一种非隔离变换器的控制电路及非隔离变换器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种非隔离变换器控制电路及非隔离变换器，包括主功率电路和受控功率电感，主功率电路和受控功率电感连接；控制电路包括辅助绕组回路和控制器，控制器分别与主功率电路、辅助绕组回路连接；所述控制器根据采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流和一电流阈值控制辅助绕组回路的偏置电流的大小，以控制所述受控功率电感感量的大小。本实用新型专利技术通过采样非隔离变换器系统参数来控制辅助绕组回路的偏置电流大小，进一步控制受控功率电感感量变化，从而扩展非隔离变换器的应用电压范围以及提高转换效率。范围以及提高转换效率。范围以及提高转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种非隔离变换器的控制电路及非隔离变换器


[0001]本技术涉及开关变换器领域，特别涉及一种非隔离变换器的控制电路及非隔离变换器。

技术介绍

[0002]非隔离变换器目前被广泛地应用于电池供电系统以及分布式供电系统中。为适应市场需求，非隔离变换器的设计已朝着更宽的输入输出电压方向进行发展，目前单一固定的功率电感设计无法使非隔离变换器兼顾到更宽的电压范围，在宽电压范围的上下限电压点时，都会存在电感电流峰值过大、电感易饱和、效率低等问题。
[0003]因此，为了实现非隔离变换器的超宽压和高效率，需要对其电感感量进行控制，实现在不同工况下感量的自适应变化，以满足非隔离变换器市场需求。

