CN104113215B - 直流对直流转换器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种直流对直流(DC‑DC)转换器及其控制方法，DC‑DC转换器包括第一桥臂以及第二桥臂。第一桥臂包括第一开关以及第二开关，第二桥臂包括第三开关以及第四开关。第二桥臂并联于第一桥臂，第二开关串联于第一开关，第四开关串联于第三开关。DC‑DC转换器根据一检测信号而于所述第一模式以及所述第二模式之间进行切换。

Description

直流对直流转换器及其控制方法
技术领域
本发明是有关于一种转换器及其控制方法，且特别是有关于一种直流对直流转换器及其控制方法。
背景技术
随着科技的发展，现今电源产品的输出电压范围逐渐提升，诸如电动汽车充电站，由于其需要提供电源予不同类型的电动汽车，而不同类型的电动汽车的电池额定电压均有所不同，因此电动汽车充电站亦需提供宽范围的输出电压，以符合不同类型的电动汽车的需求。
全桥零电压开关(Zero Voltage Switch，ZVS)变换器(诸如：移相全桥变换器、互补式全桥变换器)具有输出电压范围广的特性，能符合业界对于电源产品的需求。对照在相同输出电流的状况下，高压输出与低压输出时的全桥零电压开关变换器的效率可知，在有效占空比较大时，全桥零电压开关变换器的输出电压高，得以实现零电压开通，且其效率也较高，而当全桥零电压开关变换器的输出电压低时，其有效占空比较小，此时，由于其开关频率不变，因此开关损耗和其在高压输出相比，几乎不变。
然而，由于谐振电感续流，全桥零电压开关变换器内部存在长时间环流，低压输出时的通态损耗亦与高压输出时相差无几，是以在输出电流不变的情况下，低压输出的功率小，相较之下损耗较大，因此，在低压输出时，全桥零电压开关变换器的效率大为降低。
由此可见，上述现有的方式，显然仍存在不便与缺陷，而有待改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来仍未发展出适当的解决方案。
发明内容
本发明内容的一目的是在提供一种直流对直流转换器及其控制方法，由此改善在低压输出时，全桥零电压开关变换器的效率大为降低的问题。
为达上述目的，本发明内容的一技术方面是关于一种直流对直流(DC-DC)转换器。所述DC-DC转换器包括第一桥臂以及第二桥臂，所述第二桥臂并联于所述第一桥臂。所述第一桥臂包括第一开关以及第二开关，所述第一开关具有第一端和第二端，所述第二开关具有第一端和第二端，所述第二开关的第一端串联于所述第一开关的第二端。所述第二桥臂包括第三开关以及第四开关，所述第三开关具有第一端和第二端，所述第三开关的第一端电性连接至所述第一开关的第一端，所述第四开关具有第一端和第二端，所述第四开关的第一端串联于所述第三开关的第二端，所述第四开关的第二端电性连接至所述第二开关的第二端。DC-DC转换器操作于第一模式或第二模式，所述DC-DC转换器根据一检测信号而于所述第一模式以及所述第二模式之间进行切换。
根据本发明一实施例，当所述DC-DC转换器操作于所述第一模式时，所述第一开关与所述第四开关各自的开通时刻之间、所述第二开关与所述第三开关各自的开通时刻之间均具有延迟时间，当所述DC-DC转换器操作于所述第二模式时，所述第一开关与所述第四开关各自的开通时刻基本一致，且所述第二开关与所述第三开关各自的开通时刻基本一致。
根据本发明另一实施例，所述检测信号用以反映所述DC-DC转换器的效率。
根据本发明再一实施例，所述检测信号为所述DC-DC转换器的占空比、输出电流或输出电压。
根据本发明又一实施例，所述第一开关的开通期间与所述第四开关的开通期间具有第一交叠时间T1，所述第二开关的开通期间与所述第三开关的开通期间具有第二交叠时间T2，当所述DC-DC转换器的占空比大于第一占空比阈值时，所述DC-DC转换器操作于所述第一模式；当所述DC-DC转换器的占空比小于第二占空比阈值时，所述DC-DC转换器操作于该第二模式，其中，所述DC-DC转换器的占空比为(T1+T2)/Ts，Ts为所述第一开关的开通时刻至所述第二开关的关断时刻所对应的时间期间。
根据本发明另一实施例，所述第一占空比阈值和所述第二占空比阈值均为70％。
根据本发明再一实施例，当所述DC-DC转换器的输出电压大于第一预设阈值时，所述DC-DC转换器操作于所述第一模式；当所述DC-DC转换器的输出电压小于第二预设阈值时，所述DC-DC转换器操作于所述第二模式。
根据本发明又一实施例，所述第一预设阈值大于或等于所述第二预设阈值。
根据本发明另一实施例，通过查找表(Look-Up Table)方式将DC-DC转换器于第一模式与第二模式之间进行切换，所述查找表反映不同输出电压和输出电流下，所述DC-DC转换器在第一模式下的效率以及第二模式下的效率的大小关系。
根据本发明再一实施例，所述DC-DC转换器从所述第一模式切换至所述第二模式时，通过所述第一开关的第一驱动信号和所述第四开关的第四驱动信号之间的逻辑与操作生成第一控制信号，以控制所述第一开关和所述第四开关；以及通过所述第二开关的第二驱动信号和所述第三开关的第三驱动信号之间的逻辑与操作生成第二控制信号，以控制所述第二开关和所述第三开关。
根据本发明又一实施例，所述DC-DC转换器还包括谐振电感以及变压器。所述谐振电感具有第一端和第二端，所述谐振电感的第一端电性连接至所述第一开关的第二端。所述变压器具有原边绕组和副边绕组，所述原边绕组的一端电性连接至所述谐振电感的第二端，所述原边绕组的另一端电性连接至所述第三开关的第二端，所述副边绕组电性连接至一副边整流电路。
根据本发明另一实施例，所述副边整流电路为一全桥式整流电路或一中间抽头式整流电路。
根据本发明再一实施例，当所述DC-DC转换器操作于所述第一模式时，所述第四开关的开通期间与所述第二开关的开通期间具有一环流交叠时间，在所述环流交叠时间内，所述第四开关、所述谐振电感、所述变压器的原边绕组以及所述第二开关构成一内部环流回路。
为达上述目的，本发明内容的另一技术方面关于一种用于DC-DC转换器的控制方法，DC-DC转换器包括彼此并联的第一桥臂以及第二桥臂，所述第一桥臂包括串联连接的第一开关以及第二开关，所述第二桥臂包括串联连接的第三开关以及第四开关，所述控制方法包括以下步骤：
检测反映所述DC-DC转换器的效率的电学参数；
根据所检测的电学参数使所述DC-DC转换器在第一模式与第二模式之间进行切换。
依据本发明一实施例，所述电学参数为所述DC-DC转换器的占空比、输出电流或输出电压。
依据本发明另一实施例，控制方法还包括以下步骤：
利用一第一计数值和一第二计数值来截取一第一三角波，以产生一第一驱动信号，并将所述第一驱动信号提供至所述第一开关；
利用一第三计数值和一第四计数值来截取一第二三角波，以产生一第四驱动信号，并将所述第四驱动信号提供至所述第四开关，其中，第一三角波和第二三角波为等腰直角三角波，且所述第一三角波和所述第二三角波间具有一相位差。
依据本发明又一实施例，当使能模式切换时，控制方法还包括以下步骤：
逐步调整所述第一计数值，通过所述第一三角波来调节所述第一驱动信号的开始时刻；以及
逐步调整所述第四计数值，通过所述第二三角波来调节所述第四驱动信号的停止时刻，
其中，调整后的第一计数值等于所述第三计数值，调整后的第四计数值等于所述第二计数值。
依据本发明另一实施例，控制方法还包括以下步骤：
利用一第一计数值和一第二计数值来截取一三角波，以产生一第一驱动信号，并将所述第一驱动信号提供至所述第一开关；以及
利用一第三计数值和一第四计数值来截取所述三角波，以产生一第四驱动信号，并将所述第四驱动信号提供至所述第四开关。
依据本发明再一实施例，当使能模式切换时，控制方法还包括以下步骤：
