专利名称：供谐振电源转换电路用的同步电压调变电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种同步电压调变电路，尤指一种能够精确控制谐振电源转换电路 的输出电源，令输出电源依照所连接负载的用电状态，提供稳定的电源。
背景技术：
串联或并联谐振电路大多应用在电源转换电路上，以ilf共稳定电源给负载端， 但是早期串联谐振电路仅提供一组输出电源，该谐振电路多于初级设有一谐振控制 器，该谐振控制器用以控制输入至初级的电能，并进一步与该电源输出连接，构成 一闭回鹏制，如此即能依照该电源输出端的变化，控制输入至初级的电能，令电 源输出端提供稳定的电源给负载。
对于一些需要多组稳定电源的应用来说，上述谐振电路较难衝共 组电源给 不同负载，因此，有一种具有多组电源输出的串联谐振电路被提出。
请参阅图9所示，其为一有多直流电压输出的串联谐振电源转换电路，其包含
有
一变压器T 1 ，包含有一个初级及复数个次级，各次级分别提供一组电源输出， 其中各次级上串联有电子切换开关Q A Q D，以控制对应次级输出电源的大小；
一谐驗制器6 0，通过一半桥切换电路5 3连接至该顿器T 1的初级，此 外该谐振控制器6 0仅与其中一组电源输出端V1连接，以稳定该电源输出端的输 出电源；
一主动功因修正电路5 2，连接至该半桥切换电路5 3,并通过整流滤波器5 1及EM滤波器5 0连接至交流电源输入端L/N 。
上述串联谐振电源转换电路主要使用具有复数次级的ffi器T 1 ，并在初级用 谐振控制器6 0控制该半桥切换电路5 3的两晶体管顺序切换，以鄉变频电源给 初级，此时，变压器T1的各次级会感应生成感应电流，由于各次级的线圈匝数不 同，配合控制各次级的两电子切换开关Q A/Q D 、 Q B/Q C ，就可提供不同的 电源输出。由此电路图可知，该串联谐振电源转换电路主要鄉三组输出电源V 1 V3，供三负载分别1顿，该谐振控制器6 (HOT其中一组负载的电源输出端V1
进行闭回路稳压控制，其它次级的电源f俞出端V2、 V3则为开回路控制。而以此
电路图来说，銜皆振控制器6 o仅包含有一反馈电压输入端，该谐振电源转换电路 依据该组负载的用电状态(电压变化)，调整该半桥切换电路5 3的导通周期，而输 出对应的电源给该组负载，如此一来，其它两组负载的电源也会随之变动，而变得 不稳定，因此，提供多组电源供应的串联谐振电路无法确保所有输出电源依照其连 接负载用电变化而调整其输出电源大小，应有待改善。
发明内容
本发明的主要发明目的是提供一种供谐振电源转换电路用的同步电压调变电 路，令该谐振电源转换电路的各组电源输出端依照其连接负载的用电状态，而提供 负载稳定电源。
欲达到上述目的所使用的主要技术手段是令该同步电压调变电路包含有 一谐振电流撷取单元，连接于谐振电源转换电路的变压器上，用以撷取谐振电 源转换电路的变压器抓皆振电流的电流波形；
至少一电源调变电路，各电源调变电路连接至銜皆振电源转换电路的对应电源
输出端、串接于次级上的电子切换开关，以及该谐振电流撷取单元的输出端；
上述各电源调变电路先取得各电源输出端的电源状态(即负载用电状态)，再配 合銜皆振电流撷取单元取得变压器谐振电流波形附皆振频率，同步控制变压器次级 上电子切换开关的导通周期，令各电子切换开关的导通周期以中心轴为基准向两侧 ，称增縮变化，使得谐振电源转换电路的各次级输出电源依照其负载用电状态调 整电源大小，达到提供给负载稳定电源的效果。
图1:本发明应用于谐振电源转换电路的同步电压调变电路的第一较佳实施例 方框图。
图2:本发明同步电压调变电路的第二较佳实施例方框图。 图3:本发明同步电压调变电路的第三较佳实施例方框图。 图4:图l的详细电路图。 图5:图2的详细电路图。 图6:图3的详细电路图。
图7 A 图7 G:本发明连接至一组连接重载电源输出端的各点电流及电压波形图。
图8 A 图8 G:本发明连接至一组连接轻载电源输出端的各点电流及电压波形图。
图9:现有串联谐振电源转换电路的电路方框图。
主要元件符号说明
(10)谐振电流撷取单元
(2 0 ) ( 2 0 a )电源调变电路
(2 1 ) ( 2 1')同步控制周期调变电路
(2 2 ) ( 2 2')输出电压感应电路
(30)驱动器
(5 0 ) EMI微器
(51) 整流滤波器
