專利名稱：電源裝置及調節(jié)死區(qū)時間的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電源技術，尤其涉及一種電源裝置及調節(jié)死區(qū)時間的方法。
背景技術：
隨著環(huán)保意識的提高，人們對電器的能源效率的要求越來越高，隨之，對電源變換器的轉換效率的要求也越來越高。電源變換器的損耗主要分布在磁性器件和開關管上，開關管的損耗分為開關損耗和導通損耗。開關損耗不僅和開關管本身有關，還和控制電路的控制有關。在隔離電源變換器里，初級開關管和次級同步整流開關管相互之間的死區(qū)時間對效率的影響比較大，負載輕時需要較大死區(qū)時間，負載重時需要較小的死區(qū)時間；輸入電壓高時需要較大死區(qū)時間，輸入電壓低時需要較小死區(qū)時間。現(xiàn)有技術主要通過數(shù)字技術，副邊控制技術，直接在副邊檢測負載電流，由軟件來調節(jié)死區(qū)時間。但是現(xiàn)有技術計算復雜，速度很慢，不能滿足動態(tài)負載應用場合，轉換效率較差。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例是提供一種電源裝置及調節(jié)死區(qū)時間的方法，用以解決現(xiàn)有技術實現(xiàn)較慢的問題，提高轉換效率。本發(fā)明實施例提供了一種電源裝置，包括電源變換器及調節(jié)器，所述電源變換器包括原邊副邊和對所述原邊和副邊進行電壓變換的變壓器，所述原邊mosfet連接到所述變壓器的初級繞組，所述副邊mosfet連接到所述變壓器的次級繞組，所述調節(jié)器包括電流采樣單元，用于對所述電源變換器的電流進行采樣，并產(chǎn)生用于表征被采樣電流大小的電壓；參考電壓產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生參考電壓，所述參考電壓為恒定值或者與所述原邊的輸入電壓呈反向變化關系；信號處理單元，用于根據(jù)所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓，產(chǎn)生用于表征死區(qū)時間的死區(qū)參數(shù)，所述死區(qū)參數(shù)為電壓值或者電流值；控制單元，用于根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與所述輸入電壓呈正向變化關系，并根據(jù)調節(jié)后的死區(qū)時間對所述電源變換器中的原邊mosfet，或者對所述原邊mosfet和所述電源變換器中的副邊mosfet進行開關控制。本發(fā)明實施例了提供一種調節(jié)死區(qū)時間的方法，包括對電源變換器的原邊電流進行采樣，并產(chǎn)生用于表征被采樣電流大小的電壓；產(chǎn)生參考電壓，所述參考電壓為恒定值或者與所述原邊的輸入電壓呈反向變化關系;根據(jù)所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓，產(chǎn)生用于表征死區(qū)時間的死區(qū)參數(shù)，所述死區(qū)參數(shù)為電壓值或者電流值；根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與所述輸入電壓呈正向變化關系，并根據(jù)調節(jié)后的死區(qū)時間對所述電源變換器中的原邊mosfet,或者,對所述原邊mosfet和所述電源變換器中的副邊mosfet進行開關控制。由上述技術方案可知，本發(fā)明實施例通過考慮輸入電壓及被采樣電流的大小，并根據(jù)上述兩個參數(shù)進行死區(qū)調節(jié)，可以降低復雜度，提高轉換效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明第一實施例的電源裝置的結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中參考電壓產(chǎn)生單元的結構示意圖；圖3為本發(fā)明第二實施例的電源裝置的結構示意圖；圖4為本發(fā)明第三實施例的電源裝置的結構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例中的信號處理單元的結構示意圖；圖6為本發(fā)明第四實施例的方法流程示意圖；圖7為本發(fā)明實施例中參考電壓產(chǎn)生單元產(chǎn)生參考電壓的流程示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。 