CN104795984A - 电源转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电源转换器。其包括：功率输入电路，产生并输出第一交流电压；变压器，将第一交流电压变换成第二交流电压；功率输出电路，将第二交流电压变换为一输出电压，并将所述输出电压输出；谐振电路，当第一交流电压的频率等于谐振电路的谐振频率时发生谐振，以实现对功率输入电路的零电流开关或对变压器的零电压开关；及校正电路，感测第一交流电压以得到一检测信号，并检测所述检测信号中振铃信号的大小，根据振铃信号的大小发出控制信号至功率输入电路，以调整第一交流电压的频率等于谐振电路的谐振频率或在谐振频率附近，以调整振铃信号的大小达到一极小值。本发明能够提高电源转换器的转换效率。

Description

电源转换器
技术领域
本发明涉及电源领域，尤其涉及一种电源转换器。
背景技术
在电源转换技术中，电源转换器是必不可少的元件。由于电源转换器的功率转换频率越来越高，对转换效率的要求也越来越高。通常情况下，电源转换器中包括各种谐振拓扑结构，以减小电源转换器在功率转换时的损耗。其中，LLC拓扑是一种常见的谐振拓扑结构。LLC拓扑通过谐振电感和谐振电容产生谐振，而实现零电流开关（Zero Current Switch,ZCS）和零电压开关（Zero CurrentSwitch,ZVS）从而大幅提高电源转换器的转换效率。然而，电源转换器中的各种元件在制造时往往存在误差，尤其是谐振电感，误差较大。各元件的误差累计起来，使得所述谐振电感及所述谐振电容不能一直保持在谐振状态，从而导致所述电源转换器的转换效率较低。
发明内容
提供一种电源转换器，具有较高的转换效率。
一方面，提供了一种电源转换器。所述电源转换器包括：
功率输入电路，用于产生第一交流电压，并将所述第一交流电压输出；
变压器，用于将所述第一交流电压变换成第二交流电压，所述第二交流电压的电压值不等于所述第一交流电压的电压值；
功率输出电路，用于将所述第二交流电压变换为一输出电压，并将所述输出电压输出，所述输出电压为一不等于所述第二交流电压的交流电压或所述输出电压为一直流电压；
谐振电路，所述谐振电路用于当所述功率输入电路输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路的谐振频率时发生谐振，以实现对所述功率输入电路的零电流开关或对所述变压器的零电压开关；及
校正电路，用于感测所述第一交流电压以得到一检测信号，并检测所述检测信号中振铃信号的大小，根据所述振铃信号的大小发出控制信号至所述功率输入电路，以调整所述功率输入电路输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路的谐振频率或使所述功率输入电路输出的第一交流电压的频率与所述谐振电路的谐振频率的偏差在正负百分之十的范围内，以调整所述振铃信号的大小达到极小值。
在第一种可能的实现方式中，所述谐振电路包括谐振电感，所述校正电路包括：
信号检测电路，用于感测所述谐振电感两端的电压信号以得到所述检测信号，所述检测信号包括正弦波信号及所述振铃信号；
高通滤波电路，用于滤除所述检测信号中的正弦波信号，通过所述振铃信号；
整流电路，用于将经过所述高通滤波电路之后的所述振铃信号整流为一直流脉冲信号；
低通滤波电路，用于将所述直流脉冲信号转化为一直流信号；及
控制电路，用于根据所述直流信号的大小发出控制信号至所述功率输入电路，以调整所述功率输入电路输出的第一交流电压的频率，以使所述输入电路输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路的谐振频率或使所述功率输入电路的工作频率与所述谐振电路的谐振频率的偏差在正负百分之十的范围内。
结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述信号检测电路及所谐振电感构成一感测变压器，所述谐振电感为所述感测变压器的初级线圈，所述信号检测电路为所述感测变压器的次级线圈。
结合第第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述高通滤波电路包括第一电容及第一电阻，所述感测变压器的次级线圈的一端连接所述第一电容及所述第一电阻至所述感测变压器的次级线圈的另一端。
结合第三种可能实现的方式，在第四种可能的实现方式中，所述整流电路包括第二电容、第三电容、第一二极管及第二二极管，所述第二电容一端连接所述感测变压器的次级线圈与所述第一电阻之间的节点，另一端连接所述第一二极管的负极；所述第三电容一端连接所述感测变压器的次级线圈与所述第一电阻之间的节点，另一端接地；所述第一二极管的正极连接所述第一电阻与所述第一电容之间的节点，所述第二二极管的负极连接所述第一电阻与所述第一电容之间的节点，所述第二二极管的正极接地。
结合第四种可能实现的方式，在第五种可能实现的方式中，所述低通滤波电路包括第二电阻及第四电容，所述第二电阻一端连接所述第一二极管的负极，所述第二电阻的另一端连接所述第四电容至地。
