[發(fā)明專利]交換式電源供應(yīng)器及其控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210062958.4
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN103312143A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉家安;林維亮;張順德
• 申請（專利權(quán)）人: 康舒科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M3/338
• 代理公司: 北京萬慧達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11111
• 代理人: 于淼;楊穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是涉及一種交換式電源供應(yīng)器及其控制方法，尤指一種利用調(diào)整交流對直流轉(zhuǎn)換器輸出電壓以控制諧振型轉(zhuǎn)換器的切換頻率，以取得最佳效率頻率而提升工作效率的相關(guān)技術(shù)。

背景技術(shù)

一般交換式電源供應(yīng)器是如圖8所示，包括一交流對直流轉(zhuǎn)換器70及一直流對直流轉(zhuǎn)換器80；其中：

交流對直流轉(zhuǎn)換器70用以將交流電源轉(zhuǎn)換為一高壓的直流電源(例380伏特)，再由直流對直流轉(zhuǎn)換器80則將所述高壓的直流電源轉(zhuǎn)換為所需電壓的直流電源。當(dāng)直流對直流轉(zhuǎn)換器80是由一諧振型轉(zhuǎn)換器(例如LLC轉(zhuǎn)換器)構(gòu)成時，可以達(dá)到零電壓或零電流切換的目的。

如圖9所示，揭露有一LLC轉(zhuǎn)換器90的電路構(gòu)造，其包括一半橋電路91、一諧振電路92、一變壓器93及一輸出電路94；其中：

所述半橋電路91是通過諧振電路92與變壓器93的一次側(cè)連接；又變壓器93二次側(cè)連接所述輸出電路94；

所述諧振電路92包括一諧振電容Cr、一激磁電感Lm及變壓器93的漏感Lr；又諧振電路92具有兩個諧振頻率，第一個諧振頻率(Fr1)則由諧振電容Cr、激磁電感Lm及變壓器93的漏感Lr所決定，第二個諧振頻率(Fr2)是由諧振電容Cr及變壓器93的漏感Lr所決定。

因此LLC轉(zhuǎn)換器90的切換頻率(Fs)、兩個諧振頻率(Fr1，F(xiàn)r2)與增益的關(guān)系是如圖10所示，所述特性曲線圖的橫軸為切換頻率(Fs)，同時顯示有上述的兩個諧振頻率(Fr1，F(xiàn)r2)，當(dāng)負(fù)載為輕載或LLC轉(zhuǎn)換器90的輸入電壓過高時，其切換頻率(Fs)將大于諧振頻率(Fr2)，其輸出對輸入的增益(G)將會降低，當(dāng)負(fù)載為重載或LLC轉(zhuǎn)換器90的輸入電壓過低時，諧振型轉(zhuǎn)換器90的切換頻率(Fs)會降低，以相對提高其增益(G)，而滿足負(fù)載的需求，此時切換頻率(Fs)小于諧振頻率(Fr2)。由上述可知，LLC轉(zhuǎn)換器90會根據(jù)負(fù)載或輸入電壓的變化調(diào)整其切換頻率，在輸入電壓固定的情況下，負(fù)載為輕載時，切換頻率上升，若上升幅度過大時，使得切換損失增加，造成輕載效率不佳。又若負(fù)載為重載時，切換頻率降低，若下降幅度過大時，將造成較大的導(dǎo)通損失與通過功率開關(guān)的電流將出現(xiàn)較大的突波且易進(jìn)入零電流切換區(qū)使得系統(tǒng)控制失效等問題。因此如何因應(yīng)不同的負(fù)載條件，適切的調(diào)整切換頻率而提升工作效率，即有待尋求積極可行的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明主要目的在提供一種交換式電源供應(yīng)器的控制方法，主要是根據(jù)負(fù)載狀況調(diào)整其諧振型轉(zhuǎn)換器的切換頻率與輸入電壓，而獲致最佳效率頻率，以便提升工作效率。

為達(dá)成前述目的采取的主要技術(shù)手段是令一交換式電源供應(yīng)器包括一交流對直流轉(zhuǎn)換器及一諧振型轉(zhuǎn)換器，所述交流對直流轉(zhuǎn)換器輸出一直流電源給諧振型轉(zhuǎn)換器，所述諧振型轉(zhuǎn)換器具有一切換頻率和一諧振頻率；并執(zhí)行以下步驟：

判斷諧振型轉(zhuǎn)換器是否進(jìn)入穩(wěn)態(tài)；

當(dāng)諧振型轉(zhuǎn)換器進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，即進(jìn)入一電壓調(diào)整模式；

所述電壓調(diào)整模式是以諧振型轉(zhuǎn)換器的切換頻率與一預(yù)設(shè)頻率比較，并以其差值產(chǎn)生一控制命令送至交流對直流轉(zhuǎn)換器，以調(diào)整交流對直流轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓，進(jìn)而改變諧振型轉(zhuǎn)換器的切換頻率，使其趨近于所述預(yù)設(shè)頻率；

在前述方法中，主要是根據(jù)切換頻率與預(yù)設(shè)頻率的差值，以動態(tài)地調(diào)整交流對直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，也就是調(diào)整諧振型轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，當(dāng)諧振型轉(zhuǎn)換器的輸入電壓大時，切換頻率將會提高，反之，當(dāng)諧振型轉(zhuǎn)換器的輸入電壓變小時，切換頻率則會降低，藉此可動態(tài)調(diào)整諧振型轉(zhuǎn)換器的切換頻率，使其趨近于所述預(yù)設(shè)頻率，進(jìn)而提升工作效率。

所述預(yù)設(shè)頻率是指諧振型轉(zhuǎn)換器的諧振頻率，所述電壓調(diào)整模式是令切換頻率趨近于諧振頻率。

所述預(yù)設(shè)頻率是指根據(jù)不同負(fù)載狀況實測的最佳效率頻率，所述電壓調(diào)整模式是令切換頻率趨近于最佳效率頻率。

本發(fā)明又一目的在提供一種交換式電源供應(yīng)器，其可動態(tài)調(diào)整其諧振型轉(zhuǎn)換器的切換頻率，使其趨近諧振頻率，以提升諧振型轉(zhuǎn)換器的工作效率。

為達(dá)成前述目的采取的主要技術(shù)手段是令所述交換式電源供應(yīng)器包括有：

一交流對直流轉(zhuǎn)換器，具有一功率因子校正電路及一PFC控制器，所述功率因子校正電路的輸入端是連接一交流電源，其輸出端提供一直流電源；所述PFC控制器具有一回授端及一控制端，其回授端是與功率因子校正電路的輸出端連接，其控制端則與功率因子校正電路連接，以控制功率因子校正電路輸出的直流電壓；