諧振電壓控制型功率變換器的製作方法

2023-07-01 05:26:41 1

專利名稱：諧振電壓控制型功率變換器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種諧振式功率變換器，特別是一種諧振電壓控制型功率變換器。
本發明解決其技術問題所採取的技術方案為這種諧振電壓控制型功率變換器，它由諧振式功率變換裝置1、信號檢測處理器2、雙路輸出的電流型控制IC電路3和雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈衝回零檢測電路4構成，信號檢測處理器2檢取並將檢取的反映諧振式功率變換裝置諧振電容Cr上的諧振電壓 的正弦波信號的上升邊和下降邊以雙路輸出的電流型控制IC電路3輸出關斷時刻為界提取出來排列成鋸齒波形信號Ur，雙路輸出的電流型控制IC電路3的兩輸出端分別與諧振式功率變換裝置1的兩組主開關管的控制端和雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈衝回零檢測電路4的輸入端相連，雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈衝回零檢測電路4的輸出端與雙路輸出的電流型控制IC電路3的外設定時元件和信號檢測處理器2的復位控制端相連，雙路輸出的電流型控制IC電路8的一電壓信號輸入端與諧振式功率變換裝置1的輸出端相連、另一電壓信號輸入端接預設的輸出電壓基準信號Uf構成的外環為傳統的輸出電壓控制環，以保證電路輸出的長期穩定性；而雙路輸出的電流型控制IC電路3的電流信號輸入端接信號檢測處理器2的輸出端構成的內環為即時控制的諧振電壓控制環，以提高電路對瞬變因素的快速應變能力和電路可靠性，在這樣的諧振式功率變換器中，雙路輸出的電流型控制IC電路3以其輸出脈衝的回零信息指令雙路輸出的電流型控制IC電路3輸出下一個半周的脈衝信息，同時指令信號檢測處理器2復位並開始檢取反映諧振式功率變換裝置諧振電容Cr上的諧振電壓 信號下一個半周的信息。這樣的諧振式功率變換器，當輸出電壓Uo出現正或負偏差時，雙路輸出的電流型控制IC電路3通過減小或增大控制諧振式功率變換裝置主開關管工作的控制脈衝寬度，以調控諧振式功率變換裝置諧振電容Cr的充放電時間，即可穩定輸出，完成對諧振式功率變換裝置輸出的長期穩定性外環調控；當電路中產生瞬變因素，使諧振式功率變換裝置諧振電容Cr上的諧振電壓幅度突升或突降時，雙路輸出的電流型控制IC電路3通過減小或增大控制諧振式功率變換裝置主開關管工作的控制脈衝寬度，調控諧振式功率變換裝置諧振電容Cr的充放電時間，即可消除瞬變因素的影響、穩定輸出，完成消除瞬變因素影響的即時穩定性內環調控。
上述的功率變換器，雙路輸出的電流型控制IC電路3也可用分立元件電壓誤差放大器31、電流比較器32、觸發器34、與門電路35和分相器36及振蕩器33搭接構成，振蕩器33作脈衝信號源，振蕩器33的外設定時元件即構成的雙路輸出的電流型控制電路3的外設定時元件，電壓誤差放大器31的兩輸入端作構成的雙路輸出的電流型控制電路3的兩電壓信號輸入端，電流比較器32的一輸入端與電壓誤差放大器31的輸出端相連、另一輸入端作構成的雙路輸出的電流型控制電路3的電流信號輸入端，觸發器34的兩輸入端分別與電流比較器32和振蕩器33的輸出端相連，與門電路35的一輸入端接觸發器34的輸出端、另一輸入端也與振蕩器33的輸出端相連，分相器36的輸入端接與門電路35的輸出端而其兩輸出端作構成的雙路輸出的電流型控制電路3的兩輸出端。
上述的功率變換器，其信號檢測處理器2可以由檢取諧振式功率變換裝置諧振電容Cr迴路電流的電流採樣器和其後連接的整流器、帶有電子開關的積分變換器構成，積分變換器中的電子開關控制端即構成的信號檢測處理器2的復位控制端，通過電流採樣器檢取諧振式功率變換裝置諧振電容Cr迴路的諧振電流信號，然後通過其後連接的整流器整流，再經帶有電子開關的積分變換器還原成諧振電容兩端諧振電壓信息並形成便於雙路輸出的電流型控制IC電路電流信號輸入端使用的鋸齒波形信號；也可以由檢取諧振式功率變換裝置諧振電容Cr兩端電壓的電壓採樣器和其後連接的微分變換器、整流器、帶有電子開關的積分變換器構成，積分變換器中的電子開關控制端即構成的信號檢測處理器2的復位控制端，通過電壓採樣器檢取諧振式功率