TW201803257A - 諧振轉換裝置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
諧振轉換裝置及其控制方法。諧振轉換裝置包括諧振轉換電路、負載偵測器、控制信號產生器以及脈衝頻率調變信號產生器。諧振轉換電路依據脈衝頻率調變信號以轉換輸入電壓以產生輸出電壓以驅動負載。負載偵測器偵測負載的負載狀態。控制信號產生器依據負載狀態和脈衝頻率調變範圍以產生控制信號。其中,當負載狀態為輕負載狀態時,控制信號區分為多個第一時間區間以及多個第二時間區間,第一時間區間分別與第二時間區間交錯排列,且脈衝頻率調變信號在第二時間區間中維持在參考電壓,並在第一時間區間中為實質上相當於諧振頻率的週期性信號。
Description
本發明是有關於一種諧振轉換裝置及其控制方法,且特別是有關於一種可提升輕負載狀態的電源轉換效率的諧振轉換裝置及其控制方法。
隨著電子科技的進步,電子裝置已成為人們生活中重要的工具。而為了使電子裝置可符合多功能的需求,電子裝置中常需多種不同的電源,因此,電源轉換器成為電子裝置中的重要設備。
以習知的串聯諧振轉換器來說,其具有最佳效率的工作狀態就是在其開關的切換頻率接近串聯諧振轉換器中的共振槽所提供的諧振頻率時。然而,在實際的操作上,在串聯諧振轉換器的負載變小時,所需要的輸出電流變小。對應於此,串聯諧振轉換器為產生穩定的輸出電壓,會使開關的切換頻率升高,並使開關的切換頻率遠離共振槽所提供的諧振頻率,而造成電源轉換效率的下降。
本發明提供一種諧振轉換裝置及其控制方法,有效提升輕負載狀態下的電源轉換效率。
本發明的諧振轉換裝置包括諧振轉換電路、負載偵測器、控制信號產生器以及脈衝頻率調變信號產生器。諧振轉換電路接收輸入電壓,並依據脈衝頻率調變信號以轉換輸入電壓以產生輸出電壓,諧振轉換電路提供輸出電壓以驅動負載。負載偵測器耦接至諧振轉換電路,偵測負載的負載狀態。控制信號產生器耦接負載偵測器以及諧振轉換電路,依據負載狀態和脈衝頻率調變(Pulse Frequency Modulation, PFM)範圍以產生控制信號。脈衝頻率調變信號產生器耦接在控制信號產生器以及諧振轉換電路間,依據控制信號產生脈衝頻率調變信號。其中,當負載狀態為輕負載狀態時,控制信號產生器依據脈衝頻率調變範圍區分控制信號為多數個第一時間區間以及多數個第二時間區間,第一時間區間分別與第二時間區間交錯排列,且脈衝頻率調變信號產生器使脈衝頻率調變信號在第二時間區間中維持在一參考電壓,並在第一時間區間中為相當於諧振頻率的週期性信號。
在本發明的一實施例中,上述的控制信號產生器係藉由偵測負載的電流需求以獲得負載狀態。
在本發明的一實施例中,上述的控制信號產生器在當電流需求小於預設臨界值時判定負載狀態為輕負載狀態。
在本發明的一實施例中,上述的控制信號產生器在負載狀態為輕負載狀態時,依據電流需求的變化調整第一時間區間以及第二時間區間的時間長度。
在本發明的一實施例中,上述的電流需求與第一時間區間的時間長度正相關。
本發明的諧振電壓轉換器的控制方法,包括:偵測諧振電壓轉換器所驅動的負載的負載狀態;依據負載狀態及脈衝頻率調變範圍以產生控制信號;依據控制信號產生脈衝頻率調變信號,其中,當負載狀態為輕負載狀態時,使控制信號依據脈衝頻率調變範圍被區分為多數個第一時間區間以及多數個第二時間區間,第一時間區間分別與第二時間區間交錯排列,並使脈衝頻率調變信號在第二時間區間中維持在一參考電壓,並在第一時間區間中為實質上相當於諧振頻率的週期性信號;以及,依據脈衝頻率調變信號以轉換輸入電壓來產生輸出電壓。
