[发明专利]用于谐振转换器的保持时间延长电路

说明书

技术领域

本公开涉及用于延长谐振转换器的保持时间的电路。

背景技术

目前市场上对功率变换的效率要求越来越高，例如，80plus铂金标准要求在半负载情况下达到大于94％的效率。谐振转换器(Resonant converter)由于具有高效、高频及高功率密度等特点而正得到日益广泛的应用。

图1A是示出了一种半桥式谐振转换器的示意性电路图。如图1A所示，VDC表示电源，103表示负载。该半桥式谐振转换器包括两个开关元件Q1和Q2(图中将这两个元件示出为场效应晶体管)、控制器101以及变压器T1。开关元件Q1和Q2连接到变压器T1的初级线圈。在工作时，控制器101控制这两个开关元件Q1和Q2交替导通，以对变压器T1的初级线圈进行充电和放电。另外，该半桥式谐振转换器还包括谐振电路102。该谐振电路102包括谐振电容Cr、谐振电感Lr以及磁化电感Lm。这里，Lm表示变压器T1的初级侧的磁化电感。另外，该谐振转换器还包括二极管D1、D2和输出电容Cout构成的整流电路，这里不作详述。

图1B是示出了一种全桥式谐振转换器的示意性电路图。如图1B所示，该全桥式谐振转换器的电路结构与图1A所示的半桥式谐振转换器相似，不同之处在于，该全桥式谐振转换器包括4个开关元件Q1、Q2、Q5和Q6。这4个开关元件Q1、Q2、Q5和Q6连接到变压器T1的初级线圈，其中，Q1和Q6组成一对且同时导通和关断，而Q2和Q5组成另一对且同时导通和关断。控制器101控制这两对开关元件交替导通，以对变压器T1的初级线圈进行充电和放电。

发明内容

本公开的发明人发现，在谐振转换器的转换效率与保持时间(这里所述的保持时间(hold up time)是指当输入电压不正常(如输入电压突然降低)时保持提供到负载的输出电压的时间量)性能之间通常需要折衷考虑，例如，可以通过增大磁化电感Lm来提高转换效率并降低谐振转换器中的开关元件(如图1A所示的场效应晶体管Q1和Q2)的开关损耗，但是，另一方面，增大磁化电感Lm也会导致谐振转换器的保持时间大大降低。本公开的实施例提供了一种用于谐振转换器的保持时间延长电路和方法，利用该电路和方法，能够在不降低谐振转换器的转换效率的情况下大大延长谐振转换器的保持时间。

在下文中给出关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是对本公开的穷举性概述。它并不是意图确定本公开的关键或重要部分，也不是意图限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于谐振转换器中的保持时间延长电路，该电路可以包括：阻抗元件，该阻抗元件耦接于所述谐振转换器的变压器的初级侧；及开关电路，该开关电路一端连接到所述阻抗元件，另一端连接到所述谐振转换器的变压器的初级侧，其中，当谐振转换器的输入电压降低到预定阈值时，所述开关电路导通，使得在所述保持时间延长电路中以产生感应电流。

根据本公开的实施例的保持时间延长电路仅在保持阶段(即输入电压不正常时)工作，而在谐振转换器正常工作期间不导通(即不工作)，因此，其不会降低谐振转换器的转换效率，不会增加开关器件中的开关损耗。

附图说明

本公开可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本公开的优选实施例和解释本公开的原理和优点。在附图中：

图1A是示出了根据相关技术的半桥式谐振转换器的示意性电路图；

图1B是示出了根据相关技术的全桥式谐振转换器的示意性电路图；

图2A是示出了应用了根据本公开一实施例的保持时间延长电路的谐振转换器的示意性电路图；

图2B是示出了应用了图2A所示的保持时间延长电路的另一谐振转换器的示意性电路图；

图2C是示出了应用了图2A所示的保持时间延长电路的另一谐振转换器的示意性电路图；

图3A是示出了应用了根据本公开另一实施例的电路的谐振转换器的示意性电路图；

图3B是示出了应用了图3A所示的保持时间延长电路的另一谐振转换器的示意性电路图；

图3C是示出了应用了图3A所示的保持时间延长电路的另一谐振转换器的示意性电路图。

图4A是示出了应用了根据本公开另一实施例的电路的谐振转换器的示意性电路图；