[发明专利]谐振式转换器及其重置方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种重置方法及其装置，尤其涉及一种应用于谐振式转换器的重置方法及其装置。

背景技术

由于针对环境及能源消耗的关切日益，消费者不断地寻求更具能源效率的产品，而电子产品的设计者则是利用柔性切换拓朴来改善电子及电器产品的效能，并使这些产品能以更高的频率运行。然而切换损失却成为节约电源的一个障碍，尤其是在进行高频运行时。为此，谐振式转换器(resonantconverter)可用以提供零电压切换技术，减少电子设备在开启或关闭转换时所发生的切换损失，借以使其相较于其他转换器而能于更高的切换频率中运行。谐振式转换器包含有开关元件及谐振电感电容网络。

基本的开关元件为一包含有以一二极管及一晶体管所并联而得的电子元件，如典型的功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。特别的是，谐振式转换器于开关元件处于零电流或零电压点时切换该开关元件，以降低开关元件的应力及降低无线电干扰。零电压切换(zero-voltage switching，ZVS)指在开关切换时开关上的电压值为零或一接近于零的低电压值，如此一来便可减少电路系统中的耗损。

谐振式转换器通当通过变化其开关元件的切换频率来控制。常见的谐振式转换器包含像是DC转高频AC逆变器、谐振式DC-DC转换器、谐振式逆变器或产生线频率(line-frequency)AC的整流器、谐振式AC-DC转换器、谐振式AC-AC转换器等。常见的应用，举例来说，包含个人电脑、服务器、电信系统、手机、汽车、医疗设备、游戏电玩和工业设备等。

在某些应用实例中，如在该谐振式转换器重新启动时，开关元件流过一大峰值电流。然而此大峰值电流会损害开关元件，而该峰值电流在该谐振式转换器被关闭后，由该谐振式转换器的谐振网络中残留的能量所造成者。

技术缺陷”公知技术发明内容

鉴于公知技术的限制与缺陷，本发明提出一种“谐振式转换器的重置方法及其装置”，以于谐振式转换器重新启动前，限制或消弭谐振网络内的残留能量，进而解决公知技术所无法解决的问题。

本部分摘述本发明的某些特征，其他特征将叙述于后续的段落。本发明通过附加的权利要求定义，其合并于此段落作为参考。

本发明的主要目的为提供一种谐振式转换器的重置方法及装置，通过在谐振式转换器重新启动前，先限制或消弭谐振网络内的残留能量，避免其对该谐振式转换器内元件造成损害。

为达上述目的，本发明的一较佳实施方式为提供一种应用于谐振式转换器的重置方法，其包含步骤：关闭一谐振式转换器；以及通过重置于已关闭谐振式转换器的一谐振电路内的残留能量，以限制该谐振式转换器的一开关电路内所生成的一峰值电流。

为达上述目的，本发明的另一较佳实施方式为提供一种应用于一谐振式转换器的重置装置，该谐振式转换器包含一开关电路以及一谐振电路，该重置装置包含一控制模块，耦合至该开关电路，并于该谐振式转换器被关闭后控制该开关电路，以通过重置于已关闭的谐振式转换器内残留能量，而限制该谐振式转换器内所生成的一峰值电流。

为达上述目的，本发明的又一较佳实施方式为提供一谐振式转换器，包含一开关电路，接收一输入电压；一谐振电路，耦合至该开关电路，并包含一谐振电感、一谐振电容、以及一激磁电感彼此串联连接；一变压器，耦合至该谐振电路并接收该谐振电路的输出；一整流电路，耦合至该变压器，接收并整流该变压器的输出以产生该谐振式转换器的输出；以及一驱动器，耦合至该开关电路并控制该开关电路，以该谐振式转换器被关闭后，通过重置于已关闭的谐振式转换器内残留能量，而限制该开关电路内所生成的一峰值电流。

本发明可在重新启动时避免电路开关的峰值电流的问题，且达到低消耗的效果。

本发明通过下列附图与实施例说明，使得更清楚的了解。

附图说明

图1：其揭示本发明示范实施例组配有能量重置模块的谐振式转换器的结构方框图；

图2A：其揭示本发明示范实施例中以能量重置模块控制的LLC串联谐振式转换器的电路图；

图2B：其揭示本发明示范实施例的谐振式转换器于一正常模式中运行的波形示意图；

图2C：其揭示本实示范实施例谐振式转换器中谐振电容电压与谐振电感电流的放大波形示意图；

图3A：其揭示本发明示范实施例中谐振网络的等效电路图；

图3B：其揭示电容式切换所得结果示意图；

图4A：其揭示本发明示范实施例的操作流程图；