[发明专利]零电压开关的准谐振控制电路及控制方法及反激式变换器

说明书

本发明公开了一种零电压开关的准谐振控制电路及控制方法及反激式变换器，所述的准谐振控制电路包括零电压检测控制电路和同步整流控制电路；零电压检测控制电路采样同步整流管的漏源电压，根据漏源电压的大小或变化速率输出相应的谐振状态检测控制信号；同步整流控制电路接收谐振状态检测控制信号，若原边电感与主功率开关管结电容不能谐振至零点，则在下一开关周期延长同步整流管的导通时间，并在副边产生负电流，副边的负电流传递至原边，加快主功率开关管的结电容放电。本发明采用副边的负电流来加快原边结电容放电，从而使原边能够谐振至零点，从而实现零电压开关，降低开关损耗。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种零电压开关的准谐振控制电路及控制方法及反激式变换器。

背景技术

在反激式变换器中，变压器原边电感与主功率开关管的结电容之间产生谐振，其谐振的波形如图1所示，为了降低主功率开关管的损耗，通常采用准谐振的方式来控制主功率开关管的导通，即原边主功率开关管在漏源电压降低到最低点时导通。

然而，变压器原边电感与主功率开关管的结电容之间自由谐振的最低点为V_in-N×V_o(V_in为变换器的输入电压，V_o变换器的输出电压，N为变压器的原副边的匝数比)，当输入电压V_in较高或N×V_o较小时，谐振到的最低电压V_in-N×V_o也较高，原边主功率开关管导通时的电压仍然很大，此时开通开关管会产生较大的开关损耗，较大的开关损耗使开关管难以工作在较高的开关频率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种零电压开关的准谐振控制电路及控制方法及反激式变换器，以解决现有技术中存在的开关功耗大的问题。

本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的零电压开关的准谐振控制电路，用于反激式变换器，包括由原边电感与副边电感组成的变压器、连接在原边电感的主功率开关管和连接在副边电感的同步整流管，所述的准谐振控制电路包括零电压检测控制电路和同步整流控制电路；

所述的零电压检测控制电路采样同步整流管的漏源电压，根据漏源电压的大小或变化速率输出相应的谐振状态检测控制信号，所述的谐振状态检测控制信号表征原边电感与主功率开关管结电容是否能够谐振至零点；

同步整流控制电路接收谐振状态检测控制信号，若原边电感与主功率开关管结电容不能谐振至零点，则在下一开关周期延长同步整流管的导通时间，并在副边产生负电流，副边的负电流传递至原边，加快主功率开关管的结电容放电。

优选地，所述的零电压检测控制电路包括比较器，在比较器的第一输入端输入漏源电压信号，在比较器的第二输入端输入基准电压，漏源电压信号与基准电压比较后由比较器输出谐振状态检测控制信号。

优选地，若原边电感与主功率开关管结电容能够谐振至零点，则在同步整流管的漏源电压开始下降时，触发比较器，在漏源电压过零时开启同步整流管，同步整流管导通一段时间后截止，在截止时间快达到半个原边谐振周期时，检测比较器的状态，若比较器已经翻转，则减小同步整流管下一开关周期的导通时间，反之延长同步整流管下一开关周期的导通时间。

优选地，在副边产生负电流以加快主功率开关管的结电容放电时，同步整流管截止后持续第一截止时间后检测谐振状态检测控制信号，所述的第一截止时间小于半个原边谐振周期。

优选地，在判断原边电感与主功率开关管结电容是否能够谐振至零点时，自同步整流管截止后持续第二截止时间后检测谐振状态检测控制信号，所述的第二截止时间小于半个原边谐振周期，所述的第一截止时间小于第二截止时间。

优选地，零电压检测控制电路还包括基准电压产生电路，所述的基准电压产生电路接收漏源电压信号，并对漏源电压信号箝位稳压后，再经衰减器衰减后作为基准电压输入比较器。