[發(fā)明專利]電源裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180050266.1
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN103168414A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 西野博之;木寺和憲;西真理子
• 申請（專利權）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發(fā)明涉及一種具備復諧振型半橋轉(zhuǎn)換器的輸出可變型的電源裝置。

背景技術

圖14表示具備復諧振型半橋轉(zhuǎn)換器(LLC轉(zhuǎn)換器)的輸出可變型的電源裝置50的基本結構。另外，圖15表示該電源裝置50的各部分中的信號等的波形。如圖14所示，在電源裝置50中，在變壓器51的初級線圈Np50側(cè)連接有由兩個開關元件Q51和Q52等構成的復諧振型半橋轉(zhuǎn)換器(開關電路)。另外，在變壓器51的次級線圈Ns51、Ns52側(cè)分別連接有整流用的二極管D53和D54。

如圖15所示，隔著死區(qū)(dead-off)時間(開關元件Q51和Q52都斷開的期間)交替地對開關元件Q51和Q52的柵極輸入驅(qū)動信號Vg51和Vg52，由此在初級線圈Np50中流動交流電流。在此，將電容器Ci的電壓設為VCi。對變壓器51的初級線圈Np50連接由電感器Lr以及電容器Cv和Ci構成的諧振電路，因此通過開關元件Q51和Q52流過初級線圈Np50的電流具有如IQ51和IQ52那樣的波形。當著眼于該電流IQ51和IQ52的波形時，在期間ΔT中電流值幾乎不發(fā)生變化，事實上被視作直流。因此，在期間ΔT中，在變壓器51的次級側(cè)線圈Ns51和Ns52中幾乎不流動電流，從而在二極管D53和D54中流動的電流如ID53和ID54那樣具有斷續(xù)的波形。將期間ΔT稱為電力不傳遞期間。

在此，將直流電源52的電壓、即輸入電壓設為V_IN，如下表示從變壓器51的次級線圈Ns1和Ns2通過二極管D53和D54施加于負載53的電壓、即輸出電壓V_out。此外，n是變壓器51的匝數(shù)比(降壓)，Lp是變壓器51的勵磁電感，Lr是變壓器51的漏電感，C是諧振用的被串聯(lián)連接的電容器的容量，ΔT是電力不傳遞期間。

[式1]

VOUT=VINn·12-Δt·π2·Lp·CLr]]>

在此，如果延長電力不傳遞期間ΔT，則輸出電壓V_OUT變高，如果縮短電力不傳遞期間ΔT，則輸出電壓V_OUT變低。因而，通過控制該電力不傳遞期間ΔT，能夠改變來自該電源裝置50的輸出電壓。為了對該電力不傳遞期間ΔT進行控制，只要改變將施加到開關元件Q51和Q52的柵極的驅(qū)動信號Vg51和Vg52接通/關閉(ON/OFF)的定時、即脈沖信號的頻率(或周期)即可。

該電源裝置50雖然是比較簡單的電路結構，但是能夠高效地控制輸出電壓，因此被利用為各種電氣設備的開關電源。然而，為了要在大范圍內(nèi)控制輸出電壓，而必須大幅改變上述脈沖信號的頻率，但是電力不傳遞期間ΔT=0是能夠進行控制的極限。另外，如果死區(qū)時間變短，則開關元件Q51和Q52同時接通的可能性變高。其結果，在負載53中流動的電流不會變?yōu)榱悖瑥亩惴_關(zero?volt?switch)的條件被破壞，有可能無法實現(xiàn)軟開關(soft?switching)。