逐步调整所述第一计数值，通过所述三角波来调节所述第一驱动信号的开始时刻；以及
逐步调整所述第二计数值，通过所述三角波来调节所述第一驱动信号的停止时刻，
其中，调整后的所述第一计数值等于所述第三计数值，调整后的第二计数值等于所述第四计数值。
为达上述目的，本发明内容的又一技术方面是关于一种在全输出电压范围内可优化效率的DC-DC转换***。DC-DC转换***包括DC-DC转换器以及控制电路。DC-DC转换器包括第一桥臂以及第二桥臂，第二桥臂并联于第一桥臂。第一桥臂包括第一开关以及第二开关，第一开关具有第一端和第二端，第二开关具有第一端和第二端，所述第二开关串联于所述第一开关的第二端，第二桥臂包括第三开关以及第四开关，第三开关具有第一端和第二端，第三开关的第一端电性连接至第一开关的第一端，第四开关具有第一端和第二端，所述第四开关串联于所述第三开关的第二端，第四开关的第二端电性连接至第二开关的第二端。控制电路包括信号产生单元以及控制单元。信号产生单元用于接收反映所述DC-DC转换器的效率的电学参数，输出相应的切换信号。控制单元用于根据所述切换信号输出相应的控制信号至所述DC-DC转换器。
根据本发明一实施例，当所述切换信号为一高电平电压时，所述DC-DC转换器操作于第一模式；当所述切换信号为一低电平电压时，所述DC-DC转换器操作于第二模式。
根据本发明另一实施例，当所述DC-DC转换器操作于所述第一模式时，所述第一开关与所述第四开关各自的开通时刻之间、所述第二开关与所述第三开关各自的开通时刻之间均具有一延迟时间，当所述DC-DC转换器操作于所述第二模式时，所述第一开关与所述第四开关各自的开通时刻基本一致，且所述第二开关与所述第三开关各自的开通时刻基本一致。
根据本发明再一实施例，所述控制单元包括第一逻辑与门、第一选择开关、第二选择开关、第二逻辑与门、第三选择开关以及第四选择开关。第一逻辑与门用以接收对应于第一开关的第一驱动信号及对应于第四开关的第四驱动信号，并输出一第一同步信号。第一选择开关用以接收所述第一驱动信号及所述第一同步信号，并根据所述切换信号来输出所述第一驱动信号或所述第一同步信号至所述第一开关。第二选择开关用以接收第四驱动信号及第一同步信号，并根据所述切换信号来输出所述第四驱动信号或所述第一同步信号至所述第四开关。第二逻辑与门用以接收对应于第二开关的第二驱动信号及对应于第三开关的第三驱动信号，并输出一第二同步信号。第三选择开关用以接收第二驱动信号及第二同步信号，并根据所述切换信号来输出所述第二驱动信号或所述第二同步信号至所述第二开关。第四选择开关用以接收第三驱动信号及第二同步信号，并根据所述切换信号来输出所述第三驱动信号或所述第二同步信号至所述第三开关。
根据本发明又一实施例，所述DC-DC转换器操作于第一模式时，所述第一、第二、第三和第四选择开关分别输出第一、第二、第三和第四驱动信号至所述第一、第二、第三和第四开关。
根据本发明另一实施例，所述DC-DC转换器操作于第二模式时，所述第一和第二选择开关输出所述第一同步信号至所述第一开关和第四开关，所述第三和第四选择开关输出所述第二同步信号至所述第二开关和第三开关。
根据本发明再一实施例，所述DC-DC转换器还包括谐振电感以及变压器。谐振电感具有一第一端和一第二端，所述谐振电感的第一端电性连接至所述第一开关的第二端。变压器具有一原边绕组和一副边绕组，所述原边绕组的一端电性连接至所述谐振电感的第二端，所述原边绕组的另一端电性连接至所述第三开关的第二端，所述副边绕组电性连接至一副边整流电路。
根据本发明另一实施例，所述副边整流电路为一全桥式整流电路或一中间抽头式整流电路。
根据本发明再一实施例，当所述DC-DC转换器操作于所述第一模式时，所述第四开关的开通期间与所述第二开关的开通期间具有一环流交叠时间，在所述环流交叠时间内，所述第四开关、所述谐振电感、所述变压器的原边绕组以及所述第二开关构成一内部环流回路。
因此，根据本发明的技术内容，本发明实施例通过提供一种直流对直流转换器及其控制方法，由此改善在低压输出时，全桥零电压开关变换器的效率大为降低的问题，亦可在高压输出时，将全桥零电压开关变换器维持在移相全桥变换器模式、互补式全桥变换模式。
此外，在DC-DC转换器中，通过DC-DC转换器的控制方法，由于提供予DC-DC转换器的驱动信号可被逐步调整，如此可避免波形的突变，增加DC-DC转换器的稳定度。
附图说明
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是依照本发明一实施例绘示一种直流对直流转换器的电路方块示意图。
图2是依照本发明的图1绘示一种直流对直流转换模块的示意图。
图3是依照本发明一实施例绘示一种直流对直流转换模块的操作波形示意图。
图4是依照本发明另一实施例绘示一种直流对直流转换模块的操作波形示意图。
图5是绘示依照本发明再一实施方式的一种控制模块的电路方块示意图。
图6是依照本发明又一实施例绘示一种DC-DC转换模块的控制方法的流程示意图。
图7是依照本发明又一实施例绘示一种DC-DC转换模块的控制方法的流程示意图。
图8是依照本发明一实施例绘示一种DC-DC转换模块的操作波形示意图。
图9是依照本发明又一实施例绘示一种DC-DC转换器的控制方法的流程示意图。
图10是依照本发明又一实施例绘示一种DC-DC转换模块的控制方法的流程示意图。
图11是依照本发明一实施例绘示一种DC-DC转换模块的操作波形示意图。
图12是依照本发明又一实施例绘示一种DC-DC转换器的控制方法的流程示意图。
图13是依照本发明又一实施例绘示一种直流对直流转换器的控制方法的流程示意图。
图14是依照本发明图13绘示一种直流对直流转换器的细部控制方法的流程示意图。
图15是依照本发明再一实施例绘示一种直流对直流转换器的控制方法的流程示意图。
图16是依照本发明又一实施例绘示一种直流对直流转换器的控制方法的流程示意图。
【主要组件符号说明】
100：直流对直流转换器
110：直流对直流转换模块
111：第一端
112：第一桥臂
113：第二端
114：第二桥臂
115：第一端
116：第二端
117：第一端
118：第二端
119：第一端
120：控制模块
122：控制单元
124：信号产生单元
130：第二端
131：第一端
132：第二端
140：副边整流电路
510：第一逻辑与门
520：第一选择开关
530：第二选择开关
560：第二逻辑与门
570：第三选择开关
580：第四选择开关
600：DC-DC转换器的控制方法
610～630：步骤
700：DC-DC转换器的控制方法
710～720：步骤
1000：DC-DC转换器的控制方法
1010～1020：步骤
1300：DC-DC转换器的控制方法
1310～1330：步骤
1400：DC-DC转换器的控制方法
1410～1460：步骤
1500：DC-DC转换器的控制方法
1510～1540：步骤
1600：DC-DC转换器的控制方法
1610～1620：步骤
2000：负载
具体实施方式
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，可参照附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的组件。但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由组件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。
其中附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。另一方面，众所周知的组件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本发明造成不必要的限制。