基於上述,本發明在輕負載狀態下,透過使控制信號區分為多個第一時間區間以及多個第二時間區間,並使脈衝頻率調變信號在第二時間區間控制在諧振轉換電路的開關不進行切換,且使脈衝頻率調變信號在第一時間區間使諧振轉換電路的開關實質上依據修正的諧振頻率進行週期性的切換動作。如此一來,脈衝頻率調變信號的頻率不會遠離諧振頻率可提升諧振轉換裝置在輕負載狀態下的電源轉換效率。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
請參照圖1,圖1繪示本發明一實施例的諧振轉換裝置的示意圖。諧振轉換裝置100包括諧振轉換電路110、負載偵測器130、脈衝頻率調變信號產生器150、以及控制信號產生器120。諧振轉換電路110接收輸入電壓VIN,並依據控制信號CTR以轉換輸入電壓VIN以產生輸出電壓VOUT。諧振轉換電路110的輸出端耦接至負載140,並提供輸出電壓VOUT以驅動負載140。負載偵測器130耦接至諧振轉換電路110的輸出端,並用以偵測負載140的負載狀態。其中,負載偵測器130可藉由偵測負載140的電流需求來獲得負載狀態。也就是說,負載偵測器130可藉由偵測諧振轉換電路110傳輸至負載140的電流值的大小,來獲得負載狀態。進一步來說明,負載偵測器130可判斷負載140的電流需求是否小於一預設臨界值,並在當負載140的電流需求小於預設臨界值時,判定負載狀態為輕負載狀態。
控制信號產生器120耦接負載偵測器130以及脈衝頻率調變信號產生器150。控制信號產生器120提供控制信號CTR至脈衝頻率調變信號產生器150以控制脈衝頻率調變信號產生器150中的脈衝頻率調變信號PFM的產生動作。脈衝頻率調變信號產生器150則另耦接至諧振轉換電路110,並提供脈衝頻率調變信號PFM至諧振轉換電路110。諧振轉換電路110則依據脈衝頻率調變信號PFM進行開關的切換動作,並透過開關的切換動作來進行輸入電壓VIN對輸出電壓VOUT的電源轉換動作。
在動作細節方面,控制信號產生器120接收負載偵測器130所提供的負載狀態。控制信號產生器120並依據負載狀態以及脈衝頻率調變範圍來進行控制信號CTR的調整機制,其中該脈衝頻率調變範圍係藉由該負載之一輸出電壓回授信號以判斷,於本實施例中,脈衝頻率係相當於諧振頻率的週期信號。值得注意的是,當負載狀態顯示負載140的電流需求為輕負載狀態時,於本實施例中,控制信號產生器120可使控制信號CTR依據脈衝頻率調變範圍來被區分為多個第一時間區間以及多個第二時間區間,第一時間區間分別與第二時間區間交錯排列。控制信號CTR在第一時間區間可以維持等於第一參考電壓,在第二時間區間中可以維持等於第二參考電壓,其中第一參考電壓可高於或低於第一參考電壓。
此外,脈衝頻率調變信號產生器150接收控制信號CTR,並依據控制信號CTR對應第一及第二時間區間產生脈衝頻率調變信號PFM。其中,脈衝頻率調變信號PFM在第一時間區間中為週期性信號,且這個週期性信號的頻率實質上相當於諧振轉換電路110的諧振頻率,而在第二時間區間中可以維持等於一參考電壓。
