[发明专利]一种隔离式开关电路及其控制方法

说明书

本发明公开了一种隔离式开关电路及其控制方法，本发明以第一时间信息作为特征进行原副边的控制和调节，无需光耦传输原副边的信息，原边通过检测主功率开关管两端的电压来识别所述第一时间，副边则通过采样输出电压或/和输出电流，与相应的参考信号进行比较，得到表征第一时间信息的第一控制信号。原边可根据所述第一时间信息来调节所述第二时间和峰值电流，所述第一控制信号高于第三阈值时，则所述隔离式开关电路工作于固定频率，在该固定频率下，所述隔离式开关电路进入连续导通模式或断续导通模式。本发明无需采用光耦进行原副边信号的隔离传输，降低电路成本，将同步整流管的寄生二极管续流时间作为特征进行识别和控制，控制和调节更为精确。

技术领域

本发明涉及一种电力电子技术领域，特别涉及一种隔离式开关电路及其控制方法。

背景技术

同步整流是采用通态电阻较低的功率MOSFET，来取代整流二极管以降低整流损耗的一种方法，被用于隔离式开关电路中。现有技术的隔离式开关电路，一般包括主功率开关管、变压器和同步整流管，由控制电路控制主功率开关管的导通状态，由同步整流控制电路控制同步整流管实现同步整流。在隔离式开关电路中，往往采用光耦来实现原副边反馈信号的传输。

如图1所示，示意了现有技术基于同步整流的反激式开关电路，通过采样副边的输出电压，经光耦将副边信号传输给原边，并由控制电路所接收，所述控制电路根据由光耦传输的反馈信号，相应地控制主功率开关管的动作。采用光耦实现隔离式开关电路原副边的信号传输，虽然能够解决隔离性的问题，但仍存在着增加成本以及精度较低的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种隔离式开关电路及其控制方法，解决现有技术存在的成本高和精度低的技术问题，以提高反馈信号的检测精度，有利于高精度地实现控制。

为实现上述目的，本发明提供了一种隔离式开关电路，包括主功率开关管、变压器和同步整流管，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述的主功率开关管与所述原边绕组连接，所述的同步整流管与所述副边绕组连接；

副边控制电路接收表征第一时间信息的第一控制信号，所述的副边控制电路与所述同步整流管的控制端连接，所述的第一控制信号用于控制同步整流管的关断；所述的第一时间信息为一个开关周期内同步整流管关断后寄生二极管的续流时间或者同步整流管关断后寄生二极管的续流时间与同步整流管开通时刻至副边电流续流结束的时间所成的比例；

从原边检测所述第一时间信息，得到表征所述第一时间信息的检测信号，根据所述表征第一时间信息的检测信号，经原边控制电路对主功率开关管的状态进行调节；

所述第一控制信号高于第三阈值时，则所述隔离式开关电路工作于固定频率，在该固定频率下，所述隔离式开关电路进入连续导通模式或断续导通模式。

可选地，所述的第一控制信号由以下方式得到：采样所述隔离式开关电路的输出电压或/和输出电流，得到采样电压信号，将所述采样电压信号与第一参考信号进行比较，得到表征第一时间信息的第一控制信号。

可选地，根据所述表征第一时间信息的检测信号，调节第二时间或/和原边绕组的峰值电流，所述的第二时间为从当前开关周期结束至下一开关周期主功率开关管导通时刻的时间或两个开关周期开始时刻之间的间隔时间。

可选地，所述从原边检测所述第一时间信息是指，通过直接检测或通过辅助绕组检测主功率开关管两端的电压，根据主功率开关管两端电压的变化特性，得到表征所述第一时间信息的检测信号。

可选地，当前开关周期的第一时间信息大于上一个开关周期的第一时间信息，则使得所述第二时间相应增大，或/和，降低原边绕组的峰值电流；当前开关周期的第一时间信息小于上一个开关周期的第一时间信息，则使得所述第二时间相应降低，或/和，提高原边绕组的峰值电流。