反激式开关变换器及其控制电路制造技术

本申请涉及一种反激式开关变换器及其控制电路，该控制电路包括：控制信号产生模块，用于提供第一控制信号；驱动器，用于根据第一控制信号为第一开关管提供第一驱动信号，以控制第一开关管的导通与关断，驱动器还用于在反激式开关变换器进行功率输出时根据第一开关管上的压降进行过流检测，以及在反激式开关变换器关机或进入保护状态时为谐振电容提供放电路径。本申请能够在系统关机或进入保护状态时对谐振电容上的残余电荷进行释放，且系统的复杂度和成本更低。杂度和成本更低。杂度和成本更低。

【技术实现步骤摘要】
反激式开关变换器及其控制电路


[0001]本申请涉及开关电源
，具体涉及一种反激式开关变换器及其控制电路。

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。其中，不对称半桥反激变换器(Asymmetric half bridge Converter，简称AHB)具有隔离的附加优点，且在和常规的PWM或准谐振反激变换器的器件数量和复杂度比较接近的条件下能够实现两个开关管的零电压导通，回收漏感能量，并且容易实现自驱动同步整流，在有效提升效率的同时减小变压器体积，成为一个比较好的应用方案。
[0003]但是，传统AHB在关机后，谐振电容存在残余电荷，该残余电荷在AHB再次开机后会导致电路的部分器件上产生很大电流，影响器件的可靠性。
[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]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种反激式开关变换器及其控制电路，可以解决系统关机时谐振电容上的残余电荷释放问题，并能够降低系统的复杂度和成本。
[0006]根据本申请第一方面，提供了一种反激式开关变换器的控制电路，所述反激式开关变换器包括：变压器、第一开关管、以及在所述第一开关管的导通状态下形成的谐振回路中的谐振电容，所述控制电路与所述第一开关管耦接，所述控制电路包括：
[0007]控制信号产生模块，用于提供第一控制信号；
[0008]驱动器，与所述控制信号产生模块和所述第一开关管耦接，用于根据所述第一控制信号为所述第一开关管提供第一驱动信号，以控制所述第一开关管的导通与关断，
[0009]其中，所述驱动器还用于在所述反激式开关变换器进行功率输出时根据所述第一开关管上的压降进行过流检测，以及在所述反激式开关变换器关机或进入保护状态时为所述谐振电容提供放电路径。
[0010]可选地，所述驱动器接收使能信号，并在所述使能信号有效的情况下工作于过流检测模式，在所述使能信号无效的情况下工作于放电模式，
[0011]其中，在所述反激式开关变换器关机或进入保护状态时所述使能信号无效，否则所述使能信号有效；
[0012]在所述过流检测模式下，所述驱动器在所述第一驱动信号有效时进行过流检测；
[0013]在所述放电模式下，所述驱动器为所述谐振电容提供放电路径。
[0014]可选地，所述驱动器包括第二开关管；
[0015]在所述过流检测模式下，所述第二开关管受控于所述第一驱动信号而处于导通或关断状态，所述驱动器被配置为在所述第二开关管处于导通状态时采样所述第一开关管上
的压降以进行过流检测；
[0016]在所述放电模式下，所述第二开关管受控于所述使能信号而导通至少第一时间，所述驱动器被配置为在所述第二开关管处于导通状态时为所述谐振电容提供放电路径。
[0017]可选地，所述放电路径包括：
[0018]耗能元件，第一端与参考地耦接，第二端通过所述第二开关管与所述谐振电容耦接。
[0019]可选地，所述驱动器包括第二开关管和第三开关管；
[0020]在所述过流检测模式下，所述第二开关管受控于所述第一驱动信号而处于导通或关断状态，所述第三开关管受控于所述使能信号而处于关断状态，所述驱动器被配置为在所述第二开关管处于导通状态时采样所述第一开关管上的压降以进行过流检测；
[0021]在所述放电模式下，所述第二开关管和所述第三开关管受控于所述使能信号而导通至少第一时间，所述驱动器被配置为在所述第二开关管和所述第三开关管处于导通状态时为所述谐振电容提供放电路径。
[0022]可选地，所述放电路径包括：
[0023]耗能元件，第一端通过所述第三开关管与参考地耦接，第二端通过所述第二开关管与所述谐振电容耦接。
[0024]可选地，所述耗能元件包括电阻元件。
[0025]可选地，在所述过流检测模式下，所述第二开关管受控于所述第一驱动信号而在所述第一开关管导通时导通，以使得所述驱动器能够在所述第一开关管导通时采样所述第一开关管上的压降来获得采样信号，
[0026]其中，所述驱动器在所述采样信号大于预设的过流保护阈值时输出有效的过流保护信号，并控制所述反激式开关变换器处于过流保护状态。
[0027]可选地，所述驱动器还包括：
[0028]比较电路，第一输入端与所述第二开关管耦接以在所述第二开关管处于导通状态时接收所述采样信号，第二输入端接收所述过流保护阈值，所述比较电路的输出端输出所述过流保护信号。
[0029]可选地，所述驱动器还包括：
