專利名稱：使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制裝置,特別是涉及一種使用于諧振型直流/直流變換 器的控制裝置。
背景技術(shù)：
參閱圖1與圖2,現(xiàn)有半橋式LLC諧振型直流/直流變換器8用于接收 一個(gè)輸入直流電源(圖未示)以經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換后供給予 一 個(gè)負(fù)載(圖未示)。該 變換器8具有一個(gè)開(kāi)關(guān)單元81及一個(gè)諧振電感器(圖未示)，該開(kāi)關(guān)單元81 受一個(gè)調(diào)頻控制器9控制來(lái)啟閉，并影響流經(jīng)該諧振電感器的電流Is的幅值。
詳細(xì)來(lái)說(shuō)，該開(kāi)關(guān)單元81接收來(lái)自該調(diào)頻控制器9的一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)信 號(hào)drivel和一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)drive2,并據(jù)以切換地"接收輸入直流電源以 經(jīng)變壓后輸出至負(fù)載。且該變換器8的輸出功率會(huì)隨負(fù)載變動(dòng)，而輸出電 壓Vout保持不變。
該調(diào)頻控制器9接收該輸出電壓Vout,并據(jù)以調(diào)整該等驅(qū)動(dòng)信號(hào) drivel、 drive2的周期來(lái)決定該開(kāi)關(guān)單元81的啟閉，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓 Vout的控制。
當(dāng)負(fù)載越為輕載時(shí)，輸出功率減少，該調(diào)頻控制器9因而縮短該等驅(qū) 動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2的周期，以使該等驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2的頻 率變高。該開(kāi)關(guān)單元81由于受較高頻率的該等驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2 控制，因而開(kāi)關(guān)次數(shù)顯著增加，而使開(kāi)關(guān)損耗大，導(dǎo)致變換器8的整體功 率變換效率降低。
美國(guó)專利第6， 545， 882的美國(guó)專利申請(qǐng)案使用 一 個(gè)產(chǎn)生放電 (discharge)電流的截止時(shí)間(off-time)調(diào)制器來(lái)解決這項(xiàng)問(wèn)題。而本發(fā)明 采用另 一種實(shí)現(xiàn)方式來(lái)達(dá)成提高輕載效率的目的。
由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的半橋式LLC諧振型直流/直流變換器在結(jié)構(gòu)與使 用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存 在的問(wèn)題,相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適 用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒(méi)有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問(wèn)題，此 顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的使用于 諧振型直流/直流變換器的控制裝置，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為 當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。有鑒于上述現(xiàn)有的半橋式LLC諧振型直流/直流變換器存在的缺陷，本
發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配 合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的使用于諧振
型直流/直流變換器的控制裝置，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的半橋式LLC諧振型直 流/直流變換器，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)過(guò)反復(fù) 試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的半橋式LLC諧振型直流/直流變換器存 在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝 置，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其可以在輕載時(shí)降低諧振型直流/直流變換器 開(kāi)關(guān)次數(shù)并提高功率變換效率的控制裝置。