專利名稱：諧振式轉(zhuǎn)換電路及諧振控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種諧振式轉(zhuǎn)換電路，尤其涉及一種具有過流保護(hù)功能的諧振式轉(zhuǎn)換電路及諧振控制器。
背景技術(shù)：
全球日益倡導(dǎo)的綠色節(jié)能要求，各國政府也陸續(xù)對電源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率訂定標(biāo)章標(biāo)示，甚至是立法規(guī)范。因此，電源相關(guān)的業(yè)者于電源設(shè)計(jì)時(shí)更注重效率的提高。諧振式轉(zhuǎn)換電路因零電壓切換(ZVS,Zero Voltage Switching)的特點(diǎn)，能夠大幅降低晶體管的切換損耗，而被越來越廣泛地應(yīng)用至電源系統(tǒng)。諧振式轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)的其中一個(gè)重點(diǎn)在于過流保護(hù)，這也是設(shè)計(jì)上的難點(diǎn)。過流保護(hù)不僅需要在系統(tǒng)正常工作時(shí)快速準(zhǔn)確地實(shí)施，還需要對系統(tǒng)的一些假過流狀態(tài)有一定的鑒別能力，例如啟動時(shí)可能發(fā)生的假過流。請參見圖1，為傳統(tǒng)的半橋式LLC諧振轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。諧振電路包含兩晶體管開關(guān)M1、M2、一諧振電容Cr、一諧振電感Lr、一變壓器T(在此僅顯示變壓器T的一初級側(cè))以及一諧振控制器10。一檢測電阻Rcs耦接變壓器T的初級側(cè)以檢測諧振電路的一諧振電流，并通過一電阻Rl和一電容Cl濾波后回授至諧振控制器10的電流檢測端0C。諧振控制器10于電容Cl的跨壓超過一設(shè)定閾值后，即實(shí)施過流保護(hù)。這樣的過流保護(hù)設(shè)計(jì)具有電路結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)，并且能周期地實(shí)施過流保護(hù)。然而這樣的過流保護(hù)設(shè)計(jì)對于假過流狀態(tài)不能有效鑒別，且檢測電阻Rcs的檢測也會造成功耗，不利于系統(tǒng)效率的提升。請參見圖2，為另一種傳統(tǒng)的半橋式LLC諧振轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。與圖1所示的半橋式LLC諧振轉(zhuǎn)換電路相較，主要的差異點(diǎn)在于以一檢測電容CS來取代檢測電阻Rcs進(jìn)行諧振電流檢測，以減少檢測電流所造成的功耗。一電阻R4和一設(shè)定電阻R5有分壓和限流的作用，一濾波電容C3有濾波作用。二極管Dl和D2有整流和鉗位的作用。調(diào)整濾波電容C3和設(shè)定電阻R5可設(shè)定濾波電容C3的放電所需的時(shí)間，藉此能夠設(shè)定過流后重新啟動的延遲時(shí)間。圖2所示電路的電流檢測方式為平均電流檢測，通過濾波電容C3的濾波作用，對假過流狀態(tài)有一定的吸收抑制作用，但濾波電容C3和電容值，以及電阻R4、設(shè)定電阻R5的電阻值均不宜過大，否則易造成系統(tǒng)過流保護(hù)速度過慢而無法達(dá)到過流保護(hù)的功能。然而，濾波電容C3和電容值以及電阻R4、設(shè)定電阻R5的電阻值若設(shè)地的比較小，則過流保護(hù)到重新啟動之間的延遲時(shí)間又過短，不足以使諧振變換器的所儲存的能量有效降低。由上述可知，傳統(tǒng)的過流保護(hù)均不能為諧振式轉(zhuǎn)換電路提供完善的過流保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有技術(shù)中的諧振式轉(zhuǎn)換電流有無法鑒別假過流狀態(tài)，以及難以于濾除假過流狀態(tài)及重新啟動的延遲時(shí)間設(shè)定上取得平衡的問題。本發(fā)明的諧振控制器針對不同的系統(tǒng)階段實(shí)施不同的過流保護(hù)程式，不僅能夠快速準(zhǔn)確地判斷電路的過流狀態(tài)，還能夠提供完善的保護(hù)措施。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供了一種諧振式轉(zhuǎn)換電路，包含一諧振電路、一電流檢測電路以及一諧振控制器。