谐振变换电路的制作方法
【专利摘要】一种谐振变换电路，用于将外部电源输出电压转换为受电设备所需的工作电压，包括电压转换电路、整流滤波电路、第一采样单元、第二采样单元、突发检测电路。所述电压转换电路将所述外部电源输出电压转换成第一电压。所述整流滤波电路对所述第一电压进行整流滤波并输出第二电压。所述第一采样单元对流经所述受电设备的电流进行采样并输出采样电流的第一采样电压。所述第二采样单元根据所述第二电压输出第二采样电压。所述突发检测电路根据所述第一采样单元输出的第一采样电压及所述第二采样单元输出的第二采样电压输出突发信号。上述谐振变换电路降低轻载或空载状态下的功率损耗，同时减少突发模式切换次数，延长了电路寿命。
【专利说明】谐振变换电路
【技术领域】
[0001] 本发明涉及谐振变换电路，尤其涉及一种具有突发模式的谐振变换电路。
【背景技术】
[0002] 谐振变换电路具有转换效率高的优势，在电源转换器中得到越来越多的应用。当 前，如何实现当谐振变换电路输出负载为空载或轻载时，降低空载功耗或轻载功耗是一大 研究课题。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，需提供一种谐振变换电路，其能降低无载或轻载时的功耗。
[0004] 本发明实施方式提供的一种谐振变换电路，用于将外部电源输出电压转换为受电 设备所需的工作电压，所述谐振变换电路包括电压转换电路、整流滤波电路、第一采样单 元、第二采样单元、突发检测电路。所述电压转换电路用于电性连接所述外部电源，用于将 所述外部电源输出的直流电压转换成第一电压。所述整流滤波电路用于电性连接所述电压 转换电路及所述受电设备，用于对所述第一电压进行整流滤波并输出第二电压，以对所述 受电设备供电。所述第一采样单元用于电性连接所述受电设备，用于对流经所述受电设备 的电流进行采样并输出采样电流的第一采样电压。所述第二采样单元用于电性连接所述整 流滤波电路，用于根据所述整流滤波电路输出的第二电压输出第二采样电压。所述突发检 测电路用于电性连接所述电压转换电路、所述第一采样单元及所述第二采样单元，用于根 据所述第一采样单元输出的第一采样电压及所述第二采样单元输出的第二采样电压输出 突发信号。其中所述电压转换电路还用于根据所述突发信号调节所述第一电压。
[0005] 优选地，所述电压转换电路包括脉冲宽度调制控制器、开关单元、谐振单元。所述 脉冲宽度调制控制器用于电性连接于所述突发检测电路，用于产生脉冲宽度调制信号并根 据所述突发检测电路输出的突发信号调节输出的脉冲宽度调制信号，以调节所述电压转换 电路输出的第一电压。所述开关单元用于电性连接于所述脉冲宽度调制控制器及所述外部 电源，用于将所述外部电源输出的直流电压转换成交流电压。所述谐振单元用于电性连接 于所述开关单元及所述整流滤波电路，用于将所述开关单元输出的交流电压转换成第一电 压。
[0006] 优选地，所述开关单元包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管。所述第一场效 应晶体管栅极电性连接于所述脉冲宽度调制控制器，漏极电性连接于所述外部电源，源极 电性连接于所述谐振单元。所述第二场效应晶体管栅极电性连接于所述脉冲宽度调制控制 器，漏极电性连接于所述第一场效应晶体管的源极，源极接地。所述谐振单元包括变压器、 第一电感、第一电容。所述变压器包括一次侧、二次侧，所述一次侧包括高压输入端、低压输 入端，所述二次侧包括第一高压输出端、第二高压输出端及低压输出端，所述二次侧电性连 接于所述整流滤波电路。所述第一电感电性连接于所述第一场效应晶体管的源极与所述变 压器的高压输入端之间。所述第一电容一端电性连接于所述变压器的低压输入端，另一端 接地。
[0007] 优选地，所述整流滤波电路包括整流单元、滤波单元。所述整流单元用于电性连接 于所述电压转换电路与所述受电设备之间，用于对所述电压转换电路输出的第一电压进行 整流。所述滤波单元用于电性连接于所述整流单元与所述受电设备之间，用于对所述电压 转换电路输出的第一电压进行滤波。
[0008] 优选地，所述整流单元包括第一二极管、第二二极管。所述第一二极管正极电性连 接于所述电压转换电路，负极电性连接于所述受电设备。所述第二二极管正极电性连接于 所述电压转换电路，负极电性连接于所述第一二极管的负极。所述滤波单元为第二电容，所 述第二电容一端电性连接于所述第一二极管与第二二极管的公共端，另一端接地。
