一種諧振控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種控制裝置，具體涉及一種諧振控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)今的電源產(chǎn)業(yè)中，切換式電源供應(yīng)器大多使用一種半橋式架構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器，用以驅(qū)動(dòng)外部的負(fù)載電路;原因在于使用半橋式架構(gòu)可以將感應(yīng)磁場工作于第一與第三象限中，而如前向式或反馳式架構(gòu)則只能工作在第一象限中，比較起來，半橋式架構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器很明顯在工作效率上高很多。
[0003]現(xiàn)有的半橋式驅(qū)動(dòng)裝置，大體皆設(shè)成如圖1所示，包含一訊號控制器10、一第一電子開關(guān)12、一第二電子開關(guān)14與一諧振槽16，其中第一電子開關(guān)12與第二電子開關(guān)14皆為N通道金氧半場效晶體管。理論上，訊號控制器10控制第一電子開關(guān)12與第二電子開關(guān)14為交替式切換，即當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)12導(dǎo)通時(shí)，第二電子開關(guān)14關(guān)閉，使能量從高電壓端VH儲存于諧振槽16中，當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)12關(guān)閉時(shí)，第二電子開關(guān)14導(dǎo)通，使能量從諧振槽16中，釋放于低電壓端VL。然而，訊號控制器10其實(shí)并不穩(wěn)定，在實(shí)際狀況中，當(dāng)?shù)诙娮娱_關(guān)14從導(dǎo)通狀態(tài)欲變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，但卻仍是導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，第一電子開關(guān)12亦會導(dǎo)通，使能量通往諧振槽16，造成第一電子開關(guān)12與第二電子開關(guān)14之間產(chǎn)生電流突波，以傷害第一電子開關(guān)12與第二電子開關(guān)14。此外，現(xiàn)有的全橋式驅(qū)動(dòng)裝置也有同樣狀況，全橋式驅(qū)動(dòng)裝置如圖2所不，包含一訊號控制器18、一第一電子開關(guān)20、一第二電子開關(guān)22、一第三電子開關(guān)24、一第四電子開關(guān)26與一諧振槽28。理論上，訊號控制器18控制第一電子開關(guān)20與第二電子開關(guān)22呈現(xiàn)相同開關(guān)狀態(tài)，并控制第三電子開關(guān)24與第四電子開關(guān)26呈現(xiàn)相同開關(guān)狀態(tài)，且當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)20與第二電子開關(guān)22導(dǎo)通時(shí)，第三電子開關(guān)24與第四電子開關(guān)26關(guān)閉，使能量從高電壓端VH透過第一電子開關(guān)20與第二電子開關(guān)22通往低電壓端VL。當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)20與第二電子開關(guān)22關(guān)閉時(shí)，第三電子開關(guān)24與第四電子開關(guān)26導(dǎo)通，使能量從高電壓端VH透過第三電子開關(guān)24與第四電子開關(guān)26通往低電壓端VL。然而，訊號控制器18亦不穩(wěn)定，在實(shí)際狀況中，當(dāng)?shù)谒碾娮娱_關(guān)26從導(dǎo)通狀態(tài)欲變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，但卻仍是導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，第一電子開關(guān)20亦會導(dǎo)通，使能量通往諧振槽16，造成第一電子開關(guān)20與第四電子開關(guān)26之間產(chǎn)生電流突波，以傷害第一電子開關(guān)20與第四電子開關(guān)26。同樣地，當(dāng)?shù)诙娮娱_關(guān)22從導(dǎo)通狀態(tài)欲變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，但卻仍是導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，第三電子開關(guān)24亦會導(dǎo)通，使能量通往諧振槽16，造成第二電子開關(guān)22與第三電子開關(guān)24之間產(chǎn)生電流突波，以傷害第二電子開關(guān)22與第三電子開關(guān)24。
[0004]因此，本發(fā)明是在針對上述的困擾，提出一種諧振控制裝置，以解決現(xiàn)有所產(chǎn)生的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種諧振控制裝置，應(yīng)用于半橋諧振電路或全橋諧振電路上，并于諧振電路中的二電子開關(guān)之間的節(jié)點(diǎn)連接一偵測控制器，以藉此偵測二電子開關(guān)之間的節(jié)點(diǎn)之電壓。當(dāng)部分電子開關(guān)呈導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，其對應(yīng)之寄生電容會被放電而呈現(xiàn)低電壓，使偵測控制器驅(qū)動(dòng)其余電子開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài)，以確保半橋諧振電路及全橋諧振電路中的電子開關(guān)皆能以上述交替切換之方式運(yùn)作，進(jìn)而避免貫通效應(yīng)產(chǎn)生。
