專利名稱：用于控制功率變換器的方法及功率變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于功率變換器的自適應(yīng)斜率補(bǔ)償，尤其涉及ー種用于控制功率變換器的方法及功率變換器。
背景技術(shù)：
各種功率變換器已廣泛地用以將來(lái)自電源的經(jīng)調(diào)節(jié)電壓以及電流提供到負(fù)載。為了安全起見，離線功率變換器必須在其初級(jí)側(cè)與其次級(jí)側(cè)之間提供隔離。在控制電路配備在功率變換器的初級(jí)側(cè)的狀況下，需要光耦合器以及次級(jí)側(cè)調(diào)節(jié)器來(lái)調(diào)節(jié)功率變換器的輸出電壓以及輸出電流。本發(fā)明的目標(biāo)為提供用于在無(wú)需光耦合器以及次級(jí)側(cè)調(diào)節(jié)器的情況下在初級(jí)側(cè)控制功率變換器的輸出電壓以及輸出電流的PWM控制器。因此，功率變換器的大小以及費(fèi)用可減小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于控制功率變換器的方法及功率變換器。此方法包含以下步驟根據(jù)反饋信號(hào)以及斜坡信號(hào)產(chǎn)生切換信號(hào)，此切換信號(hào)經(jīng)耦合以切換變壓器以用于調(diào)節(jié)功率變換器的輸出；根據(jù)切換電流信號(hào)以及斜率補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生斜坡信號(hào)；響應(yīng)于輸入電壓信號(hào)而產(chǎn)生斜率補(bǔ)償信號(hào)；響應(yīng)于功率變換器的輸入電壓的電平而產(chǎn)生輸入電壓信號(hào)；反饋信號(hào)是根據(jù)功率變換器的輸出產(chǎn)生，且切換電流信號(hào)與變壓器的切換電流相關(guān)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，斜率補(bǔ)償信號(hào)與切換信號(hào)同步。在本發(fā)明的實(shí)施例中，切換電流信號(hào)的電平是通過(guò)功率變換器的輸入電壓的電平控制。在本發(fā)明的實(shí)施例中，輸入電壓信號(hào)是通過(guò)從變壓器的繞組進(jìn)行檢測(cè)而產(chǎn)生。在本發(fā)明的實(shí)施例中，此方法還包含以下步驟限制切換信號(hào)的最大切換頻率；響應(yīng)于從變壓器的繞組所檢測(cè)的信號(hào)而接通切換信號(hào)。本發(fā)明提供ー種功率變換器，其包括控制電路、第一分壓器以及變壓器?？刂齐娐樊a(chǎn)生切換信號(hào)；第一分壓器耦合到控制電路；變壓器耦合到第一分壓器，變壓器以及第一分壓器響應(yīng)于功率變換器的輸入電壓的電平而產(chǎn)生輸入電壓信號(hào)，切換信號(hào)經(jīng)稱合以根據(jù)反饋信號(hào)以及斜坡信號(hào)切換變壓器以用于調(diào)節(jié)功率變換器的輸出；控制電路包含第二分壓器以及信號(hào)產(chǎn)生單元；第二分壓器根據(jù)切換電流信號(hào)以及斜率補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生斜坡信號(hào)；信號(hào)產(chǎn)生單元耦合到第二分壓器，信號(hào)產(chǎn)生單元響應(yīng)于輸入電壓信號(hào)而產(chǎn)生斜率補(bǔ)償信號(hào)；反饋信號(hào)是根據(jù)功率變換器的輸出產(chǎn)生，且切換電流信號(hào)與變壓器的切換電流相關(guān)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，斜率補(bǔ)償信號(hào)與切換信號(hào)同步。在本發(fā)明的實(shí)施例中，切換電流信號(hào)的電平是通過(guò)功率變換器的輸入電壓的電平控制。在本發(fā)明的實(shí)施例中，輸入電壓信號(hào)是通過(guò)從變壓器的繞組進(jìn)行檢測(cè)而產(chǎn)生。在本發(fā)明的實(shí)施例中，控制電路還包含脈沖產(chǎn)生電路。脈沖產(chǎn)生電路響應(yīng)于從變壓器的繞組所檢測(cè)的信號(hào)而接通切換信號(hào)，且脈沖產(chǎn)生電路包含振蕩電路。振蕩電路包含用于限制切換信號(hào)的最大切換頻率的頻率限制単元。為了使本發(fā)明的前述以及其它特征以及優(yōu)點(diǎn)易于理解，下文詳細(xì)描述附有附圖的若干示范性實(shí)施例。


包含附圖以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)ー步理解，且附圖并入在本說(shuō)明書中且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分。

