電壓供應(yīng)系統(tǒng)及其中的變流器以及電壓調(diào)整方法
【專利摘要】本發(fā)明揭露一種電壓供應(yīng)系統(tǒng)及其中的變流器以及電壓調(diào)整方法。變流器包含功率模塊、反饋模塊以及控制模塊?？刂颇K比較占空比參考值以及占空比數(shù)值，依據(jù)比較的結(jié)果相應(yīng)地產(chǎn)生可變參考電壓，并用以比較可變參考電壓以及反饋電壓，且依據(jù)可變參考電壓與反饋電壓比較的結(jié)果調(diào)整占空比數(shù)值。
【專利說(shuō)明】電壓供應(yīng)系統(tǒng)及其中的變流器以及電壓調(diào)整方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種電壓供應(yīng)系統(tǒng)，且特別是有關(guān)于一種電壓供應(yīng)系統(tǒng)中的變流器。
【背景技術(shù)】
[0002]嵌入式電源通常采用多層厚銅印刷電路板(PCB)以及表貼功率器件等特殊制程，借此減小體積，提高可靠性，而其在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
[0003]一般而言，當(dāng)傳統(tǒng)的全調(diào)整式變流器(Converter)應(yīng)用在嵌入式電源領(lǐng)域時(shí)，其效率通常受限制而無(wú)法有效提升。舉例來(lái)說(shuō)，于全調(diào)整式變流器中，電源模塊的輸出電壓是經(jīng)反饋而與固定參考電壓比較，且控制模塊依據(jù)比較結(jié)果調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并借此調(diào)整電源模塊的輸出電壓。因此，輸出電壓的大小主要由固定參考電壓與反饋電壓的比較結(jié)果所決定。其次，為使電源模塊均可依據(jù)輸入電壓產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓，電源模塊中變壓器的繞組匝數(shù)比必須設(shè)置得相當(dāng)小，以確保于最小輸入電壓下電源模塊仍然能產(chǎn)生與固定參考電壓相應(yīng)的輸出電壓，讓電源模塊仍得以操作在全調(diào)整式(Full-Regulated)的狀態(tài)，否則變壓器中過(guò)大的繞組匝數(shù)比會(huì)導(dǎo)致電源模塊無(wú)法產(chǎn)生與固定參考電壓相應(yīng)的輸出電壓，使得電源模塊失去依據(jù)輸出電壓的反饋調(diào)節(jié)功能。
[0004]然而，由于前述受限繞組匝數(shù)比的選擇，因此當(dāng)電源模塊于高輸入電壓下操作時(shí)，其中的輸出電感通常承受很高的伏秒值(vxt)，導(dǎo)致輸出電感必須具有較大尺寸的磁芯或更多的繞組匝數(shù)，故直接限制了電源模塊的功率密度，并使電源模塊的效率無(wú)法提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本
【發(fā)明內(nèi)容】
是在提供一種電壓供應(yīng)系統(tǒng)、其中的變流器以及電壓調(diào)整方法，借以于輸入電壓增大時(shí)，逐漸調(diào)整由輸入電壓轉(zhuǎn)換而得的輸出電壓，以減少輸出電感所承受的伏秒值。
[0006]本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一實(shí)施方式是關(guān)于一種變流器，其包含功率模塊、反饋模塊以及控制模塊。功率模塊用以將一輸入電壓轉(zhuǎn)換為一輸出電壓。反饋模塊與功率模塊電性連接，用以產(chǎn)生與輸出電壓相對(duì)應(yīng)的一反饋電壓。控制模塊與功率模塊及反饋模塊電性連接，控制模塊用以比較一占空比參考值以及一占空比數(shù)值，依據(jù)兩者比較的結(jié)果相應(yīng)地產(chǎn)生一可變參考電壓，并用以比較可變參考電壓以及反饋電壓，且依據(jù)其比較的結(jié)果調(diào)整占空比數(shù)值。
[0007]在本發(fā)明一實(shí)施例中，當(dāng)輸入電壓變化時(shí)，控制模塊調(diào)整可變參考電壓并相應(yīng)地調(diào)整占空比數(shù)值，且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于經(jīng)調(diào)整的占空比數(shù)值的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)以控制功率模塊。
[0008]在本發(fā)明再一實(shí)施例中，控制模塊還包含第一比較電路以及第一運(yùn)算電路。第一比較電路用以比較占空比參考值以及占空比數(shù)值，以產(chǎn)生占空比差值。第一運(yùn)算電路與第一比較電路電性連接，用以對(duì)占空比差值進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生并調(diào)整可變參考電壓。
[0009]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，控制模塊還包含第二比較電路、第二運(yùn)算電路以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路。第二比較電路與第一運(yùn)算電路以及反饋模塊電性連接，用以比較可變參考電壓以及反饋電壓，以產(chǎn)生誤差電壓。第二運(yùn)算電路與第二比較電路電性連接，用以對(duì)誤差電壓進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生并調(diào)整占空比數(shù)值。驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路與第二運(yùn)算電路以及功率模塊電性連接，用以接收第二運(yùn)算電路所產(chǎn)生的占空比數(shù)值，并產(chǎn)生相應(yīng)于占空比數(shù)值的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
