专利名称：谐振型转换系统以及过电流保护方法
技术领域：
本发明涉及电源转换系统，且特别涉及一种具有过电流保护能力的谐振型转换系统以及过电流保护方法。
背景技术：
DC/DC变换器的发展趋势如同大部分的电源产品一样，朝着高效率(High efficiency)，高功率密度(High power density)，高可靠性(High reliability)和低成本 (low cost)的方向发展。DC/DC变换器中，谐振型变换器(例如LLC变换器)由于能够在宽输入电压范围内保持高效率优势，故近年来越来越多的应用使用谐振型变换器。然而，在实际应用中，谐振型变换器的过电流保护(Over-CurrentProtection ；简称0CP)是一个比较关键的问题。在超载(over-loaded)或者是短路(short-circuit) 时，谐振型变换器的谐振电流会很大，如果不加以限制和保护，谐振型变换器就会因过大的电流而损坏失效。图1为谐振型变换器的示意图。在启动时，谐振型变换器二次侧的输出电容CL会折算到一次侧，相当于输出电容CL与变压器的激磁电感Lm并联。由于谐振型变换器启动时，输出电容CL上电压尚未建立，即其正负两端的电位相等，故输出电容CL可视为一导线。因此，谐振型变换器在等效上具有一高频输入电压载入在其谐振槽(resonant circuit)的两端，使得谐振电流冲击很高，所输出电流冲击(灌进输出电容CL的电流冲击)也很高。过电流保护电路可以在超载时或者是短路时对谐振型变换器实现快速保护， 同时也能限制启动时的电流冲击。为了解决上述问题，现有技术中采用各种方法来进行限流，然而这些限流的方法都有的缺陷和不足。一种现有技术是藉由提高谐振型变换器的开关频率，用以对谐振型变换器进行过电流保护。在此方法是将开关频率提高至远远高于谐振型变换器的谐振频率，以便增加谐振槽电路的阻抗来实现限流。这种方法简单易行，但存在以下缺点，例如由于过电流保护时谐振槽(电路)的开关频率远远高于正常工作的频率，故开关损耗将大大的增加，散热要求也将提高。第二种现有技术是使用变频加脉波宽度调变(PWM)的方法来对谐振型变换器进行过电流保护。在此方法中，首先增加谐振槽(电路)的开关频率，当频率增加到一定程度时，PWM电路开始工作，用以减小施加在谐振槽上电压，进而实现限流。然而，这种方法控制较为复杂，在限流模式下零电压开关(ZVS)会丢失，开关损耗也会增加，驱动电路要求很高，同时亦需要快速保护。第三种现有技术为采用二极管将谐振电容电压钳位(clamp)在输入电压，以便实现限流。图2为采用二极管钳位技术的全桥型谐振变换器。然而，该方法由于钳位元电压 (clamping voltage)为直流的输入电压Vin，因此谐振电容Cr上的最大电压也就只能是输入电压Vin，并且谐振电压会随着输入电压Vin变化而改变。这使得谐振电路设计受到一定的限制，谐振电路工作范围也受到影响。
发明内容
本发明揭示一种谐振型转换系统，包括一谐振型转换器，用以接收输入电压，产生一输出电压；一降压转换器，用以提供谐振型转换的输入电压，并且控制输入电压进行过电流保护。本发明揭示另一种谐振型转换系统，包括一谐振型转换器；一降压转换器，用以提供一直流电压，作为谐振型转换器的输入电压，使得谐振型转换器产生一输出电压；一第一控制器，用以于判断出谐振型转换器发生过电流时，用以致使降压转换器降低谐振型转换器所接收之输入电压，以便进行过电流保护。本发明亦提供一种过电流保护方法，包括侦测相应于一谐振型转换器的一输出电流的信号，并产生一第一侦测结果；根据第一侦测结果，判断谐振型转换器是否发生过电流；以及于谐振型转换器发生过电流时，致使一降压转换器降低谐振型转换器的一输入电压，以便进行过电流保护。本发明亦提供一种过电流保护方法，包括于谐振型转换系统启动时，将降压转换器的占空比由最小值逐渐加大，使得谐振型转换器的输入电压是以渐进式的方式慢慢加大。
