【技术实现步骤摘要】
反激式转换器的操作方法、反激式转换器及其次级侧控制器
本申请涉及反激式转换器,特别涉及用于反激式转换器的同步整流控制。
技术介绍
反激式转换器是基于基本降压-升压拓扑的变压器隔离转换器。在反激式转换器中,开关与变压器初级侧串联连接。变压器用于在初级侧开关的导通时段期间存储能量,并且提供输入电压源与输出电压之间的隔离。在稳定工作状态下,当初级侧开关在时段TON内导通时,在TON时段期间,次级侧上的二极管变为反向偏置,变压器表现为电感器。该电感器的值等于变压器初级侧磁化电感LM,以及所存储的来自输入电压源的磁化能量。同样地,初级侧变压器中的电流(磁化电流IM)从初始值线性上升到峰值。随着次级侧上的二极管变为反向偏置,从次级侧上的输出电容器提供负载电流。理想地,输出电容器值足够大,以在时间段TON内提供负载电流,其中输出电压具有最大的特定下降。为了提高系统效率,反激式转换器通常使用同步整流(SR)控制器和次级侧SR功率MOSFET。次级侧SR功率MOSFET与初级侧功率MOSFET同步地导通和关断。一些常规的次级侧控制器具有用于电压感测的SR感测引脚,以关断次级侧上的SR功率MOSFET,并且其具有非常高的击穿电压要求(例如,高达120V或甚至更高),因此用于实现次级侧控制器的芯片技术必须支持非常高的电压。SR感测引脚用于电压感测,其具有非常低的负阈值电压比较要求(例如,大约-10mV,具有10uV准确度),这在标准芯片技术中很难实现。其他常规的次级侧控制器不要求控制器的高电压技术,也不需要与用于检测何时关断次级侧SR功率MOSFET的非常低的负阈值电压进行比较 ...
【技术保护点】
1.一种操作反激式转换器的方法,所述反激式转换器具有连接至变压器的初级侧绕组的初级侧开关和连接至所述变压器的次级侧绕组的次级侧开关,所述方法包括:控制所述初级侧开关,以在所述初级侧开关的导通时段期间将能量存储在所述变压器中;与切断所述初级侧开关同步地接通所述次级侧开关,以将能量从所述变压器传递至所述次级侧;基于当所述初级侧开关导通时在所述次级侧绕组处测量的反射输入电压来确定所述次级侧开关的关断时间;当确定所述次级侧开关的关断时间时考虑所述反射输入电压的稳定时间,使得所述稳定时间对所述关断时间具有少许影响或没有影响;以及基于所述关断时间来切断所述次级侧开关。
【技术特征摘要】
2017.06.20 US 15/627,5791.一种操作反激式转换器的方法,所述反激式转换器具有连接至变压器的初级侧绕组的初级侧开关和连接至所述变压器的次级侧绕组的次级侧开关,所述方法包括:控制所述初级侧开关,以在所述初级侧开关的导通时段期间将能量存储在所述变压器中;与切断所述初级侧开关同步地接通所述次级侧开关,以将能量从所述变压器传递至所述次级侧;基于当所述初级侧开关导通时在所述次级侧绕组处测量的反射输入电压来确定所述次级侧开关的关断时间;当确定所述次级侧开关的关断时间时考虑所述反射输入电压的稳定时间,使得所述稳定时间对所述关断时间具有少许影响或没有影响;以及基于所述关断时间来切断所述次级侧开关。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述反激式转换器包括电流源和电流吸收器,所述电流源被配置成当所述初级侧开关导通时提供用于对所述次级侧上的电容器充电的充电电流,所述电流吸收器被配置成当所述次级侧开关导通时吸收所述电容器放电的放电电流,并且其中,当确定所述次级侧开关的关断时间时考虑所述反射输入电压的稳定时间包括:通过误差电流来调整所述次级侧开关的当前切换周期的放电电流,所述误差电流基于针对所述次级侧开关的先前切换周期而确定的关断时间与针对所述次级侧开关计算的最大关断时间的比较。