零电压导通反激电路及其控制方法和控制电路技术

本发明专利技术公开了一种零电压导通反激电路及其控制方法和控制电路，一种用于零电压导通反激电路的控制方法，所述零电压导通反激电路包括主开关管、第二开关管、变压器的原边绕组、副边绕组和辅助绕组，所述第二开关管和辅助绕组或副边绕组连接，处于临界导通模式时，第二开关管在主开关管关断后导通，通过调节所述第二开关管的关断时刻，使得主开关管漏极电压可以振荡到接近零电压。

【技术实现步骤摘要】
零电压导通反激电路及其控制方法和控制电路
本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种零电压导通反激电路及其控制方法和控制电路。
技术介绍
传统反激变换器，原边主开关管是硬开通，开通损耗大。随着适配器对小体积，高功率密度要求越来越高，需要提高开关频率，但是会进一步增加开通损耗，从而传统硬开关反激变换器在此应用中受到了限制。针对以上问题，业界推出了零电压导通ZVS(zerovoltageswitching)反激变换器，在原边主开关管开通前，通过额外开通一下辅助开关管(辅助绕组侧辅助开关管或原边功率管上管)或副边同步整流管，产生一定大小的负向励磁电流，然后关断辅助管或同步整流管，负向励磁电流则将主开关管的Coss上的电压放电到零，然后主开关管导通，实现ZVS开通，优化了系统效率。但是，现有的零电压导通技术，都是在主开关管开通前额外再打一个窄脉冲产生负向励磁电流，该方法会额外增加管子的开关损耗和驱动损耗，削弱了ZVS带来的好处。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种零电压导通反激电路及其控制方法和控制电路，用以解决现有技术中额外增加管子的开关损耗和驱动损耗的问题。本专利技术提供一种用于零电压导通反激电路的控制方法，所述零电压导通反激电路包括主开关管、第二开关管、变压器的原边绕组、副边绕组和辅助绕组，所述第二开关管和辅助绕组或副边绕组连接，处于临界导通模式时，第二开关管在主开关管关断后导通，通过调节所述第二开关管的关断时刻，使得主开关管漏极电压可以振荡到接近零电压。作为可选，在断续模式时，第二开关管在主开关管关断后导通，通过调节所述第二开关管的关断时刻，使得第二开关管在励磁电感电流接近零时关断。作为可选，在断续导通模式时，从励磁电感电流处于断续时的第二开关管导通开始计时，当第二开关管导通时间为第一导通时间时，第二开关管关断，主开关管在漏源电压振荡到零电压附近时导通；当主开关管导通时间达到第三时间或者励磁电感电流达到第三电流阈值，则主开关管关断，当计时达到第二时间时，第二开关管导通，重新开始计时。作为可选，当开关电路的每个开关周期处于临界导通模式或者连续导通模式，随着负载功率降低，进入打嗝模式，连续N个开关周期处于临界导通模式，接着一个开关周期处于断续导通模式，连续N个处于临界导通模式的开关周期加一个处于断续导通模式开关周期为打嗝周期；随着负载功率再降低，则每个开关周期都处于断续导通模式，其中，N为大于等于1的自然数。作为可选，处于打嗝模式时，第二开关管在主开关管关断后导通，通过调节所述第二开关管的关断时刻，使得主开关管漏极电压可以振荡到接近零电压；或者在打嗝模式中，第N+1次主开关管导通后，第二开关管不导通。本专利技术还提供一种用于零电压导通反激电路的控制电路，所述零电压导通反激电路包括主开关管、第二开关管、变压器的原边绕组、副边绕组和辅助绕组，所述第二开关管和辅助绕组或副边绕组连接，其特征在于：所述控制电路包括第二开关管开关信号产生电路和主开关管漏极电压检测电路；所述第二开关管开关信号产生电路接收主开关管漏极电压检测电路的输出电压和主开关管的开关信号，并产生第二开关管开关信号；处于临界导通模式时，所述第二开关管开关信号产生电路控制第二开关管在主开关管关断后导通，通过调节所述第二开关管的关断时刻，使得主开关管漏极电压检测电路检测到主开关管漏极电压可以振荡到接近零电压。作为可选，所述控制电路还包括励磁电感电流检测电路，所述第二开关管开关信号产生电路接收励磁电感电流检测电路的输出电压；在断续模式时，所述第二开关管开关信号产生电路控制第二开关管在主开关管关断后导通，通过调节所述第二开关管的关断时刻，使得第二开关管在所述励磁电感电流检测电路检测到励磁电感电流接近零时关断。作为可选，在断续导通模式时，所述第二开关管开关信号产生电路从励磁电感电流处于断续时的第二开关管导通开始计时，当第二开关管导通时间为第一导通时间时，所述第二开关管开关信号产生电路控制第二开关管关断，主开关管在漏源电压振荡到零电压附近时导通；当主开关管导通时间达到第三时间或者励磁电感电流达到第三电流阈值，则主开关管关断，当计时达到第二时间时，第二开关管导通，重新开始计时。作为可选，所述控制电路还包括功率检测电路和模式选择电路，所述模式选择电路接收所述功率检测电路的输出电压，所述第二开关开关信号产生电路接收所述模式选择电路的输出电压；当开关电路的每个开关周期处于临界导通模式或者连续导通模式，所述功率检测电路检测反激电路的功率，随着负载功率降低，所述模式选择电路将工作模式切换成打嗝模式，连续N个开关周期处于临界导通模式，接着一个开关周期处于断续导通模式，连续N个处于临界导通模式的开关周期加一个处于断续导通模式开关周期为打嗝周期；随着负载功率再降低，所述模式选择电路将工作模式切换成则每个开关周期都处于断续导通模式，其中，N为大于等于1的自然数。作为可选，处于打嗝模式时，所述第二开关开关信号产生电路控制第二开关管在主开关管关断后导通，通过调节所述第二开关管的关断时刻，使得主开关管漏极电压检测电路检测到主开关管漏极电压可以振荡到接近零电压；或者在打嗝模式中，第N+1次主开关管导通后，第二开关管不导通。本专利技术还提供一种零电压导通反激电路。采用本专利技术的电路结构和方法，与现有技术相比，具有以下优点：当第二开关管和辅助绕组连接时，在临界导通模式(BCM)下，励磁电感电流波形连续，减小了BCM下的导通损耗，优化了系统效率，同时主开关管和第二开关管互补导通，减小了第二开关管的二极管导通损耗。断续导通模式(DCM)下，在辅助绕组给电容充电时，也让第二开关管导通，也减小了第二开关管的二极管导通损耗；第二开关管和副边绕组连接时，无需额外增加驱动信号，同时实现了原副边驱动的互锁，优化了系统效率，提高了系统可靠性，防止原副边共通。附图说明图1为第二开关管和辅助绕组连接时的零电压导通反激电路的电路示意图；图2为第二开关管和副边绕组连接时的零电压导通反激电路的电路示意图；图3为零电压导通反激电路的控制电路的一种实施方式；图4为零电压导通反激电路在临界导通模式下的主开关管开关信号LI、第二开关管开关信号HI、励磁电感电流iLM和主开关管漏极电压VSW的波形；图5为零电压导通反激电路在一个实施例中，每个开关周期都是断续导通模式下的主开关管开关信号LI、第二开关管开关信号HI、励磁电感电流iLM和主开关管漏极电压VSW的波形；图6为零电压导通反激电路在另一个实施例中，每个开关周期都是断续导通模式下的主开关管开关信号LI、第二开关管开关信号HI、励磁电感电流iLM和主开关管漏极电压VSW的波形；图7为零电压导通反激电路的控制电路的另一种实施方式；图8为零电压导通反激电路由打嗝模式进入每个开关周期都是临界导通模式下的主开关管开关信号LI、励磁电感电流iLM和主开关管漏极电压VSW的波形；...

