電源轉換器及磁偏調節(jié)方法

文檔序號：7482338閱讀：374來源：國知局

專利名稱：電源轉換器及磁偏調節(jié)方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種磁偏調節(jié)方法，并且更特別的是本發(fā)明關于一種用于電源轉換器的磁偏調節(jié)方法以及應用該方法的電源轉換器。
背景技術：
圖1顯示了一種己知的移相全橋直流-直流轉換器(phase-shifted foil-bridge DC-DC converter)的電路結構。該移相全橋直流-直流轉換器包含開關電路，其由四個晶體管開關Q1,Q2，Q3，Q4所組成；該移相全橋直流-直流轉換器還包含隔離變壓器(isolated transformer)Tl、整流器(D1， D2)，以及輸出濾波器(Lf， Co)。輸入直流電壓Vin通過開關電路(Ql, Q2， Q3, Q4)的開關切換而轉換成交流電壓，并且傳送至變壓器T1的次級側(secondaryside)。感應生成于變壓器Tl的次級側上的交流電壓通過整流器(Dl, D2)以及輸出濾波器(Lf，Co)而轉換成一個所想要的輸出直流電壓，其設定為提供給負載10。當該移相全橋直流-直流轉換器的晶體管開關Q2與Q4導通時，變壓器 Tl的初級側電流(primary current)的流動方向為順時針方向，因此變壓器Tl 會進行正向磁化(positive magnetization),并且晶體管Q2與Q4導通的期間定義為變壓器Tl的磁化程序(magnetization process)的正半周。當晶體管開關 Ql與Q3導通時，變壓器T1的初級側電流的流動方向為逆時針方向，因此變壓器Tl會進行反向磁化(negative magnetization),并且晶體管Ql與Q3導通的期間定義為變壓器T1的磁化程序的負半周。在變壓器T1的磁化過程中，由于開關電路(Q1， Q2， Q3， Q4)的開關特性，如上升時間(rising time)與下降時間(falling time)的差異、開關電路(Ql, Q2， Q3， Q4)的驅動電路的延遲差異 (delay difference),以及線路本身的不對稱性，使得變壓器Tl的正向磁化時間與反向磁化時間不一致，導致變壓器T1在磁化程序的正半周期間內或負半周期間內的伏秒積(volt-secondproduct)不平衡，從而引起變壓器T1的直流磁偏(DC flux bias)。該變壓器的直流磁偏的問題普遍存在于需要對變壓器進行雙向磁化(bi-directional magnetization)的直流-直流轉換器中，例如采用脈沖寬度調制控制(PWM control)的全橋直流-直流轉換器或推挽式直流-直流轉換器(push-pull DC-DC converter)。若是變壓器T1的直流磁偏沒有受到控制，則會導致變壓器T1產(chǎn)生飽和。為了抑制變壓器T1的磁偏電流(bias current),通常會在變壓器Tl的初級側 (primary side)設置一個直流阻隔電容(DC blocking capacitor)來阻斷磁偏電流。如圖2所示，直流阻隔電容Cb設置于變壓器Tl的初級側。當磁偏電流流經(jīng)直流阻隔電容Cb時，會在直流阻隔電容Cb兩端產(chǎn)生直流電壓。這個直流電壓會與輸入直流電壓Vin —起提供至變壓器Tl的初級側來進行變壓器 Tl的磁化程序，由此消除變壓器T1的磁偏電流。盡管如此，圖2的電路結構相較于圖1的電路結構需要一個額外的直流阻隔電容Cb。如此一來，將會造成電路元件所占據(jù)的空間增加以及電源轉換器的功率密度降低。此外，圖2所提出的消除變壓器的直流磁偏的技術并非采用主動式的方法來控制磁偏電流。另外一種消除變壓器的磁偏電流的方案是以控制變壓器的初級側電流在正半周期間內與負半周期間內的峰值電流的方法來完成磁偏調節(jié)。在此種解決方案中，正半周期間內與負半周期間內的變壓器的初級側峰值電流會被檢測并且控制該峰值電流的值等于反饋電壓環(huán)節(jié)(feedback voltage loop,未顯示于圖1中)的輸出量。應用這種解決方案可以確保在正半周期間內與負半周期間內的變壓器初級側電流的峰值為一致。由于變壓器的初級側電流由激磁電流與負載電流所組成，因此初級側電流的峰值的控制可確保在正半周期間內與負半周期間內的激磁電流為一致。此種解決方案雖然不會降低電源轉換器的功率密度，但是需要檢測目前開關周期內的初級側電流的峰值，因此對于電流檢測的即時性要求較為嚴格。因此便有需要提出一種新式的磁偏調節(jié)方法，以便有效的消除流經(jīng)變壓器的初級側繞組的直流磁偏電流，同時對即時性的要求也不高。發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種磁偏調節(jié)方法，其可根據(jù)預定開關周期之前開關周期所檢測到的變壓器的初級側電流來計算出該預定開關周期之前開關周期的磁偏電流，并且根據(jù)該預定開關周期之前開關周期的磁偏電流來計算出該預定開關周期的磁偏調節(jié)信號，由此通過脈沖寬度調制控制器來控制電源轉換器的內部開關電路的開關切換以消除電源轉換器的內部變壓器的直流磁偏。本發(fā)明的另一目的在于提供一種磁偏調節(jié)方法，其可根據(jù)預定開關周期之前開關周期所檢測到的變壓器的初級側電流來對反饋電壓節(jié)所輸出的反饋信號或是諧波補償信號進行補償，由此通過脈沖寬度調制控制器來控制電源轉換器的內部開關電路的開關切換以消除電源轉換器的內部變壓器的直流磁偏。本發(fā)明的另一目的在于提供一種電源轉換器，具有磁偏控制器，其可實施上述的磁偏調節(jié)方法來消除電源轉換器的內部變壓器的直流磁偏。根據(jù)本發(fā)明的第一較佳實施例，電源轉換器包含開關電路，用以根據(jù) 其開關操作將輸入直流電壓轉換成第一電壓；變壓器，具有初級側以及次級側，該初級側設定為接收該開關電路所輸出的第一電壓，并根據(jù)該開關電路的開關切換將該第一電壓傳送至該變壓器的次級側；以及磁偏控制器，連接至該開關電路，用以檢測該變壓器的初級側電流，并且根據(jù)檢測的結果得到占空比控制信號，并且根據(jù)該占空比控制信號產(chǎn)生用以控制該開關電路的開關切換的驅動信號，其中該磁偏控制器包含電流檢測器，用以檢測在預定開關周期之前的開關周期的該變壓器的初級側電流，直流磁偏處理器，連接至該電流檢測器，其根據(jù)該電流檢測器的輸出來得到占空比控制信號，用以消除該預定開關周期的該變壓器的磁偏電流，以及脈沖寬度調制控制器，連接至該直流磁偏處理器，用以根據(jù)該磁偏控制信號來產(chǎn)生用以控制該開關電路的開關切換的驅動信號。