圖I為本發(fā)明第一實施例的電源裝置的結構示意圖，包括電源變換器和調節(jié)器，電源變換器包括原邊金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor, MOSFET) 111、副邊 mosfet 112 和變壓器 113,所述原邊 mosfet連接到所述變壓器的初級繞組，所述副邊mosfet連接到所述變壓器的次級繞組。其中，調節(jié)器包括電流采樣單元121、參考電壓產(chǎn)生單元122、信號處理單元123和控制單元124。電流采樣單元121用于對所述電源轉換器的原邊電流進行采樣，并產(chǎn)生用于表征被米樣電流大小的電壓Viv ;參考電壓產(chǎn)生單兀122用于產(chǎn)生參考電壓Vref,所述參考電壓為恒定值或者與所述電源變換器的原邊的輸入電壓Vin呈反向變化關系；信號處理單元123用于根據(jù)所述電壓Viv和參考電壓，產(chǎn)生用于表征死區(qū)時間的死區(qū)參數(shù)，該死區(qū)參數(shù)可以為電壓值Vcd或者電流值Icd ;控制單元124用于根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與所述輸入電壓呈正向變化關系，并根據(jù)調節(jié)后的死區(qū)時間對所述電源變換器中的原邊mosfet (Ql)，或者對所述原邊mosfet (Ql)和所述電源變換器中的副邊mosfet (Q2)進行開關控制。例如,控制單元124具體用于控制所述電源變換器中的原邊mosfet同時處于關斷狀態(tài)的時間為所述調節(jié)后的死區(qū)時間，或者，控制所述原邊mosfet和所述電源變換器中的副邊mosfet同時處于關斷狀態(tài)的時間為所述調節(jié)后的死區(qū)時間。其中，上述的所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與輸入電壓呈正向變化關系具體包括當被采樣電流增加時，調節(jié)后的死區(qū)時間減小，當被采樣電流減小時，調節(jié)后的死區(qū)時間增加；當輸入電壓增加時，調節(jié)后的死區(qū)時間增加，當輸入電壓減小時，調節(jié)后的死區(qū)時間減小。進一步地，為了實現(xiàn)高速控制，所述電流采樣單元121、參考電壓產(chǎn)生單元122、信號處理單元123和控制單元124可以均為硬件。另外，為了實現(xiàn)原邊與副邊的隔離，在原邊與副邊之間加入了隔離及驅動電路。其中，圖2為本發(fā)明實施例中參考電壓產(chǎn)生單元的結構示意圖，參見圖2，參考電壓產(chǎn)生單元包括脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation, PWM)芯片21、mosfet 22、電容23、比較器24、濾波器25 ;所述PWM芯片21用于產(chǎn)生第一 PWM波，該第一 PWM波可以根據(jù)實際需要配置；所述mosfet 22用于根據(jù)所述第一 PWM波對所述電容進行放電；所述電容 23用于接受所述電源變換器的原邊的輸入電壓的充電及所述mosfet的放電，產(chǎn)生鋸齒波；所述比較器24用于比較所述鋸齒波與預定的電壓，產(chǎn)生第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述輸入電壓的占空比成反比；所述濾波器25用于對所述第二 PWM波進行濾波，產(chǎn)生與所述輸入電壓呈反向變化關系的直流電壓。之后，可以將該直流電壓作為參考電壓，或者，進一步包括微調器26，所述微調器26用于對所述直流電壓進行微調，產(chǎn)生所述參考電壓。具體地，Vin通過Rl給Cl充電，Ql則給Cl放電，一充一放，在電容Cl上形成鋸齒波。Ql的開關控制信號來自PWM芯片。SI是比較器，接收鋸齒波，把鋸齒波和給定電壓比較，產(chǎn)生一個新的PWM波，占空比和輸入電壓Vin成反比。新的PWM波通過R6、C4、R7、C5、Rl I和C6濾波成一個和輸入電壓Vin成反比的直流電壓，再和V4相加形成參考電壓Vref。V4用來對Vref進行微調，以滿足不同應用場景，可以根據(jù)實際應用時采用的數(shù)值范圍通過微調補償濾波時造成的偏差，以便于Viv進行比較。另外，本實施例以參考電壓與輸入電壓呈反向變化關系為例，也可以將參考電壓取為恒定值(該值不限定)，此時，由于控制死區(qū)調節(jié)的參數(shù)Vcd或者Icd不僅與參考電壓有關，也與表征被采樣的電流的大小的電壓有關，而被采樣的電流的大小與負載情況有關，因此，可以實現(xiàn)根據(jù)負載情況調節(jié)死區(qū)時間，實現(xiàn)負載輕時具有較大死區(qū)時間，負載重時具有較小的死區(qū)時間，滿足一定場景需求。