本发明专利技术揭示了一种谐振式转换电路。谐振电路于一初级侧接收一电力并于一次级侧提供一输出电压。电流检测电路检测流经谐振电路的初级侧的一谐振电流并产生一电流检测信号。输出检测电路根据输出电压产生一反馈信号。谐振控制器产生一时脉信号并根据反馈信号调整时脉信号的一操作频率以调整谐振电路的输出电压。谐振控制器包含一谐振脱离保护单元，根据时脉信号的相位检测电流检测信号，以判断谐振电路是否进入一谐振脱离状态。谐振控制器操作于一启动模式或一正常工作模式，于谐振电路进入谐振脱离状态时，对应操作于启动模式或正常工作模式进行对应的一保护程序。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种谐振式转换电路及谐振控制器，尤其涉及一种具有谐振脱离防止功能的谐振式转换电路及谐振控制器。
技术介绍
谐振转换电路由于可以达到零电压切换(Zero Voltage Switching)或零电流切换(Zero Current Switching),故有高转换效率的优点,尤其是半桥式LLC转换电路,被越来越广泛地关注和应用。请参见图1，为半桥式LLC转换电路的增益(Gain)对工作频率(Frequency)的关系示意图，其中频率Π对应额定满载下的频率，而频率f2为谐振曲线的峰值对应的频率，同时也是划分零电压切换工作区域ZVS和零电流切换工作区域ZCS的边界。在零电压切换工作区域，增益随工作频率的升高而降低，而在零电流切换工作区域，增益随工作频率的升高而升高。半桥式LLC转换电路通常被设计工作在零电压切换区域，以降低开关损耗。如果半桥式LLC转换电路进入零电流切换工作区域，则会产生严重后果。首先，半桥式LLC转换电路失去对输出电压的控制能力，负反馈变为正反馈。其次，半桥式LLC转换电路的切换损耗变大。以往的零电流切换保护方法有采用提升工作频率的方法或采用限制最小工作频率的方法来避免LLC转换电路进入零电流切换工作区域。然而，无论哪种方法均不能保证系统无论任何情况下都不进入零电流切换工作区域，例如在系统异常或参数设计错误的时候。
技术实现思路
鉴于现有技术中，零电流切换保护方法无法确保谐振转换电路于任何情况都不进入零电流切换工作区域。本专利技术的谐振式转换电路及谐振控制器则根据操作模式的不同，于检测到谐振脱离状态时，提供不同的保护功能。如此，于不同的情况均可提供适当的保护，使得谐振式转换电路可确保不操作于零电流切换工作区域。为达上述目的，本专利技术提供了一种谐振式转换电路，包含一谐振电路、一电流检测电路、一输出检测电路以及一谐振控制器。谐振电路具有一初级侧及一次级侧，谐振电路于初级侧接收一电力并于次级侧提供一输出电压。电流检测电路耦接谐振电路的初级侧，以检测流经谐振电路的初级侧的一谐振电流并产生一电流检测信号。输出检测电路耦接谐振电路的次级侧以根据输出电压产生一反馈信号。谐振控制器产生一时脉信号并根据反馈信号调整时脉信号的一操作频率以调整谐振电路的输出电压，谐振控制器包含一谐振脱离保护单元，根据时脉信号的相位检测电流检测信号，以判断谐振电路是否进入一谐振脱离状态。其中，谐振控制器操作于一启动模式或一正常工作模式，谐振控制器于谐振电路进入谐振脱离状态时，对应操作于启动模式或正常工作模式，进行对应的一保护程序。本专利技术也提供了一种谐振控制器，用以控制一谐振电路进行电力转换，谐振控制器包含一扫频单元、一谐振脱离保护单元以及一逻辑控制单元。扫频单元产生一时脉信号，并于谐振控制器启动后执行一扫频程序，使时脉信号的一操作频率随时间降低，于扫频程序之后，根据代表谐振电路的一谐振电流的一电流检测信号，调整时脉信号的操作频率。逻辑控制单元根据时脉信号控制谐振电路进行电力转换。