本发明能够以实施例伴随附图而被理解，附图亦为实施例的一部分。所属技术领域的技术人员能知悉本发明权利要求应被宽广地认定以涵括本发明的实施例及其变型，其中图1为谐振型变换器的示意图。图2为采用二极管钳位技术的全桥型谐振变换器。图3为本发明的谐振型转换系统的一实施例。图4为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。图5为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。图6为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。图7为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。图8为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。图9为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。图10为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。图11为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。图12A为本发明实施例中谐振型转换系统在过电流时的一波形图，其中此过电流是肇因于谐振型转换器超载或短路。图12B为本发明实施例中谐振型转换系统在过电流时的另一波形图。图13A为本发明实施例中谐振型转换系统在启动时的一波形图。图13B为本发明实施例中谐振型转换系统在启动时的另一波形图。主要元件符号说明100A 1001 谐振型转换系统；110 降压转换器；120U20A 120N 谐振型转换器；130、130A、130B 侦测装置；
140、140A、140B 控制器；SWl SW7 开关元件；Ll 电感；CL:输出电容；Cr 谐振电容；Tl 变压器；V2 电压；Si、S2、S2A、S2B 控制信号；Io2:第二预定电流值；VPl 第一预定电压值；I。输出电流；tQ、t1:时间。
具体实施例方式本发明提供一种具有过电流保护能力的谐振型转换系统。在本发明的实施例可在谐振型转换系统超载、短路或启动时，有效地对谐振型转换器的谐振电流或输出电流进行限流，以达到过电流保护的目的，并同时克服了前述的相关缺陷。图3为本发明的谐振型转换系统的一实施例。如图所示，谐振型转换系统100A包括一降压转换器(buck converter) 110以及一谐振型转换器(resonantconverter) 120。举例而言，谐振型转换系统100A用以接收一输入电压Vl，提供一输出电压VOUT至一负载RD。 再者，谐振型转换系统100A是可实现成一 DC/DC变换器，但不限定于此。降压转换器110用以将输入电压Vl调整成电压V2，以便作为谐振型转换器120的输入电压。在此实施例中， 输入电压VI、电压V2与输出电压VOUT皆可为直流电压，但不限定于此。在某些实施例中， 提供电压V2至谐振型转换器120的降压转换器110亦可由其它用以提供一直流电压产生器所取代。举例而言，直流电压产生器可为一降压转换器(buck converter)与升降压转换器(buck-boost converter)中的一者。谐振型转换器120用以根据降压转换器110所输出的电压V2，产生输出电压 V0UT，并提供至负载RD。举例而言，谐振型转换器120包括一方波产生器、一谐振电路、 一输出整流电路以及一控制单元，但不限定于此。方波产生器用以提供一方波电压至谐振电路，并且方波产生器可为半桥式转换器、全桥式转换器、推挽式转换器，或为其它型式的转换器。方波产生器是用以接收输入电压VI，并根据控制单元所产生的控制信号，将输入电压Vl转换成一方波电压，并将方波电压提供至谐振电路。谐振电路是可由谐振元件(例如电感与电容)所构成，用以根据来自方波产生器的方波电压进行谐振，而输出整流电路则根据谐振电路的谐振产生输出电压V0UT。举例而言，输出整流电路是可为二极管整流电路或同步整流电路，但不限定于此。在一实施例中，谐振型转换器120可为非调节型的(non-regulated)，意即其为开回路(open-loop)控制，并且其输出随着其输入变化。在某些实施例中，谐振型转换器120亦可为调节型的(regulated)，意即其为闭回路 (close-loop)控制，并且其输出随着一参考信号变化。在此实施例中，降压转换器110是用以控制(限制)谐振型转换器120的输入电
