[发明专利]一种谐振变换器

权利要求书

1.一种谐振变换器，包括将输入的直流电压转换为方波脉冲的开关单元，所述方波脉冲经过谐振网络、高频变压器和整流单元后成为一个设定的电压值的直流输出，其特征在于，还包括驱动信号调节模块和驱动信号产生模块；所述驱动信号调节模块采集该谐振变换器的当前直流输出的电压值，依据所采集的直流电压值产生第一控制信号和第二控制信号并传输到所述驱动信号产生模块；所述驱动信号产生模块依据所述第一控制信号和第二控制信号调节发送到所述开关单元的开关器件上的驱动信号的参数，从而控制所述开关单元中开关器件的占空比或导通角和开关频率，使得所述直流输出的电压值稳定在设定的范围内；其中，所述第一控制信号控制占空比或导通角，所述第二控制信号控制开关频率。

2.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，所述第一控制信号调节后的占空比或导通角与所述驱动信号调节模块采集到的直流输出电压和参考电压的差值经误差放大后的结果成正比；所述第二控制信号与所述第一驱动信号之间存在线性关系。

3.根据权利要求2所述的谐振变换器，其特征在于，所述第一控制信号与所述第二控制信号满足以下线性关系：

v_δ+V_kv_fs=V_f

其中，所述第一控制信号为v_δ、所述第二控制信号为v_fs，V_k、V_f为由所述谐振变换器的设计参数决定的、大于零的常数。

4.根据权利要求3所述的谐振变换器，其特征在于，在所述第一控制信号和第二控制信号的调节下，所述驱动信号调节模块输出的驱动信号的频率和占空比或导通角相互对应，当该驱动信号的占空比或导通角为一个设定值时，其频率为另外一个设定值。

5.根据权利要求4所述的谐振变换器，其特征在于，所述驱动信号调节模块包括电压采样模块、误差放大模块和线性耦合模块；其中，所述电压采样模块由直流输出端采样，得到采样电压并输出给所述误差放大模块；所述误差放大模块将所述采样电压和参考电压取其差值并对得到的差值进行比例积分后得到误差电压；所述线性耦合模块取得误差电压，经过与设置的电压进行运算后分别产生所述第一控制信号与所述第二控制信号；所述第一控制信号与所述第二控制信号输送到所述驱动信号产生模块。

6.根据权利要求5所述的谐振变换器，其特征在于，所述驱动信号产生模块包括波形产生模块、比较模块和驱动模块；其中，所述波形产生模块根据所述第二控制信号调节内部受控电流源，产生峰值恒定、频率与所述第二控制信号成正比的三角波；同时，还在所述三角波的峰值时刻产生一个与该三角波峰值同频的窄脉冲序列，并将该窄脉冲序列输送到所述驱动模块；所述比较模块比较所述第一控制信号与所述三角波，并将比较结果送至所述驱动模块；所述驱动模块的两个上升沿触发电路分别检测所述窄脉冲序列上升沿与所述比较结果上升沿时刻，并分别在所述上升沿时刻翻转所述上升沿触发电路的输出电平，所述上升沿触发电路的输出电平或所述上升沿触发电路的输出电平经过逻辑非门后分别输出到不同的开关器件的控制端上，形成所述谐振变换器开关单元的驱动信号。

7.根据权利要求6所述的谐振变换器，其特征在于，所述线性耦合模块包括第一减法器、第二减法器、乘法器和限幅电路；误差电压连接在所述第一减法器的一个输入端，所述第一减法器的另一输入端输入设定的第一电压，所述第一减法器的输出端通过限幅电路分别输出到所述比较器一个输入端和所述乘法器的一个输入端；所述乘法器的另一输入端连接设定的第二电压，所述乘法器输出端与所述第二减法器的一个输入端连接；所述第二减法器的另一个输入端与设定的第三电压连接，所述第二减法器的输出端连接到所述波形产生模块的输入端；所述误差电压和所述乘法器的输出端分别连接在所述第一减法器和第二减法器的负输入端。

8.根据权利要求7所述的谐振变换器，其特征在于，所述第一电压、第二电压和第三电压均为正电压；其中，第一电压大小决定了所述谐振变换器的最小占空比或导通角，所述第三电压大小决定了所述谐振变换器的最大开关频率。