本發(fā)明的實(shí)施例，且連同描述一起用以解釋本發(fā)明的原理。圖1示出基于本發(fā)明的功率變換器的說(shuō)明性實(shí)施例電路圖；圖2示出圖1的功率變換器的反饋方案示意圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的控制電路100的實(shí)施例電路圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的輸入控制電路200的實(shí)施例電路圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的脈沖產(chǎn)生電路250的實(shí)施例電路圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的振蕩電路300的實(shí)施例電路圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10 :變壓器；20 :功率晶體管；30 :橋式整流器；31、32:電阻器；35、45、116、130、340 :電容器;40 :整流器；100:控制電路；110:信號(hào)檢測(cè)電路；115:誤差放大器；135、136:電阻器；120、281、375 :反相器；125、140、216、351、354、358 :開關(guān)；150、215、280、361、362、363 :比較器；170 :觸發(fā)器；200:輸入控制電路；210:輸入電壓檢測(cè)器；218、219、359 :電流源；250 :脈沖產(chǎn)生電路；300 :振湯電路；365、366 與非”門；367、370、285 與，，門；371 或，，門；376 :緩沖器；400 :功率變換器；
Sen :啟用信號(hào)；Sc:充電信號(hào)；SD、SDM:放電信號(hào)；Sfd :快速放電信號(hào)；Sff :切換信號(hào)；SH:控制信號(hào)；Ic:充電電流；ID:放電電流；IP:切換電流；Im :調(diào)制信號(hào)；VT1、VT2、VH、VL、VHL :閾值；Vac AC 電壓；VIN:DC 輸入電壓；Vb :反饋信號(hào)；V。輸出電壓；Vs :信號(hào)；Ve:切換電流信號(hào)；Vea :誤差放大器A(S)的輸出信號(hào)；Ve :誤差放大器A (S)的參考電壓；Vkef:參考電壓；Vcc :系統(tǒng)電壓；Vm :斜率補(bǔ)償信號(hào)；Vramp、RMP :斜坡信號(hào)；Re:電流感測(cè)電阻器；PLS:脈沖信號(hào)。
具體實(shí)施例方式圖1示出基于本發(fā)明的功率變換器的說(shuō)明性實(shí)施例電路圖。橋式整流器30連接到輸入交流電壓Vac以及電容器35以將輸入AC電壓Vac變換為DC輸入電壓VIN?？刂齐娐?00產(chǎn)生用于通過(guò)功率晶體管20切換變壓器10的切換信號(hào)Sw。切換信號(hào)Sw是根據(jù)反饋信號(hào)Vb(圖2以及圖3中所示)產(chǎn)生以用于調(diào)節(jié)功率變換器400的輸出。變壓器10的輔助繞組以及電阻器31以及32產(chǎn)生耦合到控制器100以用于產(chǎn)生反饋信號(hào)Vb的信號(hào)\。整流器40以及電容器45耦合到變壓器10的次級(jí)繞組以用于產(chǎn)生功率變換器400的輸出電壓V0O當(dāng)切換信號(hào)Sw接通功率晶體管20時(shí)，變壓器10的切換電流Ip以及電流感測(cè)電阻器R6將產(chǎn)生稱合到控制器100以用于電流模式脈寬調(diào)制(pulse width modulation ；PWM)的切換電流信號(hào)I。圖2示出圖1的功率變換器的反饋方案示意圖。P表示檢測(cè)輸出電壓％的功能電路，且a表示根據(jù)誤差放大器A(S)的輸出信號(hào)Vea產(chǎn)生反饋信號(hào)Vb的功能電路。\為誤差放大器A(S)的參考電壓。H(S)表不功率變換器400的輸出的輸出阻抗Z。,其是通過(guò)電容器45以及功率變換器400的輸出負(fù)載確定。塊PWM(S)表示功率變換器400的切換級(jí)的傳遞函數(shù)(AVO/AVB)。
權(quán)利要求