本實施例的電流采樣和PWM芯片都在原邊，控制更簡單方便；參考電壓隨輸入電壓變化，并且被采樣的電流是與負載和輸入電壓相關的，因此可以隨著輸入電壓和/或負載變化而調節(jié)死區(qū)時間。在具體實施例時，可以采用不同的方式進行電流采樣，例如，所述電流采樣單元具體用于對電源變換器原邊的輸入總線的電流進行采樣，并得到所述表征被采樣電流大小的電壓。或者，所述電流采樣單元包括采樣模塊，用于從所述原邊mosfet上采樣電流并根據(jù)被采樣電流得到對應的電壓；濾波模塊，用于根據(jù)所述采樣電流對應的電壓得到所述表征被采樣電流大小的電壓。下面分別描述。圖3為本發(fā)明第二實施例的電源裝置的結構示意圖，參見圖3，可以在有源嵌位正激變換器中應用。作為電流采樣單元的Rl通過對輸入總線的電流進行采樣，得到表征被采樣的電流大小的電壓Viv，信號處理單元接收到參考電壓Vref和表征被采樣電流大小的電壓Viv，經(jīng)過處理產(chǎn)生死區(qū)參數(shù)Vcd或者led，輸出給LM5025。LM5025根據(jù)此死區(qū)參數(shù)Vcd或者led,調節(jié)兩個原邊mosfet之間的死區(qū)時間到要求的值,例如調節(jié)Ql, Qc兩個mosfet之間的死區(qū)時間；和/或,調節(jié)原邊mosfet和副邊mosfet之間的死區(qū)時間到要求的值,例如調節(jié)Ql,Q2兩個mosfet之間的死區(qū)時間。當輸入電壓升高時,Vref變小,信號處理環(huán)節(jié)輸出的信號也發(fā)生變化，LM5025接收到新的死區(qū)信號后，就把mosfet之間的死區(qū)時間調到一個更大的值，從而減小開通時的沖擊電流，進而使mosfet的開通時電壓尖峰更小，于是，開關損耗也就降低了，效率就提高了。當負載進入重載時，被采樣的電流變大，信號處理環(huán)節(jié)會輸出一個信號，該信號可以使LM5025把死區(qū)時間變小，這樣，同步整流mosfet體二極管導通時間變短，損耗變小，效率提高了。在具體實施時，可以根據(jù)實際情況確定信號處理單元輸出Vcd或者led，例如，后續(xù)調節(jié)死區(qū)時間的設備需要電壓輸入，則信號處理單元可以輸出Vcd，如果后續(xù)調節(jié)死區(qū)時間的設備需要電流輸入，則信號處理單元可以輸出led，Vcd和Icd可以通過電阻進行轉換。 圖4為本發(fā)明第三實施例的電源裝置的結構示意圖，參見圖4，在有源嵌位正激變換器的應用的又一種形式。和圖3相比，電流采樣有所不同，此處直接采樣原邊mosfet上的電流，采得的是脈沖電流，所以再增加一個濾波環(huán)節(jié)，濾成平均值。當此平均值信號變大時，LM5025會把死區(qū)調小，反之則調大。圖5為本發(fā)明實施例中的信號處理單元的結構示意圖，包括運算放大器51，所述運算放大器51用于對表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓的相加值或者差值進行放大處理，得到所述死區(qū)參數(shù)，所述放大處理采用的放大倍數(shù)的絕對值可以大于I、等于I或者小于1，以便根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間時，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與輸入電壓呈正向變化關系。在具體實施例，該運算放大器也可以替換為加法器和放大器，所述加法器用于得到所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓的相加值，或者得到所述采樣電壓和參考電壓的差值；加法器可以是簡單的電阻網(wǎng)絡或專用的加法電路。所述放大器用于對所述加法器處理后的電壓信號進行放大處理，得到所述死區(qū)參數(shù)，所述放大處理采用的放大倍數(shù)的絕對值可以大于I、等于I或者小于1，以便根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間時，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與輸入電壓呈正向變化關系。另外，對上述調節(jié)過程中的根據(jù)各參數(shù)對死區(qū)時間進行調節(jié)的具體方式不做限定，只要保證在被采樣的電流增加時，減小死區(qū)時間，被采樣的電流減小時，增加死區(qū)時間；和/或，輸入電壓增加時，增加死區(qū)時間，輸入電壓減小時，減小死區(qū)時間。