谐振电源转换装置及其控制方法_4

文档序号:8264439阅读:来源:国知局
920);判断负载电流是否大于等于预设电流值(步骤S930);若负载电流小于默认电流值,启用电压控制回路,以依据负载电压来调整谐振变换器的开关频率(步骤S940);以及若负载电流大于等于默认电流值,启用电流控制回路,以依据负载电流来调整谐振变换器的开关频率(步骤S950)。
[0073]在本实施例的步骤S940中,依据负载电压来调整谐振变换器的开关频率的动作可利用以下步骤实现:比较负载电压与参考电压,并且根据比较的结果产生电压误差讯号;调节电压误差讯号并据以产生第一调节讯号;以第一调节讯号作为控制讯号,并且依据控制讯号产生开关频率讯号;依据开关频率讯号产生至少一个脉宽调变讯号;以及利用脉宽调变讯号控制谐振变换器的开关切换。
[0074]另一方面,在本实施利的步骤S950中,依据负载电流来调整谐振变换器的开关频率的动作可利用以下步骤实现:比较负载电流与参考电流,并且根据比较的结果产生电流误差讯号;调节电流误差讯号并据以产生第二调节讯号;以第二调节讯号作为控制讯号,并且依据控制讯号产生开关频率讯号;依据开关频率讯号产生至少一个脉宽调变讯号;以及利用脉宽调变讯号控制谐振变换器的开关切换。
[0075]其中,图8与图9实施例所述之控制方法皆可根据前述图1至图7的说明而获得充足的支持与教示,故相似或重复之处于此不再赘述。
[0076]综上所述,本发明实施例提出一种谐振电源转换装置及其控制方法。所述谐振电源转换装置可基于负载是否发生过流现象而选择性地启用具有反向频率调节机制的电压控制回路或具有正向频率调节机制的电流控制回路来控制谐振变换器的开关频率,使得所述谐振电源转换装置可在正常工作状态下稳定供电,并且在负载发生过流现象时对负载进行限流。其中,由于所述电流控制回路是以降低开关频率的方式来对负载进行限流,因此可改善传统上藉由提高开关频率进行限流所造成的切换损耗。
[0077]虽然本发明已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
【主权项】
1.一种谐振电源转换装置,包括: 一以开关为基础的谐振变换器,用以供电予一负载;以及 一控制器,耦接该谐振变换器与该负载,用以控制该谐振变换器的开关切换,以调节该谐振变换器的电源转换, 其中,该控制器具有一电压控制回路与一电流控制回路,该控制器侦测该负载的驱动状态,并且依据侦测的结果启用该电压控制回路与该电流控制回路其中之一来调整该谐振变换器的一开关频率。
2.如申请专利范围第I项所述的谐振电源转换装置,其中该控制器侦测流经该负载的一负载电流以及施加于该负载的一负载电压,其中: 当该控制器判断该负载电流小于一默认电流值时,该控制器启用该电压控制回路,以依据该负载电压来调整该开关频率, 当该控制器判断该负载电流大于等于该预设电流值时,该控制器启用该电流控制回路,以依据该负载电流来调整该开关频率。
3.如申请专利范围第2项所述的谐振电源转换装置,其中: 当该电压控制回路被启用时,该控制器反应于该负载电压的增加而增加该开关频率, 当该电流控制回路被启用时,该控制器反应于该负载电流的增加而降低该开关频率。
4.如申请专利范围第2项所述的谐振电源转换装置,其中该控制器包括: 一电压比较器,用以比较该负载电压与一参考电压,并且根据比较的结果产生一电压误差讯号; 一第一比例调节器,耦接该电压比较器,用以调节该电压误差讯号并据以产生一第一调节讯号; 一电流比较器,用以比较该负载电流与一参考电流,并且根据比较的结果产生一电流误差讯号; 一第二比例调节器,耦接该电流比较器,用以调节该电流误差讯号并据以产生一第二调节讯号;以及 一回路选择电路,耦接该第一与第二比例调节器,用以依据该第一与第二调节讯号其中之一产生一开关频率讯号, 其中,该电压比较器、该第一比例调节器以及该回路选择电路组成该电压控制回路, 其中,该电流比较器、该第二比例调节器以及该回路选择电路组成该电流控制回路。
5.如申请专利范围第4项所述的谐振电源转换装置,其中该回路选择电路包括: 一选择开关,耦接该第一与第二比例调节器,受控于一过流判断讯号而选择该第一与第二调节讯号其中之一作为一控制讯号,其中该过流判断讯号关联于该负载电流与该默认电流值的比较结果;以及 一压控振荡器,耦接该选择开关,接收该控制讯号并据以产生该开关频率讯号,其中该开关频率讯号的讯号频率关联于该开关频率。
6.如申请专利范围第4项所述的谐振电源转换装置,其中该回路选择电路包括: 一第一压控振荡器,耦接该第一比例调节器,接收该第一调节讯号并据以产生一第一频率讯号;以及 一第二压控振荡器,耦接该第二比例调节器,接收该第二调节讯号并据以产生一第二频率讯号, 其中,该回路选择电路依据一过流判断讯号而选择该第一与第二频率讯号其中之一作为该开关频率讯号, 其中,该过流判断讯号关联于该负载电流与该默认电流值的比较结果。
