[发明专利]升压型转换器的相移控制方法及实施电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种升压型转换器的相移控制方法及实施电路，特 别是驱动并联式的升压型转换器确保其在临界模式下工作的控制 方法。

背景技术

现今大部分的电源供应器或者电力适配器(adapter)都通过切 换式的转换器(converter)而提供调整电压的功能，而最常见的为 升压型转换器(Boost converter)，其用途除了调整电压以外更可见 于功因校正电路中，通过升压调变输入电力的功率因子；请参阅图 1，图1所示为并联式升压转换器的电路基本架构，通过整流单元1 连接输入端101取得输入电力并将其调变为直流后，通过该升压型 转换器2调变为调变电力输出至电力转换单元3，并由该电力转换 单元3将该调变电力转换为该电源供应器或电力适配器的输出电 力；而上述升压型转换器2为并联式的转换器包含主储能回路以及 副储能回路，其中该主储能回路包含主储能线圈21串联二极管26， 并于该主储能线圈21与该二极管26之间连接可控的第一开关单元 23，该副储能回路包含副储能线圈22串联二极管27，且该副储能 线圈22与该二极管27之间连接可控的第二开关单元24；其中该升 压型转换器2还包含控制单元25产生第一驱动信号以驱动该第一 开关单元23以及第二驱动信号以驱动该第二开关单元24，依据该 第一开关单元24的导通或截止将流经该主储能线圈21的主回路电 流(I_master)区分为电流上升的主回路充电时距以及电流下降的主回 路放电时距，同样的，该第二开关单元24也将流经该副储能线圈 22的副回路电流(I_slave)区分为电流上升的副回路充电时距以及电 流下降的副回路放电时距，并且该控制单元25令该第一驱动信号 与该第二驱动信号具有相异的输出时序，也就是令该第一、第二开 关单元23、24的导通时序错开的驱动方式。

而上述的驱动方式称为交错式(interleave)的控制，因此常称 为交错并联式升压转换器，而该驱动方式又分为两种：移相导通法 以及移相关断法；其中移相导通法形成的电流波形与控制脉波时序 如图2所示，图2的上半部示出流经该主储能线圈21的主回路电 流(I_master)以及流经该副储能线圈22的副回路电流(I_slave)，该主 回路电流(I_master)与该副回路电流(I_slave)方向已标示于图1中， 而图2下半部则表示对应该主回路电流与该副回路电流的第一驱动 信号与该第二驱动信号，在研究电流波形之前，我们必须作出以下 的定义，当一个驱动信号的高、低准位变换的那一时间点定义为「时 序」，时序的定义帮助我们了解该第一、第二开关单元23、24的导 通或截止时间点，而该第一、第二开关单元23、24导通或截止的 持续时间长度称为「时距」，时距的定义可帮助我们分析某个状态 持续的时间长度；其中移相导通法的特点在于该第一驱动信号于侦 测到该主储能线圈21零电流时输出，经过固定的充电时距(T_ON) 后截止，该第二驱动信号的导通时序与该第一驱动信号的导通时序 具有时间差，假设该第一驱动信号的充电时距共长T_S，而下一个周 期中第二驱动信号的导通时序则设定与该第一驱动信号相差T_S/ 2，只要下一周期中该第一驱动信号输出后，该控制单元25固定间 隔T_S/2的时间后则输出该第二驱动信号；而移相导通法的缺点也 是来自于该第一、第二驱动信号的导通时序具有固定的时间差，由 于该第二驱动信号的输出时序是依据该第一驱动信号产生的时序 加上固定的时间差，而非判断该副储能线圈的电流，因此该第二驱 动信号输出时该副储能线圈22可能仍有电流或者电流早已停止， 使该副储能线圈22工作于连续电流模式或不连续电流模式，而非 我们所期望的临界模式。