另外，关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个组件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个组件相互操作或动作。
图1为依照本发明一实施例绘示一种直流对直流转换器的电路方块示意图。如图所示，直流对直流(DC-DC)转换器100包括DC-DC转换模块110以及控制模块120。DC-DC转换模块110用以接收一直流输入，经其处理后提供宽范围的输出直流电压予负载2000，DC-DC转换模块110的前级还可包括交流对直流(AC-DC)转换电路，其可为但不限于单纯整流电路、单相功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)电路或三相功率因数校正电路，当交流电转换为稳定直流电后，再提供予DC-DC转换器的DC-DC转换模块110。
此外，控制模块120接收一回授的检测信号，例如，前述检测信号为DC-DC转换模块110的占空比、输出电流或输出电压，用以反映DC-DC转换器100的效率。控制模块120根据检测信号而于第一模式与第二模式之间进行切换。在此架构中，控制模块120可整合于DC-DC转换模块110中，或者独立于DC-DC转换模块110，视实际需求为主，而不限于图1所绘示的架构。
在本发明一实施例中，控制模块120包括控制单元122以及信号产生单元124，信号产生单元124用于接收反映所述DC-DC转换模块110的效率的电学参数，输出相应的切换信号，而控制单元122用于根据所述切换信号，输出相应的控制信号至所述DC-DC转换模块110。举例而言，所述切换信号为高电平电压时，所述DC-DC转换模块110操作于第一模式；当所述切换信号为低电平电压时，所述DC-DC转换模块110操作于第二模式。术语“第一模式”和“第二模式”将在下文中详细予以描述。
图2是依照本发明图1绘示一种DC-DC转换模块的示意图。如图所示，DC-DC转换模块110包括第一桥臂112以及第二桥臂114，第一桥臂112并联于第二桥臂114。第一桥臂112包括第一开关Q1以及第二开关Q2，而第二二桥臂114包括第三开关Q3以及第四开关Q4。第一开关Q1包括第一端111以及第二端113，第二开关Q2包括第一端115以及第二端116，第三开关Q3包括第一端117以及第二端118，而第四开关Q4包括第一端119以及第二端130。于结构上，第二开关Q2的第一端115串联于第一开关Q1的第二端113，第四开关Q4的第一端119串联于而第三开关Q3的第二端118。此外，第三开关Q3的第一端117电性连接至第一开关Q1的第一端111，而第四开关Q4的第二端130电性连接至第二开关Q2的第二端116。
在一实施例中，DC-DC转换模块110还包括谐振电感Lr、变压器Tr、副边整流电路140以及输出电感Lf。前述谐振电感Lr可为但不限于变压器的漏感，或者是额外加入的谐振电感，其中谐振电感Lr具有第一端131和第二端132，谐振电感Lr的第一端131电性连接至所述第一开关Q1的第二端113。变压器Tr具有原边绕组和副边绕组，其中原边绕组的一端电性连接至谐振电感Lr的第二端132，原边绕组的另一端电性连接至第三开关Q3的第二端118。副边绕组电性连接至副边整流电路140。副边整流电路140包括整流二极管D1～D4，副边整流电路140可为但不限于全桥式整流器以及中央抽头式整流器。
于操作上，请一并参照图2与图3，图3是依照本发明一实施例绘示一种DC-DC转换模块的操作波形示意图。如图所示，DC-DC转换模块110可操作于第一模式以及第二模式，DC-DC转换模块110可根据前述检测信号而于第一模式以及第二模式之间进行切换。当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，如图3所示，第一开关Q1与第四开关Q4的开通时刻之间具有第一延迟时间Td1，且第二开关Q2与第三开关Q3的开通时刻之间具有第二延迟时间Td2，而当DC-DC转换模块110操作于第二模式时，第一开关Q1与第四开关Q4的开通时刻基本一致，且第二开关Q2与第三开关Q3的开通时刻基本一致。
再者，请一并参照图2与图4，图4是依照本发明另一实施例绘示一种DC-DC转换模块的操作波形示意图。如图所示，DC-DC转换模块110可操作于第一模式以及第二模式，DC-DC转换模块110可根据前述检测信号而于第一模式以及第二模式之间进行切换。当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，如图4所示，第一开关Q1与第四开关Q4的开通时刻之间具有第一延迟时间Td1，且第二开关Q2与第三开关Q3的开通时刻之间具有第二延迟时间Td2，而当DC-DC转换模块110操作于第二模式时，第一开关Q1与第四开关Q4的开通时刻基本一致，且第二开关Q2与第三开关Q3的开通时刻基本一致。
据此，当DC-DC转换模块110接收到对应于检测信号的控制信号时，便会将DC-DC转换模块110由第一模式切换至第二模式，或由第二模式切换至第一模式。具体地，DC-DC转换模块110从第一模式切换至第二模式，可改善在低压输出时，全桥零电压开关变换器的效率大为降低的问题；DC-DC转换模块110从第二模式切换至第一模式，可改善高压输出时，硬开关全桥变换器的效率较低的问题，使全桥零电压开关变换器工作于移相全桥变换模式或互补式全桥变换模式。然而，本发明并不以此为限，在本领域普通技术人员可依照本发明脉络思及的范围，皆为本发明所欲保护的范围。
在本发明一实施例中，第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3及第四开关Q4皆可为金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor，MOSFET)或绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)，然而本发明并不以此为限，可选择性地依照实际需求，采用适当的电子组件来实现上述开关。
在本发明另一实施例中，如图3所示，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，第一开关Q1与第三开关Q3的开通期间之间具有第一交叠时间T3，且第二开关与第四开关的开通期间之间具有第二交叠时间T4，而当DC-DC转换模块110操作于第二模式时，第一开关的开通期间与第三开关的开通期间并未交迭，且第二开关的开通期间与第四开关的开通期间并未交迭。亦即，DC-DC转换模块110操作于第二模式时，其内部并无环流，减小了通态损耗，进而提升了转换效率。
在本发明再一实施例中，如图4所示，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有第一交叠时间T3，且第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间未交迭，而当DC-DC转换模块110操作于第二模式时，第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间并未交迭，且第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间并未交迭。类似地，DC-DC转换模块110操作于第二模式时，其内部并无环流，减小了通态损耗，进而提升了转换效率。
