[发明专利]谐振型转换器的突发脉冲控制装置及突发脉冲控制方法

说明书

本发明提供一种谐振型转换器的突发脉冲控制装置及突发脉冲控制方法，防止在谐振型转换器的突发脉冲控制时突发脉冲周期进入可听频率的周期而产生振铃。突发脉冲周期的开关期间由导通低侧的开关元件(Q2)的启动脉冲(SP)、导通高侧的开关元件(Q1)的主脉冲(MP)及导通开关元件(Q2)的结束脉冲(EP)这三个脉冲构成。在开关停止期间中，设定与负载的轻重对应的突发脉冲停止期间。在突发脉冲周期接近于离可听频率的上限近的频率的周期时，将主脉冲(MP)的第二关闭阈值电压(Vth2)设定为与启动脉冲(SP)的第一关闭阈值电压(Vth1)相同，缩短主脉冲(MP)的开启宽度，从而降低向变压器(T)的次级侧输送的能量而缩短突发脉冲周期。

技术领域

本发明涉及一种在负载变为低负载时从连续控制向间歇控制转移的谐振型转换器的突发脉冲(burst)控制，特别是涉及一种使突发脉冲周期不进入可听频率的周期的谐振型转换器的突发脉冲控制装置及突发脉冲控制方法。

背景技术

因为电流谐振型的DC-DC开关转换器适于高效化、薄型化，所以广泛用于电视等的电源适配器。在这样的谐振型转换器中，将供给到负载的输出电压控制为恒定。另外，谐振型转换器对根据负载的轻重而输出的电力进行控制。

例如，在LLC方式的谐振型转换器的控制中，进行如下控制：将开关的占空比设为50％，但在待机模式这样的轻负载时使占空比降低而抑制输出的电力(例如，参照专利文献1)。在该情况下，谐振动作不停止而持续进行。

对此，已知在变为轻负载时，使开关动作间歇地停止的突发脉冲控制(例如，参照专利文献2)。根据该专利文献2所记载的技术，在通常的连续控制时，LLC方式的谐振型转换器不使开关动作停止而使其连续地进行。如果变为轻负载，则LLC方式的谐振型转换器进入重复由多个开关周期构成的开关期间和不进行开关动作的开关停止期间的突发脉冲控制。在此，对进行突发脉冲控制的LLC方式的谐振型转换器进行说明。

图16是表示谐振型转换器的原理构成例的图，图17是表示在开关期间流通的电流的变化的图，图18是表示突发脉冲控制下的负载电流的变化的图，图18的(A)表示负载重时，图18的(B)表示负载轻时。

如图16所示，谐振型转换器具有将高侧的开关元件Q1与低侧的开关元件Q2串联连接而成的半桥电路。在图示的例子中，开关元件Q1、Q2使用N沟道MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。开关元件Q1的漏极端子与输入电压Vi的正极端子连接，开关元件Q2的源极端子与输入电压Vi的负极端子连接。

开关元件Q1、Q2的共同的连接点与谐振电感器Lr的一端连接，谐振电感器Lr的另一端与变压器T的励磁电感Lm的一端连接。励磁电感Lm的另一端与谐振电容器Cr的一端连接，谐振电容器Cr的另一端与开关元件Q2的源极端子和输入电压Vi的负极端子连接。谐振电感器Lr、励磁电感Lm及谐振电容器Cr通过串联连接而构成电流谐振型的谐振电路。应予说明，作为谐振电感器Lr能够利用变压器T的漏电感。

变压器T的次级线圈S1的一端与二极管D1的阴极端子连接，次级线圈S2的一端与二极管D2的阴极端子连接。次级线圈S1、S2的另一端与输出电容器Co的正极端子及负载Ro的一个端子连接。二极管D1、D2的阳极端子与输出电容器Co的负极端子及负载Ro的另一端子连接。次级线圈S1、S2、二极管D1、D2及输出电容器Co构成将在次级线圈S1、S2产生的交流电压整流、平滑而输出直流的输出电压Vo的输出电路。

在这样的谐振型转换器中，在通常的连续控制中，开关元件Q1、Q2交替导通。如果高侧的开关元件Q1导通，则将从输入电压Vi供给来的能量输送到变压器T的次级侧，如果低侧的开关元件Q2导通，则将蓄积于谐振电容器Cr的能量输送到变压器T的次级侧。此时，在开关期间流通的电流由谐振电容器Cr的电压的初始值和谐振电流icr的初始值来确定。