谐振转换器的制造方法

文档序号:9219390阅读:335来源:国知局
谐振转换器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及谐振器件,是利用由谐振网络反馈一个信号经过一个比较器后来产生PWM驱动信号,来驱动开关与谐振频率相互匹配,实现自我振荡产生正弦波。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中,具有控制设备的强迫切换转换器即开关转换器是已知的。而谐振 转换器属于强迫切换转换器中的一个类别,其主要是以存在确定输入-输出功率方面扮演 有源部分的谐振电路为特征。在这些诸多转换器中,由直流电压供电的包括有两个功率开 关(典型的为功率金属氧化物半导体晶体管开关)的桥(或半桥)产生电压方波,该电压方波 被施加至频率被调谐为接近方波的基波频率的谐振电路。据此,由于其选择性,谐振电路主 要响应于该基波分量,同时忽略高次谐波。结果,循环的功率可通过改变占空比保持为大概 百分之五十的方波的频率来进行调整,并且,根据谐振电路的配置,与功率相关的电流和/ 或电压出现正弦或选通正弦波形。
[0003] 目前主要谐振式转换器(例如:推挽push-pull、半桥式half-bridge、全桥 式full-bridge的串或并联谐振)使用的1C内都需要集成一个精确振荡频率的振荡器 (Oscillator)及搭配外部精确的电感"L"及电容"C"来产生谐振频率,若1C的振荡频率与 电感"L"及电容"C"不匹配时,则很容易产生失真的波形,而这正是我们不期望发生的。而 且其系统的稳定性、调节性和动态特征表现出来的特性都有待改善。
[0004] 为了进一步理解,比如在附图1中体现了一个典型的实施方式,在这个谐振电路 中,大体上包括基本的半桥式串联谐振器(Half-bridgeseriesresonant),其中谐振器还 包含了一个电压源"V"和两个交替开关的"开关晶体管Q1和开关晶体管Q2",以及还包括 了一个电容器"C"和一个电感器"L"及负载"RL"。而其中输出控制Q1和Q2的PWM系in 好的频率基本上要等于LC谐振频率,只有在这样的条件下,才能保障在负载上的电压及电 流才不会产生失真 ,即Fpwm=F|_c= 1/ (2 冗VI芒)。考虑到现有技术的状态,本发明的一 个目的就在于,提供一种用于谐振转换器的装置,但相较于抑制的控制器更简单和具高度 可靠性,而且还具备较佳的稳定性能和良好的可调节性。

