TW202215765A - Llc諧振轉換器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一種LLC諧振轉換器轉換輸入電壓為輸出電壓,且LLC諧振轉換器包括變壓器與耦接變壓器的初級側電路。初級側電路包括第一橋臂、第二橋臂及控制單元,第一橋臂包括串聯的第一開關與第二開關,且第二橋臂包括串聯的第三開關與第四開關。控制單元提供第一控制訊號控制第一開關,且提供第四控制訊號控制第四開關。控制單元根據輸出電壓調整第一控制訊號與第四控制訊號之切換頻率,在切換頻率增加至頻率閾值時,控制切換頻率固定於頻率閾值,且控制第一控制訊號與第四控制訊號具有變化的相移量。
Description
本發明係有關一種LLC諧振轉換器及其控制方法,尤指一種LLC諧振轉換器在負載為輕載或空載時之控制方法。
LLC諧振轉換器是一種直流對直流的電源轉換器,其具有初級側開關零電壓導通(turn on),次級側整流開關零電流關閉(turn off),故相比其它轉換器具有輸出功率高、轉換效率高等優點。進一步於次級側搭配採用同步整流開關,更易於實現高效率、高功率密度的性能。
但LLC諧振轉換器之現行控制方式,搭配參考圖1,為初級側的第一開關Q1與第四開關Q4使用同相位的PWM控制訊號,且第二開關Q2與第三開關Q3使用同相位的PWM控制訊號。此控制方式在當負載為輕載或空載時,為了讓輸出電壓可以穩定於規格範圍內,現行做法通常採用幾種方式:1.將開關切換頻率操作在較高頻率,但此種方法可能會造成輸出電壓在空載下無法穩定,並需額外增加虛擬負載(dummy load) 或是限制最小負載電流。2.開關切換頻率操作在較高頻率並搭配突發控制模式(Burst mode)或減小初級側開關的責任週期(duty)的控制方式,此種方法可能造成初級側的開關元件須承受較大的電壓應力,且輸出端會產生較大的電壓漣波。
所以,如何設計出一種LLC諧振轉換器及其控制方法,使LLC諧振轉換器在正常工作時,負載為輕載或無載的狀況下達到降低輸出電壓漣波及降低開關元件所承受的電壓應力,乃為本案創作人所欲行研究的一大課題。
為了解決上述問題,本發明係提供一種LLC諧振轉換器,以克服習知技術的問題。因此,本發明LLC諧振轉換器,轉換輸入電壓為輸出電壓,LLC諧振轉換器包括:變壓器。初級側電路,耦接變壓器的初級側繞組,初級側電路包含:第一橋臂,接收輸入電壓,且包括串聯的第一開關與第二開關。以及第二橋臂,並聯第一橋臂,且包括串聯的第三開關與第四開關。及控制單元,提供第一控制訊號控制第一開關,以及提供第四控制訊號控制第四開關。其中,控制單元根據輸出電壓調整第一控制訊號與第四控制訊號之切換頻率,在切換頻率增加至頻率閾值時,控制切換頻率固定於頻率閾值,且控制第一控制訊號與第四控制訊號具有變化的相移量。
為了解決上述問題,本發明係提供一種LLC諧振轉換器之控制方法,以克服習知技術的問題。因此,本發明LLC諧振轉換器包括具有並聯耦接的第一橋臂與第二橋臂的初級側電路,且第一橋臂包括串聯的第一開關與第二開關,第二橋臂包括串聯的第三開關與第四開關,控制方法包括下列步驟:提供第一控制訊號控制第一開關,以及提供第四控制訊號控制第四開關,以控制LLC諧振轉換器轉換輸入電壓為輸出電壓。根據輸出電壓調整第一控制訊號與第四控制訊號之切換頻率與相移量。在切換頻率增加至頻率閾值時,控制切換頻率固定於頻率閾值,且調整第一控制訊號與第四控制訊號的相移量。
本發明之主要目的及功效在於,藉由提供固定頻率加上相移控制的第一控制訊號與第四控制訊號控制第一橋臂與第二橋臂中的開關元件的控制方式,使LLC諧振轉換器可以在輕載或無載的狀況下,不需要調高切換頻率或減小第一控制訊號與第四控制訊號佔空比,仍然可以達到降低輸出電壓的漣波,且降低第一橋臂與第二橋臂所承受的電壓應力與電流應力之功效。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效,請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖,相信本發明之目的、特徵與特點,當可由此得一深入且具體之瞭解,然而所附圖式僅提供參考與說明用,並非用來對本發明加以限制者。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明,配合圖式說明如下:
請參閱圖1為本發明之LLC諧振轉換器第一實施例電路結構圖。LLC諧振轉換器10包括變壓器T、初級側電路12、次級側電路14及控制單元16,變壓器T耦接初級側電路12與次級側電路14。控制單元16通過控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4、Sr1、Sr2控制初級側電路12與次級側電路14,以將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vo並提供電力給負載20。如圖1所示,次級側電路14包括整流電路142與輸出電容Co。整流電路142可以為第一整流開關QR1與第二整流開關QR2,並搭配變壓器T次級側繞組為中心抽頭式的結構而構成半橋架構,輸出電容Co則耦接整流電路142及負載20。其中,第一整流開關QR1與第二整流開關QR2不限為同步整流開關,也可以是二極體。初級側電路12包括並聯耦接的第一橋臂122、第二橋臂124,以及諧振單元126。第一橋臂122包括串聯耦接的第一開關Q1與第二開關Q2,第二橋臂124包括串聯耦接的第三開關Q3與第四開關Q4。諧振單元126的一端耦接第一開關Q1與第二開關Q2的共接點,且諧振單元126的另一端通過變壓器T的初級側繞組耦接第三開關Q3與第四開關Q4的共接點。
控制單元16藉由偵測LLC諧振轉換器10的實際輸出電壓Vo來調整控制第一開關Q1的第一控制訊號Sc1、控制第二開關Q2的第二控制訊號Sc2、控制第三開關Q3的第三控制訊號Sc3,以及控制第四開關Q4的第四控制訊號Sc4。其中,第一控制訊號Sc1與第二控制訊號Sc2的波形大致上為互補,且第三控制訊號Sc3與第四控制訊號Sc4的波形大致上為互補。控制單元16也提供整流控制訊號Sr1、Sr2分別控制整流電路142的第一整流開關QR1與第二整流開關QR2,以使整流電路142可以進行同步整流。值得一提,LLC諧振轉換器中的諧振單元126不限為圖中之連接方式,其可利用LC產生兩個諧振頻率的結構皆應包含在本實施例之範疇當中。
請參閱圖2為本發明之LLC諧振轉換器第二實施例電路結構圖,復配合參閱圖1。圖2實施例之LLC諧振轉換器10’與圖1的LLC諧振轉換器10差異在於,LLC諧振轉換器10’的次級側電路14’的整流電路142’為全橋架構。包括第一整流開關QR1、第二整流開關QR2、第三整流開關QR3及第四整流開關QR4,且控制單元16提供整流控制訊號Sr1、Sr2、Sr3、Sr4分別控制整流開關QR1、QR2、QR3、QR4,以使整流電路142’可以進行同步整流。本實施例未提及之電路架構及控制方式皆與圖1相同,在此不再加以贅述。
請參閱圖3為本發明之控制單元之電路方塊圖,復配合參閱圖1~2。控制單元16包括比較單元162、電壓控制單元164、頻率調整單元166及相位調整單元168。比較單元162接收實際輸出電壓Vo的回授,以及作為輸出電壓Vo目標值的參考電壓Vref,電壓控制單元164耦接比較單元162與頻率調整單元166,相位調整單元168耦接頻率調整單元166。頻率調整單元166及相位調整單元168耦接驅動電路172以提供控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4控制初級側電路12開關Q1、Q2、Q3、Q4的導通或關斷。
比較單元162計算輸出電壓Vo與參考電壓Vref的誤差量產生誤差訊號Ser。電壓控制單元164根據誤差訊號Ser產生決定控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4切換頻率fsw的頻率命令Scm。其中,由於頻率命令Scm係根據輸出電壓Vo與參考電壓Vref之間的誤差量所產生,輸出電壓Vo又會隨著負載20的抽載而有所變化,因此頻率命令Scm即反應了負載的輕重。負載越重時,頻率命令Scm值會相對應的降低,負載越輕時,頻率命令Scm值會相對應的提高。