[0009] 优选地，所述第一采样单元为第一电阻，一端电性连接于所述受电设备及所述突 发检测电路，另一端接地。
[0010] 优选地，所述第二采样单元包括第二电阻、第三电阻。所述第二电阻一端电性连接 于所述整流滤波电路，另一端电性连接于所述突发检测电路。所述第三电阻一端电性连接 于所述第二电阻的另一端，另一端接地。
[0011] 优选地，所述突发检测电路在所述第一采样单元的第一采样电压小于第一预设电 压且所述第二采样单元的第二采样电压不小于第二预设电压时输出所述突发信号。
[0012] 优选地，所述电压转换电路根据所述突发检测电路输出的突发信号判断是否暂停 工作，当所述电压转换电路侦测到所述突发信号时，所述电压转换电路将所述第一电压调 节为0。
[0013] 优选地，所述突发检测电路包括第一比较单元、第一误差放大单元、第二比较单 元、突发信号输出单元。所述第一比较单元用于比较第一参考电压与所述第一采样电压并 输出第一比较信号。所述第一误差放大单元用于根据第二参考电压及所述第二采样电压输 出第一误差信号。所述第二比较单元用于根据所述第一比较信号及所述第一误差信号输出 第二比较信号。所述突发信号输出单元用于根据第三参考电压及所述第二比较信号输出突 发信号。
[0014] 优选地，所述第一比较单元包括第一比较器、第四电阻。所述第一比较器包括正 向输入端、反向输入端及输出端，所述正向输入端用于接收第一参考电压，所述反向输入端 电性连接于所述第一采样单元，所述输出端电性连接于所述第二比较单元。所述第四电阻 一端电性连接于所述第一比较器的正向输入端，另一端电性连接于所述第一比较器的输出 端。
[0015] 优选地，所述第一误差放大单元包括第一放大器、第三电容。所述第一放大器包括 正向输入端、反向输入端及输出端，所述正向输入端用于接收所述第二参考电压，所述反向 输入端电性连接于所述第二采样单元，所述输出端电性连接于所述第二比较单元。所述第 三电容一端电性连接于所述第一放大器的反向输入端，另一端电性连接于所述第一放大器 的输出端。
[0016] 优选地，所述第二比较单元包括第五电阻、第一光耦传感器。所述第五电阻一端电 性连接于所述第一比较单兀。所述第一光稱传感器包括输入端及输出端，所述输入端电性 连接于所述第五电阻的另一端与所述第一误差放大单元之间，所述输出端电性连接于所述 突发信号输出单元与地之间。
[0017] 优选地，所述突发信号输出单元包括第六电阻、第二比较器。所述第六电阻一端电 性连接于所述外部电源，另一端电性连接于所述第二比较单元。所述第二比较器包括正向 输入端、反向输入端及输出端，所述正向输入端用于接收所述第三参考电压，所述反向输入 端电性连接于所述第六电阻与所述第二比较单元的公共端，所述输出端电性连接于所述电 压转换电路。
[0018] 优选地，所述谐振变换电路还包括反馈电路，用于电性连接所述第二采样单元及 所述电压转换电路，用于根据所述第二采样单元输出的第二采样电压输出反馈信号，所述 电压转换电路还用于根据所述反馈信号调节所述第一电压。
[0019] 优选地，所述反馈电路在所述第二采样单元输出的第二采样电压小于第三预设电 压时输出所述反馈信号。
[0020] 优选地，所述电压转换电路还用于根据所述反馈信号降低输出的第一电压的频 率。
[0021] 优选地，所述反馈电路包括第二误差放大单元、反馈信号输出单元。所述第二误差 放大单元用于根据第四参考电压及所述第二采样单元输出的第二采样电压输出第二误差 信号。所述反馈信号输出单元用于根据所述第二误差信号输出反馈信号。
[0022] 优选地，所述第二误差放大单元包括第二放大器、第四电容。所述第二放大器包括 正向输入端、反向输入端及输出端，所述正向输入端用于接收所述第四参考电压，所述反向 输入端电性连接于所述第二采样单元，所述输出端电性连接于所述反馈信号输出单元。所 述第四电容一端电性连接于所述第二放大器的反向输入端与所述第二采样单元的公共端， 另一端电性连接于所述第二放大器的输出端。
[0023] 优选地，所述反馈信号输出单元包括第七电阻、第二光耦传感器。所述第七电阻一 端电性连接于所述整流滤波电路。所述第二光耦传感器包括输入端及输出端，所述输入端 电性连接于所述第七电阻的另一端与所述第二误差放大单元之间，所述输出端电性连接于 所述电压转换电路与地之间。
[0024] 优选地，所述第二参考电压小于所述第四参考电压。