以下請同步參照圖1以及圖2,其中,圖2繪示本發明實施例的諧振轉換裝置的動作波形圖。在圖2中,控制信號產生器120對應負載140的電流需求為輕負載狀態來調整控制信號CTR,並使控制信號CTR被區分為多個個第一時間區間T1以及多個第二時間區間T2,而第一時間區間T1與第二時間區間T2是沿時間軸交錯相互排列。並且,在第一時間區間T1中,控制信號CTR等於相對高電壓準位的第一參考電壓,而在第二時間區間T2中,控制信號CTR等於相對低電壓準位的第二參考電壓。在另一方面,脈衝頻率調變信號產生器150依據控制信號CTR產生脈衝頻率調變信號PFM。其中,在第一時間區間T1中,脈衝頻率調變信號PFM等於週期性信號,且此時脈衝頻率調變信號PFM的頻率實質上相當於諧振轉換電路110的共振槽所提供的諧振頻率。而在第二時間週期T2中,脈衝頻率調變信號PFM維持等於固定的參考電壓VREF。其中,參考電壓VREF的電壓值大小沒有限定,重點在於,諧振轉換電路110的開關的切換動作在第二時間區間T2時不進行。
值得一提的,第一時間區間T1以及第二時間區間T2的時間長短沒有固定的限制。其中,在當負載偵測器130判斷諧振轉換裝置100處於輕負載狀態時,控制信號產生器120還可以進一步的依據負載140的電流需求變化來調整第一時間區間T1以及第二時間區間T2的時間長度。當負載140的電流需求變小時,第一時間區間T1的時間長度可以被調小,而第二時間區間T2的時間長度可以對應被調大。相反的,當負載140的電流需求變大時,第一時間區間T1的時間長度可以被調大,而第二時間區間T2的時間長度可以對應被調小。也就是說,第一時間區間T1的時間長度與負載140的電流需求正相關,而第二時間區間T2的時間長度則與負載140的電流需求負相關。
以下請參圖3A以及圖3B,圖3A以及圖3B繪示控制信號對應電流需求所進行的調整動作的波形圖。在圖3A中,負載140的電流需求增加,諧振轉換電路110所產生的輸出電流IO需對應增大以使輸出電壓VOUT可以穩定在所設定的電壓值上。此時,控制信號產生器120逐漸調大第一時間區間的時間長度以因應輸出電流IO的增加。其中,第一時間區間T11的時間長度小於第一時間區間T12的時間長度,而第一時間區間T12的時間長度小於第一時間區間T13的時間長度。
相對的,在圖3B中,負載140的電流需求降低,諧振轉換電路110所產生的輸出電流IO需對應減小以使輸出電壓VOUT可以穩定在所設定的電壓值上。此時,控制信號產生器120逐漸調小第一時間區間的時間長度以因應輸出電流IO的降低。其中,第一時間區間T14的時間長度大於第一時間區間T15的時間長度。
請參照圖4,圖4繪示本發明實施例的諧振轉換電路的示意圖。諧振轉換電路400包括第一側轉換電路410、第二側整流電路420、電感電容諧振電路430以及變壓器440。第一側轉換電路410接收輸入電壓VIN以及控制信號CTR,並因應於輸入電壓VIN以依據脈衝頻率調變信號PFM來進行電壓轉換動作,並產生第一電壓V1。電感電容諧振電路430耦接至第一側轉換電路410以接收第一電壓V1,並依據第一電壓V1產生第二電壓V2。電感電容諧振電路430可以為電容以及電感所組成的電路。在本實施例中,電感電容諧振電路430包括電感Lr以及電容Cr。其中,電感Lr串接在第一側轉換電路410的端點A以及變壓器440的一次測W1的一端間,電容Cr則串接在第一側轉換電路410的端點B以及變壓器440的一次測W1的另一端間。變壓器440透過一次測W1接收第二電壓V2並利用與一次測耦合的二次測W2來產生第三電壓V3。