[0010]在本發(fā)明次一實(shí)施例中，第一比較電路是電性連接第二運(yùn)算電路，并用以接收第二運(yùn)算電路所產(chǎn)生的占空比數(shù)值。
[0011]在本發(fā)明又一實(shí)施例中，第一比較電路是電性連接驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，并用以自驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路中擷取占空比數(shù)值。
[0012]在本發(fā)明再一實(shí)施例中，控制功率模塊的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)是由控制模塊輸出后反饋回控制模塊，且第一比較電路用以接收反饋的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，以自驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)中擷取相應(yīng)的占空比數(shù)值。
[0013]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，當(dāng)輸入電壓升高時(shí)，可變參考電壓逐漸增加，且控制模塊調(diào)整占空比數(shù)值逐漸增加。
[0014]本
【發(fā)明內(nèi)容】
的另一實(shí)施方式是關(guān)于一種電壓供應(yīng)系統(tǒng)，其包含高壓母線、低壓母線、變流器以及多個(gè)供應(yīng)電壓產(chǎn)生電路。變流器電性連接于高壓母線與低壓母線之間，其中變流器至少包含控制模塊，控制模塊用以比較一占空比參考值以及一占空比數(shù)值，并依據(jù)占空比參考值與占空比數(shù)值比較的結(jié)果產(chǎn)生并調(diào)整一可變參考電壓，再依據(jù)可變參考電壓與一反饋電壓比較的結(jié)果調(diào)整占空比數(shù)值，且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于經(jīng)調(diào)整的占空比數(shù)值的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，以調(diào)整變流器的輸出電壓。多個(gè)供應(yīng)電壓產(chǎn)生電路彼此并聯(lián)，電性連接于低壓母線，并各自用以將變流器的輸出電壓轉(zhuǎn)換為供應(yīng)電壓予負(fù)載。
[0015]在本發(fā)明一實(shí)施例中，變流器的控制模塊還包含第一比較電路以及第一運(yùn)算電路。第一比較電路用以比較占空比參考值以及占空比數(shù)值，以產(chǎn)生占空比差值。第一運(yùn)算電路與該第一比較電路電性連接，用以對(duì)占空比差值進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生并調(diào)整可變參考電壓。
[0016]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，變流器的控制模塊還包含第二比較電路、第二運(yùn)算電路以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路。第二比較電路與第一運(yùn)算電路電性連接，用以比較可變參考電壓以及反饋電壓，以產(chǎn)生誤差電壓。第二運(yùn)算電路與第二比較電路電性連接，用以對(duì)誤差電壓進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生并調(diào)整占空比數(shù)值。驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路與第二運(yùn)算電路電性連接，用以接收第二運(yùn)算電路所產(chǎn)生的占空比數(shù)值，并產(chǎn)生相應(yīng)于占空比數(shù)值的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
[0017]在本發(fā)明次一實(shí)施例中，第一比較電路是電性連接第二運(yùn)算電路，并用以接收第二運(yùn)算電路所產(chǎn)生的占空比數(shù)值。
[0018]在本發(fā)明又一實(shí)施例中，第一比較電路是電性連接驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，并用以自驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路中擷取占空比數(shù)值。
[0019]在本發(fā)明再一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)是由控制模塊輸出后反饋回控制模塊，且第一比較電路用以接收反饋的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，以自驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)中擷取相應(yīng)的占空比數(shù)值。