例如，如果采用圖5所示的信號處理單元，表征被采樣電流大小的電壓作為運算放大器的負輸入端，參考電壓作為運算放大器的正輸入端，假設輸出為Vcd，則Vcd變大時，需要控制死區(qū)時間減小。之后，將需要控制的mosfet在調節(jié)后的死區(qū)時間內均保持在關斷狀態(tài)。另外，變化的數(shù)值也不做限定可以根據(jù)實際需要設定，例如，被采樣的電流增加A值，減小的死區(qū)時間為B，A和B可以根據(jù)實際需要設定。另外，為了更有效地對死區(qū)時間進行調節(jié)可以控制調節(jié)速度，即本實施例還可以包括調節(jié)速度控制模塊，用于當死區(qū)時間調大或者負載減小時加快所述死區(qū)參數(shù)的產(chǎn)生速度，以及，當死區(qū)時間調小或者負載增加時減小所述死區(qū)參數(shù)的產(chǎn)生速度。因此，采用調節(jié)速度控制模塊后，如果死區(qū)時間調大或者負載減小時，由于死區(qū)參數(shù)的產(chǎn)生速度加快，可以加快死區(qū)時間的調節(jié)速度，如果死區(qū)時間調小或者負載增加時，由于死區(qū)參數(shù)的產(chǎn)生速度減小，可以減小死區(qū)時間的調節(jié)速度。具體地，參見圖5，參考電壓Vref和表征被采樣電流大小的電壓Viv分別加到運算放大器的同相輸入端和反相輸入端，經(jīng)過運算放大器處理后，再經(jīng)過調節(jié)速度控制模塊轉換成一個表征死區(qū)時間的電流信號Icd，PWM芯片可按照此電流信號去控制MOSFET開關。死區(qū)調節(jié)速度控制模塊可分成兩部分1)DDT1，RDT3，RDT4，CDT2組成第一部分，第一部分可讓死區(qū)時間增加時速度變快，死區(qū)時間減小時速度變慢。具體地，死區(qū)時間增加時，運放輸出電壓升高，給電容CDT2充電，有兩條支路，RDT4 一條，DDTl和RDT3為另一條，所以充電速度較快；死區(qū)時間減小時，運放輸出電壓降低，給電容放電，放電只有一條支路RDT4，另一條支路由于二極管DDTl反向截至，不通，因此，放電速度變慢，死區(qū)時間減小時調節(jié)速度也跟著變慢。2)R5，D2，R121，Dl, R38組成第二部分。這部分可等效成一個可變電阻，阻值隨 CDT2兩端的電壓變化。當被采樣電流較小時，運放輸出電壓較高，CDT2兩端的電壓較高，等效電阻值隨被采樣電流減小而迅速變大，Icd迅速變小，死區(qū)時間迅速變大。圖6為本發(fā)明第四實施例的方法流程示意圖，包括步驟61 :電流采樣單元對電源變換器的原邊電流進行采樣，并產(chǎn)生用于表征被采樣電流大小的電壓；可以是，串聯(lián)在原邊上的電阻對所述原邊的輸入總線的電流進行采樣，并得到所述表征被米樣電流大小的電壓。也可以是，采樣模塊從所述原邊mosfet上采樣電流并根據(jù)被采樣電流得到對應的電壓；濾波模塊對所述被采樣電流對應的電壓濾波得到所述表征被采樣電流大小的電壓。步驟62 :參考電壓產(chǎn)生單元產(chǎn)生參考電壓，所述參考電壓為恒定值或者與所述原邊的輸入電壓呈反向變化關系；其中，圖7為本發(fā)明實施例中參考電壓產(chǎn)生單元產(chǎn)生參考電壓的流程示意圖，包括步驟71 =PWM芯片產(chǎn)生第一 PWM波；步驟72 mosfet根據(jù)所述第一 PWM波對所述電容進行放電；步驟73 :所述電容接受所述輸入電壓的充電及所述mosfet的放電，產(chǎn)生鋸齒波；步驟74 比較器比較所述鋸齒波與預定的電壓，產(chǎn)生第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述輸入電壓的占空比成反比；步驟75 :濾波器對所述第二 PWM波進行濾波，產(chǎn)生與所述輸入電壓呈反向變化關系的直流電壓；之后，可以將該直流電壓作為參考電壓，或者，還包括步驟76 :微調器對所述直流電壓進行微調，產(chǎn)生所述參考電壓，該微調值可以根據(jù)實際需要設定。