谐振脱离保护单元根据时脉信号的相位检测代表谐振电路的一谐振电流的一电流检测信号，以判断谐振电路是否进入一谐振脱离状态，其中，谐振脱离保护单元于谐振电路进入谐振脱离状态时，根据代表谐振控制器的操作模式的一指示信号，产生对应的一保护信号，使逻辑控制单元进行对应的一保护程序，操作模式包含一启动模式及一正常工作模式。以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质，是为了进一步说明本专利技术的申请专利范围。而有关本专利技术的其他目的与优点，将在后续的说明与图示加以阐述。附图说明图1为半桥式LLC转换电路的增益对工作频率的关系示意图。图2为于零电压切换工作区域和零电流切换工作区域切换时谐振电路的谐振电流的波形图。图3为根据本专利技术的一第一较佳实施例的谐振式转换电路的电路示意图。图4为根据本专利技术的一第二较佳实施例的谐振式转换电路的电路示意图。附图标记:现有技术:fl、f2:谐振频率ZVS:零电压切换工作区域ZCS:零电流切换工作区域本专利技术:100、200:谐振控制器102、202:下降沿触发器104、204:D 型触发器106、108、206、208:与门110:计数器112:或门114:重启保护器116,216:计数锁住保护器120,220:谐振脱离保护单元140>240:扫频单元150,250:逻辑控制单元160:输出检测电路170:电流检测电路210:计数重启保护器230:软启动单元232:软启动电路234:重启开关236:反向器tl、t2:时间点Vzvs:谐振脱离判断准位180:谐振电路Ml、M2:晶体管开关T:变压器Cr:谐振电容Lr:谐振电感Do:整流二极管Co:输出电容Vin:输入电源Vout:输出电压Cs:检测电容Rl:信号电阻Cl:信号电容FB:反馈信号S1、S2:控制信号CLK:时脉信号Ise:电流检测信号SSFP:指示信号SSFN:反指示信号D:输入端CLR:触发端Q:输出端Ar:重启保护信号Latch:锁住保护信号RE:重启信号ZVS:零电压切换工作区域ZCS:零电流切换工作区域RT:频率电阻f+:增频信号SS:软启动信号Css:软启动电容具体实施例方式请参见图2，为于零电压切换工作区域ZVS和零电流切换工作区域ZCS切换时，谐振电路的谐振电流的波形图。图2左侧为于零电压切换工作区域ZVS的谐振电流波形图，谐振电流在时间点tl进行切换前还维持在零轴之上。图2右侧为于零电流切换工作区域ZCS的谐振电流波形图，谐振电流在时间点t2进行切换前已降至零轴的上下。本专利技术以一谐振脱离判断准位Vzvs作为判断谐振电路是否进入一谐振脱离状态的依据。请参见图3，为根据本专利技术的一第一较佳实施例的谐振式转换电路的电路示意图。谐振式转换电路包含一谐振控制器100、一输出检测电路160、一电流检测电路170以及一谐振电路180。谐振电路180具有一初级侧及一次级侧，初级侧包含晶体管开关Ml、M2、一变压器T的初级侧线圈、一谐振电容Cr及一谐振电感Lr，其次级侧包含变压器T的次级侧线圈、一整流二极管Do以及一输出电容Co。谐振电路180的初级侧耦接一输入电源Vin，以接收来自输入电源Vin的一电力并经整流滤后于次级侧提供一输出电压Vout。电流检测电路包含一检测电容Cs、一信号电阻Rl以及一信号电容Cl，耦接谐振电路180的初级侧，以检测流经谐振电路180的初级侧的一谐振电流并产生一电流检测信号Ise。输出检测电路160耦接谐振电路180的次级侧以根据输出电压Vout产生一反馈信号FB。谐振控制器100根据反馈信号FB，产生控制信号S1、S2以控制谐振电路180进行电力转换，使输入电源Vin的电力并于次级侧提供输出电压Vout。