[发明专利]谐振控制装置

说明书

本发明公开了一种谐振控制装置，其系利用一侦测控制器连接一半桥谐振电路或一全桥谐振电路，此半桥谐振电路包含二电子开关与一谐振槽，全桥谐振电路包含四电子开关与一谐振槽。侦测控制器系接收二电子开关之间的节点的电压，当此电压为高电压时，代表上桥电子开关导通，使侦测控制器驱动其余电子开关呈关断状态，以确保半桥谐振电路及全桥谐振电路中的电子开关皆能以上述交替式开关切换的方式运作，进而避免贯通效应产生。

技术领域

本发明系关于一种控制装置，且特别关于一种谐振控制装置。

背景技术

在现今的电源产业中，切换式电源供应器大多使用一种半桥式架构的驱动器，用以驱动外部的负载电路；原因在于使用半桥式架构可以将感应磁场工作于第一与第三象限中，而如前向式或反驰式架构则只能工作在第一象限中，比较起来，半桥式架构的驱动器很明显在工作效率上高很多。

习知的半桥式驱动装置，大体皆设成如图1所示，包含一讯号控制器10、一第一电子开关12、一第二电子开关14与一谐振槽16，其中第一电子开关12与第二电子开关14皆为N通道金氧半场效晶体管。理论上，讯号控制器10控制第一电子开关12与第二电子开关 14为交替式切换，即当第一电子开关12导通时，第二电子开关14 关闭，使能量从高电压端VH储存于谐振槽16中，当第一电子开关 12关闭时，第二电子开关14导通，使能量从谐振槽16中，释放于低电压端VL。然而，当刚开机或负载呈动态状态时，谐振槽16的状态尚未稳定。一般来说，讯号控制器10所输出的控制讯号的责任周期是0.5，但在谐振槽16非稳态时，并不适合0.5的责任周期。谐振槽16的非稳态是指充放电的时间根据伏秒定律来看是有异常的。假设刚开机，第一电子开关12导通，第二电子开关14关闭，对谐振槽16充电，因为责任周期只有0.5，对谐振槽16的电容尚未充电完成，但却使第一电子开关12关闭，第二电子开关14导通，此时因为伏秒不平衡，故第一电子开关12的寄生汲基二极管被迫导通持续放电，导致第一电子开关12与第二电子开关14皆导通，造成第一电子开关12与第二电子开关14之间产生电流突波，以伤害第一电子开关 12与第二电子开关14。接着，在通过第二电子开关14放电未完成时，也因为责任周期为0.5，故讯号控制器10控制第一电子开关12导通，第二电子开关14关闭，此时也因为伏秒不平衡，故第二电子开关14 的寄生汲基二极管被迫导通持续放电，导致第一电子开关12与第二电子开关14皆导通，造成第一电子开关12与第二电子开关14之间产生电流突波，以伤害第一电子开关12与第二电子开关14。此外，习知的全桥式驱动装置也有同样状况，全桥式驱动装置如图2所示，包含一讯号控制器18、一第一电子开关20、一第二电子开关22、一第三电子开关24、一第四电子开关26与一谐振槽28。理论上，讯号控制器18控制第一电子开关20与第二电子开关22呈现相同开关状态，并控制第三电子开关24与第四电子开关26呈现相同开关状态，且当第一电子开关20与第二电子开关22导通时，第三电子开关24 与第四电子开关26关闭，使能量从高电压端VH通过第一电子开关 20与第二电子开关22通往低电压端VL。当第一电子开关20与第二电子开关22关闭时，第三电子开关24与第四电子开关26导通，使能量从高电压端VH通过第三电子开关24与第四电子开关26通往低电压端VL。在刚开机或针对动态负载时，同样因为伏秒不平衡的缘故，造成第一电子开关20与第四电子开关26之间产生电流突波，以伤害第一电子开关20与第四电子开关26，或者造成第二电子开关22 与第三电子开关24之间产生电流突波，以伤害第二电子开关22与第三电子开关24；所述责任周期也称占空比。

因此，本发明系在针对上述的困扰，提出一种谐振控制装置，以解决习知所产生的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种谐振控制装置，其系应用于半桥谐振电路或全桥谐振电路上，并于谐振电路中的二电子开关之间的节点连接一侦测控制器，以藉此侦测二电子开关之间的节点的电压。当此节点的电压为高电压时，代表上桥电子开关导通，使侦测控制器驱动其余电子开关呈关断状态，以确保半桥谐振电路及全桥谐振电路中的电子开关皆能以上述交替式开关切换的方式运作，进而避免贯通效应产生。