KR20160073955A - 공진 정류 장치, 공진 정류 제어 방법, 장치, 프로그램 및 컴퓨터 판독가능한 기록매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공진 정류 장치, 공진 정류 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 공진 정류 장치는 공진 정류 장치의 2차단에서의 정류 다이오드를 MOS 전계효과 트랜지스터로 대체하는 것이다. 본 발명은 공진 정류 회로의 1차단과 2차단의 공진과 동기 정류를 통해 전기량 이용률을 향상시키기 위한 것이다.

Description

공진 정류 장치, 공진 정류 제어 방법 및 장치{RESONANCE RECTIFICATION APPARATUS, METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING RESONANCE RECTIFICATION}
본원 발명은 출원번호가 201410676697.4이고 출원일자가 2014년 11월 21일인 중국 특허 출원에 기반하여 제출하였고 상기 중국 특허 출원의 우선권을 주장하는바, 상기 중국 특허 출원의 모든 내용은 본원 발명에 원용된다.
본 발명은 응용 회로 기술 분야에 관한 것이고, 특히, 공진 정류 장치, 공진 정류 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
전자 기기의 기능이 점점 복잡해짐에 따라 인터페이스가 점점 간단해지는 추세는 필연적으로 제어칩의 집적도가 높아지고 에너지 손실도 덩달아 커지는 것을 초래한다. 더욱 합리적인 회로 위상 구조와 합리적인 논리적인 제어 회로를 통해 칩의 응용 회로의 효율을 향상시켜야 한다.
관련 기술에서, 주로 공진을 사용하는 방법을 이용하여, 변압기의 1차 에너지는 2차 출력의 전기 회로에 전달된다. 승압 회로는 전압을 기설정된 전압으로 승압시킨 후, 두 개의 전계효과 트랜지스터로 이루어진 하프브리지 회로(half-bridge circuit)에 의해 기설정된 전압을 커패시터에 전달하여 충전되도록 제어한다. 직렬 연결된 커패시터와 변압기가 LC(L: 코일, C: 커패시터) 공진 회로를 구성하고, 공진 회로의 에너지는 변압기에 의해 1차로부터 2차로 전달되며, 2차에서 에너지를 수신한 후, 정류 다이오드를 통해 부하에 에너지를 전달하여 부하에서 사용되도록 한다.
관련 기술에는 하기와 같은 문제가 존재한다.
(1) 변압기에는 누설 인덕턴스(leakage inductance)가 존재하기에, 이러한 커패시터와 변압기의 병렬 방식은 진정한 의미에서의 공진 회로가 아닌바, 다시 말하면, LC는 공진점에서 동작하는 것이 아니다. 또한, 변압기의 누설 인덕턴스는 하나의 상수가 아니라, 어느 하나의 구간 내로만 제어할 수 있으므로, 상기 회로가 공진 주파수
Figure pct00001
에 따라 동작하면, 용량성 영역에서 동작하여야 하는바, 즉, 커패시턴스가 주도적 영역을 차지한다. 누설 인덕턴스 현상은 1차 코일의 에너지가 논리값 보다 작게 하고, 에너지의 전환효율도 저감시킨다.
(2) 2차 코일 정류 회로가 많은 것은 다이오드를 통해 실현되고, 다이오드에는 항상 전류가 흘러 지나가므로, 다이오드의 내부 저항이 비교적 크면, 전환효율에 크게 영향을 주고 에너지 소모가 비교적 크다.
관련 기술에 존재하는 문제를 극복하기 위해, 본 발명의 실시예는 공진 정류 장치, 공진 정류 제어 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태에 의하면,
1차 입력 모듈, 2차 출력 모듈 및 변압기를 포함하고,
상기 1차 입력 모듈은, 상기 변압기를 통해 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하며;
전압원과 접지 사이에 직렬 연결된 제1 전계효과 트랜지스터 및 제2 전계효과 트랜지스터; 제1 전계효과 트랜지스터의 소스와 드레인 사이에 연결된 제1 접합 커패시터; 제2 전계효과 트랜지스터의 소스와 드레인 사이에 연결된 제2 접합 커패시터; 및 상기 변압기의 1차 코일 양단에 연결된 제1 인덕터를 포함하고, 상기 제1 인덕터의 일단은 제1 커패시터를 통해 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터 사이에 연결되며, 상기 제1 인덕터의 타단은 접지와 연결되고;
상기 2차 출력 모듈은, 소스가 상기 변압기의 2차 코일의 일단에 연결된 제3 전계효과 트랜지스터; 및 소스가 상기 변압기의 2차 코일의 타단에 연결된 제4 전계효과 트랜지스터를 포함하고, 상기 제3 전계효과 트랜지스터의 드레인은 상기 제4 전계효과 트랜지스터의 드레인에 연결되며, 병렬 연결된 제2 커패시터와 제1 저항기를 통해 상기 2차 출력 모듈의 출력단에 연결되는 공진 정류 장치를 제공한다.
선택적으로, 상기 1차 입력 모듈은 제2 인덕터를 더 포함하고,
상기 제1 인덕터의 일단은 직렬 연결된 제1 커패시터와 제2 인덕터를 통해 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 사이에 연결된다.