RD 负载； Dl 二极管； Cl 电容； Lm:激磁电感； Lr 谐振电感； Vin, Vl 输入电压； VOUT 输出电压； Iol 第一预定电流值； Io3:第三预定电流值； VP2:第二预定电压值； d 占空比；压，以便进行过电流保护。举例而言，降压转换器110是在谐振型转换系统100A启动时被置为软启动，以便进行过电流保护。仔细而言，在谐振型转换系统100A启动时，降压转换器110的占空比是由最小值逐渐加大，以便达到软启动。此时，降压转换器110的输出电压 (意即谐振型转换器120的输入电压)是以渐进式的方式慢慢加大，以限制启动时的电流冲击，以便达到过电流保护的目的。图4为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。如图所示，谐振型转换系统100B 是与图3中所示的谐振型转换系统100A相似，其差异在于降压转换器110是用以提供电压 V2至多个谐振型转换器120A 120N，而非单一个谐振型转换器120。同样地，在谐振型转换系统100B启动时，降压转换器110的占空比是由最小值逐渐加大，以便达到软启动。因此，降压转换器110的输出电压(意即谐振型转换器120的输入电压)是以渐进式的方式慢慢加大，以便限制电流冲击，藉以达到过电流保护的目的。图5为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。如图所示，谐振型转换系统100C 是与图3中所示的谐振型转换系统100A相似，其差异在于谐振型转换系统100C还会侦测与谐振型转换器120的输出电流相应的信号之外，并将所侦测的结果提供至控制器140，以便在谐振型转换器120产生过电流时(即超载、短路或启动时)，控制器140致使降压转换器110降低其输出功率或输出电压，使得谐振型转换器120的输入电压受到限制，从而实现过电流保护功能。侦测装置130耦接谐振型转换器120，用以侦测一个相应于(或反映)谐振型转换器120的输出电流的信号，并将所侦测的结果提供至控制器140，以便在谐振型转换器120 产生过电流时(即超载、短路或启动时)，控制器140藉由控制信号致使降压转换器110降低其输出功率或输出电压(即电压V2)，使得谐振型转换器120的输入电压(即电压V2)受到限制，从而实现过电流保护功能。值得注意的是在谐振型转换器120正常操作时，降压转换器110的输出电压(即电压V2)不小于其输入电压VI，例如电压V2等于输入电压VI。相反地，当谐振型转换器120异常操作时，降压转换器110的输出电压(即电压V2)则会由于控制器的控制，而小于其输入电压Vl。在一实施例中，谐振型转换器120中用以反映输出电流的信号，即为谐振型转换器120的输出电流本身，意即侦测装置130是直接侦测谐振型转换器120的输出电流，并将所侦测的结果提供至控制器140。在其它实施例中，谐振型转换器120中用以反映输出电流的信号亦可为谐振电容上的电压(亦称为谐振电容电压)、高频变压器中的电流(例如激磁电感电流或谐振电流)中的一者或多者，但不限定于此。值得注意的是在谐振型转换器120 正常动作时(即未发生过电流时)，降压转换器110的开关元件SWl是操作在常开的状态 (意即一直导通)。在此实施例中，只有在谐振型转换器120发生过电流时，降压转换器110 的开关元件SWl才会进入切换状态，根据控制器140的控制，降低降压转换器110的输出电压。然而，在某些实施例中，降压转换器110的开关元件SWl亦可在系统启动时，进入自动切换状态，用以控制降压转换器110的输出电压(意即谐振型转换器120的输入电压)以渐进式的方式慢慢加大，以限制启动时的电流冲击，以便达到过电流保护的目的。在一实施例中，降压转换器110亦可为半调节型的(semi-regulated)，意即其为闭回路(close-loop) 控制，但只有在谐振型转换器120异常操作时才动作，其他时刻降压转换器110中的开关元件为常通状态。在某些实施例中，降压转换器110亦可为调节型的(regulated)，意即其为闭回路(close-loop)控制。