在本发明又一实施例中，图3与图4所示，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，第一开关Q1的开通期间与第四开关Q4的开通期间之间具有第一交叠时间T1，且第二开关Q2的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有第二交叠时间T2。于本发明再一实施例中，第一交叠时间T1及第二交叠时间T2的总和与DC-DC转换模块110的操作周期Ts的比例定义为占空比，亦即DC-DC转换模块110的占空比为(T1+T2)/Ts，Ts为第一开关Q1的开通时刻至第二开关Q2的关断时刻所对应的时间期间。当所述DC-DC转换模块110的占空比大于第一占空比阈值时，DC-DC转换模块110操作于第一模式，而当DC-DC转换模块110的占空比小于第二占空比阈值时，DC-DC转换模块110操作于第二模式。在一实施例中，第一占空比阈值和第二占空比阈值均为70％。在其它一些实施例中，第一占空比阈值不同于第二占空比阈值。
在本发明又一实施例中，当DC-DC转换模块110的输出电压大于第一预设阈值时，DC-DC转换模块110操作于所述第一模式；当DC-DC转换模块110的输出电压小于第二预设阈值时，DC-DC转换模块110操作于所述第二模式。在一实施例中，第一预设阈值大于等于第二预设阈值。
在本发明再一实施例中，图3与图4所示，当DC-DC转换模块110操作于第二模式时，第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有空闲时间Tf，且第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间之间具有空闲时间Tf。
在本发明又一实施例中，DC-DC转换器100还包括控制模块120。控制模块120用以根据DC-DC转换模块110的效率、占空比、输出电流或输出电压，以产生控制信号。
在本发明又一实施例中，DC-DC转换器100还包括控制模块120。控制模块120用以根据DC-DC转换模块110的效率向表格进行查表，以产生控制信号。前述表格可事先依据实验结果来决定在何种效率下，采用何种控制模式较佳而记录于表格之内，如此，即可根据当前的状态，来向表格进行查表，以使DC-DC转换器100能达到最佳的效率。在一实施例中，查找表反映不同输出电压和输出电流下，DC-DC转换模块110在第一模式下的效率以及第二模式下的效率的大小关系。换言之，在不同输出电压、不同输出电流情况下，逐一对移相全桥(或互补全桥)与硬开关全桥各自的效率进行对比，并根据效率大小来选择DC-DC转换模块110的工作模式。
在本发明又一实施例中，DC-DC转换器100还包括控制模块120。当DC-DC转换模块110操作于第一模式下的效率大于DC-DC转换模块110操作于第二模式下的效率时，控制模块120产生控制信号，以使DC-DC转换器100操作于第一模式，反之亦然。
在本发明又一实施例中，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，第四开关Q4的开通期间与第二开关Q2的开通期间具有一环流交叠时间，在所述环流交叠时间内，第四开关Q4、谐振电感Lr、变压器Tr的原边绕组以及第二开关Q2构成一内部环流回路。类似地，第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间也具有一环流交叠时间，在该环流交叠时间内，第一开关Q1、谐振电感Lr、变压器Tr的原边绕组以及第三开关Q3构成一内部环流回路。
图5是绘示依照本发明再一实施方式的一种控制模块的电路方块示意图。在本发明一实施例中，DC-DC转换器100还包括控制模块120。在此，第一驱动信号S1、第二驱动信号S2、第三驱动信号S3及第四驱动信号S4分别相应于第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3及第四开关Q4。控制模块120包括第一逻辑与门510、第一选择开关520、第二选择开关530、第二逻辑与门560、第三选择开关570以及第四选择开关580。
于操作上，当DC-DC转换模块110从第一模式切换至第二模式时，通过第一开关Q1的第一驱动信号S1和第四开关Q4的第四驱动信号S4的逻辑与操作生成第一控制信号，以控制第一开关Q1和第四开关Q4；以及通过第二开关Q2的第二驱动信号S2和第三开关Q3的第三驱动信号S3的逻辑与操作生成第二控制信号，以控制第二开关Q2和第三开关Q3。
在一实施例中，第一逻辑与门510用以接收对应于第一开关Q1的第一驱动信号S1及对应于第四开关Q4的第四驱动信号S4而输出第一同步信号S14。第一选择开关520用以接收第一驱动信号S1及第一同步信号S14，并根据切换信号CS而决定输出第一驱动信号S1或第一同步信号S14至第一开关Q1。此外，第二选择开关530用以接收第四驱动信号S4及第一同步信号S14，并根据切换信号CS而决定输出第四驱动信号S4或第一同步信号S14至第四开关Q4。
第二逻辑与门560用以接收对应于第二开关Q2的第二驱动信号S2及对应于第三开关Q3的第三驱动信号S3而输出第二同步信号S23。第三选择开关570用以接收第二驱动信号S2及第二同步信号S23，并根据切换信号CS来输出第二驱动信号S2或第二同步信号S23至第二开关Q2。第四选择开关580用以接收第三驱动信号S3及第二同步信号S23，并根据切换信号CS来输出第三驱动信号S3或第二同步信号S23至第三开关Q3。
在另一实施例中，DC-DC转换模块110操作于第一模式时，第一、第二、第三和第四选择开关520、530、570、580分别输出第一、第二、第三和第四驱动信号S1～S4至第一、第二、第三和第四开关Q1～Q4。亦即，第一选择开关520和第二选择开关530分别选择输出第一驱动信号S1和第四驱动信号S4，而并未选择第一同步信号S14；第三选择开关570和第四选择开关580分别选择输出第二驱动信号S2和第三驱动信号S3，而并未选择第二同步信号S23。
在又一实施例中，DC-DC转换模块110操作于第二模式时，第一和第二选择开关520、530输出第一同步信号S14至第一开关Q1和第四开关Q4，第三和第四选择开关570、580输出第二同步信号S23至第二开关Q2和第三开关Q3。
图6是依照本发明又一实施例绘示一种DC-DC转换模块的控制方法的流程示意图。DC-DC转换模块的架构如图2的叙述所示，在此不作赘述。于操作上，DC-DC转换模块操作于第一模式以及第二模式，在此，DC-DC转换模块的控制方法600包含以下步骤：
步骤610：检测反映DC-DC转换模块效率的电学参数；
步骤620：根据所检测的电学参数，使DC-DC转换模块在第一模式与第二模式之间进行切换。
为清楚说明起见，下述控制方法是以图2和图6为例一并说明，但不以此为限。请一并参照图2与图6。在步骤610中，可通过控制模块120检测反映DC-DC转换器100的效率的电学参数。接着，请参照步骤620，可通过控制模块120根据所检测的电学参数，使DC-DC转换模块110在第一模式与第二模式之间进行切换。
据此，DC-DC转换器的控制方法600可根据检测信号，以将DC-DC转换模块110由第一模式切换至第二模式，或由第二模式切换至第一模式，而对应地改善在低压输出时，全桥零电压开关变换器的效率大为降低的问题，以及高压输出时将全桥零电压开关变换器维持在移相全桥变换模式、互补式全桥变换模式。然而，本发明并不以此为限，在本领域普通技术人员可依照本发明脉络思及的范围，皆为本发明所欲保护的范围。
在本发明一实施例中，上述所检测的电学参数为DC-DC转换器的占空比、输出电流或输出电压。
图7是依照本发明又一实施例绘示一种DC-DC转换模块的控制方法的流程示意图。DC-DC转换模块的控制方法700包括：