본 발명의 실시예의 제2 양태에 의하면,
상기 제1항 또는 제2항에 따른 공진 정류 장치를 제어하기 위한 공진 정류 제어 방법에 있어서,
하나의 동작 주기의 제1 시간 구간에서, 1차 출력 모듈이 전원으로부터 에너지를 수신하도록, 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터가 도통되게 제어하고 제3 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하며, 상기 1차 출력 모듈에 저장된 에너지가 변압기를 통해 2차 출력 모듈에 전달되도록, 상기 제3 전계효과 트랜지스터가 도통되게 제어하고, 상기 1차 출력 모듈이 더 이상 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하지 않고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 저장하도록 상기 제3 전계효과 트랜지스터가 상기 제1 전계효과 트랜지스터보다 먼저 차단되게 제어하는 단계와;
상기 동작 주기의 제2 시간 구간에서, 상기 제2 전계효과 트랜지스터의 제2 접합 커패시터가 방전되어 제2 전계효과 트랜지스터가 다음 도통 주기에서 제로 볼트 천이 상태에 처하고 상기 제1 접합 커패시터의 양단의 전압이 상기 전원 전압에 도달할 때까지 상기 제1 전계효과 트랜지스터의 상기 제1 접합 커패시터가 충전되도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하는 단계와;
상기 동작 주기의 제3 시간 구간에서, 상기 1차 출력 모듈이 더이상 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하지 않고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 출력하도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하는 단계와;
상기 동작 주기의 제4 시간 구간에서, 상기 1차 출력 모듈이 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 저장하도록, 제2 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 연이어 도통되게 제어하는 단계와;
상기 동작 주기의 제5 시간 구간에서, 상기 제1 전계효과 트랜지스터의 제1 접합 커패시터가 방전되어 제1 전계효과 트랜지스터가 다음 도통 주기에서 제로 볼트 천이 상태에 처하고 상기 1차 출력 모듈이 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하며 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 출력하도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하는 단계를 포함하는 공진 정류 제어 방법을 제공한다.
선택적으로, 상기 공진 정류 제어 방법은,
상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간을 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 도통 시간은 하기 공식에 의해 계산되며
Figure pct00002
상기 공식에서, T는 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간이고, Lr는 상기 1차 출력 모듈 중의 제2 인덕터의 인덕턴스 값이며, Cr는 상기 1차 출력 모듈 중의 제1 커패시터의 커패시턴스 값이다.
선택적으로, 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간은 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터의 도통 시간보다 길다.
선택적으로, 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터를 제어하는 2차 구동 신호의 펄스 폭이 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터를 제어하는 1차 구동 신호의 펄스 폭에 비해 기설정된 지연 시간만큼 지연되고, 상기 기설정된 지연 시간은 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 도통되는 시간을 지연하도록 제어하기 위한 기설정된 도통 지연 시간과 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되는 시간을 지연하도록 제어하기 위한 기설정된 차단 지연 시간을 포함한다.
본 발명의 실시예의 제3 양태에 의하면,
상기 제1항 또는 제2항에 따른 공진 정류 장치를 제어하기 위한 공진 정류 제어 장치에 있어서,
하나의 동작 주기의 제1 시간 구간에서, 1차 출력 모듈이 전원으로부터 에너지를 수신하도록 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터가 도통되게 제어하고 제3 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하며, 상기 1차 출력 모듈이 변압기를 통해 2차 출력 모듈로 저장된 에너지를 전달되도록 상기 제3 전계효과 트랜지스터가 도통되게 제어하고, 상기 1차 출력 모듈이 더 이상 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하지 않고, 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 저장하도록 상기 제3 전계효과 트랜지스터가 상기 제1 전계효과 트랜지스터보다 먼저 차단되게 제어하며,
상기 동작 주기의 제2 시간 구간에서, 상기 제2 전계효과 트랜지스터의 제2 접합 커패시터가 방전되어 제2 전계효과 트랜지스터가 다음 도통 주기에서 제로 볼트 천이 상태에 처하고 상기 제1 접합 커패시터의 양단의 전압이 상기 전원 전압에 도달할 때까지 상기 제1 전계효과 트랜지스터의 상기 제1 접합 커패시터가 충전되도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하고,
상기 동작 주기의 제3 시간 구간에서, 상기 1차 출력 모듈이 더이상 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하지 않고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 출력하도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하며,
상기 동작 주기의 제4 시간 구간에서, 상기 1차 출력 모듈이 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 저장하도록, 제2 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 연이어 도통되게 제어하고,
상기 동작 주기의 제5 시간 구간에서, 상기 제1 전계효과 트랜지스터의 제1 접합 커패시터가 방전되어 제1 전계효과 트랜지스터가 다음 도통 주기에서 제로 볼트 천이 상태에 처하고 상기 1차 출력 모듈이 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하며 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 출력하도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하기 위한 제1 제어 모듈을 포함하는 공진 정류 제어 장치를 제공한다.
선택적으로, 상기 공진 정류 제어 장치는,
상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간을 획득하기 위한 획득 모듈을 더 포함하고, 상기 도통 시간은 하기 공식에 의해 계산되며,
Figure pct00003
상기 공식에서, T는 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간이고, Lr는 상기 1차 출력 모듈 중의 제2 인덕터의 인덕턴스 값이며, Cr는 상기 1차 출력 모듈 중의 제1 커패시터의 커패시턴스 값이다.
선택적으로, 상기 공진 정류 제어 장치는,
상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터를 제어하는 2차 구동 신호의 펄스 폭이 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터를 제어하는 1차 구동 신호를의 펄스 폭에 비해 기설정된 지연 시간만큼 지연되게 하기 위한 제2 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 기설정된 지연 시간은 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 도통되는 시간을 지연하도록 제어하기 위한 기설정된 도통 지연 시간과 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되는 시간을 지연하도록 제어하기 위한 기설정된 차단 지연 시간을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의해 제공된 과제 해결 수단은 하기와 같은 유리한 효과를 포함할 수 있다.
