[發(fā)明專利]僅初級控制準諧振變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880010371.0
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號: CN101842762A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設計）人: M·特勒福斯;F·B·羅奧帕瓦爾
• 申請（專利權）人: 弗萊克斯電子有限責任公司
• 主分類號: G05F1/44
• 分類號: G05F1/44
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

相關申請

本專利申請根據(jù)35U.S.C.119(e)主張同時在審的美國臨時專利申請No.60/921,220的優(yōu)先權，該專利申請的申請日為2007年3月29，題為″PRIMARY?ONLY?CONSTANT?VOLTAGE/CONSTANTCURRENT(CVCC)CONTROL?IN?QUASI?RESONANTCONVERTOR″，通過引用將其結合于此。

技術領域

本發(fā)明涉及電源領域。更具體而言，本發(fā)明涉及僅初級受控的準諧振變換器。

背景技術

在許多應用中，需要電壓調節(jié)器以提供預定范圍內(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行且甚至是不可修復的損傷。

圖1中示出了現(xiàn)有技術電源設備10的功能框圖。該設備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和電壓基準和誤差放大器18的調節(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配置成接收未調節(jié)DC電壓信號。未調節(jié)DC電壓信號耦合到變壓器14。變壓器14包括初級14P和次級14S。未調節(jié)DC電壓信號驅動初級14P以產(chǎn)生中間電壓信號。該中間電壓信號包括從驅動初級14P的電壓信號導出的遞增或遞減電壓信號。中間電壓信號耦合到輸出整流器16。輸出整流器16對中間電壓信號進行整流以產(chǎn)生調節(jié)DC輸出電壓信號。由光耦合器17提供的反饋信號耦合到功率變換器用于調節(jié)輸出電壓Vout。

圖1A中示出了現(xiàn)有技術調節(jié)電源100的示意圖。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140P1和140P2耦合。主開關112A和輔助開關112B分別與初級140P1、140P2耦合。脈沖寬度調制器(PWM)模塊130與主開關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140S的負載或輸出電容器150。電源100可包括電壓調節(jié)電路，該電壓調節(jié)電路包括光學耦合器電路108和電壓基準和誤差放大器109。電源100使用PWM模塊130來改變主開關112A的占空比。光學耦合器電路108與電壓基準和誤差放大器109結合提供反饋到PWM模塊130。PWM模塊130相應地調整主開關112A的占空比以補償輸出電壓Vout的任何變動。電源100的故障點很多時候為光耦合器108。光耦合器108和電壓基準和誤差放大器109增加電源100的生產(chǎn)成本。

相應地，期望制作一種受調節(jié)電源以大幅減少故障點并減少生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

依據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種電源設備。該電源設備包括包括主開關元件和輔助開關元件的變換器電路。該輔助開關元件用于傳輸反射電壓信號。變壓器包括初級和次級，該初級與該變換器電路耦合。該初級包括單個繞組并且該次級包括單個繞組。輸出整流器電路與該變壓器的次級耦合。諧振電路包括在該變換器電路內(nèi)，該諧振電路與該初級耦合。該諧振電路包括一個或多個諧振電容器，其中該一個或多個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、該一個或多個諧振電容器的電容以及該變壓器的寄生電容。該反射電壓信號在該諧振電路處通過該輔助開關元件被接收。該反射電壓信號從該次級反射到該初級。

在示例性實施例中，該電源設備包括虛擬輸出電壓反饋回路，該虛擬輸出電壓反饋回路通過該電壓反饋電路提供輸出電壓基準信號到該變換器電路。該輸出電壓基準信號是從反射電壓信號產(chǎn)生的。該變換器電路響應于該輸出電壓基準信號來調節(jié)輸出電壓。用于采樣該反射電壓的電壓反饋電路包括與該控制器耦合且與該初級耦合的分壓器。該主開關元件和該輔助開關元件分別包括n型MOSFET晶體管。該第一和第二諧振電容器與該初級并聯(lián)耦合。控制器包括與該主開關元件耦合的脈沖寬度調制(PWM)電路。該變換器電路包括回掃變換器。備選地，該變換器電路可包括正向變換器、推挽式變換器、半橋變換器和全橋變換器其中之一。