步骤710：利用第一计数值和第二计数值来截取第一三角波，以产生第一驱动信号，并将第一驱动信号提供至第一开关；
步骤720：利用第三计数值和第四计数值来截取第二三角波，以产生第四驱动信号，并将第四驱动信号提供至第四开关。
为清楚说明起见，上述控制方法是以图7与图8为例进行说明，但不以此为限。图8是依照本发明一实施例绘示一种DC-DC转换模块的操作波形示意图。如图8所示，利用第一计数值count1和第二计数值count2来截取第一三角波(Triangle wavel)，以产生第一驱动信号，并将第一驱动信号提供至第一开关Q1，而利用第三计数值count3和第四计数值count4来截取第二三角波(Triangle wave2)，以产生第四驱动信号，并将第四驱动信号提供至第四开关Q4。在一实施例中，第一三角波和第二三角波为等腰直角三角波。详细而言，当使能模式切换时，逐步调整第一计数值count1，通过第一三角波来调节第一驱动信号的开始时刻；以及逐步调整第四计数值count4，通过第二三角波来调节第四驱动信号的停止时刻。在一实施例中，调整后的第一计数值count1等于第三计数值count3，调整后的第四计数值count4等于第二计数值count2。在此，由于第一计数值count1以及第四计数值count4是采用逐步调整的模式，是以第一驱动信号以及第四驱动信号被相应地逐步调整，如此可避免波形的突变，增加DC-DC转换模块110的稳定度。
请参照图8，在本发明一实施例中，在最上方处为初始状态，由于DC-DC转换模块110可为一移相全桥转换器，因此，在初始状态时，第一三角波与第二三角波之间具有一相位差D(phase shift width)。
图9是依照本发明又一实施例绘示一种DC-DC转换器的控制方法的流程示意图。请一并参照图8以及图9，在本发明一实施例中，首先，判断是否满足切换条件，若切换条件未满足，则重复执行判断的步骤，而当切换条件满足时，调整第一计数值count1，以使第一计数值count1的值逐步增大至第三计数值count3，同时，调整第四计数值count4，以使第四计数值count4的值逐步增大至第二计数值count2。
接着，判断第一计数值count1的值是否等于第三计数值count3加上相位差D，并判断第四计数值count4的值是否等于第二计数值count2加上相位差D，若上述条件未满足，则继续执行调整第一计数值count1以及第四计数值count4的步骤，而当上述条件满足时，切换完成。
图10是依照本发明又一实施例绘示一种DC-DC转换模块的控制方法的流程示意图。DC-DC转换模块的控制方法1000包括：
步骤1010：利用第一计数值和第二计数值来截取三角波，以产生第一驱动信号，并将第一驱动信号提供至第一开关；以及
步骤1020：利用第三计数值和第四计数值来截取该三角波，以产生第四驱动信号，并将第四驱动信号提供至第四开关。
为清楚说明起见，上述控制方法是以图10与图11为例进行说明，但不以此为限。图11是依照本发明一实施例绘示一种DC-DC转换模块的操作波形示意图。如图11所示，利用第一计数值count1和第二计数值count2来截取三角波，以产生第一驱动信号，并将第一驱动信号提供至第一开关Q1，以及利用第三计数值count3和第四计数值count4来截取该三角波，以产生第四驱动信号，并将该第四驱动信号提供至第四开关Q4。
详细而言，当使能模式切换时，逐步调整第一计数值count1，通过三角波来调节第一驱动信号的开始时刻；以及逐步调整第二计数值count2，通过该三角波来调节第一驱动信号的停止时刻。在一实施例中，调整后的第一计数值count1等于第三计数值count3，调整后的第二计数值count2等于第四计数值count4。在此，第一计数值count1、第二计数值count2是采用逐步调整的模式，是以第一驱动信号以及第四驱动信号被相应地逐步调整，如此可避免波形的突变，增加DC-DC转换模块110的稳定度。
图12是依照本发明又一实施例绘示一种DC-DC转换器的控制方法的流程示意图。请一并参照图11以及图12，在本发明一实施例中，首先，判断是否满足切换条件，若切换条件未满足，则重复执行判断的步骤，而当切换条件满足时，调整第一计数值count1，以使第一计数值count1的值逐步增大至第三计数值count3，同时，调整第二计数值count2，以使第二计数值count2的值逐步增大至第四计数值count4。
接着，判断第一计数值count1的值是否等于第三计数值count3的值，并判断第二计数值count2的值是否等于第四计数值count4的值，若上述条件未满足，则继续执行调整第一计数值count1以及第二计数值count2的步骤，而当上述条件满足时，切换完成。
图13是依照本发明又一实施例绘示一种DC-DC转换器的控制方法的流程示意图。DC-DC转换模块的架构如图2的叙述所示，在此不作赘述。于操作上，DC-DC转换模块操作于第一模式以及第二模式，在此，DC-DC转换器的控制方法1300包括以下步骤：
步骤1310：根据一检测信号将DC-DC转换模块于第一模式以及第二模式之间进行切换，
步骤1320：当DC-DC转换模块操作于第一模式时，控制第一开关Q1与第四开关Q4，以使第一开关Q1的开通时刻与第四开关Q4的开通时刻之间具有第一延迟时间，且控制第二开关Q2与第三开关Q3，以使第二开关Q2的开通时刻与第三开关Q3的开通时刻之间具有第二延迟时间，以及
步骤1330：当DC-DC转换模块操作于第二模式时，控制第一开关Q1与第四开关Q4，使第一开关Q1的开通时刻与第四开关Q4的开通时刻基本一致，且控制第二开关Q2与第三开关Q3，使第二开关Q2的开通时刻与第三开关Q3的开通时刻基本一致。
为清楚说明起见，下述控制方法是以图2和图13为例一并说明，但不以此为限。请一并参照图2与图13。在步骤1310中，可通过DC-DC转换模块110根据检测信号将DC-DC转换模块110切换于第一模式以及第二模式之间。
请参照步骤1320，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，可通过控制模块120以控制第一开关Q1与第四开关Q4，以使第一开关Q1的开通时刻与第四开关Q4的开通时刻之间具有第一延迟时间Td1，且控制第二开关Q2与第三开关Q3，以使第二开关Q2的开通时刻与第三开关Q3的开通时刻之间具有第二延迟时间Td2。
于步骤1330中，当DC-DC转换模块110操作于第二模式时，通过控制模块120控制第一开关Q1与第四开关Q4，使第一开关Q1的开通时刻与第四开关Q4的开通时刻基本一致，且控制第二开关Q2与第三开关Q3，使第二开关Q2的开通时刻与第三开关Q3的开通时刻基本一致。
据此，DC-DC转换器的控制方法1300可根据检测信号，以将DC-DC转换模块110由第一模式切换至第二模式，或由第二模式切换至第一模式，而能改善在低压输出时，全桥零电压开关变换器的效率大为降低的问题，亦可在高压输出时，将全桥零电压开关变换器维持在移相全桥变换模式、互补式全桥变换模式。
在本发明一实施例中，请一并参照图3，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，可通过控制模块120控制第一开关Q1与第三开关Q3，以使第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有第一交叠时间T3，且控制第二开关Q2与第四开关Q4，以使第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间之间具有第二交叠时间T4，而当DC-DC转换模块110操作于第二模式时，可通过控制模块120控制第一开关Q1与第三开关Q3，以使第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间未交迭，且控制第二开关Q2与第四开关Q4，以使第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间未交迭。
