防止开关变换器的整流器中电流反向的控制方法与系统技术方案

技术编号:26071570 阅读:48 留言:0更新日期:2020-10-28 16:45
本公开的实施例涉及防止开关变换器的整流器中电流反向的控制方法与系统。一种控制开关变换器中的同步整流晶体管的方法,该方法包括:在开关变换器的每个开关半周期,感测跨每个同步整流晶体管的漏极到源极电压。针对每个同步整流晶体管,计算N个先前开关半周期中的所感测的漏极到源极电压的平均。基于每个同步整流晶体管的所感测的漏极到源极电压、以及针对每个同步整流晶体管的、N个先前开关半周期的所感测的漏极到源极电压的经计算的平均,感测开关变换器中的负载电流瞬变。

【技术实现步骤摘要】
防止开关变换器的整流器中电流反向的控制方法与系统
本公开总体上涉及用于开关变换器的整流器的控制方法,并且更具体地涉及防止或减少同步开关变换器的同步整流器中的电流反向。
技术介绍
谐振变换器是一大类强制开关变换器,其特征在于存在半桥或全桥电路拓扑。例如,在半桥版本中,开关元件包括在输入电压与接地之间串联连接的高侧晶体管和低侧晶体管。通过方便地开关两个晶体管,具有与电源电压对应的高值、以及与接地对应的低值的方波可以生成。由半桥生成的方波借助于谐振电路被施加到变压器的初级绕组,该谐振电路包括至少一个电容器和一个电感器。变压器的次级绕组被连接到整流器电路和滤波器,以根据方波的频率提供输出直流电压。目前,最广泛地使用的谐振变换器之一是LLC谐振变换器。这个名称来自于该谐振电路采用两个电感器(L)和一个电容器(C)的事实。LLC谐振变换器的示意电路在图1中示出,并且该LLC谐振变换器包括耦合在输入电压Vin与接地GND之间的MOSFET晶体管M1和M2的半桥,M1和M2具有相应的体二极管Db1和Db2,并且该半桥由驱动器电路3驱动。在晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制开关变换器中的同步整流晶体管的方法,所述方法包括:/n在所述开关变换器的每个开关半周期,感测跨每个同步整流晶体管的漏极到源极电压;以及/n计算针对每个同步整流晶体管的、在N个先前开关半周期上的所感测的所述漏极到源极电压的平均。/n

【技术特征摘要】
20190417 US 16/387,1421.一种控制开关变换器中的同步整流晶体管的方法,所述方法包括:
在所述开关变换器的每个开关半周期,感测跨每个同步整流晶体管的漏极到源极电压;以及
计算针对每个同步整流晶体管的、在N个先前开关半周期上的所感测的所述漏极到源极电压的平均。


2.根据权利要求1所述的方法,包括:
基于每个同步整流晶体管的所感测的所述漏极到源极电压,以及所计算的针对每个同步整流晶体管的、在所述N个先前开关半周期上的所感测的所述漏极到源极电压的所述平均,检测所述开关变换器中的负载电流瞬变,检测所述负载电流瞬变包括:
计算针对每个同步整流晶体管的峰值电压参考阈值,所述峰值电压参考阈值具有基于所计算的针对所述同步整流晶体管的所感测的所述漏极到源极电压的所述平均的值;以及
将每个同步整流晶体管的所感测的所述漏极到源极电压与针对所述同步整流晶体管的对应的所述峰值电压参考阈值进行比较。


3.根据权利要求2所述的方法,其中计算针对每个同步整流晶体管的所述峰值电压参考阈值包括:
从所计算的针对所述同步整流晶体管的所感测的所述漏极到源极电压的所述平均,计算峰值感测漏极到源极电压;以及
将所述峰值感测漏极到源极电压乘以阈值调整因子,以生成所述峰值电压参考阈值。


4.根据权利要求2所述的方法,其中检测所述负载电流瞬变还包括:针对每个同步整流晶体管:
在所述同步整流晶体管的导通时间期间,将所感测的所述漏极到源极电压与所述峰值电压参考阈值进行比较;
确定所感测的所述漏极到源极电压是否在所述导通时间的某个百分比内达到所述峰值电压参考阈值;以及
响应于所感测的所述漏极到源极电压没有在所述导通时间的所述某个百分比内达到所述峰值电压参考阈值,检测到所述负载电流瞬变。


5.根据权利要求4所述的方法,还包括:将所述导通时间乘以导通时间调整因子,以确定所述导通时间的所述某个百分比。


6.根据权利要求5所述的方法,其中计算针对每个同步整流晶体管的、在所述N个先前开关半周期上的所感测的所述漏极到源极电压的所述平均包括:计算在所述同步整流晶体管的所述导通时间期间所感测的所述漏极到源极电压的所述平均。


7.根据权利要求1所述的方法,还包括:通过适应性关断控制算法来控制所述开关变换器。


8.根据权利要求7所述的方法,其中所述适应性关断控制算法生成可编程延迟,所述可编程延迟在控制每个同步整流晶体管中被利用,并且其中所述方法还包括:响应于检测到所述开关变换器中的负载电流瞬变,将所述可编程延迟重置为零。


9.根据权利要求1所述的方法,其中每个同步整流晶体管的所述开关半周期响应于所述同步整流晶体管的所感测的所述漏极到源极电压达到第一阈值而开始,并且响应于所述漏极到源极电压达到第二阈值而结束。


10.根据权利要求9所述的方法,其中所述第一阈值小于所述第二阈值。


11.一种控制电路,被配置为被耦合到开关变换器的同步整流电路系统,所述控制电路被配置为生成控制信号,以控制所述同步整流电路系统中的至少一个同步整流晶体管的开关,每个至少一个同步整流晶体管包括控制节点和信号节点,并且所述控制电路被配置为针对所述开关变换器的每个开关周期中的所述至少一个同步整流晶体管被激活的一部分,感测跨每个至少一个同步整流晶体管的所述信号节点的电压,并且所述控制电路被配置为针对每个至少一个同步整流晶体管,在开关周期中的所述至少一个同步整流晶体管被激活的N个先前部分上,确定跨所述至少一个同步整流晶体管的所述信号节点的所感测的所述电压的平均。


12.根据权利要求11所述的控制电路,其中所述控制电路被配置为生成第一控制信号和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·伊奥里奥E·沃尔皮J·维奎里
申请(专利权)人:意法半导体股份有限公司
类型:发明
国别省市:意大利;IT

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