System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 驱动控制电路及其驱动控制方法和开关电源技术_技高网

驱动控制电路及其驱动控制方法和开关电源技术

技术编号:41146270 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-30 18:14
本发明专利技术提出了一种驱动控制电路及其驱动控制方法和开关电源。驱动控制电路用于生成第一驱动信号和第二驱动信号,从而驱动开关电源中的第一开关管和第二开关管。驱动控制电路包括调节电路和驱动电路。调节电路的输入端用以接收表征谐振腔的励磁电流的电流检测信号,调节电路用于根据第二驱动信号和电流检测信号生成表征负向励磁电流的表征信号。调节电路还用于比较表征信号与参考信号,并生成第二调节信号以调节第二开关管的导通时间。驱动电路耦接调节电路的输出端,驱动电路用于根据第二调节信号生成第二驱动信号。本发明专利技术提出的一种驱动控制电路及其驱动控制方法和开关电源,无需借助辅助绕组来实现软开关控制,电路结构更为简单可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子领域,涉及一种开关电源技术,特别涉及一种驱动控制电路及其驱动控制方法和开关电源


技术介绍

1、提升电源系统功率密度和效率一直是电源系统的重要研究方向。采用开关电源并提升开关频率是其中的方法之一,但是频率的提升也会影响开关损耗。因此,软开关技术被采用于开关电源系统。

2、不对称半桥开关电源为开关电源系统中的一种。如图1所示,不对称半桥开关电源包括原边电路和副边电路。原边电路包括输入电容cin、半桥电路和谐振电路。半桥电路包括第一开关管q1和第二开关管q2。结合图1和图2可知,第一开关管q1关断后,励磁电流ilm为正向电流,开关电源利用励磁电流ilm对第一开关管的寄生电容cds1充电,并对第二开关管的寄生电容cds2放电,第一开关管q1的两端电压vq1上升,第二开关管q2的两端电压vq2下降。当电压vq2下降到零时,驱动控制电路控制开通第二开关管q2,从而实现第二开关管q2的零电压开通(简称zvs)。由于电流ilmpos为峰值电流,幅值较大,因此第二开关管q2很容易实现zvs。

3、第二开关管q2关断后,励磁电流ilm为负向电流,开关电源利用励磁电流ilm对第二开关管的寄生电容cds2充电,并对第一开关管的寄生电容cds1放电,第二开关管q2的两端电压vq2上升,第一开关管q1的两端电压vq1下降。当电压vq1下降到零时,驱动控制电路控制开通第一开关管q1,从而实现第一开关管q1的零电压开通。由于励磁电流ilm的大小的不同,会使第一开关管q1实现zvs出现不确定性。励磁电流ilm为负向励磁电流(即负向电流)时,若负向励磁电流太小甚至没有负向励磁电流,电压vq1可能无法谐振到零,从而无法实现第一开关管q1的zvs;反之,若负向励磁电流过大,第一开关管q1可以轻易地实现zvs,但是过大的负向励磁电流会导致系统导通损耗的增加,同样不利于效率优化。

4、由以上可知,合理的励磁电流ilm是实现高效率zvs的关键。如图3所示的一种开关电源,通过辅助绕组电压vaux来实现过零检测(简称zcd检测),结合图4和图5可知,从第二开关管q2关断时刻到检测到过零检测信号为第一电平(例如高电平)的时间为时间信号tzcd,若时间信号tzcd大于设定的参考值tzcd_ref,则驱动控制电路控制下个周期的第二开关管的导通时间ton_q2增加;反之,若时间信号tzcd小于设定的参考值tzcd_ref,则驱动控制电路控制下个周期的第二开关管的导通时间ton_q2减少。当满足tzcd=tzcd_ref时,系统达到稳态。该方案中,参考值tzcd_ref需要根据输入电压和输出电压进行调整,电路实现和调试比较复杂。另外,该方案必须用到辅助绕组。因此可知,该方案的电路实现较为复杂。