技术实现思路

[0004]本技术旨在克服上述现有技术中至少一种缺陷，提供一种非隔离变换器的控制电路及非隔离变换器，通过采样非隔离变换器系统参数来控制辅助绕组回路的偏置电流大小，进一步控制受控功率电感感量变化，从而扩展非隔离变换器的应用电压范围以及提高转换效率。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]第一方面，提供一种非隔离变换器的控制电路，所述非隔离变换器包括主功率电路和受控功率电感，所述主功率电路和所述受控功率电感连接；所述控制电路包括辅助绕组回路和控制器，所述控制器分别与所述主功率电路、所述辅助绕组回路连接；所述控制器根据采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流和一电流阈值控制辅助绕组回路的偏置电流的大小，以控制所述受控功率电感感量的大小。
[0007]优选地，所述辅助绕组回路包括：辅助供电电源、开关管S1、开关管S2、辅助绕组和二极管D1；所述辅助供电电源分别与开关管S1的漏极、二极管D1 的阴极连接；开关管S1的源极与所述辅助绕组的一端连接，栅极与所述控制器的第一输出端连接；所述辅助绕组的另一端分别与二极管D1的阳极、开关管S2 的漏极连接；开关管S2的栅极与所述控制器的第二输出端连接，源极与所述控制器的第一采集端连接和接地；所述电流阈值根据非隔离变换器的输入电压、输出电压和输出电流中的一种或多种得到；所述控制器根据采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流和一电流阈值控制辅助绕组回路的偏置电流的大小，以控制所述受控功率电感的感量增加或减小，具体包括：在每一个周期开始时，控制开关管 S1和开关管S2导通；将采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流与一电流阈值进行比较，并在所述偏置电流与所述电流阈值相等时，控制开关管S2断开，以通过控制偏置电流的大小来控制受控电感感量的大小。
[0008]优选地，所述受控功率电感和所述辅助绕组位于同一个磁芯，所述磁芯包括位于磁芯中间的磁芯中柱和位于磁芯两侧的磁芯边柱，所述受控功率电感位于所述磁芯中柱，
所述辅助绕组位于所述磁芯边柱，且两侧磁芯边柱上的辅助绕组按照相反的极性串联。
[0009]优选地，所述磁芯边柱为由复合材质制成磁性体。
[0010]优选地，所述主功率电路为升降压电路，所述升降压电路包括输入端、输出端、电源公共地端、电容Cin、电容Co、开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4；所述输入端用于接输入电压和分别与所述控制器的第二采集端、电容Cin的一端、开关管Q1的漏极连接；开关管Q1的源极分别与开关管Q2的漏极、受控功率电感的一端连接；所述受控功率电感的另一端分别与开关管Q3 的源极、开关管Q4的漏极连接；所述开关管Q3的漏极分别与电容Co的一端、输出端、所述控制器的第三采集端连接；电容Cin的另一端、电容Co的另一端、开关管Q2的源极、开关管Q4的源极均与所述电源公共地端连接；所述控制器根据采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流和一电流阈值控制辅助绕组回路的偏置电流的大小，以控制所述受控功率电感的感量增加或减小，具体包括：在每一个周期开始时，控制开关管S1和开关管S2导通；将采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流与一电流阈值进行比较，并在所述偏置电流与所述电流阈值相等时，控制开关管S2断开，以在输入电压和输出电压向低压方向降低时控制所述受控功率电感感量的减小，或者，以在输入电压和输出电压向高压方向增加时控制所述受控功率电感感量的增大。
[0011]优选地，所述输出端还与所述控制器的第四采集端连接。
[0012]优选地，所述主功率电路为降压电路，所述降压电路包括输入端、输出端、电源公共地端、电容Cin、电容Co、开关管Q1、开关管Q2；所述输入端用于接输入电压和分别与所述控制器的第二采集端、电容Cin的一端、开关管Q1的漏极连接；开关管Q1的源极分别与开关管Q2的漏极、受控功率电感的一端连接；所述受控功率电感的另一端分别与电容Co的一端、输出端连接；电容Cin的另一端、电容Co的另一端、开关管Q2的源极均与所述电源公共地端连接；所述控制器根据采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流和一电流阈值控制辅助绕组回路的偏置电流的大小，以控制所述受控功率电感的感量增加或减小，具体包括：在每一个周期开始时，控制开关管S1和开关管S2导通；将采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流与一电流阈值进行比较，并在所述偏置电流与所述电流阈值相等时，控制开关管S2断开，以在输入电压向高压方向增加时控制所述受控功率电感感量的增大。
[0013]优选地，所述主功率电路为升压电路，所述升压电路包括输入端、输出端、电源公共地端、电容Cin、电容Co、开关管Q3、开关管Q4；所述输入端用于接输入电压和分别与所述控制器的第二采集端、电容Cin的一端、受控功率电感的一端连接；所述受控功率电感的另一端分别与开关管Q3的源极、开关管Q4的漏极连接；开关管Q3的漏极分别与电容Co的一端和输出端连接；电容Cin的另一端、电容Co的另一端、开关管Q4的源极均与所述电源公共地端连接；所述控制器根据采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流和一电流阈值控制辅助绕组回路的偏置电流的大小，以控制所述受控功率电感的感量增加或减小，具体包括：在每一个周期开始时，控制开关管S1和开关管S2导通；将采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流与一电流阈值进行比较，并在所述偏置电流与所述电流阈值相等时，控制开关管S2断开，以在输入电压向低压方向增加时控制所述受控功率电感感量的增大。
[0014]第二方面，一种非隔离变换器的控制电路，所述非隔离变换器包括主功率电路和受控功率电感，所述主功率电路和所述受控功率电感连接；所述控制电路包括控制器、辅助供电电源、开关管S1、开关管S2、辅助绕组和二极管D1；所述辅助供电电源分别与开关管S1
的漏极、二极管D1的阴极连接；开关管S1的源极与所述辅助绕组的一端连接，栅极与所述控制器的第一输出端连接；所述辅助绕组的另一端分别与二极管D1的阳极、开关管S2的漏极连接；开关管S2的栅极与所述控制器的第二输出端连接，源极与所述控制器的第一采集端连接和接地；所述电流阈值根据非隔离变换器的输入电压、输出电压和输出电流中的一种或多种得到；在每一个周期开始时，控制器控制开关管S1和开关管S2导通；控制器还将采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流与一电流阈值进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非隔离变换器的控制电路，所述非隔离变换器包括主功率电路和受控功率电感，所述主功率电路和所述受控功率电感连接；其特征在于，所述控制电路包括辅助绕组回路和控制器，所述控制器分别与所述主功率电路、所述辅助绕组回路连接；所述控制器根据采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流和一电流阈值控制辅助绕组回路的偏置电流的大小，以控制所述受控功率电感感量的大小。2.根据权利要求1所述的一种非隔离变换器的控制电路，其特征在于，所述辅助绕组回路包括：辅助供电电源、开关管S1、开关管S2、辅助绕组和二极管D1；所述辅助供电电源分别与开关管S1的漏极、二极管D1的阴极连接；开关管S1的源极与所述辅助绕组的一端连接，栅极与所述控制器的第一输出端连接；所述辅助绕组的另一端分别与二极管D1的阳极、开关管S2的漏极连接；开关管S2的栅极与所述控制器的第二输出端连接，源极与所述控制器的第一采集端连接和接地；所述电流阈值根据非隔离变换器的输入电压、输出电压和输出电流中的一种或多种得到；所述控制器根据采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流和一电流阈值控制辅助绕组回路的偏置电流的大小，以控制所述受控功率电感的感量增加或减小，具体包括：在每一个周期开始时，控制开关管S1和开关管S2导通；将采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流与一电流阈值进行比较，并在所述偏置电流与所述电流阈值相等时，控制开关管S2断开，以通过控制偏置电流的大小来控制受控电感感量的大小。3.根据权利要求2所述的一种非隔离变换器的控制电路，其特征在于，所述受控功率电感和所述辅助绕组位于同一个磁芯，所述磁芯包括位于磁芯中间的磁芯中柱和位于磁芯两侧的磁芯边柱，所述受控功率电感位于所述磁芯中柱，所述辅助绕组位于所述磁芯边柱，且两侧磁芯边柱上的辅助绕组按照相反的极性串联。4.根据权利要求3所述的一种非隔离变换器的控制电路，其特征在于，所述磁芯边柱为由复合材质制成磁性体。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种非隔离变换器的控制电路，其特征在于，所述主功率电路为升降压电路，所述升降压电路包括输入端、输出端、电源公共地端、电容Cin、电容Co、开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4；所述输入端用于接输入电压和分别与所述控制器的第二采集端、电容Cin的一端、开关管Q1的漏极连接；开关管Q1的源极分别与开关管Q2的漏极、受控功率电感的一端连接；所述受控功率电感的另一端分别与开关管Q3的源极、开关管Q4的漏极连接；所述开关管Q3的漏极分别与电容Co的一端、输出端、所述控制器的第三采集端连接；电容Cin的另一端、电容Co的另一端、开关管Q2的源极、开关管Q4的源极均与所述电源公共地端连接；所述控制器根据采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流和一电流阈值控制辅助绕组回路的偏置电流的大小，以控制所述受控功率电感的感量增加或减小，具体包括：在每一个周期开始时，控制开关管S1和开关管S2导通；将采集到的所述辅助绕组回路的偏置电流与一电流阈值进行比较，并在所述偏置电流与所述电流阈值相等时，控制开关管S2断开，以在输入电压和输出电压向低压方向降低时控制所述受控功率电感感量的减小，或者，以在输入电压和输出电压向高压方向增加时控制所述受控功率电感感量的增大。6.根据权利要求5所述的一种非隔离变换器的控制电路，其特征在于，所述输出端还与所述控制器的第四采集端连接。
7.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种非隔离变换器...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClH零二M三一五八，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：