[发明专利]柔性切换式功率转换器

说明书

技术领域

本发明是有关于一种功率转换器，尤其是指一种柔性切换式 功率转换器。

背景技术

相移式功率转换器(Phase Shift Power Converter)是一种柔 性切换式功率转换器，其包含全桥式相位移(full-bridge phase shift)、非对称半桥式(asymmetrical half bridge)和主动箝位式 (active clamp)架构等等。相移式功率转换器的优点为高效率和 低电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)。在近来的发展 中，已提出许多相位移技术，例如：Christopher、P.Henze、Ned Mohan以及John G.Hayes在1989年8月8日所申请的美国专利 第4,855,888号“Constant frequency resonant power converter with zero voltage switching”；Guichao C.Hua以及Fred C.Lee在1995 年8月15日所申请的美国专利第5,442,540号“Soft-switching PWM converters”；Yungtaek Jang以及Milan M.Jovanovic在2002 年3月12日所申请的美国专利第6,356,462号“Soft-switched full-bridge converters”；Rui Liu在2000年5月30日所申请的美 国专利第6,069,798号“Asymmetrical power converter and method of operation thereof”。在各种不同的相移式功率转换器中，变压 器及/或外加磁性组件的寄生漏电感(parasitic leakage inductance) 是用以作为一共振电感，其被切换而产生循环电流，以达到零电 压切换(Zero Voltage Switching，ZVS)。

然而，这些相移式功率转换器的缺点为操作范围狭窄。因此， 本发明的目的为提出一种控制方式，以扩展功率转换器的操作范 围并增加工作效率。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种功率转换器，用于扩展其 操作范围与增加工作效率。

为了达到上述的目的，本发明是一种一种柔性切换式功率转 换器，其包含有：

一谐振电路；

复数晶体管，切换该谐振电路；以及

一控制电路，产生复数切换讯号以控制该些晶体管，并调变 该些切换讯号的脉波宽度，以调整该功率转换器的一输出电压， 该控制电路侦测该功率转换器的一输入电压，并依据该输入电压 的变化而改变该些切换讯号的频率。

本发明中，其中该谐振电路更包含一电容与一感应装置，该 电容耦接该感应装置。

本发明中，其中该控制电路更产生复数延迟时间，该些延迟 时间位于该些切换讯号之间以达到柔性切换该些晶体管。

本发明中，更包含一延迟时间电阻，其耦接该控制电路以决 定该些切换讯号的该些延迟时间。

本发明中，其中该些切换讯号的频率依据该输入电压的降低 而降低。

本发明中，其中该些切换讯号的频率依据该功率转换器的一 输出负载的增加而降低。

本发明中，更包含一频率设定电阻，其耦接该控制电路，以 决定该些切换讯号的一最大切换频率。

本发明中，更包含一频率调变电阻，其耦接该控制电路以决 定该些切换讯号的一最小切换频率。

本发明中，其中该控制电路包含：

一振荡器，侦测该输入电压和一回授讯号以产生一振荡讯 号；

一脉波宽度调变电路，依据该振荡讯号产生一脉波宽度调变 讯号，该脉波宽度调变电路依据该回授讯号调变该脉波宽度调变 讯号的脉波宽度；以及

一输出电路，依据该脉波宽度调变讯号产生该些切换讯号， 复数延迟时间位于该些切换讯号的间以柔性切换该些晶体管。

本发明中，其中该控制电路更包含：

一回授输入电路，耦接该功率转换器的一输出并接收该回授 讯号以产生一准位偏移讯号，该振荡器接收该准位偏移讯号以侦 测该回授讯号而产生该振荡讯号，该脉波宽度调变电路接收该准 位偏移讯号，并依据该回授讯号以调变该脉波宽度调变讯号的脉 波宽度。

本发明中，其中该振荡器包含：