步驟63 :信號處理單元根據(jù)所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓，產(chǎn)生用于表征死區(qū)時間的死區(qū)參數(shù)，所述死區(qū)參數(shù)為電壓值或者電流值；可以是，采用加法器得到所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓的相加值，或者得到所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓的差值；采用放大器對所述加法器處理后的電壓信號進行放大處理，得到所述死區(qū)參數(shù)，所述放大處理采用的放大倍數(shù)的絕對值大于I、等于I或者小于1，以便根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間時，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與輸入電壓呈正向變化關系；或者，采用運算放大器得到所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓相加或者相減處理后得到的電壓值的放大值，將放大值作為死區(qū)參數(shù)，對應的放大倍數(shù)的絕對值大于I、等于I或者小于1，以便根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間時，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與輸入電壓呈正向變化關系。另外，在產(chǎn)生死區(qū)參數(shù)時，可以是，當死區(qū)時間調大或者負載減小時加快所述死區(qū)參數(shù)的產(chǎn)生速度，以及，當死區(qū)時間調小或者負載增加時減小所述死區(qū)參數(shù)的產(chǎn)生速度。步驟64 :控制單元根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與所述輸入電壓呈正向變化關系，并根據(jù)調節(jié)后的死區(qū)時間對所述電源變換器中的原邊mosfet，或者，對所述原邊mosfet和所述電源變換器中的副邊mosfet進行開關控制； 其中，當被采樣電流增加時，調節(jié)后的死區(qū)時間減小，當被采樣電流減小時，調節(jié)后的死區(qū)時間增加；當輸入電壓增加時，調節(jié)后的死區(qū)時間增加，當輸入電壓減小時，調節(jié)后的死區(qū)時間減小。另外，根據(jù)調節(jié)后的死區(qū)時間對所述電源變換器中的原邊mosfet，或者，對所述原邊mosfet和所述電源變換器中的副邊mosfet進行開關控制，可以包括控制所述電源變換器中的原邊mosfet同時處于關斷狀態(tài)的時間為所述調節(jié)后的死區(qū)時間，或者，控制所述原邊mosfet和所述電源變換器中的副邊mosfet同時處于關斷狀態(tài)的時間為所述調節(jié)后的死區(qū)時間。所述電流采樣單元、參考電壓產(chǎn)生單元、信號處理單元和控制單元可以均為硬件。本實施例由硬件進行死區(qū)時間的調節(jié)，可以降低復雜度，提高調節(jié)速度。可以理解的是，上述方法及設備中的相關特征可以相互參考。另外，上述實施例中的“第一”、“第二”等是用于區(qū)分各實施例，而并不代表各實施例的優(yōu)劣。本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種電源裝置，包括電源變換器及調節(jié)器，所述電源變換器包括原邊金屬-氧化物-半導體場效應晶體管mosfet、副邊mosfet和變壓器,所述原邊mosfet連接到所述變壓器的初級繞組，所述副邊mosfet連接到所述變壓器的次級繞組，其特征在于，所述調節(jié)器包括 電流采樣單元，用于對所述電源變換器的原邊電流進行采樣，并產(chǎn)生用于表征被采樣電流大小的電壓； 參考電壓產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生參考電壓，所述參考電壓為恒定值或者與所述原邊的輸入電壓呈反向變化關系； 信號處理單元，用于根據(jù)所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓，產(chǎn)生用于表征死區(qū)時間的死區(qū)參數(shù)，所述死區(qū)參數(shù)為電壓值或者電流值； 控制單元，用于根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與所述輸入電壓呈正向變化關系，并根據(jù)調節(jié)后的死區(qū)時間對所述電源變換器中的原邊mosfet，或者，對所述原邊mosfet和所述電源變換器中的副邊mosfet進行開關控制。
