專利名稱：諧振電壓控制型功率變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種諧振式功率變換器，特別是一種諧振電壓控制型功率變換器。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為這種諧振電壓控制型功率變換器，它由諧振式功率變換裝置1、信號(hào)檢測(cè)處理器2、雙路輸出的電流型控制IC電路3和雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈沖回零檢測(cè)電路4構(gòu)成，信號(hào)檢測(cè)處理器2檢取并將檢取的反映諧振式功率變換裝置諧振電容Cr上的諧振電壓 的正弦波信號(hào)的上升邊和下降邊以雙路輸出的電流型控制IC電路3輸出關(guān)斷時(shí)刻為界提取出來(lái)排列成鋸齒波形信號(hào)Ur，雙路輸出的電流型控制IC電路3的兩輸出端分別與諧振式功率變換裝置1的兩組主開(kāi)關(guān)管的控制端和雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈沖回零檢測(cè)電路4的輸入端相連，雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈沖回零檢測(cè)電路4的輸出端與雙路輸出的電流型控制IC電路3的外設(shè)定時(shí)元件和信號(hào)檢測(cè)處理器2的復(fù)位控制端相連，雙路輸出的電流型控制IC電路8的一電壓信號(hào)輸入端與諧振式功率變換裝置1的輸出端相連、另一電壓信號(hào)輸入端接預(yù)設(shè)的輸出電壓基準(zhǔn)信號(hào)Uf構(gòu)成的外環(huán)為傳統(tǒng)的輸出電壓控制環(huán)，以保證電路輸出的長(zhǎng)期穩(wěn)定性；而雙路輸出的電流型控制IC電路3的電流信號(hào)輸入端接信號(hào)檢測(cè)處理器2的輸出端構(gòu)成的內(nèi)環(huán)為即時(shí)控制的諧振電壓控制環(huán)，以提高電路對(duì)瞬變因素的快速應(yīng)變能力和電路可靠性，在這樣的諧振式功率變換器中，雙路輸出的電流型控制IC電路3以其輸出脈沖的回零信息指令雙路輸出的電流型控制IC電路3輸出下一個(gè)半周的脈沖信息，同時(shí)指令信號(hào)檢測(cè)處理器2復(fù)位并開(kāi)始檢取反映諧振式功率變換裝置諧振電容Cr上的諧振電壓 信號(hào)下一個(gè)半周的信息。這樣的諧振式功率變換器，當(dāng)輸出電壓Uo出現(xiàn)正或負(fù)偏差時(shí)，雙路輸出的電流型控制IC電路3通過(guò)減小或增大控制諧振式功率變換裝置主開(kāi)關(guān)管工作的控制脈沖寬度，以調(diào)控諧振式功率變換裝置諧振電容Cr的充放電時(shí)間，即可穩(wěn)定輸出，完成對(duì)諧振式功率變換裝置輸出的長(zhǎng)期穩(wěn)定性外環(huán)調(diào)控；當(dāng)電路中產(chǎn)生瞬變因素，使諧振式功率變換裝置諧振電容Cr上的諧振電壓幅度突升或突降時(shí)，雙路輸出的電流型控制IC電路3通過(guò)減小或增大控制諧振式功率變換裝置主開(kāi)關(guān)管工作的控制脈沖寬度，調(diào)控諧振式功率變換裝置諧振電容Cr的充放電時(shí)間，即可消除瞬變因素的影響、穩(wěn)定輸出，完成消除瞬變因素影響的即時(shí)穩(wěn)定性內(nèi)環(huán)調(diào)控。
上述的功率變換器，雙路輸出的電流型控制IC電路3也可用分立元件電壓誤差放大器31、電流比較器32、觸發(fā)器34、與門(mén)電路35和分相器36及振蕩器33搭接構(gòu)成，振蕩器33作脈沖信號(hào)源，振蕩器33的外設(shè)定時(shí)元件即構(gòu)成的雙路輸出的電流型控制電路3的外設(shè)定時(shí)元件，電壓誤差放大器31的兩輸入端作構(gòu)成的雙路輸出的電流型控制電路3的兩電壓信號(hào)輸入端，電流比較器32的一輸入端與電壓誤差放大器31的輸出端相連、另一輸入端作構(gòu)成的雙路輸出的電流型控制電路3的電流信號(hào)輸入端，觸發(fā)器34的兩輸入端分別與電流比較器32和振蕩器33的輸出端相連，與門(mén)電路35的一輸入端接觸發(fā)器34的輸出端、另一輸入端也與振蕩器33的輸出端相連，分相器36的輸入端接與門(mén)電路35的輸出端而其兩輸出端作構(gòu)成的雙路輸出的電流型控制電路3的兩輸出端。
上述的功率變換器，其信號(hào)檢測(cè)處理器2可以由檢取諧振式功率變換裝置諧振電容Cr回路電流的電流采樣器和其后連接的整流器、帶有電子開(kāi)關(guān)的積分變換器構(gòu)成，積分變換器中的電子開(kāi)關(guān)控制端即構(gòu)成的信號(hào)檢測(cè)處理器2的復(fù)位控制端，通過(guò)電流采樣器檢取諧振式功率變換裝置諧振電容Cr回路的諧振電流信號(hào)，然后通過(guò)其后連接的整流器整流，再經(jīng)帶有電子開(kāi)關(guān)的積分變換器還原成諧振電容兩端諧振電壓信息并形成便于雙路輸出的電流型控制IC電路電流信號(hào)輸入端使用的鋸齒波形信號(hào)；也可以由檢取諧振式功率變換裝置諧振電容Cr兩端電壓的電壓采樣器和其后連接的微分變換器、整流器、帶有電子開(kāi)關(guān)的積分變換器構(gòu)成，積分變換器中的電子開(kāi)關(guān)控制端即構(gòu)成的信號(hào)檢測(cè)處理器2的復(fù)位控制端，通過(guò)電壓采樣器檢取諧振式