專利名稱：：電源供應(yīng)器及其調(diào)整延遲參數(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于一種電源供應(yīng)器及其調(diào)整延遲參數(shù)的方法，尤指一種在一全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器的控制器中內(nèi)建一隨負(fù)載狀況變動(dòng)的延遲參數(shù)組合的相關(guān)技術(shù)。
背景技術(shù)：
：一種典型的全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器如圖5所示，主要包括一變壓器Tl、一與變壓器Tl一次側(cè)連接的相移式全橋轉(zhuǎn)換器70及一連接變壓器Tl二次側(cè)的同步整流倍流電路80；其中該相移式全橋轉(zhuǎn)換器70包括一領(lǐng)先臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QA、一領(lǐng)先臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QB、一落后臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QC、一落后臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QD；又同步整流倍流電路80包括一上側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q1、一下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2及兩輸出電感Li，L2組成；前述領(lǐng)先臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QA、領(lǐng)先臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QB、落后臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QC、落后臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QD及上、下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q1，Q2均由金氧半場(chǎng)效電晶體(MOSFET)構(gòu)成，其門(mén)極GA，GB,GC,⑶，SRl，SR2分別連接至一控制器Ul，由控制器Ul控制其切換。前述領(lǐng)先臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QA、落后臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QD與領(lǐng)先臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QB、落后臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QC成對(duì)地切換導(dǎo)通；舉例而言，當(dāng)領(lǐng)先臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QA、落后臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QD導(dǎo)通，變壓器Tl的二次側(cè)感應(yīng)產(chǎn)生一正電壓，在此同時(shí)，上側(cè)整流開(kāi)關(guān)Ql截止，下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2導(dǎo)通，因而在輸出電感Li，L2上分別形成兩個(gè)電流路徑，而變壓器Tl二次側(cè)的電流等于流經(jīng)Ll的電流，其為輸出電流的一半，另一半輸出電流則由輸出電感L2以飛輪模式供應(yīng)而構(gòu)成倍流。又前述同步整流倍流電路80上所設(shè)上側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q1、下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2的驅(qū)動(dòng)方式是分別配合領(lǐng)先臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QB及領(lǐng)先臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QA，以下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2為例施加在下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2門(mén)極SR2上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其波形如圖6所示，與施加在領(lǐng)先臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QA門(mén)極GA上的波形相同，亦即直接使用驅(qū)動(dòng)QA的信號(hào)(GA)來(lái)驅(qū)動(dòng)Q2。