根據(jù)本發(fā)明的第一較佳實施例，該直流磁偏處理器包含直流磁偏計算環(huán) 節(jié)，連接至該電流檢測器，用以根據(jù)該電流檢測器的輸出信號計算出該預定開關周期之前的開關周期的磁偏電流，直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)，用以根據(jù)該直流磁偏計算環(huán)節(jié)所輸出的磁偏電流來計算出該預定開關周期之前的開關周期的磁偏調節(jié)信號，延遲環(huán)節(jié)，連接至該直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)，用以將該預定開關周期之前的開關周期的磁偏調節(jié)信號延遲至該預定開關周期，反饋電壓環(huán) 節(jié)，用以檢測該電源轉換器的輸出電壓變化并且根據(jù)檢測的結果產(chǎn)生反饋信號；以及加法/減法環(huán)節(jié)，用以將該延遲環(huán)節(jié)所輸出的延遲的磁偏調節(jié)信號以及該反饋電壓環(huán)節(jié)所輸出的反饋信號進行加法/減法運算而產(chǎn)生占空比控制信號。根據(jù)本發(fā)明的第二較佳實施例，該直流磁偏處理器包含延遲電路，連接至該電流檢測器，用以將該電流檢測器的輸出信號延遲至少一個開關周期，反饋電壓環(huán)節(jié)，用以檢測該電源轉換器的輸出電壓變化并且根據(jù)檢測的結果產(chǎn)生反饋信號，加法/減法環(huán)節(jié)，用以將該延遲環(huán)節(jié)的輸出信號以及諧波補償信號相加而產(chǎn)生合成信號。根據(jù)本發(fā)明的第二較佳實施例的另一種實施方式，該直流磁偏處理器包含延遲電路，連接至該電流檢測器，用以將該電流檢測器的輸出信號延遲至少一個開關周期，反饋電壓環(huán)節(jié)，用以檢測該電源轉換器的輸出電壓變化并且根據(jù)檢測的結果產(chǎn)生反饋信號，加法/減法環(huán)節(jié)，用以將該反饋信號以及該延遲電路的輸出信號相減而產(chǎn)生差動信號。本發(fā)明所提出的磁偏控制器用以實施磁偏調節(jié)方法。在本發(fā)明的第一較佳實施例中，該磁偏調節(jié)方法應用于電源轉換器中，該電源轉換器具有開關電路以及變壓器，其中該開關電路以預定的工作周期進行開關切換并且該變壓器根據(jù)該開關電路的開關切換來進行雙向磁化，該方法包含下列步驟檢測在某一預定開關周期nTs之前開關周期(n-a)Ts 、 (n-b)Ts該變壓器的初級側電流，其中n為正整數(shù)，Ts為開關周期，a、 b為正整數(shù)且n大于b， b大于或等于a;根據(jù)所檢測到的電流信號計算出該預定開關周期之前開關周期 (n-b)Ts的磁偏電流；根據(jù)該預定開關周期之前開關周期(n-b)Ts的磁偏電流計算出該預定開關周期nTs的磁偏調節(jié)信號；將該磁偏調節(jié)信號與電壓反饋信號進行運算而得到占空比控制信號；以及根據(jù)該占空比控制信號，由脈沖寬度調制控制器發(fā)出驅動信號來控制該開關電路的開關切換，由此調節(jié)該開關電路的工作比以消除該變壓器的直流磁偏。在本發(fā)明的第二較佳實施例的第一實施方式中，該磁偏調節(jié)方法應用于電源轉換器中，該電源轉換器具有開關電路以及變壓器，其中該開關電路以預定的工作周期進行開關切換并且該變壓器根據(jù)該開關電路的開關切換來進行雙向磁化，該方法包含下列步驟檢測該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts流經(jīng)該變壓器的初級側電流；將所檢測到的電流信號延遲至少一個開關周期；將該延遲的檢測電流信號與諧波補償信號加總而得到合成信號；以及將電壓反饋信號與該合成信號進行比較而得到驅動信號來控制該開關電路的開關切換，由此調節(jié)該開關電路的工作比以消除該變壓器的直流磁偏。在本發(fā)明的第二較佳實施例的第二實施方式中，該磁偏調節(jié)方法應用于電源轉換器中，該電源轉換器具有開關電路以及變壓器，其中該開關電路以預定的工作周期進行開關切換并且該變壓器根據(jù)該開關電路的開關切換來進行雙向磁化，該方法包含下列步驟檢測該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts流經(jīng)該變壓器的初級側電流；將所檢測到的電流信號延遲至少一個開關周期；將電壓反饋信號與該延遲的檢測電流信號相減而得到差動信號；以及將該差動信號與諧波補償信號進行比較而得到驅動信號來控制該開關電路的開關切換，由此調節(jié)該開關電路的工作比以消除該變壓器的直流磁偏。本發(fā)明的優(yōu)點與特征，得通過下面實施例配合下列附圖詳細說明，獲得更深入的了解。

圖1顯示已知的移相全橋直流-直流轉換器的電路結構；圖2顯示具有用來消除直流磁偏的直流阻隔電容的移相全橋直流-直流轉換器的電路結構；圖3為本發(fā)明的磁偏控制器的一般性系統(tǒng)方塊圖；圖4顯示結合圖3的磁偏控制器的全橋直流-直流轉換器的電路結構；圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的第一較佳實施例，直流磁偏處理器的電路結構；圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的磁偏控制器第一較佳實施例，將磁偏控制器以數(shù)字信號處理的方式來完成并且將磁偏控制器應用于移相全橋式直流-直流轉換器的電路示意圖；圖7(A)為說明圖5的直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)計算出磁偏調節(jié)信號的程序步驟的流程圖；圖7(B)為說明圖5的直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)計算出磁偏調節(jié)信號的一種簡化的程序步驟的流程圖；圖7(C)為說明圖5的直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)計算出磁偏調節(jié)信號的一種簡化的程序步驟的流程圖；圖8(A)顯示根據(jù)本發(fā)明的第二較佳實施例，電流檢測器與直流磁偏處理器的電路示意圖；圖8(B)顯示圖8(A)的延遲電路的電路結構；圖8(C)顯示圖8(A)中各個檢測節(jié)點上所量測到的電流與電壓波形圖；圖8(D)顯示根據(jù)本發(fā)明的第二較佳實施例，電流檢測器與直流磁偏處理器的另外一種電路拓樸的示意圖；圖9顯示本發(fā)明的磁偏控制器應用于推挽式直流-直流轉換器的電路示意圖；以及圖10顯示本發(fā)明的磁偏控制器應用于電流型全橋直流-直流轉換器的電路示意圖。