[0025] 上述谐振变换电路降低轻载或空载状态下的功率损耗，同时减少突发模式切换次 数，延长了电路寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1为本发明谐振变换电路一实施方式的模块图。
[0027] 图2为本发明谐振变换电路另一实施方式的模块图。
[0028] 图3为本发明谐振变换电路又一实施方式的模块图。
[0029] 图4为本发明谐振变换电路一实施方式的电路图。
[0030] 主要元件符号说明
[0031] 外部电源 10
[0032] 谐振变换电路 20
[0033] 受电设备 30
[0034] 电压转换电路 200
[0035] 整流滤波电路 202
[0036] 第一采样单元 204
[0037] 第二采样单元 206
[0038] 突发检测电路 208
[0039] 第一比较单元 2082
[0040] 第一误差放大单元 2084
[0041] 第二比较单元 2086
[0042] 突发信号输出单元 2088
[0043] 反馈电路 210
[0044] 第二误差放大单元 2102
[0045] 反馈信号输出单元 2104
[0046] 第一至第二二极管 D1、D2
[0047] 第一至第四电容 C1、C2、C3、C4
[0048] 第一至第七电阻 R1、R2、R3、R4、R5、R6、
[0049] R7
[0050] 第一电感 L1
[0051] 第一至第二场效应晶体管Q1、Q2
[0052] 第一至第二光耦传感器 Q3、Q4
[0053] 第一至第二放大器 A1、A2
[0054] 第一至第二比较器 EA1、EA2
[0055] 脉冲宽度调制控制器 U1
[0056] 变压器 T1
[0057] 第一至第四参考电压 Vrefl、Vref2、Vref3、Vref4
[0058] 如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0059] 图1为本发明谐振变换电路20-实施方式的模块图。在本实施方式中，谐振变换 电路20将外部电源10输入电压转换为受电设备30所需的工作电压。谐振变换电路20包 括电压转换电路200、整流滤波电路202、第一采样单元204、第二采样单元206、突发检测电 路208。电压转换电路200电性连接外部电源10，将外部电源10输入电压转换成第一电压。 整流滤波电路202电性连接电压转换电路200及受电设备30,用于对第一电压进行整流滤 波并输出第二电压，以对受电设备30供电。第一米样单兀204电性连接于受电设备30,用 于对流经受电设备30的电流进行采样并输出采样电流的第一采样电压。第二采样单元206 电性连接整流滤波电路202,根据整流滤波电路202输出的第二电压输出第二采样电压。突 发检测电路208电性连接电压转换电路200、第一采样单元204及第二采样单元206,根据 第一米样单兀204输出的第一米样电压及第二米样单兀206输出的第二米样电压输出突发 信号。电压转换电路200还根据突发检测电路208输出的突发信号调节第一电压。在本 实施方式中，电压转换电路200接收到突发检测电路208输出的突发信号时，电压转换电路 200暂停工作，此时第一电压为零。
[0060] 作为对本发明的进一步改进，谐振变换电路20还包括反馈电路210,如图2所示。 反馈电路210电性连接第二采样单元206及电压转换电路200,根据第二采样单元206输出 的第二采样电压输出反馈信号，电压转换电路200还根据反馈电路210输出的反馈信号调 节第一电压。在本实施方式中，电压转换电路200根据反馈电路210输出的反馈信号降低 输出的第一电压的频率。
[0061] 图3为本发明谐振变换电路20另一实施方式的模块图。在本实施方式中，谐振变 换电路20将外部电源10输入电压转换为受电设备30所需的工作电压。谐振变换电路20 包括电压转换电路200、整流滤波电路202、第一采样单元204、第二采样单元206、突发检测 电路208。
[0062] 在本发明一具体实施例中，电压转换电路200包括脉冲宽度调制控制器U1、开关 单元2002、谐振单元2004。开关单元2002电性连接于外部电源10及脉冲宽度调制控制器 U1。谐振单元2004电性连接于开关单元2002及整流滤波电路202。整流滤波电路202包 括整流单元2022及滤波单元2024。整流单元2022电性连接于谐振单元2004及滤波单元 2024。
[0063] 在本实施方式中，突发检测电路在第一米样单兀204的第一米样电压小于第一预 设电压且第二采样单元206的第二采样电压不小于第二预设电压时输出突发信号。在本实 施方式中，第一预设电压为第一参考电压Vrefl，第二预设电压为第二参考电压Vref2。