[0020]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，當(dāng)變流器的一輸入電壓變化時(shí)，控制模塊調(diào)整可變參考電壓，而當(dāng)輸入電壓升高時(shí)，可變參考電壓逐漸增加，控制模塊調(diào)整占空比數(shù)值逐漸增加，且依據(jù)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)調(diào)整的輸出電壓逐漸增加。[0021]本
【發(fā)明內(nèi)容】
的又一實(shí)施方式是關(guān)于一種電壓調(diào)整方法，其包含:比較一占空比數(shù)值和一占空比參考值；依據(jù)占空比參考值與占空比數(shù)值比較的結(jié)果相應(yīng)地產(chǎn)生一可變參考電壓；比較可變參考電壓和一反饋電壓；以及依據(jù)可變參考電壓與反饋電壓比較的結(jié)果調(diào)整占空比數(shù)值，使得功率模塊依據(jù)對(duì)應(yīng)于占空比數(shù)值的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)將輸入電壓轉(zhuǎn)換為經(jīng)調(diào)整的一輸出電壓。
[0022]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，占空比數(shù)值是由一運(yùn)算電路所產(chǎn)生及調(diào)整。
[0023]在本發(fā)明次一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)是由一驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路所產(chǎn)生，且與占空比參考值比較的占空比數(shù)值是擷取自驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路。
[0024]在本發(fā)明又一實(shí)施例中，與占空比參考值比較的占空比數(shù)值是擷取自驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
[0025]在本發(fā)明再一實(shí)施例中，前述電壓調(diào)整方法還包含當(dāng)輸入電壓變化時(shí)，調(diào)整可變參考電壓，其中當(dāng)輸入電壓升高時(shí)，可變參考電壓逐漸增加，且占空比數(shù)值經(jīng)調(diào)整而逐漸增加。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，應(yīng)用前述本發(fā)明的實(shí)施例，可在不增加輸出電感的體積下，提升變流器的工作效率，順利增加功率密度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的一種電壓供應(yīng)系統(tǒng)的電路示意圖；
[0028]圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的一種變流器的電路示意圖；
[0029]圖3是依照本發(fā)明實(shí)施例繪示輸入電壓、可變參考電壓、占空比數(shù)值對(duì)應(yīng)的信號(hào)以及輸出電壓的相應(yīng)變化示意圖；
[0030]圖4是依照本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的一種變流器的電路示意圖；
[0031]圖5是依照本發(fā)明又一實(shí)施例所繪示的一種變流器的電路示意圖；
[0032]圖6是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的一種電壓調(diào)整方法的流程圖。
[0033]【主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0034]100:電壓供應(yīng)系統(tǒng)
[0035]110:高壓母線
[0036]120:變流器
[0037]130:低壓母線
[0038]140:供應(yīng)電壓產(chǎn)生電路
[0039]150:負(fù)載
[0040]200:變流器
[0041]220:功率模塊
[0042]240:反饋模塊
[0043]260a,260b,260c:控制模塊
[0044]262:第一比較電路
[0045]264:第一運(yùn)算電路
[0046]266:第二比較電路
[0047]268:第二運(yùn)算電路[0048]270:驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器
[0049]602、604、606、608、610:步驟
【具體實(shí)施方式】
[0050]下文是舉實(shí)施例配合所附附圖作詳細(xì)說(shuō)明，但所提供的實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明所涵蓋的范圍，而結(jié)構(gòu)運(yùn)作的描述非用以限制其執(zhí)行的順序，任何由元件重新組合的結(jié)構(gòu)，所產(chǎn)生具有均等功效的裝置，皆為本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅以說(shuō)明為目的，并未依照原尺寸作圖。
[0051]關(guān)于本文中所使用的“耦接”或“連接”，均可指二或多個(gè)元件相互直接作實(shí)體或電性接觸，或是相互間接作實(shí)體或電性接觸，亦可指二或多個(gè)元件相互操作或動(dòng)作。
