[发明专利]控制倒灌电流产生功率管电压应力的方法及系统

说明书

本发明公开了一种控制倒灌电流产生功率管电压应力的方法及系统，其中，该系统包括：倒灌阈值检测装置，设置在DC‑DC电源的副边，用于在倒灌电流超过预设电流阈值的情况下，产生第一驱动信号去控制倒灌控制驱动装置；倒灌控制驱动装置用于控制第一功率管和第二功率管不同时处于打开或关闭状态以控制所述倒灌电流产生的功率管电压应力的大小。通过运用本发明，解决了系统产生倒灌电流时，倒灌电流带来巨大的能量会在关闭的功率管上产生极高的电压尖峰应力，导致功率管发生雪崩击穿而损坏，从而严重影响系统可靠性的问题。通过使第一功率管和第二功率管交替处于打开或关闭状态，进而避免了功率管发生损坏，保证了系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及通信及电力电子领域，具体而言，涉及一种控制倒灌电流产生功率管电压应力的方法及系统。

背景技术

图1所示的为直流-直流（Direct Current-Direct Current，简称为DC-DC）电源，其中，图示左侧为该电源的原边输入端，图示的右侧为该电源的副边输出端。在输入电压迅速跌落的情况下，副边输出端的能量会向原边进行倒灌，由于电压跌落，控制芯片的驱动关断，副边同步整流管不打开，电感电流续流通路消失。由于电感电流不能突变，电感上存储的能量和输出电容存储的能量转换成功率管上的电压尖峰应力耗散掉。特别是在空载情况下，巨大的倒灌能量会在功率管上产生极高的尖峰应力，严重时导致功率管发生雪崩击穿而损坏，极大地影响系统的可靠性。

发明内容

本发明提供了一种控制倒灌电流产生功率管电压应力的方法及系统，以至少解决相关技术中，DC-DC电源的副边输出端产生倒灌电流时，倒灌电流带来巨大的能量会在功率管上产生极高的电压尖峰应力，导致功率管发生雪崩击穿而损坏，严重影响系统的可靠性的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种控制倒灌电流产生功率管电压应力的系统，包括：倒灌阈值检测装置，设置在DC-DC电源的副边，用于在倒灌电流超过预设电流阈值的情况下，产生第一驱动信号去驱动倒灌控制驱动装置；所述倒灌控制驱动装置，与所述DC-DC电源的副边的第一功率管驱动器和第二功率管驱动器连接，用于控制第一功率管和第二功率管不同时处于打开或关闭状态以控制所述倒灌电流产生的功率管电压应力的大小。

优选地，所述系统还包括：所述倒灌阈值检测装置，还用于在所述倒灌电流超过所述预设电流阈值的情况下，产生第二驱动信号去驱动倒灌能量泄放装置；所述倒灌能量泄放装置，用于根据所述第二驱动信号对所述倒灌电流进行泄放。

优选地，所述倒灌能量泄放装置的连接关系至少包括以下之一：所述倒灌能量泄放装置与第一电感的倒灌电流输出端和输出侧电容的低电平端连接，其中，所述第一电感设置在所述输出侧电容的高电平端；所述倒灌能量泄放装置与所述第一电感的倒灌电流输入端和所述输出侧电容的高电平端连接，其中，所述与第一电感设置在所述输出侧电容的低电平端；所述倒灌能量泄放装置与第二电感的两端连接，其中，所述第二电感为与所述第一电感互感的电感。

优选地，所述倒灌能量泄放装置包括：驱动器，泄放开关，电阻，其中，所述驱动器与所述泄放开关连接，所述电阻用于保护所述倒灌能量泄放装置。

优选地，所述泄放开关至少包括以下之一：金属-氧化层-半导体-场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，简称为MOSFET，或MOS管），三极管，电控开关。

优选地，所述倒灌能量泄放装置包括：功率管驱动器，MOS管，电阻，其中，所述功率管驱动器与所述MOS管的栅极连接，所述电阻与所述第三功率管的源极或漏极连接。

优选地，所述倒灌控制驱动装置包括以下之一：两路错相的脉冲发生器，单片机，数字电源控制器，集成电路。

优选地，所述倒灌阈值检测装置，还用于在所述倒灌电流恢复到小于或等于所述预设电流阈值的情况下，产生停止信号去驱动所述倒灌控制驱动装置和/或所述倒灌能量泄放装置停止工作。