[0064] 在本实施方式中，突发检测电路208包括第一比较单元2082、第一误差放大单元 2084、第二比较单元2086、突发信号输出单元2088。第一比较单元2082电性连接第一采样 单元204及第二比较单元2086,根据接收的第一参考电压Vrefl及第一采样单元204输出 的第一采样电压输出第一比较信号。第一误差放大单元2084电性连接第二采样单元206、 第二比较单元2086,根据接收的第二参考电压Vref2及第二采样单元206输出的第二采样 电压输出第一误差信号。第二比较单元2086根据第一比较单元2082输出的第一比较信 号与第一误差放大单元2084输出的第一误差信号输出第二比较信号。突发信号输出单元 2088电性连接第二比较单元2086及脉冲宽度调制控制器U1，根据第二比较单元2086输出 的第二比较信号及接收的第三参考电压Vref3输出突发信号，以调节电压转换电路200输 出的第一电压。
[0065] 在本实施方式中，反馈电路210在第二采样单元206输出的第二采样电压小于第 三预设电压时输出所述反馈信号。在本实施方式中，第三预设电压为第四参考电压Vref4。
[0066] 在本实施方式中，反馈电路210包括第二误差放大单元2102、反馈信号输出单元 2104。第二误差放大单元2102电性连接第二采样单元206,根据第二采样单元206输出的 第二采样电压与接收的第四参考电压Vref4输出第二误差信号。反馈信号输出单元2104电 性连接于第二误差放大单元2102及脉冲宽度调制控制器U1，根据第二误差放大单元2102 输出的第二误差信号输出反馈信号。脉冲宽度调制控制器U1根据反馈信号输出单元2104 输出的反馈信号调节第一电压。
[0067] 图4为本发明谐振变换电路20 -实施方式的电路图。在本实施方式中，谐振变换 电路20包括电压转换电路200、整流滤波电路202、第一采样单元204、第二采样单元206、 突发检测电路208、反馈电路210。电压转换电路200包括脉冲宽度调制控制器U1、开关单 元2002及谐振单元2004。开关单元2002包括第一场效应晶体管Q1、第二场效应晶体管 Q2。谐振单元2004包括第一电感L1、第一电容C1、变压器T1。脉冲宽度调制控制器U1电 性连接突发检测电路208及反馈电路210。变压器T1包括输入端、输出端，变压器T1的输 入端包括高压输入端、低压输入端，变压器Τ1的输出端包括第一高压输出端、第二高压输 出端及低压输出端，变压器Τ1的输出端电性连接于整流滤波电路202。第一场效应晶体管 Q1的栅极电性连接于脉冲宽度调制控制器U1，第一场效应晶体管Q1的漏极电性连接于外 部电源10,第一场效应晶体管Q1的源极电性连接于变压器Τ1的高压输入端。第二场效应 晶体管Q2的栅极电性连接于脉冲宽度调制控制器U1，第二场效应晶体管Q2的漏极电性连 接于第一场效应晶体管Q1的源极，第二场效应晶体管Q2的源极接地。第一电感L1电性连 接于第一场效应晶体管Q1的源极与变压器Τ1的高压输入端之间。第一电容C1 一端电性 连接于变压器Τ1的低压输入端，另一端接地。脉冲宽度调制控制器U1控制第一场效应晶 体管Q1、第二场效应晶体管Q2交替导通，换言之，当第一场效应晶体管Q1导通时，第二场 效应晶体管Q2断开，第二场效应晶体管Q2导通时，第一场效应晶体管Q1断开。当第一场 效应晶体管Q1导通时，第二场效应晶体管Q2断开，此时外部电源10的输出直流电压通过 第一场效应晶体管Q1传送至变压器Τ1，同时第一电感L1进行储能。当第二场效应晶体管 Q2导通时，第一场效应晶体管Q1断开，通过第一电感L1放电继续维持对变压器Τ1进行供 电。谐振单元2004为一电感电感电容网络（LLC)谐振变换电路。
[0068] 在本实施方式中，第一场效应晶体管Q1为Ν型金属氧化物半导体场效应管，第二 场效应晶体管Q2为Ν型金属氧化物半导体场效应管。在其他实施例中，第一场效应晶体管 Q1、第二场效应晶体管Q2、也可以为Ρ型金属氧化物半导体场效应管或晶体三极管。
[0069] 在本实施方式中，整流滤波电路202包括整流单元2022及滤波单元2024。整流单 元2022包括第一二极管D1、第二二极管D2。滤波单元为第二电容C2。第一二极管D1正极 电性连接于变压器Τ1的第一高压输出端，负极电性连接于受电设备30。第二二极管D2正 极电性连接于变压器Τ1的第二高压输出端，负极电性连接于第一二极管D1与受电设备30 的公共端。第二电容C2-端电性连接于第一二极管D1与第二二极管D2的公共端，第一端 接地。通过第一二极管D1、第二二极管D2、第二电容C2实现对变压器Τ1输出的电压进行 整流、滤波，以输出第二电压。