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù) 本發(fā)明提出的一種使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝置，用于控制該 諧振型直流/直流變換器的一個(gè)開(kāi)關(guān)單元以進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換并輸出一個(gè)輸出 資訊，包含 一個(gè)調(diào)頻控制器，根據(jù)該輸出資訊產(chǎn)生一個(gè)同步信號(hào)；其中 該使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝置還包含一個(gè)脈沖篩選器，接收 該輸出資訊和該同步信號(hào)，并據(jù)以產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)啟閉該開(kāi)關(guān)單元，且 隨該輸出資訊對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括一段該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率與該同步信 號(hào)實(shí)質(zhì)上相同的工作區(qū)間與 一段該驅(qū)動(dòng)信號(hào)持續(xù)為低電位的未工作區(qū)間。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝置，其中該輸出資訊隨 著外接負(fù)載變化，而使得該脈沖篩選器所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有相等于該同 步信號(hào)的實(shí)質(zhì)頻率。
前述的控制裝置，其中該脈沖篩選器依據(jù)該輸出資訊產(chǎn)生一個(gè)致能信 號(hào)，當(dāng)該致能信號(hào)為高電位時(shí)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率與該同步信號(hào)實(shí)質(zhì)上相 同而形成該工作區(qū)間，當(dāng)該致能信號(hào)為低電位時(shí)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)持續(xù)為低電 位而形成該未工作區(qū)間。
前述的控制裝置，其中該脈沖篩選器所產(chǎn)生的致能信號(hào)的頻率較該同 步信號(hào)低。
前述的控制裝置，其中該脈沖篩選器包括一個(gè)存有一個(gè)修正臨界值的 脈沖寬度調(diào)制器，比較該修正臨界值和該輸出資訊以決定一個(gè)修正信號(hào)的 工作周期，且依據(jù)該同步信號(hào)來(lái)同步調(diào)整該修正信號(hào)以得到該致能信號(hào)。
前述的控制裝置，該諧振型直流/直流變換器電連接一個(gè)外接負(fù)載，其 中該輸出資訊隨著外接負(fù)載而變化，且該外接負(fù)載越為輕載，該調(diào)頻控制 器受一個(gè)較小的輸出資訊控制而調(diào)升該同步信號(hào)的頻率，當(dāng)該輸出資訊小于該修正臨界值時(shí)，愈小的輸出資訊導(dǎo)致該脈沖寬度調(diào)制器令該修正信號(hào) 的工作周期愈小，而當(dāng)該輸出資訊大于該修正臨界值時(shí)，該脈沖寬度調(diào)制 器使該修正信號(hào)的工作周期為100%,此時(shí)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有一個(gè)實(shí)質(zhì)上與 該同步信號(hào)相同的頻率。
前述的控制裝置，其中該脈沖篩選器包括一個(gè)邏輯合成器，合成該同 步信號(hào)與該致能信號(hào)以產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
前述的控制裝置，其中該調(diào)頻控制器是一個(gè)脈沖密度調(diào)制器。 前述的控制裝置，其中該邏輯合成器利用及閘方式來(lái)合成該同步信號(hào) 與該致能信號(hào)。
前述的控制裝置，更用于接收一個(gè)參考電壓，其中該調(diào)頻控制器包括 一個(gè)電壓調(diào)整器及一個(gè)壓控震蕩器，該電壓調(diào)整器依據(jù)該輸出資訊和該參 考電壓的差值輸出一個(gè)調(diào)整電壓，該壓控震蕩器根據(jù)該調(diào)整電壓決定該同 步信號(hào)的頻率。
本發(fā)明與現(xiàn)有^t術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上可知，為達(dá) 到上述目的，本發(fā)明提供了 一種使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝 置，用于控制該諧振型直流/直流變換器的一個(gè)開(kāi)關(guān)單元以進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換并