其中，附圖標記說明如下-Tl隔離變壓器Ql， Q2， Q3， Q4， Q5晶體管開關(Q1，Q2， Q3，Q4)開關電路(Q91，Q92)開關電路(Q101， Q102， Q103， Q104)開關電路D1，D2整流器Lf,Co輸出濾波器10負載Cb直流阻隔電容 30磁偏控制器 301電流檢測器 302直流磁偏處理器 303脈沖寬度調制控制器 501直流磁偏計算環(huán)節(jié) 502直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié) 503延遲環(huán)節(jié) 504反饋電壓環(huán)節(jié)505， 506加法/減法環(huán)節(jié)601模擬-數(shù)字轉換器801延遲電路802脈沖寬度調制比較器803取樣電流804延遲電流805諧波補償信號806合成信號807輸出信號808占空比控制信號809比較差動信號811高頻載波信號812高頻比較器813高頻脈沖信號814邏輯門電路815高頻脈沖信號816電感-電容濾波器91推挽式直流-直流轉換器101電流型全橋直流-直流轉換器800加法/減法環(huán)節(jié)701~709直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)計算出磁偏調節(jié)信號的程序步驟 711 715直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)計算出磁偏調節(jié)信號的簡化程序步驟 721 725直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)計算出磁偏調節(jié)信號的簡化程序步驟具體實施方式
體現(xiàn)本發(fā)明的特征與優(yōu)點的較佳實施例將在后面的說明中詳細敘述。須注意的是相同的元件標號指向相同的元件。應理解的是本發(fā)明能夠在不同的形式上具有各種的變化，其都不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及附圖在本質上當作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。請參見圖1與圖3，其中本發(fā)明的磁偏控制器的一般性系統(tǒng)方塊圖顯示于圖3。圖3所示的磁偏控制器(flux bias controller) 30設定用來調節(jié)如圖1 所示的移相全橋直流-直流轉換器的內部變壓器Tl的直流磁偏，并且與圖1 所示的開關電路(Q1， Q2， Q3， Q4)相連接。如圖3所示，本發(fā)明的磁偏控制器 30包含電流檢測器(current detector)301 ，其設定為分別檢測第(n-a)個開關周期(n-a)Ts中的正半周期間內變壓器Tl的初級側電流I+(n-a)與第(n-b)個開關周期(n-b)Ts中的負半周期間內變壓器Tl的初級側電流I.(n-b)，其中電流 I+(n-a)與I.(n-b)皆大于零，并且n， a, b為正整數(shù)且n大于a, b， b大于a， Ts 為開關電路(Q1， Q2， Q3， Q4)的開關周期。本發(fā)明的磁偏控制器30還包含直流磁偏處理器(DC bias processor)302，其設定為對電流檢測器301所輸出的取樣電流信號(sampled current signal)進行分析與處理來產(chǎn)生所需要的占空比 (duty ratio)控制信號，以及脈沖寬度調制控制器(PWM controller)303，其設定為根據(jù)直流磁偏處理器302所輸出的占空比控制信號來調節(jié)第n個開關周期中開關電路(Q1，Q2，Q3，Q4)的占空比，以便控制變壓器Tl的直流磁偏。
圖4顯示結合圖3的磁偏控制器30的全橋直流-直流轉換器的電路結構。在圖4中，晶體管開關Ql與Q4組成超前橋臂(leading leg)，而晶體管開關 Q2與Q3組成滯后橋臂(laggingleg)。此外，變壓器Tl的初級側電流由負載電流(load current)以及激磁電流(magnetizing current)所組成。因此當直流磁偏的現(xiàn)象發(fā)生時，磁偏控制器30可檢測變壓器T1的初級側電流來進行磁偏調節(jié)。如圖4所示，該變壓器T1的初級側電流的檢測在本實施例中可設定為檢測母線電流(bus current)、流經(jīng)超前橋臂的超前橋臂電流(leading leg cmrent)、流經(jīng)滯后橋臂的滯后橋臂電流(lagging leg cmrent)或是流經(jīng)變壓器 Tl的初級側繞組(primary winding)的電流來取得用來進行磁偏調節(jié)的輸入信息。
在本發(fā)明的第一較佳實施例中，直流磁偏處理器302的實施，可以用來實現(xiàn)以計算磁偏電流(biascurrent)來求出磁偏調節(jié)信號的磁偏調節(jié)方法。圖5 顯示在本發(fā)明的第一較佳實施例中，直流磁偏處理器302的計算框圖。請參見圖1、圖3與圖5，直流磁偏處理器302包含直流磁偏計算環(huán)節(jié)(DC bias calculation loop)501 ，其設定為根據(jù)電流檢測器301所輸出的取樣初級側電流 I+(n-a)， I.(n-b)來計算變壓器Tl在第(n-b)個開關周期(n-b)Ts內的磁偏電流為 Ie(n-b)=fII+(n-a)—I-(n-b)]，其中f為定義(n-a)Ts中的正半周期間內的取樣初級側電流I+(n-a)與(n-b)Ts中的負半周期間內的取樣初級側電流I.(n-b)以及第(n-b)個開關周期內的磁偏電流I"n-b)之間的關系的函數(shù)。考慮到在不同的開關周期中變壓器Tl的初級側電流的變化，在本實施例中(a-b)的絕對值不能夠超過一個預定值，例如IO。當然Ie(n-b)也可以定義為Ie(n-b"ftL(n-a)— I+(n-b)]，即根據(jù)(n-a)Ts中的負半周期間內的取樣初級側電流I.(n-a)與(n-b)Ts 中的正半周期間內的取樣初級側電流I+(n-b)來得到Ie(n-b)。直流磁偏處理器 302還包含直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)(DC bias regulation loop)502，其設定為根據(jù)直流磁偏計算環(huán)節(jié)501所輸出的磁偏電流Ie(n-b)來計算出磁偏調節(jié)信號(bias regulation signal)，其中第(n-b)個開關周期中的正半周期間內的磁偏調節(jié)信號為ADl(n-b)=f '(Un-b))，而第(n-b)個開關周期中的負半周期間內的磁偏調節(jié) 信號為AD2(n-b^f'(Ie(n-b))，其中f '為定義第(n-b)個開關周期中的磁偏電流與正半周期間內的磁偏調節(jié)信號的關系的函數(shù)，而f'為定義第(n-b)個開關周期中的磁偏電流與負半周期間內的磁偏調節(jié)信號的關系的函數(shù)。