[0070] 在本实施方式中，第一米样单兀204为第一电阻R1。第一电阻R1 -端电性连接 于受电设备30及突发检测电路208,另一端接地。通过第一电阻R1对流经受电设备30的 电流进行采样并将采样电流转换成第一采样电压输出至突发检测电路208。第一采样单元 204也可为感应线圈，也可为其它现有技术的采样电路来实现电流的采样。在本发明一具体 实施例中，第一采样电压=采样电流（即流经受电设备30之电流）*第一电阻R1之阻值。
[0071] 在本实施方式中，第二采样单元206包括第二电阻R2、第三电阻R3。第二电阻R2 一端电性连接于整流滤波电路202,另一端电性连接于突发检测电路208。第三电阻R3 - 端电性连接于第二电阻R2与突发检测电路208的公共端，另一端接地。在本实施方式中， 可以依照实际情况调节第二电阻R2、第三电阻R3的阻值来调节第二采样单元206输出的第 二采样电压与整流滤波电路202输出的第二电压的比例大小。在本发明一具体实施例中， 第二采样电压=第二电压* (R3之阻值AR3之阻值+R2之阻值））。
[0072] 在本实施方式中，突发检测电路208包括第一比较单元2082、第一误差放大单元 2084、第二比较单元2086、突发信号输出单元2088。第一比较单元2082包括第一比较器 ΕΑ1、第四电阻R4。第一误差放大单兀2084包括第一放大器Α1、第三电容C3。第二比较单 兀2086包括第五电阻R5、第一光稱传感器Q3。突发信号输出单兀2088包括第二比较器 EA2、第六电阻R6。第一光稱传感器Q3包括输入端及输出端，第一光稱传感器Q3的输入端 包括第一输入端、第二输入端，第一光f禹传感器Q3的输出端包括第一输出端、第二输出端。 第一光f禹传感器Q3输入端为发射部，内包含有发光二极管，第一光f禹传感器Q3输出端为接 收部，内包含有光电三极管，第一光f禹传感器Q3输入端与第一光f禹传感器Q3输出端通过光 进行耦合，通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现信号的传送。第一比较器EA1 包括正向输入端、反向输入端及输出端，第一比较器EA1的正向输入端接收第一参考电压 Vrefl，第一比较器EA1的反向输入端电性连接于第一电阻R1与受电设备30的公共端，第 一比较器EA1的输出端电性连接于第四电阻R4及第五电阻R5。第四电阻R4-端电性连接 于第一比较器EA1的正向输入端，另一端电性连接于第一比较器EA1的输出端。第五电阻 R5-端电性连接于第一比较器EA1的输出端，另一端电性连接于第一光稱传感器Q3的第一 输入端。第一放大器A1包括正向输入端、反向输入端及输出端，第一放大器A1的正向输入 端接收第二参考电压Vref2,第一放大器A1的反向输入端电性连接于第二电阻R2与第三电 阻R3的公共端，第一放大器A1的输出端电性连接于第一光稱传感器Q3的第二输入端。第 三电容C3 -端电性连接于第一放大器A1的反向输入端，另一端电性连接于第一放大器A1 与第一光稱传感器Q3的公共端。第六电阻R6 -端电性连接于外部电源10,另一端电性连 接于第一光f禹传感器Q3的第一输出端。第一光f禹传感器Q3的第二输出端接地。第二比较 器EA2包括正向输入端、反向输入端及输出端，第二比较器EA2的正向输入端接收第三参考 电压Vref3,第二比较器EA2的反向输入端电性连接于第六电阻R6与第一光稱传感器Q3的 公共端，第二比较器EA2的输出端电性连接于脉冲宽度调制控制器U1。
[0073] 初始状态下，谐振变换电路处于正常工作模式。第二采样单元206输出的第二采 样电压不小于第二参考电压Vref2。此时，第一电阻R1的分压值大于第一参考电压Vrefl， 第一比较器EA1输出为低电平，第一放大器A1输出为低电平，第一光f禹传感器Q3处于截止 状态，第二比较器EA2反向输入端电压为第外部电源10输出的直流电压，其大于第三参考 电压Vref3,第二比较器EA2输出为低电平，突发检测电路208无突发信号输出。