在本发明另一实施例中，请一并参照图4，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，通过控制模块120控制第一开关Q1与第三开关Q3，使第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有交叠时间T3，且控制第二开关Q2与第四开关Q4，使第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间未交迭。而当DC-DC转换模块110操作于第二模式时，控制第一开关Q1与第三开关Q3，使第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间未交迭，且控制第二开关Q2与第四开关Q4，使第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间未交迭。
在本发明又一实施例中，请一并参照图3与图4，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，可通过控制模块120控制第一开关Q1与第四开关Q4，使第一开关Q1的开通期间与第四开关Q4的开通期间之间具有第一交叠时间T1，且控制第二开关Q2与第三开关Q3，以使第二开关Q2的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有第二交叠时间T2。于本发明再一实施例中，第一交叠时间T1及第二交叠时间T2的总和与DC-DC转换模块110的操作周期Ts的比例定义为占空比，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，占空比为70％以上，而当DC-DC转换模块110操作于第二模式时，占空比为70％以下。
在本发明又一实施例中，当DC-DC转换模块110操作于第二模式时，可通过控制模块120控制第一开关Q1与第三开关Q3，以使第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有空闲时间Tf，且控制第二开关Q2与第四开关Q4，以使第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间之间具有空闲时间Tf。
请一并参照图1与图13，在上述步骤中，控制模块120用以根据DC-DC转换模块110的效率、占空比、输出电流或输出电压，产生控制信号，然而本发明并不以此为限，在本领域普通技术人员可依照本发明脉络思及的范围，皆为本发明所欲保护的范围。
在本发明又一实施例中，DC-DC转换器的控制方法1300还包括以下步骤：根据DC-DC转换模块的效率向表格进行查表，以产生控制信号。
请一并参照图1与图13，在上述步骤中，可通过控制模块120用以根据DC-DC转换模块110的效率向表格进行查表，以产生控制信号。前述表格可事先依据实验结果来决定在何种效率下，采用何种控制模式较佳而记录于表格之内，如此，即可根据当前的状态，来向表格进行查表，使DC-DC转换模块110工作于第一模式或第二模式，进而让DC-DC转换器100达到最佳的效率。
在本发明再一实施例中，DC-DC转换器的控制方法1300还包括以下步骤：当DC-DC转换模块操作于第一模式下的效率大于DC-DC转换模块操作于第二模式下的效率时，产生控制信号。
请一并参照图1与图13，在上述步骤中，当DC-DC转换模块110操作于第一模式下的效率大于DC-DC转换模块110操作于第二模式下的效率时，可通过控制模块120产生控制信号，以使DC-DC转换模块110操作于第一模式。类似地，当DC-DC转换模块110操作于第二模式下的效率大于DC-DC转换模块110操作于第一模式下的效率时，可通过控制模块120产生控制信号，以使DC-DC转换模块110操作于第二模式。
图14是依照本发明图6绘示一种DC-DC转换器的控制方法的流程示意图。DC-DC转换模块的架构如图2的叙述所示，在此不作赘述。在本发明再一实施例中，第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号及第四驱动信号分别相应于第一开关、第二开关、第三开关及第四开关，而DC-DC转换器的控制方法1400还包括以下步骤：
步骤1410：接收并处理第一驱动信号及第四驱动信号而输出第一同步信号，
步骤1420：根据切换信号而决定输出第一驱动信号或第一同步信号至第一开关，
步骤1430：根据切换信号而决定输出第四驱动信号或第一同步信号至第四开关，
步骤1440：接收并处理第二驱动信号及第三驱动信号而输出第二同步信号，
步骤1450：根据切换信号而决定输出第二驱动信号或第二同步信号至第二开关，以及
步骤1460：根据切换信号而决定输出第三驱动信号或第二同步信号至第三开关。
请一并参照图5与图14，在本发明一实施例中，于步骤1410，可通过第一逻辑与门510接收并处理第一驱动信号S1及第四驱动信号S4而输出第一同步信号S14。于步骤1420中，可通过第一选择开关520接收第一驱动信号S1及第一同步信号S14，并根据切换信号CS而决定输出第一驱动信号S1或第一同步信号S14至第一开关Q1。在步骤1430中，可通过第二选择开关530接收第四驱动信号S4及第一同步信号S14，并根据切换信号CS而决定输出第四驱动信号S4或第一同步信号S14至第四开关Q4。
再者，于步骤1440中，可通过第二逻辑与门560接收并处理第二驱动信号S2及第三驱动信号S3而输出第二同步信号S23。请参照步骤1450，可通过第三选择开关570接收第二驱动信号S2及第二同步信号S23，并根据切换信号CS而决定输出第二驱动信号S2或第二同步信号S23至第二开关Q2。在步骤1460中，可通过第四选择开关580接收第三驱动信号S3及第二同步信号S23，并根据切换信号CS而决定输出第三驱动信号S3或第二同步信号S23至第三开关Q3。
请参照图3，在本发明一实施方式中，DC-DC转换模块110的架构如图2的叙述所示，在此不作赘述。于操作上，DC-DC转换模块110操作于第一模式以及第二模式。当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有第一交叠时间T3，且第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间之间具有第二交叠时间T4，而当DC-DC转换模块110操作于第二模式时，第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有空闲时间Tf，且第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间之间具有空闲时间Tf。
此外，当DC-DC转换模块110的占空比大于70％时，DC-DC转换模块110操作于第一模式，当DC-DC转换模块110的占空比小于70％时，DC-DC转换模块110操作于第二模式。
在本发明另一实施方式中，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，第一开关Q1的开通期间与第四开关Q4的开通期间之间具有第三交叠时间T1，且第二开关Q2的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有第四交叠时间T2，而第三交叠时间T1及第四交叠时间T2的总和与DC-DC转换模块110的操作周期Ts的比例定义为占空比。