공진 정류 장치의 2차단 중의 정류 다이오드를 제3 MOS(metal oxide semiconductor) 전계효과 트랜지스터와 제4 MOS 전계효과 트랜지스터로 대체하여 2차단의 회로를 효과적으로 차단할 수 있고, 커플링이 부하에 대한 영향을 감소 또는 제거할 수 있다. 또한, 본 실시예의 회로에서, 1차단과 2차단의 MOS 전계효과 트랜지스터의 온(on) 시간은 선후 순서가 있는 것으로, 1차단의 MOS 전계효과 트랜지스터를 먼저 온시키고, 일정한 시간을 지연한 후, 2차단의 MOS 전계효과 트랜지스터를 온 시키며, 2차단의 MOS 전계효과 트랜지스터가 오프되고, 또 일정한 시간을 지연한 후 1차단의 MOS 전계효과 트랜지스터가 오프됨으로써 누설 자기장이 부하에 대한 영향을 효과적으로 방지할 수 있다. 이로써, 2차단 중의 정류 다이오드를 MOS 전계효과 트랜지스터로 대체하는 것을 통해, 동기 정류를 실현하고, 전환 효율을 향상시키며, 부하 기기 동작의 안정성을 향상시키고, 부하 기기를 효과적으로 보호하며, 부하 기기의 파손을 방지한다. 또한, 제로 볼트 천이 기술을 사용하여, MOS 전계효과 트랜지스터의 에너지 소모를 감소시킬 수 있다.
상기의 일반적인 설명과 후술되는 구체적인 설명은 단지 예시적이고 해석적인 것으로서 본 발명을 한정한 것이 아님을 이해해야 한다.
아래의 도면은 명세서의 일부분으로서 명세서 전체를 구성하며 본 발명에 맞는 실시예를 예시하여 본 발명의 원리를 해석하기 위한 것이다.
도 1은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 회로도이다.
도 2는 예시적인 다른 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 회로도이다.
도 3은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 회로 동작 흐름도이다.
도 4는 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 전류 흐름 방향 모식도이다.
도 5는 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 전류 흐름 방향 모식도이다.
도 6은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 전류 흐름 방향 모식도이다.
도 7은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 전류 흐름 방향 모식도이다.
도 8은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 전류 흐름 방향 모식도이다.
도 9는 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 1차 구동 신호와 2차 구동 신호의 모식도이다.
도 10은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 제어 장치의 블록도이다.
도 11은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 제어 장치의 회로 구조도이다.
여기서, 예시적 실시예에 대해 상세하게 설명하고, 이를 첨부되는 도면에 예시적으로 나타냈다. 하기에서 첨부되는 도면에 대해 설명할 때 별도로 표시하지 않는 한, 다른 도면의 동일한 숫자는 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다. 하기의 예시적 실시예에서 설명한 실시형태는 본 발명과 일치하는 모든 실시형태를 의미하는 것은 아니다. 반대로, 이들은 첨부된 특허청구범위에서 설명한, 본 발명의 일부 양태와 일치하는 장치와 방법에 대한 예일 뿐이다.
관련 기술에서, 공진 회로의 2차단에서는 일반적으로 다이오드를 사용하고, 다이오드는 언제나 도통되므로 2차단이 항상 하나의 완전한 방전 회로이다. 2차단이 전류를 필요로 하지 않는 경우, 1차단의 커플링 작용에 의해, 반드시 2차단에서 하나의 작은 전류를 생성하며, 전류가 있으면 소모가 있고, 이 전류는 커플링 전류가 부하가 필요로 하는 에너지에 도달할 수 없도록 하여, 부하가 안정적으로 동작하지 않는다. 한편, 변압기에는 누설 자기장이 발생될 수 있고, 누설 자기장은 자기장 공간에 커다란 간섭이 발생되게 할 수 있으며, 다이오드의 이러한 항상 도통되는 특성은 누설 자기장으로 인해 생성된 전류 피크가 2차단으로 전달되고, 2차단에서도 상응하는 전류 피크가 생성되게 하여, 부하 기기를 쉽게 파손시킨다.
본 발명의 실시예에서, 공진 정류 회로의 2차단의 다이오드를 전계효과 트랜지스터（MOS 전계효과 트랜지스터）로 대체할 수 있어 누설 자기장과 커플링 전류 소모 문제를 해결하고, 공진 정류 회로의 1차단에 하나의 인덕터를 추가하여 누설 인덕턴스 문제를 해결할 수도 있다.
도 1은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 회로도이고, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 공진 정류 장치는 1차 입력 모듈(11), 변압기(T1) 및 2차 출력 모듈(12)을 포함한다.
여기서, 1차 입력 모듈(11)은 변압기(T1)를 통해 2차 출력 모듈(12)에 에너지를 전달한다.
1차 입력 모듈(11)은, 전압원(Vin)과 접지 사이에 직렬 연결된 제1 MOS 전계효과 트랜지스터(S1)와 제2 MOS 전계효과 트랜지스터(S2); 제1 MOS 전계효과 트랜지스터(S1)의 소스와 드레인 사이에 연결된 제1 접합 커패시터(COSS1); 제2 MOS 전계효과 트랜지스터(S2)의 소스와 드레인 사이에 연결된 제2 접합 커패시터(COSS2); 및 변압기(T1)의 1차 코일 양단에 제1 인덕터(Lm)를 포함하고, 제1 인덕터(Lm)의 일단은 제1 커패시터(Cr)를 통해 제1 MOS 전계효과 트랜지스터(S1)와 제2 MOS 전계효과 트랜지스터(S2) 사이에 연결되며, 제1 인덕터(Lm)의 타단은 접지와 연결된다.
