[發(fā)明專(zhuān)利]脈沖頻率到電壓變換

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880010330.1
• 申請(qǐng)日: 2008-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101647183A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·特勒福斯;F·B·羅奧帕瓦爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 弗萊克斯電子有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/335
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 王茂華;龐淑敏

相關(guān)申請(qǐng)

本專(zhuān)利申請(qǐng)根據(jù)35?U.S.C.119(e)主張同時(shí)在審的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利 申請(qǐng)No.60/921,220的優(yōu)先權(quán)，該專(zhuān)利申請(qǐng)的申請(qǐng)日為2007年3月 29日，題為″PRIMARY?ONLY?CONSTANT?VOLTAGE/CONSTANT CURRENT(CVCC)CONTROL?IN?QUASI?RESONANT CONVERTOR″，其通過(guò)引用結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源領(lǐng)域。更具體而言，本發(fā)明涉及使用脈沖頻率 到電壓變換的僅初級(jí)受控的準(zhǔn)諧振變換器。

背景技術(shù)

在許多應(yīng)用中，需要電壓調(diào)節(jié)器以提供預(yù)定范圍內(nèi)的電壓。如 果輸入電源在特定范圍以外，一些電路將出現(xiàn)不確定和不期望的運(yùn) 行且甚至是不可修復(fù)的損傷。

現(xiàn)有技術(shù)電源設(shè)備10的功能框圖示于圖1。該設(shè)備10總體上包 括與變壓器14耦合的功率變換器12，該變壓器14與輸出整流器16 耦合。輸出整流器16在輸出Vout處與輸出電容器19耦合。包括光 耦合器17和電壓基準(zhǔn)和誤差放大器18的調(diào)節(jié)電路15耦合在電壓變 換器12和輸出Vout之間。功率變換器12配置成接收未調(diào)節(jié)DC電 壓信號(hào)。未調(diào)節(jié)DC電壓信號(hào)耦合到變壓器14。變壓器14包括初級(jí) 14P和次級(jí)14S。未調(diào)節(jié)DC電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)初級(jí)14P以產(chǎn)生中間電壓 信號(hào)。該中間電壓信號(hào)包括從驅(qū)動(dòng)初級(jí)14P的電壓信號(hào)導(dǎo)出的遞增 或遞減電壓信號(hào)。中間電壓信號(hào)耦合到輸出整流器16。輸出整流器 16整流中間電壓信號(hào)以產(chǎn)生經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的DC輸出電壓信號(hào)。由光耦 合器17提供的反饋信號(hào)耦合到功率變換器用于調(diào)節(jié)輸出電壓Vout。

現(xiàn)有技術(shù)受調(diào)節(jié)電源100的示意圖示于圖1A。電源100包括與 變壓器140耦合的變換器電路102。變壓器140與輸出電路106耦合。 變換器電路102包括電容器110，該電容器跨接輸入Vin且與變壓器 140的初級(jí)140P1和140P2耦合。主開(kāi)關(guān)112A和輔助開(kāi)關(guān)112B分 別與初級(jí)140P1、140P2耦合。脈沖寬度調(diào)制器(PWM)模塊130與主 開(kāi)關(guān)112A的柵極耦合。輸出電路106包括輸出整流二極管146以及 跨接變壓器140的次級(jí)140S的負(fù)載或輸出電容器150。電源100可 以包括電壓調(diào)節(jié)電路，該電壓調(diào)節(jié)電路包括光學(xué)耦合器電路108和 電壓基準(zhǔn)和誤差放大器109。電源100使用PWM模塊130來(lái)改變主 開(kāi)關(guān)112A的占空比。光學(xué)耦合器電路108與電壓基準(zhǔn)和誤差放大器 109協(xié)作提供反饋到PWM模塊130。PWM模塊130相應(yīng)地調(diào)整主 開(kāi)關(guān)112A的占空比以補(bǔ)償輸出電壓Vout的任何變動(dòng)。電源100的 故障點(diǎn)很多時(shí)候?yàn)楣怦詈掀?08。光耦合器108和電壓基準(zhǔn)和誤差放 大器109增加了電源100的生產(chǎn)成本。

相應(yīng)地，期望制作一種受調(diào)節(jié)電源以大幅減少故障點(diǎn)并減少生 產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種電源設(shè)備。該電源設(shè)備包括 具有主開(kāi)關(guān)元件和輔助開(kāi)關(guān)元件的變換器電路。該輔助開(kāi)關(guān)元件用 于傳輸反射電壓信號(hào)。變壓器包括初級(jí)和次級(jí)，該初級(jí)與該變換器 電路耦合。該初級(jí)包括單個(gè)繞組，以及該次級(jí)包括單個(gè)繞組。輸出 整流器電路與該變壓器的次級(jí)耦合。諧振電路包括在該變換器電路 內(nèi)，該諧振電路與該初級(jí)耦合。該諧振電路包括一個(gè)或多個(gè)諧振電 容器，其中該一個(gè)或多個(gè)諧振電容器配置成用于提供變壓器諧振。 該變壓器諧振包括該反射電壓信號(hào)、該一個(gè)或多個(gè)諧振電容器的電 容以及該變壓器的寄生電容。該反射電壓信號(hào)在該諧振電路處通過(guò) 連接到該初級(jí)的該輔助開(kāi)關(guān)元件被接收。該反射電壓信號(hào)從該變壓 器的次級(jí)反射到該變壓器的初級(jí)。該諧振電路變換脈沖序列以產(chǎn)生 電壓電勢(shì)，該電壓電勢(shì)與輸出電壓成比例地變化，該脈沖序列包括 與負(fù)載電流成比例的占空比。