變換裝置諧振電容Cr上的諧振電壓信號，然後通過其後連接微分變換器轉換成諧振式功率變換裝置諧振電容Cr迴路的諧振電流信號，再通過其後的整流器整流，再經帶有電子開關的積分變換器還原成諧振電容兩端諧振電壓信息並形成便於雙路輸出的電流型控制IC電路電流信號輸入端使用的鋸齒波形信號；還可以由跨接在諧振式功率變換裝置諧振電容Cr兩端的RC或RL微分變換器、整流器、帶有電子開關的積分變換器構成，積分變換器中的電子開關控制端即構成的信號檢測處理器2的復位控制端，通過微分變換器取得諧振式功率變換裝置諧振電容Cr迴路的諧振電流信號，再通過其後的整流器整流，再經帶有電子開關的積分變換器還原成諧振電容兩端諧振電壓信息並形成便於雙路輸出的電流型控制IC電路電流信號輸入端使用的鋸齒波形信號。
上述的檢取諧振式功率變換裝置諧振電容Cr迴路電流的電流採樣器可以是一串在諧振式功率變換裝置諧振電容Cr迴路的電流耦合器；也可以是一串在諧振式功率變換裝置諧振電容Cr迴路的取樣電阻。
上述的檢取諧振式功率變換裝置諧振電容Cr兩端電壓的電壓採樣器可以是一接在諧振式功率變換裝置諧振電容Cr兩端的電壓耦合器；也可以是一接在諧振式功率變換裝置諧振電容Cr兩端的耦合電容。
上述的功率變換器，其中之諧振式功率變換裝置1可以是全橋、半橋，也可以是推拉結構的諧振式功率變換裝置。
本發明所提供的這種諧振電壓控制型功率變換器，以傳統的輸出電壓控制環為外環來保證輸出的長期穩定性、而以增設的諧振電壓控制環為內環來提高電路對瞬變因素快速應變能力和電路的可靠性，具有即時的控制和前饋補償功能，同時又不失諧振式電路高效率、高可靠性、低幹擾的優勢，結構簡單，穩定性更好、可靠性更高，具有現有技術不可比擬的優點。
圖2為本發明所提供的諧振電壓控制型功率變換器的原理框圖。
圖3為本發明所提供的諧振電壓控制型功率變換器的諧振式功率變換裝置諧振電容Cr上的諧振電壓信號波形圖(圖3a)和信號檢測處理器輸出信號波形圖(圖3b)。
圖4為本發明實施例所提供的諧振電壓控制型功率變換器的電原理圖。
權利要求
1.一種諧振電壓控制型功率變換器，具有諧振式功率變換裝置(1)、雙路輸出的電流型控制IC電路(3)，其特徵在於它是由諧振式功率變換裝置(1)、信號檢測處理器(2)、雙路輸出的電流型控制IC電路(3)和雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈衝回零檢測電路(4)構成的，信號檢測處理器(2)檢取並將檢取的反映諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)上的諧振電壓 的正弦波信號的上升邊和下降邊以雙路輸出的電流型控制IC電路3輸出關斷時刻為界提取出來排列成鋸齒波形信號(Ur)，雙路輸出的電流型控制IC電路(3)的兩輸出端分別與諧振式功率變換裝置(1)的兩組主開關管的控制端和雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈衝回零檢測電路(4)的輸入端相連，雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈衝回零檢測電路(4)的輸出端與雙路輸出的電流型控制IC電路(3)的外設定時元件和信號檢測處理器(2)的復位控制端相連，雙路輸出的電流型控制IC電路(3)的一電壓信號輸入端與諧振式功率變換裝置(1)的輸出端相連、另一電壓信號輸入端接預設的輸出電壓基準信號(Uf)構成的外環為傳統的輸出電壓控制環；而雙路輸出的電流型控制IC電路(3)的電流信號輸入端接信號檢測處理器(2)的輸出端構成的內環為即時控制的諧振電壓控制環。
2.根據權利要求1所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特徵在於其雙路輸出的電流型控制IC電路(3)是用分立元件電壓誤差放大器(31)、電流比較器(32)、觸發器(34)、與門電路(35)和分相器(36)及振蕩器(33)搭接構成的，振蕩器(33)作脈衝信號源，振蕩器(33)的外設定時元件即構成的雙路輸出的電流型控制電路(3)的外設定時元件，電壓誤差放大器(31)的兩輸入端作構成的雙路輸出的電流型控制電路(3)的兩電壓信號輸入端，電流比較器(32)的一輸入端與電壓誤差放大器(31)的輸出端相連、另一輸入端作構成的雙路輸出的電流型控制電路(3)的電流信號輸入端，觸發器(34)的兩輸入端分別與電流比較器(32)和振蕩器(33)的輸出端相連，與門電路(35)的一輸入端接觸發器(34)的輸出端、另一輸入端也與振蕩器(33)的輸出端相連，分相器(36)的輸入端接與門電路(35)的輸出端而其兩輸出端作構成的雙路輸出的電流型控制電路(3)的兩輸出端。