2차 출력 모듈(12)은, 소스가 변압기(T1)의 2차 코일의 일단과 연결된 제3 MOS 전계효과 트랜지스터(S3); 및 소스가 변압기(T1)의 2차 코일의 타단과 연결된 제4 MOS 전계효과 트랜지스터(S4)를 포함하고, 제3 MOS 전계효과 트랜지스터(S3)의 드레인은 제4 MOS 전계효과 트랜지스터(S4)의 드레인과 연결되고, 병렬 연결된 제2 커패시터(CO)와 제1 저항기(RL)를 통해 2차 출력 모듈(12)의 출력단에 연결된다.
본 실시예에서, 공진 정류 장치의 2차단 중의 정류 다이오드를 제3 MOS 전계효과 트랜지스터와 제4 MOS 전계효과 트랜지스터로 대체시켜 2차단의 회로를 효과적으로 차단하고 커플링이 부하에 대한 영향을 감소시키거나 또는 제거할 수 있다. 또한, 본 실시예의 회로에서, 1차단과 2차단의 MOS 전계효과 트랜지스터의 온 시간은 선후 순서가 있는 것으로, 1차단의 MOS 전계효과 트랜지스터를 먼저 온시키고, 일정한 시간을 지연한 후, 2차단의 MOS 전계효과 트랜지스터를 온시키며, 2차단의 MOS 전계효과 트랜지스터가 오프된 후, 또 일정한 시간을 지연하고 1차단의 MOS 전계효과 트랜지스터를 비로소 오프함으로써 누설 자기장이 부하에 대한 영향을 효과적으로 방지한다. 이로써, 2차단 중의 정류 다이오드를 MOS 전계효과 트랜지스터로 대체시키는 것을 통해, 동기 정류를 실현하고, 전환 효율을 향상시키며, 부하 기기가 동작하는 안정성을 향상시켜 부하 기기를 효과적으로 보호하고, 부하 기기의 파손을 효과적으로 방지함으로써 에너지 이용률을 더 향상시키고 전기량 사용시간을 연장시킨다. 또한, 제로 볼트 천이 기술을 사용하여, MOS 전계효과 트랜지스터에서의 에너지 소모를 감소시킬 수 있다.
도 2는 예시적인 다른 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 회로도이고, 도 2에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 1차 입력 모듈(11)은, 제2 인덕터(Lr)를 더 포함한다. 제1 인덕터(Lm)의 일단은 직렬 연결된 제1 커패시터(Cr)와 제2 인덕터(Lr)를 통해 제1 MOS 전계효과 트랜지스터(S1)와 제2 MOS 전계효과 트랜지스터(S2)의 사이에 연결된다.
선택 가능한 형태에서, 1차단에 하나의 인덕터를 추가하면, 누설 인덕턴스로 인해 L값이 작은 것을 보완할 수 있어 실제 공진 주파수가 논리적인 공진 주파수보다 크거나 같도록 하고 실제 공진점이 유도성 영역에 위치되어 누설 인덕턴스 문제를 해결하고, 에너지 전환 효율을 향상시킨다.
도 3은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 회로 동작 흐름도이고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공진 정류 장치의 하나의 동작 주기는 5개 시간 구간으로 나뉜다. 본 발명은 공진 정류 장치가 도 3에 도시된 회로 동작 시간 순서에 따라 동작을 진행하도록 제어하기 위한 공진 정류 제어 방법을 더 제공한다. 상기 공진 정류 장치의 하나의 동작 주기는 5개 시간 구간으로 구획되고, 이하에서는 매 시간 구간 내에서의 구체적인 제어 과정을 설명하기로 한다.
(가) 제1 시간 구간
도 4는 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 전류 흐름 방향 모식도이고, 도 4에 도시된 바와 같이, 1차 출력 모듈(11)이 전원(Vin)으로부터 에너지를 수신하도록 제1 MOS 전계효과 트랜지스터(S1)와 제2 전계효과 트랜지스터(S2)가 도통되고, 제3 MOS 전계효과 트랜지스터(S3)가 차단되게 제어한다. 1차 출력 모듈(11)에 저장된 에너지가 변압기(T1)를 통해 2차 출력 모듈(12)에 전달되도록 제3 MOS 전계효과 트랜지스터(S3)가 도통되게 제어하고, 1차 출력 모듈(11)이 더이상 2차 출력 모듈(12)에 에너지를 전달하지 못하고, 2차 출력 모듈(12)이 에너지를 저장하도록 제3 MOS 전계효과 트랜지스터(S3)가 제1 MOS 전계효과 트랜지스터(S1)보다 먼저 차단되게 제어한다.
(나) 제2 시간 구간
도 5는 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 전류 흐름 방향 모식도이고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 MOS 전계효과 트랜지스터(S2)의 제2 접합 커패시터(COSS2)가 방전되어 제2 MOS 전계효과 트랜지스터(S2)가 다음 도통 주기에서 제로 볼트 천이 상태에 처하고, 이때 제2 인덕터(Lr)에서의 전류는 연속되도록 유지되며, 제1 접합 커패시터(COSS1)의 양단의 전압이 상기 전원 전압(Vin)에 도달할 때까지 제1 MOS 전계효과 트랜지스터(S1)의 제1 접합 커패시터(COSS1)를 충전하고, 제2 접합 커패시터(COSS2)의 양단의 전압은 Vin에서 0이 되되록 제1 MOS 전계효과 트랜지스터(S1), 제2 MOS 전계효과 트랜지스터(S2), 제3 MOS 전계효과 트랜지스터(S3) 및 제4 MOS 전계효과 트랜지스터(S4)가 차단되게 제어한다.