輸出一個(gè)輸出資訊，該使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝置包含一 個(gè)調(diào)頻控制器，根據(jù)該輸出資訊產(chǎn)生一個(gè)同步信號(hào)；及一個(gè)脈沖篩選器，接 收該輸出資訊和該同步信號(hào)，并據(jù)以產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)啟閉該開(kāi)關(guān)單元， 且隨該輸出資訊對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括一段該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率與該同步 信號(hào)實(shí)質(zhì)上相同的工作區(qū)間與 一段該驅(qū)動(dòng)信號(hào)持續(xù)為低電位的未工作區(qū) 間。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝置 至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果當(dāng)外接負(fù)載越為輕載時(shí)，本發(fā)明使用于諧 振型直流/直流變換器的控制裝置能依據(jù)輸出資訊適度減少諧振型直流/直 流變換器的開(kāi)關(guān)次數(shù)以避免開(kāi)關(guān)損耗，進(jìn)而提高輕載功率變換效率。
綜上所述，本發(fā)明具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，其不論在控制裝置或 功能上皆有較大改進(jìn)，在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效 果，且較現(xiàn)有的半橋式LLC諧振型直流/直流變換器具有增進(jìn)的突出功效，從 而更加適于實(shí)用，并具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用 的新設(shè)計(jì)。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附 圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖l是一個(gè)方塊圖，說(shuō)明現(xiàn)有諧振型直流/直流變換器受調(diào)頻控制器控
制；
圖2是一個(gè)時(shí)序圖，說(shuō)明現(xiàn)有諧振型直流/直流變換器的主要信號(hào)相對(duì) 關(guān)系；
圖3是一個(gè)本發(fā)明使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝置的較佳實(shí) 施例的方塊圖4是一個(gè)電路圖，說(shuō)明本較佳實(shí)施例的諧振型直流/直流變換器；
圖5是一個(gè)流程圖，說(shuō)明本較佳實(shí)施例所執(zhí)行的方法；
圖6是一個(gè)流程圖，說(shuō)明本較佳實(shí)施例的脈沖寬度調(diào)制器產(chǎn)生致能信
圖7是一個(gè)時(shí)序圖，說(shuō)明外接負(fù)載較為輕載時(shí)的主要信號(hào)相對(duì)關(guān)系； 圖8是一個(gè)轉(zhuǎn)換曲線圖，說(shuō)明諧振型直流/直流變換器的功率變換效率。
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的使用于諧振型直流/ 直流變換器的控制裝置其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明 如后。
參閱圖3和圖4,本發(fā)明使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝置2的 較佳實(shí)施例用于控制一個(gè)諧振型直流/直流變換器1,該諧振型直流/直流變 換器1對(duì)一個(gè)輸入電源31進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，以傳遞能量到一個(gè)外接負(fù)載32，并 傳送一個(gè)輸出資訊到該控制裝置2,而該輸出資訊具有一個(gè)輸出電壓Vout 和一個(gè)輸出電流Iout。
該諧振型直流/直流變換器l包^-M^f關(guān)單元11、 一個(gè)諧振單元12、 一 個(gè)整流單元13及一個(gè)輸出單元14。該開(kāi)關(guān)單元ll包括一個(gè)第一電晶體Q1 和一個(gè)第二電晶體Q2。該諧振單元12包括一個(gè)第一電容器Cl、 一個(gè)第一 電感器Ll及一個(gè)第二電感器L2。 i^至該第一電感器Ll的電流視為一個(gè)諧振電 流Is。因?yàn)橹C振型直流/直流變換器1為本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所熟知，所 以在此不再詳細(xì)贅述。
在本實(shí)施例中，該諧振型直流/直流變換器1是半橋(half-bridge)對(duì) 稱LLC諧振轉(zhuǎn)換器(resonant converter)，也可以是不對(duì)稱LLC諧才展轉(zhuǎn)換 器或全橋LLC直流諧振轉(zhuǎn)換器，且不以此為限。
該控制裝置2根據(jù)該輸出電壓Vout和該輸出電流lout來(lái)調(diào)整并輸出 一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel和一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)drive2,以決定該第一電晶 體Ql和該第二電晶體Q2的導(dǎo)通狀態(tài)。而該控制裝置2包含一個(gè)調(diào)頻控制器21及一個(gè)脈沖篩選器22,該調(diào)頻控制器21包括一個(gè)電壓調(diào)整器211和 一個(gè)壓控震蕩器(Voltage Controlled Oscillator,簡(jiǎn)稱VC0)212，且該脈 沖篩選器22包括一個(gè)脈沖寬度調(diào)制器(pulse width modulator) 221及一個(gè) 邏輯合成器222 。而該脈沖寬度調(diào)制器221存有一個(gè)修正臨界值 reg—correct_thrd。