[0006]為實(shí)現(xiàn)所述技術(shù)目的，本發(fā)明的方案是:一種諧振控制裝置，包含一第一電子開關(guān)、一第二電子開關(guān)、一諧振槽、一偵測控制器與一訊號控制器。第一電子開關(guān)電性連接一高電壓端與一節(jié)點(diǎn)，第二電子開關(guān)電性連接節(jié)點(diǎn)與一低電壓端，第二電子開關(guān)具有一寄生電容，寄生電容之一端電性連接低電壓端，另一端電性連接節(jié)點(diǎn)，低電壓端例如為接地端。諧振槽電性連接節(jié)點(diǎn)，并儲有諧振能量。偵測控制器電性連接低電壓端、節(jié)點(diǎn)與第一電子開關(guān)，并接收節(jié)點(diǎn)之電壓與一第一數(shù)字訊號。在第二電子開關(guān)呈導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，節(jié)點(diǎn)之電壓為低電壓端之低電壓，即接地電位，偵測控制器依據(jù)節(jié)點(diǎn)之電壓提供低電壓給第一電子開關(guān)，使第一電子開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài)，且諧振槽利用諧振能量產(chǎn)生一諧振電流流經(jīng)第二電子開關(guān)。在第二電子開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，諧振電流向寄生電容充電，以提升節(jié)點(diǎn)之電壓至大于低電壓的一默認(rèn)電壓值，偵測控制器依據(jù)默認(rèn)電壓值提供第一數(shù)字訊號給第一電子開關(guān)，使第一電子開關(guān)呈導(dǎo)通狀態(tài)。訊號控制器具有第一端與第二端，第一端電性連接偵測控制器，并透過一電隔離器電性連接第一電子開關(guān)，電隔離器阻擋高電壓端之高電壓通往訊號控制器，第二端電性連接第二電子開關(guān)。訊號控制器在一時(shí)間點(diǎn)于第一端產(chǎn)生第一數(shù)字訊號，并在時(shí)間點(diǎn)于第二端產(chǎn)生一第二數(shù)字訊號給第二電子開關(guān)，以依序控制第二電子開關(guān)呈導(dǎo)通狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)。
[0007]作為優(yōu)選，偵測控制器依據(jù)節(jié)點(diǎn)之電壓提供低電壓給第一電子開關(guān)之前，訊號控制器控制第一電子開關(guān)呈導(dǎo)通狀態(tài)，以利用高電壓端之高電壓儲存諧振能量于諧振槽中。
[0008]第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)皆為N通道金氧半場效晶體管，寄生電容為寄生汲源電容，第一數(shù)字訊號包含依序出現(xiàn)之高準(zhǔn)位電壓訊號與低準(zhǔn)位電壓訊號，第二數(shù)字訊號包含依序出現(xiàn)之高準(zhǔn)位電壓訊號與低準(zhǔn)位電壓訊號。
[0009]諧振槽更包含一第一諧振電感、一第二諧振電感與一諧振電容，第二諧振電感例如為一變壓器之漏感。第一諧振電感電性連接節(jié)點(diǎn)，第二諧振電感串接第一諧振電感，并儲有諧振能量。諧振電容串接第二諧振電感，并電性連接低電壓端，第一諧振電感、第二諧振電感與諧振電容利用諧振能量產(chǎn)生諧振電流。
[0010]作為優(yōu)選，偵測控制器更包含一P通道金氧半場效晶體管與一二極管。此P通道金氧半場效晶體管之閘極電性連接節(jié)點(diǎn)，汲極電性連接低電壓端，源極電性連接第一電子開關(guān)，并接收第一數(shù)字訊號；在節(jié)點(diǎn)之電壓為低電壓時(shí)，此P信道金氧半場效晶體管提供低電壓給第一電子開關(guān);在節(jié)點(diǎn)之電壓為默認(rèn)電壓值時(shí)，此P通道金氧半場效晶體管提供第一數(shù)字訊號給第一電子開關(guān)。此外，二極管之正極與負(fù)極分別電性連接閘極與節(jié)點(diǎn)。
[0011]作為優(yōu)選，偵測控制器更包含一PNP雙載子接面晶體管與一二極管。此PNP雙載子接面晶體管之基極透過一第一電阻電性連接節(jié)點(diǎn)，集極電性連接低電壓端，射極電性連接第一電子開關(guān)，并透過一第二電阻電性連接基極，射極接收該第一數(shù)字訊號;在節(jié)點(diǎn)之電壓為低電壓時(shí)，PNP雙載子接面晶體管提供低電壓給第一電子開關(guān);在節(jié)點(diǎn)之電壓為默認(rèn)電壓值時(shí)，PNP雙載子接面晶體管提供第一數(shù)字訊號給第一電子開關(guān)。二極管之正極與負(fù)極分別電性連接第一電阻與節(jié)點(diǎn)。
[0012]本發(fā)明還提供一種諧振控制裝置，包含一第一電子開關(guān)、一第二電子開關(guān)、一第三電子開關(guān)、一第四電子開關(guān)、一諧振槽、一第一偵測控制器、一第二偵測控制器與一訊號控制器。第一電子開關(guān)電性連接一高電壓端與一第一節(jié)點(diǎn)，第二電子開關(guān)電性連接一低電壓端，例如為接地端，第三電子開關(guān)電性連接高電壓端與第二電子開關(guān)，第四電子開關(guān)電性連接低電壓端與第一節(jié)點(diǎn)，且第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)之開關(guān)狀態(tài)相同。第四電子開關(guān)具有一第一寄生電容，第一寄生電容之一端電性連接低電壓端，另一端電性連接第一節(jié)點(diǎn)。諧振槽電性連接第一節(jié)點(diǎn)、第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)、第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)。第一偵測控制器電性連接低電壓端、第一節(jié)點(diǎn)、第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)，并接收第一節(jié)點(diǎn)之第一電壓與一第一數(shù)字訊號。