[发明专利]谐振变换器、用于谐振变换器的控制电路及其方法

说明书

本申请公开了一种谐振变换器、用于谐振变换器的控制电路及其方法。所述谐振变换器包括：输入功率级、谐振网络、变压器、输出功率级以及用以控制输入功率级和输出功率级的控制电路。所述控制电路具有产生比较信号的比较电路、产生脉宽信号的逻辑电路和产生导通时长信号的导通时长信号控制器。当比较信号的上升沿晚于脉宽信号的下降沿时，导通时长信号减小，系统开关频率增大，增益减小；当比较信号的上升沿早于脉宽信号的下降沿时，导通时长信号增大，系统开关频率减小，增益增大。所述谐振变换器改善了暂态响应，并且可以自动在轻载、重载之间进行无缝切换。

技术领域

本发明涉及一种电子电路，更具体地说，本发明涉及一种谐振变换器、用于谐振变换器的控制电路及其方法。

背景技术

传统谐振变换器通常采用压控振荡器。输出电压经由一运算放大器(或误差放大器)后产生补偿信号，此补偿信号对压控振荡器进行调节，以控制谐振变换器的开关频率。图1所示为谐振变换器的增益(gain)-开关频率(f)曲线。实际情况中，变换器通常运行于临界频率点f0的右半部分。因此，变换器的开关频率越高，增益越低；反之，变换器的开关频率越低，增益越高。

然而采用上述控制策略(压控振荡器)的谐振变换器，其暂态响应性能不够好。其次，在系统处于轻载状态时，通常采用脉冲跳跃模式(pulse skipping mode)以提高轻载效率。脉冲跳跃模式和定频模式之间的切换不平滑，进一步影响了轻载效率和暂态响应。

发明内容

因此本发明的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种改进的谐振变换器。

根据本发明的实施例，提出了一种谐振变换器，包括：输入功率级，耦接至输入端口，接收输入电压；谐振网络、变压器和输出功率级，三者耦接在输入功率级和输出端口之间，产生受调制的输出电压；控制电路，用以控制输入功率级和输出功率级，所述控制电路包括：比较电路，接收表征输出电压的电压反馈信号和电压参考信号，产生比较信号，所述比较信号具有上升沿和下降沿；逻辑电路，响应比较信号和导通时长信号，产生脉宽信号，用以控制输入功率级和输出功率级的运行，所述脉宽信号具有上升沿和下降沿；导通时长控制器，响应比较信号和脉宽信号，产生所述导通时长信号，当比较信号的上升沿晚于脉宽信号的下降沿时，导通时长信号减小，当比较信号的上升沿早于脉宽信号的下降沿时，导通时长信号增大。

根据本发明的实施例，还提出了一种用于谐振变换器的方法，所述谐振变换器包括：输入功率级、谐振网络、变压器和输出功率级，所述谐振变换器接收输入电压，产生受调制的输出电压，所述方法包括：反馈输出电压，得到电压反馈信号；比较电压反馈信号和电压参考信号的大小，产生比较信号，所述比较信号具有上升沿和下降沿；响应比较信号和导通时长信号，产生脉宽信号，用以控制输入功率级和输出功率级的运行，所述脉宽信号具有上升沿和下降沿；响应脉宽信号和比较信号，产生所述导通时长信号，其中当比较信号的上升沿早于脉宽信号的下降沿时，导通时长信号增大，当比较信号的上升沿晚于脉宽信号的下降沿时，导通时长信号减小。

根据本发明的实施例，还提出了一种用于谐振变换器的控制电路，所述谐振变换器包括：输入功率级、谐振网络、变压器和输出功率级，所述谐振变换器接收输入电压，产生受调制的输出电压，所述控制电路包括：比较电路，根据表征输出电压的电压反馈信号和电压参考信号，产生比较信号，所述比较信号具有上升沿和下降沿；逻辑电路，响应比较信号和导通时长信号，产生脉宽信号，用以控制输入功率级和输出功率级的运行，所述脉宽信号具有上升沿和下降沿；导通时长控制器，响应比较信号和脉宽信号，产生所述导通时长信号，当比较信号的上升沿晚于脉宽信号的下降沿时，导通时长信号减小，当比较信号的上升沿早于脉宽信号的下降沿时，导通时长信号增大。

根据本发明各方面的上述谐振变换器、用以谐振变换器的控制电路及其方法，改善了系统的暂态响应，且可以自动在轻载、重载之间进行无缝切换。

附图说明

图1所示为谐振变换器的增益-开关频率曲线；