參閱圖5，本發(fā)明使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝置2所執(zhí)行 的控制方法包含以下步驟
步驟61:該調(diào)頻控制器21根據(jù)該輸出電壓Vout產(chǎn)生一個(gè)具有多數(shù)個(gè) 脈沖的第一同步信號(hào)syncl及一個(gè)與該第一同步信號(hào)syncl呈反相的第二 同步信號(hào)sync2。
本較佳實(shí)施例中，該調(diào)頻控制器21是脈沖密度調(diào)制器(pulse density modulator),且不以此為限。而該脈沖密度調(diào)制器所進(jìn)行的處理是指依據(jù) 該輸出電壓Vout的幅值決定該等同步信號(hào)syncl、 sync2的頻率(也就是周 期的倒數(shù))。
而步驟61包括以下子步驟
子步驟611:該電壓調(diào)整器211接收該輸出電壓Vout和一個(gè)參考電壓，并 依據(jù)兩者差值輸出一個(gè)調(diào)整電壓。
而外接負(fù)載32狀態(tài)改變時(shí)，會(huì)造成該輸出電壓Vout的微幅變動(dòng)。若 是外接負(fù)載32越為重載，則該電壓調(diào)整器211受差值控制而調(diào)降該調(diào)整電 壓。若是外接負(fù)載32越為輕載，則該電壓調(diào)整器211受差值控制而調(diào)升該 調(diào)整電壓。
子步驟612:該壓控震蕩器212根據(jù)該調(diào)整電壓決定該第一同步信號(hào) syncl和該第二同步信號(hào)sync2的頻率。
當(dāng)外接負(fù)載32越為重載時(shí)，該電壓調(diào)整器211使該調(diào)整電壓越小，而導(dǎo) 致該壓控震蕩器212輸出具有較低頻率的該等同步信號(hào)syncl、 sync2。相 反地，當(dāng)外接負(fù)載32越為輕載，該電壓調(diào)整器211使該調(diào)整電壓越大，而導(dǎo) 致該壓控震蕩器212輸出具有較高頻率的該等同步信號(hào)sync 1 、 sync2 。
步驟62:該脈沖寬度調(diào)制器221根據(jù)該修正臨界值reg—correct — thrd 和該輸出電流lout產(chǎn)生一個(gè)4務(wù)正信號(hào)Pcorrect,且輸出一個(gè)與該第一同步 信號(hào)syncl維持同步的致能信號(hào)Pvalid。
參閱圖6，步驟62包括以下子步驟
子步驟621:該脈沖寬度調(diào)制器221判斷該輸出電流lout是否小于該 修正臨界值reg_correct_thrd。若是，跳到子步驟622;若否，跳到子步 驟623。 ，
子步驟622:該脈沖寬度調(diào)制器221根據(jù)該輸出電流lout進(jìn)行脈沖寬 度調(diào)制處理，以決定該々務(wù)正信號(hào)Pcorrect的工作周期(duty cycle),接著
8跳到子步驟624。而該修正信號(hào)Pcorrect的頻率較該第一同步信號(hào)syncl 低。
脈沖寬度調(diào)制處理是指依據(jù)該輸出電流lout的幅值決定該修正信號(hào) Pcorrect的工作周期。而愈小的輸出電流lout導(dǎo)致該脈沖寬度調(diào)制器221 令該修正信號(hào)Pcorrect的工作周期愈小。
子步驟623:該脈沖寬度調(diào)制器221使該修正信號(hào)Pcorrect的工作周 期為100%，也就是該修正信號(hào)Pcorrect總是處于高電位狀態(tài)。
子步驟624:該脈沖寬度調(diào)制器221依據(jù)該修正信號(hào)Pcorrect來(lái)產(chǎn)生 一個(gè)與該第一同步信號(hào)syncl保持同步的致能信號(hào)Pvalid,且該致能信號(hào) Pvalid的頻率也因而較該第一同步信號(hào)syncl低。也就是說(shuō)，產(chǎn)生的致能 信號(hào)Pvalid其時(shí)脈特性如下隨著時(shí)間過(guò)去，致能信號(hào)Pval id會(huì)遵循修 正信號(hào)Pcorrect的狀態(tài)，^f旦是當(dāng)》務(wù)正信號(hào)Pcorrect轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)，致能信號(hào) Pvalid會(huì)直到出現(xiàn)第一同步信號(hào)syncl的切換點(diǎn)時(shí)才轉(zhuǎn)態(tài)(如圖7)。
執(zhí)行此步驟的原因主要是因?yàn)樾拚盘?hào)Pcorrect不一定與第一同步信 號(hào)syncl同步，也就是修正信號(hào)Pcorrect的信號(hào)切換點(diǎn)不一定與第一同 步信號(hào)syncl的切換點(diǎn)相同。因此，此子步驟624特別產(chǎn)生與該第一同步 信號(hào)syncl保持同步的致能信號(hào)Pvalid。