直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)502所輸出的磁偏調節(jié)信號會輸入至延遲環(huán)節(jié)(delay loop)503，以便分別將第(n-b)個開關周期中的正半周期間內與負半周期間內的磁偏調節(jié)信號延遲至第n個開關周期。因此可得到ADl(n)=ADl(n-b)以及 △D2(n)=AD2(n-b)，其中ADl(n)為第n個開關周期中的正半周期間內的磁偏調節(jié)信號，而AD2(n)為第n個開關周期中的負半周期間內的磁偏調節(jié)信號。此外，直流磁偏處理器302還包含反饋電壓環(huán)節(jié)(feedback voltage loop)504，其設定為檢測直流-直流轉換器的輸出電壓變化來計算出第n個開關周期中的正、負半周期間內的反饋信號。在此，設定反饋電壓環(huán)節(jié)504所計算出的第n個開關周期中的正、負半周期間內的反饋信號分別為D+(n)與D.(11)。因此，第n個開關周期中的正、負半周期間內的占空比控制信號DV(n)與D'.(n) 為反饋信號與磁偏調節(jié)信號的總和，意即D'+(n)= D+(n)+AD,(n)， D'.(n)= D.(n)+AD2(n)。在圖5中，直流磁偏處理器302還包含加法/減法環(huán)節(jié)505,506，其用來將反饋信號D+(n)與D《n)及磁偏調節(jié)信號ADl(n)與AD2(n)進行加法或減法運算來求得占空比控制信號DV(n)與D'.(n)。由此，脈沖寬度調制控制器303可通過第n個開關周期內的正半周期間內與負半周期間內的占空比控制信號D'+(n)與D'.(n)來產(chǎn)生控制開關電路(Ql, Q2, Q3， Q4)的驅動脈沖信號。圖6顯示在本發(fā)明的第一較佳實施例中，將磁偏控制器30以數(shù)字信號處理的方式來完成并且將磁偏控制器30應用于移相全橋式直流-直流轉換器的電路示意圖。如圖6所示，磁偏控制器30包含電流檢測器301，其設定為分別檢測同一個開關周期，即第(n-b)個開關周期中的正、負半周期間內的母線電流峰值Ipk+(n-b)， Ipk.(n-b)。電流檢測器301所取樣出來的母線電流峰值為以模擬方式呈現(xiàn)的信息，其通過模擬-數(shù)字轉換器(ADC)601轉換成數(shù)字格式。模擬-數(shù)字轉換器601的輸出通過直流磁偏計算環(huán)節(jié)501來計算得到第(n-b) 個開關周期內的磁偏電流為Ie(n-b)4pk+(n-b)-Ipk.(n-b)。接下來，直流磁偏調節(jié) 環(huán)節(jié)502會根據(jù)第(n-b)個開關周期內的磁偏電流Ie(n-b)來計算第(n-b)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號ADl(n-b)， AD2(n-b)。接下來，延遲環(huán)節(jié)503會將該磁偏調節(jié)信號延遲至第n個開關周期ADl(n), AD2(n)，從而用以補償反饋電壓環(huán)節(jié)504所輸出的反饋信號，其中ADl(n)、 AD2(n)分別為第n個開關周期中的正、負半周期間內的磁偏調節(jié)信號。為了避免在進行磁偏控制程序時給移相全橋式直流-直流轉換器的輸出電壓帶來額外的紋波，在此需設定第n 個開關周期中的正、負半周期間內的磁偏調節(jié)信號的絕對值為相等，即 △Dl(n)=-AD2(n)=AD(n)。因此，通過加法/減法環(huán)節(jié)505,506的運算，第n個開關周期中的正半周期間內的占空比控制信號為D'+(n" D+(n)-AD(n)，而第 m個開關周期中的負半周期間內的占空比控制信號為D'.(n)= D.(n)+AD(n)。此外，若是不考慮磁偏控制對于附加在移相全橋式直流-直流轉換器的輸出電壓上的電壓紋波的影響，則僅需要在正半周期間內或負半周期間內對占空比控制信號D+(n)與D-(n灘行補償。也就是說，可設定第n個開關周期中的正半周期間內的占空比控制信號為D'+(n)= D+(n)-AD(n)而負半周期間內的占空比控制信號為D'.(n)= D.(n)，或者設定第n個開關周期中的正半周期間內的占空比控制信號為D'+(n)= D+(n)而負半周期間內的占空比控制信號為D'.(n)= D.(n)+AD(n)。
關于圖5所示的直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)502根據(jù)直流磁偏計算環(huán)節(jié)501所輸出的第(n-b)個開關周期內的磁偏電流Un-b)來計算出磁偏調節(jié)信號的程序將說明如下。圖7(A)為說明直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)502計算出磁偏調節(jié)信號的程序步驟的流程圖。開始時，直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)502會判斷第(n-b)個開關周期內的磁偏電流Ie(n-b)是否落在一定的誤差區(qū)間內，例如-0.1A至0.1A，如步驟 701所示。若Ie(n-b)落在-0.1A至0.1A的誤差區(qū)間內，程序進行步驟702以將第(n-b)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號維持與第(n-b-l)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號一致，即AD(n-b)-AD(n-b-l)。若Ie(n-b)并非落在-0.1A至0.1A的誤差區(qū)間內，程序進行步驟703以判斷第Ie(n-b)是否大于O.IA。若Ie(n-b)大于O.IA，程序進行步驟704以判斷Ie(n-b)是否大于或等于第(n-b-l)個開關周期內的磁偏電流Ie(n-b-l)。若第Ie(n-b)大于或等于Ie(n-b-l)，其代表目前的磁偏調節(jié)信號尚不足以補償變壓器Tl的初級側繞組在正半周期間與負半周期間之間的磁通量差異(flux difference),則執(zhí)行步驟705以將第(n-b)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)設定為第(n-b-l)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號AD(n-b-l)加上一定的調節(jié)量，例如一個最小有效位(LSB)，即 AD(n-b)=AD(n-b-l)+lLSB。