功率變換裝置諧振電容Cr上的諧振電壓信號(hào)，然后通過(guò)其后連接微分變換器轉(zhuǎn)換成諧振式功率變換裝置諧振電容Cr回路的諧振電流信號(hào)，再通過(guò)其后的整流器整流，再經(jīng)帶有電子開(kāi)關(guān)的積分變換器還原成諧振電容兩端諧振電壓信息并形成便于雙路輸出的電流型控制IC電路電流信號(hào)輸入端使用的鋸齒波形信號(hào)；還可以由跨接在諧振式功率變換裝置諧振電容Cr兩端的RC或RL微分變換器、整流器、帶有電子開(kāi)關(guān)的積分變換器構(gòu)成，積分變換器中的電子開(kāi)關(guān)控制端即構(gòu)成的信號(hào)檢測(cè)處理器2的復(fù)位控制端，通過(guò)微分變換器取得諧振式功率變換裝置諧振電容Cr回路的諧振電流信號(hào)，再通過(guò)其后的整流器整流，再經(jīng)帶有電子開(kāi)關(guān)的積分變換器還原成諧振電容兩端諧振電壓信息并形成便于雙路輸出的電流型控制IC電路電流信號(hào)輸入端使用的鋸齒波形信號(hào)。
上述的檢取諧振式功率變換裝置諧振電容Cr回路電流的電流采樣器可以是一串在諧振式功率變換裝置諧振電容Cr回路的電流耦合器；也可以是一串在諧振式功率變換裝置諧振電容Cr回路的取樣電阻。
上述的檢取諧振式功率變換裝置諧振電容Cr兩端電壓的電壓采樣器可以是一接在諧振式功率變換裝置諧振電容Cr兩端的電壓耦合器；也可以是一接在諧振式功率變換裝置諧振電容Cr兩端的耦合電容。
上述的功率變換器，其中之諧振式功率變換裝置1可以是全橋、半橋，也可以是推拉結(jié)構(gòu)的諧振式功率變換裝置。
本發(fā)明所提供的這種諧振電壓控制型功率變換器，以傳統(tǒng)的輸出電壓控制環(huán)為外環(huán)來(lái)保證輸出的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、而以增設(shè)的諧振電壓控制環(huán)為內(nèi)環(huán)來(lái)提高電路對(duì)瞬變因素快速應(yīng)變能力和電路的可靠性，具有即時(shí)的控制和前饋補(bǔ)償功能，同時(shí)又不失諧振式電路高效率、高可靠性、低干擾的優(yōu)勢(shì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性更好、可靠性更高，具有現(xiàn)有技術(shù)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。
圖2為本發(fā)明所提供的諧振電壓控制型功率變換器的原理框圖。
圖3為本發(fā)明所提供的諧振電壓控制型功率變換器的諧振式功率變換裝置諧振電容Cr上的諧振電壓信號(hào)波形圖(圖3a)和信號(hào)檢測(cè)處理器輸出信號(hào)波形圖(圖3b)。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例所提供的諧振電壓控制型功率變換器的電原理圖。
權(quán)利要求
1.一種諧振電壓控制型功率變換器，具有諧振式功率變換裝置(1)、雙路輸出的電流型控制IC電路(3)，其特征在于它是由諧振式功率變換裝置(1)、信號(hào)檢測(cè)處理器(2)、雙路輸出的電流型控制IC電路(3)和雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈沖回零檢測(cè)電路(4)構(gòu)成的，信號(hào)檢測(cè)處理器(2)檢取并將檢取的反映諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)上的諧振電壓 的正弦波信號(hào)的上升邊和下降邊以雙路輸出的電流型控制IC電路3輸出關(guān)斷時(shí)刻為界提取出來(lái)排列成鋸齒波形信號(hào)(Ur)，雙路輸出的電流型控制IC電路(3)的兩輸出端分別與諧振式功率變換裝置(1)的兩組主開(kāi)關(guān)管的控制端和雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈沖回零檢測(cè)電路(4)的輸入端相連，雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈沖回零檢測(cè)電路(4)的輸出端與雙路輸出的電流型控制IC電路(3)的外設(shè)定時(shí)元件和信號(hào)檢測(cè)處理器(2)的復(fù)位控制端相連，雙路輸出的電流型控制IC電路(3)的一電壓信號(hào)輸入端與諧振式功率變換裝置(1)的輸出端相連、另一電壓信號(hào)輸入端接預(yù)設(shè)的輸出電壓基準(zhǔn)信號(hào)(Uf)構(gòu)成的外環(huán)為傳統(tǒng)的輸出電壓控制環(huán)；而雙路輸出的電流型控制IC電路(3)的電流信號(hào)輸入端接信號(hào)檢測(cè)處理器(2)的輸出端構(gòu)成的內(nèi)環(huán)為即時(shí)控制的諧振電壓控制環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特征在于其雙路輸出的電流型控制IC電路(3)是用分立元件電壓誤差放大器(31)、電流比較器(32)、觸發(fā)器(34)、與門(mén)電路(35)和分相器(36)及振蕩器(33)搭接構(gòu)成的，振蕩器(33)作脈沖信號(hào)源，振蕩器(33)的外設(shè)定時(shí)元件即構(gòu)成的雙路輸出的電流型控制電路(3)的外設(shè)定時(shí)元件，電壓誤差放大器(31)的兩輸入端作構(gòu)成的雙路輸出的電流型控制電