MOS 전계효과 트랜지스터의 접합 커패시턴스 COSS은 시각 표시 장치 시스템(VDS, Virus Detection System)의 함수인 바, 하기 공식에 의해 알 수 있고,
Figure pct00004
상기 공식에서,
Figure pct00005
는
Figure pct00006
의 조건 하에서의 MOS 전계효과 트랜지스터의 접합 커패시턴스인 바, MOS 전계효과 트랜지스터의 제조업체의 제품 가이드라인에서 검색될 수 있다.
제2 시간 구간에서, 전체 회로는 제로 전압 스위치(ZVS, Zero Voltage Switch) 상태에 처한다.
(다) 제3 시간 구간
도 6은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 전류 흐름 방향 모식도이고, 도 6에 도시된 바와 같이, 1차 출력 모듈(11)이 더 이상 2차 출력 모듈(12)에 에너지를 전달하지 않고 2차 출력 모듈(12)이 에너지를 출력하도록 제1 MOS 전계효과 트랜지스터(S1), 제2 MOS 전계효과 트랜지스터(S2), 제3 MOS 전계효과 트랜지스터(S3) 및 제4 MOS 전계효과 트랜지스터(S4)가 차단되게 제어한다.
(라) 제4 시간 구간
도 7은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 전류 흐름 방향 모식도이고, 도 7에 도시된 바와 같이, 1차 출력 모듈(11)이 2차 출력 모듈(12)에 에너지를 전달하고 2차 출력 모듈(12)이 에너지를 저장하도록 제2 MOS 전계효과 트랜지스터(S2)와 제4 MOS 전계효과 트랜지스터(S4)가 연이어 도통되게 제어한다.
제2 MOS 전계효과 트랜지스터(S2)의 도통이 회로를 형성하고, 에너지를 방출하기 시작하기에, 제1 커패시터(Cr)에서의 전압은
Figure pct00007
이다. 제4 MOS 전계효과 트랜지스터(S4)도 도통될 경우, 에너지는 1차 출력 모듈(11)에서 제4 MOS 전계효과 트랜지스터(S4)를 거쳐 2차 출력 모듈(12)에 전달되고, 동시에 제2 커패시터(CO)에 충전한다.
(라) 제5 시간 구간
도 8은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 전류 흐름 방향 모식도이고, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1 MOS 전계효과 트랜지스터(S1)의 제1 접합 커패시터(Coss1)가 방전되어 제1 MOS 전계효과 트랜지스터(S1)가 다음 도통 주기에서 제로 볼트 천이 상태에 처하고, 아울러 1차 출력 모듈(11)이 인덕터의 특성으로 인해, 전류가 갑자기 사라지지 않고, 공진 전류의 연속성을 확보하도록 제1 MOS 전계효과 트랜지스터(S1), 제2 MOS 전계효과 트랜지스터(S2), 제3 MOS 전계효과 트랜지스터(S3) 및 제4 MOS 전계효과 트랜지스터(S4)가 차단되게 제어한다. 1차 출력 모듈(11)이 2차 출력 모듈(12)에 에너지를 전달하고, 2차 출력 모듈(12)이 에너지를 출력한다.
본 실시예에서, 장치를 제어하여 공진 정류 장치의 MOS 전계효과 트랜지스터가 교체적으로 도통되도록 제어함으로써 누설 자기장이 부하에 대한 영향을 효과적으로 방지한다. 2차단 중의 정류 다이오드를 MOS 전계효과 트랜지스터로 대체시키는 것을 통해, 동기 정류를 실현하고, 전환 효율을 향상시키며, 부하 기기가 동작하는 안정성을 향상시켜 부하 기기를 효과적으로 보호하고, 부하 기기가 파손 되는 것을 방지한다. 또한, 제로 볼트 천이 기술을 사용하여, MOS 전계효과 트랜지스터에서의 에너지 소모를 감소시킬 수 있다. 한편, 1차단에 하나의 인덕터를 추가하면, 누설 인덕턴스로 인해 L값이 작은 것을 보완할 수 있어 실제 공진 주파수가 논리적 공진 주파수보다 크거나 같게 하고, 실제 공진점이 유도성 영역에 위치되어 누설 인덕턴스의 문제를 이미 해결하고, 에너지 전환 효율을 향상시킨다.
선택적으로, 공진 정류 제어 방법은,
상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간을 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 도통 시간은 하기 공식에 의해 계산되며,
Figure pct00008
상기 공식에서, T는 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간이고, Lr는 상기 1차 출력 모듈 중의 제2 인덕터의 인덕턴스 값이며, Cr는 상기 1차 출력 모듈 중의 제1 커패시터의 커패시턴스 값이다.
선택적으로, 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간은 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터의 도통 시간보다 길다.
도 9는 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 장치의 1차 구동 신호와 2차 구동 신호의 모식도이고, 도 9에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터를 제어하는 2차 구동 신호의 펄스 폭이 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터를 제어하는 1차 구동 신호의 펄스 폭에 비해 기설정된 지연 시간만큼 지연되고, 상기 기설정된 지연 시간은 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 도통되는 시간을 지연하도록 제어하기 위한 기설정된 도통 지연 시간과 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되는 시간을 지연하도록 제어하기 위한 기설정된 차단 지연 시간을 포함한다.
예를 들어, 기설정된 도통 지연 시간과 기설정된 차단 지연 시간은 각각 1차 구동 신호의 펄스 폭의 10%로 설정할 수 있다.
