[發明專利]隔離式開關電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201710194021.5
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN107769566B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 黃必亮;任遠程;周遜偉
• 申請（專利權）人: 杰華特微電子股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種隔離式開關電路及其控制方法，本發明以第一時間信息作為特征進行原副邊的控制和調節，原邊通過檢測主功率開關管兩端的電壓來識別所述第一時間信息，副邊則通過采樣輸出電壓或/和輸出電流，與相應的參考信號進行比較，得到表征第一時間信息的第一控制信號。原邊可根據所述第一時間信息來調節所述第二時間和峰值電流。本發明無需采用光耦進行原副邊信號的隔離傳輸，降低了電路的成本，同時將同步整流管的寄生二極管續流時間作為特征進行識別和控制，功耗低，且控制和調節更為精確。

技術領域

本發明涉及一種電力電子技術領域，特別涉及一種隔離式開關電路及其控制方法。

背景技術

同步整流是采用通態電阻較低的功率MOSFET，來取代整流二極管以降低整流損耗的一種方法，被用于隔離式開關電路中。現有技術的隔離式開關電路，一般包括主功率開關管、變壓器和同步整流管，由控制電路控制主功率開關管的導通狀態，由同步整流控制電路控制同步整流管實現同步整流。在隔離式開關電路中，往往采用光耦來實現原副邊反饋信號的傳輸。

如圖1所示，示意了現有技術基于同步整流的反激式開關電路，通過采樣副邊的輸出電壓，經光耦將副邊信號傳輸給原邊，并由控制電路所接收，所述控制電路根據由光耦傳輸的反饋信號，相應地控制主功率開關管的動作。采用光耦實現隔離式開關電路原副邊的信號傳輸，雖然能夠解決隔離性的問題，但仍存在著增加成本以及功耗大的技術問題，而現有技術的基于原邊控制的隔離式開關電路則存在精度較低的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種隔離式開關電路及其控制方法，解決現有技術存在的成本高、功耗大和精度低的技術問題，以降低成本和功耗，提高反饋信號的檢測精度，有利于高精度地實現控制。

為實現上述目的，本發明提供了一種隔離式開關電路，包括主功率開關管、變壓器和同步整流管，所述變壓器包括原邊繞組和副邊繞組，所述的主功率開關管與所述原邊繞組連接，所述的同步整流管與所述副邊繞組連接；

副邊控制電路接收表征第一時間信息的第一控制信號，所述的副邊控制電路與所述同步整流管的控制端連接，所述的第一控制信號用于控制同步整流管的關斷；所述的第一時間信息為：一個開關周期內自同步整流管關斷寄生二極管開始續流至副邊電流降低至零的時間，或者，一個開關周期內自同步整流管關斷寄生二極管開始續流至副邊電流降低至零的時間與同步整流管開通時刻至副邊電流降低至零的時間所成的比例，或者，一個開關周期內自同步整流管關斷寄生二極管開始續流至副邊電流降低至零的時間與表征輸出電壓的采樣電壓信號的乘積；

從原邊檢測所述第一時間信息，得到表征所述第一時間信息的檢測信號，根據所述表征第一時間信息的檢測信號，經原邊控制電路對主功率開關管的狀態進行調節。

可選地，所述的第一控制信號由以下方式得到：采樣所述隔離式開關電路的輸出電壓或/和輸出電流，得到相應的采樣電壓信號，將所述相應的采樣電壓信號與相應的參考信號進行比較，得到表征第一時間信息的第一控制信號。

可選地，根據所述表征第一時間信息的檢測信號，調節第二時間或/和原邊繞組的峰值電流，所述的第二時間為從同步整流管的寄生二極管續流結束至下一開關周期主功率開關管導通時刻的時間或兩個開關周期開始時刻之間的間隔時間。

可選地，所述從原邊檢測所述第一時間信息是指，通過直接檢測或通過輔助繞組檢測主功率開關管兩端的電壓，根據主功率開關管兩端電壓的變化特性，得到表征所述第一時間信息的檢測信號。

可選地，當前開關周期的第一時間信息大于上一個開關周期的第一時間信息，則使得所述第二時間相應增大，或/和，降低原邊繞組的峰值電流；當前開關周期的第一時間信息小于上一個開關周期的第一時間信息，則使得所述第二時間相應降低，或/和，提高原邊繞組的峰值電流。