路(3)的兩電壓信號(hào)輸入端，電流比較器(32)的一輸入端與電壓誤差放大器(31)的輸出端相連、另一輸入端作構(gòu)成的雙路輸出的電流型控制電路(3)的電流信號(hào)輸入端，觸發(fā)器(34)的兩輸入端分別與電流比較器(32)和振蕩器(33)的輸出端相連，與門(mén)電路(35)的一輸入端接觸發(fā)器(34)的輸出端、另一輸入端也與振蕩器(33)的輸出端相連，分相器(36)的輸入端接與門(mén)電路(35)的輸出端而其兩輸出端作構(gòu)成的雙路輸出的電流型控制電路(3)的兩輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特征在于其信號(hào)檢測(cè)處理器(2)是由檢取諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)回路電流的電流采樣器(21)和其后連接的整流器(22)、帶有電子開(kāi)關(guān)的積分變換器(23)構(gòu)成的，積分變換器中的電子開(kāi)關(guān)控制端即構(gòu)成的信號(hào)檢測(cè)處理器(2)的復(fù)位控制端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特征在于其檢取諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)回路電流的電流采樣器是一串在諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)回路的電流耦合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特征在于其信號(hào)檢測(cè)處理器(2)是由檢取諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)兩端電壓的電壓采樣器和其后連接的微分變換器、整流器、帶有電子開(kāi)關(guān)的積分變換器構(gòu)成的，積分變換器中的電子開(kāi)關(guān)控制端即構(gòu)成的信號(hào)檢測(cè)處理器(2)的復(fù)位控制端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特征在于其檢取諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)兩端電壓的電壓采樣器是一接在諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)兩端的電壓耦合器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特征在于其信號(hào)檢測(cè)處理器(2)是由跨接在諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)兩端的RC微分變換器、整流器、帶有電子開(kāi)關(guān)的積分變換器構(gòu)成的，積分變換器中的電子開(kāi)關(guān)控制端即構(gòu)成的信號(hào)檢測(cè)處理器(2)的復(fù)位控制端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特征在于其信號(hào)檢測(cè)處理器(2)是由跨接在諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)兩端的RL微分變換器、整流器、帶有電子開(kāi)關(guān)的積分變換器構(gòu)成的，積分變換器中的電子開(kāi)關(guān)控制端即構(gòu)成的信號(hào)檢測(cè)處理器(2)的復(fù)位控制端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特征在于其雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈沖回零檢測(cè)電路(4)是一或門(mén)電路。
全文摘要
一種諧振電壓控制型功率變換器,由諧振式功率變換裝置、信號(hào)檢測(cè)處理器、雙路輸出的電流型控制IC電路和雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈沖回零檢測(cè)電路構(gòu)成,雙路輸出的電流型控制IC電路一電壓信號(hào)輸入端與諧振式功率變換裝置輸出端相連、另一電壓信號(hào)輸入端接預(yù)設(shè)的輸出電壓基準(zhǔn)信號(hào)構(gòu)成外輸出電壓控制環(huán),雙路輸出的電流型控制IC電路的電流信號(hào)輸入端接信號(hào)檢測(cè)處理器輸出端構(gòu)成內(nèi)諧振電壓控制環(huán),具有即時(shí)的控制和前饋補(bǔ)償功能,同時(shí)又不失諧振式電路高效率、高可靠性、低干擾的優(yōu)勢(shì),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,與現(xiàn)有技術(shù)相比:穩(wěn)定性更好、可靠性更高,具有現(xiàn)有技術(shù)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M7/12GK1347192SQ0113531
公開(kāi)日2002年5月1日 申請(qǐng)日期2001年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月23日
發(fā)明者賈彤穎 申請(qǐng)人:石家莊通合電子有限公司