[发明专利]一种反激变换器的控制方法

说明书

本发明公开了一种反激变换器的控制方法，通过在反激变换器的钳位电路中增设钳位二极管、辅助电容和辅钳位管，并用主开关驱动信号、主钳位驱动信号和辅钳位驱动信号分别驱动主开关管、主钳位管和辅钳位管，且在第一时段，将主钳位驱动信号设置由低电平逐渐升高到高电平，使反激变换器按照工作时间和非工作时间交替循环的方式间歇工作，在工作时间中，三个开关管处于断续工作模式，且均能够实现零电压开关；而且，能利用钳位二极管对变压器进行钳位，以在工作时间的第二、第七时段和非工作时间消除振荡；并且，本发明在第一时段，能够防止主开关管的漏源电压发生突变，避免了现有技术中主开关管在进入工作阶段时会产生一个很大的电流尖峰的问题。

技术领域

本发明涉及开关变换器领域，具体的说是一种反激变换器的控制方法。

背景技术

随着电力电子技术的迅猛发展，开关变换器的应用越来越广泛，特别是人们对高功率密度、高可靠性和小体积的开关变换器提出了更多的要求。反激拓扑具有结构简单、价格低廉等优点，被广泛应用于小功率开关变换器。但普通反激拓扑是硬开关，且不能回收漏感能量，因此限制了普通反激拓扑的效率和体积。为在小功率开关变换器的体积和效率上寻求突破，软开关技术已成为电力电子技术的研究热点。

目前，能够实现软开关技术的反激拓扑代表是有源钳位反激电路，有源钳位反激电路如图1所示。有源钳位反激电路由主功率电路、钳位电路和输出滤波电路组成。有源钳位反激电路的钳位电路能够回收漏感能量并将至传递至输出侧，并且，在DCM模式下，主开关管及钳位管均断开时，有源钳位反激电路的励磁电感、漏感与主开关管及钳位管的寄生电容谐振，很容易实现ZVS，提高电路的转换效率。但是，在轻载状态时，传统的有源钳位反激变换器开关管的损耗占比大，使得传统有源钳位反激变换器轻载效率低、空载损耗大。

目前解决有源钳位反激变换器轻载效率低及空载功耗大的问题主要为采用如图2所示的burst模式。图2所示的burst模式，电路进入工作阶段时，钳位管提前于主开关管开通一次，提供电路实现ZVS所需要的能量。有源钳位反激变换器采用图2所示的burst模式，可以实现开关管的ZVS，降低开关管的轻载损耗，提高轻载效率，降低空载损耗。然而有源钳位反激变换器采用burst模式，电路刚进入工作阶段，钳位管的开通过程为硬开关，其开通过程将使主开关管两端的电压发生突变，主开关管两端的电压由Vin突变至Vin+nVo，主开关管两端的电压突变将会产生一个很大的电流尖峰，电路的工作过程如图3所示。若要滤除主开关管上的电流尖峰，需要增大滤波器的滤波能力，这将增大滤波器的体积。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种反激变换器的控制方法，以解决现有有源钳位反激电路振荡较大、且主开关管会在进入工作阶段时产生一个很大的电流尖峰的问题。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种反激变换器的控制方法，适用于由主功率电路、钳位电路和输出滤波电路组成的反激变换器；所述主功率电路设有变压器和主开关管，所述钳位电路设有钳位电容和主钳位管，所述变压器的原边绕组的第一端作为所述反激变换器的正输入端，所述原边绕组的第二端、所述主开关管的漏极、所述主钳位管的源极相连接，所述主钳位管的漏极通过所述钳位电容连接所述正输入端，所述主开关管的源极作为所述反激变换器的负输入端；所述变压器的副边绕组用于通过所述输出滤波电路向负载输出直流电；

其特征在于：

所述钳位电路还设有钳位二极管、辅助电容和辅钳位管；所述辅助电容和所述钳位二极管并联，所述钳位二极管的阳极连接所述正输入端，所述钳位二极管的阴极连接所述辅钳位管的漏极，所述辅钳位管的源极连接所述主开关管的漏极；

所述的控制方法，包括：分别向所述主开关管、主钳位管和辅钳位管的栅极输入主开关驱动信号、主钳位驱动信号和辅钳位驱动信号，以下简称为三个驱动信号；