[0052]圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的一種電壓供應(yīng)系統(tǒng)的電路示意圖。電壓供應(yīng)系統(tǒng)100包含高壓母線(High Voltage Bus) 110、變流器120、低壓母線(Low VoltageBus) 130以及多個(gè)供應(yīng)電壓產(chǎn)生電路140。變流器120電性連接于高壓母線110與低壓母線130之間，用以透過(guò)高壓母線110接收一輸入電壓Vin，并將輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為一輸出電壓Vout經(jīng)由低壓母線130傳送。前述供應(yīng)電壓產(chǎn)生電路140彼此并聯(lián)電性連接于低壓母線130，各自用以將變流器200的輸出電壓Vout轉(zhuǎn)換為一供應(yīng)電壓提供給相應(yīng)的負(fù)載150。
[0053]圖2是依照本發(fā)明實(shí)施例所繪示的一種變流器的電路示意圖。圖2所示的變流器200可應(yīng)用于圖1所示的電壓供應(yīng)系統(tǒng)100中，但不以此為限。如圖2所示，變流器200至少包含功率模塊220、反饋模塊240以及控制模塊260a。功率模塊220用以將輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為輸出電壓Vout。反饋模塊240與功率模塊220電性連接，并用以產(chǎn)生與輸出電壓Vout相對(duì)應(yīng)的反饋電壓Vf?？刂颇K260a與反饋模塊240、功率模塊220電性連接，并用以比較一占空比(duty ratio)參考值Dref以及一占空比數(shù)值Dc，依據(jù)占空比參考值Dref與占空比數(shù)值Dc比較的結(jié)果相應(yīng)地產(chǎn)生一可變參考電壓Vref，并用以比較可變參考電壓Vref以及反饋電壓Vf，且依據(jù)可變參考電壓Vref與反饋電壓Vf比較的結(jié)果調(diào)整占空比數(shù)值Dc。實(shí)作上，占空比參考值Dref可依據(jù)實(shí)際需求固定為一定數(shù)值或比例(如:50%)。
[0054]需注意的是，本文中的占空比參考值Dref以及占空比數(shù)值Dc，可以指實(shí)際的數(shù)值，也可以泛指數(shù)值所對(duì)應(yīng)的信號(hào)。換言之，控制模塊260a可用以接收占空比參考值Dref以及占空比數(shù)值Dc兩者所對(duì)應(yīng)的信號(hào)，并對(duì)兩者所對(duì)應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行比較處理。
[0055]在一實(shí)施例中，當(dāng)輸入電壓Vin變化時(shí)，控制模塊260a調(diào)整可變參考電壓Vref并相應(yīng)地調(diào)整占空比數(shù)值Dc，且控制模塊260a產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于經(jīng)過(guò)調(diào)整的占空比數(shù)值Dc的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc，借以控制功率模塊220對(duì)輸入電壓Vin進(jìn)行轉(zhuǎn)換的操作，進(jìn)而調(diào)整變流器200的輸出電壓Vout。
[0056]于實(shí)作上，上述控制模塊260a或下述控制模塊(如圖4中的控制模塊260b，或圖5中的控制模塊260c)，均可各自透過(guò)數(shù)位控制器(或控制芯片)或類比控制器(或控制芯片)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0057]結(jié)構(gòu)上，功率模塊220可包含第一開關(guān)元件S1、第二開關(guān)元件S2、第一分壓電容C1、第二分壓電容C2、第一整流開關(guān)SR1、第二整流開關(guān)SR2、濾波電感L1以及濾波電容Co。第一開關(guān)兀件S1、第二開關(guān)兀件S2分別與第一分壓電容C1、第二分壓電容C2電性并聯(lián),且受控制模塊260a所輸出的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc控制，各自進(jìn)行導(dǎo)通(或開啟)或截止(或關(guān)閉)。第一分壓電容C1與第二分壓電容C2串聯(lián)，對(duì)輸入電壓Vin進(jìn)行分壓，以提供相應(yīng)電壓至變壓器Tr的初級(jí)繞組。第一整流開關(guān)SR1與第二整流開關(guān)SR2連接變壓器Tr的次級(jí)繞組，用以進(jìn)行同步整流。濾波電感L1、濾波電容Co與第一整流開關(guān)SR1串聯(lián)，用以進(jìn)行濾波。
[0058]其次，反饋模塊240可至少包含第一阻抗Z1與第二阻抗Z2，其用以對(duì)輸出電壓Vout進(jìn)行分壓，借此產(chǎn)生與輸出電壓Vout相對(duì)應(yīng)的反饋電壓Vf。
[0059]在另一實(shí)施例中，反饋模塊240也可用以對(duì)相應(yīng)輸出電壓Vout的輸出電流進(jìn)行分流，借此產(chǎn)生與輸出電流相對(duì)應(yīng)的反饋電流信號(hào)。而控制模塊260a便可在比較反饋電流信號(hào)與一可變參考電流信號(hào)(在此，可變參考電流信號(hào)可由比較占空比參考值以及占空比數(shù)值后相應(yīng)產(chǎn)生)后，依據(jù)反饋電流信號(hào)與可變參考電流信號(hào)比較的結(jié)果調(diào)整占空比數(shù)值。換言之，前述反饋模塊240所產(chǎn)生的反饋信號(hào)可以是反饋電壓信號(hào)，也可以是反饋電流信號(hào)，且控制模塊260a的功能與操作可相應(yīng)于反饋電壓信號(hào)或是反饋電流信號(hào)作適當(dāng)調(diào)整。
