專利名稱：具有電壓箝位器件的諧振電路及其動(dòng)態(tài)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功率變換電路，特別是涉及一種具有電壓箝位器件的諧振 電路及其動(dòng)態(tài)控制方法。
背景技術(shù)：
諧振電路是一種高效率的功率變換電路，通過諧振來達(dá)到高效率的功 率變換的目的。這里所說的諧振電路，包括并聯(lián)諧振電路、串聯(lián)諧振電路、
LLC諧振電路等所有通過開關(guān)頻率來控制輸出電壓的電路，艮P:
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其中，Vout是輸出電壓，fs是開關(guān)頻率，Cl、 C2…是參與諧振過程 的電容，Ll、 L2…是參與諧振過程的電感。這個(gè)關(guān)系式中默認(rèn)的條件是， 輸入電壓Vin保持不變。
圖1是一個(gè)典型的諧振電路。其中L2可以是單獨(dú)的電感，也可以是 Tl的寄生電感；Lr可以是單獨(dú)的電感，也可以是T1的寄生電感。
其典型工作過程是通過Cr和Lr的諧振過程，來輸出傳遞能量；其 中L2也可以參與諧振過程。
在現(xiàn)有的拓?fù)渲校绻敵龅呢?fù)載從有比較大的變化，或者輸出的電 壓從一定輸出電壓跳變到另一輸出電壓，或者輸出短路瞬間，由于固有的 諧振過程，在Cr上會(huì)產(chǎn)生較高的諧振電壓，同時(shí)Lr上會(huì)有較大的諧振電 流。
這個(gè)諧振過程會(huì)產(chǎn)生較高的電壓應(yīng)力和電流應(yīng)力，有可能會(huì)對(duì)電路的 可靠性產(chǎn)生危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有電壓箝位 器件的諧振電路及其動(dòng)態(tài)控制方法，對(duì)諧振時(shí)的過壓進(jìn)行箝位來降低諧振 的峰值，提高電路工作可靠性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種具有電壓箝位器件的諧振電路，包括諧振電容和諧振電感，以及并聯(lián)連接在所述諧振電容和/或諧振電感上的電壓箝位器件。
優(yōu)選地，所述電壓箝位器件選自TVS (Transient Voltage Suppressor, 瞬態(tài)電壓抑制器)管、穩(wěn)壓二極管和壓敏電阻。
優(yōu)選地，還包括串聯(lián)連接在所述電壓箝位器件上的電流限制器件。
優(yōu)選地，所述諧振電路為不對(duì)稱半橋諧振電路、對(duì)稱半橋諧振電路、 全橋諧振電路或三電平諧振電路。
一種諧振電路的動(dòng)態(tài)控制方法，所述諧振電路包括諧振電容和諧振電 感，所述方法包括通過并聯(lián)連接在所述諧振電容和/或諧振電感上的電 壓箝位器件對(duì)諧振過程中的過壓進(jìn)行箝位。
優(yōu)選地，所述電壓箝位器件選自TVS管、穩(wěn)壓二極管和壓敏電阻。
優(yōu)選地，所述方法還包括通過串聯(lián)連接在所述電壓箝位器件上的電 流限制器件對(duì)諧振過程中的電流進(jìn)行限制。
優(yōu)選地，所述諧振電路為不對(duì)稱半橋諧振電路、對(duì)稱半橋諧振電路、 全橋諧振電路或三電平諧振電路。
本發(fā)明有益的技術(shù)效果是
根據(jù)本發(fā)明，通過在諧振電路的諧振電容或諧振電感上并聯(lián)連接一個(gè) 電壓箝位器件，對(duì)諧振過程中的過壓進(jìn)行箝位，藉此能夠降低諧振的峰值， 避免出現(xiàn)較高的諧振電壓而導(dǎo)致較高的電壓應(yīng)力和電流應(yīng)力，從而有效地 保護(hù)了電路，提高了電路工作的可靠性。


圖1為一個(gè)典型的諧振電路原理圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的不對(duì)稱半橋諧振電路原理圖； 圖3為圖2中的諧振電容并聯(lián)連接TVS管的原理圖； 圖4為圖2中的諧振電容并聯(lián)連接壓敏電阻的原理圖； 圖5為本發(fā)明另一種實(shí)施例的不對(duì)稱半橋諧振電路原理圖，其中諧振 電感并聯(lián)連接TVS管；
圖6為本發(fā)明一種實(shí)施例的對(duì)稱半橋諧振電路原理圖； 圖7為本發(fā)明一種實(shí)施例的全橋諧振電路原理圖； 圖8為本發(fā)明一種實(shí)施例的三電平諧振電路原理圖； 本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖2， 一種實(shí)施例的不對(duì)稱半橋諧振電路包括諧振電容O和諧 振電感Lr，以及并聯(lián)連接在諧振電容Cr上的電壓箝位器件CP。工作時(shí)， 電壓箝位器件CP對(duì)諧振過程中諧振電容Cr上的過壓進(jìn)行箝位，降低諧振 峰值，避免出現(xiàn)較高的諧振電壓而導(dǎo)致較高的電壓應(yīng)力和電流應(yīng)力，從而 提高電路工作的可靠性。
請(qǐng)參考圖3，該實(shí)施例中，圖2所示的電壓箝位器件CP可以是單向或 雙向的TVS管Ds。
