谐振式功率转换器的切换电路制造技术

本发明专利技术提供一种谐振式功率转换器的切换电路，用于在谐振式功率转换器的初级侧调节输出电压与最大输出电流。此切换电路包括一对切换装置及一控制器。控制器耦接一变压器，以对变压器的电压信号进行取样，并产生多个切换信号来控制切换装置。上述多个切换信号的切换频率根据输出电压的减少而增加。上述多个切换信号的切换频率的增加减少了传送至谐振式功率转换器的输出端的功率，而调节了输出电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功率转换器，特别是涉及一种切换电路，适用于初级侧调节的谐振式功率转换器。
技术介绍
近来，大多的现有技术是着重于反驰式切换技术的研发，例如美国专利 编 号 7， 362， 592，， Switching Control Circuit for Primary-side Controlled PowerCo読rters，， 以及美国专利编号7， 352， 595 "Primary-side Controlled SwitchingRegulator，，。 在谐振式切换功率转换器中，其固有的柔性切换特性在减少电磁干扰 (Electro-magnetic Interference,EMI)上大有帮助。然而，在传统技术中，仍需要次级侧 回授电路来提供谐振式功率转换器的输出电压的相关信息。次级侧回授电路的组件数量支 配着谐振式功率转换器的主要成本并且与转换效率息息相关。 因此，需要提供一种初级侧调节的谐振式功率转换器，其具有较低成本与及较高 的功率转换效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种切换电路，用于一谐振式功率转换器。此切换电路包括一对切换装置及一控制器。控制器产生多个切换信号来控制上述多个切换装置以切换变压器。在上述多个切换信号的导通时间的期间内，变压器的电压信号被取样以产生电压回授信号与电流控制信号。电压回授信号与电流控制信号控制上述多个切换信号的切换频率。 控制器包括一取样电路、一均衡电路、以及一振荡器。取样电路耦接变压器，其藉由对来自变压器的辅助线圈的电压信号进行取样，以产生电压回授信号。均衡电路耦接取样电路，其根据电压回授信号来产生电流控制信号。振荡器产生振荡信号。此振荡信号根据电压回授信号与电流控制信号来产生，以决定上述多个切换信号的切换频率。 取样电路包括一延迟电路，用以在一延迟时间之后根据上述多个切换信号之一的致能而产生取样信号，以对电压信号进行取样。延迟时间与上述多个切换信号的切换频率相关联。 本专利技术的一 目的是减少谐振式功率转换器的电磁干扰。 本专利技术的另一 目的是降低谐振式功率转换器的成本。 本专利技术的又一 目的是提高谐振式功率转换器的功率转换效率。附图说明 图1示出了根据本专利技术实施例的谐振式功率转换器； 图2示出了根据本专利技术实施例的控制器； 图3绘根据本专利技术实施例的控制器中的取样电路；图4A示出了根据本专利技术实施例的取样电路中的第一延迟电路； 图4B示出了根据本专利技术实施例的取样电路中的第二延迟电路； 图5示出了根据本专利技术实施例的控制器中的均衡电路； 图6示出了根据本专利技术实施例的控制器中的电压转电流转换器； 图7示出了根据本专利技术实施例的控制器中的振荡器；以及图8示出了根据本专利技术实施例，切换信号的切换频率与谐振式功率转换器的增益 S示意图。附图符号说明 图1 :10、20 切换装置； 40 电容器； 60、65 整流器； 100 控制器；1。 输出电流； ^ 辅助线圈； N^ 第一次级侧线圈 &2 第二次级侧线圈 OUTH、OUTL 驱动；端 V^ 输入电压； VS 感测端；图2:110 误差放大器；120、 125 运算放大器127 电流源；141U42 与门； 150 取样电路(S/H); 200 均衡电路(EQ); 250 电压转电流转换器(V-I)30 变压器；51、52 电阻器；70 电容器；D"A 切换信号； Lm、 Lr 电感器；Np 初级侧线圈；电压信号；-输出电压:129 电阻器；135 触发器 145、 146 缓冲器；^频率控制电流IF(M加电流源127的电流；PLS1供应电压; V工 电流控制信号；vKEF参考信号；图3151 反相器;156 第一延迟电路 161U65 