一种FLYBACKPFC电路系统及其控制方法技术方案

本申请涉及一种FLYBACKPFC电路系统，其包括输入整流模块、主开关管、隔离变压器T1、同步整流模块，输入整流模块用于接入市电，主开关管耦接于同步整流模块，主开关管耦接于隔离变压器T1的一次侧，同步整流模块包括同步整流MOS管Q3，同步整流MOS管Q3的源极耦接于隔离变压器T1的二次侧的一端，所述同步整流MOS管Q3的漏极用于耦接负载。本申请具有减少主开关管的开关损耗，进一步提高FLYBACKPFC电路AC/DC的转换效率的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种FLYBACKPFC电路系统及其控制方法
本申请涉及开关电源的
，尤其是涉及一种FLYBACKPFC电路系统及其控制方法。
技术介绍
AC/DC是指电源的规格是交流输入直流输出，属于开关电源分类中的一种，中小功率AC/DC应用场合很多，尤其是充电器和适配器。参照图1，小功率的充电器方案一般交流整流之后直接用FLYBACK电路成本低廉；参照图2，对于输入功率超过75W的则需要增加PFC功能电路，形成常规的FLYBACKPFC电路，中小功率FLYBACKPFC电路一般工作在断续模式以及临界模式下，较易实现功率因数的校正。上述两种电路均包括主开关管以及隔离变压器T1,主开关管接入直流电并耦接于电隔离变压器T1的一次侧，电隔离变压器T1的二次侧一般采用二极管进行输出整流。针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有主开关管导通过程中存在一定的开关损耗，导致FLYBACKPFC电路AC/DC的转换效率不高的缺陷。
技术实现思路
为了减少主开关管的开关损耗，进一步提高FLYBACKPFC电路AC/DC的转换效率，本申请提供了一种FLYBACKPFC电路系统及其控制方法。第一方面，本申请提供的一种FLYBACKPFC电路系统。采用如下的技术方案：一种FLYBACKPFC电路系统，包括输入整流模块、主开关管、隔离变压器T1、同步整流模块，所述输入整流模块用于接入市电，所述主开关管耦接于同步整流模块，所述主开关管耦接于隔离变压器T1的一次侧，所述同步整流模块包括同步整流MOS管Q3，所述同步整流MOS管Q3的源极耦接于隔离变压器T1的二次侧的一端，所述同步整流MOS管Q3的漏极用于耦接负载。通过采用上述技术方案，交流电经输入整流模块后输出直流电经过隔离变压器T1的一次侧并导通主开关管，隔离变压器T1的二次侧中产生的电压是反向的，此时同步整流MOS管Q3未导通，当主开关管断开时，隔离变压器T1的一次侧中磁场下降，磁芯中存储的电流和能量导通同步整流MOS管Q3并将电流输出至负载。由于主开关管在开启时，其电压和电流的上升和下降均需要一定的时间，进而电压和电流在上升和下降的过程中会产生交叠区域，进而形成主开关管的开关损耗，采用同步整流MOS管Q3耦接于隔离变压器T1的二次侧的一端，在主开关管导通前，先接通同步整流MOS管Q3使得FLYBACKPFC电路中产生与输入的直电流方向相反的反向电流，使得主开关管在接通时受到反向电流的谐振作用，进而使主开关管在极低的电压或零电压的情况下导通，降低了主开关管导通的开关损耗，提高FLYBACKPFC电路AC/DC的转换效率；同时，由于MOS管Q3导通压降较低，使得电压输出整流的损耗低，进一步提升AC/DC的转换效率。可选的，所述同步整流模块还包括第二极性电容C2，第二极性电容C2的一端耦接于同步整流MOS管Q3的漏极，第二极性电容C2远离同步整流MOS管Q3的一端耦接于隔离变压器T1二次侧远离同步整流MOS管Q3的一端。通过采用上述技术方案，当主开关管导通前，导通同步MOS管Q3使得第二极性电容C2朝隔离变压器T1的二次侧放电形成反相电流，实现通入反相电流的功能。可选的，所述主开关管为第二MOS管Q2，所述第二MOS管Q2的源极耦接于整流模块，所述第二MOS管Q2的漏极耦接于隔离变压器T1的一次侧的一端，所述隔离变压器T1的一次侧远离第二MOS管Q2漏极的一端耦接于整流模块。通过采用上述技术方案，采用第二MOS管Q2作为功率开关管，配合同步整流MOS管Q3，简化电路的设计，省略高压铝电解电容以及浪涌抑制模块的设置，进一步降低AC/DC的变换器的体积和重量。可选的，所述第二MOS管Q2包括寄生电容C1，所述寄生电容C1的一端耦接于第二MOS管Q2的源极，所述寄生电容C1远离第二MOS管Q2源极的一端耦接于第二MOS管Q2的漏极。通过采用上述技术方案，由于第二MOS管Q2在通断时电流和电压存在个交叠区，交叠区易产生开关损耗，寄生电容C1作为第二MOS管Q2的源极与漏极的寄生电容，寄生电容C1起到了缓冲第二MOS管Q2的源极与漏极之间电压的上升，使得第二MOS管Q2在极低的电压下关断，减少第二MOS管Q2的开关损耗，进而提升了FLYBACKPFC电路AC/DC的转换效率。第二方面，本申请提供一种FLYBACKPFC电路控制方法，用如下的技术方案：一种FLYBACKPFC电路系统的控制方法，运用于FLYBACKPFC电路控制系统，包括步骤：将输入整流模块输出的电压依据电压峰谷划分为低压区域和高压区域；基于输出的电压判断该电压位于低压区域或高压区域；若输出电压所在区域为低压区域，则采用准谐振工作模式QR；若输出电压所在区域为高压区域，则采用断续软开关模式ZVS。通过采用上述技术方案，低压区域和高压区域输出的电压大小不一致，而且寄生电容C1的容量有限，电压较大时，电路需产生更大的谐振以使得第二MOS管Q2实现零电压导通，因此采用两种工作模式控制第二MOS管Q2的导通电压，使得对第二MOS管Q2的导通损耗控制效果较好。可选的，所述若输出电压所在区域为低压区域，则采用准谐振工作模式QR的步骤，包括：若输出电压所在区域为低压区域，则控制第二MOS管Q2在源极与漏极之间的电压最低时导通。通过采用上述技术方案，当第二MOS管Q2关断后，寄生电容C1与隔离变压器T1的一次侧之间产生谐振，即能量在寄生电容C1与隔离变压器T1的一次侧之间震荡，当寄生电容C1获得的能量最小，即寄生电容C1两端的电压最小时，也是就第二MOS管Q2在源极与漏极之间的电压最低时，导通第二MOS管Q2，实现第二MOS管Q2在极低的电压或零电压的情况下导通，同时完成隔离变压器T1的一次侧将能量传递至二次侧的过程；使得第二MOS管Q2通断的过程中，电压与电流的波形曲线不易出现交叠，降低第二MOS管Q2导通的损耗，进而提升了FLYBACKPFC电路AC/DC的转换效率。可选的，若输出电压所在区域为高压区域，则采用断续软开关模式ZVS。的步骤，包括：所述当所述第二MOS管Q2获取的输入电压位于高压区域时，给FLYBACKPFC电路通入与第二MOS管Q2导通电流的方向相反的反向电流；再控制第二MOS管Q2在源极与漏极之间的电压最低时导通。通过采用上述技术方案，当第二MOS管Q2输入的电压较高时，寄生电容C1与隔离变压器T1的一次侧之前的谐振不易使第二MOS管Q2在零电压时导通，需在其导通前在电路中通入反向电流，再配合第二MOS管Q2在源极与漏极之间的电压最低时导通，实现第二MOS管Q2的零电压开关，降低第二MOS管Q2的开关损耗，提升了FLYBACKPFC电路AC/DC的转换效率。可选的，所述当所述第二MOS管Q2获取的输入电压位于高压区域时，先给FLYBACKPFC电路通入与输入电流相反的反向电流的步骤，包括：在第二MOS管Q2导通前，依据输入电压的大小，将同步整流MOS管Q3提前导通一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FLYBACKPFC电路系统，包括输入整流模块(1)、主开关管(2)、隔离变压器T1、同步整流模块(3)，所述输入整流模块(1)用于接入市电，所述主开关管(2)耦接于同步整流模块(3)，所述主开关管(2)耦接于隔离变压器T1的一次侧，所述同步整流模块(3)包括同步整流MOS管Q3，所述同步整流MOS管Q3的源极耦接于隔离变压器T1的二次侧的一端，所述同步整流MOS管Q3的漏极用于耦接负载。/n