第二側整流電路420耦接變壓器440的二次側W2以接收第三電壓V3。第二側整流電路420因應於第三電壓V3進行整流,並藉以產生輸出電壓VOUT。
在本實施例中,諧振轉換電路400可以是串聯諧振轉換電路或者串並聯、並聯諧振轉換電路。電感電容諧振電路430中電感Lr以及電容Cr所形成的共振槽提供諧振頻率。另外,電感Lr可與外部的電感LE相耦合。
關於本實施例中第一側轉換電路410實施細節,則請參照圖5A~圖5C繪示的多個第一側轉換電路實施方式的電路圖。
請先參照圖5A,其中的第一側轉換電路440為雙開關順向式(dual switches forward)轉換電路,包括電晶體Q1以及Q2所建構的開關以及二極體D1及D2。電晶體Q1的第一端接收輸入電壓VIN,其控制端接收第一脈衝頻率調變信號PFM1,電晶體Q1的第二端耦接至端點A,並透過端點A耦接至電感電容諧振電路430。電晶體Q2的第一端耦接至端點B,並透過端點B耦接至電感電容諧振電路430。電晶體Q2的控制端接收第二脈衝頻率調變信號PFM2,電晶體Q2的第二端耦接至參考接地端GND。此外,二極體D1的陰極耦接至電晶體Q1的第一端,其陽極耦接至端點B,二極體D2的陰極耦接至端點A,其陽極耦接至參考接地端GND。
圖5B中的第一側轉換電路440為全橋式轉換電路,包括電晶體Q1~Q4所建構的四個開關。其中,電晶體Q1的第一端接收輸入電壓VIN,電晶體Q1的控制端接收控制信號脈衝頻率調變信號PFM1,電晶體Q1的第二端耦接至端點A。電晶體Q2的第一端耦接至端點A,電晶體Q2的控制端接收脈衝頻率調變信號PFM2,電晶體Q2的第二端耦接至參考接地端GND。電晶體Q4的第一端接收輸入電壓VIN,電晶體Q4的控制端接收脈衝頻率調變信號PFM2,電晶體Q4的第二端耦接至端點B。電晶體Q3的第一端耦接至端點B,電晶體Q3的控制端接收脈衝頻率調變信號PFM1,電晶體Q3的第二端耦接至參考接地端GND。
圖5C中的第一側轉換電路440為半橋式轉換電路,包括電晶體Q1以及電晶體Q2所建構的開關。其中,電晶體Q1的第一端接收輸入電壓VIN,電晶體Q1的控制端接收脈衝頻率調變信號PFM1,電晶體Q1的第二端耦接至端點B。電晶體Q2的第一端耦接至端點B,電晶體Q2的控制端接收脈衝頻率調變信號PFM2,電晶體Q2的第二端耦接至參考接地端。
在本實施方式中,第一側轉換電路440更包括電容C1及C2。電容C1的一端接收輸入電壓VIN,電容C1的另一端耦接至端點A。電容C2則串接在端點A以及參考接地端GND間。
在另一方面,關於本發明實施例的第二側整流電路420的實施細節,請參照圖6A~圖6D繪示的多個第二側整流電路實施方式的電路圖。圖6A中,第二側整流電路420包括二極體DR1、DR2、電感LR1以及電容CO。二極體DR1的陽極耦接至變壓器430的二次側的第一端,二極體DR2的陽極耦接至變壓器430的二次側的第二端,而二極體DR1與二極體DR2的陰極則相互耦接。電感LR1的第一端耦接至二極體DR1與二極體DR2的陰極,電感LR1的第二端則耦接至電容CO的第一端。另外,電容CO的第二端耦接至二極體DR2的陽極,且電容CO的第一端與第二端間提供輸出電壓VOUT。