(52) 主动功因修正电路
(53) 半桥切换电路 (60)谐振控制器
具体实施例方式
首先请参阅图1所示，其为本发明应用于谐振电源转换电路的同步电压调变电 路的第一较佳实施例，其中该谐振电源转换电路包含有
一谐振电流擷取单元l 0，用以撷取谐振电源转换电路的变压器T l附皆振电 流；于本实施例中銜皆振电流撷取单元1 0可为一电流感应元件或一电阻等类似元 件，于本实施例中将该谐振电M^取单元1 O连接至变压器T l的次级位置，以撷 取该次级谐振电流；本实施例所采用的谐振电流撷取单元1 O为电流感应元件CT 1，其包含至少两组线圈C T 1 : a、 CT1: b，其中第一线圈CT1: a串接 于谐振电源转换电路的变压器T1的次级上，第二线圈C T 1 : b藉由感应第一线 圈C T 1 : a电流，于第二线圈C T 1 : b两端取得变压器T 1次级断皆振电流， 该电流感应元件C T 1 ，一步连接一全波整流器及一电阻，或M接使用一比流 器；于本实施例中，谢皆振电流撷取单元l G包含有两组线圈，若谢皆振电流撷取 单元10使用电阻元件，即令该电阻元件连接至ffi器的初级或次级，同样能藉由
该电阻取得变电压器T1的谐振电流；
至少一电源调变电路2 0 ，各电源调变电路2 0连接至谐振电源转换电路的对
应电源输出端V 2 、 V 3 ，并串接于变压器T 1次级上的电子切换开关Q A Q D 的驱动器，以及谢皆振电流撷取单元C T 1的第二线圈C T 1 : b ;该电源调变电 路2 0的数量对应谐振电源转换电路的电源输出端V1、 V 2 、 V 3数量，在本实 施例中，仅显示了两组电源调变电路2 0，分别与其中两组电源输出端连接；本发
明应用于数组电源输出附皆振电源转换电路中，其中各电源调变电路2 0包含有
一同步控制周期调变电路2 1，连接至銜皆振电流撷取单元1 0及谐振电源转 换电路中变压器次级的电子切换开关Q A Q D ，由变压器T 1次级感应初级电流 后，再配合电子切换开关QA QD决定其输出至单一电源输出端V2、 V3的电 源大小，因此当该谐振电流撷取单元2 O连接至该变压器T l的次级上时，艮卩能撷 取到负载电流的变化，而该同步控制周期调变电路2 l即能依照负载电流变化，而 控制该，器T 1次级电子切换开关Q A Q D的导通周期；
一输出电压感应电路2 2 ，其输入端分别连接至对应的电源输出端V 2及一参 考电压电路，而输出端连接至该同步控制周期调变电路2 1，因此该输出电压感应 电路2 2、 2 2'即检知该电源输出端V2的电压变化，又该输出电压感应电路2 2 的输出端连接至该同步控制周期调变电路2 1 ，以判断目前电压是否稳定，并将判
断结果输出至该同步控制周期调变电路2 1。
请参阅图4所示，上述输出电压感应电路2 2、 2 2'为一闭回路负反馈电路，
其主要由一运算放大器组成，而该运算放大器正输入^S接至对应的电源输出端V 2，而其负输入端则可连接至该运算放大器的输出端及一参考电压电路，以获得一 参考电压Vref，该参考电压电路供设定电压范围值。此外，该运算放大器的负输入
端也可直接连接该运算放大器的输出端。
再如图6所示，为另一个电压调变电路2 0 b的第三较佳实施例，输出电压感
应电路2 2 a可为一比较器LM339，其正输入端同样连接，应的电源输出端，而 负输入端则连接至该参考电压电路，该参考电压电路由一稳压器TL431及一分压器 R 3 / R 4组成，该分压器R 3 / R 4连接至该稳压器TL431的输出端，以提供一 固定参考电压Vref给该负输入端。
请参阅图5所示，为上述本发明同步电压调变电路的第二较佳实施例，该同步 电压调变电路同样由一谐振电流撷取单元1 0及至少一电源调变电路2 0 a组成，
电源调变电路2 Q a仅包含有同步控制周期调变电路2 1，且该同步控制周期调变 电路2 1为一比较器LM339，其两输入S掃分别连接至该谐振电流擷取单元1 0的输 出端及一固定参考电压Vref;由于銜皆振电流撷取单元l O撷取变压器的次级谐振 电流，故谐振电流会随着负糊电而改变，经比较器LM339直接与一参考电压Vref 相比，即会输出随谐振电流变化的控制信号，当此控帝瞻号输出至次级电子切换开 关的驱动器3 0时，即能调变该电子切换开关Q A Q D的导通调变。