諧振電路是用以將一電力轉(zhuǎn)換成一輸出電壓。電流檢測電路耦接諧振電路的一初級側(cè)，以檢測流經(jīng)諧振電路的初級側(cè)的一諧振電流并產(chǎn)生一電流檢測信號。諧振控制器控制諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，諧振控制器包含一過流判斷單元以及一過流保護(hù)單元。過流判斷單元根據(jù)電流檢測信號判斷諧振電流是否處于一過流狀態(tài)，而過流保護(hù)單元根據(jù)過流判斷單元的一判斷結(jié)果以及代表諧振控制器的一操作階段的一指示信號產(chǎn)生對應(yīng)的一保護(hù)信號，使諧振控制器執(zhí)行對應(yīng)的一保護(hù)程序，其中操作階段為一啟動階段或一正常工作階段。本發(fā)明提供了一種諧振控制器，用以控制一諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。諧振控制器包含一過流判斷單元以及一過流保護(hù)單元。過流判斷單元根據(jù)代表諧振電路的一諧振電流的一電流檢測信號判斷諧振電流是否處于一過流狀態(tài)。過流保護(hù)單元根據(jù)過流判斷單元的一判斷結(jié)果以及代表諧振控制器處于一啟動階段或一正常工作階段的一指示信號產(chǎn)生對應(yīng)的一保護(hù)信號，使諧振控制器據(jù)此執(zhí)行對應(yīng)的一保護(hù)程序。以上的概述與接下來的詳細(xì)說明皆為示范性質(zhì)，是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的申請專利范圍。而有關(guān)本發(fā)明的其他目的與優(yōu)點(diǎn)，將在后續(xù)的說明與圖示加以闡述。


圖1為傳統(tǒng)的半橋式LLC諧振轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。圖2為另一種傳統(tǒng)的半橋式LLC諧振轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的諧振式轉(zhuǎn)換電路的電路方塊圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明的一第一較佳實(shí)施例的諧振式轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。圖5(a) (C)為圖4所示電路于啟動階段的各情況的波形圖。圖6(a) (C)為圖4所示電路于正常工作階段的重新啟動的各情況的波形圖。圖7為根據(jù)本發(fā)明的一第二較佳實(shí)施例的諧振控制器的電路示意圖。主要元件符號說明:晶體管開關(guān)Ml、M2諧振電容Cr諧振電感Lr變壓器T諧振控制器10檢測電阻Rcs電阻R1、R4電容Cl電流檢測端OC檢測電容Cs設(shè)定電阻R5濾波電容C3二極管 D1、D2輸入電源Vin
諧振控制器100、200、300過流判斷單元110、210過流保護(hù)單元120、220電流檢測電路150、250比較器212、214反相器222或非門224延遲電路226與非門228或門229過流設(shè)定電路252計(jì)數(shù)單元322軟啟動單元330比較器332、336與門334RS 鎖存器 338單觸發(fā)電路339晶體管開關(guān)Ml、M2變壓器T諧振電容Cr諧振電感Lr整流二極管Do輸出電容Co輸入電源Vin輸出電壓Vout電流檢測信號Voc指示信號SSF保護(hù)信號ProFunl n控制信號S1、S2設(shè)定峰值電容C4檢測電容Cs檢測電阻R7整流二極管D3延遲設(shè)定電阻R6第一預(yù)定準(zhǔn)位Refl第二預(yù)定準(zhǔn)位Ref2閂鎖保護(hù)信號Latch重新啟動彳目號Auto-Re預(yù)定時(shí)間長度tp
時(shí)間長度11暫停時(shí)間ta軟啟動電流源Is軟啟動電容Css軟啟動開關(guān)Mss軟啟動信號SS參考信號Vss重啟判斷準(zhǔn)位Ref3輸入端R、S輸出端Q啟動信號EN