而當(dāng)下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2截止，上側(cè)整流開(kāi)關(guān)Ql導(dǎo)通時(shí)，必須加入一段死區(qū)(DEADTIME)，然而在該死區(qū)期間，回流電流(circulatingcurrent)會(huì)被迫通過(guò)截止開(kāi)關(guān)^!2)的本體二極管(BodyDiode)，如圖6所示，IQ2是代為通過(guò)下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2的電流，其轉(zhuǎn)態(tài)前的深色區(qū)塊表示下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2截止時(shí)通過(guò)其本體二極管的電流，而電流通過(guò)截止開(kāi)關(guān)的本體二極管將形成損耗，進(jìn)而影響(降低)電源供應(yīng)器的效率。又另一種驅(qū)動(dòng)上、下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Ql，Q2的方式如以下所述(仍以驅(qū)動(dòng)下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2為例)此種方式是以取”或”(OR)邏輯的GA、GD驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2(如圖7所示)，在此狀況下，當(dāng)Q2由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通之前將可減少電流通過(guò)其本體二極管，但由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止之前，仍有電流通過(guò)本體二極管，因而依然存在損耗，并將影響電源供應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。由前述第二種驅(qū)動(dòng)方式可以看出，回流電流是在整流開(kāi)關(guān)截止時(shí)通過(guò)其本體二極管，當(dāng)以取”或”邏輯的GA、GD驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)整流開(kāi)關(guān)，相較于第一種驅(qū)動(dòng)方式等同于延長(zhǎng)了整流開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間(升緣提前)，在下文中將把前述關(guān)系定義為一種延遲參數(shù)的改變，并討論其應(yīng)用的方式如前揭所述。當(dāng)以第二種方式驅(qū)動(dòng)時(shí)，整流開(kāi)關(guān)由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通之前，電流不會(huì)通過(guò)整流開(kāi)關(guān)的本體二極管，然而并不是在所有狀態(tài)下，都適合以第二種方式驅(qū)動(dòng)，請(qǐng)參閱圖8所示，是一全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器的負(fù)載狀況與運(yùn)轉(zhuǎn)效率的特性曲線圖，圖中的橫軸代表負(fù)載的狀態(tài)，其以百分比表示，并分為三個(gè)區(qū)間，第一個(gè)區(qū)間為030%，第二個(gè)區(qū)間為30%80%，第三個(gè)區(qū)間為80%以上。又圖中計(jì)有兩道曲線M1，M2，M1是采用前述第一種方式驅(qū)動(dòng)同步整流倍流電路80所產(chǎn)生的特性曲線，M2則是采用前述第二種方式驅(qū)動(dòng)同步整流倍流電路80所產(chǎn)生的特性曲線，由縱軸的效率值可以看出，第一種驅(qū)動(dòng)方式在負(fù)載為30%以下時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)效率較佳于第二驅(qū)動(dòng)方式，然而在負(fù)載為80%以上時(shí)，第二種驅(qū)動(dòng)方式的運(yùn)轉(zhuǎn)效率又優(yōu)于第一種驅(qū)動(dòng)方式。由上述比較可明顯看出，同步整流倍流電路80上所設(shè)整流開(kāi)關(guān)的延遲參數(shù)影響著電源供應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，且在不同的負(fù)載狀況下，分別存在不同程度甚至交叉的影響效果。因此如何調(diào)整該延遲參數(shù)以提升電源供應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，即有待進(jìn)一步研究，并謀求可行的解決方案。
發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明主要目的在提供一種全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器調(diào)整其延遲參數(shù)的方法，主要令電源供應(yīng)器中的同步整流倍流電路根據(jù)不同的負(fù)載狀況選擇不同的延遲參數(shù)組合，藉以提升電源供應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。為達(dá)成前述目的采取的主要技術(shù)手段是令一全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器具有一變壓器、一連接變壓器一次側(cè)的相移式全橋轉(zhuǎn)換器、一連接變壓器二次側(cè)的同步整流倍流電路及一控制器；其中，相移式全橋式轉(zhuǎn)換器包括四個(gè)成對(duì)切換的開(kāi)關(guān)，該同步整流倍流電路具有兩組整流開(kāi)關(guān)，前述開(kāi)關(guān)及整流開(kāi)關(guān)分別受控制器控制其切換，且控制器內(nèi)建一延遲參數(shù)調(diào)整手段，該延遲參數(shù)調(diào)整手段包括有提供多個(gè)延遲參數(shù)組合，每一延遲參數(shù)組合包括一第一延遲參數(shù)及一第二延遲參數(shù)；又令每一延遲參數(shù)組合分別對(duì)應(yīng)一負(fù)載狀況；判斷電源供應(yīng)器的負(fù)載狀況；根據(jù)負(fù)載狀況選擇執(zhí)行一對(duì)應(yīng)的延遲參數(shù)組合，配合驅(qū)動(dòng)同步整流倍流電路的整流開(kāi)關(guān)；判斷電源供應(yīng)器的負(fù)載狀況是否改變？