[发明专利]不对称半桥变换器及控制方法

权利要求书

1.一种不对称半桥变换器，包含原边电路、变压器Tr和副边电路：原边电路包含输入电容Cin、主开关S_M和辅开关S_A、谐振电容Cr；变压器Tr包含原边绕组和副边绕组；原边绕组的阳极为励磁阶段，主开关S_M导通，直流电流从原边绕组向内流入的一端；原边绕组的阴极为励磁阶段，主开关S_M导通，直流电流从原边绕组向外流出的一端；变压器Tr原边绕组的阳极与副边绕组的一端互为同名端，副边绕组与原边绕组的阳极互为同名端的一端定义为副边绕组的同名端，变压器Tr原边绕组的阳极与副边绕组的另一端互为异名端，副边绕组与原边绕组的阳极互为异名端的一端定义为副边绕组的异名端；

副边电路包含整流开关S_D和输出电容Co；输入电容Cin一端连接输入正、另一端连接输入负；主开关S_M与辅开关S_A串联后与输入电容Cin并联；谐振电容Cr与变压器Tr的原边绕组串联，串联后的一端连接主开关S_M与辅开关S_A的连接点，串联后的另一端连接输入正或输入负；变压器Tr的副边绕组与整流开关S_D串联后与输出电容Co并联，输出电容Co一端连接输出正、另一端连接输出负；其特征在于：还包括单向钳位网络，单向钳位网络用于控制励磁电感电流负向峰值，其连接关系为如下情况之一：

(1)单向钳位网络的阳极与变压器Tr原边绕组的阳极电联接，单向钳位网络的阴极与变压器Tr原边绕组阴极电联接；

(2)单向钳位网络的阳极与变压器Tr副边绕组的同名端电联接，单向钳位网络的阴极与变压器Tr副边绕组的异名端电联接；

(3)不对称半桥变换器还包括第三绕组，变压器Tr原边绕组的阳极与第三绕组的一端互为同名端，第三绕组与原边绕组的阳极互为同名端的一端定义为第三绕组的同名端，变压器Tr原边绕组的阳极与第三绕组的另一端互为异名端，第三绕组与原边绕组的阳极互为异名端的一端定义为第三绕组的异名端，单向钳位网络的阳极与第三绕组的同名端电联接，单向钳位网络的阴极与第三绕组的异名端电联接。

2.根据权利要求1所述的不对称半桥变换器，其特征在于：不对称半桥变换器为不对称半桥反激变换器，变压器Tr副边绕组的异名端与整流开关S_D的一端电联接，整流开关S_D的另一端与输出电容Co的一端电联接，作为输出正，变压器Tr副边绕组的同名端与输出电容Co的另一端电联接，作为输出负。

3.根据权利要求1所述的不对称半桥变换器，其特征在于：不对称半桥变换器为不对称半桥正激变换器，变压器Tr副边绕组的同名端与整流开关S_D的一端电联接，整流开关S_D的另一端与输出电容Co的一端电联接，作为输出正，变压器Tr副边绕组的异名端与输出电容Co的另一端电联接，作为输出负。

4.根据权利要求1所述的不对称半桥变换器，其特征在于：当不对称半桥变换器包括第三绕组时，第三绕组为一个独立绕组。

5.根据权利要求1所述的不对称半桥变换器，其特征在于：当不对称半桥变换器包括第三绕组时，第三绕组与辅助绕组为同一绕组。

6.根据权利要求1至3任一项所述的不对称半桥变换器，其特征在于：单向钳位网络包括一只二极管和一只开关管，连接关系为以下两种之一：

(1)二极管的阳极为单向钳位网络的阳极，二极管的阴极连接开关管的漏极，开关管的源极为单向钳位网络的阴极；

(2)开关管的漏极为单向钳位网络的阳极，开关管的源极连接二极管的阳极，二极管的阴极为单向钳位网络的阴极。

7.根据权利要求6所述的不对称半桥变换器，其特征在于：二极管阳极与阴极的寄生电容容值为C_Dow、开关管漏极与源极的寄生电容容值为C_Qow、输入电压为V_in、输出电压为V_o、原边绕组和副边绕组或者第三绕组的匝比为N，各参数满足如下关系式：