【发明内容】

[0005]在本发明的一种谐振转换器中,包括:一电源电压;一对串联在电源电压正极和 接地端的开关晶体管;一包含电感器、电阻器和电容器的谐振电路,连接在一对所述开关晶 体管间的公共耦合节点和电源电压的一端之间;一包含一个或多个运算放大器的控制器, 接收谐振电路中电阻器一端的反馈信号,并利用输入给运算放大器的电源电压信号和反馈 信号,产生脉冲驱动信号驱动一对所述开关晶体管的开关状态,用于控制谐振电路产生正 弦波信号。
[0006] 上述谐振转换器,一对所述开关晶体管包括源极接到电源电压正极的一PM0S晶 体管,和包括源极接到接地端的一NM0S晶体管,它们的漏极连接所述公共耦合节点;谐振 电路的一个电阻器的一端连接至控制器的一个运算放大器的反向输入端,该电阻器的另一 端和运算放大器的正向输入端都连接到电源电压正极;以及在谐振电路中,电感器的一端 连接到所述公共耦合节点,电感器的另一端和电阻器耦合到运算放大器反向输入端的一端 之间连接有一个电容器。
[0007] 上述谐振转换器,一对所述开关晶体管包括源极接到电源电压正极的一PM0S晶 体管,和包括源极接到接地端的一NM0S晶体管,它们的漏极连接所述公共耦合节点;谐振 电路的一个电阻器的一端连接至控制器的一个运算放大器的反向输入端,该电阻器的另一 端和运算放大器的正向输入端都连接到接地端;以及在谐振电路中,电容器的一端连接到 所述公共耦合节点,电容器的另一端和电阻器耦合到运算放大器反向输入端的一端之间连 接有一个电感器。
[0008] 上述谐振转换器,一对所述开关晶体管包括漏极接到电源电压正极的一第一NM0S 晶体管,和包括源极接到接地端的一第二NM0S晶体管,第一NM0S晶体管的源极和第二NM0S 晶体管的漏极连接所述公共耦合节点;谐振电路的一个电阻器的一端连接至控制器的一个 运算放大器的正向输入端,该电阻器的另一端和运算放大器的反向输入端都连接到电源电 压正极;以及在谐振电路中,电感器的一端连接到所述公共耦合节点,电感器的另一端和电 阻器耦合到运算放大器正向输入端的一端之间连接有一个电容器;并且在运算放大器输出 端产生的脉冲驱动信号通过一个反相器驱动第二NM0S晶体管。
[0009] 上述谐振转换器,一对所述开关晶体管包括漏极接到电源电压正极的一第一NM0S 晶体管,和包括源极接到接地端的一第二NM0S晶体管,第一NM0S晶体管的源极和第二NM0S 晶体管的漏极连接所述公共耦合节点;谐振电路的一个电阻器的一端连接至控制器的一 个运算放大器的正向输入端,该电阻器的另一端和运算放大器的反向输入端都连接到接地 端;以及在谐振电路中,电容器的一端连接到所述公共耦合节点,电容器的另一端和电阻器 耦合到运算放大器正向输入端的一端之间连接有一个电感器;并且在运算放大器输出端产 生的脉冲驱动信号通过一个反相器驱动第二NM0S晶体管。
[0010] 上述谐振转换器,一对所述开关晶体管包括源极接到电源电压正极的一PM0S晶 体管,和包括源极接到接地端的一NM0S晶体管,它们的漏极连接所述公共耦合节点;谐振 电路的一个电阻器的一端连接至控制器的第一、第二运算放大器各自的反向输入端,该电 阻器的另一端和第一、第二运算放大器各自的正向输入端都连接到电源电压正极;以及在 谐振电路中,电感器的一端连接到所述公共耦合节点,电感器的另一端和电阻器耦合到第 一、第二运算放大器反向输入端的一端之间连接有一个电容器;其中第一运算放大器驱动 PM0S晶体管,第二运算放大器驱动NM0S晶体管。
[0011] 上述谐振转换器,一对所述开关晶体管包括源极接到电源电压正极的一PM0S晶 体管,和包括源极接到接地端的一NM0S晶体管,它们的漏极连接所述公共耦合节点;谐振 电路的一个电阻器的一端连接至控制器的第一、第二运算放大器各自的反向输入端,该电 阻器的另一端和第一、第二运算放大器各自的正向输入端都连接到接地端;在谐振电路中, 电容器的一端连接到所述公共耦合节点,电容器的另一端和电阻器耦合到第一、第二运算 放大器反向输入端的一端之间连接有一个电感器;其中第一运算放大器驱动PM0S晶体管, 第二运算放大器驱动NM0S晶体管,并在第一运算放大器的输出端和接地端之间连接有另 一个电阻。
[0012] 上述谐振转换器,一对所述开关晶体管包括漏极接到电源电压正极的一NM0S晶 体管,和包括漏极接到接地端的一PM0S晶体管,它们的源极连接所述公共耦合节点;谐振 电路的一个电阻器的一端连接至控制器的第一、第二运算放大器各自的正向输入端,该电 阻器的另一端和第一、第二运算放大器各自的反向输入端都连接到电源电压正极;在谐振 电路中,电感器的一端连接到所述公共耦合节点,电感器的另一端和电阻器耦合到第一、第 二运算放大器正向输入端的一端之间连接有一个电容器;其中第一运算放大器驱动NM0S 晶体管,第二运算放大器驱动PM0S晶体管。
[0013] 上述谐振转换器,一对所述开关晶体管包括漏极接到电源电压正极的一NM0S晶 体管,和包括漏极接到接地端的一PM0S晶体管,它们的源极连接所述公共耦合节点;谐振 电路的一个电阻器的一端连接至控制器的第一、第二运算放大器的正向输入端,该电阻器 的另一端和第一、第二运算放大器的反向输入端都连接到接地端;以及在谐振电路中,电容 器的一端连接到所述公共耦合节点,电容器的另一端和电阻器耦合到第一、第二运算放大 器正向输入端的一端之间连接有一个电感器;并且其中第一运算放大器驱动NM0S晶体管, 第二运算放大器驱动PM0S晶体管,并且在第一运算放大器的输出端和电源电压正极间连 接有另一个电阻。
[0014] 在本发明另外一种谐振转换器中,包括:一电源电压;一对串联在电源电压正极 和接地端的开关晶体管,包括源极接到电源电压正极的一PM0S晶体管,和包括源极接到接 地端的一NM0S晶体管,它们的漏极连接到一公共耦合节点;一包含变压器和电容器的谐振 电路,连接在公共耦合节点和电源电压的负极之间;一包含第一、第二运算放大器的控制 器,接收谐振电路中电容器一端的反馈信号,并利用输入给第一、第二运算放大器的反馈信 号和电源电压信号,产生脉冲驱动信号驱动一对所述开关晶体管的开关状态,用于控制谐 振电路产生正弦波信号;谐振电路的一个电容器的一端连接至第一、第二运算放大器的反 向输入端,该电容器的另一端和第一、第二运算放大器的正向输入端以及电源电压的负极 都连接到接地端;在谐振电路中,变压器初级线圈的一端连接到所述公共耦合节点,变压器 初级线圈的另一端和电容器耦合到第一、第二运算放大器反向输入端的一端连接在一起; 其中第一运算放大器驱动PM0S晶体管,第二运算放大器驱动NM0S晶体管,并且在第一运算 放大器的输出端和接地端之间连接有一个电阻。
【附图说明】
[0015] 阅读以下详细说明并参照以下附图之后,本发明的特征和优势将显而易见:
[0016] 图1是【背景技术】的实施方案;
[0017] 图
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