선택 가능한 형태에서, 도통 지연은 1차 하프브리지 MOS 전계효과 트랜지스터의 스위칭 지연과 듀티사이클 등 요소를 고려한 것인 바, 즉, 전류값이 정수가 아닌 상황에서, 2차 구동 신호는 높은 레벨일 수 없고, 그렇지 않은 경우 역전류가 1차로 역류된다. 차단 지연은 2차 동기 정류 MOS 전계효과 트랜지스터의 스위칭 지연을 고려한 것인 바, 전류가 여전히 감소될 경우, 2차 구동 신호는 미리 낮은 레벨로 변화되어야 하고, 그렇지 않은 경우 역전류가 역류된다.
도 10은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 제어 장치의 블록도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 공진 정류 제어 장치는 제1 제어 모듈(101)을 포함한다.
상기 제1 제어 모듈(101)은 하기와 같이 구성된다. 하나의 동작 주기의 제1 시간 구간에서, 1차 출력 모듈이 전원으로부터 에너지를 수신하도록 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터가 도통되고, 제3 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하며, 상기 1차 출력 모듈에 저장된 에너지가 변압기를 통해 2차 출력 모듈에 전달되도록 상기 제3 전계효과 트랜지스터가 도통되게 제어하고, 상기 1차 출력 모듈이 더 이상 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하지 않고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 저장하도록 상기 제3 전계효과 트랜지스터가 상기 제1 전계효과 트랜지스터보다 먼저 차단되게 제어하며,
상기 동작 주기의 제2 시간 구간에서, 상기 제2 전계효과 트랜지스터의 제2 접합 커패시터가 방전되어 제2 전계효과 트랜지스터가 다음 도통 주기에서 제로 볼트 천이 상태에 처하고 상기 제1 접합 커패시터의 양단의 전압이 상기 전원 전압에 도달할 때까지 상기 제1 전계효과 트랜지스터의 제1 접합 커패시터가 충전되도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하고,
상기 동작 주기의 제3 시간 구간에서, 상기 1차 출력 모듈이 더이상 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하지 않고, 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 출력하도록 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하며,
상기 동작 주기의 제4 시간 구간에서, 상기 1차 출력 모듈이 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 저장하도록 제2 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 연이어 도통되게 제어하고,
상기 동작 주기의 제5 시간 구간에서, 상기 제1 전계효과 트랜지스터의 제1 접합 커패시터가 방전되어 제1 전계효과 트랜지스터가 다음 도통 주기에서 제로 볼트 천이 상태에 처하고 상기 1차 출력 모듈이 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하며 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 출력하도록 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 상기 공진 정류 제어장치는,
상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간을 획득하도록 구성되는 획득 모듈(102)을 더 포함하고, 상기 도통 시간은 하기 공식에 의해 계산되며,
Figure pct00009
상기 공식에서, T는 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간이고, Lr는 상기 1차 출력 모듈 중의 제2 인덕터의 인덕턴스 값이며, Cr는 상기 1차 출력 모듈 중의 제1 커패시터의 커패시턴스 값이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 상기 공진 정류 제어장치는,
상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터를 제어하는 2차 구동 신호의 펄스 폭이 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터를 제어하는 1차 구동 신호의 펄스 폭에 비해 기설정된 지연 시간만큼 지연되도록 구성되는 제2 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 기설정된 지연 시간은 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 도통되는 시간을 지연하도록 제어하기 위한 기설정된 도통 지연 시간과 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되는 시간을 지연하도록 제어하기 위한 기설정된 차단 지연 시간을 포함한다.
상기 실시예의 장치에서, 이 중의 각 모듈이 동작을 실행하는 구체적인 방법은 이미 관련된 상기 공진 정류 제어 방법에 관한 실시예에서 상세하게 설명하였고, 여기서 구체적으로 설명하지 않는다.
본 실시예의 공진 정류 제어 장치는 실제 회로로 상기 기능들을 실현할 수도 있고, 구체적으로 하기와 같다.
도 11은 예시적인 일 실시예에 따라 도시한 공진 정류 제어 장치의 회로구조도이고, 도 11에 도시된 바와 같이, 공진 정류 회로가 경부하 또는 무부하 모드일 경우, 회로는 반드시 주파수 변환 방법을 사용하여, 높은 효율을 유지하여야 한다. 따라서, 이 경우에는 FM(frequency modulation) 제어 모드를 사용한다. 경부하 또는 무부하일 경우, 제어 회로 출력 전압(Vout)이 저하되고, 분압망(Rf1 및 Rf2)을 거쳐, 증폭기(A)의 비반전 입력단(VFB)의 전압도 저하될 수 있다. 이때, 증폭기(A)의 출력단(FEAO)은 낮은 레벨이고, 모드 선택 회로 내부 기준 전압보다 낮고, 모드 선택 회로는 증폭기(C)의 반대 방향 입력단으로 높은 레벨을 출력한다. 이때 증폭기(C)가 출력한 신호는 논리적인 제어 회로를 거치고, 논리적인 제어 회로는 FM제어 모드를 선택한다. 이는 실질적으로 논리적인 제어 회로가 PGA를 제어하여 전하펌프의 충전 방전 시간의 상수를 변화시키고, 이 경우, 외부 연결된 CT/RT가 효력을 잃으며, CT/RT는 가장 낮은 공진 주파수만 결정하고, PGA를 통해 전하 펌프의 충전 방전을 제어함으로써 수정 발진기가 생성한 톱니파의 슬로프(slope)의 크기를 제어한다(각각의 주기의 축적 에너지가 동일한 전제 하에서). 내부의 비교기(comparator)와 톱니파를 비교하여 펄스를 제어하는 주파수를 변화시키고, 출력되는 4개 그룹의 구동 신호는 각각 하프브리지 MOS 전계효과 트랜지스터, 2차 동기 정류 MOS 전계효과 트랜지스터의 스위칭을 구동시켜 FM 제어를 실현한다.