頻率調整單元166根據頻率命令Scm相應地提供頻率調整訊號Sfa調整控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的切換頻率fsw。在頻率調整單元166根據頻率命令Scm判斷其控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的切換頻率fsw將大於LLC諧振轉換器10所預先設定的頻率閾值fmax時,則頻率調整單元166將控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的切換頻率fsw設定為等於頻率閾值fmax的固定頻率。在頻率調整單元166將切換頻率fsw設定為固定頻率後,頻率調整單元166並提供相位調整訊號Sp至相位調整單元168以通知相位調整單元168提供相移訊號Sps開始調整第一控制訊號Sc1與第四控制訊號Sc4的相移量Ps,使兩者之波形相位差由臨限值Pp(例如但不限於,通常為0°)慢慢變大。由於第一控制訊號Sc1與第二控制訊號Sc2的波形大致上為互補,且第三控制訊號Sc3與第四控制訊號Sc4的波形大致上為互補,故此步驟等同於調整第二控制訊號Sc2與第三控制訊號Sc3之間的相移量Ps。
進一步而言,控制單元16更包括脈寬調變單元171與驅動電路172。脈寬調變單元171接收頻率調整訊號Sfa與相移訊號Sps並據此調製控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4。其中,頻率調整訊號Sfa與相移訊號Sps可以以三角波的形式輸出,再與參考電壓Vref比較後,對應的產出控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4。驅動電路172接收控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4,且根據控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4驅動第一橋臂122與第二橋臂124。值得一提,脈寬調變單元171可包括多種實施方式,圖3中電路示意僅為多種實施方式的其中一種,在此並不設限。此外,驅動電路172乃為順利利用弱電訊號驅動大功率開關的驅動裝置,當控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4無須驅動電路172而可順利驅動第一橋臂122與第二橋臂124時,則可不需要加裝驅動電路172。
復參閱圖3,控制單元16更包括驅動控制單元170,且控制單元16進一步偵測輸出電流Io(圖未示)。驅動控制單元170耦接驅動電路172並根據輸出電壓Vo與輸出電流Io的大小,決定該提供使能訊號Sa或禁能訊號Sb給驅動電路172,以進一步控制驅動電路172的使能或禁能,其判斷使能或禁能的方式將於後文有進一步說明。於本發明之一實施例中,在未有驅動電路172的狀況下,驅動控制單元170亦可通過簡易的邏輯電路(例如但不限於AND閘、OR閘)耦接脈寬調變單元171,以利用使能訊號Sa與禁能訊號Sb控制脈寬調變單元171的輸出與否。值得一提,於本發明之一實施例中,控制訊號Sc1、Sc2與Sc3、Sc4可以對調。即圖3中脈寬調變單元171上方比較器的輸出控制第三開關Q3及第四開關Q4,而下方比較器的輸出控制第一開關Q1及第二開關Q2。此外,於本發明之一實施例中,並不限定控制單元16內之元件必須依此架構實施,舉凡可實現相同功能(例如比較功能並不限定僅能使用比較器)的元件、電路或軟體程式(及利用寫入控制軟體程式而使控制器據此程式控制LLC諧振轉換器)皆應包含在本實施例之範疇當中。
請參閱圖4為本發明之LLC諧振轉換器之控制曲線圖,復配合參閱圖1~3。在圖4中,縱軸同時表示頻率f以及相移P的大小,越往上表示頻率f越大,相移P越小。橫軸表示輸出電壓Vo與參考電壓Vref的誤差量(即對應負載大小)。要說明的是,根據LLC諧振轉換器10的電路規格,會有預設定好的切換頻率曲線(以實線表示)。在相應的頻率命令Scm,控制單元16會根據預設定好的切換頻率曲線提供控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4相對應的切換頻率fsw。另外一條虛線所構成的曲線為相移量曲線。
