[發明專利]一種不對稱半橋反激電路的控制方法及電路

有效

• 申請號: 201710885472.3
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107493016B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 王志燊;郭啟利;周耀彬
• 申請（專利權）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 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

本發明公開了一種不對稱半橋反激電路的控制方法和控制電路，不對稱半橋反激電路包括主開關S1和輔開關S2，控制電路包括采樣電路和輸出電壓比較電路，輸出電壓比較電路輸出的控制信號與增設的脈寬時間控制電路，并通過增設的定時電路和導通邏輯處理電路實現對主開關S1和輔開關S2變頻控制，使得勵磁電流的抖動幅值不會隨輸入電壓變化，從而可以根據低輸入電壓的情況進行變壓器設計，實現了變壓器不僅體積小，且利用率在整個輸入電壓范圍相同的。

技術領域

本發明涉及不對稱半橋反激電路的控制方法及電路，特別涉及主輔開關互補導通的不對稱半橋反激電路的控制方法及電路。

背景技術

不對稱半橋反激電路的原理圖如圖1所示，功率變壓器的原邊由主開關S1、輔開關S2和電容Cr組成，輸入電壓Vin+依次經主開關S1和輔開關S2后連接輸入電壓Vin-，功率變壓器的原邊繞組的同名端連接主開關S1和輔開關S2的連接點，功率變壓器的原邊繞組的異名端經電容Cr后連接輸入電壓Vin-；功率變壓器的副邊由二極管D和電容C組成，二極管D的陽極連接功率變壓器的副邊繞組的異名端，二極管D的陰極連接輸出電壓Vo+，電容C與輸出電壓壓Vo+和輸出電壓Vo-并聯，功率變壓器的副邊繞組的同名端連接輸出電壓Vo-。

傳統的不對稱半橋反激電路采用PWM方法進行輸出穩壓控制，包括：信號采集電路、輸出電壓比較電路和輸出處理電路；信號采集電路用于采集不對稱半橋反激電路的輸出電壓，并輸出至比較電路；輸出電壓比較電路用于比較輸出電壓與期望電壓的大小，并輸出控制信號至輸出處理電路；輸出處理電路用于控制主開關S1的占空比，若輸出電壓高于期望電壓，主開關S1的占空比就降低，反之，主開關S1的占空比上升。

其具體的控制電路如圖2所示，由光耦OC1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻6、電容C1、電容C2和可控精密穩壓源U1組成。電阻R1和電阻R2組成信號采集電路；光耦OC1、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻6、電容C1、電容C2和可控精密穩壓源U1組成輸出電壓比較電路，輸出電壓比較電路輸出的控制信號用V_FB表示；PWM控制芯片為輸出處理電路，圖2中只畫出了其電壓反饋引腳，由于反饋引腳接收的為輸出電壓比較電路輸出的控制信號V_FB，因此為簡單起見，本申請反饋引腳也用V_FB表示。圖2連接關系為：光耦OC1的三極管集電極連接輔助供電電源Vcc，光耦OC1的三極管發射極經過電阻R6后接輸入地，光耦OC1的三極管發射極還連接PWM控制芯片的電壓反饋引腳V_FB，輸出電壓Vo依次經電阻R4、電阻R5、可控精密穩壓源U1的陰極和可控精密穩壓源U1的陽極后接輸出地，輸出電壓Vo還依次經電阻R1和電阻R2后接輸出地，光耦OC1的二極管與電阻R5并聯，可控精密穩壓源U1的控制極連接電阻R1和電阻R2的連接點，電容C2的一端連接可控精密穩壓源U1的陰極，電容C2的另一端連接電阻R1和電阻R2的連接點，電阻R3和電容C1串聯后與電容C2并聯。

當主開關S1和輔開關S2為互補導通，即：若主開關S1導通，則輔開關S2關斷；若主開關S1關斷，則輔開關S2導通。此時存在如下問題：

當輸入電壓低時，主開關管S1的占空比大，變壓器勵磁電流波動幅度小，當輸入電壓高時，主開關管S1的占空比小，變壓器勵磁電流波動幅度大。根據這種控制方案設計變壓器時，要根據高輸入電壓的勵磁電流大小進行設計，由于變壓器的體積與勵磁電流的大小正相關，勵磁電流越大，變壓器體積越大，所以根據傳統的PWM控制方案設計出的變壓器體積會較大。設計出的變壓器在實際工作時，若輸入電壓高，變壓器勵磁電流波動幅度大，變壓器利用率高，若輸入電壓低，由于勵磁電流波動幅度小，變壓器利用率低。

所以，采用傳統PWM控制方法控制不對稱半橋反激電路，存在以下不足：

(1)根據高輸入電壓時的勵磁電流進行變壓器設計，體積大；

(2)在低輸入電壓的情況下，變壓器利用率低。

發明內容