【技术特征摘要】
1.一种FLYBACKPFC电路系统，包括输入整流模块(1)、主开关管(2)、隔离变压器T1、同步整流模块(3)，所述输入整流模块(1)用于接入市电，所述主开关管(2)耦接于同步整流模块(3)，所述主开关管(2)耦接于隔离变压器T1的一次侧，所述同步整流模块(3)包括同步整流MOS管Q3，所述同步整流MOS管Q3的源极耦接于隔离变压器T1的二次侧的一端，所述同步整流MOS管Q3的漏极用于耦接负载。


2.根据权利要求1所述的一种FLYBACKPFC电路系统，其特征在于：所述同步整流模块(3)还包括第二极性电容C2，第二极性电容C2的一端耦接于同步整流MOS管Q3的漏极，第二极性电容C2远离同步整流MOS管Q3的一端耦接于隔离变压器T1二次侧远离同步整流MOS管Q3的一端。


3.根据权利要求1所述的一种FLYBACKPFC电路系统，其特征在于：所述主开关管(2)为第二MOS管Q2，所述第二MOS管Q2的源极耦接于整流模块，所述第二MOS管Q2的漏极耦接于隔离变压器T1的一次侧的一端，所述隔离变压器T1的一次侧远离第二MOS管Q2漏极的一端耦接于输入整流模块(1)。


4.根据权利要求3所述的一种FLYBACKPFC电路系统，其特征在于：所述第二MOS管Q2包括寄生电容C1，所述寄生电容C1的一端耦接于第二MOS管Q2的源极，所述寄生电容C1远离第二MOS管Q2源极的一端耦接于第二MOS管Q2的漏极。


5.一种FL...

【专利技术属性】
技术研发人员：王跃斌，宋栋梁，崔荣明，
申请(专利权)人：深圳市皓文电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44