结合第五种可能实现的方式，在第六种可能实现的方式中，所述电源转换器还包括一第三电阻，所述第三电阻一端接地，另一端连接所述第二电阻与所述第四电容之间的节点。
结合第一种可能实现的方式，在第七种可能实现的方式中，所述功率输入电路包括多个开关单元，所述多个开关单元分别接收一开关信号，并在所述开关信号的控制下将一原始直流电压转换为一第一交流电压，所述控制电路通过所述控制信号调整所述开关信号的占空比或频率，以调整所述功率输入电路的工作频率，进而调整所述第一交流电压的频率。
结合第一种可能实现的方式，在第八种可能实现的方式中，所述控制电路调整所述功率输入电路输出的第一交流电压的频率，以使所述输入电路输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路的谐振频率或使所述功率输入电路输出的第一交流电压的频率与所述谐振电路的谐振频率的偏差在正负百分之十的范围内的调整方法为：
将第一交流电压的初始频率增大一第一预设频率增量；
检测直流信号的大小；
比较初始频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值；
若频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值大于零，将初始频率减小一第二预设频率增量；
检测直流信号的大小；
比较频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值；
若频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值大于零，则判断初始频率等于谐振频率。
结合第八种可能实现的方式，在第九种可能实现的方式中，若频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值小于零，则返回执行将当前的频率继续增大一第一预设频率增量，重复执行将当前的频率增大一第一预设频率增量过程，直至所述振铃信号变大，则振铃信号变大之前的频率为谐振频率。
结合第九种可能实现的方式中，在第十种可能实现的方式中，若频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值小于零，则返回执行将当前的频率减小一第二预设频率增量，重复执行将当前的频率减小一第二预设频率增量过程，直至振铃信号变大，则振铃信号增大之前的频率为谐振频率。
根据各实现方式提供的电源转换器，在所述电源转换器中设置校正电路，校正电路感测电源转换器中流经所述谐振电路的第一交流电压中振铃信号的大小，并根据振铃信号的大小调整第一交流电压的频率，以使第一交流电压的频率与谐振电路的谐振频率相等，或第一交流电压的频率与谐振电路的谐振频率的差值在一范围内。即，使得谐振电路保持在谐振状态，此时，振铃信号的大小达到极小值，由于谐振电路保持在谐振状态，从而实现了对功率输入电路的零电压开关及对变压器的零电流开关，因此提高了电源转换器的转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一较佳实施方式的电源转换器的电路结构示意图；。
图2为图1所示的功率输入电路的一较佳实施方式的电路图；
图3为本发明包含有振铃信号的电压信号的波形图；
图4为本发明控制电路控制功率输入电路的控制方法示意图；
图5为本发明振铃信号大小与功率输入电路输出的第一交流电压的周期的波形示意图，及电源转换器的转换效率与功率输入电路输出的第一交流电压的周期的波形示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其为本发明一较佳实施方式的电源转换器的电路结构示意图。所述电源转换器100包括功率输入电路110、变压器120、功率输出电路130、谐振电路140及校正电路150。
所述功率输入电路110用于产生第一交流电压，并将所述第一交流电压输出。所述变压器120用于将所述第一交流电压变换为第二交流电压。所述功率输出电路130用于将所述第二交流电压变换为一输出电压，并将所述输出电压输出。所述输出电压可以为直流电压也可为一电压值不等于所述第二交流电压的电压值的交流电压。所述谐振电路140包括谐振电容Cr及谐振电感Lr。所述谐振电感Lr与所述谐振电容Cr串联，当所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路140的谐振频率时，所述谐振电路140发生谐振，以实现对所述功率输入电路110的零电流开关或者对所述变压器120的零电压开关。所述校正电路150用于感测所述第一交流电压以得到一检测信号，并检测所述检测信号中振铃信号的大小，根据所述振铃信号的大小发出控制信号至所述功率输入电路110，以调整所述功率输入电路110输出第一交流电压的频率等于所述谐振电路140的谐振频率或使所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率在所述谐振电路140的谐振频率附近，以调整所述振铃信号的大小达到极小值。举例而言，可使所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率与所述谐振电路140的谐振频率的偏差在正负百分之十的范围内。下面以调整所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路140的谐振频率为例进行说明。
