[发明专利]控制电路以及应用其的开关变换器

说明书

本申请公开了一种控制电路以及应用其的开关变换器。本发明实施例通过检测主开关管关断期间所述结电容上的电压变化率以产生检测信号，并且根据所述检测信号和基准信号之间的误差调节所述辅助开关管的导通时间，以实现主开关管零电压开通。本实施中控制电路采用闭环的控制方式，利用电荷守恒的原理自适应调节辅助开关管的导通时间连续变化，控制方式简单，响应快，能够适用于宽范围交流输入电压或直流输入电压。

技术领域

本发明涉及电力电子技术，具体涉及开关变换器以及其控制电路。

背景技术

目前开关变换器被广泛用于对市电交流功率进行整流并提供负载所需直流电压。开关变换器具有磁性元件，在开关管导通时在磁性元件中储存能量，在开关管关断时将磁性元件中储存的能量输送到负载的功率变换器。当开关管按硬开关模式工作时，在导通过程中电压下降和电流上升的波形有交叠，因而开通损耗大。现有技术中通常采用有源箝位回收磁性元件中能量以提高效率。

通常主开关管和辅助开关管以互补方式交替导通和关断。在主开关管关断期间，辅助开关管导通，从而形成附加的吸收电路，以吸收磁性元件中储存的能量，因而可以抑制尖刺电压的产生。由于主开关管和辅助开关管以互补方式交替导通和关断，检测方式和控制方法相对复杂。另外当开关变换器输入交流电压时，辅助开关管的导通时间无法跟随交流输入电压变化，导致主开关管零电压开通不稳定，从而影响开关变换器的效率。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种新型的开关变换器及其控制电路，在宽输入电压范围内利用吸收电路将储存在主开关管和辅助开关的寄生电容中的能量返回电网，实现主开关管的零电压开通。

根据本发明的一方面提供一种控制电路，所述开关变换器采用主开关管控制磁性元件的能量储存与传输，以及采用辅助开关管提供所述磁性元件的能量的释放路径，

所述控制电路在所述主开关管关断期间根据所述主开关管的结电容上的电压变化率调节所述辅助开关管的导通时间，使得所述主开关管实现零电压开通。

优选地，所述控制电路在所述主开关管关断期间根据所述结电容上的电荷变化量调节所述辅助开关管的导通时间。

优选地，所述控制电路包括检测电路，接收表征所述电压变化率的采样信号，并根据主管导通信号产生表征在所述主开关管关断期间所述电压变化率的检测信号。

优选地，所述控制电路包括辅管控制电路，用以产生辅管导通信号，并且根据所述检测信号调节所述辅助开关管的导通时间。

所述控制电路，所述辅管控制电路根据所述检测信号和基准信号之间的误差产生误差信号，以调节所述辅助开关管的导通时间，

当所述误差信号增大时，所述控制电路增大所述辅助开关管的导通时间；当所述误差信号减小时，所述控制电路减小所述辅助开关管的导通时间。

优选地，所述控制电路通过检测流过所述结电容的充电电流和放电电流以产生所述采样信号。

优选地，所述控制电路包括采样电阻，其第一端耦接至所述主开关管，第二端耦接至参考地，所述采样电阻通过采样流过所述结电容的电流以在所述第一端产生所述采样信号。

优选地，所述控制电路还包括微分电路，并联耦接至串联连接的主开关管和采样电阻的两端，所述微分电路通过采样流过所述结电容的电流以产生所述采样信号。

优选地，所述检测电路包括：

第一开关，其第一端接收所述采样信号，在所述主开关关断期间导通；以及

第二开关，其第一端耦接至所述第一开关的第二端，第二端耦接至参考地，在所述主开关导通期间导通，

其中所述检测信号在所述第一开关和第二开关的公共连接点产生。

优选地，所述检测电路包括：