諧振轉換器及用于其的保持時間延長電路制造技術

提供了諧振轉換器及用于其的保持時間延長電路。該電路可以包括：阻抗元件，該阻抗元件耦接于所述諧振轉換器的變壓器；及開關電路，該開關電路一端連接到所述阻抗元件，另一端連接到所述諧振轉換器的變壓器的，其中，當諧振轉換器的輸入電壓降低到預定閾值時，所述開關電路導通，使得在所述保持時間延長電路中產生感應電流。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本公開涉及用于延長諧振轉換器的保持時間的電路。
技術介紹
目前市場上對功率變換的效率要求越來越高，例如，80plus鉬金標準要求在半負載情況下達到大于94%的效率。諧振轉換器(Resonant converter)由于具有高效、高頻及高功率密度等特點而正得到日益廣泛的應用。圖IA是示出了一種半橋式諧振轉換器的示意性電路圖。如圖IA所示，VDC表示電源，103表示負載。該半橋式諧振轉換器包括兩個開關元件Ql和Q2 (圖中將這兩個元件示出為場效應晶體管)、控制器101以及變壓器Tl。開關元件Ql和Q2連接到變壓器Tl的初級線圈。在工作時，控制器101控制這兩個開關元件Ql和Q2交替導通，以對變壓器Tl 的初級線圈進行充電和放電。另外，該半橋式諧振轉換器還包括諧振電路102。該諧振電路102包括諧振電容Cr、諧振電感Lr以及磁化電感Lm。這里，Lm表示變壓器Tl的初級側的磁化電感。另外，該諧振轉換器還包括二極管Dl、D2和輸出電容Cout構成的整流電路，這里不作詳述。圖IB是示出了一種全橋式諧振轉換器的示意性電路圖。如圖IB所示，該全橋式諧振轉換器的電路結構與圖IA所示的半橋式諧振轉換器相似，不同之處在于，該全橋式諧振轉換器包括4個開關元件Q1、Q2、Q5和Q6。這4個開關元件Q1、Q2、Q5和Q6連接到變壓器Tl的初級線圈，其中，Ql和Q6組成一對且同時導通和關斷，而Q2和Q5組成另一對且同時導通和關斷。控制器101控制這兩對開關元件交替導通，以對變壓器Tl的初級線圈進行充電和放電。
技術實現思路
本公開的專利技術人發現，在諧振轉換器的轉換效率與保持時間(這里所述的保持時間(hold up time)是指當輸入電壓不正常(如輸入電壓突然降低)時保持提供到負載的輸出電壓的時間量)性能之間通常需要折衷考慮，例如，可以通過增大磁化電感Lm來提高轉換效率并降低諧振轉換器中的開關元件(如圖IA所示的場效應晶體管Ql和Q2)的開關損耗，但是，另一方面，增大磁化電感Lm也會導致諧振轉換器的保持時間大大降低。本公開的實施例提供了一種用于諧振轉換器的保持時間延長電路和方法，利用該電路和方法，能夠在不降低諧振轉換器的轉換效率的情況下大大延長諧振轉換器的保持時間。在下文中給出關于本公開的簡要概述，以便提供關于本公開的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是對本公開的窮舉性概述。它并不是意圖確定本公開的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本公開的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。根據本公開的一個方面，提供了一種用于諧振轉換器中的保持時間延長電路，該電路可以包括阻抗元件，該阻抗元件耦接于所述諧振轉換器的變壓器的初級側；及開關電路，該開關電路一端連接到所述阻抗元件，另一端連接到所述諧振轉換器的變壓器的初級側，其中，當諧振轉換器的輸入電壓降低到預定閾值時，所述開關電路導通，使得在所述保持時間延長電路中以產生感應電流。根據本公開的實施例的保持時間延長電路僅在保持階段(即輸入電壓不正常時)工作，而在諧振轉換器正常工作期間不導通(即不工作)，因此，其不會降低諧振轉換器的轉換效率，不會增加開關器件中的開關損耗。附圖說明本公開可以通過參考下文中結合附圖所給出的描述而得到更好的理解，其中在所有附圖中使用了相同或相似的附圖標記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的詳細說明一起包含在本說明書中并且形成本說明書的一部分，而且用來進一步舉例說明本公開的優選實施例和解釋本公開的原理和優點。