[0060]此外，控制模塊260a至少包含第一比較電路262、第一運(yùn)算電路264、第二比較電路266、第二運(yùn)算電路268以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器270。第一比較電路262用以比較占空比參考值Dref以及占空比數(shù)值Dc，以產(chǎn)生占空比差值Derr。第一運(yùn)算電路264與第一比較電路262電性連接，用以對(duì)占空比差值Derr進(jìn)行運(yùn)算，以產(chǎn)生并調(diào)整可變參考電壓Vref。第二比較電路266與第一運(yùn)算電路264及反饋模塊240電性連接，用以比較可變參考電壓Vref以及反饋模塊240所產(chǎn)生的反饋電壓Vf，以產(chǎn)生誤差電壓Verr。第二運(yùn)算電路268與第二比較電路266電性連接，用以對(duì)誤差電壓Verr進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生并調(diào)整占空比數(shù)值Dc。驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器270與第二運(yùn)算電路268以及功率模塊220電性連接，用以接收第二運(yùn)算電路268所產(chǎn)生的占空比數(shù)值Dc，并產(chǎn)生相應(yīng)于占空比數(shù)值Dc的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc。
[0061]在本實(shí)施例中，第一比較電路262電性連接第二運(yùn)算電路268，用以接收第二運(yùn)算電路268所產(chǎn)生的占空比數(shù)值Dc，而占空比數(shù)值Dc由第二運(yùn)算電路268所產(chǎn)生及調(diào)整，且經(jīng)調(diào)整后的占空比數(shù)值Dc進(jìn)一步反饋至第一比較電路262，以供與占空比參考值Dref進(jìn)行比較。
[0062]圖3是依照本發(fā)明實(shí)施例繪示輸入電壓、可變參考電壓、占空比數(shù)值對(duì)應(yīng)的信號(hào)以及輸出電壓的相應(yīng)變化示意圖。同時(shí)參照?qǐng)D2和圖3。當(dāng)輸入電壓Vin于時(shí)間tl升高或轉(zhuǎn)態(tài)為較高位準(zhǔn)時(shí)，由于可變參考電壓Vref無(wú)法瞬間相應(yīng)地立即改變，故控制模塊260a會(huì)先相應(yīng)調(diào)整占空比數(shù)值Dc減少(例如:調(diào)整占空比數(shù)值Dc至小于占空比參考值Dref )，使得輸出電壓Vout不立即改變，而是于占空比數(shù)值Dc后續(xù)逐漸增加時(shí)，輸出電壓Vout及其對(duì)應(yīng)的反饋電壓Vf再隨著可變參考電壓Vref變化。
[0063]接著，于時(shí)間tl至t2期間，由于占空比數(shù)值Dc小于占空比參考值Dref，因此在被反饋的占空比數(shù)值Dc經(jīng)比較、運(yùn)算處理后，第一運(yùn)算電路264會(huì)依據(jù)比較及運(yùn)算結(jié)果調(diào)整可變參考電壓Vref漸漸上升，直至可變參考電壓Vref等同于反饋電壓Vf (即于時(shí)間t2)，而同時(shí)在逐漸增加的可變參考電壓Vref經(jīng)比較、運(yùn)算處理后，第二運(yùn)算電路268亦會(huì)依據(jù)比較及運(yùn)算結(jié)果調(diào)整占空比數(shù)值Dc，使得占空比數(shù)值Dc逐漸增加，直至占空比數(shù)值Dc等同于占空比參考值Dref(即于時(shí)間t2)。
[0064]此外，驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器270會(huì)依據(jù)時(shí)間tl至t2期間內(nèi)變化的占空比數(shù)值Dc，產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc，使得功率模塊220依據(jù)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc調(diào)整轉(zhuǎn)換后的輸出電壓Vout,且調(diào)整后的輸出電壓Vout也于時(shí)間t2上升至一穩(wěn)定值，進(jìn)而讓變流器200進(jìn)入新的穩(wěn)態(tài)。
[0065]相較于已知技術(shù)而言，前述實(shí)施例中通過(guò)調(diào)整占空比數(shù)值Dc，并進(jìn)而改變參考電壓Vref的操作方式，可于輸入電壓Vin改變時(shí)，使變流器200的輸出電壓Vout不立即改變，而是隨著參考電壓Vref變化。如此一來(lái)，變流器200于輸入電壓Vin改變時(shí)仍可逐漸對(duì)輸出電壓Vout作調(diào)整，借此減少輸出電感所承受的伏秒值(VX t)，使輸出電感不受限于必須具有較大尺寸的磁芯或更多的繞組匝數(shù)，而功率模塊220的功率密度可因此增加，變流器的效率可進(jìn)而提升。
[0066]圖4是依照本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的變流器的電路示意圖。相較于圖2而言，在本實(shí)施例中，控制模塊260b中的第一比較電路262電性連接驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路270，并用以自驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路270中擷取占空比數(shù)值Dc，比較擷取自驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路270中的占空比數(shù)值Dc以及占空比參考值Dref。