若Un-b)小于Ie(n-b-l)，其代表目前的磁偏調節(jié) 信號能夠對變壓器Tl的初級側繞組在正半周期間與負半周期間之間的磁通量差異提供補償，則執(zhí)行步驟706以將第(n-b)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號維持與第(n-b-l)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號一致，即AD(n-b"AD(n-b-l)。若Ie(n-b)小于-0.1A,程序進行步驟707以判斷第Ie(n-b)是否小于或等于 Ie(n-b-l)。若第Ie(n-b)小于或等于Ie(n-b-l)，則執(zhí)行步驟708以將第(n-b)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)設定為第(n-b-l)個開關周期內的磁偏調節(jié) 信號AD(n-b-l)減去一定的調節(jié)量，例如一個最小有效位，即 AD(n-b"AD(n-b-l)-lLSB。若Ie(n-b)大于Ie(n-b-l)，則執(zhí)行步驟709以將第(n-b) 個開關周期內的磁偏調節(jié)信號維持與第(n-b-l)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號一致，即AD(n-b)=AD(n-b-l)。因此，直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)502可根據(jù)磁偏電流的大小與變化趨勢來計算磁偏調節(jié)信號，使得磁偏電流迅速收斂于直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)502所設定的誤差區(qū)間內，以避免磁偏電流的過度調節(jié)。
圖7(B)為說明直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)502計算出磁偏調節(jié)信號的另一種程序步驟的流程圖。圖7(B)的程序是由圖7(A)的程序在不將磁偏電流的過度調節(jié) 的情況列入考慮的情形下進行簡化而來。圖7(B)的程序步驟說明如下。開始時，直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)502會判斷第(n-b)個開關周期中的磁偏電流Ie(n-b)是否落在一定的誤差區(qū)間內，例如-0.1A至0.1A，如步驟711所示。若第(n-b) 個開關周期內的磁偏電流Ie(n-b)落在-0.1A至0.1A的誤差區(qū)間內，程序進行步驟712以將第(n-b)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號維持與第(n-b-l)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號一致，即AD(n-b)=AD(n-b-l)。若Ie(n-b)并非落在-0.1A至0.1A的誤差區(qū)間內，程序進行步驟713以判斷是否Ie(n-b)大于O.IA。若 I"n-l)大于0.1A,則執(zhí)行步驟714以將第(n-b)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號 AD(n-b)設定為第(n-b-l)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號AD(n-b-l)加上一定的調節(jié)量，例如一個最小有效位(LSB)，即AD(n-b)=AD(n-b-l)+lLSB。若Ie(n-b) 并非大于O.IA，則執(zhí)行步驟715以將第(n-b)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號 AD(n-b)設定為第(n-b-l)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號AD(n-b-l)減去一定的調節(jié)量，例如一個最小有效位(LSB)，即AD(n-b)-AD(n-b-l)-lLSB。
當變壓器Tl在正半周期間內的磁化時間與負半周期間內的磁化時間差異為小于一個最小有效位(LSB)時，磁偏調節(jié)信號可直接設定為一個最小有效位。在這種情形下，圖7(A)的流程可進一步簡化成如圖7(C)所示的流程。圖7(C)的程序步驟說明如下。1開始時，直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)502會判斷第(n-b) 個開關周期內的磁偏電流Ie(n-b)是否落在-0.1A至0.1A的誤差區(qū)間內，如步驟721所示。若Ie(n-b)落在-0.1A至0.1 A的誤差區(qū)間內，程序進行步驟722 以將第(n-b)個開關周期中的磁偏調節(jié)信號設定為零。若Ie(n-b)并非落在-0.1A 至0.1A的誤差區(qū)間內，程序進行步驟723以判斷Ie(n-b)是否大于0.1A。若 Ie(n-b沐于O.IA，程序進行步驟724以將第(n-b)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)設定為一個最小有效位。若第Ie(n-b)并非大于O.IA，程序進行步驟725以將第(n-b)個開關周期內的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)設定為一個負值的最小有效位。
在本發(fā)明的第二較佳實施例中，直流磁偏處理器302的實施，可以用來實現(xiàn)以電流補償(current compensation)來進行磁偏調節(jié)方法。圖8(A)顯示根據(jù)本發(fā)明的第二較佳實施例，電流檢測器與直流磁偏處理器的電路示意圖。請參見圖1、圖3與圖8(A)，電流檢測器301設定為用來檢測直流-直流變壓器的初級側電流。在本實施例中，直流磁偏處理器302包含延遲電路(delay circuit)801，連接至該電流檢測器301且設定為將電流檢測器301所輸出的正半周期間內與負半周期間內的取樣母線電流803的波形延遲一個或多個開關周期而得到一個延遲的電流804。延遲電路801所輸出的延遲的電流804 會與諧波補償信號805通過加法/減法環(huán)節(jié)800相加而得到合成信號806，該合成信號806會輸入至脈沖寬度調制比較器802的負輸入端。反饋電壓環(huán)節(jié) 504的輸出信號807會傳送至脈沖寬度調制比較器802的正輸入端。