当谐振型转换器120正常操作时，降压转换器110的输出随着一参考信号(也可为可变参考信号)变化，并且当谐振型转换器120异常操作时，降压转换器110则进行限流动作。此外，在某些实施例中，谐振型转换器120亦可为半调节型的。举例而言，当输出电压VOUT低于一第一参考值、谐振型转换器120的输出电流高于一第二参考值、谐振电容电压高于一第三参考值、激磁电感电流高于一第四参考值或谐振电流高于一第五参考值时，控制器140则会判断出谐振型转换系统发生超载或短路或谐振型转换系统正在启动。因此，控制器140会降低降压转换器110的开关元件的占空比，以便降低降压转换器110的输出功率或输出电压(即电压V2)。如此一来，谐振型转换器120 的输入电压(即电压^)就受到限制，而达到过电流保护功能。除此之外，控制器140亦可提高谐振型转换器120中开关元件的切换频率，进行限流动作，以便达到更好的限流效果。图6为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。如图所示，谐振型转换系统100D 是与图5中所示的谐振型转换系统100C相似，其差异在于侦测与谐振型转换器120的输出电流相应的信号之外，亦侦测谐振型转换器120的输出电压V0UT，并将所侦测的结果提供至控制器140，以便在谐振型转换器120产生过电流时(即超载、短路或启动时)，控制器140致使降压转换器110降低其输出功率或输出电压，使得谐振型转换器120的输入电压受到限制，从而实现过电流保护功能。在此实施例中，谐振型转换器120亦可为调节型的 (regulated)。在一实施例中，侦测装置130亦可分成两个单元，分别用以侦测与谐振型转换器120的输出电流相应的信号以及谐振型转换器120的输出电压V0UT。举例而言，当对应于谐振型转换器120的输出电流的信号高于一参考值及/或谐振型转换器120的输出电压VOUT低于另一参值时，控制器140则会判断出谐振型转换系统发生超载或短路或谐振型转换系统正在启动。因此，控制器140会降低降压转换器110的开关元件的占空比，以便降压转换器110的输出功率或输出电压(即电压V2)。如此一来，谐振型转换器120的输入电压(即电压V2)就受到限制，而达到过电流保护功能。为了简化说明，与图3相同的部份在此不再累述。图7为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。如图所示，谐振型转换系统100E 是与图6中所示的谐振型转换系统100D相似，其差异在于控制器140根据所提供的侦测的结果，分别控制降压转换器110与谐振型转换器120进行限流动作。在此实施例中，侦测装置130亦可分成两个单元，分别用以侦测与谐振型转换器120的输出电流相应的信号以及谐振型转换器120的输出电压V0UT。在此实施例中，谐振型转换器120亦可为调节型的 (regulated)，并且控制器140不仅提供控制信号给降压转换器110，亦会提供控制信号给谐振型转换器120。举例而言，当与谐振型转换器120的输出电流相应的信号高于一参考值和/或谐振型转换器120的输出电压VOUT低于另一参值时，控制器140则会判断出谐振型转换系统发生超载或短路或谐振型转换系统正在启动。因此，控制器140会降低降压转换器110的开关元件的占空比，以便降压转换器110的输出功率或输出电压(即电压V2)，达到过电流保护功能。除此之外，控制器140亦可提高谐振型转换器120中开关元件的切换频率，进行限流动作，以便达到更好的限流效果。为了简化说明，与图5和图6相同的部份于此不再累述。图8为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。如图所示，降压转换器110包括开关元件SW1、二极管D1、电感Ll与电容Cl，其中开关元件SWl的占空比是由控制器140输出的控制信号Sl所控制，以便将输入电压Vl调整成电压V2，作为谐振型转换器120的输入电压。谐振型转换器120是为LLC谐振型转换器，并包括开关元件SW2 SW5、谐振电感 Lr、谐振电容Cr、激磁电感Lm、变压器Tl、输出电容CL。值得注意的是在谐振型转换器120 正常动作时(即未发生过电流时)，降压转换器110的开关元件SWl是操作在基本常开的状态(意即基本一直导通)。