[发明专利]交换式电源供应器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种交换式电源供应器及其控制方法，尤指一种利用调整交流对直流转换器输出电压以控制谐振型转换器的切换频率，以取得最佳效率频率而提升工作效率的相关技术。

背景技术

一般交换式电源供应器是如图8所示，包括一交流对直流转换器70及一直流对直流转换器80；其中：

交流对直流转换器70用以将交流电源转换为一高压的直流电源(例380伏特)，再由直流对直流转换器80则将所述高压的直流电源转换为所需电压的直流电源。当直流对直流转换器80是由一谐振型转换器(例如LLC转换器)构成时，可以达到零电压或零电流切换的目的。

如图9所示，揭露有一LLC转换器90的电路构造，其包括一半桥电路91、一谐振电路92、一变压器93及一输出电路94；其中：

所述半桥电路91是通过谐振电路92与变压器93的一次侧连接；又变压器93二次侧连接所述输出电路94；

所述谐振电路92包括一谐振电容Cr、一激磁电感Lm及变压器93的漏感Lr；又谐振电路92具有两个谐振频率，第一个谐振频率(Fr1)则由谐振电容Cr、激磁电感Lm及变压器93的漏感Lr所决定，第二个谐振频率(Fr2)是由谐振电容Cr及变压器93的漏感Lr所决定。

因此LLC转换器90的切换频率(Fs)、两个谐振频率(Fr1，Fr2)与增益的关系是如图10所示，所述特性曲线图的横轴为切换频率(Fs)，同时显示有上述的两个谐振频率(Fr1，Fr2)，当负载为轻载或LLC转换器90的输入电压过高时，其切换频率(Fs)将大于谐振频率(Fr2)，其输出对输入的增益(G)将会降低，当负载为重载或LLC转换器90的输入电压过低时，谐振型转换器90的切换频率(Fs)会降低，以相对提高其增益(G)，而满足负载的需求，此时切换频率(Fs)小于谐振频率(Fr2)。由上述可知，LLC转换器90会根据负载或输入电压的变化调整其切换频率，在输入电压固定的情况下，负载为轻载时，切换频率上升，若上升幅度过大时，使得切换损失增加，造成轻载效率不佳。又若负载为重载时，切换频率降低，若下降幅度过大时，将造成较大的导通损失与通过功率开关的电流将出现较大的突波且易进入零电流切换区使得系统控制失效等问题。因此如何因应不同的负载条件，适切的调整切换频率而提升工作效率，即有待寻求积极可行的解决方案。

发明内容

因此本发明主要目的在提供一种交换式电源供应器的控制方法，主要是根据负载状况调整其谐振型转换器的切换频率与输入电压，而获致最佳效率频率，以便提升工作效率。

为达成前述目的采取的主要技术手段是令一交换式电源供应器包括一交流对直流转换器及一谐振型转换器，所述交流对直流转换器输出一直流电源给谐振型转换器，所述谐振型转换器具有一切换频率和一谐振频率；并执行以下步骤：

判断谐振型转换器是否进入稳态；

当谐振型转换器进入稳态，即进入一电压调整模式；

所述电压调整模式是以谐振型转换器的切换频率与一预设频率比较，并以其差值产生一控制命令送至交流对直流转换器，以调整交流对直流转换器输出的直流电压，进而改变谐振型转换器的切换频率，使其趋近于所述预设频率；

在前述方法中，主要是根据切换频率与预设频率的差值，以动态地调整交流对直流转换器的输出电压，也就是调整谐振型转换器的输入电压，当谐振型转换器的输入电压大时，切换频率将会提高，反之，当谐振型转换器的输入电压变小时，切换频率则会降低，藉此可动态调整谐振型转换器的切换频率，使其趋近于所述预设频率，进而提升工作效率。

所述预设频率是指谐振型转换器的谐振频率，所述电压调整模式是令切换频率趋近于谐振频率。

所述预设频率是指根据不同负载状况实测的最佳效率频率，所述电压调整模式是令切换频率趋近于最佳效率频率。

本发明又一目的在提供一种交换式电源供应器，其可动态调整其谐振型转换器的切换频率，使其趋近谐振频率，以提升谐振型转换器的工作效率。

为达成前述目的采取的主要技术手段是令所述交换式电源供应器包括有：

一交流对直流转换器，具有一功率因子校正电路及一PFC控制器，所述功率因子校正电路的输入端是连接一交流电源，其输出端提供一直流电源；所述PFC控制器具有一回授端及一控制端，其回授端是与功率因子校正电路的输出端连接，其控制端则与功率因子校正电路连接，以控制功率因子校正电路输出的直流电压；