一种基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法，对工作于临界导通模式变换器的输入输出电压进行采样，实时计算确定主动管实现零电压开通及最小环流的最优死区时间；检测主动管漏极‑源极电压，判断是否实现软开关；将比较器的输出信号发送到数字控制器，数字控制器根据体二极管的导通状态自适应调整同步整流管导通时间，当判断主动管已实现软开关时，减小同步整流管导通时间以减小环流损耗；当判断主动管没有实现软开关时，增加同步整流管导通时间以实现软开关，实现自适应控制。本发明专利技术易实现、抗干扰能力强，能够自适应地调节同步整流管导通时间以实现主动管的软开关，减小环流，提高开关电源的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法
本专利技术属于电力电子开关电源优化及控制
，具体涉及一种基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法。
技术介绍
零电压开关技术(ZVS)因其低开关损耗和低开关噪声的优势而被广泛应用于高频高效开关电源中。对于降压、升压等的脉宽调制开关电源，以临界导通模式(CRM)运行是实现零电压开关的一种简便方法。开关电源电路中的同步整流管的关断时间应得到精确控制，以实现零电压开关，同时最小化变换器中的环流。传统上需要使用电流过零检测电路(ZCD)，检测电感电流的过零时刻，并且参考过零信号设置最佳的同步整流管关断时间。一方面，如果同步整流管关断太早，则软开关将丢失。另一方面，如果同步整流管关断太晚，则环流将增加，从而导致损耗增加。但是，在高频下准确控制同步整流管关断时间非常困难。电感电流的过零信号不可避免地存在主要来自控制器、驱动器等的延迟，会产生不必要的负电流，从而导致环流增加。此外，由于参数非线性、参数容差等，在不同工作条件下，同步整流管的关断时间和死区时间都很难准确计算。面对以上问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、对工作于临界导通模式变换器的输出电压和输入电压进行采样，测量电感感值和开关管输出电容，实时计算确定主动管实现零电压开通及最小环流的最优死区时间；/nS2、搭建零电压开通检测电路，检测主动管漏极-源极电压，判断是否实现软开关；/nS3、将比较器的输出信号发送到数字控制器，数字控制器根据体二极管的导通状态自适应调整同步整流管导通时间，当判断主动管已实现软开关时，减小同步整流管导通时间以减小环流损耗；当判断主动管没有实现软开关时，增加同步整流管导通时间以实现软开关，实现自适应控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对工作于临界导通模式变换器的输出电压和输入电压进行采样，测量电感感值和开关管输出电容，实时计算确定主动管实现零电压开通及最小环流的最优死区时间；
S2、搭建零电压开通检测电路，检测主动管漏极-源极电压，判断是否实现软开关；
S3、将比较器的输出信号发送到数字控制器，数字控制器根据体二极管的导通状态自适应调整同步整流管导通时间，当判断主动管已实现软开关时，减小同步整流管导通时间以减小环流损耗；当判断主动管没有实现软开关时，增加同步整流管导通时间以实现软开关，实现自适应控制。


2.根据权利要求1所述的基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法，其特征在于，步骤S1中，主动管实现零电压开通及最小环流的最优死区时间Td2计算如下：



其中，Vo为输出电压，Vin为输入电压，L为电感感值，Coss为开关器件输出电容。


3.根据权利要求1所述的基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法，其特征在于，步骤S2中，当主动管的体二极管导通时，主动管漏极-源极电压Vds低于阈值电压Vth，比较器输出高电平1；否则，比较器输出低电平0。


4.根据权利要求3所述的基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法，其特征在于，未实现软开关时，主动管漏极-源极电压Vds上出现高频振荡，通过滤波电阻RF和滤波电容CF滤除寄生振荡，滤波电路的时间常数为(R...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱弘铿，王康平，吴佳芮，魏吉文，李冰洋，杨旭，王来利，陈桥梁，
申请(专利权)人：西安交通大学，龙腾半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61