举例而言，开关元件SW2与开关元件SW3构成方波产生器，谐振电感Lr、谐振电容 Cr与激磁电感Lm构成谐振电路，而开关元件SW4与开关元件SW5构成输出整流电路，但不限定于此。开关元件SW2与开关元件SW3用以根据控制器140所产生的控制信号S2，将输入电压V2转换成方波电压，并将方波电压提供至谐振电路(即谐振电感Lr、谐振电容Cr、 激磁电感Lm与变压器Tl)。谐振电路系根据开关元件SW2与开关元件SW3所产生的方波电压进行谐振，以便将能量藉由变压器Tl传送至二次侧，而开关元件SW4与开关元件SW5耦接于变压器Tl的二次侧，用以将能量由变压器Tl的二次侧传送至负载RD(即提供输出电压VOUT至负载RD)。控制器140则控制降压转换器110的开关元件SWl以及谐振型转换器120中的开关元件SW2与开关元件SW3。在谐振型转换系统100F启动时，控制器140会藉由控制信号Si，将降压转换器110的占空比是由最小值逐渐加大，使得降压转换器110的输出电压 V2(意即谐振型转换器120的输入电压)是以渐进式的方式慢慢加大。因此，可避免启动时过高的电流冲击，并达到过电流保护的目的。在某些实施例中，谐振型转换器120亦可为可调整型的或半调整型的。图9为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。如图所示，谐振型转换系统100G 是与图8中所示的谐振型转换系统100F相似，其差异在于还包括了侦测装置130A与侦测装置130B。侦测装置130A用以侦测谐振型转换器120的输出电压V0UT，并将其侦测结果提供至控制器140，而侦测装置130B用以侦测谐振型转换器120中与输出电流相对应的信号(例如谐振电容Cr上的电压(亦称为谐振电容电压)、高频变压器中的电流(例如激磁电感电流或谐振电流)中的一者或多者，并将其侦测结果提供至控制器140。控制器140则根据侦测装置130A与侦测装置130B所提供的侦测结果，控制降压转换器110的开关元件 Sffl以及谐振型转换器120中的开关元件SW2与开关元件SW3。在此实施例中，当输出电压VOUT低于一参考值和/或谐振型转换器120的输出电流所相对应的信号高于另一参考值时，控制器140则会判断出谐振型转换系统发生超载或短路或谐振型转换系统正在启动。举例而言，当输出电压VOUT低于一第一参考值、谐振型转换器120的输出电流高于一第二参考值、谐振电容电压高于一第三参考值、激磁电感电流高于一第四参考值或谐振电流高于一第五参考值时，控制器140则会判断出谐振型转换系统发生超载或短路或谐振型转换系统正在启动。因此，控制器140会藉由控制信号Si，降低降压转换器110的开关元件SWl的占空比，以便降压转换器110的输出功率或输出电压 (即电压V2)。如此一来，谐振型转换器120的输入电压(即电压V2)就受到限制，而达到过电流保护功能。要注意的是，侦测装置130A所侦测的谐振型转换器120的输出电压VOUT 主要用以控制谐振型转换器120的输出。在某些实施例中，控制器140在降低降压转换器 110的开关元件SWl的占空比时，亦会藉由控制信号S2提高谐振型转换器120中开关元件 SW2与开关元件SW3的开关频率，进行限流动作，以达到更好的限流效果。
图10为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。如图所示，谐振型转换系统100H 是与图9中所示的谐振型转换系统100G相似，其差异在于使用两个控制器140A与控制器 140B，用以根据侦测装置130A与侦测装置130B的侦测结果，分别控制谐振型转换器120 与降低降压转换器110，以便在谐振型转换器120产生过电流时(即超载、短路或启动时) 进行过电流保护。举例而言，控制器140A主要是根据侦测装置130A所侦测到的输出电压 V0UT，控制谐振型转换器120的输出，但亦可在在谐振型转换器120产生过电流时藉由控制信号S2提高谐振型转换器120中开关元件SW2与开关元件SW3的开关频率，进行限流动作。 