所述检测信号可以为电流信号，也可以为电压信号。在本实施方式中，所述检测电路150用于感测所述谐振电感Lr两端的电压信号，所述谐振电感Lr两端的电压信号为所述检测信号。
所述功率输入电路110包括第一输出端110a及第二输出端110b，并将所述第一交流电压从所述第一输出端110a及所述第二输出端110b输出。
请一并参阅图2，其为图1所示的功率输入电路的一较佳实施方式的电路图。所述功率输入电路110包括直流源111及多个开关单元。所直流源111包括一正极及一负极，所述直流源111的负极接地，用于产生一原始直流电压。所述多个开关单元分别收一开关信号，并在所述开关信号的控制下将所述原始直流电压转换为第一交流电压。所述功率输入电路110可以为电源转换器电路或者为高频开关电源转换电路。在本实施方式中，所述功率输入电路110为高频开关电源转换电路，其包括四个N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（n-channelmetal oxide semiconductor field effect transistor,NMOSFET）作为开关单元。为方便描述，所述四个NMOSFET分别命名为第一开关单元Q1、第二开关单元Q2、第三开关单元Q3及第四开关单元Q4。所述第一开关单元Q1、所述第二开关单元Q2、所述第三开关单元Q3及所述第四开关单元Q4分别包括栅极g、源极s及漏极d。所述第一开关单元Q1、所述第二开关单元Q2、所述第三开关单元Q3及所述第四开关单元Q4的栅极g分别用于接收一开关信号，并在所述开关信号的控制下控制各个开关单元的所述源极s及所述漏极d之间的开启或者关闭。当所述源极s及所述漏极d之间开启时，所述开关单元截止；当所述源极s及所述漏极d之间闭合时，所述开关单元导通。
所述第一开关单元Q1的漏极d连接所述直流源111的正极，所述第一开关单元Q1的源极s连接所述第一输出端110a。所述第二开关单元Q2的漏极d连接所述第一输出端110a，所述第二开关单元Q2的源极s接地。所述第三开关单元Q3的漏极d连接所述直流源111的正极，所述第三开关单元Q3的源极s连接所述第二输出端110b。所述第四开关单元Q4的漏极d连接所述第二输出端110b，所述第四开关单元Q4的源极s接地。所述第一开关单元Q1、所述第二开关单元Q2、所述第三开关单元Q3及所述第四开关单元Q4周期性地导通和关断，所述第一输出端110a及所述第二输出端110b被周期性地轮流连接到所述直流源111的正极和地，因此，所述第一输出端110a及所述第二输出端110b之间形成高频交流电压，所述高频交流电压即为所述第一交流电压。
请再次参阅图1，所述变压器120包括初级线圈L1及次级线圈L2。所述初级线圈L1的一端连接所述谐振电路140至所述第一输出端110a，所述初级线圈L1的另一端连接所述第二输出端110b。所述初级线圈L1用于接收所述第一交流电压，所述变压器120用于将所述第一交流电压转换为所述第二交流电压，所述次级线圈L2用于将所述第二交流电压输出。可以理解地，所述第二交流电压的大小与所述第一交流电压的大小之间的关系与所述次级线圈L2的线圈圈数与所述初级线圈L1的线圈圈数之间的比例成正比。当所述次级线圈L2的线圈圈数与所述初级线圈L1的线圈圈数之间的比例大于一时，所述第二交流电压的大小大于所述第一交流电压的大小，即，所述变压器120为升压变压器；当所述次级线圈L2的线圈圈数与所述初级线圈L1的线圈圈数之间的比例小于一时，所述第二交流电压的大小小于所述第一交流电压的大小，即，所述变压器120为降压变压器。
所述功率输出电路130与所述变压器120的所述次级线圈L2相连，用于根据所述第二交流电压输出一输出电压。具体地，所述功率输出电路130接收所述第二交流电压，将所述第二交流电压转换为第一电压，并将所述第一电压输出。可以理解地，所述输出的第一电压可以为一交流电压，也可为一直流电压。
所述谐振电路140包括谐振电容Cr及谐振电感Lr。所述谐振电感Lr的一端连接所述第一输出端110a，所述谐振电感Lr的另一端连接所述谐振电容Cr至所述变压器120的初级线圈L1的一端。当所述谐振电路140的谐振频率等于所述功率输入电路110的工作频率时，所述谐振电路140发生谐振。当所述谐振电路140发生谐振时，所述开关单元中的电流按照标准的正弦规律变化，即，所述开关单元中的电流为标准的正弦波。当波形为正弦波的电流谐振到零时，令开关单元关断，从而实现了零电流开关（Zero Current Switch,ZCS）。同时，当所述谐振电路140发生谐振时，所述变压器120的所述初级线圈L1的电压按照标准的正弦规律变化，即，所述初级线圈L1的电压为标准的正弦波。当波形为正弦波的电压谐振到零时，所述变压器120关断，从而实现了零电压开关（ZeroVoltage Switch，ZVS）。
所述校正电路150包括信号检测电路151、高通滤波电路152、整流电路153、低通滤波电路154及控制电路155。
