专利名称：一种谐振变换器控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及谐振变换器的控制，尤其涉及谐振变换器轻载或空载工作模式时的控制。
背景技术：
变换器轻空载损耗主要有开关损耗与其他损耗组成。开关损耗包括开关管导通损耗、开关管开通关断损耗。其他损耗则包括启动电阻损耗、控制环节损耗、变压器和电感损耗、电容器损耗、芯片损耗等。对于变换器而言，轻载或空载时开关频率会急剧升高，故要降低轻载时的损耗关键是要降低开关频率。公知技术中使用间歇模式降低开关频率。图1为一已知技术。Lr、Cr、Lm三个元件串联构成一谐振电路，并与开关管Spl、 Sp2共同构成一串联谐振LLC半桥变换器。其接受输入电压Vin及产生一输出电压Vout。 且更包括一变压器、一整流电路、一输出电容Co、一负载RL、一开关管控制电路。其中变压器包括一一次侧绕组和两个二次侧绕组，整流电路包括同步整流开关&1、&2，开关管控制电路控制开关管Spl、Sp2开通或关断以驱动谐振电路工作。图2为该已知的LLC串联谐振变换器在轻载时的主要工作波形。其中VSpl、VSp2分别是开关管Spl、Sp2的驱动信号， Iload为负载电流，Vout为输出电压。Tl时刻负载进入轻载状态，开关管控制电路以间歇模式控制开关管，TO-Tl是工作时间，T2-T3是间歇时间，也即T2-T3时刻关断开关管，由电容Co向负载RL提供能量，T时刻，输出电压Vout下降到一第二设定值时，开关管控制电路控制开关管工作。但是这种不用外部的空载控制器控制的空载损耗一般可以实现低于0. 5W的空载损耗要求，如果要做到更低的功耗，比如低于IOOmW的空载损耗难度就很大。因而现有技术中存在进一步降低谐振变换器轻载或空载损耗的需要。
发明内容签于上述的发明背景，现有技术中存在进一步降低轻载或空载损耗的需求。本发明提供一种谐振变换器控制装置，旨在进一步降低谐振变换器的轻载或空载损耗。基于以上发明目的，本发明提供了以下技术方案一种谐振变换器控制装置，包括一变压器；一组开关管，与所述变压器相连并驱动所述变压器；一输出电路，与所述变压器的副边连接，将电压输出给负载；开关管控制电路，控制所述开关管开通和关断；一谐振变换器控制电路，用来控制开关管控制电路的供电电源。上述谐振变换器控制电路，包括一检测电路、一控制单元，其连接方式为上述检测电路输出一电压信号给上述控制单元，上述控制单元发出开通或者关断驱动开关管控制器供电电源信号。上述控制单元还接受上述输出电路的输出电压。上述开关管控制电路其供电电源VCC通过一可控开关与所述开关管控制电路连接。上述检测电路包括一辅助绕组、一第一二极管、一第二二极管、一可控开关管、一电容以及一电阻，其连接方式为所述辅助绕组的第一端口与所述第一二极管的阳极连接， 连接处与所述可控开关管的控制端连接，所述第一二极管和所述第二二极管顺向串联，连接处与所述可控开关管的第一端口连接，所述可控开关管的第三端口与辅助绕组的第二端口连接，所述电容的第一端口与所述第二二极管的阴极相连，所述电容的第二端口与辅助绕组的第二端口连接，所述电阻与所述电容并联，所述电容的第一端口与所述控制单元相连，所述电容的第二端口与地相连。上述辅助绕组和所述变压器的副边耦接。上述控制单元实现了以下控制逻辑所述检测电路的输出电压小于第一设定值， 且所述输出电路的输出电压不小于第二设定值时，所述控制单元关断开关管控制电路的供电电源，当所述检测电路的输出电压不小于所述第一设定值，或者所述输出电路的输出电压小于所述第二设定值时，所述控制单元开通开关管控制电路的供电电源。上述谐振变换器控制电路还包括一隔离传输电路，将所述控制单元的控制信号传输到所述可控开关的控制端。上述开关管控制电路，在所述负载处在处于轻载或者空载状态时，所述开关管控制电路间歇关断开关管。上述一种谐振变换器控制装置，还包括，一谐振电路，所述谐振电路包括所述变压器，且具有一谐振频率，所述一组开关管，包括两个开关管或者四个开关管共同驱动所述变压器。