本較佳實(shí)施例中，第一同步信號(hào)syncl的切換點(diǎn)是指每次轉(zhuǎn)態(tài)的時(shí)間 點(diǎn)，也可以是指每次發(fā)生上升(rising)緣的時(shí)間點(diǎn)，但也可以是該脈沖寬 度調(diào)變器221使致能信號(hào)Pvalid直到出現(xiàn)第二同步信號(hào)sync2的切換點(diǎn)時(shí) 才轉(zhuǎn)態(tài)，且不以此為限。
步驟63:該邏輯合成器222合成該第一同步信號(hào)syncl與該致能信號(hào) Pvalid以產(chǎn)生該第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel,并合成該第二同步信號(hào)sync2與該 致能信號(hào)Pvalid以產(chǎn)生該第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)drive2。本較佳實(shí)施例中，該邏輯 合成器222是利用及(AND)閘方式來(lái)合成該等同步信號(hào)syncl、 sync2與該 致能信號(hào)Pvalid以產(chǎn)生該等驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2,且不以此為限。
當(dāng)致能信號(hào)Pvalid為高電位時(shí)，該邏輯合成器222將該等同步信號(hào) syncl、 sync2分別當(dāng)作其輸出的該等驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2而形成一段 工作區(qū)間。當(dāng)致能信號(hào)Pvalid為低電位時(shí)，該邏輯合成器222使該等驅(qū)動(dòng) 信號(hào)drivel、 drive2處于#^電位而形成一#殳未工作區(qū)間。
且該等驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2分別包括多數(shù)賴:接續(xù)區(qū)間，例如二段 或超過(guò)二段的區(qū)間，這些段區(qū)間中兩相鄰的區(qū)間分別為工作區(qū)間與未工作 區(qū)間。在本較佳實(shí)施例中，這些段區(qū)間更依序?yàn)楣ぷ鲄^(qū)間與未工作區(qū)間，舉 例來(lái)說(shuō)，假設(shè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2包含三段以上區(qū)間，若順位為奇數(shù) 段的區(qū)間為工作區(qū)間，則順位為偶數(shù)段的區(qū)間為未工作區(qū)間；相反地，若 順位為偶數(shù)段的區(qū)間為工作區(qū)間，則順位為奇數(shù)段的區(qū)間為未工作區(qū)間。因此，驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2分別在致能信號(hào)Pvalid為低電位的 區(qū)間都保持低電位而不產(chǎn)生切'換，所以實(shí)質(zhì)上整體的頻率降低了，也減少 了開(kāi)關(guān)單元11的電晶體Q1、 Q2的開(kāi)關(guān)次數(shù)。
由于該致能信號(hào)Pvalid與該等同步信號(hào)syncl、 sync2保持同步，所 以可確保經(jīng)該邏輯合成器222合成后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2發(fā)生切換 的時(shí)間點(diǎn)相同，以實(shí)現(xiàn)該開(kāi)關(guān)單元11的軟開(kāi)關(guān)。
步驟64:重復(fù)步驟61到步驟63,直到該諧振型直流/直流變換器1停 止接收該輸入電源31。
因此，當(dāng)外接負(fù)載32越為重載而使得該輸出電流lout大于該修正臨 界值reg-correct-thrd時(shí)，本發(fā)明控制裝置2將該調(diào)頻控制器21的輸出 分別視為該等驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2。
而當(dāng)外接負(fù)載32越為輕載而使得該輸出電流lout小于該修正臨界值 reg-correct-thrd時(shí)，本發(fā)明控制裝置2合成該調(diào)頻控制器21與該脈沖寬度 調(diào)制器221的輸出，來(lái)降低該等驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2的實(shí)質(zhì)頻率。因 此，與現(xiàn)有相比，脈沖個(gè)數(shù)少，脈沖頻率低，可以有效降低開(kāi)關(guān)單元11的 開(kāi)關(guān)次數(shù)。
且值得注意的是，參閱圖7的虛線，在較為輕載情況下，用以控制現(xiàn) 有諧振型直流/直流變.換器8的調(diào)頻控制器9輸出高頻率(周期短)的該等驅(qū) 動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2。隨著周期縮短，每個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)所能傳遞的能量 相對(duì)減少，除了造成功率變換效率降低，該開(kāi)關(guān)單元81也因?yàn)橐恢碧幱诟?頻切換狀態(tài)而容易損耗。