5、有鉴于此,需要提供一种新的结构或控制方法,用于解决上述至少部分问题。


技术实现思路

1、针对现有技术中的一个或多个问题,本专利技术提出了一种驱动控制电路及其驱动控制方法和开关电源。

2、根据本专利技术的一个方面,公开了一种驱动控制电路,用于生成第一驱动信号和第二驱动信号,从而控制开关电源,第一驱动信号用以驱动开关电源中的第一开关管,第二驱动信号用以驱动开关电源中的第二开关管,第一开关管耦接第二开关管,第二开关管与开关电源中的一谐振腔并联,所述驱动控制电路包括:

3、调节电路,其输入端用以接收表征谐振腔的励磁电流的电流检测信号,用于根据第二驱动信号和电流检测信号生成表征负向励磁电流的表征信号;还用于比较表征信号与参考信号,并生成第二调节信号以调节第二开关管的导通时间;以及

4、驱动电路,其输入端耦接调节电路的输出端,用于根据第二调节信号生成第二驱动信号。

5、在一实施方式中,所述调节电路包括:

6、采样电路,其输入端用以接收电流检测信号,用于根据第二开关管关断后的预设时间时的电流检测信号生成表征信号;

7、第一比较电路,其第一输入端耦接采样电路的输出端,其第二输入端接收参考信号,其输出端输出比较结果信号;以及

8、调节信号生成电路,其输入端耦接第一比较电路的输出端,用于根据比较结果信号生成第二调节信号;当表征信号大于参考信号,生成第二调节信号以增大第二开关管的导通时间;当表征信号小于参考信号,生成第二调节信号以减小第二开关管的导通时间。

9、在一实施方式中,所述调节信号生成电路包括:

10、第一电流源,用以提供第一电流;

11、第二开关,其控制端耦接第一比较电路的输出端,其第一端耦接第一电流源;

12、非门,其第一端耦接第一比较电路的输出端;

13、第三开关,其控制端耦接非门的第二端,其第一端耦接第二开关的第二端;

14、第二电流源,其第一端耦接第三开关的第二端,其第二端耦接地;

15、第二电容,其第一端耦接第二开关的第二端,其第二端耦接地;

16、第二比较电路,其第一输入端耦接第二电容的第一端,其第二输入端接收斜坡信号;以及

17、触发电路,其第一输入端耦接第二置位信号,其第二输入端耦接第二比较电路的输出端,其输出端输出第二调节信号。

18、在一实施方式中,所述调节信号生成电路还包括:斜坡信号生成电路,其输入端耦接触发电路的输出端,其输出端耦接第二比较电路的第二输入端,用于根据第二调节信号生成斜坡信号。

19、在一实施方式中,所述调节电路包括:

20、采样电路,其输入端用以接收电流检测信号,用于对第二开关管关断后的预设时间时的电流检测信号进行一时间段的积分从而得到表征信号;

21、第一比较电路,其第一输入端耦接采样电路的输出端,其第二输入端接收参考信号,其输出端输出比较结果信号;以及

22、调节信号生成电路,其输入端耦接第一比较电路的输出端,用于根据比较结果信号生成第二调节信号;当表征信号小于参考信号,生成第二调节信号以增大第二开关管的导通时间;当表征信号大于参考信号,生成第二调节信号以减小第二开关管的导通时间。

23、在一实施方式中,采样电路包括:

24、检测信号获取电路,其输入端用以接收电流检测信号,用于获取第二开关管关断后的预设时间时的电流检测信号,电流检测信号为电压信号;

25、电压电流转换电路,其输入端耦接检测信号获取电路的输出端,用于将电流检测信号转换为电流信号;以及

26、第三电容,其第一端耦接电压电流转换电路,其第二端耦接地。

27、在一实施方式中,调节电路的输入端用以耦接谐振腔,电流检测信号与谐振腔的励磁电流成正比;或者所述调节电路的输入端用以耦接母线,电流检测信号与母线电流信号成正比。

