一种反激式开关电源的控制方法技术

本发明专利技术提供一种反激式开关电源的控制方法，所述反激式开关电源包括变压器，初级开关和次级开关，所述变压器包括初级电感和次级电感，所述初级电感、所述初级开关与外部直流电源串联连接，所述次级电感、所述次级开关与负载串联连接；其中，所述方法包括：在所述初级开关的一个开关周期内，所述初级开关关断后，将所述次级开关导通第一时间后关断；检测所述初级开关两端的电压波形，并将所述次级开关导通后，所述电压波形的第一个波谷时刻作为所述初级开关的下一个开关周期的导通时刻。根据本发明专利技术的反激式开关电源的控制方法，可以实现零电压导通，减小开关管的导通损耗，以及提高反激式开关电源的效率。

A control method of flyback switching power supply

【技术实现步骤摘要】
一种反激式开关电源的控制方法
本申请涉及开关电源
，特别涉及反激式开关电源的控制方法。
技术介绍
反激式开关电源的准谐振(QR，Quasi-Resonant)模式是非连续导通模式(DCM，DiscontinuousConductionMode)的一种，其中，非连续导通模式是指在开关周期内，电感电流总会减小到0，意味着电感被适当地“复位”，即功率开关闭合时，电感电流为零；而准谐振模式是指当磁芯能量完全释放完毕后，变压器的初级电感和MOS的结电容进行谐振，开关管(如MOS管)放电到最低时，初级的开关管导通，即零电压开通。但是在实际应用中，在DCM模式下，轻载的时候开关管关断的时间比较长，初级电感和开关管的结电容谐振是阻尼谐振，所以当开关管开通的时候，电压是约等于输入电压，这就实现不了零电压导通，从而导致此时的开关管损耗较大，效率低。因此，现有技术中存在轻载时反激式开关电源的开关管无法实现零电压导通导致开关管的导通损耗大，以及反激式开关电源的效率低的问题。
技术实现思路
考虑到上述问题而提出了本专利技术。根据本专利技术实施例的提供了一种反激式开关电源的控制方法，以解决轻载时反激式开关电源的开关管无法实现零电压导通导致开关管的导通损耗大，以及反激式开关电源的效率低的问题。根据本专利技术实施例，提供了一种反激式开关电源的控制方法，所述反激式开关电源包括变压器，初级开关和次级开关，所述变压器包括初级电感和次级电感，所述初级电感、所述初级开关与外部直流电源串联连接，所述次级电感、所述次级开关与负载串联连接；其中，所述方法包括：在所述初级开关的一个开关周期内，所述初级开关关断后，将所述次级开关导通第一时间后关断；检测所述初级开关两端的电压波形，并将所述次级开关导通后，所述电压波形的第一个波谷时刻作为所述初级开关的下一个开关周期的导通时刻。示例性地，在所述初级开关的一个开关周期内，所述初级开关导通期间，所述初级电感与所述初级开关与外部直流电源连通，所述初级电感储存所述外部直流电源的能量，所述初级开关两端的电压为0。示例性地，在所述初级开关的一个开关周期内，所述初级开关关断后，所述初级电感与所述初级开关的结电容发生第一阻尼谐振。示例性地，在所述次级开关导通后，所述初级电感与所述初级开关的结电容发生第二阻尼谐振。示例性地，所述第二阻尼谐振和所述第一阻尼谐振以最大谐振幅值进行谐振。示例性地，所述初级开关关断后，经过所述次级线圈的电流减小为0时发生所述第一阻尼谐振。示例性地，当所述第一阻尼谐振结束时导通所述次级开关。示例性地，采用波谷检测电路检测所述电压波形的第一个波谷时刻。示例性地，所述波谷检测电路在检测到所述第一个波谷时刻时，发送触发信号至所述初级开关的驱动电路，所述驱动电路控制所述初级开关导通。示例性地，所述负载为轻负载。根据本专利技术提供的反激式开关电源的控制方法，通过在初级开关管导通前短时间导通次级开关管，使变压器的初级电感和电容再次谐振且初级开关管在谐振的第一个谷底导通，从而实现轻载时反激式开关电源的开关管零电压导通，减小开关管的导通损耗，以及提高反激式开关电源的效率。附图说明通过结合附图对本专利技术实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。图1是一种反激式开关电源的示意性电路图；图2是一种反激式开关电源的轻负载情况下初级开关管的电压波形的示意图；图3是用于实现本专利技术实施例的一种反激式开关电源的示意性原理图；图4是用于实现本专利技术实施例的一种反激式开关电源的控制方法下初级开关的电压波形示意图。具体实施方式为了使得本专利技术的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本专利技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是本专利技术的全部实施例，应理解，本专利技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于本专利技术中描述的本专利技术实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本专利技术的保护范围之内。