在附圖中圖IA是示出了根據相關技術的半橋式諧振轉換器的示意性電路圖； 圖IB是示出了根據相關技術的全橋式諧振轉換器的示意性電路圖；圖2A是示出了應用了根據本公開一實施例的保持時間延長電路的諧振轉換器的示意性電路圖；圖2B是示出了應用了圖2A所示的保持時間延長電路的另一諧振轉換器的示意性電路圖；圖2C是示出了應用了圖2A所示的保持時間延長電路的另一諧振轉換器的示意性電路圖；圖3A是示出了應用了根據本公開另一實施例的電路的諧振轉換器的示意性電路圖；圖3B是示出了應用了圖3A所示的保持時間延長電路的另一諧振轉換器的示意性電路圖；圖3C是示出了應用了圖3A所示的保持時間延長電路的另一諧振轉換器的示意性電路圖。圖4A是示出了應用了根據本公開另一實施例的電路的諧振轉換器的示意性電路圖；圖4B是示出了應用了圖4A所示的保持時間延長電路的另一諧振轉換器的示意性電路圖；以及圖4C是示出了應用了圖4A所示的保持時間延長電路的另一諧振轉換器的示意性電路圖。本領域技術人員應當理解，附圖中的各個部件僅僅是為了簡單和清楚起見而示出的，而不是按比例繪制的。例如，附圖中某些部件的尺寸可能相對于其他部件放大或縮小了，這是為了有助于提高對本公開實施例的理解。具體實施方式在下文中將結合附圖對本公開的示范性實施例進行描述。為了清楚和簡明起見，在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應該了解，在開發任何這種實際實施例的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現開發人員的具體目標，例如，符合與系統及業務相關的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實施方式的不同而有所改變。在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細節而模糊了本公開，在附圖中僅僅示出了與根據本公開的方案密切相關的裝置結構和/或部件，而省略了與本公開關系不大的其他細節。本公開的專利技術人發現，諧振轉換器的保持時間參數取決于諧振電容器上的電壓振幅。在輸出電壓保持階段，諧振電容器上的電壓振幅越高，則保持時間越長。可以通過降低磁化電感Lm來降低諧振電容器上的電壓振幅，從而延長保持時間，但是，降低磁化電感Lm會增加諧振轉換器中的開關元件(如圖IA所示的MOSFET Ql和Q2等)在正常工作期間的開關損耗。本公開的實施例提供了能夠延長諧振轉換器的保持時間的電路和方法。在本公開的一些實施例中，保持時間延長電路可包括阻抗元件和開關電路。所述保持時間延長電路·耦接于諧振轉換器的變壓器(可以耦接于初級側或次級側)，具體地，其阻抗元件可耦接于諧振轉換器的變壓器的初級側或次級側的一端，而其開關電路的一端連接到諧振轉換器的變壓器的初級側或次級側的另一端。開關電路的另一端可以連接到阻抗元件。當諧振轉換器的輸入電壓降低到預定閾值時，可使開關電路導通，從而在保持時間延長電路中產生感應電流，使得流過諧振轉換器的諧振電容的電流增加。所述開關電路可以與諧振轉換器的控制器相連，當諧振轉換器的輸入電壓不正常時，由控制器對開關電路進行控制使其導通。而在其他時間，控制器使得開關電路關斷。利用上述電路結構。當諧振轉換器的輸入電壓不正常(如降低到一預定閾值)時，所述保持時間延長電路開始工作，能夠增加流過諧振轉換器的諧振電容器的磁化電流，從而增加諧振電容器上的電壓振幅，延長諧振轉換器的保持時間。由于根據本公開的實施例的保持時間延長電路僅在保持階段(即輸入電壓不正常時)工作，因此，其不會影響到諧振轉換器正常工作期間的轉換效率。下面參考圖2A-2C和圖3A-3C來詳細描述一些具體的實施例。圖2A是示出應用了根據本公開一實施例的保持時間延長電路的諧振轉換器的示意性電路圖。在圖2A所示的實施例中，該保持時間延長電路210被應用于一種半本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于諧振轉換器中的保持時間延長電路(210，310，410)，特征在于，該保持時間延長電路包括：阻抗元件(Lb2，Lb3，Lb4)，該阻抗元件耦接于所述諧振轉換器的變壓器(T1)；及開關電路(211，311，411)，該開關電路一端連接到所述阻抗元件(Lb2，Lb3，Lb4)，另一端連接到所述諧振轉換器的變壓器(T1)，其中，當諧振轉換器的輸入電壓降低到預定閾值時，所述開關電路導通，使得在所述保持時間延長電路中產生感應電流。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭鍾仁，
申請(專利權)人：雅達電子國際有限公司，
類型：實用新型
國別省市：