而在相同的負(fù)載條件(較為輕載)下，參閱圖7的實(shí)線，為了在降低該 開(kāi)關(guān)單元11的開(kāi)關(guān)次數(shù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)同等功率傳輸，本發(fā)明控制裝置2的該 壓控震蕩器212適度地調(diào)整該等同步信號(hào)syncl、 sync2的頻率(周期較現(xiàn) 有的該等驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2為寬)，而使得流經(jīng)第一電感器Ll的諧 振電流Is較現(xiàn)有提高。 '
請(qǐng)注意，為了在浮見(jiàn)覺(jué)上突顯圖7中驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2的實(shí)線與 虛線差異性，特別使兩者具有不同幅值。但是，實(shí)際情形中兩者幅值相近，只 實(shí)質(zhì)頻率不同。 功率變換效率
參閱圖8,顯示了諧振型直流/直流變換器1的功率變換效率與外接負(fù) 載32的負(fù)載指數(shù)Po的轉(zhuǎn)換曲線。且當(dāng)負(fù)載指數(shù)Po使該諧振型直流/直流 變換器1處于由該諧振單元12所決定的最佳工作點(diǎn)時(shí)，該諧振型直流/直 流變換器1具有最高功率變換效率，并稱此時(shí)的負(fù)載指數(shù)Po為最佳負(fù)載 值。 ，
當(dāng)采用現(xiàn)有方式(也就是調(diào)頻控制器9)來(lái)控制接收電源狀態(tài)時(shí)，若是負(fù)載指數(shù)Po小于最佳負(fù)載值(較為輕載)，功率變換效率將大幅度降低，如 圖8的虛線所示。
而當(dāng)釆用本發(fā)明控制裝置2來(lái)控制，且該修正臨界值reg_correct_ thrd 被設(shè)定為發(fā)生最高功率變換效率的輸出電流Iout值時(shí)，若是負(fù)載指數(shù)Po 小于最佳負(fù)載值(較為輕載)而造成輸出電流lout小于該修正臨界值 reg — correct-thrd，則該脈沖寬度調(diào)制器221將縮小該》務(wù)正信號(hào)Pcorrect 的工作周期，以提高功率變換效率，如圖8的實(shí)線所示。
值得注意的是，本實(shí)施例中，該修正臨界值reg_correct-thrd為當(dāng)發(fā) 生最佳功率變換效率的輸出電流lout值，且不以此為限，可視實(shí)際使用 情形調(diào)整。
此外，上述的步驟62中，雖是比較輸出電流lout和修正臨界值 reg-correct-thrd,但是實(shí)際上也可以比較該諧振型直流/直流變換器1的 輸出功率和另 一個(gè)相對(duì)應(yīng)的臨界值，而可達(dá)到相同的功效。
且值得注意的是，當(dāng)采用數(shù)位化控制時(shí)，該脈沖篩選器22也可采用另 一個(gè)實(shí)施狀態(tài)該脈沖篩選器22根據(jù)同步信號(hào)syncl、 sync2的切換點(diǎn)來(lái) 產(chǎn)生一個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)，并借由該輸出資訊決定循環(huán)計(jì)數(shù)為何值時(shí)將同步信號(hào) syncl、 sync2分別當(dāng)作驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2，且決定循環(huán)計(jì)數(shù)為何值 時(shí)4吏馬區(qū)動(dòng)4言號(hào)drive 1、 drive2處于j氐電4立。
綜上所述，當(dāng)外接負(fù)載32越為輕載時(shí)，本發(fā)明使用于諧振型直流/直 流變換器的控制裝置2能依據(jù)輸出電流lout適度減少該等驅(qū)動(dòng)信號(hào) drivel、 drive2的脈沖個(gè)數(shù)，進(jìn)而降低開(kāi)關(guān)單元11的電晶體Ql、 Q2的開(kāi) 關(guān)次數(shù)以避免開(kāi)關(guān)損耗，并在實(shí)現(xiàn)同等功率傳輸?shù)那疤嵯绿岣咻p載功率變 換效率。同時(shí)，由于該等驅(qū)動(dòng)信號(hào)drivel、 drive2的切換點(diǎn)相同，所以 可實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，所以確實(shí)能達(dá)成本發(fā)明的目的。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例 所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝置，用于控制該諧振型直流/直流變換器的一個(gè)開(kāi)關(guān)單元以進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換并輸出一個(gè)輸出資訊，包含一個(gè)調(diào)頻控制器，根據(jù)該輸出資訊產(chǎn)生一個(gè)同步信號(hào)；其特征在于該使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝置還包含一個(gè)脈沖篩選器，接收該輸出資訊和該同步信號(hào)，并據(jù)以產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)啟閉該開(kāi)關(guān)單元，且隨該輸出資訊對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括一段該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率與該同步信號(hào)實(shí)質(zhì)上相同的工作區(qū)間與一段該驅(qū)動(dòng)信號(hào)持續(xù)為低電位的未工作區(qū)間。