图1为一已有技术的结构图。图2为图1中已有技术的关键点的波形图。图3为本发明实施例一的结构图。图4为本发明控制单元的控制流程图。图5为本发明实施例二的结构图。图6为本发明应用于带有Buck型PFC的电源变换器中的结构图。图7为图6电源变换器的控制时序图。图8为本发明应用于带有Boost型PFC的电源变换器中的结构图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，具体描述本发明的方案。然而除了详细描述的实施例外，本发明可以广泛的应用在其他实施例中，并且本发明的保护范围并不局限于下述的实施例。图3是本发明的一具体实施例，电容Cr、电感Lr和电感Lm构成谐振电路，开关管 Spl、Sp2组成一半桥电路以及一变压器Tl具有一一次侧绕组和两个二次侧绕组，其二次侧绕组连接一输出电路，上述电路共同构成一谐振变换器301。该谐振变换器还包括一开关管控制电路303，控制所述开关管Spl、Sp2的开通和关断。在谐振变换器处于轻载或空载时， 开关管控制电路采用间歇模式控制开关管Spl、Sp2，同时开关管控制电路其供电电源VCC通过一可控开关Q2与所述开关管控制电路连接。依据本发明的构想，本实施例提供了一谐振变换器控制电路302，由检测电路、控制单元、隔离传输电路组成。其中检测电路包括 一辅助绕组、一第一二极管D1、一第二二极管D2、一可控开关管Q1、一电容C以及一电阻R， 其连接方式为辅助绕组的第一端口与第一二极管Dl的阳极连接，连接处与可控开关管Ql 的控制端连接，第一二极管Dl和第二二极管D2顺向串联，连接处与可控开关管Ql的第一端口连接，可控开关管Ql的第三端口与辅助绕组的第二端口连接，电容C的第一端口与第二二极管D2的阴极相连，电容的第二端口与辅助绕组的第二端口连接，电阻R与电容C并联，电容C的第一端口与控制单元相连，电容C的第二端口与地相连。辅助绕组和变压器Tl 的副边耦接。控制单元实现了以下控制逻辑所述检测电路的输出电压Vc小于第一设定值，且所述输出电路的输出电压不小于第二设定值时，控制单元关断开关管控制电路的供电电源也即关断可控开关Q2，当检测电路的输出电压Vc不小于所述第一设定值，或者所述输出电路的输出电压Vout小于所述第二设定值时，所述控制单元开通开关管控制电路的供电电源也即可控开关Q2。具体控制流程如图4所示。此控制单元可以使用NXP公司的TEA1703 芯片来实现。图5所示的具体实施例是将本发明的构想应用于全桥谐振变换器501，全桥谐振变换器501由开关管Spl、Sp2、Sp3、Sp4共同驱动变压器Tl。开关管控制电路控制开关管 SpU Sp3同时开通或关断，并控制开关管Spl、Sp3同时开通或关断。图6为本发明应用于带有Buck型PFC的电源变换器中的结构图。电路正常运行的时检测电路601的Vc信号不变，只有在开关管控制电路控制开关管工作在间歇模式的时候，Vc信号在一定程度与负载成单调的比例关系。在图中的Buck PFC电路中输入输出不共地，因此供电系统也是两套，分别为VCCl和VCC2，而且在关PFC的时候要先把原边控制器先关掉，然后再关掉副边的控制器。保证不会因为二次测反馈为空的时候一次测控制长期开通而导致系统过压使电路破坏。开通时，需要先开通副边控制器，之后开通原边控制器， 故在关掉两套电源的时候需要一定的时序控制。其控制时序如图7所示。通过采用以上的电路实现的电路可以实现在115V，50Hz时满载的效率，效率可以达到92%，空载损耗降低到30mW以下。图8为本发明应用于带有Boost型PFC的电源变换器中的结构图。与带有Buck型 PFC的电源变换器电路工作原理类似，且更加简单，不需要对辅助电源的关断和开通进行时序控制，因为在空载时同时把PFC和谐振变换器的控制电路电源都切断或者开通，降低系统的空载损耗。