[0067]控制模塊260b與功率模塊220、反饋模塊240的連接及操作關(guān)系均與前述類似，故于此不再贅述。此外，控制模塊260b中元件的連接及操作關(guān)系亦與圖2所示的實(shí)施例類似，故于此亦不再贅述。
[0068]圖5是依照本發(fā)明又一實(shí)施例所繪示的變流器的電路示意圖。相較于圖2而言，在本實(shí)施例中，控制模塊260c中的第一比較電路262用以接收由控制模塊260c輸出后反饋回控制模塊260c的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc，且比較擷取自驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc中的占空比數(shù)值Dc以及占空比參考值Dref。
[0069]控制模塊260c與功率模塊220、反饋模塊240的連接及操作關(guān)系均與前述類似，故于此不再贅述。此外，控制模塊260c中元件的連接及操作關(guān)系亦與圖2所示的實(shí)施例類似，故于此亦不再贅述。
[0070]圖6是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的一種電壓調(diào)整方法的流程圖。為了清楚及方便說(shuō)明起見(jiàn)，下述實(shí)施例的說(shuō)明請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2和圖6。首先，比較一占空比數(shù)值Dc和占空比參考值Dref (步驟602)，接著依據(jù)占空比數(shù)值Dc和占空比參考值Dref的比較結(jié)果相應(yīng)產(chǎn)生可變參考電壓Vref (步驟604)。接著，比較可變參考電壓Vref與反饋電壓Vf (步驟606)，并依據(jù)可變參考電壓Vref與反饋電壓Vf的比較結(jié)果調(diào)整占空比數(shù)值Dc直至占空比數(shù)值Dc等同于占空比參考值Dref (步驟608)。然后，功率模塊220依據(jù)對(duì)應(yīng)于此占空比數(shù)值Dc的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc將輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為經(jīng)調(diào)整后的穩(wěn)定輸出電壓Vout (步驟610)。
[0071 ] 在一實(shí)施例中，上述的電壓調(diào)整方法中的占空比數(shù)值Dc可為第二運(yùn)算電路268所
產(chǎn)生及調(diào)整。
[0072]在一實(shí)施例中，前述電壓調(diào)整方法更可包含當(dāng)輸入電壓Vin變化時(shí)，調(diào)整可變參考電壓Vref。當(dāng)輸入電壓Vin升高時(shí)，可變參考電壓Vref逐漸增加，占空比數(shù)值Dc也經(jīng)調(diào)整而逐漸增加。
[0073]在另一實(shí)施例中，此電壓調(diào)整方法中的占空比數(shù)值Dc可擷取自驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路270，當(dāng)輸入電壓Vin升高時(shí)，可變參考電壓Vref逐漸增加，占空比數(shù)值Dc也經(jīng)調(diào)整而逐漸增加。
[0074]在又一實(shí)施例中，此電壓調(diào)整方法中的占空比數(shù)值Dc擷取自驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc，驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc由如圖5的控制模塊260c輸出后反饋回控制模塊260c且為第一比較電路262所接收，當(dāng)輸入電壓Vin升高時(shí)，可變參考電壓Vref逐漸增加，占空比數(shù)值Dc也經(jīng)調(diào)整而逐漸增加。
[0075]在本實(shí)施例中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實(shí)際情況調(diào)整其先后順序，圖6所示的流程圖僅為一實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明。
[0076]由上述本發(fā)明的實(shí)施例可知，應(yīng)用上述本發(fā)明的實(shí)施例，可于輸入電壓改變時(shí)逐漸對(duì)輸出電壓作調(diào)整，借此減少輸出電感所承受的伏秒值(VXt)，使輸出電感不受限于必須具有較大尺寸的磁芯或更多的繞組匝數(shù)，毋須為避免輸出電感的磁芯飽和而增加其體積，而功率模塊220的功率密度亦可因此增加，變流器的效率可進(jìn)而提升。。
