[发明专利]直流对直流转换器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种转换器及其控制方法，且特别是有关于一种直流对直流转换器及其控制方法。

背景技术

随着科技的发展，现今电源产品的输出电压范围逐渐提升，诸如电动汽车充电站，由于其需要提供电源予不同类型的电动汽车，而不同类型的电动汽车的电池额定电压均有所不同，因此电动汽车充电站亦需提供宽范围的输出电压，以符合不同类型的电动汽车的需求。

全桥零电压开关(Zero Voltage Switch，ZVS)变换器(诸如：移相全桥变换器、互补式全桥变换器)具有输出电压范围广的特性，能符合业界对于电源产品的需求。对照在相同输出电流的状况下，高压输出与低压输出时的全桥零电压开关变换器的效率可知，在有效占空比较大时，全桥零电压开关变换器的输出电压高，得以实现零电压开通，且其效率也较高，而当全桥零电压开关变换器的输出电压低时，其有效占空比较小，此时，由于其开关频率不变，因此开关损耗和其在高压输出相比，几乎不变。

然而，由于谐振电感续流，全桥零电压开关变换器内部存在长时间环流，低压输出时的通态损耗亦与高压输出时相差无几，是以在输出电流不变的情况下，低压输出的功率小，相较之下损耗较大，因此，在低压输出时，全桥零电压开关变换器的效率大为降低。

由此可见，上述现有的方式，显然仍存在不便与缺陷，而有待改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来仍未发展出适当的解决方案。

发明内容

本发明内容的一目的是在提供一种直流对直流转换器及其控制方法，由此改善在低压输出时，全桥零电压开关变换器的效率大为降低的问题。

为达上述目的，本发明内容的一技术方面是关于一种直流对直流(DC-DC)转换器。所述DC-DC转换器包括第一桥臂以及第二桥臂，所述第二桥臂并联于所述第一桥臂。所述第一桥臂包括第一开关以及第二开关，所述第一开关具有第一端和第二端，所述第二开关具有第一端和第二端，所述第二开关的第一端串联于所述第一开关的第二端。所述第二桥臂包括第三开关以及第四开关，所述第三开关具有第一端和第二端，所述第三开关的第一端电性连接至所述第一开关的第一端，所述第四开关具有第一端和第二端，所述第四开关的第一端串联于所述第三开关的第二端，所述第四开关的第二端电性连接至所述第二开关的第二端。DC-DC转换器操作于第一模式或第二模式，所述DC-DC转换器根据一检测信号而于所述第一模式以及所述第二模式之间进行切换。

根据本发明一实施例，当所述DC-DC转换器操作于所述第一模式时，所述第一开关与所述第四开关各自的开通时刻之间、所述第二开关与所述第三开关各自的开通时刻之间均具有延迟时间，当所述DC-DC转换器操作于所述第二模式时，所述第一开关与所述第四开关各自的开通时刻基本一致，且所述第二开关与所述第三开关各自的开通时刻基本一致。

根据本发明另一实施例，所述检测信号用以反映所述DC-DC转换器的效率。

根据本发明再一实施例，所述检测信号为所述DC-DC转换器的占空比、输出电流或输出电压。

根据本发明又一实施例，所述第一开关的开通期间与所述第四开关的开通期间具有第一交叠时间T1，所述第二开关的开通期间与所述第三开关的开通期间具有第二交叠时间T2，当所述DC-DC转换器的占空比大于第一占空比阈值时，所述DC-DC转换器操作于所述第一模式；当所述DC-DC转换器的占空比小于第二占空比阈值时，所述DC-DC转换器操作于该第二模式，其中，所述DC-DC转换器的占空比为(T1+T2)/Ts，Ts为所述第一开关的开通时刻至所述第二开关的关断时刻所对应的时间期间。

根据本发明另一实施例，所述第一占空比阈值和所述第二占空比阈值均为70％。

根据本发明再一实施例，当所述DC-DC转换器的输出电压大于第一预设阈值时，所述DC-DC转换器操作于所述第一模式；当所述DC-DC转换器的输出电压小于第二预设阈值时，所述DC-DC转换器操作于所述第二模式。

根据本发明又一实施例，所述第一预设阈值大于或等于所述第二预设阈值。

根据本发明另一实施例，通过查找表(Look-Up Table)方式将DC-DC转换器于第一模式与第二模式之间进行切换，所述查找表反映不同输出电压和输出电流下，所述DC-DC转换器在第一模式下的效率以及第二模式下的效率的大小关系。