在第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)呈導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，第一電壓為低電壓端之低電壓，即接地電位，第一偵測控制器依據(jù)第一電壓提供低電壓給第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)，使第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài)，且高電壓端產(chǎn)生一第一諧振電流，以依序流經(jīng)第三電子開關(guān)、諧振槽、第四電子開關(guān)與低電壓端。在第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，第一諧振電流向第一寄生電容充電，以提升第一電壓至大于低電壓的一第一默認(rèn)電壓值，第一偵測控制器依據(jù)第一默認(rèn)電壓值提供第一數(shù)字訊號給第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)，使第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)呈導(dǎo)通狀態(tài)。
[0013]作為優(yōu)選，第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)接收第一數(shù)字訊號時(shí)，系皆依序呈導(dǎo)通狀態(tài)及關(guān)閉狀態(tài)。第二偵測控制器電性連接低電壓端、第二電子開關(guān)與第三電子開關(guān)之間的一第二節(jié)點(diǎn)、第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)。第二電子開關(guān)具有一第二寄生電容，第二寄生電容之一端電性連接低電壓端，另一端電性連接第二節(jié)點(diǎn)，諧振槽電性連接第二節(jié)點(diǎn)，第二偵測控制器接收第二節(jié)點(diǎn)之第二電壓與一第二數(shù)字訊號;在第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)呈導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，第二電壓為低電壓，且高電壓端產(chǎn)生一第二諧振電流，以依序流經(jīng)第一電子開關(guān)、諧振槽、第二電子開關(guān)與低電壓端，且第二偵測控制器依據(jù)第二電壓提供低電壓給第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)，使第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài)。在第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，第二諧振電流向第二寄生電容充電，以提升第二電壓至大于低電壓的一第二默認(rèn)電壓值，且第二偵測控制器依據(jù)第二默認(rèn)電壓值提供第二數(shù)字訊號給第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)，使第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)呈導(dǎo)通狀態(tài)。
[0014]訊號控制器具有第一端與第二端，第一端電性連接第一偵測控制器，并透過一電隔離器電性連接第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)，第二端電性連接第二偵測控制器，并透過電隔離器電性連接第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)，電隔離器阻擋高電壓端之電壓通往訊號控制器。訊號控制器在一時(shí)間點(diǎn)于第一端產(chǎn)生第一數(shù)字訊號，并在此時(shí)間點(diǎn)于第二端產(chǎn)生第二數(shù)字訊號給第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)，以控制第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)依序皆呈導(dǎo)通狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)與導(dǎo)通狀態(tài)。
[0015]第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)、第三電子開關(guān)與第四電子開關(guān)皆為N通道金氧半場效晶體管，第一寄生電容與第二寄生電容皆為寄生汲源電容，第一數(shù)字訊號包含依序出現(xiàn)之高準(zhǔn)位電壓訊號與低準(zhǔn)位電壓訊號，第二數(shù)字訊號包含依序出現(xiàn)之高準(zhǔn)位電壓訊號、低準(zhǔn)位電壓訊號與高準(zhǔn)位電壓訊號。
[0016]諧振槽更包含一第一諧振電感、一第二諧振電感與一諧振電容，其中第二諧振電感例如為一變壓器之漏感。第一諧振電感電性連接第二節(jié)點(diǎn)，第二諧振電感串接第一諧振電感，諧振電容串接第二諧振電感，并電性連接第一節(jié)點(diǎn)。第一諧振電流依序流經(jīng)第一諧振電感、第二諧振電感與諧振電容，第二諧振電流依序流經(jīng)諧振電容、第二諧振電感與第一諧振電感。
[0017]作為優(yōu)選，第一偵測控制器更包含一P通道金氧半場效晶體管與一二極管。此P通道金氧半場效晶體管之閘極電性連接第一節(jié)點(diǎn)，汲極電性連接低電壓端，源極電性連接第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)，并接收第一數(shù)字訊號;在第一電壓為低電壓時(shí)，P信道金氧半場效晶體管提供低電壓給第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān);在第一電壓為第一默認(rèn)電壓值時(shí)，P信道金氧半場效晶體管提供第一數(shù)字訊號給第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)。二極管之正極與負(fù)極分別電性連