[发明专利]切换功率转换器及其切换控制电路

说明书

技术领域

本发明是有关于一种切换控制电路，特别是有关于一种用于切换功率转换器的切换控制电路。

背景技术

功率转换器用来将非调整过的电源转换为稳定的电压或电流源。功率转换器通常包括具有一次侧线圈与二次侧线圈以提供隔离的变压器或磁性元件。耦接一次侧线圈的切换开关用来控制将能量由一次侧线圈转移至二次侧线圈。功率转换器是操作在高频下以使得尺寸与重量可减少。

然而，切换开关的切换操作将产生切换损失及电磁干扰(Electro-magnetic-interference，EMI)。图1是示反驰式功率转换器(fly-back power converter)，而其相关信号的波形则显示于图2。切换开关Q₁用来切换变压器T₁且控制功率由变压器T₁的一次侧线圈N_P传送至变压器T₁的二次侧线圈N_S。切换信号V_G被产生来驱动切换开关Q₁。当在导通期间T_ON切换开关Q₁被切换信号V_G所导通时，能量储存在变压器T₁中。当切换开关Q₁变为关闭时，变压器T₁的能量则通过整流器D_S来放电至反驰式功率转换器的输出。在此同时，根据跨在输出电容器C₀的电压以及变压器T₁的圈数比而于变压器T₁的一次侧线圈N_P来产生反射电压信号V_R(无显示于图1)。因此，一旦切换开关Q₁关闭，跨在切换开关Q₁的电压V_D等于输入电压V_IN加上反射电压信号V_R。来自电压V_D的能量储存于虚拟寄生电容器C_Q，其中，虚拟寄生电容器C_Q相当于切换开关Q₁的寄生电容器。在一放电时间T_DS后，变压器T₁的能量完全地放电，且储存在寄生电容C_Q器的能量则通过变压器T₁的一次侧线圈N_P来反流至输入电压V_IN。寄生电容器C_Q与变压器T₁的一次侧线圈电感器形成一谐振槽。其中，其谐振槽频率f_R可以式子(1)来表示：

fR=12πLp×Cj---(1)]]>

其中，C_j表示寄生电容器C_Q的电容值，L_P表示变压器T₁的一次侧线圈电感的电感值。

在谐振周期，寄生电容器C_Q的能量来回地传送至变压器T1的一次侧线圈电感器。在功率转换器具有延迟时间T_q，其对应寄生电容器C_Q放电直到电压V_D到达一最小值所花费的时间。延迟时间T_q是准谐振(quasi-resonant)的期间，且其可以式子(2)来表示：