[0077]雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種變流器，其特征在于，該變流器至少包含:一功率模塊，用以將一輸入電壓轉(zhuǎn)換為一輸出電壓；一反饋模塊，與該功率模塊電性連接，用以產(chǎn)生與該輸出電壓相對(duì)應(yīng)的一反饋電壓；以及一控制模塊，與該功率模塊及該反饋模塊電性連接，其中該控制模塊用以比較一占空比參考值以及一占空比數(shù)值，依據(jù)該占空比參考值與該占空比數(shù)值比較的結(jié)果相應(yīng)地產(chǎn)生一可變參考電壓，并用以比較該可變參考電壓以及該反饋電壓，且依據(jù)該可變參考電壓與該反饋電壓比較的結(jié)果調(diào)整該占空比數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流器，其特征在于，當(dāng)該輸入電壓變化時(shí)，該控制模塊調(diào)整該可變參考電壓并相應(yīng)地調(diào)整該占空比數(shù)值，且該控制模塊產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于經(jīng)調(diào)整的該占空比數(shù)值的一驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)以控制該功率模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流器，其特征在于，該控制模塊還包含:一第一比較電路，用以比較該占空比參考值以及該占空比數(shù)值，以產(chǎn)生一占空比差值；以及一第一運(yùn)算電路，與該第一比較電路電性連接，用以對(duì)該占空比差值進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生并調(diào)整該可變參考電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變流器，其特征在于，該控制模塊還包含:一第二比較電路，與該第一運(yùn)算電路以及該反饋模塊電性連接，用以比較該可變參考電壓以及該反饋電壓，以產(chǎn)生一誤差電壓；`一第二運(yùn)算電路，與該第二比較電路電性連接，用以對(duì)該誤差電壓進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生并調(diào)整該占空比數(shù)值；以及一驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，與該第二運(yùn)算電路以及該功率模塊電性連接，用以接收該第二運(yùn)算電路所產(chǎn)生的該占空比數(shù)值，并產(chǎn)生相應(yīng)于該占空比數(shù)值的該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變流器，其特征在于，該第一比較電路是電性連接該第二運(yùn)算電路，并用以接收該第二運(yùn)算電路所產(chǎn)生的該占空比數(shù)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變流器，其特征在于，該第一比較電路是電性連接該驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，并用以自該驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路中擷取該占空比數(shù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變流器，其特征在于，控制該功率模塊的該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)是由該控制模塊輸出后反饋回該控制模塊，且該第一比較電路用以接收反饋的該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，以自該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)中擷取相應(yīng)的該占空比數(shù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流器，其特征在于，當(dāng)該輸入電壓升高時(shí)，該可變參考電壓逐漸增加，且該控制模塊調(diào)整該占空比數(shù)值逐漸增加。
9.一種電壓供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該電壓供應(yīng)系統(tǒng)至少包含:一高壓母線；一低壓母線；一變流器，電性連接于該高壓母線與該低壓母線之間，其中該變流器至少包含一控制模塊，該控制模塊用以比較一占空比參考值以及一占空比數(shù)值，并依據(jù)該占空比參考值與該占空比數(shù)值比較的結(jié)果產(chǎn)生并調(diào)整一可變參考電壓，再依據(jù)該可變參考電壓與一反饋電壓比較的結(jié)果調(diào)整該占空比數(shù)值，且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于經(jīng)調(diào)整的該占空比數(shù)值的一驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，以調(diào)整該變流器的一輸出電壓；以及 多個(gè)供應(yīng)電壓產(chǎn)生電路，彼此并聯(lián)電性連接于該低壓母線，并各自用以將該變流器的該輸出電壓轉(zhuǎn)換為一供應(yīng)電壓予一負(fù)載。