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基于磁通相消的同步整流占空比丢失补偿方法与变换器技术

技术编号:24893110 阅读:154 留言:0更新日期:2020-07-14 18:19
本发明专利技术涉及一种基于磁通相消的同步整流占空比丢失补偿方法与具备占空比丢失补偿的LLC谐振变换器,利用磁通相消原理,在同步整流控制器的电压检测环路中引入互感,并产生特定的感应电动势,抵消检测环路中由于寄生电感或寄生互感产生的误差电压,最终解决了LLC变换器中副边同步整流电路中的同步整流管提前关断的问题,提高了变换器效率。与其他的补偿方法相比,本发明专利技术在实施上仅需要在检测环路中串入一个线圈或一匝导线,甚至无需调整PCB结构,只需要PCB上印制导线,即可以改善同步整流电路存在占空比丢失问题,进而本发明专利技术所述的LLC谐振变换器具有所需器件数量少,易于实施,适用于多种型号同步整流控制器等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于磁通相消的同步整流占空比丢失补偿方法与变换器
本专利技术涉及谐振型DC-DC变换器副边侧大电流同步整流
,更具体地说,涉及一种基于磁通相消的同步整流占空比丢失补偿方法,以及一种具备占空比丢失补偿的LLC谐振变换器。
技术介绍
低压大电流DC-DC变换器常常采用同步整流技术来减小整流部分输出阻抗,达到提高变换器效率的目的。以14V变换器为例,若采用二极管全波整流,假设二极管的压降为0.7V,且在不考虑反向恢复损耗的前提下,整流部分的损耗的功率至少占输入功率的5%以上。若采用同步整流,利用受控MOSFET来替换二极管,MOSFET导通电阻上所产生的导通压降往往可以降低到50mV以下。那么,整流部分的损耗仅为0.3%。可见,在低压大电流变换器中应用同步整流技术,可以有效的提高变换器效率。然而在实际的电压检测型同步整流应用中,往往出现占空比丢失的现象。由于电压检测型同步整流的实现原理是根据MOSFET的VDS电压(漏端相对源端的电压)来决定MOSFET的工作状态。理想情况下当MOSFET在导通以后,若忽略MOSFET的封装寄生电感,则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁通相消的同步整流占空比丢失补偿方法,其特征在于,利用磁通相消原理,在同步整流控制器的电压检测环路中引入互感,并产生特定的感应电动势,抵消检测环路中由于寄生电感或寄生互感产生的误差电压,对同步整流占空比丢失进行补偿。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于磁通相消的同步整流占空比丢失补偿方法,其特征在于,利用磁通相消原理,在同步整流控制器的电压检测环路中引入互感,并产生特定的感应电动势,抵消检测环路中由于寄生电感或寄生互感产生的误差电压,对同步整流占空比丢失进行补偿。


2.根据权利要求1所述的基于磁通相消的同步整流占空比丢失补偿方法,其特征在于,利用磁通相消原理,配合同步整流控制器调节同步整流管关断时序;根据电磁感应定律,通过补偿器耦合由隔离变换器的变压器副边绕组所产生交变磁场,并产生满足如下关系的感应电动势:
Voffset=-IDS(jwM1+jwLpackage);
其中,IDS为同步整流管MOSFET漏源间的电流,M1为同步整流控制器的电压检测环路的自感L1与变压器的副边漏感L2由互感作用产生的耦合电感,Lpackage为同步整流管MOSFET中的寄生电感。


3.根据权利要求2所述的基于磁通相消的同步整流占空比丢失补偿方法,其特征在于,所述的补偿器具有自感L3,且与变压器的副边漏感L2由互感作用产生的耦合电感M3,M3的感值大小满足如下关系:
M1-M3+Lpackage=0。


4.根据权利要求3所述的基于磁通相消的同步整流占空比丢失补偿方法,其特征在于,补偿器在IDS电流下降为零前,通过耦合电感M3上产生的负值感应电压补偿由寄生电感Lpackage和电压检测环路的自感L1产生的正值误差电压,使同步整流控制器精确检测电流过零点,并产生无占空比丢失的关断信号。


5.根据权利要求4所述的基于磁通相消的同步整流占空比丢失补偿方法,其特征在于,所述的占空比丢失由寄生电感Lpackage或耦合电感M1产生的误差电压,使得同步整流控制器提前产...

【专利技术属性】
技术研发人员:何良宗陈嘉哲
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:福建;35

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