具體實(shí)施例方式請參見圖3，為根據(jù)本發(fā)明的諧振式轉(zhuǎn)換電路的電路方塊圖。諧振式轉(zhuǎn)換電路包含一諧振電路、一電流檢測電路150以及一諧振控制器100。在本實(shí)施例,諧振電路為一半橋式LLC諧振電路,包含晶體管開關(guān)Ml、M2、一變壓器T、一諧振電容Cr、一諧振電感Lr、一整流二極管Do以及一輸出電容Co。諧振電路的一初級側(cè)I禹接一輸入電源Vin,用以將輸入電源Vin的一電力轉(zhuǎn)換，并于一二次側(cè)經(jīng)整流二極管Do及輸出電容Co的整流濾波成一輸出電壓Vout。電流檢測電路150耦接諧振電路的初級側(cè)，以檢測流經(jīng)諧振電路的初級側(cè)的一諧振電流并產(chǎn)生一電流檢測信號Voc。諧振控制器100控制諧振電路的晶體管開關(guān)Ml、M2的導(dǎo)通與截止，藉此控制來自輸入電源Vin的電力大小而達(dá)到控制諧振電路的電力轉(zhuǎn)換的作用。諧振控制器100包含一過流判斷單元110以及一過流保護(hù)單元120。過流判斷單元110根據(jù)電流檢測信號Voc判斷諧振電流是否處于一過流狀態(tài)。過流保護(hù)單元120耦接過流判斷單元110并接收代表諧振控制器100的一操作階段的一指示信號SSF，其中操作階段包含一啟動階段及一正常工作階段。過流保護(hù)單元120根據(jù)過流判斷單元110的一判斷結(jié)果以及指示信號SSF，以對應(yīng)輸出一保護(hù)信號ProFunl n其中之一，其中n為大于I的整數(shù)，使諧振控制器100執(zhí)行對應(yīng)的一保護(hù)程序。藉由上述的電路設(shè)計(jì)，本發(fā)明的諧振式轉(zhuǎn)換電路可以根據(jù)諧振控制器的操作階段以及不同的檢測結(jié)果來提供不同的保護(hù)程序，例如:重新啟動、閂鎖保護(hù)、暫時(shí)降低來自輸入電源Vin的電力大小、計(jì)次閂鎖保護(hù)等。因此，本發(fā)明的諧振式轉(zhuǎn)換電路及其諧振控制器不僅能夠快速準(zhǔn)確地判斷電路的過流狀態(tài)，還能夠提供完善的保護(hù)措施。接著，請參見圖4，為根據(jù)本發(fā)明的一第一較佳實(shí)施例的諧振式轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。諧振式轉(zhuǎn)換電路包含一諧振電路、一電流檢測電路250以及一諧振控制器200，其中諧振電路包含晶體管開關(guān)Ml、M2、一變壓器T、一諧振電容Cr、一諧振電感Lr、一整流二極管Do以及一輸出電容Co。諧振電路的一初級側(cè)耦接一輸入電源Vin，根據(jù)諧振控制器200所產(chǎn)生的控制信號S1、S2，將輸入電源Vin的電力轉(zhuǎn)換后由諧振電路的二次側(cè)產(chǎn)生一輸出電壓Vout。電流檢測電路250耦接諧振電路的初級側(cè)，檢測諧振電路的初級側(cè)的一諧振電流以產(chǎn)生一電流檢測信號Voc。電流檢測電路250包含一過流設(shè)定電路252以及一設(shè)定峰值電容C4，其中過流設(shè)定電路252包含一檢測電容Cs、一檢測電阻R7、一整流二極管D3以及一延遲設(shè)定電阻R6。檢測電容Cs耦接諧振電容Cr的一端，以檢測諧振電流并于檢測電阻R7產(chǎn)生對應(yīng)諧振電流大小的電壓準(zhǔn)位。此電壓準(zhǔn)位的峰值經(jīng)整流二極管D3整流(減去導(dǎo)通壓降后)后，儲存于設(shè)定峰值電容C4以產(chǎn)生電流檢測信號Voc。因此，在本實(shí)施例的電流檢測信號Voc為代表諧振電流的電流峰值的信號。延遲設(shè)定電阻R6是用以設(shè)定自動重新啟動的延遲時(shí)間。當(dāng)諧振控制器200暫時(shí)停止諧振電路的電力轉(zhuǎn)換(即暫時(shí)停止輸出控制信號SI，使晶體管開關(guān)Ml不導(dǎo)通)時(shí)，延遲設(shè)定電阻R6開始對設(shè)定峰值電容C4放電，使電流檢測信號Voc開始下降以觸發(fā)諧振控制器200重新啟動。通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)定峰值電容C4的電容值及延遲設(shè)定電阻R6的電阻值，可設(shè)定足夠長且適當(dāng)?shù)难舆t時(shí)間，而且不影響正常操作狀態(tài)時(shí)周期性的電流檢測。諧振控制器200產(chǎn)生控制信號S1、S2控制諧振電路的晶體管開關(guān)M1、M2的導(dǎo)通與截止，藉此控制來自輸入電源Vin的電力大小而達(dá)到控制諧振電路電力轉(zhuǎn)換的作用。諧振控制器200包含一過流判斷單元210以及一過流保護(hù)單元220。