[发明专利]谐振转换器的控制方法

说明书

本发明提出一种谐振转换器的控制方法，应用于回授电路的控制器单元中。包括，当谐振转换器由空载或轻载操作跳至满载操作时，控制器单元会在输出电压的瞬降值与输出电流的变化量超过设定值时，控制谐振转换器内部的功率开关单元依照满载操作频率例如：100KHz进行开/关切换，本方式大幅降低输出电压的瞬降值。因此，本发明的控制方法可以在谐振转换器于空载操作转满载操作的过程中，发挥稳定输出电压的功效。

技术领域

本发明是关于电源转换器的相关技术领域，特别是一种谐振转换器的控制方法。

背景技术

切换式电源转换器(Switching-mode power supply，SMPS)的技术已被广泛地应用于制作各式电机与电子产品的电源供应器。并且，随着电子产品朝向轻薄短小的趋势发展，必须通过提升切换频率的方式来增加切换式电源转换器的功率密度，才能够有效地缩小切换式电源转换器的机构体积。于是，具零电压切换(Zero voltage switching，ZVS)与零电流切换(Zero current switching，ZCS)特色的LLC谐振转换器(LLC resonantconverter)因此被提出。

请参见图1，显示现有的一种LLC串联谐振转换器的电路架构图。如图1所示，习知的LLC串联谐振转换器2’包括：耦接直流电源V_DC’的一功率开关单元23’、一谐振单元24’、一变压器单元25’、一输出整流单元26’、以及一输出滤波单元27’；其中，一死循环控制模块1’连接于所述LLC串联谐振转换器2’的输出端与所述功率开关单元23’之间。并且，由图1可以得知所述死循环控制模块1’主要包括一讯号检出单元11’、一控制器单元12’、与一隔离驱动单元13’。在LLC串联谐振转换器2’的正常工作下，调变操作频率(operating frequency)可以改变LLC串联谐振转换器2’的电压增益，以控制输出电压范围的调整。换句话说，相对于宽范围的输出电压，操作频率也必须跟着变宽。输出电压调变的范围越宽，操作频率也越宽，谐振线路的硬件也需要相对提升以因应操作频率，但这会造成体积增加，且效率如未相对提升，还会产生热能。

除了上述问题以外，输出电压越宽，转换器越难被控制，例如，当负载3’从空载(noload or light load)切换至满载(full load)时，操作频率必须被快速且大幅度地调变，这样才能够将输出电压稳定于规格内。图2显示现有的LLC串联谐振转换器的量测数据图。由图2可知，当负载从空载跳满载时，因输出电容的能量不够且操作频率从高频往低频调变太慢(如虚线方框所标示)，导致输出电压先是瞬降，且瞬降值超过2V。有鉴于此，LLC串联谐振转换器2’的制造商提出了通过调整控制器单元12’的补偿参数来加快操作频率的调变速度的方法。然而，实际中发现此方法虽然可以改善输出电压瞬降的问题，但却会造成稳态输出电压的不稳定跳动。

由上述说明可以得知，确实有必要重新设计并提出一个解决方案，用以使LLC串联谐振转换器2’能够稳态输出宽范围的电压调整。有鉴于此，本发明的发明人极力加以研究发明，终于研发完成本发明，一种谐振转换器的控制方法。

发明内容