在圖6B中,第二側整流電路420包括二極體DR1~DR4、電感LR1以及電容CO。二極體DR1的陽極以及二極體DR2的陰極耦接至變壓器430的二次側的第一端,二極體DR3的陽極以及二極體DR4的陰極耦接至變壓器430的二次側的第二端,另外,二極體DR1以及二極體DR3的陰極相互耦接,且二極體DR2以及二極體DR4的陽極相互耦接。電感LR1的第一端耦接至二極體DR1以及二極體DR3的陰極,電容CO則耦接在電感LR1的第二端以及二極體DR2以及二極體DR4的陽極間。電容CO的第一端與第二端間提供輸出電壓VOUT。
在另一方面,在圖6C中,第二側整流電路420包括二極體DR1~DR2、電感LR1以及電容CO。二極體DR1的陽極耦接至變壓器430的二次側的第一端,二極體DR2的陽極則耦接至變壓器430的二次側的第二端。此外,二極體DR1以及二極體DR2的陰極共同耦接至電感LR1的第一端,電感LR1的第二端則耦接至電容CO的第一端。電容CO的第二端則耦接至變壓器430的二次側的中央抽頭端。其中,電容CO的第一端與第二端間提供輸出電壓VOUT。
在圖6D中,第二側整流電路420包括二極體DR1~DR2、電感LR1、LR2以及電容CO。電感LR1的第一端耦接至變壓器430的二次側的第一端,電感LR2耦接在電感LR1的第二端與變壓器430的二次側的第二端間。二極體DR1的陽極耦接至電感LR1的第一端,二極體DR2的陽極耦接至變壓器430的二次側的第二端,二極體DR2的陰極耦接至二極體DR1的陰極。電容CO則串接在二極體DR1的陰極與電感LR1的第二端間,電容CO的第一、二端間提供輸出電壓VOUT。
在此請注意,上述說明所提出的多種第一側轉換電路410中的任一可與多個第二側整流電路430中的任一相互組合以形成本發明實施例的諧振轉換電路400。當然,第一側轉換電路410以及第二側整流電路430也可不以上述說明為限,凡本領域具通常知識者所熟知的轉換電路以及整流電路也都可以應用於本發明。
以下請參照圖7,圖7繪示本發明實施例諧振電壓轉換器的控制方法的動作流程圖。步驟S710執行偵測該諧振電壓轉換器所驅動的負載的負載狀態。接著,步驟S720則依據負載狀態及脈衝頻率調變範圍以產生控制信號。在步驟S730中,依據控制信號產生脈衝頻率調變信號。其中,當負載狀態為輕負載狀態時,依據脈衝頻率調變範圍使控制信號區分為多個第一時間區間以及多個第二時間區間,並使脈衝頻率調變信號在第二時間區間中維持在一參考電壓,並在第一時間區間中為實質上相當於一諧振頻率的週期性信號。最後,步驟S740則依據脈衝頻率調變信號以轉換輸入電壓來產生輸出電壓。
關於上述步驟的實施細節在本發明前述的實施例極實施方式都有詳細的說明,以下恕不多贅述。
綜上所述,本發明的諧振轉換裝置在輕負載狀態中,使控制開關切換的控制信號分為多數個第一時間區間以及多數個第二時間區間。並且,依據控制信號,使脈衝頻率調變信號在第一時間區間中為頻率實質上相當於諧振頻率的週期性信號,使脈衝頻率調變信號在第二時間區間中維持等於參考電壓。如此一來,在輕負載狀態下,諧振轉換裝置的開關切換頻率(控制信號的頻率)可以不致遠離於諧振頻率,有效維持諧振轉換裝置輕負載狀態下的電源轉換效率。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧諧振轉換裝置
110、400‧‧‧諧振轉換電路
CTR‧‧‧控制信號
140‧‧‧負載
130‧‧‧負載偵測器
120‧‧‧控制信號產生器
150‧‧‧脈衝頻率調變信號產生器
VOUT‧‧‧輸出電壓
VIN‧‧‧輸入電壓
T1、T2、T11、T12、T13、T14、T15‧‧‧時間區間
VREF‧‧‧參考電壓
