[发明专利]具有谐振型转换器的交换式电源供应器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有谐振型转换器的交换式电源供应器及其控制方法，尤其是涉及一种可以让谐振型转换器的切换频率准确趋近谐振频率的相关技术。

背景技术

现有的一种具有谐振型转换器的交换式电源供应器是如图12所示，其包括一交流对直流转换器70和一由谐振型转换器构成的直流对直流转换器80；该交流对直流转换器70是将交流电源转换为一高压的直流电源（例如380伏特），再由直流对直流转换器80将该高压的直流电源转换为所需电压的直流电源。

该直流对直流转换器80可由LLC转换器构成，如图13所示是一种LLC转换器90的电路构造，主要是由一半桥电路91、一谐振电路92、一变压器93及一输出电路94；其中：

该半桥电路91是通过谐振电路92与变压器93的一次侧连接；又变压器93二次侧连接该输出电路94；

该谐振电路92包括一谐振电容Cr、一励磁电感Lm及变压器93的谐振电感Lr；又谐振电路92具有两个谐振频率，第一个谐振频率Fr1则由谐振电容Cr、励磁电感Lm及变压器93的谐振电感Lr所决定，第二个谐振频率Fr2是由谐振电容Cr及变压器93的谐振电感Lr所决定。

前述交换式电源供应器在负载为轻载或LLC转换器90的输入电压过高时，是使其切换频率Fs大于谐振频率Fr2，其输出对输入的增益G将会降低；而在负载为重载或LLC转换器90的输入电压过低时，谐振型转换器90会降低其切换频率Fs，以相对提高其增益G，而满足负载的需求，在此状况下，切换频率Fs小于谐振频率Fr2。

根据上述可知，LLC转换器90会根据负载或输入电压的变化调整其切换频率，但一般认为当切换频率Fs趋近或等于谐振频率Fr2时，交换式电源供应器具有较佳的工作效率。而如前揭所述，LLC转换器90的谐振频率主要是由谐振电容Cr、谐振电感Lr等谐振元件所决定，意即谐振频率是根据上述谐振元件的规格计算产生的默认值，切换频率则是根据该默认值而调整。然而实际状况的是：前述谐振元件在生产时即存在规格误差，因此根据其规格运算产生的谐振频率无法完全准确，在此状况下，LLC转换器90即使通过精确的控制，使其切换频率趋近或等于谐振频率，仍无法达到有效提高工作效率的目的。

由上述可知，LLC转换器90在切换频率趋近或等于谐振频率时具有较佳工作效率，但谐振频率因谐振元件的规格误差，无法事先准确计算，因而即使控制切换频率趋近或等于谐振频率，仍无法达到有效提高工作效率的目的。

发明内容

因此本发明主要目的在提供一种具有谐振型转换器的交换式电源供应器及其控制方法，其将根据实测数据判断交换式电源供应器的工作状态，再根据实际工作状态调整切换频率，使其趋近实际的谐振频率，进而达到提高工作效率的目的。

为达成前述目的采取的主要技术手段令前述具有谐振型转换器的交换式电源供应器包括：

一交流对直流转换器，具有一交流电源输入端、一直流电源输出端和一控制端；

一直流对直流转换器，具有一谐振型转换器、一谐振控制器及一相位检测器；该相位检测器分别与谐振型转换器、谐振控制器连接，以分别取得一变压器电压波形和一驱动信号波形，并据以产生一转换电压信号，再由谐振控制器根据转换电压信号产生一反馈电压控制信号送至交流对直流转换器的控制端，以调整交流对直流转换器的直流电源电压，进而控制谐振型转换器的切换频率。

前述交换式电源供应器是由相位检测器分别由谐振型转换器、谐振控制器分别取得变压器电压波形及驱动信号波形，并据以运算取得一反应实时工作状态的转换电压信号，当转换电压信号不为零，表示切换频率大于或小于谐振频率；而由谐振控制器根据该转换电压信号与交流对直流转换器输出的直流电源电压运算后产生一反馈电压控制信号送至交流对直流转换器，以调整其输出电压，也即调整谐振型转换器的输入电压，当谐振型转换器的输入电压改变，其切换频率随之改变，进而得使切换频率趋近或等于谐振频率。

为达成前述目的采取的又一技术手段令前述方法包括：

取得一谐振型转换器的一变压器电压波形及一驱动信号波形，据以产生一本次转换电压信号；

判断本次转换电压信号与一参考电压进行差值运算所产生的一本次差值是否为零；

若本次差值不为零，判断本次差值与一前次差值的差是否大于零；该前次差值是前次转换电压信号与该参考电压进行差值运算所产生，该前次转换电压信号是根据前次取得的变压器电压波形及驱动信号波形所产生；

若该差不大于零，接着判断切换频率是否降低，若是，降低切换频率，若否，则提高切换频率。