[發明專利]具箝位模式切換的電源轉換系統

有效

• 申請號: 201710879380.4
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN109309453B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 彭左任;陳炳勝
• 申請（專利權）人: 群光電能科技(蘇州)有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

本發明涉及一種具箝位模式切換的電源轉換系統，包括箝位轉換電路、切換電路模塊、脈波寬度調變控制模塊及回授控制模塊。當回授控制模塊回傳電壓給切換電路模塊與脈波寬度調變控制模塊時，脈波寬度調變控制模塊維持回授電壓穩定，以及切換電路模塊根據回授電壓切換箝位轉換電路工作于主動箝位模式或非主動箝位模式。

技術領域

本發明涉及一種具箝位模式切換的電源轉換系統，特別涉及一種可操作在主動箝位模式與非主動箝位模式之間切換的電源轉換系統。

背景技術

隨著電力電子領域的發展越來越快速，使得應用轉換器轉換電源的系統應用越來越廣泛，特別是目前的電子產品越來越要求具有高功率密度、高可靠性、體積小、高效率的特性。一般在電源轉換系統的應用中，又以應用反激式轉換器(flyback converter)最為常見，其具有電路隔離、結構簡單、成本低廉等優點。目前反激式的電源轉換系統主要有主動箝位反激式的電源轉換系統與被動箝位反激式的電源轉換系統(或稱非主動箝位反激式的電源轉換系統)。

其中，主動箝位反激式的電源轉換系統是利用兩個切換單元(一者具有箝位控制的輔助功率開關，另一者則具有電源轉換控制的主功率開關)的切換，將輸入電源透過電磁耦合的效應轉換為輸出電源。而被動箝位反激式的電源轉換系統與主動箝位反激式的電源轉換系統的差異在于，前者不具有箝位控制的輔助功率開關，而僅使用被動式的二極管提供箝位操作，且通過單一切換單元的主功率開關的切換來達成將輸入電源轉換為輸出電源。具體而言，在重載的時候，因為主動箝位反激式的電源轉換系統具有零電壓切換(zerovoltage switching,ZVS)的優點，所以其重載效率比被動箝位反激式的電源轉換系統高，但是在輕載的時候，其輕載效率會比被動箝位反激式的電源轉換系統差。主要原因是主動箝位反激式的電源轉換系統為了滿足零電壓切換，所以即使在輕載下仍需保持較大的諧振電流，反而造成更多的銅損與鐵損產生，導致輕載時的效率比被動箝位反激式的電源轉換系統差。

因此，如何設計出一種可操作在主動箝位模式與非主動箝位模式之間切換的電源轉換系統，以提高電源轉換系統的整體效率，且當電源轉換系統在主動箝位模式與非主動箝位模式轉換時的瞬時下，抑制突波電壓的產生，乃為本案發明人所欲行克服并加以解決的一大課題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明系提供一種具箝位模式切換的電源轉換系統，以克服現有技術的問題。因此，本發明電源轉換系統包括：箝位轉換電路，操作在主動箝位模式或非主動箝位模式。切換電路模塊，耦接箝位轉換電路。脈波寬度調變控制模塊，耦接切換電路模塊與箝位轉換電路。及回授控制模塊，耦接切換電路模塊、脈波寬度調變控制模塊及箝位轉換電路。其中，當回授控制模塊回傳回授電壓給切換電路模塊與脈波寬度調變控制模塊時，脈波寬度調變控制模塊維持回授電壓穩定，以及切換電路模塊根據回授電壓切換箝位轉換電路工作于主動箝位模式或非主動箝位模式。

于一實施例中，其中該切換電路模塊包括切換單元，該切換單元耦接該箝位轉換電路；

當該回授電壓為輕載時，該切換電路模塊禁能該切換單元，使該箝位轉換電路工作于該非主動箝位模式。

于一實施例中，其中該電源轉換系統還包括：

波峰偵測模塊，耦接該切換電路模塊；

其中，當該回授電壓為輕載且該波峰偵測模塊偵測到波峰上緣值時，該切換電路模塊使能該切換單元，使該箝位轉換電路由該非主動箝位模式轉換為該主動箝位模式。

于一實施例中，其中該電源轉換系統還包括：

波峰上限偵測模塊，耦接該波峰偵測模塊；

其中，該波峰上限偵測模塊根據該箝位轉換電路的開關電流回傳該波峰上緣值給該波峰偵測模塊。

于一實施例中，其中該波峰偵測模塊包括：

電壓控制模塊，耦接該箝位轉換電路；