再者，控制器140B则在谐振型转换器120产生过电流时，藉由控制信号Sl降低降压转换器 110的开关元件SWl的占空比，以便进行过电流保护。为了简化说明，与图9相同的部份于此不再累述。图11为本发明的谐振型转换系统的另一实施例。如图所示，谐振型转换系统1001 是与图9中所示的谐振型转换系统100G相似，其差异在于谐振型转换器120还包括开关元件SW6与开关元件SW7，意即于谐振型转换器120为一全桥式谐振型转换器，而非半桥式谐振型转换器。举例而言，控制器140则在谐振型转换器120产生过电流时，藉由控制信号Sl 降低降压转换器110的开关元件SWl的占空比，以便进行过电流保护。除此之外，控制器 140亦可在谐振型转换器120产生过电流时，藉由控制信号S2提高谐振型转换器120中开关元件SW2、开关元件SW3、开关元件SW6与开关元件SW7的开关频率，进行限流动作。为了简化说明，与图9相同的部份于此不再累述。在某些实施例中，控制器140亦可由图10中所示的控制器140A与控制器140B所取代。图12A为本发明实施例中谐振型转换系统在过电流时的一波形图，其中此过电流是肇因于谐振型转换器120超载或短路。如图所示，输出电流Io为谐振型转换器120的输出电流，而占空比d为降压转换器110的开关元件SWl的占空比(duty cycle)。在时间t0 至时间tl内，谐振型转换器120正常工作，故其输出电流Io不会高于一第一预定电流值 Iol (例如额定电流值(ratedcurrent))，降压转换器110的开关元件SWl的占空比操作于最大状态dl。举例而言，此时降压转换器110的开关元件SWl是操作于常通状态，使得谐振型转换系统的工作效率较高。在时间tl至时间t2内，谐振型转换器120的输出电流Io增加，但降压转换器110的开关元件SWl的占空比保持不变。在时间t2时，谐振型转换器120 的输出电流Io到达一第二预定电流值Io2。此时，控制器会判断出谐振型转换器120发生过电流，故使得降压转换器110的开关元件SWl的占空比开始减小。如图所示，降压转换器 110的开关元件SWl的占空比会在时间t2至时间t3(很短的时间)内降到极低的值d2，使得降压转换器110的输出电压减小至较低的值(意即将谐振型转换器120的输入电压减小至较低的值)，以便有效地对谐振型转换器120的输出电压VOUT进行限流。换言之，在此实施例中，谐振型转换器120的输出电流Io基本上可被限制在第二预定电流值Io2。图12B 为本发明实施例中谐振型转换系统在过电流时的另一波形图。在此实施例中，谐振型转换器120的输出电流Io到达一第二预定电流值Io2时，控制器会判断出谐振型转换器120发生过电流。因此，控制器会使得降压转换器110的开关元件SWl的占空比从dl开始减小， 但谐振型转换器120的输出电流Io不会限制在第二预定电流值Io2，仍会稍微增加。最后， 谐振型转换器120的输出电流Io会被限制在高于第二预定电流值Io2的一第三预定电流值Io3，但不会再随着时间增加。此时，控制器会使得降压转换器110的开关元件SWl的占空比减小到d2。图13A为本发明实施例中谐振型转换系统在启动时的一波形图，其中输出电压 VOUT为谐振型转换器120的输出电压，电压V2为降压转换器110的输出电压。如图所示， 在时间tl时，谐振型转换器120与降压转换器110基本上同时启动。在时间t2时，谐振型转换器120的输出电压VOUT到达一第一预定电压值VPl (即谐振型转换器120的额定输出电压(rated outputvoltage))，并且降压转换器110的输出电压接着在时间t3到达一第二预定电压值VP2(即降压转换器110的额定输出电压)。图1 为本发明实施例中谐振型转换系统在启动时的另一波形图。如图所示，在时间tl时，谐振型转换器120与降压转换器110基本上同时启动。在时间t2时，降压转换器110的输出电压先到达第二预定电压值 VP2，而谐振型转换器120的输出电压VOUT接着在时间t3才到达第一预定电压值VP1。本发明亦提供一种过电流保护方法，用以在谐振型转换系统超载、短路或启动时， 有效地对谐振型转换器的谐振电流或输出电流进行限流，以达到过电流保护。此过电流保护方法包括于启动时将降压转换器110被置为软启动，以便进行过电流保护。