在區域I中,LLC諧振轉換器10為負載20正常抽載時的工作情況。此時,控制單元16進入變頻控制模式,使第一控制訊號Sc1與第四控制訊號Sc4的相移量Ps為等於臨限值Pp之定值,並具有隨負載大小變化的切換頻率fsw。由於第二控制訊號Sc2與第一控制訊號Sc1為互補,且第三控制訊號Sc3與第四控制訊號Sc4為互補,故第二控制訊號Sc2與第三控制訊號Sc3之相移量Ps亦等於臨限值Pp,且具有隨負載大小變化的切換頻率fsw。負載20變重時切換頻率fsw會變小,負載20變輕時切換頻率fsw會變大。當切換頻率fsw因負載變輕而持續變大至頻率閾值fmax時,控制曲線進入區域II。
在區域II中,控制單元16控制第一控制訊號Sc1與第四控制訊號Sc4的切換頻率fsw為等於頻率閾值fmax的固定頻率,並開始變化兩者之間的相移量Ps而進入移相控制模式。此時,控制單元16進一步判斷輸出電流Io是否小於電流閾值,當輸出電流Io不小於電流閾值(例如但不限於6A)時,表示LLC諧振轉換器10處於輕載條件,控制單元16繼續操作在移相控制模式,使第一控制訊號Sc1與第四控制訊號Sc4的切換頻率保持固定,而相移量Ps隨輸出電流Io下降而變大。當相移量Ps持續變大至相移閾值Pt時,控制曲線進入區域III。
在區域III中,負載為無載或接近無載,控制單元16維持第一控制訊號Sc1與第四控制訊號Sc4的切換頻率fsw等於頻率閾值fmax。相位調整單元168也已將相移量Ps調整至上限的相移閾值Pt(例如但不限於,通常為165°至135°,可根據LLC諧振轉換器10的電路規格而自訂)而保持相移量Ps等於相移閾值Pt。此時,控制單元16持續監控輸出電流Io,當輸出電流Io小於電流閾值時,LLC諧振轉換器10進入突發控制模式,此模式下,控制單元16根據輸出電壓Vo的大小進一步控制驅動控制單元170的使能或禁能。值得一提,當該控制曲線仍在區域II,即相移量Ps尚未頂到相移閾值Pt時,若控制單元16偵測到輸出電流Io小於電流閾值,LLC諧振轉換器10則直接進入突發控制模式,此時之控制訊號Sc1、Sc4(或Sc2、Sc3)的相移量Ps會等於控制模式變化當下的相移量Ps(介於臨界值Pp與相移閾值Pt之間)。
請參閱圖5為本發明之LLC諧振轉換器在突發控制模式之波形示意圖,復配合參閱圖1~4。在圖5的突發控制模式中,控制單元16控制第一控制訊號Sc1與第四控制訊號Sc4之間的相移量Ps為定值,使得第一開關Q1與第四開關Q4的開關切換具有固定的相移量Ps。而且,控制單元16控制第一控制訊號Sc1與第四控制訊號Sc4的切換頻率fsw固定為頻率閾值fmax。其中,第二控制訊號Sc2與第一控制訊號Sc1之波形為互補,而第三控制訊號Sc3與第四控制訊號Sc4之波形為互補,故第二開關Q3與第三開關Q3的開關切換亦具有相同的固定相移量Ps及固定切換頻率fsw。控制單元16進一步偵測輸出電壓Vo的大小,當輸出電壓Vo頂到電壓上限值Uv時,驅動控制單元170送出禁能訊號Sb給驅動電路172,使其處於禁能模式而不送出控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4,此時第一開關Q1、第二開關Q2、第三開關Q3及第四開關Q4全部被關斷使得輸出電壓Vo下降。待輸出電壓Vo降到電壓下限值Lv時,驅動控制單元170送出使能訊號Sa給驅動電路172使其正常工作,開關Q1、Q2、Q3、Q4根據控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4控制導通或關閉,故輸出電壓Vo開始上升。通過此控制方式,控制單元16可控制輸出電壓Vo保持在電壓上限值Uv與電壓下限值Lv之間的預定範圍(例如但不限於,使輸出電壓Vo的漣波維持在±3%的變動範圍內)。