3.根据权利要求2所述的方法,其中,基于所述关断时间来切断所述次级侧开关包括:当所述电容器两端的电压降低到第一参考值时,切断所述次级侧开关。4.根据权利要求2所述的方法,其中,基于在所述先前切换周期期间在经过所述稳定时间之后在稳定状态下测量的反射输入电压来调整所述次级侧开关的当前切换周期的放电电流,包括:将针对所述次级侧开关的先前切换周期而确定的关断时间与针对所述次级侧开关计算的最大关断时间进行比较;以及如果针对所述先前切换周期确定的关断时间小于所述最大关断时间,则减小所述次级侧开关的当前切换周期的误差电流。5.根据权利要求2所述的方法,其中,基于在所述先前切换周期期间在经过所述稳定时间之后在稳定状态下测量的反射输入电压来调整所述次级侧开关的当前切换周期的放电电流,包括:将针对所述次级侧开关的先前切换周期而确定的关断时间与针对所述次级侧开关计算的最大关断时间进行比较;以及如果针对所述先前切换周期确定的关断时间大于所述最大关断时间,则增加所述次级侧开关的当前切换周期的误差电流。6.根据权利要求2所述的方法,其中,基于在所述先前切换周期期间在经过所述稳定时间之后在稳定状态下测量的反射输入电压来调整所述次级侧开关的当前切换周期的放电电流,包括:将针对所述次级侧开关的先前切换周期而确定的关断时间与针对所述次级侧开关计算的最大关断时间进行比较;以及如果针对所述先前切换周期确定的关断时间与所述最大关断时间相同,则将所述次级侧开关的当前切换周期的误差电流保持为与所述先前切换周期的误差电流相同。7.根据权利要求2所述的方法,其中,基于在所述先前切换周期期间在经过所述稳定时间之后在稳定状态下测量的反射输入电压来调整所述次级侧开关的当前切换周期的放电电流,包括:在所述次级侧开关的先前切换周期期间对所述反射输入电压的值进行采样,并且保持在稳定状态下采样的值中的一个值;以及使用在所述次级侧开关的先前切换周期期间在稳定状态下采样的反射输入电压的值来确定所述次级侧开关在所述次级侧开关的先前切换周期的关断时间。8.根据权利要求1所述的方法,其中,当确定所述次级侧开关的关断时间时考虑所述反射输入电压的稳定时间包括:在所述次级侧开关的先前切换周期期间对所述反射输入电压的值进行采样,并且保持在所述反射输入电压的稳定状态下采样的值中的一个值;以及使用在所述次级侧开关的先前切换周期期间在稳定状态下采样的反射输入电压的值来确定所述次级侧开关在所述次级侧开关的当前切换周期的关断时间。9.根据权利要求1所述的方法,其中,当确定所述次级侧开关的关断时间时考虑所述反射输入电压的稳定时间包括:在所述次级侧开关的当前切换周期期间对所述反射输入电压的值进行采样,并且保持在所述反射输入电压的稳定状态下采样的值中的一个值;以及使用在所述次级侧开关的当前切换周期期间在稳定状态下采样的反射输入电压的值来确定所述次级侧开关在所述当前切换周期的关断时间。10.根据权利要求9所述的方法,其中,使用在所述次级侧开关的当前切换周期期间在稳定状态下采样的反射输入电压的值来确定所述次级侧开关在所述当前切换周期的关断时间包括:使用所述初级侧开关的估计的导通时间作为表中的查找值,以识别用于产生所述次级侧...
【专利技术属性】
技术研发人员:弓小武,马克·法伦坎普,安东尼·桑德斯,
申请(专利权)人:英飞凌科技奥地利有限公司,
类型:发明
国别省市:奥地利,AT
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