所述信号检测电路151用于感测所述谐振电感Lr两端的电压信号以得到所述检测信号。
具体地，在本实施方式中，所述信号检测电路151及所述谐振电感Lr形成一个感测变压器。在此，所述感测变压器用T2表示，所述谐振电感Lr为所述感测变压器T2的初级线圈，所述信号检测电路151为所述感测变压器T2的次级线圈L3。由于所述谐振电感Lr与所述信号检测电路151形成一个感测变压器T2，所述谐振电感Lr两端的电压信号可以由于所述感测变压器T2的耦合作用从所述谐振电感Lr两端耦合到所述信号检测电路151中。请参阅图3，其为本发明包含有振铃信号II的电压信号的波形图。由图3可见，所述电压信号中包括正弦波信号I及振铃信号II。其中，所述振铃信号II是由于所述谐振电感Lr与所述功率输入电路110中的开关单元中的结电容谐振产生的。当所述谐振电路140的谐振频率等于所述功率输入电路110的工作频率时，所述谐振电路140发生谐振。此时，所述振铃信号II的振幅最小，所述电源转换器110的转换效率最大。因此，检测所述振铃信号II的振幅即可知道所述电源转换器100是否工作在最佳工作状态。
请再次参阅图1，所述高通滤波电路152用于滤除所述电压信号中的正弦波信号I，通过所述振铃信号II。所述高通滤波电路152包括第一电容C0及第一电阻R1。所述第一电容C0与所述第一电容R1串联之后连接在所述感测变压器T2的次级线圈L3的两端。换句话说，所述感测变压器T2的次级线圈L3的一端连接所述第一电容C0及所述第一电阻R1至所述感测变压器T2的次级线圈L3的另一端。
所述整流电路153用于将经过所述高通滤波电路152之后的所述振铃信号II整流为一直流脉冲信号。具体地，所述整流电路153包括第二电容C1、第三电容C2、第一二极管D1及第二二极管D2。所述第二电容C1一端连接所述感测变压器T2的次级线圈L3与所述第一电阻R1之间的节点，所述第二电容C1的另一端连接所述第一二极管D1的负极。所述第三电容C2的一端连接所述感测变压器T2的次级线圈L3与所述第一电阻R1之间的节点，所述第三电容C2的另一端接地。所述第一二极管D1的正极连接所述第一电阻R1与所述第一电容C0之间的节点。所述第二二极管D2的负极连接所述第一电阻R1与所述第一电容C0之间的节点，所述第二二极管D2的正极接地。所述第一二极管D1及所述第二二极管D2均为单向导通的。当所述第一二极管D1正极的电压大于所述第一二极管D1负极的电压时，所述第一二极管D1导通；当所述第一二极管D1正极的电压小于所述第一二极管D1负极的电压时，所述第一二极管D1截止。当所述第二二极管D2正极的电压大于所述第二二极管D2负极的电压时，所述第二二极管D2导通；当所述第二二极管D2正极的电压小于所述第二二极管D2负极的电压时，所述第二二极管D2截止。
所述低通滤波电路154用于将所述直流脉冲信号转化为一直流信号。所述直流脉冲信号经过所述低通滤波电路154之后，其波形将变得更加平缓。具体地，所述低通滤波电路154包括第二电阻R2及第四电容C3。所述第二电阻R2一端连接所述第一二极管D1的负极，所述第二电阻R2的另一端连接所述第四电容C3至地。
所述控制电路155用于根据所述直流信号的大小发出控制信号至所述功率输入电路110，以调整所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率。具体地，所述直流信号的大小表征所述振铃信号II的幅值大小，当所述直流信号较大时，说明所述电压信号中包括的振铃信号II幅值较大；当所述直流信号较小时，说明所述电压信号中包括的振铃信号II幅值较小。因此，所述直流信号的大小可以作为所述控制电路155调整所述输入电路110输出的第一交流电压的频率的依据。
所述控制电路155可以通过控制所述控制信号调整所述开关信号的占空比或者频率，以调整所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率，以使所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路140的谐振频率，以使所述谐振电路140发生谐振。
在一较佳实施方式中，所述控制电路155发出控制信号调整所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率的过程具体描述如下。请参阅图4，其为本发明控制电路控制功率输入电路的控制方法示意图。
S201，将第一交流电压的初始频率增大一第一预设频率增量。可以理解地，所述第一预设频率增量的大小可以根据需要进行选择，以满足能够尽快地调整第一交流电压的频率等于谐振频率。
S202，检测直流信号的大小。
S203，比较频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值。
