，而混合迟滞控制法较bbcc控制法为高。
6、为此，如何设计出一种双模式电荷控制方法，解决现有技术所存在的问题与技术瓶颈，乃为本公开专利技术人所研究的重要课题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种双模式电荷控制方法，解决现有技术的问题。
2、为实现前揭目的，本专利技术所提出的双模式电荷控制方法用以对耦接于具有谐振槽的电路的负载进行输出电压控制。该双模式电荷控制方法包括步骤：检测谐振槽的输入电压、谐振槽的谐振电流、负载的输出电流以及负载的输出电压；根据输出电流判断负载目前状态，当判断负载为轻载或无载状态时，进行单线电荷控制；在单线电荷控制中，补偿输出电压以产生上临界电压，且谐振电流通过可复位积分器运算以获得谐振电压；比较谐振电压与上临界电压以产生第一控制信号，其中当谐振电压大于或等于上临界电压时，重置可复位积分器；通过脉冲导通时间复制器产生与第一控制信号互补的第二控制信号；以及提供第一控制信号与第二控制信号分别控制谐振电路的第一功率开关与第二功率开关。
3、在一实施例中，根据输出电流判断负载目前状况，当负载为重载或一般状态时，将单线电荷控制切换为双线电荷控制。
4、在一实施例中，当谐振电压增加以至于触及到上临界电压时，重置可复位积分器，并且抓取目前第一控制信号的导通时间长度。
5、在一实施例中，重置可复位积分器是通过脉冲宽度调制产生器产生控制信号以控制可复位积分器，将感测的谐振电流的积分值归零。
6、在一实施例中，输出电压是以电压与斜率进行补偿。
7、在一实施例中，谐振电流的感测是通过隔离式比流器串接可复位积分器所实现。
8、在一实施例中，在同一周期中，第一功率开关的导通时间长度与第二功率开关的导通时间长度相同；第一功率开关的关断时间长度与第二功率开关的断关时间长度亦相同。
9、在一实施例中，其中在双线电荷控制中，还包括步骤：将感测输入电压的结果减去上述的上临界电压以产生下临界电压；比较隔离感测的谐振电压与上临界电压、下临界电压以产生第一控制信号与第二控制信号；提供第一控制信号与第二控制信号分别控制谐振电路的第一功率开关与第二功率开关。
10、在一实施例中，谐振桥臂开关控制信号与谐振槽的谐振频率的信号联集进行同步整流桥臂开关的控制。
11、在一实施例中，谐振电流通过比流器串接可复位积分器运算以获得隔离后的谐振电压。
12、在一实施例中，当谐振电压大于或等于上临界电压时，重置可复位积分器，并且记录第一控制信号的导通时间长度。
13、通过所提出的双模式电荷控制方法，基于双线电荷控制方式下，加入单线电荷控制方法(即为双模式电荷控制方法)以增加谐振电路于轻载与无载稳定度，并且依据负载状况可自由切换单限制线与双线电荷控制。
14、为了能更进一步了解本专利技术为实现预定目的所采取的技术、手段及技术效果，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，相信本专利技术的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制者。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种双模式电荷控制方法，用以对耦接于具有一谐振槽的一电路的一负载进行输出电压控制，该控制方法包括步骤：
2.如权利要求1所述的双模式电荷控制方法，其中根据该输出电流判断该负载目前状况，当该负载为重载或一般状态时，将单线电荷控制切换为双线电荷控制。
3.如权利要求1所述的双模式电荷控制方法，其中当该谐振电压增加以至于触及到该上临界电压时，重置该可复位积分器，并且抓取目前该第一控制信号的导通时间长度。
4.如权利要求3所述的双模式电荷控制方法，其中重置该可复位积分器是通过一脉冲宽度调制产生器产生一控制信号以控制该可复位积分器，将隔离感测的该谐振电流的积分值归零。
5.如权利要求1所述的双模式电荷控制方法，其中该输出电压是以电压与斜率进行补偿。
6.如权利要求1所述的双模式电荷控制方法，其中该谐振电流的感测是通过一隔离式比流器串接该可复位积分器所实现。
7.如权利要求1所述的双模式电荷控制方法，其中在同一周期中，该第一功率开关的导通时间长度与该第二功率开关的导通时间长度相同；该第一功率开关的关断时间长度与该第二
8.如权利要求2所述的双模式电荷控制方法，其中在双线电荷控制中，还包括步骤：
9.如权利要求1所述的双模式电荷控制方法，其中该第一功率开关与该第二功率开关的控制信号与该谐振槽的谐振频率的信号联集进行同步整流桥臂开关的控制。
10.如权利要求1所述的双模式电荷控制方法，其中该谐振电流通过一比流器串接该可复位积分器运算以获得隔离后的该谐振电压。
11.如权利要求1所述的双模式电荷控制方法，其中当该谐振电压大于或等于该上临界电压时，重置该可复位积分器，并且记录该第一控制信号的导通时间长度。
...【技术特征摘要】
1.一种双模式电荷控制方法，用以对耦接于具有一谐振槽的一电路的一负载进行输出电压控制，该控制方法包括步骤：
2.如权利要求1所述的双模式电荷控制方法，其中根据该输出电流判断该负载目前状况，当该负载为重载或一般状态时，将单线电荷控制切换为双线电荷控制。
3.如权利要求1所述的双模式电荷控制方法，其中当该谐振电压增加以至于触及到该上临界电压时，重置该可复位积分器，并且抓取目前该第一控制信号的导通时间长度。
4.如权利要求3所述的双模式电荷控制方法，其中重置该可复位积分器是通过一脉冲宽度调制产生器产生一控制信号以控制该可复位积分器，将隔离感测的该谐振电流的积分值归零。
5.如权利要求1所述的双模式电荷控制方法，其中该输出电压是以电压与斜率进行补偿。
6.如权利要求1所述的双模式电荷控制方法，其中该谐振电流的感测是通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭柏瑞，林建璋，林佑任，黄嘉熊，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。