当受电设 备30的功率减小时，整流滤波电路202输出的第二电压升高，第二采样单元206输出的第 二采样电压也升高，而流经受电设备30的电流降低，第一采样单元204采集的采样电流也 降低，亦即第一采样电压降低，第一电阻R1的分压值减小，当受电设备30的功率减小到一 临界值时，第一米样单兀204输出的第一米样电压小于第一预设电压，亦即第一电阻R1的 分压值小于第一参考电压Vrefl，第一比较器EA1输出为高电平，第二米样单兀206输出的 第二米样电压大于第二参考电压Vref2,第一放大器A1输出端为低电位，此时第一光f禹传 感器Q3处于导通状态，第二比较器EA2反向输入端电压减小，其电压值接近为0,其小于第 三参考电压Vref3,第二比较器EA2输出端为高电平，突发检测电路208产生并输出突发信 号至脉冲宽度调制控制器U1，脉冲宽度调制控制器U1接收到突发信号后暂停工作，电压转 换电路200无电压输出，第一电压为0,谐振变换电路20进入突发模式，第二电容C2放电， 整流滤波电路202输出的第二电压减小，第二采样单元206输出的第二采样电压也减小，当 第二采样单元206输出的第二采样电压减小至小于第二预设电压时，换言之，第二采样单 兀206输出的第二米样电压减小至小于第二参考电压Vref2,第一放大器A1输出端为高电 平，第一光稱传感器Q3处于截止状态，第二比较器EA2反向输入端电压升高，其大于第三参 考电压Vref 3，第二比较器EA2输出端转变为低电位，突发检测电路208无突发信号输出，谐 振变换电路20退出突发模式，脉冲宽度调制控制器U1恢复正常工作，谐振变换电路20进 入正常工作模式。谐振变换电路20重复突发模式与正常工作模式的切换，故此不再详述。
[0074] 在本实施方式中，反馈电路210包括第二误差放大单元2102、反馈信号输出单元 2104。第二误差放大单元2102包括第四电容C4、第二放大器A2。反馈信号输出单元2104 包括第七电阻R7、第二光稱传感器Q4。第二光稱传感器Q4包括输入端及输出端，第二光奉禹 传感器Q4输入端包括第一输入端、第二输入端，第二光f禹传感器Q4输出端包括第一输出 端、第二输出端。第二光耦传感器Q4输入端为发射部，内包含有发光二极管，第二光耦传感 器Q4输出端为接收部，内包含有光电三极管，第二光f禹传感器Q4输入端与第二光f禹传感器 Q4输出端通过光进行耦合，通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现信号的传送。 第七电阻R7 -端电性连接于整流滤波电路202与第二电阻R2的公共端，另一端电性连接 于第二光f禹传感器Q4的第一输入端。第二放大器A2包括正向输入端、反向输入端及输出 端，第二放大器A2的正向输入端接收第四参考电压Vref4,第二放大器A2的反向输入端电 性连接于第二电阻R2与第三电阻R3的公共端，第二放大器A2的输出端电性连接于第二光 奉禹传感器Q4的第二输入端。第四电容C4 一端电性连接于第二放大器A2的反向输入端，另 一端电性连接于第二放大器A2的输出端。
[0075] 初始状态下，谐振变换电路20处于正常工作模式。第二采样单元206输出的第二 采样电压不小于第四参考电压Vref4,第二放大器A2输出端为低电平，第二光耦传感器Q4 处于导通状态，其输出电压为第一输出电压。随着受电设备30的功率减小，整流滤波电路 202输出的第二电压升高，第二采样单元206输出的第二采样电压也升高。当谐振变换电 路20进入突发模式时，整流滤波电路202输出的第二电压减小，第二采样单元206输出的 第二采样电压也减小，当第二采样单元206输出的第二采样电压减小至小于第三预设电压 时，换言之，第二采样单元206输出的第二采样电压小于第四参考电压Vref4时，第二放大 器A2输出端为高电平，流经第二光耦传感器Q4的输入电流减小，第二光耦传感器Q4输出 为第二输出电压，利用第二光耦传感器Q4输出端电压的变化，实现通过第二光耦传感器Q4 根据受电设备30的功率变化输出反馈信号。脉冲宽度调制控制器U1接收第二光耦传感器 Q4输出的反馈信号，以输出脉冲宽度调制信号，从而调节第一场效应晶体管Q1、第二场效 应晶体管Q2导通与关断的时间，进而调节LLC谐振变换电路频率。在本实施方式中，脉冲 宽度调制控制器U1接收第二光耦传感器Q4输出的反馈信号，从而延长第一场效应晶体管 Q1、第二场效应晶体管Q2导通与关断的时间，亦即减少单位时间内第一场效应晶体管Q1、 第二场效应晶体管Q2导通与关断次数，进而降低LLC谐振变换电路频率，从而实现降低谐 振变换电路20在轻负载或空载状态下的功率损耗。