若第一交流电压的频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号与第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的差值小于零，则返回步骤S201；重复执行所述步骤S201，直至振铃信号变大，则振铃信号变大之前的第一交流电压的频率等于谐振频率。若第一交流电压的频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号与第一交流电压的频率未增大第一预设频率增量时得到的直流信号的差值大于零，则执行步骤S204。
具体地，若第一交流电压的频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号与第一交流电压为初始频率时得到的直流信号的差值小于零，则说明第一交流电压的频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号的大小小于第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的大小。即，第一交流电压的频率增大第一预设频率增量时得到振铃信号的幅值小于第一交流电压的频率为初始频率时得到的振铃信号的幅值。则，表明此时增大第一交流电压的频率为初始频率能够减小振铃信号的幅值。若第一交流电压的频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号与第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的差值大于零，则说明第一交流电压的频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号的大小大于第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的大小。即，第一交流电压的频率增大第一预设频率增量时得到振铃信号的幅值大于第一交流电压的频率为初始频率时得到的振铃信号的幅值。则，表明此时增大第一交流电压的初始频率不能减小振铃信号的幅值，反而增大振铃信号的幅值。
S204，将第一交流电压的初始频率减小一第二预设频率增量。可以理解地，所述第二预设频率增量的大小可以根据需要进行选择，以满足能够尽快地调整第一交流电压的频率等于谐振频率。
S205，检测直流信号的大小。
S206，比较第一交流电压的频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号与第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的差值。
若第一交流电压的频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号与第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的差值小于零，则返回步骤S204；重复执行所述步骤S204，直至所述振铃信号变大，则振铃信号变大之前的第一交流电压的频率等于谐振频率。若第一交流电压的频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号与第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的差值大于零，则执行步骤S207。
具体地，若第一交流电压的频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号与第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的差值小于零，则说明第一交流电压的频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号的大小小于第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的大小。即，第一交流电压的频率减小第二预设频率增量时得到的振铃信号的幅值小于第一交流电压的频率为初始工作频率时得到的振铃信号的幅值。则，表明此时减小第一交流电压的初始频率能够减小振铃信号的幅值。若第一交流电压的频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号与第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的差值大于零，则说明第一交流电压的频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号的大小大于第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的大小。即，第一交流电压的频率增大第二预设频率增量时得到的振铃信号的幅值大于第一交流电压的频率为初始频率时得到的振铃信号的幅值。则，表明此时减小第一交流电压的初始频率不能够减小振铃信号的幅值，反而增大振铃信号的幅值。可以理解地，所述第二预设频率增量可以等于所述第一预设频率增量，也可不等于所述第一预设频率增量。所述第一预设频率增量与所述第二预设频率增量的大小关系可以根据需要进行设置，以满足能够尽快地调整第一交流电压的频率等于谐振频率。
S207，判断当前的第一交流电压的频率等于谐振频率。