1.一種用于控制功率變換器的方法，其特征在于，包括 根據(jù)反饋信號(hào)以及斜坡信號(hào)產(chǎn)生切換信號(hào)，所述切換信號(hào)經(jīng)耦合以切換變壓器以用于調(diào)節(jié)所述功率變換器的輸出； 根據(jù)切換電流信號(hào)以及斜率補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生所述斜坡信號(hào)； 響應(yīng)于輸入電壓信號(hào)而產(chǎn)生所述斜率補(bǔ)償信號(hào)；以及 響應(yīng)于所述功率變換器的輸入電壓的電平而產(chǎn)生所述輸入電壓信號(hào)， 其中所述反饋信號(hào)是根據(jù)所述功率變換器的所述輸出產(chǎn)生，且所述切換電流信號(hào)與所述變壓器的切換電流相關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述斜率補(bǔ)償信號(hào)與所述切換信號(hào)同步。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述切換電流信號(hào)的電平是通過(guò)所述功率變換器的所述輸入電壓的所述電平控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述輸入電壓信號(hào)是通過(guò)從所述變壓器的繞組進(jìn)行檢測(cè)而產(chǎn)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括 限制所述切換信號(hào)的最大切換頻率； 響應(yīng)于從所述變壓器的繞組所檢測(cè)的信號(hào)而接通所述切換信號(hào)。
6.一種功率變換器，其特征在于，包括 控制電路，其產(chǎn)生切換信號(hào)； 第一分壓器，其耦合到所述控制電路；以及 變壓器，其耦合到所述第一分壓器，其中所述變壓器以及所述第一分壓器響應(yīng)于所述功率變換器的輸入電壓的電平而產(chǎn)生輸入電壓信號(hào)，且所述切換信號(hào)經(jīng)耦合以根據(jù)反饋信號(hào)以及斜坡信號(hào)切換所述變壓器以用于調(diào)節(jié)所述功率變換器的輸出， 其中所述控制電路包括 第二分壓器，其中所述第二分壓器根據(jù)切換電流信號(hào)以及斜率補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生所述斜坡信號(hào)；以及 信號(hào)產(chǎn)生單元，其耦合到所述第二分壓器，其中所述信號(hào)產(chǎn)生單元響應(yīng)于所述輸入電壓信號(hào)而產(chǎn)生所述斜率補(bǔ)償信號(hào)， 其中所述反饋信號(hào)是根據(jù)所述功率變換器的所述輸出產(chǎn)生，且所述切換電流信號(hào)與所述變壓器的切換電流相關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率變換器，其特征在于，所述斜率補(bǔ)償信號(hào)與所述切換信號(hào)同步。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率變換器，其特征在于，所述切換電流信號(hào)的電平是通過(guò)所述功率變換器的所述輸入電壓的所述電平控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率變換器，其特征在于，所述輸入電壓信號(hào)是通過(guò)從所述變壓器的繞組進(jìn)行檢測(cè)而產(chǎn)生。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率變換器，其特征在于，所述控制電路還包括 脈沖產(chǎn)生電路，其響應(yīng)于從所述變壓器的繞組所檢測(cè)的信號(hào)而接通所述切換信號(hào)，且所述脈沖產(chǎn)生電路包括振蕩電路， 其中所述振蕩電路包括用于限制所述切換信號(hào)的最大切換頻率的頻率限制單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于控制功率變換器的方法及功率變換器。此方法包含以下步驟；根據(jù)反饋信號(hào)以及斜坡信號(hào)產(chǎn)生切換信號(hào)，此切換信號(hào)經(jīng)耦合以切換變壓器以用于調(diào)節(jié)功率變換器的輸出；根據(jù)切換電流信號(hào)以及斜率補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生斜坡信號(hào)；響應(yīng)于輸入電壓信號(hào)而產(chǎn)生斜率補(bǔ)償信號(hào)；響應(yīng)于功率變換器的輸入電壓的電平而產(chǎn)生輸入電壓信號(hào)；反饋信號(hào)是根據(jù)功率變換器的輸出產(chǎn)生，且切換電流信號(hào)與變壓器的切換電流相關(guān)。
文檔編號(hào)H02M7/217GK103023357SQ20121030416
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者楊大勇, 林立, 唐岳弘 申請(qǐng)人:崇貿(mào)科技股份有限公司