28、根据本专利技术的另一个方面,公开了一种开关电源,开关电源包括如上任一项所述的驱动控制电路,开关电源中设有第一开关管和第二开关管,第一开关管耦接第二开关管。

29、根据本专利技术的又一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种驱动控制电路,用于生成第一驱动信号和第二驱动信号,从而控制开关电源,第一驱动信号用以驱动开关电源中的第一开关管,第二驱动信号用以驱动开关电源中的第二开关管,第一开关管耦接第二开关管,第二开关管与开关电源中的一谐振腔并联,其特征在于,所述驱动控制电路包括:

2.如权利要求1所述的驱动控制电路,其特征在于,所述调节电路包括:

3.如权利要求2所述的驱动控制电路,其特征在于,所述调节信号生成电路包括:

4.如权利要求3所述的驱动控制电路,其特征在于,所述调节信号生成电路还包括:

5.如权利要求1所述的驱动控制电路,其特征在于,所述调节电路包括:

6.如权利要求5所述的驱动控制电路,其特征在于,所述采样电路包括:

7.如权利要求1所述的驱动控制电路,其特征在于,所述调节电路的输入端用以耦接谐振腔,电流检测信号与谐振腔的励磁电流成正比;或者所述调节电路的输入端用以耦接母线,电流检测信号与母线电流信号成正比。

8.一种开关电源,其特征在于,所述开关电源包括如权利要求1-7任一项所述的驱动控制电路,开关电源中设有第一开关管和第二开关管,第一开关管耦接第二开关管。

9.一种驱动控制方法,用于控制驱动控制电路,驱动控制电路用于生成第一驱动信号和第二驱动信号从而控制开关电源,第一驱动信号用以驱动开关电源中的第一开关管,第二驱动信号用以驱动开关电源中的第二开关管,第一开关管耦接第二开关管,第二开关管与开关电源中的一谐振腔并联,其特征在于,所述驱动控制方法包括:

10.如权利要求9所述的驱动控制方法,其特征在于,所述根据第二驱动信号和电流检测信号生成表征负向励磁电流的表征信号的步骤包括根据第二开关管关断后的预设时间时的电流检测信号生成表征信号;以及

11.如权利要求9所述的驱动控制方法,其特征在于,所述根据第二驱动信号和电流检测信号生成表征负向励磁电流的表征信号的步骤包括对第二开关管关断后的预设时间时的电流检测信号进行一时间段的积分从而得到表征信号;以及

12.如权利要求11所述的驱动控制方法,其特征在于,所述对第二开关管关断后的预设时间时的电流检测信号进行一时间段的积分从而得到表征信号的步骤包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种驱动控制电路,用于生成第一驱动信号和第二驱动信号,从而控制开关电源,第一驱动信号用以驱动开关电源中的第一开关管,第二驱动信号用以驱动开关电源中的第二开关管,第一开关管耦接第二开关管,第二开关管与开关电源中的一谐振腔并联,其特征在于,所述驱动控制电路包括:

2.如权利要求1所述的驱动控制电路,其特征在于,所述调节电路包括:

3.如权利要求2所述的驱动控制电路,其特征在于,所述调节信号生成电路包括:

4.如权利要求3所述的驱动控制电路,其特征在于,所述调节信号生成电路还包括:

5.如权利要求1所述的驱动控制电路,其特征在于,所述调节电路包括:

6.如权利要求5所述的驱动控制电路,其特征在于,所述采样电路包括:

7.如权利要求1所述的驱动控制电路,其特征在于,所述调节电路的输入端用以耦接谐振腔,电流检测信号与谐振腔的励磁电流成正比;或者所述调节电路的输入端用以耦接母线,电流检测信号与母线电流信号成正比。

8.一种开关电源,其特征在于,所述开关电源包括如权利要求1-7任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:李战吴孝颜侯艺杰张波
申请(专利权)人:深圳市必易微电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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