IO‧‧‧輸出電流
410‧‧‧第一側轉換電路
420‧‧‧第二側整流電路
430‧‧‧電感電容諧振電路
440‧‧‧變壓器
V1‧‧‧第一電壓
V2‧‧‧第二電壓
V3‧‧‧第三電壓
Lr、LE、LR1、LR2‧‧‧電感
Cr、CO、C1、C2‧‧‧電容
A、B‧‧‧端點
W1‧‧‧一次測
W2‧‧‧二次測
D1、D2、DR1、DR2、DR3、DR4‧‧‧二極體
GND‧‧‧參考接地端
Q1~Q4‧‧‧電晶體
PFM、PFM1~PFM2‧‧‧脈衝頻率調變信號
S710~S740‧‧‧諧振電壓轉換器的控制步驟
110、400‧‧‧諧振轉換電路
CTR‧‧‧控制信號
140‧‧‧負載
130‧‧‧負載偵測器
120‧‧‧控制信號產生器
150‧‧‧脈衝頻率調變信號產生器
VOUT‧‧‧輸出電壓
VIN‧‧‧輸入電壓
T1、T2、T11、T12、T13、T14、T15‧‧‧時間區間
VREF‧‧‧參考電壓
IO‧‧‧輸出電流
410‧‧‧第一側轉換電路
420‧‧‧第二側整流電路
430‧‧‧電感電容諧振電路
440‧‧‧變壓器
V1‧‧‧第一電壓
V2‧‧‧第二電壓
V3‧‧‧第三電壓
Lr、LE、LR1、LR2‧‧‧電感
Cr、CO、C1、C2‧‧‧電容
A、B‧‧‧端點
W1‧‧‧一次測
W2‧‧‧二次測
D1、D2、DR1、DR2、DR3、DR4‧‧‧二極體
GND‧‧‧參考接地端
Q1~Q4‧‧‧電晶體
PFM、PFM1~PFM2‧‧‧脈衝頻率調變信號
S710~S740‧‧‧諧振電壓轉換器的控制步驟
圖1繪示本發明一實施例的諧振轉換裝置的示意圖。 圖2繪示本發明實施例的諧振轉換裝置的動作波形圖。 圖3A以及圖3B繪示控制信號對應電流需求所進行的調整動作的波形圖。 圖4繪示本發明實施例的諧振轉換電路的示意圖。 圖5A~圖5C繪示多個第一側轉換電路實施方式的電路圖。 圖6A~圖6D繪示多個第二側整流電路實施方式的電路圖。 圖7繪示本發明實施例諧振電壓轉換器的控制方法的動作流程圖。
100‧‧‧諧振轉換裝置
110‧‧‧諧振轉換電路
CTR‧‧‧控制信號
140‧‧‧負載
130‧‧‧負載偵測器
120‧‧‧控制信號產生器
150‧‧‧脈衝頻率調變信號產生器
VOUT‧‧‧輸出電壓
PFM‧‧‧脈衝頻率調變信號
VIN‧‧‧輸入電壓
Claims (20)
- 一種諧振轉換裝置,包括: 一諧振轉換電路,接收一輸入電壓,並依據一脈衝頻率調變信號以轉換該輸入電壓以產生一輸出電壓,該諧振轉換電路提供該輸出電壓以驅動一負載; 一負載偵測器,耦接至該諧振轉換電路,偵測該負載的一負載狀態;以及 一控制信號產生器,耦接該負載偵測器以及該諧振轉換電路,依據該負載狀態及一脈衝頻率調變範圍以產生該控制信號;以及 一脈衝頻率調變信號產生器,耦接在該控制信號產生器以及該諧振轉換電路間,依據該控制信號產生該脈衝頻率調變信號。
- 如申請專利範圍第1項所述的諧振轉換裝置,其中當該負載狀態為輕負載狀態時,該控制信號產生器依據該脈衝頻率調變範圍區分該控制信號為多數個第一時間區間以及多數個第二時間區間,該些第一時間區間分別與該些第二時間區間交錯排列,且該脈衝頻率調變信號產生器使該脈衝頻率調變信號在該些第二時間區間中維持在一參考電壓,並在該些第一時間區間中為相當於一諧振頻率的週期性信號。
- 如申請專利範圍第1項所述的諧振轉換裝置,其中該控制信號產生器係藉由偵測該負載的一電流需求以獲得該負載狀態。