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電壓供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該變流器的該控制模塊還包含:一第一比較電路，用以比較該占空比參考值以及該占空比數(shù)值，以產(chǎn)生一占空比差值；以及一第一運(yùn)算電路，與該第一比較電路電性連接，用以對(duì)該占空比差值進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生并調(diào)整該可變參考電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電壓供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該變流器的該控制模塊還包含:一第二比較電路，與該第一運(yùn)算電路電性連接，用以比較該可變參考電壓以及該反饋電壓，以產(chǎn)生一誤差電壓；一第二運(yùn)算電路，與該第二比較電路電性連接，用以對(duì)該誤差電壓進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生并調(diào)整該占空比數(shù)值；以及一驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，與該第二運(yùn)算電路電性連接，用以接收該第二運(yùn)算電路所產(chǎn)生的該占空比數(shù)值，并產(chǎn)生相應(yīng)于該占空比數(shù)值的該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電壓供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該第一比較電路是電性連接該第二運(yùn)算電路，并用以接收該第二運(yùn)算電路所產(chǎn)生的該占空比數(shù)值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電壓供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該第一比較電路是電性連接該驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，并用以自該驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路中擷取該占空比數(shù)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電壓供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)是由該控制模塊輸出后反饋回該控制模塊，且該第一比較電路用以接收反饋的該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，以自該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)中擷取相應(yīng)的該占空比數(shù)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電壓供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)該變流器的一輸入電壓變化時(shí)，該控制模塊調(diào)整該可變參考電壓，而當(dāng)該輸入電壓升高時(shí)，該可變參考電壓逐漸增加，該控制模塊調(diào)整該占空比數(shù)值逐漸增加，且依據(jù)該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)調(diào)整的該輸出電壓逐漸增加。
16.一種電壓調(diào)整方法，其特征在于，該電壓調(diào)整方法包含:比較一占空比數(shù)值和一占空比參考值；依據(jù)該占空比參考值與該占空比數(shù)值比較的結(jié)果相應(yīng)地產(chǎn)生一可變參考電壓；比較該可變參考電壓和一反饋電壓；以及依據(jù)該可變參考電壓與該反饋電壓比較的結(jié)果調(diào)整該占空比數(shù)值，使得一功率模塊依據(jù)對(duì)應(yīng)于該占空比數(shù)值的一驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)將該輸入電壓轉(zhuǎn)換為經(jīng)調(diào)整的一輸出電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電壓調(diào)整方法，其特征在于，該占空比數(shù)值是由一運(yùn)算電路所產(chǎn)生及調(diào)整。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電壓調(diào)整方法，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)是由一驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路所產(chǎn)生，且與該占空比參考值比較的該占空比數(shù)值是擷取自該驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電壓調(diào)整方法，其特征在于，與該占空比參考值比較的該占空比數(shù)值是擷取自該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電壓調(diào)整方法，其特征在于，還包含:當(dāng)一輸入電壓變化時(shí)，調(diào)整該可變參考電壓；其中當(dāng)該輸入電壓升高時(shí)，該可變參考電壓逐漸增加，且該占空比數(shù)值經(jīng)調(diào)整而逐漸增加。`
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK103683944SQ201210357145
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月21日
【發(fā)明者】楊仲望, 徐國(guó)俊, 黃貴松 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司