請(qǐng)參考圖4，該實(shí)施例中，圖2所示的電壓箝位器件CP可以是單向或 雙向的壓敏電阻R1。
請(qǐng)參考圖5，該實(shí)施例與圖2所示的不對(duì)稱半橋諧振電路不同在于， 電壓箝位器件并聯(lián)連接在諧振電感Lr上而不是諧振電容上。該電壓箝位器 件優(yōu)選采用TVS管Ds。
在另一些的實(shí)施例中，除了設(shè)置有電壓限制器件外，還在電壓限制器 件上串聯(lián)連接電阻、電感等電流限制器件，以對(duì)諧振過程中的電流進(jìn)行限 制。
在另一些的實(shí)施例中，電壓箝位器件還可以是單向或雙向的穩(wěn)壓二極管。
本發(fā)明的諧振電路不僅包括前述的不對(duì)稱半橋諧振電路、還包括(但 不限于)對(duì)稱半橋諧振電路、全橋諧振電路和三電平諧振電路。
圖6展示了一種實(shí)施例的對(duì)稱半橋諧振電路，其包括兩個(gè)諧振電容 Crl、 Cr2，在諧振電容Crl、 Cr2上分別并聯(lián)連接有TVS管Ds3、 Ds4。
圖7展示了一種實(shí)施例的全橋諧振電路，其包括諧振電容Cr，在諧振 電容Cr上并聯(lián)連接有TVS管Ds。
圖8展示了一種實(shí)施例的三電平諧振電路，其包括諧振電容Cr，在諧 振電容Cr上并聯(lián)連接有TVS管Ds。
在另一方面，本發(fā)明還提出一種諧振電路的動(dòng)態(tài)控制方法，該方法包 括:通過并聯(lián)連接在該諧振電路中的諧振電容和/或諧振電感上的電壓箝位 器件對(duì)諧振過程中的過壓進(jìn)行箝位。
優(yōu)選地，所述電壓箝位器件選自TVS管、穩(wěn)壓二極管和壓敏電阻。
優(yōu)選地，所述方法還包括通過串聯(lián)連接在所述電壓箝位器件上的電 流限制器件對(duì)諧振過程中的電流進(jìn)行限制。
本發(fā)明控制方法的多種實(shí)施例可參考前述諧振電路實(shí)施例的內(nèi)容來
5具體實(shí)施，例如，該方法既可以應(yīng)用于對(duì)稱或不對(duì)稱半橋電路，也可以在
全橋電路、各種三電平的變形電路上實(shí)現(xiàn)，此處不再贅述。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說
明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有電壓箝位器件的諧振電路，包括諧振電容和諧振電感，其特征在于，還包括并聯(lián)連接在所述諧振電容和/或諧振電感上的電壓箝位器件。
2. 如權(quán)利要求1所述的諧振電路，其特征在于，所述電壓箝位器件選自TVS管、穩(wěn)壓二極管和壓敏電阻。
3. 如權(quán)利要求l所述的諧振電路，其特征在于，還包括串聯(lián)連接在所述電壓箝位器件上的電流限制器件。
4. 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的諧振電路，其特征在于，所述諧振電路為不對(duì)稱半橋諧振電路、對(duì)稱半橋諧振電路、全橋諧振電路或三電平諧振電路。
5. —種諧振電路的動(dòng)態(tài)控制方法，所述諧振電路包括諧振電容和諧振電感，其特征在于，所述方法包括通過并聯(lián)連接在所述諧振電容和/或諧振電感上的電壓箝位器件對(duì)諧振過程中的過壓進(jìn)行箝位。
6. 如權(quán)利要求5所述的諧振電路的動(dòng)態(tài)控制方法，其特征在于，所述電壓箝位器件選自TVS管、穩(wěn)壓二極管和壓敏電阻。
7. 如權(quán)利要求5所述的諧振電路的動(dòng)態(tài)控制方法，其特征在于，所述方法還包括通過串聯(lián)連接在所述電壓箝位器件上的電流限制器件對(duì)諧振過程中的電流進(jìn)行限制。
8. 如權(quán)利要求5至7任一項(xiàng)所述的諧振電路的動(dòng)態(tài)控制方法，其特征在于，所述諧振電路為不對(duì)稱半橋諧振電路、對(duì)稱半橋諧振電路、全橋諧振電路或三電平諧振電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有電壓箝位器件的諧振電路，包括諧振電容和諧振電感，還包括并聯(lián)連接在所述諧振電容和/或諧振電感上的電壓箝位器件。一種諧振電路的動(dòng)態(tài)控制方法，所述諧振電路包括諧振電容和諧振電感，所述方法包括通過并聯(lián)連接在所述諧振電容和/或諧振電感上的電壓箝位器件對(duì)諧振過程中的過壓進(jìn)行箝位。本發(fā)明能降低諧振的峰值，避免出現(xiàn)較高的諧振電壓而導(dǎo)致較高的電壓應(yīng)力和電流應(yīng)力，提高電路工作的可靠性。
文檔編號(hào)H03H11/02GK101674064SQ200910110710
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者余時(shí)強(qiáng), 強(qiáng) 張, 朱春暉, 紀(jì)圣儒, 彪 雷 申請(qǐng)人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司