過流判斷單元210根據(jù)電流檢測信號Voc判斷諧振電流是否處于一過流狀態(tài)。過流判斷單元210包含兩比較器212、214。兩比較器212、214的反相輸入端均接收電流檢測信號Voc，而非反相輸入端則分別接收一第一預(yù)定準(zhǔn)位Refl及一第二預(yù)定準(zhǔn)位Ref2,其中第一預(yù)定準(zhǔn)位Refl小于第二預(yù)定準(zhǔn)位Ref2。當(dāng)電流檢測信號Voc小于第一預(yù)定準(zhǔn)位Refl時(shí)，兩比較器212、214均輸出高準(zhǔn)位信號。當(dāng)電流檢測信號Voc大于第一預(yù)定準(zhǔn)位Refl但小于第二預(yù)定準(zhǔn)位Ref2時(shí)，比較器212輸出低準(zhǔn)位信號而比較器214輸出高準(zhǔn)位信號。當(dāng)電流檢測信號Voc大于第二預(yù)定準(zhǔn)位Ref2時(shí)，兩比較器212、214均輸出低準(zhǔn)位信號。值得注意的是，過流判斷單元210的作用在于判斷諧振電流是否過流，故本實(shí)施例的電流檢測信號Voc或者其他可代表電流大小的信號，過流判斷單元210均可以用以來判斷電流峰值。故本發(fā)明的諧振控制器也可以使用其他方式所檢測的電流檢測信號而不限于本實(shí)施例中的電流檢測電路。過流保護(hù)單元220耦接過流判斷單元210并接收代表諧振控制器200的一操作階段的一指示信號SSF，以根據(jù)過流判斷單元210的一判斷結(jié)果以及指示信號SSF，以對應(yīng)輸出一閂鎖保護(hù)信號Latch或重新啟動信號Auto-Re，使諧振控制器200執(zhí)行對應(yīng)的一保護(hù)程序。過流保護(hù)單元220包含一反相器222、一或非門224、一延遲電路226、一與非門228及一或門229。在啟動階段，指示信號SSF為高準(zhǔn)位，通過反相器222反向成低準(zhǔn)位信號后輸入或非門224?；蚍情T224同時(shí)接收比較器212所輸出的信號。在啟動階段，若諧振電路無任何電路異常，則電流檢測信號Voc將維持低于第一預(yù)定準(zhǔn)位Refl使比較器212輸出高準(zhǔn)位信號。此時(shí)，或非門224輸出低準(zhǔn)位信號至延遲電路226，而使延遲電路226的輸出信號也為低準(zhǔn)位。與非門228接收延遲電路226以及比較器214的輸出。此時(shí)，雖然由于電流檢測信號Voc也低于第二預(yù)定準(zhǔn)位Ref2而輸出高準(zhǔn)位信號。但由于延遲電路226的預(yù)定輸出為高準(zhǔn)位信號，故與非門228輸出的閂鎖保護(hù)信號Latch為低準(zhǔn)位，諧振控制器200此時(shí)維持操作而不進(jìn)入閂鎖保護(hù)狀態(tài)。另外，或門229接收指示信號SSF及比較器212所輸出的信號并據(jù)此輸出重新啟動信號Auto-Re，在啟動階段，指示信號SSF為高準(zhǔn)位，將使重新啟動信號Auto-Re為高準(zhǔn)位而遮蔽諧振控制器200的自動重新啟動功能，諧振控制器200維持操作而不進(jìn)行重新啟動。由于諧振電路在啟動時(shí)通常會產(chǎn)生短時(shí)的大諧振電流，故在啟動階段，電流檢測信號Voc可能會短暫地高于第一預(yù)定準(zhǔn)位Refl但低于第二預(yù)定準(zhǔn)位Ref2。此時(shí)，比較器212輸出低準(zhǔn)位信號。因此，或非門224輸出高準(zhǔn)位信號，而使延遲電路226開始計(jì)時(shí)。請同時(shí)參見圖5(a)，為諧振電流短暫過流時(shí)的波形圖。當(dāng)電流檢測信號Voc高于第一預(yù)定準(zhǔn)位Refl的時(shí)間長度tl短于一預(yù)定時(shí)間長度tp，諧振控制器200持續(xù)輸出控制信號SI。但是，若延遲電路226于持續(xù)接收或非門224的高準(zhǔn)位信號達(dá)預(yù)定時(shí)間長度tp時(shí)，將輸出低準(zhǔn)位信號。請同時(shí)參見圖5(b)，為諧振電流過流達(dá)預(yù)定時(shí)間長度時(shí)的波形圖。與非門228于諧振電流過流并持續(xù)達(dá)預(yù)定時(shí)間長度時(shí)，輸出高準(zhǔn)位的閂鎖保護(hù)信號Latch。諧振控制器200 一旦接收到高準(zhǔn)位的閂鎖保護(hù)信號Latch，將停止輸出控制信號SI并進(jìn)入閂鎖保護(hù)狀態(tài)直至諧振控制器200被重新啟動為止。