[发明专利]谐振型转换器的控制装置

说明书

在以连接于功率因数校正电路的输出的大容量电容器的电压为输入的直流电压的谐振型转换器中，能够在可靠地防止谐振偏移的同时，不增加大容量电容器的容量而确保长的保持时间。控制IC(12)具备强制关断控制电路(22)，该强制关断控制电路(22)具有BO端子和IS端子，BO端子被输入将大容量电容器的电压进行分压而得到的电压，IS端子被输入将谐振电流进行分流并转换为电压而得到的谐振电流检测信号。在强制关断控制电路(22)中，在谐振电流检测信号低于用于判断谐振电流反转的阈值电压时输出强制关断信号(fto)，但使该阈值电压依赖于BO端子的电压而变化。由此，防止谐振偏移，并且能够确保长的保持时间。

技术领域

本发明涉及一种谐振型转换器的控制装置，特别地涉及在输入连接有作为功率因数校正电路的输出电容器的大容量电容器的电流谐振型的DC-DC转换器即谐振型转换器的控制装置。

背景技术

由于电流谐振型的DC-DC转换器适于高效化、薄型化，所以被广泛用于液晶电视、AC-DC适配器等。该电流谐振型的DC-DC转换器中，组合使用有将由开关动作而产生的高次谐波电流抑制在某限制值以下，并改善功率因数的功率因数校正电路。功率因数校正电路从交流输入电压生成被升压的直流的中间电压，DC-DC转换器将该中间电压转换为预定的值的直流电压。

在功率因数校正电路与DC-DC转换器之间设置有大容量的大容量电容器，在功率因数校正电路生成的中间电压被储存在大容量电容器中，被储存在大容量电容器的中间电压成为DC-DC转换器的输入电压。DC-DC转换器将该输入电压进行转换而提供给负载。

这里，例如，如果电源插塞错误地从插座脱落等而交流输入电压不向功率因数校正电路供给，则从功率因数校正电路向大容量电容器的能量的供给停止。在此情况下，输入到DC-DC转换器的能量仅为储存在大容量电容器中的能量，因此，大容量电容器的端子间的中间电压逐渐下降。

如果输入电压下降，则DC-DC转换器有时会产生谐振偏移(共振はずれ)现象，开关元件被破坏。即，在电流谐振型的DC-DC转换器中，使用将高侧的开关元件和低侧的开关元件串联连接而成的半桥电路，并通过使高侧的开关元件和低侧的开关元件交替地导通，从而驱动电流谐振电路。在电流谐振型的DC-DC转换器中，如果输入电压下降，则为了维持预定的输出电压而进行使开关的动作频率下降的控制，且开关的周期变长。于是，有时会产生开关元件的导通时间过长而在导通时间内产生谐振电流反转的谐振偏移，并在之后的开关中流通大电流这样的现象。例如，若考虑高侧的开关元件从导通切换为关断的情况，则在通常动作下进行关断时的谐振电流的朝向成为与高侧的开关元件反向并联连接的体二极管(开关元件为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)的情况)的正向的相反方向。换言之，使开关元件在体二极管中未流通有电流的状态下关断。然而，如果开关周期变得过长而在开关元件的导通时间内谐振电流进行反转，则导致在体二极管中流通有电流。如果在体二极管中流通有电流的状态下使高侧的开关元件和低侧的开关元件的导通关断反转，则高侧的体二极管的反向恢复动作开始，并以二极管的反向恢复电流在导通了的低侧的开关元件流通的形式，在电源与地之间瞬间流通大电流(直通电流)。如果此时流通的电流超过开关元件的额定值，则有可能导致开关元件被破坏。

因此，在DC-DC转换器中，进行如下控制：如果输入电压变低，则在引起谐振偏移之前停止开关动作而保护开关元件(例如，参照专利文献1、2)。

根据专利文献1所记载的防谐振偏移技术，监视谐振电流，如果谐振电流超过第一阈值，则允许DC-DC转换器的强制关断，之后，如果谐振电流低于第二阈值，则执行DC-DC转换器的强制关断。由此，在谐振电流反转前可靠地防止DC-DC转换器的谐振偏移。

此外，根据专利文献2，监视谐振电流和谐振电压，根据谐振电压来判定谐振电流的极性反转而允许DC-DC转换器的强制关断，之后，如果谐振电流低于预定的电流阈值，则执行DC-DC转换器的强制关断。由此，在谐振电流反转前可靠地防止DC-DC转换器的谐振偏移。