脈沖寬度調制比較器802設定為比較反饋電壓環(huán)節(jié)504的輸出信號807與合成信號 806，并且根據(jù)比較的結果輸出最終控制信號808來產(chǎn)生控制開關電路(Ql, Q2， Q3，Q4)的驅動脈沖信號。請參見圖8(B)，其顯示圖8(A)的延遲電路801的電路結構。如圖8(B) 所示，延遲電路801包含高頻比較器(high-frequencycomparator)812，其將電流檢測器301所輸出的取樣電流803以及高頻載波信號(high-frequency carrier signal)811進行比較來完成對取樣電流803的斬波操作，而得到高頻脈沖信號813。高頻脈沖信號813經(jīng)過邏輯門電路(logic gate circuit)814處理而延遲一定的開關周期，例如一個開關周期Ts,由此產(chǎn)生延遲的高頻脈沖信號815。該延遲的高頻脈沖信號815通過一個電感-電容濾波器816進行濾波處理而產(chǎn) 生一個延遲的取樣電流波形804。請參見圖8(C)，其顯示圖8(A)中各個檢測節(jié)點上所量測到的電流與電壓波形圖。如圖8所示，ip為變壓器Tl的初級側電流；803的波形其代表電流檢測器301所檢測到的取樣電流；804的波形代表取樣電流803經(jīng)過一個開關周期Ts延遲后的延遲取樣電流；805的波形代表諧波補償信號；806 的波形代表延遲取樣電流804與諧波補償信號805相加而成的合成信號； 807的波形代表反饋電壓環(huán)節(jié)的輸出信號807的電壓；808的波形代表最終控制信號808的波形。請參見圖1、圖3與圖8(D)，其中圖8(D)顯示根據(jù)本發(fā)明的第二較佳實施例，電流檢測器與直流磁偏處理器的另外一種電路拓樸的示意圖。將圖8(D) 與圖8(A)相比較，可了解到圖8(D)將延遲取樣電流804設定為用來補償反饋電壓環(huán)節(jié)504的輸出信號807以進行磁偏控制。如圖8(D)所示，反饋電壓環(huán) 節(jié)504的輸出信號807通過加法/減法環(huán)節(jié)800減去延遲取樣電流804而得到一個差動信號809，并且差動信號809輸入至脈沖寬度調制比較器802的正輸入端而諧波補償信號805輸入至脈沖寬度調制比較器802的負輸入端。經(jīng) 過脈沖寬度調制比較器802的比較后輸出最終控制信號808來產(chǎn)生控制開關電路(Q1， Q2， Q3, Q4)的驅動脈沖信號。圖9顯示本發(fā)明的磁偏控制器應用于推挽式直流-直流轉換器的電路示意圖。如圖9所示，推挽式直流-直流轉換器91包含開關電路(Q91， Q92)、變壓器T1、整流器(Dl,D2)以及輸出濾波器(Lf,Co)。磁偏控制器30與推挽式直流-直流轉換器91內部的開關電路(Q91, Q92)相連接，并且設定為用來調節(jié)推挽式直流-直流轉換器91的內部變壓器T1的直流磁偏。磁偏控制器 30包含電流檢測器301、直流磁偏處理器302以及脈沖寬度調制控制器303，其電路結構與操作原理己經(jīng)詳細說明如上，在此不予以贅述。圖10顯示本發(fā)明的磁偏控制器應用于電流型全橋直流-直流轉換器 (current-driven fiill-bridge DC-DC converter)的電路示意圖。如圖10所示，磁偏控制器30與電流型全橋直流-直流轉換器101內部的開關電路(Q101,Q102， Q103， Q104)相連接，并且設定為用來調節(jié)電流型全橋直流-直流轉換器101 的內部變壓器T1的直流磁偏。磁偏控制器30包含電流檢測器301、直流磁偏處理器302以及脈沖寬度調制控制器303，其電路結構與操作原理已經(jīng)詳細說明如上，在此不予以贅述。綜合以上所述，本發(fā)明提出一種磁偏控制器，適用于具有內部變壓器并且需要對其內部變壓器進行雙向磁化的電源轉換器。本發(fā)明的磁偏控制器包含電流檢測器，用來檢測某個開關周期電源轉換器的初級側電流，而輸出取樣初級側電流，以及直流磁偏處理器，用來根據(jù)電流檢測器所輸出的取樣電流來計算用來控制往后的開關周期的直流磁偏的占空比控制信號。此外，本發(fā)明的磁偏控制器還包含脈沖寬度調制控制器，用來根據(jù)直流磁偏處理器所輸出的占空比控制信號來控制電源轉換器的內部開關電路的工作比。因此，本發(fā)明的磁偏控制器可根據(jù)某個開關周期電源轉換器的初級側電流來計算往后的開關電路的工作比以控制變壓器的直流磁偏，從而減小在控制變壓器的直流磁偏作業(yè)上的即時性。本發(fā)明可由本領域技術人員做出修改和變化，但是都不脫離所附權利要求所欲保護的范圍。
權利要求
1. 一種電源轉換器，其包含開關電路，用以根據(jù)其開關操作將輸入電壓轉換成第一電壓；變壓器，具有初級側以及次級側，該初級側其設定為接收該開關電路所輸出的第一電壓，并根據(jù)該開關電路的開關切換將該第一電壓傳送至該變壓器的次級側；以及磁偏控制器，連接至該開關電路，用以檢測該變壓器的初級側電流，并且根據(jù)檢測的結果得到占空比控制信號，并且根據(jù)該占空比控制信號產(chǎn)生用以控制該開關電路的開關切換的驅動信號，其中該磁偏控制器包含電流檢測器，用以檢測在某預定開關周期之前開關周期該變壓器的初級側電流；直流磁偏處理器，連接至該電流檢測器，其根據(jù)該電流檢測器的輸出來得到占空比控制信號，用以消除該預定開關周期該變壓器的磁偏電流；以及脈沖寬度調制控制器，連接至該直流磁偏處理器，用以根據(jù)該占空比控制信號來產(chǎn)生用以控制該開關電路的開關切換的驅動信號。
2. 如權利要求l所述的電源轉換器，其中該直流磁偏處理器包含直流磁偏計算環(huán)節(jié)，連接至該電流檢測器，用以根據(jù)該電流檢測器的輸出信號計算出該預定開關周期之前開關周期的磁偏電流；直流磁偏調節(jié)環(huán)節(jié)，用以根據(jù)該直流磁偏計算環(huán)節(jié)所輸出的磁偏電流來計算出該預定開關周期之前開關周期內的磁偏調節(jié)信號；延遲環(huán)節(jié)，用以將該預定開關周期之前開關周期的磁偏調節(jié)信號延遲至該預定開關周期；反饋電壓環(huán)節(jié)，用以檢測該電源轉換器的輸出電壓變化并且根據(jù)檢測的結果產(chǎn)生反饋信號；以及加法/減法環(huán)節(jié)，用以將該延遲環(huán)節(jié)所輸出的延遲的磁偏調節(jié)信號以及該反饋電壓環(huán)節(jié)所輸出的反饋信號進行加法/減法運算而產(chǎn)生占空比控制信號。
3. 如權利要求2所述的電源轉換器，其中該磁偏控制器還包含模擬-數(shù) 字轉換器，連接于該電流檢測器與該直流磁偏計算環(huán)節(jié)之間，其設定為將該電流檢測器的輸出信號轉換為數(shù)字格式。