當(dāng)電源供應(yīng)器的負(fù)載狀況改變，根據(jù)改變后的負(fù)載狀況選擇執(zhí)行一對(duì)應(yīng)的延遲參數(shù)組合，配合驅(qū)動(dòng)同步整流倍流電路的整流開(kāi)關(guān)；前述方法主要在決定同步整流倍流電路所設(shè)整流開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲參數(shù)組合，每一延遲參數(shù)組合包括的兩個(gè)延遲參數(shù)是對(duì)應(yīng)其中一種負(fù)載狀況的最佳化組合，因而在不同的負(fù)載狀況選擇執(zhí)行一最佳化的延遲參數(shù)組合，可有效提高電源供應(yīng)器在該負(fù)載狀況下的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。本發(fā)明還提供了一種全橋相移式電源供應(yīng)器，包括一變壓器、一連接變壓器一次側(cè)的相移式全橋轉(zhuǎn)換器、一連接變壓器二次側(cè)的同步整流倍流電路及一控制器；該相移式全橋式轉(zhuǎn)換器包括四個(gè)成對(duì)切換的開(kāi)關(guān)，該同步整流倍流電路具有兩組整流開(kāi)關(guān)，前述開(kāi)關(guān)及整流開(kāi)關(guān)分別受控制器控制其切換；其中該控制器具有一組負(fù)載狀況檢測(cè)端，用以檢測(cè)負(fù)載狀況；又控制器內(nèi)建一對(duì)照表，該對(duì)照表提供多個(gè)延遲參數(shù)組，每一延遲參數(shù)組合包括一第一延遲參數(shù)及一第二延遲參數(shù)；又令每一延遲參數(shù)組合分別對(duì)應(yīng)一負(fù)載狀況。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的電源供應(yīng)器及其調(diào)整延遲參數(shù)的方法，在一全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器的控制器中內(nèi)建一隨負(fù)載狀況變動(dòng)的延遲參數(shù)組合。圖1A、圖IB是本發(fā)明全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器的基本架構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的一驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形圖；圖3是本發(fā)明對(duì)全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器在不同負(fù)載狀況下檢測(cè)其運(yùn)轉(zhuǎn)效率的系統(tǒng)架構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明調(diào)整延遲參數(shù)的流程圖；圖5是一典型全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器的系統(tǒng)架構(gòu)圖；圖6是一現(xiàn)有全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器的驅(qū)動(dòng)波形示意圖；圖7是又一現(xiàn)有全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器的驅(qū)動(dòng)波形示意圖；圖8是現(xiàn)有全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率特性曲線圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10-電子負(fù)載；20-功率計(jì)；30-微控制器；70-相移式全橋整流器；80-同步整流倍流電路。具體實(shí)施例方式如前揭所述，本發(fā)明的應(yīng)用對(duì)象為一全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器，其典型的基本架構(gòu)是如圖1所示，包括有變壓器Tl、相移式全橋轉(zhuǎn)換器70、同步整流倍流電路80及一控制器Ul等；其中該相移式全橋轉(zhuǎn)換器70包括一領(lǐng)先臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QA、一領(lǐng)先臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QB、一落后臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QC、一落后臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QD；又同步整流倍流電路80包括一上側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q1、一下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