請參閱圖6為本發明之LLC諧振轉換器之控制方法流程圖,復配合參閱圖1~5。LLC諧振轉換器之控制方法首先包括,比較輸出電壓與參考電壓而產生頻率命令(S100)。控制單元16中的比較單元162比較輸出電壓Vo與參考電壓Vref,且根據比較結果提供誤差訊號Ser。電壓控制單元164再根據誤差訊號Ser而產生頻率命令Scm,頻率命令Scm即為控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的切換頻率fsw目標值。然後,判斷頻率命令是否大於頻率閾值(S120)。頻率調整單元166接收頻率命令Scm,且判斷頻率命令Scm是否大於頻率閾值。當步驟(S120)結果為”否”時,則控制單元控制LLC諧振轉換器進入變頻控制模式(220),並使能驅動電路(S360)。此時代表LLC諧振轉換器10工作於負載20正常抽載的情況,控制單元16控制第一控制訊號Sc1與第二控制訊號Sc2之間的相移量Ps維持臨限值Pp,且控制單元16控制第一控制訊號Sc1與第二控制訊號Sc2的切換頻率fsw為變化值。然後,驅動控制單元170提供使能訊號Sa給驅動電路172以使驅動電路正常工作,故第一開關Q1、第二開關Q2、第三開關Q3及第四開關Q4根據控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4導通或關閉。當步驟(S120)結果為”是”時,即切換頻率fsw大於頻率閾值時,切換頻率fsw設定為固定頻率,且進行相移控制(S140)。在切換頻率fsw大於頻率閾值fmax時,代表負載20目前處於輕載狀態,此時切換頻率fsw被限制在頻率閾值fmax。頻率調整單元166進一步提供相位調整訊號Sp至相位調整單元168以改變第一控制訊號Sc1與第四控制訊號Sc4的相移量Ps。
然後,判斷相移量是否小於相移閾值(S160)。當步驟(S160)的結果為”否”時,控制相移量維持在相移閾值(S180)。在相移量Ps不小於相移閾值Pt時,代表負載20處於更輕載,控制單元16控制第一控制訊號Sc1與第四控制訊號Sc4之間的相移量Ps維持在相移閾值Pt。然後進一步判斷輸出電流是否小於電流閾值(S200)。
當步驟(S200)結果為”否”時,則進入步驟(S360)使能驅動電路,驅動控制單元170提供使能訊號Sa給驅動電路172以使驅動電路正常工作,故第一開關Q1、第二開關Q2、第三開關Q3及第四開關Q4根據控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4導通或關閉。當步驟(S200)的結果為”是”時,即輸出電流Io小於電流閾值,代表負載20已處於無載或是接近無載,此時,控制單元16控制LLC諧振轉換器10進入突發控制模式BM。其中,在步驟(S160)結果為”是”時,控制單元16也會控制LLC諧振轉換器10以當下的工作頻率fsw及相移量Ps進到步驟(S200)。在突發控制模式BM中,控制單元16判斷輸出電壓值是否大於電壓上限值(S300)。電壓上限值Uv可根據LLC諧振轉換器10的負載20能接受的電壓上限來決定。在步驟(S300)的結果為”是”時,通過控制訊號禁能驅動電路(S320)。意即,藉由驅動控制單元170發送禁能訊號Sb以禁能驅動電路172,使開關Q1、Q2、Q3、Q4不受控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4控制而全部關斷。在步驟(S300)的結果為”否”時,則判斷輸出電壓值是否小於電壓下限值(S340)。電壓下限值Lv可根據LLC諧振轉換器10的負載20能接受的電壓下限來決定。因此,在步驟(S340)的結果為”是”時,通過控制訊號使能驅動電路(S360)。意即,藉由驅動控制單元170發送使能訊號Sa以使驅動電路172正常工作,使開關Q1、Q2、Q3、Q4根據控制訊號Sc1、Sc2、Sc3、Sc4導通或關閉。在步驟(S340)的結果為”否”時,則返回步驟(S200)。其中,步驟(S300)及步驟(S340)中的輸出電壓與電壓上/下限值的判斷可根據比較單元162計算輸出電壓Vo與參考電壓Vref的誤差量來輔助判斷。