공진 정류 회로의 부하가 전부하(full-load)일 경우, 제어 회로는 주파수 변환을 필요로 하지 않고, 공진주파수 상태에 처하는 바, 즉, PWM제어 모드에 처한다. 제어 회로 출력 전압(Vout)의 전압이 높아지고, 분압망(Rf1 및 Rf2)을 거쳐 증폭기(A)의 비반전 입력단(VFB)의 전압도 높아지며, 이 경우, A의 출력단(FEAO)은 높은 레벨이다. 그리고 모드 선택 회로가 출력한 레벨(electrical level)은 증폭기(C)의 반대 방향 입력단과 연결되고, 출력된 제어 신호는 논리 회로에서 PWM 제어 모드를 선택하며, 칩 내의 수정 발진기 톱니파와 비교하여 출력되는 4개 그룹의 구동 신호는 각각 하프브리지 MOS 전계효과 트랜지스터, 2차 동기 정류 MOS 전계효과 트랜지스터의 스위칭을 구동시켜 PWM 제어를 실현한다. 출력 전류가 설정된 최대 임계 전류에 도달할 경우, 검출단(ILIM)이 샘플링한 전압값과 증폭기(D)를 비교하여, 증폭기(D)가 논리 회로 내부의 선택 스위치를 제어하는 바, 즉, 제어 회로의 SD포트를 제어한다. 상기 포트와 접지가 직접 연결됨으로써 제어 회로의 동작 상태(동작 정지 또는 계속 동작)를 제어한다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 명세서를 고려하여 여기서 공개한 발명을 실시한 후 본 발명의 기타 실시형태를 용이하게 생각해낼 수 있다. 본원 발명은 본 발명의 모든 변형, 용도 또는 적응성 변화를 포함하고 이러한 변형, 용도 또는 적응성 변화는 본 발명의 일반적인 원리를 따르며 본 발명이 공개하지 않은 본 기술분야에서의 공지된 상식 또는 통상적인 기술수단을 포함한다. 명세서와 실시예는 예시적인 것일 뿐 본 발명의 진정한 범위와 기술적 사상은 하기의 청구범위에 의해 밝혀질 것이다.
본 발명은 상기에서 설명하고 도면에 도시한 정확한 구조에 한정되는 것이 아니라 그 범위를 벗어나지 않는 한 여러 가지 수정과 변경을 할 수 있음을 이해해야 한다. 본 발명의 범위는 첨부되는 청구범위에 의해서만 한정된다.

Claims (9)

1차 입력 모듈, 2차 출력 모듈 및 변압기를 포함하고,
상기 1차 입력 모듈은, 상기 변압기를 통해 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하고,
상기 1차 입력 모듈은 또한, 전압원과 접지 사이에 직렬 연결된 제1 전계효과 트랜지스터(field effect transistor) 및 제2 전계효과 트랜지스터와, 제1 전계효과 트랜지스터의 소스(source)와 드레인(drain) 사이에 연결된 제1 접합 커패시터(junction capacitor)와, 제2 전계효과 트랜지스터의 소스와 드레인 사이에 연결된 제2 접합 커패시터와, 상기 변압기의 1차 코일 양단에 연결된 제1 인덕터(inductor) - 상기 제1 인덕터의 일단은 제1 커패시터(capacitor)를 통해 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터 사이에 연결되고, 상기 제1 인덕터의 타단은 상기 접지에 연결됨 - 를 포함하고,
상기 2차 출력 모듈은, 소스가 상기 변압기의 2차 코일의 일단에 연결된 제3 전계효과 트랜지스터와, 소스가 상기 변압기의 2차 코일의 타단에 연결된 제4 전계효과 트랜지스터 - 상기 제3 전계효과 트랜지스터의 드레인은 상기 제4 전계효과 트랜지스터의 드레인에 연결되고, 병렬 연결된 제2 커패시터와 제1 저항기를 통해 상기 2차 출력 모듈의 출력단에 연결됨 - 를 포함하는
공진 정류 장치.
제1항에 있어서,
상기 1차 입력 모듈은 제2 인덕터를 더 포함하고,
상기 제1 인덕터의 일단은 직렬 연결된 제1 커패시터와 제2 인덕터를 통해 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터 사이에 연결되는
공진 정류 장치.