举例而言，在系统启动时，将降压转换器110的占空比由最小值逐渐加大，以便达到软启动。此时，降压转换器110的输出电压(意即谐振型转换器120的输入电压)是以渐进式的方式慢慢加大， 以避免过高的电流冲击，并达到过电流保护的目的。此过电流保护方法亦可包括侦测相应于一谐振型转换器的一输出电流的信号，并产生一第一侦测结果；根据第一侦测结果，判断谐振型转换器是否发生过电流；以及于谐振型转换器发生过电流时，致使一降压转换器降低上述谐振型转换器的一输入电压，以便进行过电流保护。在本发明的实施例中，相应于谐振型转换器的输出电流的信号可为谐振型转换器中的输出电流、一谐振电容电压、一激磁电感电流与一谐振电流的一者或多者，但不限定于此。再者，此过电流保护方法亦可侦测谐振型转换器的输出电压，并输出第二侦测结果，以便根据第一、第二侦测结果，判断述谐振型转换器是否发生过电流。举例而言，控制器是在谐振型转换器的输出电压低于一第一参考值及/或对应于谐振型转换器的输出电流的信号高于一第二参考值时，判断出谐振型转换器发生过电流。 当谐振型转换器发生过电流时，控制器系藉由缩减降压转换器中的开关元件的占空比，以便降压转换器的输出功率或输出电压。如此一来，谐振型转换器的输入电压(即电压V2) 就受到限制，而达到过电流保护功能。除此之外，谐振型转换器发生过电流时，控制器亦可提高谐振型转换器中开关元件的切换频率，进行限流动作，以便达到更好的限流效果。在某些实施例中，控制器是在谐振型转换器的输出电流达到一第一预定电流时，判断出谐振型转换器发生过电流，故藉由缩减降压转换器中的开关元件的占空比及/或亦可提高谐振型转换器中开关元件的切换频率，将谐振型转换器的输出电流是限制在第一预定电流。在某些实施例中，控制器是在谐振型转换器的输出电流达到一第一预定电流时，判断出谐振型转换器发生过电流，故藉由缩减降压转换器中的开关元件的占空比及/或亦可提高谐振型转换器中开关元件的切换频率，将谐振型转换器的输出电流是限制在高于第一预定电流的一第二预定电流。虽然本发明以较佳实施例揭示如上，但并非用以限制本发明。此外，所属技术领域的技术人员能知悉本发明权利要求应被宽广地认定以涵括本发明所有实施例及其变型。
权利要求
1.一种谐振型转换系统，包括一谐振型转换器，用以接收一输入电压，产生一输出电压；以及一降压转换器，用以提供所述输入电压，并且控制所述输入电压进行过电流保护。
2.根据权利要求1所述的谐振型转换系统，其中所述谐振型转换系统启动时，所述降压转换器的占空比是由一最小值逐渐加大，以使得所述谐振型转换器的所述输入电压是以渐进式的方式慢慢加大，以进行过电流保护。
3.根据权利要求1所述的谐振型转换系统，其中所述降压转换器还用以在所述谐振转换器发生过电时，降低所述谐振型转换器所接收的所述输入电压，以便进行过电流保护。
4.根据权利要求3所述的谐振型转换系统，还包括一第一控制器用以再所述谐振转换器发生过电时，缩减所述降压转换器中的开关元件的占空比，以便降低所述谐振型转换器所接收的所述输入电压。
5.根据权利要求4所述的谐振型转换系统，还包括至少一侦测器，用以侦测相应于所述谐振型转换器的一输出电流的信号，并输出一第一侦测结果至所述第一控制器，使得所述第一控制器根据所述第一侦测结果，判断所述谐振型转换器是否发生过电流。
6.根据权利要求5所述的谐振型转换系统，其中所述相应于所述谐振型转换器的所述输出电流的信号是为所述谐振型转换器中的所述输出电流、一谐振电容电压、一激磁电感电流与一谐振电流的一者或多者。
7.根据权利要求6所述的谐振型转换系统，其中所述第一控制器是在所述相应于谐振型转换器的所述输出电流的信号高于一参考值时判断出所述谐振型转换器发生过电流。
8.根据权利要求5所述的谐振型转换系统，其中所述至少一侦测器，还用以侦测所述谐振型转换器的所述输出电压，并输出一第二侦测结果至所述第一控制器，使得所述第一控制器根据所述第一、第二侦测结果，判断所述谐振型转换器是否发生过电流。
9.根据权利要求8所述的谐振型转换系统，其中所述第一控制器是在所述谐振型转换器的所述输出电压低于一第一参考值和/或所述相应于谐振型转换器的所述输出电流的信号高于一第二参考值时，判断出所述谐振型转换器发生过电流。