[0076] 需要注意的是，在本实施方式中，第一参考电压Vrefl、第二参考电压Vref2、第三 参考电压Vref3、第四参考电压Vref4可以根据不同需求或设计具体设置其参考电压值，其 中，第二参考电压Vref2最好需略小于第四参考电压Vref4,例如第二参考电压Vref2等于 〇. 99倍数的第四参考电压Vref4,这样可以保证谐振变换电路20在突发模式下，提供给受 电设备30的电压最小值接近与谐振变换电路20在正常工作模式下提供的电压，同时第一 放大器A1输出由低电平转换为高电位的时间要晚于第二放大器A2输出由低电平转换为高 电位的时间，从而使得谐振变换电路20在突发模式下，LLC谐振变换电路始终处于较低频 率状态，变压器T1 一次侧以最大能量传递至二次侧，进而减少突发模式切换次数，延长了 电路寿命，亦减少谐振变换电路20在轻载或空载状态下的功率损耗。
[0077] 上述谐振变换电路降低轻载或空载状态下的功率损耗，同时减少突发模式切换次 数，延长了电路寿命。
【权利要求】
1. 一种谐振变换电路，用于将外部电源输出的直流电压转换为受电设备所需的工作电 压，其特征在于，所述谐振变换电路包括： 电压转换电路，用于电性连接所述外部电源，用于将所述外部电源输出的直流电压转 换成第一电压； 整流滤波电路，用于电性连接所述电压转换电路及所述受电设备，用于对所述第一电 压进行整流滤波并输出第二电压，以对所述受电设备供电； 第一采样单元，用于电性连接所述受电设备，用于对流经所述受电设备的电流进行采 样并输出采样电流的第一采样电压； 第二采样单元，用于电性连接所述整流滤波电路，用于根据所述整流滤波电路输出的 第二电压输出第二采样电压；及 突发检测电路，用于电性连接所述电压转换电路、所述第一采样单元及所述第二采样 单元，用于根据所述第一采样单元输出的第一采样电压及所述第二采样单元输出的第二采 样电压输出突发信号； 其中，所述电压转换电路还用于根据所述突发信号调节所述第一电压。
2. 如权利要求1所述的谐振变换电路，其特征在于，所述电压转换电路包括： 脉冲宽度调制控制器，用于电性连接于所述突发检测电路，用于产生脉冲宽度调制信 号并根据所述突发检测电路输出的突发信号调节输出的脉冲宽度调制信号，以调节所述电 压转换电路输出的第一电压； 开关单元，用于电性连接于所述脉冲宽度调制控制器及所述外部电源，用于将所述外 部电源输出的直流电压转换成交流电压；及 谐振单元，用于电性连接于所述开关单元及所述整流滤波电路，用于将所述开关单元 输出的交流电压转换成第一电压。
3. 如权利要求2所述的谐振变换电路，其特征在于， 所述开关单元包括： 第一场效应晶体管，栅极电性连接于所述脉冲宽度调制控制器，漏极电性连接于所述 外部电源，源极电性连接于所述谐振单元；及 第二场效应晶体管，栅极电性连接于所述脉冲宽度调制控制器，漏极电性连接于所述 第一场效应晶体管的源极，源极接地； 所述谐振单元包括： 变压器，包括一次侧、二次侧，所述一次侧包括高压输入端、低压输入端，所述二次侧包 括第一高压输出端、第二高压输出端及低压输出端，所述二次侧电性连接于所述整流滤波 电路； 第一电感，电性连接于所述第一场效应晶体管的源极与所述变压器的高压输入端之 间；及 第一电容，一端电性连接于所述变压器的低压输入端，另一端接地。
4. 如权利要求1所述的谐振变换电路，其特征在于，所述整流滤波电路包括： 整流单元，用于电性连接于所述电压转换电路与所述受电设备之间，用于对所述电压 转换电路输出的第一电压进行整流；及 滤波单元，用于电性连接于所述整流单元与所述受电设备之间，用于对所述电压转换 电路输出的第一电压进行滤波。
5. 如权利要求4所述的谐振变换电路，其特征在于，所述整流单元包括： 第一二极管，正极电性连接于所述电压转换电路，负极电性连接于所述受电设备；及 第二二极管，正极电性连接于所述电压转换电路，负极电性连接于所述第一二极管的 负极； 其中所述滤波单元为第二电容，一端电性连接于所述第一二极管与第二二极管的公共 端，另一端接地。
6. 如权利要求1所述的谐振变换电路，其特征在于，所述第一采样单元为第一电阻，一 端电性连接于所述受电设备及所述突发检测电路，另一端接地。
7. 如权利要求1所述的谐振变换电路，其特征在于，所述第二采样单元包括： 第二电阻，一端电性连接于所述整流滤波电路，另一端电性连接于所述突发检测电路； 及 第三电阻，一端电性连接于所述第二电阻的另一端，另一端接地。