제1항 또는 제2항에 따른 공진 정류 장치를 제어하기 위한 공진 정류 제어 방법에 있어서,
하나의 동작 주기의 제1 시간 구간에서, 1차 출력 모듈이 전원으로부터 에너지를 수신하도록, 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터가 도통되고 제3 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하고, 상기 1차 출력 모듈에 저장된 에너지가 변압기를 통해 2차 출력 모듈에 전달되도록, 상기 제3 전계효과 트랜지스터가 도통되게 제어하고, 상기 1차 출력 모듈이 더 이상 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하지 않고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 저장하도록 상기 제3 전계효과 트랜지스터가 상기 제1 전계효과 트랜지스터보다 먼저 차단되게 제어하는 단계와,
상기 동작 주기의 제2 시간 구간에서, 상기 제2 전계효과 트랜지스터의 제2 접합 커패시터가 방전되어 제2 전계효과 트랜지스터가 다음 도통 주기에서 제로 볼트 천이 상태에 처하고 상기 제1 접합 커패시터의 양단의 전압이 상기 전원 전압에 도달할 때까지 상기 제1 전계효과 트랜지스터의 상기 제1 접합 커패시터가 충전되도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하는 단계와,
상기 동작 주기의 제3 시간 구간에서, 상기 1차 출력 모듈이 더 이상 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하지 않고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 출력하도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하는 단계와,
상기 동작 주기의 제4 시간 구간에서, 상기 1차 출력 모듈이 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 저장하도록, 제2 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 연이어 도통되게 제어하는 단계와,
상기 동작 주기의 제5 시간 구간에서, 상기 제1 전계효과 트랜지스터의 제1 접합 커패시터가 방전되어 제1 전계효과 트랜지스터가 다음 도통 주기에서 제로 볼트 천이 상태에 처하고 상기 1차 출력 모듈이 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하며 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 출력하도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하는 단계를 포함하는
공진 정류 제어 방법.
제3항에 있어서,
상기 공진 정류 제어 방법은,
상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간을 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 도통 시간은 하기 공식에 의해 계산되며,
Figure pct00010

상기 공식에서, T는 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간이고, Lr는 상기 1차 출력 모듈 중의 제2 인덕터의 인덕턴스 값이며, Cr는 상기 1차 출력 모듈 중의 제1 커패시터의 커패시턴스 값인
공진 정류 제어 방법.
제4항에 있어서,
상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간은 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터의 도통 시간보다 긴
공진 정류 제어 방법.
제3항에 있어서,
상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터를 제어하는 2차 구동 신호의 펄스 폭이 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터를 제어하는 1차 구동 신호의 펄스 폭에 비해 기설정된 지연 시간만큼 지연되고, 상기 기설정된 지연 시간은 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 도통되는 시간을 지연하도록 제어하기 위한 기설정된 도통 지연 시간과 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되는 시간을 지연하도록 제어하기 위한 기설정된 차단 지연 시간을 포함하는
공진 정류 제어 방법.
제1항 또는 제2항에 따른 공진 정류 장치를 제어하기 위한 공진 정류 제어 장치에 있어서,
상기 장치는 제 1 제어 모듈을 포함하고,
상기 제 1 제어 모듈은,
하나의 동작 주기의 제1 시간 구간에서, 1차 출력 모듈이 전원으로부터 에너지를 수신하도록, 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터가 도통되고 제3 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하며, 상기 1차 출력 모듈에 저장된 에너지가 변압기를 통해 2차 출력 모듈에 전달되도록, 상기 제3 전계효과 트랜지스터가 도통되게 제어하고, 상기 1차 출력 모듈이 더 이상 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하지 않고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 저장하도록 상기 제3 전계효과 트랜지스터가 상기 제1 전계효과 트랜지스터보다 먼저 차단되게 제어하는 단계와,
상기 동작 주기의 제2 시간 구간에서, 상기 제2 전계효과 트랜지스터의 제2 접합 커패시터가 방전되어 제2 전계효과 트랜지스터가 다음 도통 주기에서 제로 볼트 천이 상태에 처하고 상기 제1 접합 커패시터의 양단의 전압이 상기 전원 전압에 도달할 때까지 상기 제1 전계효과 트랜지스터의 상기 제1 접합 커패시터가 충전되도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하는 단계와,
상기 동작 주기의 제3 시간 구간에서, 상기 1차 출력 모듈이 더이상 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하지 않고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 출력하도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하는 단계와,
상기 동작 주기의 제4 시간 구간에서, 상기 1차 출력 모듈이 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하고 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 저장하도록, 제2 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 연이어 도통되게 제어하는 단계와,
상기 동작 주기의 제5 시간 구간에서, 상기 제1 전계효과 트랜지스터의 제1 접합 커패시터가 방전되어 제1 전계효과 트랜지스터가 다음 도통 주기에서 제로 볼트 천이 상태에 처하고 상기 1차 출력 모듈이 상기 2차 출력 모듈에 에너지를 전달하며 상기 2차 출력 모듈이 에너지를 출력하도록, 제1 전계효과 트랜지스터, 제2 전계효과 트랜지스터, 제3 전계효과 트랜지스터 및 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되게 제어하는 단계를 수행하도록 구성되는
공진 정류 제어 장치.
제7항에 있어서,
상기 공진 정류 제어 장치는,
상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간을 획득하기 위한 획득 모듈을 더 포함하고, 상기 도통 시간은 하기 공식에 의해 계산되며,
Figure pct00011

상기 공식에서, T는 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터의 도통 시간이고, Lr는 상기 1차 출력 모듈 중의 제2 인덕터의 인덕턴스 값이며, Cr는 상기 1차 출력 모듈 중의 제1 커패시터의 커패시턴스 값인
공진 정류 제어 장치.
제7항에 있어서,
상기 공진 정류 제어 장치는,
상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터를 제어하는 2차 구동 신호의 펄스 폭이 상기 제1 전계효과 트랜지스터와 제2 전계효과 트랜지스터를 제어하는 1차 구동 신호의 펄스 폭에 비해 기설정된 지연 시간만큼 지연되게 하기 위한 제2 제어 모듈을 더 포함하고,
상기 기설정된 지연 시간은 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 도통되는 시간을 지연하도록 제어하기 위한 기설정된 도통 지연 시간과 상기 제3 전계효과 트랜지스터와 제4 전계효과 트랜지스터가 차단되는 시간을 지연하도록 제어하기 위한 기설정된 차단 지연 시간을 포함하는
공진 정류 제어 장치.
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