因此，適當(dāng)?shù)脑O(shè)定延遲電路226所延遲的預(yù)定時(shí)間長度，可以避免啟動階段暫時(shí)的假過流造成誤判的情況。然而，在啟動階段，若電流檢測信號Voc高于第二預(yù)定準(zhǔn)位Ref2，則代表過流狀態(tài)并非假過流況。請同時(shí)參見圖5 (C)，為電流檢測信號Voc到達(dá)第二預(yù)定準(zhǔn)位Ref2時(shí)的波形圖。當(dāng)電流檢測信號Voc到達(dá)第二預(yù)定準(zhǔn)位Ref2時(shí)，比較器214輸出低準(zhǔn)位信號，使與非門228輸出高準(zhǔn)位的閂鎖保護(hù)信號Latch，使諧振控制器200停止輸出控制信號SI并進(jìn)入閂鎖保護(hù)狀態(tài)直至諧振控制器200被重新啟動為止。于啟動階段后，指示信號SSF將為低準(zhǔn)位，代表諧振控制器200進(jìn)入正常工作階段。此時(shí)，反相器222輸出高準(zhǔn)會信號而使或非門224的輸出信號也維持在高準(zhǔn)位以遮蔽延遲電路226的延遲計(jì)時(shí)作用。在正常工作階段，諧振電路無過流的情況下(電流檢測信號Voc低于第一預(yù)定準(zhǔn)位Refl)，比較器212、214均輸出高準(zhǔn)位信號。使與非門輸出低準(zhǔn)位的閂鎖保護(hù)信號Latch，或門229輸出高準(zhǔn)位的重新啟動信號Auto-Re，諧振控制器200維持正常操作。在正常工作階段，若電流檢測信號Voc異常升高至到達(dá)第一預(yù)定準(zhǔn)位Refl，比較器212輸出低準(zhǔn)位信號，使或門229輸出低準(zhǔn)位的重新啟動信號Auto-Re。此時(shí)，諧振控制器200進(jìn)入重新啟動程序而開始計(jì)時(shí)并同時(shí)停止輸出控制信號S1、S2。當(dāng)計(jì)時(shí)達(dá)一預(yù)定重啟時(shí)間后，諧振控制器200重新進(jìn)入啟動階段。請參見圖6 (a) (C)，分別為諧振控制器重新啟動后三種情況的波形圖。圖6(a)顯示的波形圖為諧振控制器200暫停諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換一暫停時(shí)間ta后重新啟動，并于重新啟動后恢復(fù)正常運(yùn)作。圖6(b)顯示的波形圖為諧振控制器200暫停諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換一暫停時(shí)間ta后重新啟動，并于后在啟動階段諧振電流過流達(dá)預(yù)定時(shí)間長度，此時(shí)諧振控制器200進(jìn)入閂鎖保護(hù)狀態(tài)。圖6 (c)顯示的波形圖為諧振控制器200暫停諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換一暫停時(shí)間ta后重新啟動，并于后在啟動階段電流檢測信號Voc到達(dá)第二預(yù)定準(zhǔn)位Ref2，此時(shí)諧振控制器200也會進(jìn)入閂鎖保護(hù)狀態(tài)。請參見圖7，為根據(jù)本發(fā)明的一第二較佳實(shí)施例的諧振控制器的電路示意圖。諧振控制器300所控制的諧振電路部分可同時(shí)參見圖4所示的諧振電路來理解。諧振控制器300是用以控制諧振電路的電力轉(zhuǎn)換，使諧振電路適當(dāng)?shù)剌敵?。諧振控制器300包含一過流判斷單元210、一過流保護(hù)單元220以及一軟啟動單元330。相較于圖4所示的過流保護(hù)單元220,本實(shí)施例的過流保護(hù)單元220額外增加了一計(jì)數(shù)單元322。計(jì)數(shù)單元322稱接一或門229及一與非門228，用以計(jì)數(shù)一重新啟動信號Auto-Re的產(chǎn)生次數(shù)。計(jì)數(shù)單元322的預(yù)定輸出信號為高準(zhǔn)位，于重新啟動信號Auto-Re的產(chǎn)生次數(shù)到達(dá)一預(yù)定值時(shí)，產(chǎn)生低準(zhǔn)位輸出，使與非門228輸出一閂鎖保護(hù)信號Latch，使諧振控制器300進(jìn)入一閂鎖程序以停止諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。如此設(shè)計(jì)可以避免一些無法通過重新啟動排除的電路異常所造成的不斷重新啟動的問題。