2.根據(jù)權利要求I所述的裝置，其特征在于，當所述參考電壓與所述輸入電壓呈反向變化關系時，所述參考電壓產(chǎn)生單元包括 PWM芯片、mosfet、電容、比較器、濾波器； 所述PWM芯片用于產(chǎn)生第一 PWM波； 所述mosfet用于根據(jù)所述第一 PWM波對所述電容進行放電； 所述電容用于接受所述輸入電壓的充電及所述mosfet的放電，產(chǎn)生鋸齒波； 所述比較器用于比較所述鋸齒波與預定的電壓，產(chǎn)生第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述輸入電壓的占空比成反比； 所述濾波器用于對所述第二 PWM波進行濾波，產(chǎn)生與所述輸入電壓呈反向變化關系的直流電壓，以便根據(jù)所述直流電壓產(chǎn)生所述參考電壓。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于， 將所述濾波器產(chǎn)生的與所述輸入電壓呈反向變化關系的直流電壓作為所述參考電壓；或者， 所述參考電壓產(chǎn)生單元還包括微調器，用于對所述濾波器產(chǎn)生的直流電壓進行微調，產(chǎn)生所述參考電壓。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的裝置，其特征在于，所述電流采樣單元具體用于對所述原邊的輸入總線的電流進行采樣，并得到所述表征被采樣電流大小的電壓。
5.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的裝置，其特征在于，所述電流采樣單元包括 采樣模塊，用于從所述原邊mosfet上采樣電流并根據(jù)被采樣電流得到對應的電壓； 濾波模塊，用于對所述采樣電流對應的電壓濾波得到所述表征被采樣電流大小的電壓。
6.根據(jù)權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述信號處理單元包括 加法器，用于得到所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓的相加值，或者得到所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓的差值；放大器，用于對所述加法器處理后的電壓信號進行放大處理，得到所述死區(qū)參數(shù)，以便根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間時，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與輸入電壓呈正向變化關系; 或者， 運算放大器，用于得到所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓相加或者相減處理后得到的電壓值的放大值，將所述放大值作為死區(qū)參數(shù)，以便根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間時，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與輸入電壓呈正向變化關系。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述信號處理單元還包括 調節(jié)速度控制模塊，用于當死區(qū)時間調大或者負載減小時加快所述死區(qū)參數(shù)的產(chǎn)生速度，以及，當死區(qū)時間調小或者負載增加時減小所述死區(qū)參數(shù)的產(chǎn)生速度。
8.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述控制單元具體用于 控制所述電源變換器中的原邊mosfet同時處于關斷狀態(tài)的時間為所述調節(jié)后的死區(qū)時間，或者，控制所述原邊mosfet和所述電源變換器中的副邊mosfet同時處于關斷狀態(tài)的時間為所述調節(jié)后的死區(qū)時間。
9.一種調節(jié)死區(qū)時間的方法，其特征在于，包括 對電源變換器的原邊電流進行采樣，并產(chǎn)生用于表征被采樣電流大小的電壓； 產(chǎn)生參考電壓，所述參考電壓為恒定值或者與所述原邊的輸入電壓呈反向變化關系；根據(jù)所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓，產(chǎn)生用于表征死區(qū)時間的死區(qū)參數(shù)，所述死區(qū)參數(shù)為電壓值或者電流值； 根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與所述輸入電壓呈正向變化關系，并根據(jù)調節(jié)后的死區(qū)時間對所述電源變換器中的原邊mosfet,或者,對所述原邊mosfet和所述電源變換器中的副邊mosfet進行開關控制。