[发明专利]电源供应器及其调整延迟参数的方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种电源供应器及其调整延迟参数的方法，尤指一种在一全桥相移式同步整流倍流电源供应器的控制器中内建一随负载状况变动的延迟参数组合的相关技术。

背景技术

一种典型的全桥相移式同步整流倍流电源供应器如图5所示，主要包括一变压器T1、一与变压器T1一次侧连接的相移式全桥转换器70及一连接变压器T1二次侧的同步整流倍流电路80；其中：

该相移式全桥转换器70包括一领先臂上侧开关QA、一领先臂下侧开关QB、一落后臂上侧开关QC、一落后臂下侧开关QD；又同步整流倍流电路80包括一上侧整流开关Q1、一下侧整流开关Q2及两输出电感L1，L2组成；前述领先臂上侧开关QA、领先臂下侧开关QB、落后臂上侧开关QC、落后臂下侧开关QD及上、下侧整流开关Q1，Q2均由金氧半场效电晶体(MOSFET)构成，其门极GA，GB，GC，GD，SR1，SR2分别连接至一控制器U1，由控制器U1控制其切换。

前述领先臂上侧开关QA、落后臂下侧开关QD与领先臂下侧开关QB、落后臂上侧开关QC成对地切换导通；举例而言，当领先臂上侧开关QA、落后臂下侧开关QD导通，变压器T1的二次侧感应产生一正电压，在此同时，上侧整流开关Q1截止，下侧整流开关Q2导通，因而在输出电感L1，L2上分别形成两个电流路径，而变压器T1二次侧的电流等于流经L1的电流，其为输出电流的一半，另一半输出电流则由输出电感L2以飞轮模式供应而构成倍流。

又前述同步整流倍流电路80上所设上侧整流开关Q1、下侧整流开关Q2的驱动方式是分别配合领先臂下侧开关QB及领先臂上侧开关QA，以下侧整流开关Q2为例：

施加在下侧整流开关Q2门极SR2上的驱动信号，其波形如图6所示，与施加在领先臂上侧开关QA门极GA上的波形相同，亦即直接使用驱动QA的信号(GA)来驱动Q2。而当下侧整流开关Q2截止，上侧整流开关Q1导通时，必须加入一段死区(DEAD TIME)，然而在该死区期间，回流电流(circulating current)会被迫通过截止开关(Q2)的本体二极管(Body Diode)，如图6所示，IQ2是代为通过下侧整流开关Q2的电流，其转态前的深色区块表示下侧整流开关Q2截止时通过其本体二极管的电流，而电流通过截止开关的本体二极管将形成损耗，进而影响(降低)电源供应器的效率。

又另一种驱动上、下侧整流开关Q1，Q2的方式如以下所述(仍以驱动下侧整流开关Q2为例)：此种方式是以取”或”(OR)逻辑的GA、GD驱动信号驱动下侧整流开关Q2(如图7所示)，在此状况下，当Q2由截止转为导通之前将可减少电流通过其本体二极管，但由导通转为截止之前，仍有电流通过本体二极管，因而依然存在损耗，并将影响电源供应器的运转效率。

由前述第二种驱动方式可以看出，回流电流是在整流开关截止时通过其本体二极管，当以取”或”逻辑的GA、GD驱动信号驱动整流开关，相较于第一种驱动方式等同于延长了整流开关的导通时间(升缘提前)，在下文中将把前述关系定义为一种延迟参数的改变，并讨论其应用的方式：

如前揭所述。当以第二种方式驱动时，整流开关由截止转为导通之前，电流不会通过整流开关的本体二极管，然而并不是在所有状态下，都适合以第二种方式驱动，请参阅图8所示，是一全桥相移式同步整流倍流电源供应器的负载状况与运转效率的特性曲线图，图中的横轴代表负载的状态，其以百分比表示，并分为三个区间，第一个区间为0～30％，第二个区间为30％～80％，第三个区间为80％以上。又图中计有两道曲线M1，M2，M1是采用前述第一种方式驱动同步整流倍流电路80所产生的特性曲线，M2则是采用前述第二种方式驱动同步整流倍流电路80所产生的特性曲线，由纵轴的效率值可以看出，第一种驱动方式在负载为30％以下时，运转效率较佳于第二驱动方式，然而在负载为80％以上时，第二种驱动方式的运转效率又优于第一种驱动方式。

由上述比较可明显看出，同步整流倍流电路80上所设整流开关的延迟参数影响着电源供应器的运转效率，且在不同的负载状况下，分别存在不同程度甚至交叉的影响效果。因此如何调整该延迟参数以提升电源供应器的运转效率，即有待进一步研究，并谋求可行的解决方案。

发明内容

因此本发明主要目的在提供一种全桥相移式同步整流倍流电源供应器调整其延迟参数的方法，主要令电源供应器中的同步整流倍流电路根据不同的负载状况选择不同的延迟参数组合，藉以提升电源供应器的运转效率。