10.根据权利要求4所述的谐振型转换系统，其中所述第一控制器还在所述谐振型转换器发生过电流时，提高所述谐振型转换器中的开关元件的切换频率，以便进行过电流保护。
11.根据权利要求1的所述的谐振型转换系统，其中所述谐振型转换器为调节型的转换器或非调节型的转换器或半调节型转换器，并且所述降压转换器为半调节型的转换器或调节型的转换器。
12.根据权利要求4所述的谐振型转换系统，其中所述第一控制器是在所述谐振型转换器的输出电流达到一第一预定电流时，判断出所述谐振型转换器发生过电流，并将所述谐振型转换器的输出电流限制在所述第一预定电流或高于所述第一预定电流的一第二预定电流。
13.一种谐振型转换系统，包括一谐振型转换器；一降压转换器，用以提供一直流电压，作为所述谐振型转换器的输入电压，使得所述谐振型转换器产生一输出电压；以及一第一控制器，用以在判断出所述谐振型转换器发生过电流时，用以致使所述降压转换器降低所述谐振型转换器所接收的所述输入电压，以便进行过电流保护。
14.根据权利要求13所述的谐振型转换系统，其中所述第一控制器在所述谐振型转换器发生过电流时，缩减所述降压转换器中的开关元件的占空比，以便降低所述谐振型转换器所接收的所述输入电压。
15.根据权利要求14所述的谐振型转换系统，还包括一第二控制器，用以根据所述谐振型转换器的所述输出电压，调整所述谐振型转换器中的开关元件的切换频率；一第一侦测器，用以侦测相应于所述谐振型转换器的一输出电流的信号，并输出一第一侦测结果至所述第一控制器，使得所述第一控制器根据所述第一侦测结果，判断所述谐振型转换器是否发生过电流；以及一第二侦测器，用以侦测所述谐振型转换器的所述输出电压，并输出一第二侦测结果至所述第二控制器，使得所述第二控制器根据所述第二侦测结果，调整所述谐振型转换器中的开关元件的切换频率。
16.一种过电流保护方法，包括侦测相应于一谐振型转换器的一输出电流的信号，并产生一第一侦测结果；根据所述第一侦测结果，判断所述谐振型转换器是否发生过电流；以及在所述谐振型转换器发生过电流时，致使一降压转换器降低所述谐振型转换器的一输入电压，以便进行过电流保护。
17.根据权利要求16所述的过电流保护方法，其中在所述谐振型转换器发生过电流时是藉由缩减所述降压转换器中的开关元件的占空比，以降低所述谐振型转换器的输入电压。
18.根据权利要求17所述的过电流保护方法，还包括在所述谐振型转换器发生过电流时，提高所述谐振型转换器中的开关元件的切换频率，以便进行过电流保护。
19.根据权利要求16所述的过电流保护方法，还包括侦测所述谐振型转换器的一输出电压，并输出一第二侦测结果，其中所述谐振型转换器是否发生过电流是根据所述第一、第二侦测结果加以判断，当在所述谐振型转换器的所述输出电压低于一第一参考值和/或所述对应于谐振型转换器的所述输出电流的信号高于一第二参考值时，则表示所述谐振型转换器发生过电流。
20.根据权利要求16所述的过电流保护方法，其中当所述谐振型转换器的输出电流达到一第一预定电流时，则表示所述谐振型转换器发生过电流，并且所述谐振型转换器之输出电流是限制在所述第一预定电流或高于所述第一预定电流的一第二预定电流。
21.一种过电流保护方法，包括在一谐振型转换系统启动时，将一降压转换器的占空比由一最小值逐渐加大，使得一谐振型转换器的一输入电压是以渐进式的方式慢慢加大。
22.根据权利要求21所述的过电流保护方法，还包括侦测相应于所述谐振型转换器的一输出电流的信号，并产生一第一侦测结果；根据所述第一侦测结果，判断所述谐振型转换器是否发生过电流；以及在所述谐振型转换器发生过电流时，致使所述降压转换器降低所述谐振型转换器的所述输入电压，以便进行过电流保护。
全文摘要
本发明提供了一种谐振型转换系统以及过电流保护方法，该谐振型转换系统包括一谐振型转换器，用以接收输入电压，产生一输出电压；一降压转换器，用以提供谐振型转换的输入电压，并且控制所述输入电压进行过电流保护。
文档编号H02M3/335GK102263508SQ201010187409
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者孙娇俊, 尹国栋, 章进法, 蔡磊 申请人:台达电子工业股份有限公司