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，當所述參考電壓與所述輸入電壓呈反向變化關系時，所述產(chǎn)生參考電壓，包括 產(chǎn)生第一 PWM波； 根據(jù)所述第一 PWM波對所述電容進行放電； 接受所述輸入電壓的充電及所述mosfet的放電，產(chǎn)生鋸齒波； 比較所述三角波與預定的電壓，產(chǎn)生第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述輸入電壓的占空比成反比； 對所述第二 PWM波進行濾波，產(chǎn)生與所述輸入電壓呈反向變化關系的直流電壓，以便根據(jù)所述直流電壓產(chǎn)生所述參考電壓。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述直流電壓產(chǎn)生所述參考電壓，包括 將所述直流電壓作為所述參考電壓； 或者， 對所述直流電壓進行微調，產(chǎn)生所述參考電壓。
12.根據(jù)權利要求9-11任一項所述的方法，其特征在于，所述對電源變換器的原邊電流進行采樣，并產(chǎn)生用于表征被采樣電流大小的電壓，包括對所述原邊的輸入總線的電流進行采樣，并得到所述表征被采樣電流大小的電壓。
13.根據(jù)權利要求9-11任一項所述的方法，其特征在于，所述對電源變換器的原邊電流進行采樣，并產(chǎn)生用于表征被采樣電流大小的電壓，包括 從所述原邊mosfet上采樣電流并根據(jù)被采樣電流得到對應的電壓； 對所述被采樣電流對應的電壓濾波得到所述表征被采樣電流大小的電壓。
14.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓，產(chǎn)生用于表征死區(qū)時間的死區(qū)參數(shù)，包括 采用加法器得到所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓的相加值，或者得到所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓的差值；采用放大器對所述加法器處理后的電壓信號進行放大處理，得到所述死區(qū)參數(shù)，以便根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間時，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與輸入電壓呈正向變化關系； 或者， 采用運算放大器得到所述表征被采樣電流大小的電壓和參考電壓相加或者相減處理后得到的電壓值的放大值，將所述放大值作為死區(qū)參數(shù)，以便根據(jù)所述死區(qū)參數(shù)調節(jié)死區(qū)時間時，使得所述死區(qū)時間與被采樣電流呈反向變化關系，以及，所述死區(qū)時間與輸入電壓呈正向變化關系。
15.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生用于表征死區(qū)時間的死區(qū)參數(shù)，包括 當死區(qū)時間調大或者負載減小時加快所述死區(qū)參數(shù)的產(chǎn)生速度，以及，當死區(qū)時間調小或者負載增加時減小所述死區(qū)參數(shù)的產(chǎn)生速度。
16.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)調節(jié)后的死區(qū)時間對所述電源變換器中的原邊mosfet,或者,對所述原邊mosfet和所述電源變換器中的副邊mosfet進行開關控制，包括 控制所述電源變換器中的原邊mosfet同時處于關斷狀態(tài)的時間為所述調節(jié)后的死區(qū)時間，或者，控制所述原邊mosfet和所述電源變換器中的副邊mosfet同時處于關斷狀態(tài)的時間為所述調節(jié)后的死區(qū)時間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電源裝置及調節(jié)死區(qū)時間的方法。該裝置包括電源變換器及調節(jié)器，所述電源變換器包括原邊mosfet、副邊mosfet和變壓器，所述調節(jié)器包括電流采樣單元、參考電壓產(chǎn)生單元、信號處理單元和控制單元。本發(fā)明實施例可以提高轉換效率。
文檔編號H02M3/335GK102723872SQ201110077249
公開日2012年10月10日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權日2011年3月29日
發(fā)明者侯召政, 傅電波, 劉旭君, 周濤, 毛恒春 申請人:華為技術有限公司