2及兩輸出電感Li，L2組成，該領(lǐng)先臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QA、領(lǐng)先臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QB、落后臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QC、落后臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QD、上側(cè)整流開(kāi)關(guān)Ql及下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2的切換是由控制器Ul控制，該控制器Ul進(jìn)一步具有一負(fù)載狀況檢測(cè)端Isense，該負(fù)載狀況檢測(cè)端Isense可通過(guò)一比流器連接至變壓器Tl的一次側(cè)(如圖IA所示)，亦可通過(guò)比流器連接至同步整流倍流電路80的輸出端(如圖IB所示)，當(dāng)前述電源供應(yīng)器連接負(fù)載后，控制器Ul可通過(guò)該負(fù)載狀況檢測(cè)端Isense檢測(cè)出一隨負(fù)載變化的電流信號(hào)，進(jìn)而檢測(cè)出負(fù)載狀況。又控制器Ul內(nèi)建有一對(duì)照表(lookuptable)，由對(duì)照表提供多個(gè)延遲參數(shù)組合，每一延遲參數(shù)組合包括一第一延遲參數(shù)及一第二延遲參數(shù)；藉此可供控制器Ul根據(jù)負(fù)載狀況選擇不同的延遲參數(shù)組合，以分別驅(qū)動(dòng)同步整流倍流電路80的上、下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q1、Q2。至于前述對(duì)照表提供各延遲參數(shù)組的產(chǎn)生方式是如以下所述又請(qǐng)參閱圖2所示，是前述控制器Ul驅(qū)動(dòng)前述領(lǐng)先臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QA(GA)、落后臂下側(cè)開(kāi)關(guān)QD(GD)、下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2(SR2)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形圖，其中IQ2代表通過(guò)下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2的電流；而本發(fā)明提出的技術(shù)方案是令下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2門(mén)極上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SR2包含第一、第二延遲參數(shù)TD1，TD2，其中第一延遲參數(shù)TDl代表驅(qū)動(dòng)信號(hào)中每一方波其升緣(Risingedge)提前的時(shí)間，第二延遲參數(shù)TD2代表驅(qū)動(dòng)信號(hào)中每一方波其降緣(Fallingedge)延后的時(shí)間，前述導(dǎo)通時(shí)間的提前及延后是相對(duì)于領(lǐng)先臂上側(cè)開(kāi)關(guān)QA的驅(qū)動(dòng)波形(GA)而言由圖2可以看出，下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2驅(qū)動(dòng)波形的方波升緣相較于驅(qū)動(dòng)波形(GA)提前，提前時(shí)間的長(zhǎng)短為非固定值，又下側(cè)整流開(kāi)關(guān)Q2驅(qū)動(dòng)波形的方波降緣相較于驅(qū)動(dòng)波形(GA)延后，延后時(shí)間的長(zhǎng)短亦為非固定值，亦即本發(fā)明是令第一、第二延遲參數(shù)TD1，TD2為可變的。又由前述可知，前述第一、第二延遲參數(shù)TD1，TD2將影響電源供應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，且與負(fù)載狀況有關(guān)，因此本發(fā)明令第一、第二延遲參數(shù)TD1，TD2為可變者，且不同的第一、第二延遲參數(shù)TD1，TD2組合用以在不同的負(fù)載狀況下分別驅(qū)動(dòng)同步整流倍流電路的整流開(kāi)關(guān)，即可提升運(yùn)轉(zhuǎn)效率。因此在調(diào)整該延遲參數(shù)之前，須先決定不同負(fù)載狀況下的最佳化延遲參數(shù)組合，而產(chǎn)生最佳化延遲參數(shù)的一種可行方式是如以下所述請(qǐng)參閱圖3所示，是令前述全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器的同步整流倍流電路80輸出端連接一電子負(fù)載10，又令一功率計(jì)(powermeter)20分別與相移式全橋轉(zhuǎn)換器70的輸入端及同步整流倍流電路80的輸出端連接，以分別取得相移式全橋轉(zhuǎn)換器70的輸入電壓Vin、輸入電流Iin及電源供應(yīng)器的輸出電壓Vout、輸出電壓lout，該電子負(fù)載10與功率計(jì)20又分別與一微控制器30連接。藉此，電子負(fù)載10將在微控制器30的控制下，決定并改變電源供應(yīng)器的負(fù)載狀況，例如10%，20%……100%等，而微控制器30則通過(guò)功率計(jì)20計(jì)算該負(fù)載狀況下的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，當(dāng)電源供應(yīng)器的負(fù)載狀況不同時(shí)，微控制器30可算出不同負(fù)載狀況下的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。