本发明专利技术提供一种控制谐振式电力转换器的方法与其装置。此控制电路包括第一晶体管和第二晶体管，其用以切换变压器和谐振槽，其中谐振槽包括电容器和电感器。控制器经配置以接收与电力转换器的输出有关的反馈信号，从而产生第一切换信号和第二切换信号，以分别驱动第一晶体管和第二晶体管。二极管耦接到第一晶体管和谐振槽，用以检测第一晶体管的状态，并产生检测信号给予控制器。检测信号表明晶体管是否处于零电压切换状态。若晶体管未处于零电压切换状态，则增加晶体管的切换频率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及谐振式电カ转换器，特别是涉及ー种用于控制谐振式电カ转换器的方法与其装置。
技术介绍
为了达到高效率的运转，谐振式电カ转换器的操作频率应接近其在满载(fullload)和/或具有低输入电压时的谐振频率。然而，当切换频率降低以回应于负载的増加及/或电カ转换器的输入电压的减小时，切换频率可能会落在零电流切换(zero currentswitching, ZCS)区域(也就是，图2所示的区域3)内。如果切换频率降低且落在区域3内时，谐振式电カ转换器将会操作在非线性区域。此外，非零电压切换(non-zero voltageswitching,none-ZVS)操作会导致切换电カ装置过热，并产生噪音。因此，必须防止谐振式 电カ转换器操作在图2的区域3中。
技术实现思路
本专利技术提供一种控制谐振式电カ转换器的方法与其装置。此控制电路包括用以切换变压器与谐振槽(tank)的第一晶体管与第二晶体管。控制器经配置以接收与谐振式电カ转换器的输出有关的反馈信号，从而产生第一切換信号和第二切換信号，以分别驱动第一晶体管和第二晶体管。耦接到第一晶体管的ニ极管检测第一晶体管的状态，并根据第一晶体管的状态产生检测信号以给予所述控制器，其中，在第一切換信号启动第一晶体管之前，若此第一晶体管的体ニ极管(body diode)不导电，则增加第一晶体管与第二晶体管的切换频率。換言之，本专利技术提供一种控制谐振式电カ转换器的方法。此方法包括以下步骤接收反馈信号；根据此反馈信号以产生切換信号；根据切换信号，通过晶体管来启动变压器与谐振槽；在通过晶体管启动变压器与谐振槽之前，来产生检测信号以表明此晶体管的体ニ极管是否导电；以及，根据检测信号来改变此晶体管的切换频率，其中此晶体管是由切換信号来驱动，且反馈信号与电カ转换器的输出有夫。附图说明图I是根据本专利技术的一实施例所提出的一种谐振式电カ转换器的示意图；图2绘示谐振式电カ转换器的谐振槽的传递函数的示意图；图3是根据本专利技术的一实施例所提出控制器的方块图；图4是根据本专利技术的一实施例所提出的最小频率编程电路的意图；图5是根据本专利技术的一实施例所提出的振荡器的示意图；图6是根据本专利技术的一实施例所提出的死区时间电路的示意图；图7是根据本专利技术的一实施例所提出的脉冲产生器的示意图；图8是根据本专利技术ー个实施例所提出的振荡信号CK、脉冲信号PLS、死区时间信号Sdt、第一切換信号CKO以及第二切換信号CKl的波形图；图9是根据本专利技术的一实施例所提出的输入电路的示意图；图10是根据本专利技术的一实施例所提出的反馈输入电路的示意图；图11是根据本专利技术的一实施例所提出的检测电路的示意图；图12是根据本专利技术ー实施例所提出的振荡信号CK、信号CKa以及零电压切换检测信号ZVSD的波形图；图13是根据本专利技术的一实施例所提出的取样保持电路的示意图。具体实施例方式图I是根据本专利技术的一实施例所提出的一种谐振式电カ转换器的示意图。此谐振 式电カ转换器包括控制器100、晶体管10及20以及谐振槽。控制器100分别藉由端点CKl和CKO而耦接到晶体管10和20。控制器100经配置以接收反馈端点FB处的反馈信号VFB，用以产生切换信号CKO和CK1，以分别驱动晶体管20和10。换句话说，控制器100所产生的切換信号CKO和CKl来使晶体管20和10导通，以回应于控制器100的反馈端点FB处的反馈信号VFB。晶体管10的源极(source)和晶体管20的漏极(drain)耦接到谐振槽以便切换此谐振槽和变压器50。