[發明專利]一種諧振變換器

在審

• 申請號: 201710113028.X
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106787771A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王躍斌;崔榮明;宋棟梁
• 申請（專利權）人: 深圳市皓文電子有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙)44248
• 代理人: 劉顯揚

1.一種諧振變換器，包括將輸入的直流電壓轉換為方波脈沖的開關單元，所述方波脈沖經過諧振網絡、高頻變壓器和整流單元后成為一個設定的電壓值的直流輸出，其特征在于，還包括驅動信號調節模塊和驅動信號產生模塊；所述驅動信號調節模塊采集該諧振變換器的當前直流輸出的電壓值，依據所采集的直流電壓值產生第一控制信號和第二控制信號并傳輸到所述驅動信號產生模塊；所述驅動信號產生模塊依據所述第一控制信號和第二控制信號調節發送到所述開關單元的開關器件上的驅動信號的參數，從而控制所述開關單元中開關器件的占空比或導通角和開關頻率，使得所述直流輸出的電壓值穩定在設定的范圍內；其中，所述第一控制信號控制占空比或導通角，所述第二控制信號控制開關頻率。

2.根據權利要求1所述的諧振變換器，其特征在于，所述第一控制信號調節后的占空比或導通角與所述驅動信號調節模塊采集到的直流輸出電壓和參考電壓的差值經誤差放大后的結果成正比；所述第二控制信號與所述第一驅動信號之間存在線性關系。

3.根據權利要求2所述的諧振變換器，其特征在于，所述第一控制信號與所述第二控制信號滿足以下線性關系：

v_δ+V_kv_fs=V_f

其中，所述第一控制信號為v_δ、所述第二控制信號為v_fs，V_k、V_f為由所述諧振變換器的設計參數決定的、大于零的常數。

4.根據權利要求3所述的諧振變換器，其特征在于，在所述第一控制信號和第二控制信號的調節下，所述驅動信號調節模塊輸出的驅動信號的頻率和占空比或導通角相互對應，當該驅動信號的占空比或導通角為一個設定值時，其頻率為另外一個設定值。

5.根據權利要求4所述的諧振變換器，其特征在于，所述驅動信號調節模塊包括電壓采樣模塊、誤差放大模塊和線性耦合模塊；其中，所述電壓采樣模塊由直流輸出端采樣，得到采樣電壓并輸出給所述誤差放大模塊；所述誤差放大模塊將所述采樣電壓和參考電壓取其差值并對得到的差值進行比例積分后得到誤差電壓；所述線性耦合模塊取得誤差電壓，經過與設置的電壓進行運算后分別產生所述第一控制信號與所述第二控制信號；所述第一控制信號與所述第二控制信號輸送到所述驅動信號產生模塊。

6.根據權利要求5所述的諧振變換器，其特征在于，所述驅動信號產生模塊包括波形產生模塊、比較模塊和驅動模塊；其中，所述波形產生模塊根據所述第二控制信號調節內部受控電流源，產生峰值恒定、頻率與所述第二控制信號成正比的三角波；同時，還在所述三角波的峰值時刻產生一個與該三角波峰值同頻的窄脈沖序列，并將該窄脈沖序列輸送到所述驅動模塊；所述比較模塊比較所述第一控制信號與所述三角波，并將比較結果送至所述驅動模塊；所述驅動模塊的兩個上升沿觸發電路分別檢測所述窄脈沖序列上升沿與所述比較結果上升沿時刻，并分別在所述上升沿時刻翻轉所述上升沿觸發電路的輸出電平，所述上升沿觸發電路的輸出電平或所述上升沿觸發電路的輸出電平經過邏輯非門后分別輸出到不同的開關器件的控制端上，形成所述諧振變換器開關單元的驅動信號。

7.根據權利要求6所述的諧振變換器，其特征在于，所述線性耦合模塊包括第一減法器、第二減法器、乘法器和限幅電路；誤差電壓連接在所述第一減法器的一個輸入端，所述第一減法器的另一輸入端輸入設定的第一電壓，所述第一減法器的輸出端通過限幅電路分別輸出到所述比較器一個輸入端和所述乘法器的一個輸入端；所述乘法器的另一輸入端連接設定的第二電壓，所述乘法器輸出端與所述第二減法器的一個輸入端連接；所述第二減法器的另一個輸入端與設定的第三電壓連接，所述第二減法器的輸出端連接到所述波形產生模塊的輸入端；所述誤差電壓和所述乘法器的輸出端分別連接在所述第一減法器和第二減法器的負輸入端。

8.根據權利要求7所述的諧振變換器，其特征在于，所述第一電壓、第二電壓和第三電壓均為正電壓；其中，第一電壓大小決定了所述諧振變換器的最小占空比或導通角，所述第三電壓大小決定了所述諧振變換器的最大開關頻率。