反激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正好被直流脉冲电压激励时，变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出，而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出。参见图1，图1示出了一种反激式开关电源的示意性电路图。如图1所示，Ui是开关电源的输入电压，T是开关变压器，K是控制开关，C是储能滤波电容，R是负载电阻。在控制开关K接通期间，输入电源Ui对变压器初级线圈N1绕组加电，初级线圈N1绕组有电流流过，在N1两端产生自感电动势的同时，在变压器次级线圈N2绕组的两端也同时产生感应电动势，但由于整流二极管的作用，没有产生回路电流。相当于变压器次级线圈开路，变压器次级线圈相当于一个电感。因此，流过变压器初级线圈N1绕组的电流就是变压器的励磁电流。也就是说，当变压器的初级线圈正好被直流脉冲电压激励时，变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出。当控制开关K由接通突然转为关断瞬间，流过变压器初级线圈的电流突然为0，这意味着变压器铁心中的磁通也要产生突变，这是不可能的，如果变压器铁心中的磁通产生突变，变压器初、次级线圈回路就会产生无限高的反电动势，反电动势又会产生无限大的电流，而电流又会抵制磁通的变化，因此，变压器铁心中的磁通变化最终还是要受到变压器初、次级线圈中的电流来约束的。在控制开关K关断期间，变压器铁心中的磁通主要由变压器次级线圈回路中的电流来决定，这就相当于流过变压器次级线圈中的电流所产生的磁场可以使变压器的铁心退磁，使变压器铁心中的磁场强度恢复到初始状态。由于控制开关突然关断，流过变压器初级线圈的励磁电流突然为0，此时，流过变压器次级线圈中的电流就正好接替原来变压器初级线圈中励磁电流的作用，使变压器铁心中的磁感应强度由最大值返回到剩磁所对应的磁感应强度位置，即：流过N2绕组电流是由最大值逐步变化到0的。由此可知，在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出，且反激式变压器开关电源在输出功率的同时，流过次级线圈回路中的电流也在对变压器铁心进行退磁。基于上述原理，反激式开关电源有三种工作模式：电流连续模式(CCM)，电流断续模式(DCM)及电流临界模式(BCM)。其中，BCM模式是指若在每个开关周期开始或结束时，初级线圈或变压器所存储的能量刚好释放到0，相应地，其内部的最小磁通Φmin也刚好为0，此时反激式开关电源工作在BCM模式下。CCM模式是指若每个开关周期开始或结束时，初级线圈或变压器中最小磁通Φmin不为0，则反激式开关电源工作在CCM模式下；此时初级线圈或变压器还有残余能量存储；另外，从电流波形上来看，其中有直流分量存在；采用CCM模式可以有效降低开关管的电流应力，但需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反激式开关电源的控制方法，其特征在于，所述反激式开关电源包括变压器，初级开关和次级开关，所述变压器包括初级电感和次级电感，所述初级电感、所述初级开关与外部直流电源串联连接，所述次级电感、所述次级开关与负载串联连接；/n其中，所述方法包括：/n在所述初级开关的一个开关周期内，所述初级开关关断后，将所述次级开关导通第一时间后关断；/n检测所述初级开关两端的电压波形，并将所述次级开关导通后，所述电压波形的第一个波谷时刻作为所述初级开关的下一个开关周期的导通时刻。/n

【技术特征摘要】
1.一种反激式开关电源的控制方法，其特征在于，所述反激式开关电源包括变压器，初级开关和次级开关，所述变压器包括初级电感和次级电感，所述初级电感、所述初级开关与外部直流电源串联连接，所述次级电感、所述次级开关与负载串联连接；
其中，所述方法包括：
在所述初级开关的一个开关周期内，所述初级开关关断后，将所述次级开关导通第一时间后关断；
检测所述初级开关两端的电压波形，并将所述次级开关导通后，所述电压波形的第一个波谷时刻作为所述初级开关的下一个开关周期的导通时刻。


2.如权利要求1所述的反激式开关电源的控制方法，其特征在于，在所述初级开关的一个开关周期内，所述初级开关导通期间，所述初级电感与所述初级开关与外部直流电源连通，所述初级电感储存所述外部直流电源的能量，所述初级开关两端的电压为0。


3.如权利要求1所述的反激式开关电源的控制方法，其特征在于，在所述初级开关的一个开关周期内，所述初级开关关断后，所述初级电感与所述初级开关的结电容发生第一阻尼谐振。


4.如权利要求3所述的反激式开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦晶，
申请(专利权)人：安克创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43