具体地，结合前述步骤来看，将第一交流电压的初始频率增大第一预设频率增量，若第一交流电压的频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号与第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的差值大于零，则将第一交流电压的初始频率减小第二预设频率增量，若第一交流电压的频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号与第一交流电压的频率为初始频率时得到的直流信号的差值大于零。则表明，当前的第一交流电压的频率无论增大第一预设频率增量，还是减小第二预设频率增量，得到的振铃信号的幅值都变大，则可认为当前的第一交流电压的频率等于谐振频率，因为，当前的第一交流电压的频率等于谐振频率时，振铃信号的幅值最小。
请再次参阅图1，所述电源转换器100还包括第三电阻R3，所述第三电阻R3一端接地，另一端连接所述第二电阻R2与所述第四电容C3之间的节点。
虽然本发明以所述校正电路150检测所述谐振电感Lr两端的电压信号为例进行说明，然，本发明并不局限于检测所述谐振电感Lr两端的电压信号。在其他实施方式中，所述校正电路150也可感测所述第一交流电压的电压信号或电流信号。为方便描述，所述第一交流电压的电压信号或电流信号称为检测信号。即所述校正电路150感测所述第一交流电压的电压信号或者电流信号，以得到一检测信号。所述校正电路150检测所述检测信号中振铃信号的大小，根据所述检测信号中振铃信号的大小发出控制信号至所述功率输入电路110，以调整所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路140的谐振频率。
可以理解地，当所述校正电路150调整所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路140的谐振频率时，可调整所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路140的谐振频率。由于实际电子元件在制造时的误差等原因，当调整所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路140的谐振频率不容易调整时，也可调整所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率基本等于所述谐振电路140的谐振频率。换句话说，可调整所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率在所述谐振电路140的谐振频率附近。当所述功率输入电路110的输出的第一交流电压的频率与所述谐振电路140的谐振频率之间差值的绝对值小于等于一预设值时，可认为所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率基本等于所述谐振电路140的谐振频率。此时，所述电源转换器10的转换效率较高。
请参阅图5，其为本发明振铃信号大小与功率输入电路输出的第一交流电压的工作周期的波形示意图，及电源转换器的转换效率与功率输入电路输出的第一交流电压的工作周期的波形示意图。图5中波形①为振铃信号的大小—功率输入电路输出的第一交流电压的工作周期的波形曲线。图5中的波形②为所述电源转换器10的转换效率—功率输入电路输出的第一交流电压的工作周期的波形曲线。在此，第一交流电压的工作周期为第一交流电压的频率的倒数。在图5中，由波形①可见，当振铃信号的大小在极小值附近时，波形②所示的电源转换器10的转换效率则在极大值附近，即此时电源转换器10的转换效率最大。
本发明提供的电源转换器，通过在所述电源转换器100中设置校正电路150，校正电路150感测电源转换器中谐振电路140的第一交流电压以得到一检测信号，并检测出所述检测信号中的振铃信号的大小，根据所述振铃信号的大小调整第一交流电压的频率，以使所述功率输入电路110的输出第一交流电压的频率等于所述谐振电路140的谐振频率，或使所述功率输入电路110输出的第一交流电压的频率与谐振电路140的谐振频率的差值在一范围内。从而使得所述谐振电路140保持在谐振状态，此时，振铃信号的大小达到极小值，从而实现了对功率输入电路110的零电压开关及对变压器120的零电流开关，从而达到了提高所述电源转换器100的转换效率的技术效果。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种电源转换器，其特征在于，所述电源转换器包括：
功率输入电路，用于产生第一交流电压，并将所述第一交流电压输出；
变压器，用于将所述第一交流电压变换成第二交流电压，所述第二交流电压的电压值不等于所述第一交流电压的电压值；
功率输出电路，用于将所述第二交流电压变换为一输出电压，并将所述输出电压输出，所述输出电压为一电压值不等于所述第二交流电压的电压值的交流电压或所述输出电压为一直流电压；