权利要求1.一种谐振变换器控制装置，其特征在于包括一变压器，一组开关管，与所述变压器相连并驱动所述变压器，一输出电路，与所述变压器的副边连接，将电压输出给负载，开关管控制电路，控制所述开关管开通和关断，一谐振变换器控制电路，用来控制所述开关管控制电路的供电电源。
2.如权利要求1所述一种谐振变换器控制装置，其特征在于，所述谐振变换器控制电路，包括一检测电路、一控制单元，其连接方式为所述检测电路输出一电压信号给所述控制单元，所述控制单元发出开通或者关断驱动开关管控制器供电电源信号。
3.如权利要求2所述一种谐振变换器控制装置，其特征在于，所述控制单元还接受所述输出电路的输出电压。
4.如权利要求2所述一种谐振变换器控制装置，其特征在于，所述开关管控制电路其供电电源VCC通过一可控开关与所述开关管控制电路连接。
5.如权利要求2所述一种谐振变换器控制装置，其特征在于，所述检测电路包括一辅助绕组、一第一二极管、一第二二极管、一可控开关管、一电容以及一电阻，其连接方式为所述辅助绕组的第一端口与所述第一二极管的阳极连接，连接处与所述可控开关管的控制端连接，所述第一二极管和所述第二二极管顺向串联，连接处与所述可控开关管的第一端口连接，所述可控开关管的第三端口与辅助绕组的第二端口连接，所述电容的第一端口与所述第二二极管的阴极相连，所述电容的第二端口与辅助绕组的第二端口连接，所述电阻与所述电容并联，所述电容的第一端口与所述控制单元相连，所述电容的第二端口与地相连。
6.如权利要求5所述一种谐振变换器控制装置，其特征在于，所述辅助绕组和所述变压器的副边耦接。
7.如权利要求5所述一种谐振变换器控制装置，其特征在于，当所述检测电路的输出电压小于第一设定值，且所述输出电路的输出电压不小于第二设定值时，所述控制单元关断开关管控制电路的供电电源，当所述检测电路的输出电压不小于所述第一设定值，或者所述输出电路的输出电压小于所述第二设定值时，所述控制单元开通开关管控制电路的供^！^ ο
8.如权利要求7所述一种谐振变换器控制装置，其特征在于所述谐振变换器控制电路还包括一隔离传输电路，将所述控制单元的控制信号传输到所述可控开关的控制端。
9.如权利要求1所述一种谐振变换器控制装置，其特征在于，所述开关管控制电路，在所述负载处在处于轻载或者空载状态时，所述开关管控制电路间歇关断开关管。
10.如权利要求1所述一种谐振变换器控制装置，其特征在于，还包括，一谐振电路，所述谐振电路包括所述变压器，且具有一谐振频率，所述一组开关管，包括两个开关管或者四个开关管共同驱动所述变压器。
专利摘要本实用新型涉及一种谐振变换器控制装置，可用以进一步降低谐振变换器的轻载或者空载损耗，包括一变压器；一组开关管，与所述变压器相连并驱动所述变压器；一输出电路，与所述变压器的副边连接，将电压输出给负载；开关管控制电路，控制所述开关管开通和关断；一谐振变换器控制电路，用来控制所述开关管控制电路的供电电源。通过本实用新型提供的控制装置，在谐振变换器被间歇关断时，关断开关管控制电路的供电电源，达到进一步降低谐振变换器轻载或者空载损耗的目的。
文档编号H02M7/04GK202282743SQ20112036841
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者孙巨禄, 白永江, 陈桥梁 申请人:南京博兰得电子科技有限公司