【技术保护点】
1.一种用于零电压导通反激电路的控制方法，所述零电压导通反激电路包括主开关管、第二开关管、变压器的原边绕组、副边绕组和辅助绕组，所述第二开关管和辅助绕组或副边绕组连接，其特征在于：/n处于临界导通模式时，第二开关管在主开关管关断后导通，通过调节所述第二开关管的关断时刻，使得主开关管漏极电压可以振荡到接近零电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于零电压导通反激电路的控制方法，所述零电压导通反激电路包括主开关管、第二开关管、变压器的原边绕组、副边绕组和辅助绕组，所述第二开关管和辅助绕组或副边绕组连接，其特征在于：
处于临界导通模式时，第二开关管在主开关管关断后导通，通过调节所述第二开关管的关断时刻，使得主开关管漏极电压可以振荡到接近零电压。


2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：在断续模式时，第二开关管在主开关管关断后导通，通过调节所述第二开关管的关断时刻，使得第二开关管在励磁电感电流接近零时关断。


3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：在断续导通模式时，从励磁电感电流处于断续时的第二开关管导通开始计时，当第二开关管导通时间为第一导通时间时，第二开关管关断，主开关管在漏源电压振荡到零电压附近时导通；当主开关管导通时间达到第三时间或者励磁电感电流达到第三电流阈值，则主开关管关断，当计时达到第二时间时，第二开关管导通，重新开始计时。


4.根据权利要求1或2或3所述的控制方法，其特征在于：当开关电路的每个开关周期处于临界导通模式或者连续导通模式，随着负载功率降低，进入打嗝模式，连续N个开关周期处于临界导通模式，接着一个开关周期处于断续导通模式，连续N个处于临界导通模式的开关周期加一个处于断续导通模式开关周期为打嗝周期；随着负载功率再降低，则每个开关周期都处于断续导通模式，其中，N为大于等于1的自然数。


5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：处于打嗝模式时，第二开关管在主开关管关断后导通，通过调节所述第二开关管的关断时刻，使得主开关管漏极电压可以振荡到接近零电压；
或者在打嗝模式中，第N+1次主开关管导通后，第二开关管不导通。


6.一种用于零电压导通反激电路的控制电路，所述零电压导通反激电路包括主开关管、第二开关管、变压器的原边绕组、副边绕组和辅助绕组，所述第二开关管和辅助绕组或副边绕组连接，其特征在于：
所述控制电路包括第二开关管开关信号产生电路和主开关管漏极电压检测电路；所述第二开关管开关信号产生电路接收主开关管漏极电压检测电路的输出电压和主开关管的开关信号，并产生第二开关管开关信号；
处于临界导通模式时，所述第二开关管开关信号产生电路控制第二开关管在主开关管关断后导通，通过调节所述第二开关管的关断时刻，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄必亮，许祥勇，
申请(专利权)人：杰华特微电子杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33