以上所述,僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式,惟本發明之特徵並不侷限於此,並非用以限制本發明,本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準,凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例,皆應包括於本發明之範疇中,任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內,可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
10、10’:LLC諧振轉換器
122:第一橋臂
Q1:第一開關
Q2:第二開關
124:第二橋臂
Q3:第三開關
Q4:第四開關
Q1、Q2、Q3、Q4:開關
126:諧振單元
T:變壓器
12:初級側電路
14、14’:次級側電路
142、142’:整流電路
QR1:第一整流開關
QR2:第二整流開關
QR3:第三整流開關
QR4:第四整流開關
Co:輸出電容
16:控制單元
162:比較單元
164:電壓控制單元
166:頻率調整單元
168:相位調整單元
170:驅動控制單元
171:脈寬調變單元
172:驅動電路
20:負載
Vin:輸入電壓
Vo:輸出電壓
Uv:電壓上限值
Lv:電壓下限值
Vref:參考電壓
Io:輸出電流
Sc1、Sc2、Sc3、Sc4、Sr1、Sr2、Sr3、Sr4:控制訊號
Sc1:第一控制訊號
Sc2:第二控制訊號
Sc3:第三控制訊號
Sc4:第四控制訊號
Sr1、Sr2、Sr3、Sr4:整流控制訊號
Ser:誤差訊號
Scm:頻率命令
Sp:相位調整訊號
Sa:使能訊號
Sb:禁能訊號
f:頻率
fsw:切換頻率
fmax:頻率閾值
Ps:相移量
Pmax:最大相移量
Pt:相移閾值
Pp:臨限值
I、II、III:區域
BM:突發控制模式
(S100)~(S360):步驟
圖1為本發明之LLC諧振轉換器第一實施例電路結構圖;
圖2為本發明之LLC諧振轉換器第二實施例電路結構圖;
圖3為本發明之控制單元之電路方塊圖;
圖4為本發明之LLC諧振轉換器之控制曲線圖;
圖5為本發明之LLC諧振轉換器在突發控制模式之波形示意圖;及
圖6為本發明之LLC諧振轉換器之控制流程圖。
10:LLC諧振轉換器
122:第一橋臂
Q1:第一開關
Q2:第二開關
124:第二橋臂
Q3:第三開關
Q4:第四開關
126:諧振單元
T:變壓器
12:初級側電路
14:次級側電路
142:整流電路
QR1:第一整流開關
QR2:第二整流開關
Co:輸出電容
16:控制單元
20:負載
Vin:輸入電壓
Vo:輸出電壓
Io:輸出電流
Sc1:第一控制訊號
Sc2:第二控制訊號
Sc3:第三控制訊號
Sc4:第四控制訊號
Sr1、Sr2:整流控制訊號
Claims (18)
- 一種LLC諧振轉換器,轉換一輸入電壓為一輸出電壓,該LLC諧振轉換器包括: 一變壓器; 一初級側電路,耦接該變壓器的一初級側繞組,該初級側電路包含:一第一橋臂,接收該輸入電壓,且包括串聯的一第一開關與一第二開關;以及一第二橋臂,並聯該第一橋臂,且包括串聯的一第三開關與一第四開關;及 一控制單元,提供一第一控制訊號控制該第一開關,以及提供一第四控制訊號控制該第四開關; 其中,該控制單元根據該輸出電壓調整該第一控制訊號與該第四控制訊號之一切換頻率,在該切換頻率增加至一頻率閾值時,控制該切換頻率固定於該頻率閾值,且控制該第一控制訊號與該第四控制訊號具有變化的一相移量。
- 如申請專利範圍第1項所述之LLC諧振轉換器,其中當該切換頻率等於該頻率閾值時,該控制單元控制該相移量不超過一相移閾值
- 如申請專利範圍第2項所述之LLC諧振轉換器,其中該控制單元偵測該LLC諧振轉換器的一輸出電流小於一電流閾值時,該控制單元進入一突發控制模式。
- 如申請專利範圍第3項所述之LLC諧振轉換器,其中在該突發控制模式時,該控制單元控制該切換頻率為該頻率閾值,且控制該相移量為一定值。