4. 如權利要求1所述的電源轉換器，其中該電源轉換器為直流-直流轉換器。
5. 如權利要求4所述的電源轉換器，其中該電流檢測器設定為檢測該電源轉換器的超前橋臂電流或滯后橋臂電流。
6. 如權利要求4所述的電源轉換器，其中該直流-直流轉換器為全橋直流-直流轉換器或電流型全橋直流-直流轉換器。
7. 如權利要求l所述的電源轉換器，其中該直流磁偏處理器包含延遲電路，連接至該電流檢測器，用以將該電流檢測器的輸出信號延遲至少一個開關周期；反饋電壓環(huán)節(jié)，用以檢測該電源轉換器的輸出電壓變化并且根據(jù)檢測的結果產(chǎn)生反饋信號；以及加法/減法環(huán)節(jié)，用以將該延遲環(huán)節(jié)的輸出信號以及諧波補償信號相加而產(chǎn)生合成信號。
8. 如權利要求7所述的電源轉換器，其中該延遲電路包含高頻比較器，連接至該電流檢測器，其具有正輸入端，用以接收該電流檢測器的輸出信號，以及負輸入端，用以接收高頻載波信號，該高頻比較器設定為比較該電流檢測器的輸出信號以及該高頻載波信號，并且根據(jù)比較的結果產(chǎn)生高頻脈沖信號；邏輯門電路，連接至該高頻比較器，用以將該高頻脈沖信號延遲至少一個開關周期；以及濾波器，連接至該邏輯門電路，用以對該邏輯門電路所輸出的延遲的高頻脈沖信號進行濾波處理而產(chǎn)生一個延遲的檢測電流信號。
9. 如權利要求l所述的電源轉換器，其中該直流磁偏處理器包含延遲電路，連接至該電流檢測器，用以將該電流檢測器的輸出信號延遲至少一個開關周期；反饋電壓環(huán)節(jié)，用以檢測該電源轉換器的輸出電壓變化并且根據(jù)檢測的結果產(chǎn)生反饋信號；以及加法/減法環(huán)節(jié)，用以將該反饋信號以及該延遲電路的輸出信號相減而產(chǎn) 生差動信號。
10. 如權利要求9所述的電源轉換器，其中該延遲電路包含高頻比較器，連接至該電流檢測器，其具有正輸入端，用以接收該電流檢測器的輸出信號，以及負輸入端，用以接收高頻載波信號，該高頻比較器設定為比較該電流檢測器的輸出信號以及該高頻載波信號，并且根據(jù)比較的結果產(chǎn)生高頻脈沖信號；邏輯門電路，連接至該高頻比較器，用以將該高頻脈沖信號延遲至少一個開關周期；以及濾波器，連接至該邏輯門電路，用以對該邏輯門電路所輸出的延遲的高頻脈沖信號進行濾波處理而產(chǎn)生一個延遲的檢測電流信號。
11. 一種磁偏調節(jié)方法，應用于電源轉換器中，該電源轉換器具有開關電路以及變壓器，其中該開關電路以預定的工作周期進行開關切換并且該變壓器根據(jù)該開關電路的開關切換來進行雙向磁化，該方法包含下列步驟檢測在某預定開關周期nTs之前開關周期(n-a)Ts 、 (n-b)Ts該變壓器的初級側電流，其中n為正整數(shù)，Ts為開關周期，a、 b為正整數(shù)且n大于b， b大于或等于a;根據(jù)所檢測到的電流信號計算出該預定開關周期之前開關周期(n-b)Ts 的磁偏電流；根據(jù)該預定開關周期之前開關周期(n-b)Ts的磁偏電流計算出該預定開關周期nTs的磁偏調節(jié)信號；將該磁偏調節(jié)信號與電壓反饋信號進行運算而得到占空比控制信號；以及根據(jù)該占空比控制信號，由脈沖寬度調制控制器發(fā)出驅動信號來控制該開關電路的開關切換，由此調節(jié)該開關電路的工作比以消除該變壓器的直流磁偏。
12. 如權利要求11所述的磁偏調節(jié)方法，其中計算出該預定開關周期 nTs之前開關周期(n-b)Ts的磁偏電流還包含下列步驟檢測在某預定開關周期nTs之前開關周期(n-a)Ts該變壓器的初級側正半周電流I+(n-a);檢測在某預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts該變壓器的初級側負半周電流I(n-b);以及將I+(n-a)減去IJn-b)得到該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts的磁偏電流I"n-b)。
13. 如權利要求12所述的磁偏調節(jié)方法，其中-該預定開關周期nTs之前開關周期(n-a)Ts該變壓器的初級側正半周電流 I+(n-a)為峰值電流Ipk+(n-a); 以及該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts該變壓器的初級側負半周電流 I.(n-b)為峰值電流Ipk.(n-b)，并且a等于b。
14. 如權利要求ll所述的磁偏調節(jié)方法，其中根據(jù)該預定開關周期nTs 之前開關周期(n-b)Ts的磁偏電流I"n-b)計算出該預定開關周期nTs的磁偏調節(jié)信號AD(n)的步驟還包含下列步驟判斷Ie(n-b)是否落在誤差區(qū)間內；若Ie(n-b)落在該誤差區(qū)間內，設定該預定開關周期之前開關周期(n-b)Ts 的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)為該預定開關周期的前另一個開關周期(n-b-l)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b-l);若Ie(n-b)并非落在該誤差區(qū)間內，判斷Ie(n-b)是否大于該誤差區(qū)間的上限值；若Ie(n-b)大于該誤差區(qū)間的上限值，判斷Ie(n-b)是否大于或等于該預定開關周期之前另一開關周期(n-b-l)Ts的磁偏電流Ie(n-b-l);若Ie(n-b)并非大于該誤差區(qū)間的上限值，判斷Ie(n-b)是否小于或等于Ie(n-b曙l);若Ie(n-b)大于該誤差區(qū)間的上限值且Ie(n-b)大于或等于Un-b-l)，設定該預定開關周期之前開關周期(n-b)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)為該預定開關周期之前另一開關周期(n-b-l)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b-l)加上預定調節(jié)量;若Ie(n-b)大于該誤差區(qū)間的上限值且Un-b)小于Ie(n-b-l)，設定該預定開關周期之前開關周期(n-b)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)為該預定開關周期之前另一開關周期(n-b-l)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b-l);若Ie(n-b)并非大于該誤差區(qū)間的上限值且Ie(n-b)小于或等于Ie(n-b-l)，設定該預定開關周期之前開關周期(n-b)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)為該預定開關周期之前另一開關周期(n-b-l)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b-l)減去預定調節(jié)量；以及若Ie(n-b)并非大于該誤差區(qū)間的上限值且Ie(n-b)大于Ie(n-b-l)，設定該預定開關周期之前開關周期(n-b)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)為該預定開關周期之前另一開關周期的磁偏調節(jié)信號AD(n-b-l);設定該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b) 為該預定開關周期nTs的磁偏調節(jié)信號AD(n)。
