[發明專利]電源轉換器以及用于控制該電源轉換器的方法和控制器

在審

• 申請號: 201910709346.1
• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN110890843A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 具官本;Y·帕克;金泰星;丁烽根
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張小穩

本發明題為“電源轉換器以及用于控制該電源轉換器的方法和控制器”。提供了電源轉換器以及用于控制該電源轉換器的方法和控制器。至少一些示例性實施方案為方法，該方法包括：將能量存儲在與變壓器的次級繞組相關聯的場中，該次級繞組被布置用于在該電源轉換器的次級電路內進行反激操作；對耦接到該變壓器的輔助繞組的電容器充電；使與該次級繞組相關聯的該場中的該能量放電，以提供該電源轉換器的輸出電壓；以及當流過該次級繞組的電流達到預定的低電平時，通過將該電容器耦接到該輔助繞組以在該變壓器的初級繞組上產生電壓來降低該電源轉換器的初級電路中的主開關的兩端的電壓。

技術領域

本專利申請涉及電源轉換器的技術領域，且具體地涉及布置用于反激操作的電源轉換器。

背景技術

反激電源轉換器中的有源鉗位電路在初級電路中使用兩個電開關(例如，場效應晶體管或FET)：初級開關；以及鉗位開關，該鉗位開關將鉗位電路選擇性地耦接到初級電路的開關節點?；谂c初級繞組的磁化電感、鉗位電路的電容和初級開關的寄生漏極-源極電容的諧振，可以在下一個能量存儲循環之前使初級開關的寄生電容放電。換句話講，可以使用有源鉗位電路實現零伏切換(ZVS)。ZVS降低開關損耗，并且還降低電磁干擾信號。

發明內容

一個示例性實施方案為操作電源轉換器的方法，該方法包括：將能量存儲在與變壓器的次級繞組相關聯的場中，該次級繞組被布置用于在電源轉換器的次級電路內進行反激操作；對耦接到變壓器的輔助繞組的電容器充電；使與次級繞組相關聯的場中的能量放電，以提供電源轉換器的輸出電壓；以及當流過次級繞組的電流達到預定的低電平時，通過將電容器耦接到輔助繞組以在變壓器的初級繞組上產生電壓來降低電源轉換器的初級電路中的主開關的兩端的電壓。

在示例性方法中，降低主開關的兩端的電壓還可以包括使初級電路中的電容與包括輔助繞組的輔助電路中的電感諧振。電容諧振還可以包括在場效應晶體管形式的主開關的漏極-源極電容和與輔助繞組串聯耦接的電感器之間產生諧振。

在示例性方法中，對電容器充電還可以包括使第一輔助開關變得導通，第一輔助開關耦接在輔助繞組的第一引線和電容器之間。示例性方法還可以包括通過控制施加到第一輔助開關的控制信號的占空比來控制在電容器上產生的電壓。

在示例性方法中，降低主開關的兩端的電壓還可以包括通過使第二輔助開關變得導通將電容器耦接到輔助繞組，第二輔助開關耦接在輔助繞組的第一引線和電容器之間。

在示例性方法中，對電容器充電還可以包括使第一輔助開關變得導通，第一輔助開關耦接在輔助繞組的第一引線和電容器之間。并且在示例性方法中，降低主開關的兩端的電壓還可以包括通過使第二輔助開關變得導通將電容器耦接到輔助繞組。示例性方法還可以包括通過控制施加到第一輔助開關的控制信號的占空比來控制在電容器上產生的電壓。

在示例性方法中，可在使場中的能量放電之后，在流過次級繞組的電流達到零時或之后，開始降低主開關的兩端的電壓。

在示例性方法中，降低主開關的兩端的電壓還可以使電壓降低到包括100毫伏(mV)和-100mV之間的電壓范圍。并且示例性方法然后還可以包括重復存儲能量步驟。