图15是依照本发明再一实施例绘示一种DC-DC转换器的控制方法的流程示意图。DC-DC转换模块的架构如图2的叙述所示，在此不作赘述。于操作上，DC-DC转换器操作于第一模式以及第二模式，而DC-DC转换器的控制方法包括以下步骤：
步骤1510：当DC-DC转换模块操作于第一模式时，控制第一开关Q1与第三开关Q3，使第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有第一交叠时间，且控制第二开关Q2与第四开关Q4，使第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间之间具有第二交叠时间，
步骤1520：当DC-DC转换模块操作于第二模式时，控制第一开关Q1与第三开关Q3，以使第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有空闲时间，且控制第二开关Q2与第四开关Q4，以使第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间之间具有空闲时间，
步骤1530：当DC-DC转换模块的占空比大于70％时，控制DC-DC转换模块操作于第一模式，以及
步骤1540：当DC-DC转换模块的占空比小于70％时，控制DC-DC转换模块操作于第二模式。
请一并参照图3与图15，在本发明一实施例中，于步骤1510中，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，可通过控制模块120控制第一开关Q1与第三开关Q3，以使第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有第一交叠时间T3，且控制第二开关Q2与第四开关Q4，以使第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间之间具有第二交叠时间T4。
在步骤1520中，当DC-DC转换模块110操作于第二模式时，可通过控制模块120控制第一开关Q1与第三开关Q3，以使第一开关Q1的开通期间与第三开关Q3的开通期间之间具有空闲时间，且控制第二开关Q2与第四开关Q4，以使第二开关Q2的开通期间与第四开关Q4的开通期间之间具有空闲时间。
请参照步骤1530，当DC-DC转换模块110的占空比大于70％时，可通过控制模块120控制DC-DC转换模块110操作于第一模式，以便在输出电压较高时，通过移相全桥变换方式或互补式全桥变换方式获得更高的转换效率。在步骤1540中，当DC-DC转换模块110的占空比小于70％时，可通过控制模块120控制DC-DC转换模块110操作于第二模式，以便在输出电压较低时，通过硬开关全桥方式获得更高的转换效率。
在本发明另一实施例，请参照图3与图15，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，第一开关Q1与第四开关Q4的开通期间之间具有第三交叠时间T1，且第二开关Q2与第三开关Q3的开通期间之间具有第四交叠时间T2，而第三交叠时间T1及第四交叠时间T2的总和与DC-DC转换器的操作周期Ts的比例定义为占空比。
图16是依照本发明又一实施例绘示一种DC-DC转换器的控制方法的流程示意图。DC-DC转换模块的架构如图2的叙述所示，在此不作赘述。DC-DC转换器的控制方法1600包括以下步骤：
步骤1610：当DC-DC转换模块操作于第一模式时，控制第一开关Q1与第四开关Q4，以使第一开关Q1的开通时刻与第四开关Q4的开通时刻之间具有第一延迟时间，且控制第二开关Q2与第三开关Q3，以使第二开关Q2的开通时刻与第三开关Q3的开通时刻间具有第二延迟时间；
步骤1620：根据控制信号而调整第一延迟时间以及第二延迟时间。
请一并参照图3与图16，在本发明一实施例中，于步骤1610中，当DC-DC转换模块110操作于第一模式时，可通过控制模块120控制第一开关Q1与第四开关Q4，以使第一开关Q1的开通时刻与第四开关Q4的开通时刻之间具有第一延迟时间，且控制第二开关Q2与第三开关Q3，以使第二开关Q2的开通时刻与第三开关Q3的开通时刻之间具有第二延迟时间。
此外，于步骤1620中，DC-DC转换模块110可根据控制信号而调整第一延迟时间以及第二延迟时间。
如上所述的DC-DC转换器的控制方法皆可由软件、硬件与/或固件来执行。举例来说，若以执行速度及精确性为首要考虑，则基本上可选用硬件与/或固件为主；若以设计弹性为首要考虑，则基本上可选用软件为主；或者，可同时采用软件、硬件及固件协同作业。应了解到，以上所举的这些例子并没有所谓孰优孰劣之分，亦并非用以限制本发明，本领域技术人员当视当时需要进行弹性设计。
再者，本领域技术人员可明白，DC-DC转换器的控制方法中的各步骤依其执行的功能予以命名，仅是为了让本案的技术更加明显易懂，并非用以限定该等步骤。将各步骤予以整合成同一步骤或分拆成多个步骤，或者将任一步骤更换到另一步骤中执行，皆仍属于本揭示内容的实施方式。
由上述本发明实施方式可知，应用本发明具有下列优点。本发明实施例通过提供一种DC-DC转换器100及其控制方法，由此改善在低压输出时，全桥零电压开关变换器的效率大为降低的问题，亦可在高压输出时，将全桥零电压开关变换器维持在移相全桥变换器模式、互补式全桥变换模式。
此外，在DC-DC转换器100中，通过DC-DC转换器的控制方法，由于提供予DC-DC转换器100的驱动信号可被逐步调整，如此可避免波形的突变，增加DC-DC转换器100的稳定度。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更改与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的为准。

Claims (22)

1.一种直流对直流转换器，包括：
一第一桥臂，包括：
一第一开关，具有一第一端和一第二端；以及
一第二开关，具有一第一端和一第二端，所述第二开关的第一端串联于所述第一开关的第二端；以及
一第二桥臂，并联于所述第一桥臂，包括：
一第三开关，具有一第一端和一第二端，所述第三开关的第一端电性连接至所述第一开关的第一端；以及
一第四开关，具有一第一端和一第二端，所述第四开关的第一端串联于所述第三开关的第二端，所述第四开关的第二端电性连接至所述第二开关的第二端，
其中所述直流对直流转换器操作于一第一模式或一第二模式，所述直流对直流转换器根据一占空比而于所述第一模式以及所述第二模式之间进行切换,其中所述第一开关的开通期间与所述第四开关的开通期间具有第一交叠时间T1，所述第二开关的开通期间与所述第三开关的开通期间具有第二交叠时间T2，其中所述直流对直流转换器的占空比为(T1+T2)/Ts，Ts为所述第一开关的开通时刻至所述第二开关的关断时刻所对应的时间期间。
2.如权利要求1所述的直流对直流转换器，其中，
当所述直流对直流转换器操作于所述第一模式时，所述第一开关与所述第四开关各自的开通时刻之间、所述第二开关与所述第三开关各自的开通时刻之间均具有一延迟时间，
当所述直流对直流转换器操作于所述第二模式时，所述第一开关与所述第四开关各自的开通时刻基本一致，且所述第二开关与所述第三开关各自的开通时刻基本一致。
3.如权利要求1所述的直流对直流转换器，其中，所述占空比用以反映所述直流对直流转换器的效率。
4.如权利要求1所述的直流对直流转换器，其中，