- 如申請專利範圍第3項所述之LLC諧振轉換器,其中在該突發控制模式時,該控制單元於該輸出電壓大於一電壓上限值時禁能該第一控制訊號與該第四控制訊號,且該控制單元於該輸出電壓小於一電壓下限值時使能該第一控制訊號與該第四控制訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之LLC諧振轉換器,其中當該切換頻率小於該頻率閾值時,該控制單元固定該相移量為一臨限值,以及控制該第一控制訊號與該第四控制訊號具有變化的該切換頻率。
- 如申請專利範圍第1項所述之LLC諧振轉換器,其中該控制單元包括: 一比較單元,比較該輸出電壓與一參考電壓而提供一誤差訊號; 一電壓控制單元,根據該誤差訊號而產生一頻率命令; 一頻率調整單元,根據該頻率命令決定該切換頻率並提供一相位調整訊號; 一相位調整單元,根據該相位調整訊號調整該相移量;及 一脈寬調變單元,根據該頻率調整單元與該相位調整單元的輸出調整該第一控制訊號與該第四控制訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之LLC諧振轉換器,其中該控制單元更包括: 一驅動電路,根據該第一控制訊號驅動該第一開關,且根據該第四控制訊號驅動該第四開關。
- 如申請專利範圍第8項所述之LLC諧振轉換器,其中該控制單元更包括; 一驅動控制單元,提供一禁能訊號或一使能訊號給該驅動電路。
- 如申請專利範圍第1項所述之LLC諧振轉換器,其中該控制單元包括: 提供一第二控制訊號控制該第二開關,以及提供一第三控制訊號控制該第三開關;該第二控制訊號與該第一控制訊號為互補訊號,且該第三控制訊號與該第四控制訊號為互補訊號。
- 一種LLC諧振轉換器之控制方法,該LLC諧振轉換器包括具有並聯耦接的一第一橋臂與一第二橋臂的一初級側電路,且該第一橋臂包括串聯的一第一開關與一第二開關,該第二橋臂包括串聯的一第三開關與一第四開關,該控制方法包括下列步驟: 提供一第一控制訊號控制該第一開關,以及提供一第四控制訊號控制該第四開關,以控制該LLC諧振轉換器轉換一輸入電壓為一輸出電壓; 根據該輸出電壓調整該第一控制訊號與該第四控制訊號之一切換頻率與一相移量; 在該切換頻率增加至一頻率閾值時,控制該切換頻率固定於該頻率閾值且調整該第一控制訊號與該第四控制訊號的該相移量。
- 如申請專利範圍第11項所述之控制方法,其中該控制方法更包括下列步驟: 在該切換頻率固定於該頻率閾值時,控制該相移量由一臨限值開始增加且不超過一相移閾值。
- 如申請專利範圍第12項所述之控制方法,其中該控制方法更包括下列步驟: 偵測一輸出電流,當該輸出電流小於一電流閾值時,固定該相移量,以進入一突發控制模式。
- 如申請專利範圍第13項所述之控制方法,其中該控制方法更包括下列步驟: 在該突發控制模式下,當該輸出電壓大於一電壓上限值時,禁能該第一控制訊號與該第四控制訊號;及 在該突發控制模式下,當該輸出電壓小於一電壓下限值時,使能該第一控制訊號與該第四控制訊號。
- 如申請專利範圍第13項所述之控制方法,其中該控制方法更包括下列步驟: 當該輸出電流大於該電流閾值時,使能該第一控制訊號與該第四控制訊號。
- 如申請專利範圍第11項所述之控制方法,其中該控制方法更包括下列步驟: 其中當該切換頻率小於該頻率閾值時,控制該第一控制訊號與該第四控制訊號具有變化的該切換頻率,且固定該相移量為一臨限值。
- 如申請專利範圍第11項所述之控制方法,其中該控制方法更包括下列步驟: 比較該輸出電壓與一參考電壓而提供一誤差訊號; 根據該誤差訊號而產生一頻率命令; 根據該頻率命令提供一頻率調整訊號調整該切換頻率,且在該切換頻率為一固定頻率時,提供一相位調整訊號;及 根據該相位調整訊號提供一相移訊號調整該相移量。
- 如申請專利範圍第11項所述之控制方法,其中該控制方法更包括下列步驟: 提供與該第一控制訊號互補的一第二控制訊號控制該第二開關,以及提供與該第四控制訊號互補的一第三控制訊號控制該第三開關。
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