开关; S工 第一取样信号；图4A :vHVM-电流信号； 振荡信号； -电压回授信号; 频率控制信号 j文大信号；157 第二延迟电路； 163U67 电容器; S2 第二取样信号； 172、 182、 186 反相器 175、185 电容器； 181 电流源；OUT 输出端；图4B :171 电流源173、 183 晶体管； 179、 189 与门；IN 输入端；173、183 晶体管； 179、 189 与门；IN 输入端；172、 182、 186 反相器; 175、185 电容器； 181 电流源；OUT 输出端；图5:210 运算放大器；215、216、218、219 电阻器;图6 :251 运算放大器；252 电阻器；253、256、257、258、259 ' 晶体管263、264、267、268、269 ' 晶体管260 电流源；工253、工259、工263 电^1L ;I,) 电流源260的电流;图7:310、311、312、314、315 ' 晶体管；320 电容器；325、326 开关;351、352 比较器；353、354 与非门356 反相器；Vu 上临界值;VL 下临界值;1312 放电电流；1315 充电电流。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并结 合附图详细说明如下。 图1示出了根据本专利技术实施例的谐振式功率转换器。谐振式功率转换器包括切换 电路、电阻器51与52、整流器60与65、电容器40与70、以及变压器30，变压器30包括初 级侧线圈Np、辅助线圈Np第一次级侧线圈NS1、以及第二次级侧线圈NS2。切换电路包括控制 器100以及一对切换装置10与20。在此实施例中，切换装置10及20为晶体管，其串联于 输入电压VIN与接地参考点之间。控制器100具有一对驱动端0UTH及0UTL，分别产生切换 信号DH及A来控制切换装置10及20。电容器40、电感器Lr，以及变压器30的初级侧线圈 NP串联于接地参考点与切换装置10及20的共接点之间。另一电感器Lm与变压器30的初 级侧线圈Np并联。电阻器51及52串联以形成分压器。分压器与变压器30的辅助线圈NA 并联。在电阻器51及52的共接点上产生电压信号Vs，其中，电阻器51及52的共接点耦接控制器100的感测端VS。电压信号Vs是由跨于变压器30的辅助线圈NA上的电压衰减而得。此外，电压信号Vs与谐振式功率转换器的输出电压V。相关联。第一次级侧线圈NS1的第一端耦接整流器60的阳极。第一次级侧线圈NS1的第二端耦接第二次级侧线圈NS2的第一端。第二次级侧线圈NS2的第二端耦接整流器65的阳极。电容器70耦接于整流器60的阴极与第一次级侧线圈NS1的第二端之间，以产生输出电压V。。整流器65的阴极耦接整流器60的阴极。控制器IOO控制切换装置10及20以切换变压器30，用来调节谐振式功率转换器的输出电流I。的最大值以及输出电压V。。电感器Lr及Lm耦接电容器40以形成谐振槽。 图2示出了根据本专利技术实施例的控制器100。控制器IOO包括取样电路(S/H)150、均衡电路(EQ)200、误差放大器110、缓冲电路、电压转电流转换器(V-I)250、振荡器(OSC) 300、以及驱动电路。取样电路150耦接变压器30的辅助线圈NA，以在切换信号DH的导通时间的期间中对电压信号、取样来产生电压回授信号VH。误差放大器IIO放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切换电路，用于一谐振式功率转换器，包括：　　　　一对切换装置，受控于一对切换信号以切换一变压器；以及　　　　一控制器，耦接该变压器，用以产生所述切换信号以控制所述切换装置，其中，所述切换信号调节该谐振式功率转换器的一输出电压与一最大输出电流；　　　　其中，在所述切换信号的导通时间的期间内，该变压器的一电压信号被取样以产生一电压回授信号以及一电流控制信号；以及　　　　其中，该电压回授信号与该电流控制信号控制所述切换信号的切换频率。

【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，
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[]