谐振控制器包含一谐振脱离保护单元120、一扫频单元140以及一逻辑控制单元150。扫频单元140产生一时脉信号CLK，并根据一频率电阻RT决定进行一扫频程序时时脉信号CLK的工作频率的最大值及最小值。其中，时脉信号CLK可以为具有50%或以下固定占空比的时脉信号，或接收反馈信号FB来调整其占空比。扫频单元140于谐振控制器100启动后，执行扫频程序，使时脉信号CLK的操作频率随时间降低。扫频单元140也接收反馈信号FB，于扫频程序之后根据输出电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种谐振式转换电路，包含：一谐振电路，具有一初级侧及一次级侧，该谐振电路于该初级侧接收一电力并于该次级侧提供一输出电压；一电流检测电路，耦接该谐振电路的该初级侧，以检测流经该谐振电路的该初级侧的一谐振电流并产生一电流检测信号；一输出检测电路，耦接该谐振电路的该次级侧以根据该输出电压产生一反馈信号；以及一谐振控制器，产生一时脉信号并根据该反馈信号调整该时脉信号的一操作频率以调整该谐振电路的该输出电压，该谐振控制器包含一谐振脱离保护单元，根据该时脉信号的相位检测该电流检测信号，以判断该谐振电路是否进入一谐振脱离状态；其中，该谐振控制器操作于一启动模式或一正常工作模式，该谐振控制器于该谐振电路进入该谐振脱离状态时，对应操作于该启动模式或该正常工作模式，进行对应的一保护程序。
【技术特征摘要】
2011.11.15 TW 1001415001.一种谐振式转换电路,包含: 一谐振电路，具有一初级侧及一次级侧，该谐振电路于该初级侧接收一电力并于该次级侧提供一输出电压； 一电流检测电路，耦接该谐振电路的该初级侧，以检测流经该谐振电路的该初级侧的一谐振电流并产生一电流检测信号； 一输出检测电路，耦接该谐振电路的该次级侧以根据该输出电压产生一反馈信号；以及 一谐振控制器，产生一时脉信号并根据该反馈信号调整该时脉信号的一操作频率以调整该谐振电路的该输出电压，该谐振控制器包含一谐振脱离保护单元，根据该时脉信号的相位检测该电流检测信号，以判断该谐振电路是否进入一谐振脱离状态； 其中，该谐振控制器操作于一启动模式或一正常工作模式，该谐振控制器于该谐振电路进入该谐振脱离状态时，对应操作于该启动模式或该正常工作模式，进行对应的一保护程序。2.根据权利要求1所述的谐振式转换电路，其中该谐振控制器于操作于该正常工作模式且该谐振电路进入该谐振脱离状态时，执行由下列其中之一方案的保护程序: a.提高该时脉信号的该操作频率； b.该谐振控制器重新进入该启动模式； c.进入一锁死保护状态，以停止该谐振电路于该初级侧接收电力； d.计数执行a方案或b方案的次`数，并于该次数达一预定次数值后执行c方案；或 e.计数执行a方案或b方案的次数，并当该次数于一预定时间内达一预定次数值后执行c方案。3.根据权利要求2所述的谐振式转换电路，其中该谐振控制器于操作于该启动模式且该谐振电路进入该谐振脱离状态时，进行重新进入该启动模式。4.根据权利要求1所述的谐振式转换电路，其中该谐振控制器还包含一扫频单元，于该谐振控制器启动后，执行一扫频程序，使该时脉信号的该操作频率随时间降低。5.一种谐振控制器，用以控制一谐振电路进行电力转换...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭科，李立民，余仲哲，徐献松，
申请(专利权)人：登丰微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：台湾;71
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