谐振电路，所述谐振电路用于当所述功率输入电路输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路的谐振频率时发生谐振，以实现对所述功率输入电路的零电流开关或对所述变压器的零电压开关；及
校正电路，用于感测所述第一交流电压以得到一检测信号，并检测所述检测信号中振铃信号的大小，根据所述振铃信号的大小发出控制信号至所述功率输入电路，以调整所述功率输入电路输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路的谐振频率或使所述功率输入电路输出的第一交流电压的频率与所述谐振电路的谐振频率的偏差在正负百分之十的范围内，以调整所述振铃信号的大小达到一极小值。
2.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，所述谐振电路包括谐振电感，所述校正电路包括：
信号检测电路，用于感测所述谐振电感两端的电压信号以得到所述检测信号，所述检测信号包括正弦波信号及所述振铃信号；
高通滤波电路，用于滤除所述检测信号中的正弦波信号，通过所述振铃信号；
整流电路，用于将经过所述高通滤波电路之后的所述振铃信号整流为一直流脉冲信号；
低通滤波电路，用于将所述直流脉冲信号转化为一直流信号；及
控制电路，用于根据所述直流信号的大小发出控制信号至所述功率输入电路，以调整所述功率输入电路输出的第一交流电压的频率，以使所述输入电路输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路的谐振频率或使所述功率输入电路的工作频率与所述谐振电路的谐振频率的偏差在正负百分之十的范围内。
3.如权利要求2所述的电源转换器，其特征在于，所述信号检测电路及所谐振电感构成一感测变压器，所述谐振电感为所述感测变压器的初级线圈，所述信号检测电路为所述感测变压器的次级线圈。
4.如权利要求3所述的电源转换器，其特征在于，所述高通滤波电路包括第一电容及第一电阻，所述感测变压器的次级线圈的一端连接所述第一电容及所述第一电阻至所述感测变压器的次级线圈的另一端。
5.如权利要求4所述的电源转换器，其特征在于，所述整流电路包括第二电容、第三电容、第一二极管及第二二极管，所述第二电容一端连接所述感测变压器的次级线圈与所述第一电阻之间的节点，另一端连接所述第一二极管的负极；所述第三电容一端连接所述感测变压器的次级线圈与所述第一电阻之间的节点，另一端接地；所述第一二极管的正极连接所述第一电阻与所述第一电容之间的节点，所述第二二极管的负极连接所述第一电阻与所述第一电容之间的节点，所述第二二极管的正极接地。
6.如权利要求5所述的电源转换器，其特征在于，所述低通滤波电路包括第二电阻及第四电容，所述第二电阻一端连接所述第一二极管的负极，所述第二电阻的另一端连接所述第四电容至地。
7.如权利要求6所述的电源转换器，其特征在于，所述电源转换器还包括一第三电阻，所述第三电阻一端接地，另一端连接所述第二电阻与所述第四电容之间的节点。
8.如权利要求2所述的电源转换器，其特征在于，所述功率输入电路包括多个开关单元，所述多个开关单元分别接收一开关信号，并在所述开关信号的控制下将一原始直流电压转换为一第一交流电压，所述控制电路通过所述控制信号调整所述开关信号的占空比或频率，以调整所述功率输入电路的工作频率，进而调整所述第一交流电压的频率。
9.如权利要求2所述的电源转换器，其特征在于，所述控制电路调整所述功率输入电路输出的第一交流电压的频率，以使所述输入电路输出的第一交流电压的频率等于所述谐振电路的谐振频率或使所述功率输入电路输出的第一交流电压的频率在以所述谐振电路的谐振频率正负百分之十的范围内的调整方法为：
将第一交流电压的初始频率增大一第一预设频率增量；
检测直流信号的大小；
比较频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值；
若频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值大于零，将初始频率减小一第二预设频率增量；
检测直流信号的大小；
比较频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值；
若频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值大于零，则判定初始频率等于谐振频率。
10.如权利要求2所述的电源转换器，其特征在于，若频率增大第一预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值小于零，则返回执行将当前的频率继续增大一第一预设频率增量，重复执行将当前的频率增大一第一预设频率增量过程，直至所述振铃信号变大，则振铃信号变大之前的频率为谐振频率。
11.如权利要求2所述的电源转换器，其特征在于，若频率减小第二预设频率增量时得到的直流信号与初始频率时得到的直流信号的差值小于零，则返回执行将当前的频率继续减小一第二预设频率增量，重复执行将当前的频率减小一第二预设频率增量过程，直至振铃信号变大，则振铃信号增大之前的频率为谐振频率。
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