15. 如權利要求14所述的磁偏調節(jié)方法，其中該誤差區(qū)間設定為-0.1A 至0.1A之間。
16. 如權利要求11所述的磁偏調節(jié)方法，其中該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts的磁偏電流Ie(n-b)計算出該預定開關周期nTs的磁偏調節(jié)信號AD(n)的步驟還包含下列步驟判斷Ie(n-b)是否落在誤差區(qū)間內；若Ie(n-b)落在該誤差區(qū)間內，設定該預定開關周期nTs之前開關周期 (n-b)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)為該預定開關周期之前另一開關周期的磁偏調節(jié)信號AD(n-b-l);若Ie(n-b)并非落在該誤差區(qū)間內，判斷I"n-b)是否大于該誤差區(qū)間的上限值；若Ie(n-b)大于該誤差區(qū)間的上限值，設定該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)為該預定開關周期之前另一開關周期的磁偏調節(jié)信號AD(n-b-l)加上預定調節(jié)量；以及若I"n-b)并非大于該誤差區(qū)間的上限值，設定該預定開關周期nTs之前開關周期(n-byrs的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)為該預定開關周期之前另一開關周期的磁偏調節(jié)信號AD(n-b-l)減去預定調節(jié)量；設定該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b) 為該預定開關周期nTs的磁偏調節(jié)信號AD(n)。
17. 如權利要求16所述的磁偏調節(jié)方法，其中該誤差區(qū)間設定為-0.1A 至0.1A之間。
18. 如權利要求11所述的磁偏調節(jié)方法，其中該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts的磁偏電流Ie(n-b)計算出該預定開關周期nTs的磁偏調節(jié)信號AD(n)的步驟還包含下列步驟判斷Ie(n-b)是否落在誤差區(qū)間內；若Ie(n-b)落在該誤差區(qū)間內，設定該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)為零；若Ie(n-b)并非落在該誤差區(qū)間內，判斷Un-b)是否大于該誤差區(qū)間的上限值；若Ie(n-b)大于該誤差區(qū)間的上限值，設定該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)為預定調節(jié)量；以及若Ie(n-b)并非大于該誤差區(qū)間的上限值，設定該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b)為負值的預定調節(jié)量；設定該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts的磁偏調節(jié)信號AD(n-b) 為該預定開關周期nTs的磁偏調節(jié)信號AD(n)。
19. 如權利要求18所述的磁偏調節(jié)方法，其中該誤差區(qū)間設定為-0.1A 至0.1A之間。
20. —種磁偏調節(jié)方法，應用于電源轉換器中，該電源轉換器具有開關電路以及變壓器，其中該開關電路以預定的工作周期進行開關切換并且該變壓器根據(jù)該開關電路的開關切換來進行雙向磁化，該方法包含下列步驟檢測該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts流經(jīng)該變壓器的初級側電流；將所檢測到的電流信號延遲至少一個開關周期；將該延遲的檢測電流信號與諧波補償信號加總而得到合成信號；以及將電壓反饋信號與該合成信號進行比較而得到驅動信號來控制該開關電路的開關切換，由此調節(jié)該開關電路的工作比以消除該變壓器的直流磁偏。
21. —種磁偏調節(jié)方法，應用于電源轉換器中，該電源轉換器具有開關電路以及變壓器，其中該開關電路以預定的工作周期進行開關切換并且該變壓器根據(jù)該開關電路的開關切換來進行雙向磁化，該方法包含下列步驟檢測該預定開關周期nTs之前開關周期(n-b)Ts流經(jīng)該變壓器的初級側電流；將所檢測到的電流信號延遲至少一個開關周期；將電壓反饋信號與該延遲的檢測電流信號相減而得到差動信號；以及將該差動信號與諧波補償信號進行比較而得到驅動信號來控制該開關電路的開關切換，由此調節(jié)該開關電路的工作比以消除該變壓器的直流磁偏。
全文摘要
本發(fā)明提出一種電源轉換器及磁偏調節(jié)方法，其中該方法由磁偏控制器所完成。該磁偏控制器包含電流檢測器，其設定為檢測某預定開關周期之前的轉換器的內部電壓器的初級側電流，直流磁偏處理器，其設定為根據(jù)電流檢測器所輸出的取樣初級側電流來計算該預定開關周期的占空比控制信號，以及脈沖寬度調制控制器，其設定為根據(jù)占空比控制信號來產(chǎn)生用來控制電源轉換器的內部開關電路的開關切換的驅動信號，由此調節(jié)電源轉換器的內部開關電路的工作比以消除變壓器的直流磁偏。
文檔編號H02M3/24GK101247088SQ20071008526
公開日2008年8月20日申請日期2007年2月16日優(yōu)先權日2007年2月16日
發(fā)明者應建平, 張元媛, 曾劍鴻, 邱愛斌, 坤魏申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司

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