過流保護(hù)單元220的其他部分的電路架構(gòu)與過流判斷單元210的運(yùn)作與圖4所示的過流判斷單元210與過流保護(hù)單元220相同，在此不再重復(fù)敘述。軟啟動單元330包含一軟啟動電流源Is、一軟啟動電容Css、一軟啟動開關(guān)Mss、兩比較器332和336、一與門334、一 RS鎖存器338以及一單擊發(fā)(One-Shot)電路339，用以于諧振控制器300啟動或重新啟動時(shí)的啟動階段提供一軟啟動程序，并產(chǎn)生一指示信號SSF0當(dāng)諧振控制器300接收一高準(zhǔn)位的一啟動信號EN而啟動時(shí)，軟啟動開關(guān)Mss為截止，軟啟動電流源Is對軟啟動電容Css充電，以產(chǎn)生一軟啟動信號SS，使諧振控制器300所產(chǎn)生的控制信號S1、S2的工作周期(Duty Cycle)隨著軟啟動信號SS逐漸加大。比較器332的反相輸入端接收軟啟動信號SS，非反相輸入端接收一參考信號Vss。當(dāng)軟啟動信號SS低于參考信號Vss時(shí)，比較器332輸出高準(zhǔn)位信號，故與門334輸出高準(zhǔn)位的指示信號SSF，代表諧振控制器300處于啟動階段。而當(dāng)軟啟動信號SS上升至高于參考信號Vss時(shí)，比較器332輸出低準(zhǔn)位信號，故與門334輸出低準(zhǔn)位的指示信號SSF，代表諧振控制器300處于正常工作階段。比較器336的非反相輸入端一重啟判斷準(zhǔn)位Ref3，反相輸入端接收電流檢測信號Voc，其中重啟判斷準(zhǔn)位Ref3低于第一預(yù)定準(zhǔn)位Refl。RS鎖存器338的輸入端R耦接過流保護(hù)單元220的或門229以接收重新啟動信號Auto-Re，其輸入端S耦接比較器336的輸出端，而其輸出端Q耦接單觸發(fā)電路339。單觸發(fā)電路339的輸出端耦接軟啟動開關(guān)Mss，以控制軟啟動開關(guān)Mss的導(dǎo)通與截止。當(dāng)過流保護(hù)單元220輸出高準(zhǔn)位的重新啟動信號Auto-Re時(shí)，RS鎖存器338于輸出端Q輸出低準(zhǔn)位信號，此時(shí)單觸發(fā)電路339不動作，軟啟動開關(guān)Mss為截止。此時(shí),軟啟動電流源Is對軟啟動電容Css充電。當(dāng)過流保護(hù)單元220輸出低準(zhǔn)位的重新啟動信號Auto-Re時(shí)，諧振控制器300暫停輸出控制信號S1、S2，使得輸入電源暫停提供諧振電路電力，諧振電路所儲存的電力開始下降。如圖4所示電流檢測電路250中的延遲設(shè)定電阻R6會開始對設(shè)定峰值電容C4放電，使電流檢測信號Voc的準(zhǔn)位下降。當(dāng)電流檢測信號Voc降低至小于重啟判斷準(zhǔn)位Ref3時(shí)，比較器336輸出高準(zhǔn)位信號，使RS鎖存器338于輸出端Q輸出高準(zhǔn)位信號。此時(shí)，單觸發(fā)電路339檢測到RS鎖存器338所輸出的高準(zhǔn)位信號，將產(chǎn)生一脈沖信號以短暫導(dǎo)通軟啟動開關(guān)Mss。軟啟動開關(guān)Mss的導(dǎo)通將使軟啟動電容Css放電而使軟啟動信號SS歸零。此時(shí)指示信號SSF重新轉(zhuǎn)為高準(zhǔn)位以指示諧振控制器300進(jìn)入啟動階段。在此實(shí)施例，諧振控制器300的進(jìn)入重新啟動程序時(shí)的延遲時(shí)間是由延遲設(shè)定電阻R6及設(shè)定峰值電容C4的設(shè)定所決定，而非圖4所示諧振控制器200的預(yù)定延遲時(shí)間。本發(fā)明也可根據(jù)實(shí)際的諧振電路的設(shè)計(jì)調(diào)整延遲時(shí)間，以確保重新啟動時(shí)諧振電路所儲存的能量以降低至適當(dāng)?shù)奈粶?zhǔn)。如上所述，本發(fā)明完全符合專利三要件:新穎性、創(chuàng)造性和產(chǎn)業(yè)上的實(shí)用性。