一种隔离型升压变换器的控制电路和控制方法技术

本申请公开了一种隔离型升压变换器的控制电路和控制方法，隔离型升压变换器包括变压器、与原边绕组连接的第一开关管、与副边绕组连接的第三开关管和第二开关管、以及连接在第二开关管两端的第一电容和第一电感，控制方法包括：控制第一开关管和第二开关管关断第一时间后导通第三开关管；控制第三开关管关断，进入谐振周期；在谐振周期内检测隔离型升压变换器是否达到导通准备时刻；从导通准备时刻开始延迟第二时间后控制第一开关管导通。本公开的隔离型升压变换器的控制电路和控制方法通过直接检测第一开关管或第二开关管的漏源电压实现第一开关管和第二开关管的零电压开通，控制方法简单高效，且提升了传输效率。且提升了传输效率。且提升了传输效率。

【技术实现步骤摘要】
一种隔离型升压变换器的控制电路和控制方法


[0001]本公开涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种隔离型升压变换器的控制电路和控制方法。

技术介绍

[0002]随着电力电子领域的迅猛发展，开关变换器的应用越来越广泛，特别是人们对高功率密度、高可靠性和小体积的开关变换器提出了更多的要求。一般传统的小功率开关变换器采用反激拓扑实现，其具有结构简单、成本低廉等优点；但是普通反激拓扑是硬开关，而且不能回收漏感能量，因此限制了中小功率变换器的效率和体积。为了满足功率变换器小型化、轻量化、模块化的发展趋势，软开关技术已成为电力电子技术的热点之一。“软开关”是指零电压开关(ZVS)或零电流开关，它是利用谐振原理，使开关变换器的开关管电压(或电流)按正弦(或准正弦)规律变化，当电压过零时，使器件开通(或电流自然过零时，使器件关断)，实现开关损耗为零，从而提高变换器的效率和开关频率，减小变压器、电感的体积。
[0003]目前反激变换器大多会进行ZVS采样和控制，例如通过采样辅助绕组电压，再通过算法计算实现开关管的零电压控制，但是这种采样方法复杂，实现难度较大；或者还可以通过直接检测原边开关管的漏极电压实现ZVS控制，但是原边开关管的电压比较高，实现采样需要采用耐高压器件，成本较高，而ZVS检测需要通过分压或降压才能实现，增加了系统成本和复杂度。
[0004]因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本公开的目的在于提供一种隔离型升压变换器的控制电路和控制方法，以解决现有技术中的问题。
[0006]根据本公开的第一方面，提供一种反激变换器隔离型升压变换器的控制方法，所述反激变换器隔离型升压变换器包括具有原边绕组和副边绕组的变压器、与原边绕组连接的第一开关管、与副边绕组连接的第三开关管和第二开关管、以及在所述第二开关管的导通状态下形成谐振回路的第一电容和第一电感，所述控制方法包括：
[0007]控制所述第一开关管和所述第二开关管关断第一时间后导通所述第三开关管；
[0008]控制所述第三开关管关断，进入谐振周期；
[0009]在所述谐振周期内检测所述反激变换器隔离型升压变换器是否达到导通准备时刻；
[0010]从所述导通准备时刻开始延迟第二时间后控制所述第一开关管导通。
[0011]可选地，在所述谐振周期内检测所述反激变换器隔离型升压变换器是否达到导通准备时刻包括：
[0012]采样所述第一开关管的漏源电压和输入电压；
[0013]比较所述漏源电压和所述输入电压；
[0014]当所述漏源电压降低至开始小于所述输入电压时，所述反激变换器隔离型升压变换器达到导通准备时刻。
[0015]可选地，在所述谐振周期内检测所述反激变换器隔离型升压变换器是否达到导通准备时刻包括：
[0016]采样所述第二开关管的漏源电压和所述第一电容两端的电压；
[0017]比较所述漏源电压和所述第一电容两端的电压；
[0018]当所述漏源电压降低至开始小于所述第一电容两端的电压时，所述反激变换器隔离型升压变换器达到导通准备时刻。
[0019]可选地，在所述谐振周期内检测所述反激变换器隔离型升压变换器是否达到导通准备时刻包括：
[0020]采样所述第一开关管或所述第二开关管的漏源电压；
[0021]当采样所述第一开关管的漏源电压时，根据所述第一开关管的漏源电压获得第一开关管的漏源电压的平均值，并比较所述第一开关管的漏源电压与所述第一开关管的漏源电压的平均值，当所述第一开关管的漏源电压降低至开始小于所述第一开关管的漏源电压的平均值时，所述隔离型升压变换器达到导通准备时刻；
[0022]当采样所述第二开关管的漏源电压时，根据所述第二开关管的漏源电压获得第二开关管的漏源电压的平均值，并比较所述第二开关管的漏源电压与所述第二开关管的漏源电压的平均值，当所述第二开关管的漏源电压降低至开始小于所述第二开关管的漏源电压的平均值时，所述隔离型升压变换器达到导通准备时刻。
[0023]可选地，所述隔离型升压变换器还包括辅助绕组，所述辅助绕组与所述原边绕组或所述副边绕组耦合，所述在所述谐振周期内检测所述隔离型升压变换器是否达到导通准备时刻包括：
[0024]检测所述辅助绕组两端的电压；
[0025]当所述辅助绕组两端的电压降低到零时，所述隔离型升压变换器达到导通准备时刻。
[0026]可选地，所述控制方法还包括：
[0027]控制所述第二开关管和所述第一开关管同步导通，且所述第一电容和所述第一电感在所述第二开关管的导通状态下形成谐振回路。
[0028]可选地，所述控制方法还包括：