请参阅图3所示，为同步电压调变电路的第三较佳实施例，其与第一较佳实施 例大致相同，该谐振电流撷取单元1 0的第一线圈C T 1 : a串联于谐振电源转换 电路的顿器T 1的初级，如此銜皆振电流撷取单元1 0的第二线圈C T 1 : b即
能感应到初级的电流波形，并可连接一全波整流器。
请配合参阅图1及图7所示，为本发明第一较佳实施例电路图中在负载变为重 载情况下，几个电路节点的电压/电流波形图，首先请参阅图7 A、图7 B所示， 其为，器T l初级的电压及电流波形，而图7 C、图7 D则是在第二组电压输出 端V2所对应的次级的两电子切换开关QA、 QD的导通周期变化，图7 E则是显
翁皆振电流撷取单元lO所撷取到的次级谐振电流变化的电流波形，由此图即可知 道，第二组电压输出端V2在重载情况下，提供给重载电流会上升，加上其电压电 位会下降，因此当电源调变电路2 O接收此一上升电流的电流波形后，会予以转成 对应的上升电压波形V 5 ，再与第二组电压输出端V 2的下降电压电{皿行比对后， 该电源调变电路2 O会控制电子切换开关QA、 QD的驱动电路，进而调整该次级 上两切换开关的导通周期即如图7 F、图7 G所示，该两切换开关QA、 QD的导 通周期W 1以中心轴为基准向两侧M^称加宽，将大电源输出至第二组电压输出端， 让第二电压输出端V 2的电位回复正常。
请参阅图1及图8所示，其为本发明第一较佳实施例电路图中在负载变为轻载 情况下，几个电路节点的电压/电流波形图，首先如图8 A、图8 B所示，为变压 器T l初级的电压及电流波形，而图8 C、图8 D则是在第二组电压输出端V 2所 对应的次级的两电子切换开关QA、 QD的导通周期变化，图8 E则是显示谐振电
繊取单元l O所撷取到的次级谐振电流变化的电流波形，由此图可知，第二组电 压输出端V2在，情况下电流会变小，而且其电压电位会上升，因此当电源调变 电路2 0接收此一下降电流的电流波形后会予以转成对应的下降电压波形V5，再 与第二组电压输出端的上升电压电位进行比对后，该电源调变电路2 O会控制电子
切换开关的驱动电路3 0,以调整该次级上两切换开关QA、 QD的导通周期，如 图8 F、图8 G所示，该两切换开关QA、 QD的导通周期W2以中心轴为基准向 两侧呈对称减縮，以减少电源输出至第二组电压输出端V 2 ，让电压输出端的电位 回复正常。
此外，为防止次级电子切换开关Q A/Q D 、 Q B/Q C导通时电压馈入比较 器M使该比较器LM339损坏，该比较器LM339输出端与各电子切换器的驱动器 之间串接一防逆二极管D 1、 D 2 。
由上述说明可知，本发明的同步电压调变电路对谐振电源转换电路的数个电源 输出端分别提供一闭回路控制，令各电源输出端依照其负载用电状态，调整其输出 电源，让多电源输出的谐振电源转换电足各所连接的数个负载能获得稳定的电源。
权利要求
1.一种供谐振电源转换电路用的同步电压调变电路，其特征在于，其包含有一谐振电流撷取单元，连接于谐振电源转换电路的变压器上，以撷取变压器的谐振电流；至少一电源调变电路，各电源调变电路连接至谐振电源转换电路的对应电源输出端、串接于次级上的电子切换开关，以及该谐振电流撷取单元的输出端；此外，各电源调变电路包含有一同步控制周期调变电路，连接至谐振电源转换电路中次级的电子切换开关；一输出电压感应电路，其输入端分别连接至对应的电源输出端，以取得对应电源输出端的电压变化，而输出端则连接至该同步控制周期调变电路，将对应该电源输出端的相对电压值输出至该同步控制周期调变电路，由该同步控制周期调变电路控制各电子切换开关的导通周期。
全文摘要
本发明是一种供谐振电源转换电路用的同步电压调变电路，包含有一谐振电流撷取单元及至少一电源调变电路；其中该谐振电流撷取单元用以撷取该变压器的谐振电流给各电源调变电路，令各电源调变电路依照对应电源输出端所连接负载的用电状态，配合谐振电流撷取单元所感应的变压器谐振电流的谐振频率，同步控制初级或次级上电子切换开关的导通周期，即该导通周期以中心轴为基准向两侧呈对称增缩变化，令谐振电源转换电路的电源输出端均能构成闭回路控制，提供给其负载稳定电源。
文档编号H02M7/48GK101110551SQ20061009933
公开日2008年1月23日 申请日期2006年7月17日 优先权日2006年7月17日
发明者张顺德 申请人:康舒科技股份有限公司