2、 如權(quán)利要求1所述的控制裝置，該諧振型直流/直流變換器電連接 一個(gè)外接負(fù)載，其特征在于該輸出資訊隨著外接負(fù)載變化，而使得該脈 沖篩選器所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有相等于該同步信號(hào)的實(shí)質(zhì)頻率。
3、 如權(quán)利要求l所述的控制裝置，其特征在于該脈沖篩選器依據(jù)該 輸出資訊產(chǎn)生一個(gè)致能信號(hào)，當(dāng)該致能信號(hào)為高電位時(shí)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率 與該同步信號(hào)實(shí)質(zhì)上相同而形成該工作區(qū)間，當(dāng)該致能信號(hào)為低電位時(shí)，該 驅(qū)動(dòng)信號(hào)持續(xù)為低電位而形成該未工作區(qū)間。
4、 如權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于該脈沖篩選器所產(chǎn)生的致能信號(hào)的頻率較該同步信號(hào)低。
5、 如權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于該脈沖篩選器包括一 個(gè)存有一個(gè)修正臨界值的脈沖寬度調(diào)制器，比較該修正臨界值和該輸出資 訊以決定一個(gè)修正信號(hào)的工作周期，且依據(jù)該同步信號(hào)來(lái)同步調(diào)整該修正 信號(hào)以得到該致能信號(hào)。
6、 如權(quán)利要求5所述的控制裝置，該諧振型直流/直流變換器電連接 一個(gè)外接負(fù)載，其特征在于該輸出資訊隨著外接負(fù)載而變化，且該外接 負(fù)載越為輕載，該調(diào)頻控制器受一個(gè)較小的輸出資訊控制而調(diào)升該同步信 號(hào)的頻率，當(dāng)該輸出資訊小于該修正臨界值時(shí)，愈小的輸出資訊導(dǎo)致該脈 沖寬度調(diào)制器令該修正信號(hào)的工作周期愈小，而當(dāng)該輸出資訊大于該修正 臨界值時(shí)，該脈沖寬度調(diào)制器使該修正信號(hào)的工作周期為100%，此時(shí)，該 驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有一個(gè)實(shí)質(zhì)上與該同步信號(hào)相同的頻率。
7、 如權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于該脈沖篩選器包括一個(gè)邏輯合成器，合成該同步信號(hào)與該致能信號(hào)以產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
8、 如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于該調(diào)頻控制器是一個(gè) 脈沖密度調(diào)制器。
9、 如權(quán)利要求7所述的控制裝置，其特征在于該邏輯合成器利用及閘方式來(lái)合成該同步信號(hào)與該致能信號(hào)。
10、如權(quán)利要求1所述的控制裝置，更用于接收一個(gè)參考電壓，其特征在于該調(diào)頻控制器包括一個(gè)電壓調(diào)整器及一個(gè)壓控震蕩器，該電壓調(diào) 整器依據(jù)該輸出資訊和該參考電壓的差值輸出一個(gè)調(diào)整電壓，該壓控震蕩 器根據(jù)該調(diào)整電壓決定該同步信號(hào)的頻率。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種使用于諧振型直流/直流變換器的控制裝置，用于控制該諧振型直流/直流變換器的一個(gè)開(kāi)關(guān)單元以進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換并輸出一個(gè)輸出資訊，該控制裝置包含一個(gè)調(diào)頻控制器，根據(jù)該輸出資訊產(chǎn)生一個(gè)同步信號(hào)；及一個(gè)脈沖篩選器，接收該輸出資訊和該同步信號(hào)，并據(jù)以產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)啟閉該開(kāi)關(guān)單元，且該驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括一段該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率與該同步信號(hào)實(shí)質(zhì)上相同的工作區(qū)間與一段該驅(qū)動(dòng)信號(hào)持續(xù)為低電位的未工作區(qū)間。
文檔編號(hào)H02M3/335GK101527510SQ20081000802
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日
發(fā)明者葉志紅, 張慶友, 趙清林, 新 郭, 金曉毅 申請(qǐng)人:光寶科技股份有限公司