[0030]与门逻辑电路，第一输入端接收所述过流保护信号，第二输入端接收所述第一控制信号，输出端输出所述第一驱动信号。
[0031]可选地，所述驱动器还包括：
[0032]放电控制单元，输入端接收所述使能信号，输出端输出放电控制信号，所述放电控制单元用于在所述放电模式下控制所述第二开关管的导通时间；
[0033]或门逻辑电路，第一输入端接收所述第一驱动信号，第二输入端接收所述放电控制信号，输出端与所述第二开关管的控制端耦接。
[0034]可选地，所述放电控制单元被配置为在接收的所述使能信号处于无效状态的情况下，持续输出有效的所述放电控制信号。
[0035]可选地，放电控制单元被配置为在接收的所述使能信号变为无效状态后的所述第一时间内，输出有效的所述放电控制信号。
[0036]可选地，所述放电控制单元包括：
[0037]非门逻辑电路，输入端接收所述使能信号，输出端输出所述放电控制信号。
[0038]可选地，所述放电控制单元包括：
[0039]计时器，接收所述使能信号，并在所述使能信号变为无效状态时开始计时，以及在计时值达到计时阈值时停止计时，所述计时阈值表征所述第一时间，
[0040]其中，所述计时器被配置为在计时期间输出有效的所述放电控制信号。
[0041]可选地，所述计时阈值为预先设定的数值。
[0042]可选地，所述计时阈值响应于对所述谐振电容两端电压的检测结果而确定。
[0043]可选地，所述放电控制单元还包括：
[0044]电压检测单元，用于在所述放电模式下对所述谐振电容两端的电压进行检测，并在检测到所述谐振电容两端的电压下降至预设的电压阈值时生成触发信号，以触发所述计时器停止计时。
[0045]根据本申请第二方面，提供了一种反激式开关变换器，包括：
[0046]变压器、主开关管、第一开关管、以及在所述第一开关管的导通状态下形成的谐振回路中的谐振电容；
[0047]如本申请任一实施例所述的控制电路，分别与所述主开关管和所述第一开关管耦接，用于控制所述主开关管和所述第一开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反激式开关变换器的控制电路，所述反激式开关变换器包括：变压器、第一开关管、以及在所述第一开关管的导通状态下形成的谐振回路中的谐振电容，所述控制电路与所述第一开关管耦接，所述控制电路包括：控制信号产生模块，用于提供第一控制信号；驱动器，与所述控制信号产生模块和所述第一开关管耦接，用于根据所述第一控制信号为所述第一开关管提供第一驱动信号，以控制所述第一开关管的导通与关断，其中，所述驱动器还用于在所述反激式开关变换器进行功率输出时根据所述第一开关管上的压降进行过流检测，以及在所述反激式开关变换器关机或进入保护状态时为所述谐振电容提供放电路径。2.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述驱动器接收使能信号，并在所述使能信号有效的情况下工作于过流检测模式，在所述使能信号无效的情况下工作于放电模式，其中，在所述反激式开关变换器关机或进入保护状态时所述使能信号无效，否则使能信号有效；在所述过流检测模式下，所述驱动器在所述第一驱动信号有效时进行过流检测；在所述放电模式下，所述驱动器为所述谐振电容提供放电路径。3.根据权利要求2所述的控制电路，其中，所述驱动器包括第二开关管；在所述过流检测模式下，所述第二开关管受控于所述第一驱动信号而处于导通或关断状态，所述驱动器被配置为在所述第二开关管处于导通状态时采样所述第一开关管上的压降以进行过流检测；在所述放电模式下，所述第二开关管受控于所述使能信号而导通至少第一时间，所述驱动器被配置为在所述第二开关管处于导通状态时为所述谐振电容提供放电路径。4.根据权利要求2所述的控制电路，其中，所述驱动器包括第二开关管和第三开关管；在所述过流检测模式下，所述第二开关管受控于所述第一驱动信号而处于导通或关断状态，所述第三开关管受控于所述使能信号而处于关断状态，所述驱动器被配置为在所述第二开关管处于导通状态时采样所述第一开关管上的压降以进行过流检测；在所述放电模式下，所述第二开关管和所述第三开关管受控于所述使能信号而导通至少第一时间，所述驱动器被配置为在所述第二开关管和所述第三开关管处于导通状态时为所述谐振电容提供放电路径。5.根据权利要求3所述的控制电路，其中，所述放电路径包括：耗能元件，第一端与参考地耦接，第二端通过所述第二开关管与所述谐振电容耦接。6.根据权利要求4所述的控制电路，其中，所述放电路径包括：耗能元件，第一端通过所述第三开关管与参考地耦接，第二端通过所述第二开关管与所述谐振电容耦接。7.根据权利要求5或6所述的控制电路，其中，所述耗能元件包括电阻元件。8.根据权利要求3或4所述的控制电路，其中，在所述过流检测模式下，所述第二开关管受控于所述第一驱动信号而在所述第一开关管导通时导通，以使得所述驱动器能够在所述第一开关管导通时采样所述第一开关管上的压降来获得采样信号，其中，所述驱动器在所述采样信号大于预...

【专利技术属性】
技术研发人员：许祥勇，蒋香华，
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：