[发明专利]一种谐振变换器的控制方法、电路及谐振变换器

摘要

公开了一种谐振变换器的控制方法、电路及谐振变换器。该谐振变换器包括具有一对占空比相等的互补导通的开关管的逆变电路、谐振网络、具有原边绕组和副边绕组的隔离变压器以及为负载提供直流输出电压的整流滤波电路。该控制方法包括检测流过变压器原边谐振电感的电流，产生电流检测信号；根据电流检测信号判断谐振变换器工作在容性工作模式还是感性工作模式；一旦进入容性工作模式，将频率设定电容的电压与N个上限阈值和N个下限阈值一一比较，以增大谐振变换器的工作频率。该控制方法动态响应快，能使谐振变换器快速从容性工作模式恢复到感性工作模式。

主权项

一种用于谐振变换器的控制方法，其中，谐振变换器包括至少具有一对以相同占空比互补导通和关断的高侧开关和低侧开关的逆变电路，通过改变高侧开关和低侧开关的导通和关断频率，将一输入电压转换为输出电压；谐振变换器还包括具有至少一个谐振电感和至少一个谐振电容的谐振网络；谐振变换器还包括一个频率设定电容，通过改变该频率设定电容的充电电流和放电电流进而改变高侧开关和低侧开关的导通和关断频率；其中，高侧开关和低侧开关具有一个公共端，谐振电感的一端和该公共端相连,谐振电感的另一端通过一变压器的原边和谐振电容电连接至地；所述控制方法，包括：检测流过谐振电感的电感电流，并产生一个代表电感电流的电流检测信号；根据电流检测信号产生一个模式判断信号，用于判断谐振变换器工作在容性工作模式或感性工作模式；检测谐振变换器的输出电压，并产生一个代表输出电压的反馈信号；根据模式判断信号和反馈信号产生高侧开关控制信号和低侧开关控制信号，分别用于控制高侧开关和低侧开关的导通和关断；其中，谐振变换器包括N个上限阈值信号和N个下限阈值信号；N个上限阈值信号中的每一个一一对应N个下限阈值信号中的每一个；N个上限阈值信号中的每一个均大于对应的下限阈值信号，N为大于等于2的正整数；每一个上限阈值信号和对应的下限阈值信号作为一组阈值，分别与频率设定电容的电压比较，产生高侧开关控制信号和低侧开关控制信号；高侧开关控制信号和低侧开关控制信号具有互补的第一逻辑状态和第二逻辑状态；当频率设定电容的电压大于上限阈值信号，高侧开关控制信号从第二逻辑状态变化至第一逻辑状态，低侧开关控制信号从第一逻辑状态变化至第二逻辑状态；当频率设定电容的电压小于下限阈值信号，高侧开关控制信号从第一逻辑状态变化至第二逻辑状态，低侧开关控制信号从第二逻辑状态变化至第一逻辑状态；其中当谐振变换器工作在感性工作模式下，将频率设定电容的电压分别与N个上限阈值信号中最大的阈值信号和N个下限阈值信号中最小的阈值信号比较；以及当谐振变换器工作在容性工作模式下，将频率设定电容的电压分别与N个上限阈值信号和N个下限阈值信号一一比较，其中，改变N个上限阈值信号和N个下限阈值信号的值，可改变高侧开关和低侧开关的导通和关断频率。