- 如申請專利範圍第1項所述的諧振轉換裝置,其中該控制信號產生器在當該電流需求小於一預設臨界值時判定該負載狀態為輕負載狀態。
- 如申請專利範圍第3項所述的諧振轉換裝置,其中該控制信號產生器在該負載狀態為輕負載狀態時,依據該電流需求的變化調整該些第一時間區間以及該些第二時間區間的時間長度。
- 如申請專利範圍第5項所述的諧振轉換裝置,其中該電流需求與各該第一時間區間的時間長度正相關。
- 如申請專利範圍第1項所述的諧振轉換裝置,其中該諧振轉換電路包括: 一第一側轉換電路,接收該輸入電壓以及該脈衝頻率調變信號,並因應於該輸入電壓以依據該脈衝頻率調變信號來進行電壓轉換動作,並產生一第一電壓; 一電感電容諧振電路,耦接至該第一側轉換電路,提供該諧振頻率,並依據該第一電壓以產生一第二電壓; 一變壓器,耦接該電感電容諧振電路,具有一一次測以接收該第一電壓,並具有與該一次測相耦合的一二次側以產生一第三電壓; 一第二側整流電路,耦接該變壓器的該二次側,該第二側整流電路因應於該第三電壓進行整流以產生該輸出電壓。
- 如申請專利範圍第7項所述的諧振轉換裝置,其中該第一側轉換電路包括: 一第一開關,具有第一端、第二端以及控制端,該第一開關的第一端接收該輸入電壓,該第一開關的控制端接收該脈衝頻率調變信號中的一第一脈衝頻率調變信號,該第一開關的第二端耦接至該電感電容諧振電路;以及 一第二開關,具有第一端、第二端以及控制端,該第二開關的第一端耦接至該第一開關的第二端,該第二開關的控制端接收該脈衝頻率調變信號中的一第二脈衝頻率調變信號,該第二開關的第二端耦接至一參考接地端。
- 如申請專利範圍第8項所述的諧振轉換裝置,其中該第一側轉換電路更包括: 一第一電容,其第一端接收該輸入電壓,其第二端耦接至該電感電容諧振電路;以及 一第二電容,其第一端耦接至該第一電容的第二端,該第二電容的第二端耦接至該參考接地端, 其中,該第一電容的第二端與該第一開關的第二端間提供該第一電壓。
- 如申請專利範圍第7項所述的諧振轉換裝置,其中該第一側轉換電路包括: 一第一開關,具有第一端、第二端以及控制端,該第一開關的第一端接收該輸入電壓,該第一開關的控制端接收該脈衝頻率調變信號中的一第一脈衝頻率調變信號,該第一開關的第二端耦接至該電感電容諧振電路; 一第一二極體,其陰極耦接該第一開關的第一端; 一第二開關,具有第一端、第二端以及控制端,該第二開關的第一端耦接至該第一二極體的陽極及該電感電容諧振電路,該第二開關的控制端接收該脈衝頻率調變信號中的一第二脈衝頻率調變信號,該第二開關的第二端耦接至一參考接地端;以及 一第二二極體,其陰極耦接至該第一開關的第二端,其陽極耦接至該參考接地端, 其中,該第一開關的第二端與該第二開關的第一端間提供該第一電壓。
- 如申請專利範圍第7項所述的諧振轉換裝置,其中該第一側轉換電路包括: 一第一開關,具有第一端、第二端以及控制端,該第一開關的第一端接收該輸入電壓,該第一開關的控制端接收該脈衝頻率調變信號中的一第一脈衝頻率調變信號,該第一開關的第二端耦接至該電感電容諧振電路; 一第二開關,具有第一端、第二端以及控制端,該第二開關的第一端耦接至第一開關的第二端,該第二開關的控制端接收該脈衝頻率調變信號中的一第二脈衝頻率調變信號,該第二開關的第二端耦接至該參考接地電壓; 一第三開關,具有第一端、第二端以及控制端,該第三開關的第一端接收該輸入電壓,該第三開關的第二端耦接至該電感電容諧振電路,該第三開關的控制端接收該第二脈衝頻率調變信號;以及 一第四開關,具有第一端、第二端以及控制端,該第四開關的第一端耦接至第三開關的第二端,該第四開關的控制端接收該第一脈衝頻率調變信號,該第四開關的第二端耦接至該參考接地電壓, 其中,該第一開關的第二端與該第三開關的第二端間提供該第一電壓。