3.根據權利要求1或2所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特徵在於其信號檢測處理器(2)是由檢取諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)迴路電流的電流採樣器(21)和其後連接的整流器(22)、帶有電子開關的積分變換器(23)構成的，積分變換器中的電子開關控制端即構成的信號檢測處理器(2)的復位控制端。
4.根據權利要求3所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特徵在於其檢取諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)迴路電流的電流採樣器是一串在諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)迴路的電流耦合器。
5.根據權利要求1或2所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特徵在於其信號檢測處理器(2)是由檢取諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)兩端電壓的電壓採樣器和其後連接的微分變換器、整流器、帶有電子開關的積分變換器構成的，積分變換器中的電子開關控制端即構成的信號檢測處理器(2)的復位控制端。
6.根據權利要求5所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特徵在於其檢取諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)兩端電壓的電壓採樣器是一接在諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)兩端的電壓耦合器。
7.根據權利要求1或2所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特徵在於其信號檢測處理器(2)是由跨接在諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)兩端的RC微分變換器、整流器、帶有電子開關的積分變換器構成的，積分變換器中的電子開關控制端即構成的信號檢測處理器(2)的復位控制端。
8.根據權利要求1或2所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特徵在於其信號檢測處理器(2)是由跨接在諧振式功率變換裝置諧振電容(Cr)兩端的RL微分變換器、整流器、帶有電子開關的積分變換器構成的，積分變換器中的電子開關控制端即構成的信號檢測處理器(2)的復位控制端。
9.根據權利要求1所述的諧振電壓控制型功率變換器，其特徵在於其雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈衝回零檢測電路(4)是一或門電路。
全文摘要
一種諧振電壓控制型功率變換器,由諧振式功率變換裝置、信號檢測處理器、雙路輸出的電流型控制IC電路和雙路輸出的電流型控制IC電路輸出脈衝回零檢測電路構成,雙路輸出的電流型控制IC電路一電壓信號輸入端與諧振式功率變換裝置輸出端相連、另一電壓信號輸入端接預設的輸出電壓基準信號構成外輸出電壓控制環,雙路輸出的電流型控制IC電路的電流信號輸入端接信號檢測處理器輸出端構成內諧振電壓控制環,具有即時的控制和前饋補償功能,同時又不失諧振式電路高效率、高可靠性、低幹擾的優勢,結構簡單,與現有技術相比:穩定性更好、可靠性更高,具有現有技術不可比擬的優點。
文檔編號H02M7/12GK1347192SQ0113531
公開日2002年5月1日 申請日期2001年9月23日 優先權日2001年9月23日
發明者賈彤穎 申請人:石家莊通合電子有限公司