[0029]从所述导通准备时刻开始延迟第三时间后控制所述第二开关管导通，且所述第三时间大于所述第二时间。
[0030]可选地，所述第二时间为四分之一谐振周期。
[0031]可选地，所述控制方法还包括：判断当前开关周期中所述第一开关管是否为零电压开通，并基于判断结果调整所述第三开关管的导通时间。
[0032]可选地，基于判断结果调整所述第三开关管的导通时间包括：
[0033]在判定当前开关周期中所述第一开关管为零电压开通的情况下，将所述第三开关管的导通时间减小第一步进时长；
[0034]在判定当前开关周期中所述第一开关管为硬开通的情况下，将所述第三开关管的
导通时间增大第二步进时长。
[0035]可选地，所述第三开关管导通期间，所述变压器上产生的励磁电流逐渐减小，在所述励磁电流减小到零时所述第三开关管继续导通第四时间后关断。
[0036]根据本专利技术的第二方面，提供一种反激变换器隔离型升压变换器的控制电路，所述反激变换器隔离型升压变换器包括具有原边绕组和副边绕组的变压器、与原边绕组连接的第一开关管、与副边绕组连接的第三开关管和第二开关管、以及在所述第二开关管的导通状态下形成谐振回路的第一电容和第一电感，所述控制电路包括：
[0037]开关原边控制模块，与所述第一开关管连接，输出第一开关控制信号控制所述第一开关管的导通和关断；、
[0038]副边控制模块，与所述第二开关管和所述第三开关管连接，输出第二开关控制信号和第三开关控制信号分别控制所述第二一开关管和至所述第三开关管的导通和关断，且所述开关副边控制模块用于在控制所述第一开关管和所述第二开关管关断第一时间后控制导通所述第三开关管导通，及控制所述第三开关管关断，进入谐振周期；以及
[0039]导通检测模块，与所述开关原边控制模块连接，用于在所述谐振周期内检测所述反激变换器隔离型升压变换器是否达到导通准备时刻，及检测到所述反激变换器隔离型升压变换器达到导通准备时刻时，使所述原边控制模块从所述导通准备时刻开始延迟第二时间后控制所述第一开关管导通。
[0040]可选地，导通检测模块包括：
[0041]比较器，反向输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔离型升压变换器的控制方法，所述隔离型升压变换器包括具有原边绕组和副边绕组的变压器、与原边绕组连接的第一开关管、与副边绕组连接的第三开关管和第二开关管、以及在所述第二开关管的导通状态下形成谐振回路的第一电容和第一电感，所述控制方法包括：控制所述第一开关管和所述第二开关管关断第一时间后导通所述第三开关管；控制所述第三开关管关断，进入谐振周期；在所述谐振周期内检测所述隔离型升压变换器是否达到导通准备时刻；从所述导通准备时刻开始延迟第二时间后控制所述第一开关管导通。2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，在所述谐振周期内检测所述隔离型升压变换器是否达到导通准备时刻包括：采样所述第一开关管的漏源电压和输入电压；比较所述漏源电压和所述输入电压；当所述漏源电压降低至开始小于所述输入电压时，所述隔离型升压变换器达到导通准备时刻。3.根据权利要求1所述的控制方法，其中，在所述谐振周期内检测所述隔离型升压变换器是否达到导通准备时刻包括：采样所述第二开关管的漏源电压和所述第一电容两端的电压；比较所述漏源电压和所述第一电容两端的电压；当所述漏源电压降低至开始小于所述第一电容两端的电压时，所述隔离型升压变换器达到导通准备时刻。4.根据权利要求1所述的控制方法，其中，在所述谐振周期内检测所述隔离型升压变换器是否达到导通准备时刻包括：采样所述第一开关管或所述第二开关管的漏源电压；当采样所述第一开关管的漏源电压时，根据所述第一开关管的漏源电压获得第一开关管的漏源电压的平均值，并比较所述第一开关管的漏源电压与所述第一开关管的漏源电压的平均值，当所述第一开关管的漏源电压降低至开始小于所述第一开关管的漏源电压的平均值时，所述隔离型升压变换器达到导通准备时刻；当采样所述第二开关管的漏源电压时，根据所述第二开关管的漏源电压获得第二开关管的漏源电压的平均值，并比较所述第二开关管的漏源电压与所述第二开关管的漏源电压的平均值，当所述第二开关管的漏源电压降低至开始小于所述第二开关管的漏源电压的平均值时，所述隔离型升压变换器达到导通准备时刻。5.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述隔离型升压变换器还包括辅助绕组，所述辅助绕组与所述原边绕组或所述副边绕组耦合，所述在所述谐振周期内检测所述隔离型升压变换器是否达到导通准备时刻包括：检测所述辅助绕组两端的电压；当所述辅助绕组两端的电压降低到零时，所述隔离型升压变换器达到导通准备时刻。6.根据权利要求1所述的控制方法，其中，还包括：控制所述第二开关管和所述第一开关管同步导通，且所述第一电容和所述第一电感在所述第二开关管的导通状态下形成谐振回路。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其中，还包括：从所述导通准备时刻开始延迟第三时间后控制所述第二开关管导通，且所述第三时间大于所述第二时...

【专利技术属性】
技术研发人员：许祥勇，
申请(专利权)人：杰华特微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：