- 如申請專利範圍第7項所述的諧振轉換裝置,其中該第二側整流電路包括: 一第一二極體,其陽極耦接至該二次側的第一端; 一第二二極體,其陽極耦接至該二次側的第二端,其陰極耦接至該第一二極體的陰極; 一電感,其第一端耦接至該第一二極體的陰極;以及 一電容,耦接在該電感的第二端以及該二次側的第二端間。
- 如申請專利範圍第7項所述的諧振轉換裝置,其中該第二側整流電路包括: 一第一二極體,其陽極耦接至該二次側的第一端; 一第二二極體,其陽極耦接至該二次側的第二端,其陰極耦接至該第一二極體的陰極; 一電感,其第一端耦接至該第一二極體的陰極;以及 一電容,耦接在該電感的第二端以及該二次側的中央抽頭端間。
- 如申請專利範圍第7項所述的諧振轉換裝置,其中該第二側整流電路包括: 一第一二極體,其陽極耦接至該二次側的第一端; 一第二二極體,其陽極耦接至該二次側的第二端,其陰極耦接至該第一二極體的陰極; 一第三二極體,其陰極耦接至該二次側的第一端,其陽極耦接至一參考接地端; 一第四二極體,其陰極耦接至該二次側的第二端,其陽極耦接至該參考接地端; 一電感,其第一端耦接至該第一二極體及該第二二極體的陰極;以及 一電容,串接在該電感的第二端與該參考接地端間。
- 如申請專利範圍第7項所述的諧振轉換裝置,其中該第二側整流電路包括: 一第一電感,其第一端耦接至該二次側的第一端; 一第二電感,耦接在該第一電感的第二端與該二次側的第二端間; 一第一二極體,其陽極耦接至該第一電感的第一端; 一第二二極體,其陽極耦接至該二次側的第二端,該第二二極體的陰極耦接至該第一二極體的陰極;以及 一電容,串接在該第一二極體的陰極與該第一電感的第二端間。
- 一種諧振電壓轉換器的控制方法,包括: 偵測該諧振電壓轉換器所驅動的一負載的一負載狀態; 依據該負載狀態及一脈衝頻率調變範圍以產生一控制信號; 依據該控制信號產生該脈衝頻率調變信號, 其中,當該負載狀態為輕負載狀態時,使該控制信號依據該脈衝頻率調變範圍被區分為多數個第一時間區間以及多數個第二時間區間,該些第一時間區間分別與該些第二時間區間交錯排列,並使該脈衝頻率調變信號在該些第二時間區間中維持在一參考電壓,並在該些第一時間區間中為實質上相當於一諧振頻率的週期性信號;以及 依據該脈衝頻率調變信號以轉換一輸入電壓來產生一輸出電壓。
- 如申請專利範圍第16項所述的控制方法,其中偵測該諧振電壓轉換器所驅動的負載的該負載狀態的步驟包括: 藉由偵測該負載的一電流需求以獲得該負載狀態。
- 如申請專利範圍第17項所述的控制方法,其中偵測該諧振電壓轉換器所驅動的負載的該負載狀態的步驟更包括: 在當該電流需求小於一預設臨界值時判定該負載狀態為輕負載狀態
- 如申請專利範圍第17項所述的控制方法,其中包括: 在該負載狀態為輕負載狀態時,依據該電流需求的變化調整該些第一時間區間以及該些第二時間區間的時間長度。
- 如申請專利範圍第18項所述的控制方法,其中該電流需求與該第一時間區間的時間長度正相關。
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