[發明專利]非對稱性半橋無級調功率裝置及無級調功率方法

有效

• 申請號: 202110200851.0
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112953212B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 秦小翔;閻先鋒
• 申請（專利權）人: 東莞聲索電子有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M1/088
• 代理公司: 東莞市興邦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44389
• 代理人: 梁首強

本發明提供了一種非對稱性半橋無級調功率裝置及無級調功率方法，其中，非對稱性半橋無級調功率裝置，包括：功率調節信號發生電路，其用于提供功率調節信號，方波信號發生電路，其用于生成并輸出互補的第一方波信號、第二方波信號；時序調制信號發生電路，其用于接收功率調節信號，并生成第一時序調制信號、第二時序調制信號；第一調制電路，其用于接收第一方波信號、第二時序調制信號，并調制生成第一功率開關管驅動信號；第二調制電路，其用于接收第一方波信號、第一時序調制信號，并調制生成第三方波信號；信號合并處理電路，其用于調制生成第二功率開關管驅動信號。實現了非對稱性半橋輸出功率的連續無級可調。

技術領域

本發明涉及半橋功率調節技術領域，具體涉及一種非對稱性半橋無級調功率裝置及無級調功率方法。

背景技術

LC諧振電源，大多采用半橋方式驅動，通過半橋架構中的兩個推挽功率開關管交替驅動；

但本申請發明人在實現本申請實施例中發明技術方案的過程中，發現上述技術至少存在如下技術問題：

LC諧振電源在正常工作時段中除了死區時間基本實現兩個功率開關管同時關閉的現象，而功率開關管的損耗主要由導通、關斷、開通、回路反饋損耗引起，其中導通損耗占比最小，LC諧振輸出又是一個雙向環路，所以在一個周期中半橋架構中兩個功率開關管同時關閉時是有關斷損耗和輸出回路反饋損耗的，這就使得在驅動波形占空比在一定范圍內越小時(一個周期中占空比越小兩管同時關閉時間就越長，輸出功率也越小)，損耗越大，溫升越高，所以相同功率、相同時間和散熱條件下，非對稱性半橋比對稱性半橋溫升要低30℃-40℃，這就使得對功率開關管和散熱片以及冷卻風扇的要求降低很多(相同額定功率機型下，功率開關管額定電流可以小一半，同時散熱片的尺寸體積也可以減少2/3)，綜合起來成本只有對稱性半橋的70％；

但采用非對稱半橋驅動LC諧振電源，難以推出輸入信號與輸出功率的必然關系，調節過程相對困難、繁瑣，在節省成本的同時并不能給使用者提供良好的使用體驗。

發明內容

鑒于上述采用非對稱半橋驅動LC諧振電源，難以推出輸入信號與輸出功率的必然關系，調節過程相對困難的問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的非對稱性半橋無級調功率裝置及無級調功率方法。

依據本發明的一個方面，提供一種非對稱性半橋無級調功率裝置，包括：

功率調節信號發生電路，其用于提供功率調節信號，所述功率調節信號是連續可調的電壓信號；

方波信號發生電路，其用于生成并輸出互補的第一方波信號、第二方波信號；

時序調制信號發生電路，其用于接收所述功率調節信號，并生成第一時序調制信號、第二時序調制信號；

第一調制電路，其用于接收所述第一方波信號、第二時序調制信號，并調制生成第一功率開關管驅動信號，以驅動半橋架構中的第一功率開關管；

第二調制電路，其用于接收所述第一方波信號、第一時序調制信號，并調制生成第三方波信號；

信號合并處理電路，其用于將所述第三方波信號的下降沿與所述第二方波信號的上升沿之間的死區時間合并到所述第三方波信號上，調制生成第二功率開關管驅動信號，以通過所述第二功率開關管驅動信號及所述第二方波信號共同驅動所述半橋架構中的第二功率開關管。

優選的，所述時序調制信號發生電路，包括：

第一時序調制信號發生模塊，其用于接收鋸齒波信號及所述功率調節信號，并生成所述第一時序調制信號；

第二時序調制信號發生模塊，其用于接收死區時間控制信號及所述鋸齒波信號，并生成所述第二時序調制信號，所述死區時間控制信號是跟隨所述功率調節信號的變化而變化的電壓信號。

優選的，所述方波信號發生電路，包括：