7.如申请专利范围第4项所述的谐振电源转换装置,其中该控制器更包括: 一第一限幅电路,耦接于该第一比例调节器与该回路选择电路之间,用以对该第一调节讯号进行限幅;以及 一第二限幅电路,耦接于该第二比例调节器与该选择开关之间,用以对该第二调节讯号进行限幅,其中该回路选择电路依据限幅后的该第一与第二调节讯号其中之一产生该开关频率讯号。
8.如申请专利范围第4项所述的谐振电源转换装置,其中该控制器更包括: 一脉宽调变产生器,耦接该回路选择电路,用以依据该开关频率讯号产生至少一脉宽调变讯号来控制该谐振变换器的开关切换。
9.如申请专利范围第I项所述的谐振电源转换装置,其中该以开关为基础的谐振变换器包括: 一桥式开关电路,受控于至少一脉宽调变讯号而导通或截止,其中该至少一脉宽调变讯号是由该控制器所产生; 一谐振及变压电路,耦接该桥式开关电路且具有至少一谐振电容,其中该至少一谐振电容反应于该桥式开关电路的切换而充放能; 一整流滤波电路,耦接该谐振及变压电路与该负载,用以对该谐振及变压电路的输出进行整流及滤波,并据以产生一负载电压;以及 一箝位电路,耦接该谐振及变压电路,用以箝制该谐振电容的跨压于一第一电压范围。
10.一种谐振电源转换装置的控制方法,该谐振电源转换装置包括一以开关为基础的谐振变换器以及一控制器,该控制方法包括: 控制该谐振变换器的开关切换,以使该谐振变换器进行电源转换以供电予一负载; 侦测该负载的驱动状态;以及 依据侦测的结果启用该控制器之一电压控制回路与一电流控制回路其中之一来调整该谐振变换器的一开关频率。
11.如申请专利范围第10项所述的控制方法,其中侦测该负载的驱动状态的步骤包括: 侦测流经该负载的一负载电流以及施加于该负载的一负载电压。
12.如申请专利范围第11项所述的控制方法,其中依据侦测的结果启用该电压控制回路与该电流控制回路其中之一来调整该谐振变换器的该开关频率的步骤包括: 判断该负载电流是否大于等于一预设电流值; 若该负载电流小于该默认电流值,启用该电压控制回路,以依据该负载电压来调整该开关频率;以及 若该负载电流大于等于该预设电流值,启用该电流控制回路,以依据该负载电流来调整该开关频率。
13.如申请专利范围第12项所述的控制方法,其中: 当该电压控制回路被启用时,该控制器反应于该负载电压的增加而增加该开关频率, 当该电流控制回路被启用时,该控制器反应于该负载电流的增加而降低该开关频率。
14.如申请专利范围第12项所述的控制方法,其中依据该负载电压来调整该谐振变换器的该开关频率的步骤包括: 比较该负载电压与一参考电压,并且根据比较的结果产生一电压误差讯号; 调节该电压误差讯号并据以产生一第一调节讯号;以及 以该第一调节讯号作为一控制讯号,并且依据该控制讯号产生一开关频率讯号,其中该开关频率讯号的讯号频率关联于该开关频率。
15.如申请专利范围第14项所述的控制方法,其中依据该负载电流来调整该谐振变换器的该开关频率的步骤包括: 比较该负载电流与一参考电流,并且根据比较的结果产生一电流误差讯号; 调节该电流误差讯号并据以产生一第二调节讯号;以及 以该第二调节讯号作为一控制讯号,并且依据该控制讯号产生一开关频率讯号,其中该开关频率讯号的讯号频率关联于该开关频率。
16.如申请专利范围第15项所述的控制方法,其中依据该负载电压或该负载电流来调整该谐振变换器的该开关频率的步骤更包括: 依据该开关频率讯号产生至少一脉宽调变讯号;以及 利用该至少一脉宽调变讯号控制该谐振变换器的开关切换。
【专利摘要】一种谐振电源转换装置及其控制方法。所述谐振电源转换装置包括以开关为基础的谐振变换器以及控制器。以开关为基础的谐振变换器用以供电予负载。控制器耦接谐振变换器与负载,并且用以控制谐振变换器的开关切换以调节谐振变换器的电源转换。其中,控制器具有电压控制回路与电流控制回路。控制器侦测负载的驱动状态,并且依据侦测的结果启用电压控制回路与电流控制回路其中之一来调整谐振变换器的开关频率。
【IPC分类】H02H9-02, H02M3-28
【公开号】CN104578787
【申请号】CN201310487086
【发明人】段飞跃, 徐 明
【申请人】南京博兰得电子科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月17日
【公告号】US20150109830
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