本發(fā)明在上文中已以較佳實(shí)施例揭示，然熟習(xí)本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解的是，該實(shí)施例僅用于描繪本發(fā)明，而不應(yīng)解讀為限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)注意的是，舉凡與該實(shí)施例等效的變化與置換，均應(yīng)設(shè)為涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以的申請權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種諧振式轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包含: 一諧振電路，用以將一電力轉(zhuǎn)換成一輸出電壓； 一電流檢測電路，耦接該諧振電路的一初級側(cè)，以檢測流經(jīng)該諧振電路的該初級側(cè)的一諧振電流并產(chǎn)生一電流檢測信號；以及 一諧振控制器，控制該諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，該諧振控制器包含一過流判斷單元以及一過流保護(hù)單元，該過流判斷單元根據(jù)該電流檢測信號判斷該諧振電流是否處于一過流狀態(tài)，而該過流保護(hù)單元根據(jù)該過流判斷單元的一判斷結(jié)果以及代表該諧振控制器的一操作階段的一指示信號產(chǎn)生對應(yīng)的一保護(hù)信號，使該諧振控制器據(jù)此執(zhí)行對應(yīng)的一保護(hù)程序，其中該操作階段為一啟動階段或一正常工作階段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振式轉(zhuǎn)換電路，其中當(dāng)該指示信號代表該諧振控制器該操作階段為該啟動階段，且該電流檢測信號到達(dá)一第一預(yù)定準(zhǔn)位或以上并持續(xù)一預(yù)定時(shí)間以及該電流檢測信號到達(dá)一第二預(yù)定準(zhǔn)位的任一狀態(tài)發(fā)生時(shí)，該諧振控制器進(jìn)入一閂鎖程序，以停止該諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，其中該第一預(yù)定準(zhǔn)位小于該第二預(yù)定準(zhǔn)位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述 的諧振式轉(zhuǎn)換電路，其中當(dāng)該指示信號代表該諧振控制器該操作階段為該正常工作階段且該電流檢測信號到達(dá)該第一預(yù)定準(zhǔn)位時(shí)，該諧振控制器暫停該諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換后重新啟動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的諧振式轉(zhuǎn)換電路，其中該電流檢測電路包含一設(shè)定峰值電容，用以對應(yīng)該諧振電流的峰值產(chǎn)生該電流檢測信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的諧振式轉(zhuǎn)換電路，其中該電流檢測電路還包含一延遲設(shè)定電阻，該延遲設(shè)定電阻與該設(shè)定峰值電容并聯(lián)，用以設(shè)定該諧振控制器暫停該諧振電路的一時(shí)間長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的諧振式轉(zhuǎn)換電路，其中當(dāng)該諧振控制器暫停該諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換后，于該電流檢測信號降低至一重啟判斷準(zhǔn)位時(shí)重新啟動，其中該重啟判斷準(zhǔn)位小于該第一預(yù)定準(zhǔn)位。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的諧振式轉(zhuǎn)換電路，其中該諧振控制器還包含一軟啟動單元，該軟啟動單元產(chǎn)生該指示信號且于該諧振控制器啟動及重新啟動時(shí)進(jìn)行一軟啟動程序。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的諧振式轉(zhuǎn)換電路，其中該過流判斷單元還包含一計(jì)數(shù)單元，用以計(jì)數(shù)該電流檢測信號于該諧振控制器處于該正常工作階段時(shí)到達(dá)該第一預(yù)定準(zhǔn)位的一次數(shù)，該諧振控制器于該次數(shù)到達(dá)一預(yù)定值時(shí)，進(jìn)入該閂鎖程序以停止該諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。