当所述直流对直流转换器的占空比大于第一占空比阈值时，所述直流对直流转换器操作于所述第一模式；当所述直流对直流转换器的占空比小于第二占空比阈值时，所述直流对直流转换器操作于所述第二模式。
5.如权利要求4所述的直流对直流转换器，其中，所述第一占空比阈值和所述第二占空比阈值均为70％。
6.如权利要求1所述的直流对直流转换器，其中，所述直流对直流转换器从所述第一模式切换至所述第二模式时，
通过所述第一开关的第一驱动信号和所述第四开关的第四驱动信号之间的逻辑与操作生成第一控制信号，以控制所述第一开关和所述第四开关；以及
通过所述第二开关的第二驱动信号和所述第三开关的第三驱动信号之间的逻辑与操作生成第二控制信号，以控制所述第二开关和所述第三开关。
7.如权利要求1所述的直流对直流转换器，其中，所述直流对直流转换器还包括：
一谐振电感，具有一第一端和一第二端，所述谐振电感的第一端电性连接至所述第一开关的第二端；以及
一变压器，具有一原边绕组和一副边绕组，所述原边绕组的一端电性连接至所述谐振电感的第二端，所述原边绕组的另一端电性连接至所述第三开关的第二端，所述副边绕组电性连接至一副边整流电路。
8.如权利要求7所述的直流对直流转换器，其中，所述副边整流电路为一全桥式整流电路或一中间抽头式整流电路。
9.如权利要求7所述的直流对直流转换器，其中，当所述直流对直流转换器操作于所述第一模式时，所述第四开关的开通期间与所述第二开关的开通期间具有一环流交叠时间，在所述环流交叠时间内，所述第四开关、所述谐振电感、所述变压器的原边绕组以及所述第二开关构成一内部环流回路。
10.一种用于DC-DC转换器的控制方法，所述DC-DC转换器包括彼此并联的一第一桥臂以及一第二桥臂，所述第一桥臂包括串联连接的一第一开关以及一第二开关，所述第二桥臂包括串联连接的一第三开关以及一第四开关，其中，所述控制方法包括：
检测反映所述DC-DC转换器的效率的电学参数；
根据一占空比，使所述DC-DC转换器在第一模式与第二模式之间进行切换,其中所述第一开关的开通期间与所述第四开关的开通期间具有第一交叠时间T1，所述第二开关的开通期间与所述第三开关的开通期间具有第二交叠时间T2，其中所述DC-DC转换器的占空比为(T1+T2)/Ts，Ts为所述第一开关的开通时刻至所述第二开关的关断时刻所对应的时间期间。
11.如权利要求10所述的控制方法，其中，所述控制方法还包括：
利用一第一计数值和一第二计数值来截取一第一三角波，以产生一第一驱动信号，并将所述第一驱动信号提供至所述第一开关；
利用一第三计数值和一第四计数值来截取一第二三角波，以产生一第四驱动信号，并将所述第四驱动信号提供至所述第四开关，其中，所述第一三角波和所述第二三角波为等腰直角三角波，且所述第一三角波和所述第二三角波间具有一相位差。
12.如权利要求11所述的控制方法，其中，当使能模式切换时，所述控制方法还包括：
逐步调整所述第一计数值，通过所述第一三角波来调节所述第一驱动信号的开始时刻；以及
逐步调整所述第四计数值，通过所述第二三角波来调节所述第四驱动信号的停止时刻，
其中，调整后的第一计数值等于所述第三计数值，调整后的第四计数值等于所述第二计数值。
13.如权利要求10所述的控制方法，其中，所述控制方法还包括：
利用一第一计数值和一第二计数值来截取一三角波，以产生一第一驱动信号，并将所述第一驱动信号提供至所述第一开关；以及
利用一第三计数值和一第四计数值来截取所述三角波，以产生一第四驱动信号，并将所述第四驱动信号提供至所述第四开关。
14.如权利要求13所述的控制方法，其中，当使能模式切换时，所述控制方法还包括：
逐步调整所述第一计数值，通过所述三角波来调节所述第一驱动信号的开始时刻；以及
逐步调整所述第二计数值，通过所述三角波来调节所述第一驱动信号的停止时刻，
其中，调整后的所述第一计数值等于所述第三计数值，调整后的第二计数值等于所述第四计数值。
15.一种在全输出电压范围内可优化效率的DC-DC转换***，其中，所述DC-DC转换***包括：
一DC-DC转换器，包括：
一第一桥臂，包括：
一第一开关，具有第一端和第二端；以及
一第二开关，具有一第一端和一第二端，该第二开关的第一端串联于所述第一开关的第二端；
以及
一第二桥臂，并联于所述第一桥臂，包括：
一第三开关，具有第一端和第二端，所述第三开关的第一端电性连接至所述第一开关的第一端；以及
一第四开关，具有一第一端和一第二端，该第四开关的第一端串联于所述第三开关的第二端，所述第四开关的第二端电性连接至所述第二开关的第二端；以及
一控制电路，包括：
一信号产生单元，用于接收反映所述DC-DC转换器的效率的电学参数，输出相应的一切换信号；以及
一控制单元，用于根据所述切换信号，输出相应的控制信号至所述DC-DC转换器，其中，所述控制单元包括：
一第一逻辑与门，用以接收对应于第一开关的第一驱动信号及对应于第四开关的第四驱动信号，并输出一第一同步信号；
一第一选择开关，用以接收所述第一驱动信号及所述第一同步信号，并根据所述切换信号来输出所述第一驱动信号或所述第一同步信号至所述第一开关；
一第二选择开关，用以接收所述第四驱动信号及所述第一同步信号，并根据所述切换信号来输出所述第四驱动信号或所述第一同步信号至所述第四开关；
一第二逻辑与门，用以接收对应于第二开关的第二驱动信号及对应于第三开关的第三驱动信号，并输出一第二同步信号；
一第三选择开关，用以接收所述第二驱动信号及所述第二同步信号，并根据所述切换信号来输出所述第二驱动信号或所述第二同步信号至所述第二开关；以及
一第四选择开关，用以接收所述第三驱动信号及所述第二同步信号，并根据所述切换信号来输出所述第三驱动信号或所述第二同步信号至所述第三开关。
16.如权利要求15所述的DC-DC转换***，其中，当所述切换信号为一高电平电压时，所述DC-DC转换器操作于第一模式；当所述切换信号为一低电平电压时，所述DC-DC转换器操作于第二模式。
17.如权利要求16所述的DC-DC转换***，其中，当所述DC-DC转换器操作于所述第一模式时，所述第一开关与所述第四开关各自的开通时刻之间、所述第二开关与所述第三开关各自的开通时刻之间均具有一延迟时间，
当所述DC-DC转换器操作于所述第二模式时，所述第一开关与所述第四开关各自的开通时刻基本一致，且所述第二开关与所述第三开关各自的开通时刻基本一致。
18.如权利要求15所述的DC-DC转换***，其中，所述DC-DC转换器操作于第一模式时，所述第一、第二、第三和第四选择开关分别输出所述第一、第二、第三和第四驱动信号至所述第一、第二、第三和第四开关。
19.如权利要求15所述的DC-DC转换***，其中，所述DC-DC转换器操作于第二模式时，所述第一和第二选择开关输出所述第一同步信号至所述第一开关和第四开关，所述第三和第四选择开关输出所述第二同步信号至所述第二开关和第三开关。
20.如权利要求16所述的DC-DC转换***，其中，所述DC-DC转换器还包括：
一谐振电感，具有一第一端和一第二端，所述谐振电感的第一端电性连接至所述第一开关的第二端；以及
一变压器，具有一原边绕组和一副边绕组，所述原边绕组的一端电性连接至所述谐振电感的第二端，所述原边绕组的另一端电性连接至所述第三开关的第二端，所述副边绕组电性连接至一副边整流电路。
21.如权利要求20所述的DC-DC转换***，其中，所述副边整流电路为一全桥式整流电路或一中间抽头式整流电路。
22.如权利要求20所述的DC-DC转换***，其中，当所述DC-DC转换器操作于所述第一模式时，所述第四开关的开通期间与所述第二开关的开通期间具有一环流交叠时间，在所述环流交叠时间内，所述第四开关、所述谐振电感、所述变压器的原边绕组以及所述第二开关构成一内部环流回路。
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