[實用新型]用于諧振變換器的容性模式檢測電路及諧振變換器

有效

• 申請號: 201420870598.5
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN204376716U
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 劉白仁;盛立丞;余波;秦鴻強;趙啟明;曠乃興;楊先慶
• 申請（專利權）人: 杭州茂力半導體技術有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;G01R31/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本實用新型涉及電子電路，具體但不限于涉及用于諧振變換器的容性模式檢測電路及諧振變換器。

背景技術

圖1為現有的半橋LLC諧振變換器100的簡化示意圖。圖1中，諧振變換器100包括逆變電路101、諧振網絡102、隔離變壓器T以及整流濾波電路103。逆變電路101采用半橋結構，包括串聯連接在直流電壓源V_IN兩端的高側開關管M1和低側開關管M2，這兩個開關管由一對互補并且占空比恒定為0.5的控制信號來控制。通過交替驅動高側開關管M1和低側開關管M2，逆變電路101將直流電壓V_IN轉換為方波電壓Vd。諧振網絡102接收方波電壓Vd，通過輸出濾波電路103與負載耦接，為負載提供直流輸出電壓Vo。

在現有技術中，諧振變換器采用原邊控制，常常通過流入諧振網絡102的原邊輸入電流Ip和施加在諧振網絡102上方波電壓Vd的相位差來進行感性/容性模式的判斷。圖2a和2b分別為諧振變換器100工作于感性和容性模式的關鍵波形圖。如圖2a所示，原邊輸入電流Ip滯后于方波電壓Vd，諧振變換器100工作于感性模式，高側開關管M1可以零電壓開通。如圖2b所示，輸入電流Ip超前于方波電壓Vd，諧振變換器100工作于容性模式，高側開關管M1的體二極管在開關切換時發生反向恢復，引起較大的功率損耗。而且，這樣的反向恢復過程較慢，可能使得高側開關管M1與低側開關管M2直通，引起電流尖峰和開關管故障問題。此外，電流尖峰還會引入嚴重的噪聲。為此，我們總是希望諧振變換器100工作在感性模式，避免其工作于容性模式。然而，對于基于副邊控制的諧振變換器，則很難采用上面所述的方法來進行感性/容性模式的判斷。

實用新型內容

為了解決前面描述的一個問題或者多個問題，本實用新型提出與現有技術不同的用于諧振變換器的容性模式檢測電路及諧振變換器。

根據本實用新型的一個方面，提出了一種諧振變換器，包括：逆變電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端接收直流輸入電壓，逆變電路包括一對開關管，所述一對開關管由第一控制信號和第二控制信號控制，逆變電路在其輸出端產生方波電壓；諧振網絡，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至逆變電路的輸出端以接收方波電壓；隔離變壓器，具有原邊繞組和副邊繞組，其中原邊繞組耦接至諧振網絡的輸出端，副邊繞組具有第一端和第二端；整流濾波電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至隔離變壓器的副邊繞組，整流濾波電路在其輸出端為負載提供直流輸出電壓；電壓檢測電路，具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，其中第一輸入端耦接至副邊繞組，對副邊繞組的電壓進行檢測，電壓檢測電路在第一輸出端產生與副邊繞組電壓有關的電壓檢測信號，第二輸入端耦接至整流濾波電路的輸出端以接收輸出電壓，電壓檢測電路在第二輸出端產生與輸出電壓有關的電壓檢測閾值；容性模式判斷電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端和第二輸入端耦接至電壓檢測電路以分別接收電壓檢測信號和電壓檢測閾值，容性模式判斷電路在所述一對開關管中任一開關管的關斷時刻將電壓檢測信號和電壓檢測閾值相比較，基于比較結果，在其輸出端產生指示諧振變換器是否進入容性模式的模式標識信號；以及工作頻率控制器，在其輸出端產生所述第一控制信號和第二控制信號，工作頻率控制器還具有輸入端，該輸入端耦接至容性模式判斷電路的輸出端以接收模式標識信號。

在一個實施例中，副邊繞組電壓包括副邊繞組第一端的電壓、第二端的電壓或第一端與第二端的電壓之差。

在一個實施例中，整流濾波電路包括：橋式整流電路，包括四個整流二極管，其中第一整流二極管的陽極和第三整流二極管的陰極耦接至副邊繞組的第一端，第二整流管的陰極和第四整流管的陽極耦接至副邊繞組的第二端；以及輸出電容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第一整流二極管的陰極和第四整流二極管的陰極，第二端耦接至第二整流二極管的陽極、第三整流二極管的陽極以及副邊參考地。在其中一個實施例中，電壓檢測電路包括：第一電阻分壓電路，并聯耦接在副邊繞組的第一端與?副邊參考地之間，第一電阻分壓電路在其輸出端提供電壓檢測信號；以及第二電阻分壓電路，與輸出電容器并聯，第二電阻分壓電路在其輸出端提供電壓檢測閾值。