8. 如权利要求1所述的谐振变换电路，其特征在于，所述电压转换电路根据所述突发 检测电路输出的突发信号判断是否暂停工作，当所述电压转换电路侦测到所述突发信号 时，所述电压转换电路将所述第一电压调节为0。
9. 如权利要求1所述的谐振变换电路，其特征在于，所述突发检测电路在所述第一采 样单元的第一采样电压小于第一预设电压且所述第二采样单元的第二采样电压不小于第 二预设电压时输出所述突发信号。
10. 如权利要求9所述的谐振变换电路，其特征在于，所述突发检测电路包括： 第一比较单元，用于比较第一参考电压与所述第一采样电压并输出第一比较信号； 第一误差放大单元，用于根据第二参考电压及所述第二采样电压输出第一误差信号； 第二比较单元，用于根据所述第一比较信号及所述第一误差信号输出第二比较信号； 及 突发信号输出单元，用于根据第三参考电压及所述第二比较信号输出突发信号。
11. 如权利要求10所述的谐振变换电路，其特征在于，所述第一比较单元包括： 第一比较器，包括正向输入端、反向输入端及输出端，所述正向输入端用于接收所述第 一参考电压，所述反向输入端电性连接于所述第一采样单元，所述输出端电性连接于所述 第二比较单元；及 第四电阻，一端电性连接于所述第一比较器的正向输入端，另一端电性连接于所述第 一比较器的输出端。
12. 如权利要求10所述的谐振变换电路，其特征在于，所述第一误差放大单元包括： 第一放大器，包括正向输入端、反向输入端及输出端，所述正向输入端用于接收所述第 二参考电压，所述反向输入端电性连接于所述第二采样单元，所述输出端电性连接于所述 第二比较单元；及 第三电容，一端电性连接于所述第一放大器的反向输入端，另一端电性连接于所述第 一放大器的输出端。
13. 如权利要求10所述的谐振变换电路，其特征在于，所述第二比较单元包括： 第五电阻，一端电性连接于所述第一比较单元；及 第一光稱传感器，包括输入端及输出端，所述输入端电性连接于所述第五电阻的另一 端与所述第一误差放大单元之间，所述输出端电性连接于所述突发信号输出单元与地之 间。
14. 如权利要求10所述的谐振变换电路，其特征在于，所述突发信号输出单元包括： 第六电阻，一端电性连接于所述外部电源，另一端电性连接于所述第二比较单元；及 第二比较器，包括正向输入端、反向输入端及输出端，所述正向输入端用于接收所述第 三参考电压，所述反向输入端电性连接于所述第六电阻与所述第二比较单元的公共端，所 述输出端电性连接于所述电压转换电路。
15. 如权利要求10所述的谐振变换电路，其特征在于，还包括反馈电路，用于电性连接 所述第二采样单元及所述电压转换电路，用于根据所述第二采样单元输出的第二采样电压 输出反馈信号，所述电压转换电路还用于根据所述反馈信号调节所述第一电压。
16. 如权利要求15所述的谐振变换电路，其特征在于，所述反馈电路在所述第二采样 单元输出的第二采样电压小于第三预设电压时输出所述反馈信号。
17. 如权利要求15所述的谐振变换电路，其特征在于，所述电压转换电路还用于根据 所述反馈信号降低输出的第一电压的频率。
18. 如权利要求15所述的谐振变换电路，其特征在于，所述反馈电路包括： 第二误差放大单元，用于根据第四参考电压及所述第二采样单元输出的第二采样电压 输出第二误差信号；及 反馈信号输出单元，用于根据所述第二误差信号输出反馈信号。
19. 如权利要求18所述的谐振变换电路，其特征在于，所述第二误差放大单元包括： 第二放大器，包括正向输入端、反向输入端及输出端，所述正向输入端用于接收所述第 四参考电压，所述反向输入端电性连接于所述第二采样单元，所述输出端电性连接于所述 反馈信号输出单元；及 第四电容，一端电性连接于所述第二放大器的反向输入端与所述第二采样单元的公共 端，另一端电性连接于所述第二放大器的输出端。
20. 如权利要求18所述的谐振变换电路，其特征在于，所述反馈信号输出单元包括： 第七电阻，一端电性连接于所述整流滤波电路；及 第二光耦传感器，包括输入端及输出端，所述输入端电性连接于所述第七电阻的另一 端与所述第二误差放大单元之间，所述输出端电性连接于所述电压转换电路与地之间。
21. 如权利要求18所述的谐振变换电路，其特征在于，所述第二参考电压小于所述第 四参考电压。
【文档编号】H02M3/335GK104143920SQ201310170176
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月10日 优先权日:2013年5月10日
【发明者】陈耀宗 申请人:国钰电子(北海)有限公司, 寰永科技股份有限公司