9.一種諧振控制器，用以控制一諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，其特征在于，該諧振控制器包含: 一過流判斷單元，根據(jù)代表該諧振電路的一諧振電流的一電流檢測信號判斷該諧振電流是否處于一過流狀態(tài)；以及 一過流保護(hù)單元，根據(jù)該過流判斷單元的一判斷結(jié)果以及代表該諧振控制器處于一啟動階段或一正常工作階段的一指示信號產(chǎn)生對應(yīng)的一保護(hù)信號，使該諧振控制器據(jù)此執(zhí)行對應(yīng)的一保護(hù)程序。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的諧振控制器，其中當(dāng)該指示信號代表該諧振控制器一操作階段為該啟動階段，且該電流檢測信號到達(dá)一第一預(yù)定準(zhǔn)位或以上并持續(xù)一預(yù)定時(shí)間以及該電流檢測信號到達(dá)一第二預(yù)定準(zhǔn)位的任一狀態(tài)發(fā)生時(shí)，該諧振控制器進(jìn)入一閂鎖程序，以停止該諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，其中該第一預(yù)定準(zhǔn)位小于該第二預(yù)定準(zhǔn)位。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的諧振控制器，其中當(dāng)該指示信號代表該諧振控制器該操作階段為該正常工作階段且該電流檢測信號到達(dá)該第一預(yù)定準(zhǔn)位時(shí)，該諧振控制器暫停該諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換后重新啟動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的諧振式轉(zhuǎn)換電路，其中當(dāng)該諧振控制器暫停該諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換后，于該電流檢測信號降低至一重啟判斷準(zhǔn)位時(shí)重新啟動，其中該重啟判斷準(zhǔn)位小于該第一預(yù)定準(zhǔn)位。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的諧振式轉(zhuǎn)換電路，其中該諧振控制器還包含一軟啟動單元，該軟啟動單元產(chǎn)生該指示信號且于該諧振控制器啟動及重新啟動時(shí)進(jìn)行一軟啟動程序。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的諧振式轉(zhuǎn)換電路，其中該過流判斷單元還包含一計(jì)數(shù)單元，用以計(jì)數(shù)該電流檢測信號于該諧振控制器處于該正常工作階段時(shí)到達(dá)該第一預(yù)定準(zhǔn)位的一次數(shù)，該諧振控制器于該次數(shù)到達(dá)一預(yù)定值時(shí)，進(jìn)入該閂鎖程序以停止該諧振電路進(jìn)行電力 轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種諧振式轉(zhuǎn)換電路，包含一諧振電路、一電流檢測電路以及一諧振控制器。諧振電路是用以將一電力轉(zhuǎn)換成一輸出電壓。電流檢測電路耦接諧振電路的一初級側(cè)，以檢測流經(jīng)諧振電路的初級側(cè)的一諧振電流并產(chǎn)生一電流檢測信號。諧振控制器控制諧振電路進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，諧振控制器包含一過流判斷單元以及一過流保護(hù)單元。過流判斷單元根據(jù)電流檢測信號判斷諧振電流是否處于一過流狀態(tài)，而過流保護(hù)單元根據(jù)過流判斷單元的一判斷結(jié)果以及代表諧振控制器的一操作階段的一指示信號產(chǎn)生對應(yīng)的一保護(hù)信號，使諧振控制器執(zhí)行對應(yīng)的一保護(hù)程序，其中操作階段為一啟動階段或一正常工作階段。
文檔編號H02M1/36GK103107707SQ20111044620
公開日2013年5月15日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者彭科, 李立民, 余仲哲, 徐獻(xiàn)松 申請人:登豐微電子股份有限公司