晶体管10的漏极接收输入VIN。Vab是指晶体管20的漏极所呈现的电压。谐振槽包括电容器30和电感器35。ニ极管25耦接到晶体管20，ニ极管25用以检测晶体管20的状态，井根据晶体管20的状态产生检测信号ZVSD以给予控制器100。详细来说，ニ极管25连接到晶体管20的漏极端，用以检测晶体管20的零电压切換(zerovoltage switching, ZVS)状态，并产生耦接到控制器100的零电压切换检测信号ZVSD。电阻器40是用来检测晶体管20的切换电流，而电阻器45上所产生的信号S1被传送到控制器100。电阻器40连接在晶体管20的源极与接地端之间，且电阻器45连接在晶体管20的源极与控制器100之间。整流器51和52连接到变压器50的次级绕组(secondary winding),用以产生电カ转换器的输出Vo。反馈电路包括电阻器61、齐纳ニ极管(zener diode)62以及光稱合器(opto-coupler)65,此反馈电路根据输出Vo而在反馈端点FB处产生反馈信号VFB。控制器100还包括Fmin端点，其耦接到电阻器71，用以决定最小切换频率；Fmx端点，其耦接到电阻器72，用以决定最大切换频率；以及SS端点，其耦接到电容器73，用来进行软启动(,soft starting)。图2绘示谐振式电カ转换器的谐振槽的传递函数的示意图。其中，如图2和图I所示，Frl(Corl)是谐振槽的谐振频率。电感Lr是谐振槽的等效电感，它通常取决于电感器35。电容Cr是谐振槽的等效电容，它取决于电容器30的电容值。电感Lm是变压器50的初级绕组(primary winding)的磁化电感。电感Lm与电感Lr、电容Cr共同决定谐振槽的另ー个谐振频率Fr2( r2)。计算谐振频率Frl和Fr2的方程式如下列方程式(I)和方程式⑵所述Frl(OOrl)=(V^)-I……(I)Fr2( ω r2)= +Lm)Cr)_x......(2)图2的“区域I”定义为高于第一谐振频率Frl的谐振式电カ转换器的操作频率。图2的“区域2”定义为高于第二谐振频率Fr2且低于第一谐振频率Frl的谐振式电カ转换器的操作频率。若谐振槽的阻抗导致此谐振槽的操作频率落在区域I和区域2内，则晶体管10和20的切换可以称为是“零电压切換(ZVS)”。“区域3”定义为低于谐振频率Fr2的谐振式电カ转换器的操作频率。若谐振槽的操作频率落在区域3内，则晶体管10和20的切換无法达到零电压切換条件。在图2中，横轴代表频率范围，纵轴代表输出Vo除以Vab再乘以η所得的数值，其也代表输出的増益值。Vab是晶体管20的漏极所呈现的电压，且η代表变压器50的匝数(turns)。在所述实例中，η为定值。图2中的不同曲线代表不同品质因数的“nVo/Vab”值，也就是所谓的“ Q”值。下面将针对图2所示的任意一条Q值曲线来进行论述。图2清楚地显示，就谐振式电カ转换器的反馈回路控制而言，当操作于区域I和区域2时，输出电压Vo会增加以回应于切换频率的减小。然而，当操作于区域3时，输出电压Vo会减小以回应于切换频率的减小。因此，应当避免谐振式电カ转换器的切换频率落在区域3内。谐振式电カ转换器的优点是，当切换频率操作在谐振频率中时，可达到最大电力传递和最高效率。因此，本专利技术容许谐振式电カ转换器的切换频率操作在接近谐振频率的频率，而不落在图2的区域3内。图3是根据本专利技术的一实施例所提出控制器的方块图。此控制器100包括最小频 率编程电路200、振荡器300、输入电路500以及死区时间(dead-time)电路400。请參照图I与图3，最小频率编程电路200藉由端点Fmin井根据电阻器71来产生电流I本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：林天麒，崔恒硕，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：
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