又關(guān)于第一、第二延遲參數(shù)TDl，TD2的決定方式，請(qǐng)參考下表所示(下表所示TDl，TD2的數(shù)值與單位均為假設(shè)值)權(quán)利要求1.一種全橋相移式電源供應(yīng)器動(dòng)態(tài)調(diào)整延遲參數(shù)的方法，其特征在于，主要是令一全橋相移式電源供應(yīng)器包括一變壓器、一連接變壓器一次側(cè)的相移式全橋轉(zhuǎn)換器、一連接變壓器二次側(cè)的同步整流倍流電路及一控制器；其中，相移式全橋式轉(zhuǎn)換器包括四個(gè)成對(duì)切換的開(kāi)關(guān)，該同步整流倍流電路具有兩組整流開(kāi)關(guān)，前述開(kāi)關(guān)及整流開(kāi)關(guān)分別受控制器控制其切換，且控制器內(nèi)建一延遲參數(shù)調(diào)整手段，該延遲參數(shù)調(diào)整手段包括有提供多個(gè)延遲參數(shù)組合，每一延遲參數(shù)組合包括一第一延遲參數(shù)及一第二延遲參數(shù)；又令每一延遲參數(shù)組合分別對(duì)應(yīng)一負(fù)載狀況；判斷電源供應(yīng)器的負(fù)載狀況；根據(jù)負(fù)載狀況選擇執(zhí)行一對(duì)應(yīng)的延遲參數(shù)組合，配合驅(qū)動(dòng)同步整流倍流電路的整流開(kāi)關(guān)；判斷電源供應(yīng)器的負(fù)載狀況是否改變？當(dāng)電源供應(yīng)器的負(fù)載狀況改變，根據(jù)改變后的負(fù)載狀況選擇執(zhí)行一對(duì)應(yīng)的延遲參數(shù)組合，配合驅(qū)動(dòng)同步整流倍流電路的整流開(kāi)關(guān)。2.如權(quán)利要求1所述的全橋相移式電源供應(yīng)器動(dòng)態(tài)調(diào)整延遲參數(shù)的方法，其特征在于，所述第一延遲參數(shù)是指整流開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)升緣提前的時(shí)間。3.如權(quán)利要求1所述的全橋相移式電源供應(yīng)器動(dòng)態(tài)調(diào)整延遲參數(shù)的方法，其特征在于，所述第二延遲參數(shù)是指整流開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)降緣延后的時(shí)間。4.如權(quán)利要求2所述的全橋相移式電源供應(yīng)器動(dòng)態(tài)調(diào)整延遲參數(shù)的方法，其特征在于，所述第二延遲參數(shù)是指整流開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)降緣延后的時(shí)間。5.一種全橋相移式電源供應(yīng)器，其特征在于，包括一變壓器、一連接變壓器一次側(cè)的相移式全橋轉(zhuǎn)換器、一連接變壓器二次側(cè)的同步整流倍流電路及一控制器；該相移式全橋式轉(zhuǎn)換器包括四個(gè)成對(duì)切換的開(kāi)關(guān)，該同步整流倍流電路具有兩組整流開(kāi)關(guān)，前述開(kāi)關(guān)及整流開(kāi)關(guān)分別受控制器控制其切換；其中該控制器具有一組負(fù)載狀況檢測(cè)端，用以檢測(cè)負(fù)載狀況；又控制器內(nèi)建一對(duì)照表，該對(duì)照表提供多個(gè)延遲參數(shù)組，每一延遲參數(shù)組合包括一第一延遲參數(shù)及一第二延遲參數(shù)；又令每一延遲參數(shù)組合分別對(duì)應(yīng)一負(fù)載狀況。6.如權(quán)利要求5所述的全橋相移式電源供應(yīng)器，其特征在于，該控制器的負(fù)載狀況檢測(cè)端是通過(guò)一比流器連接至變壓器的一次側(cè)。7.如權(quán)利要求5所述的全橋相移式電源供應(yīng)器，其特征在于，該控制器的負(fù)載狀況檢測(cè)端通過(guò)一比流器連接至同步整流倍流電路的輸出端。全文摘要本發(fā)明提供了一種全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器及其動(dòng)態(tài)調(diào)整延遲參數(shù)的方法，主要是在一全橋相移式同步整流倍流電源供應(yīng)器的控制器中內(nèi)建多個(gè)隨負(fù)載狀況改變的延遲參數(shù)組合，該延遲參數(shù)組合用以決定電源供應(yīng)器中同步整流倍流電路所設(shè)上、下側(cè)整流開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)波形，當(dāng)電源供應(yīng)器的負(fù)載狀況改變時(shí)，將動(dòng)態(tài)執(zhí)行一相對(duì)應(yīng)的延遲參數(shù)組合，進(jìn)而改變整流開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)波形，以利于運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提升。文檔編號(hào)H02M7/219GK102468773SQ201010550668公開(kāi)日2012年5月23日申請(qǐng)日期2010年11月19日優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日發(fā)明者華春和,林維亮,王建文申請(qǐng)人:康舒科技股份有限公司