[發明專利]副邊諧振有源鉗位反激的同步整流控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202010104493.9
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111262444B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 王廷營;張明子;唐海瑞;許勝有;錢欽松;孫偉鋒;劉傳亮;朱民杰;吳超;徐一民
• 申請（專利權）人: 連云港杰瑞電子有限公司;東南大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 熊玉瑋

1.副邊諧振有源鉗位反激的同步整流控制方法，基于同步整流系統而實現，其特征在于：

所述同步整流控制系統包括：輔輸出回路輸出電壓采樣電路、主輸出回路輸出電壓采樣電路、主輸出回路諧振電容電壓采樣電路、微控制器和柵驅動器，

輔輸出回路輸出電壓采樣電路的輸入端，與副邊諧振有源鉗位反激變換器的輔輸出回路同步整流管的負極、輔負載阻抗的一端相連接；輔輸出回路輸出電壓采樣電路的輸出端將采樣所得的輔輸出電壓發送給微控制器的第一輸入端；主輸出回路輸出電壓采樣電路的輸入端，與副邊諧振有源鉗位反激變換器的主輸出回路中的副邊諧振電感的一端、主負載阻抗的一端相連接；主輸出回路輸出電壓采樣電路的輸出端將采樣所得的主輸出電壓發送給微控制器的第二輸入端；主輸出回路諧振電容電壓采樣電路的輸入端，與副邊諧振有源鉗位反激變換器的主輸出回路中的副邊諧振電容的正極、副邊諧振電感的另一端相連接于同一點；主輸出回路諧振電容電壓采樣電路的第一輸出端和第二輸出端分別將采樣所得的諧振電容電壓發送給微控制器的第三輸入端和第四輸入端；微控制器的輸出端將驅動信號發送給柵驅動器的輸入端，柵驅動器的輸出端接副邊諧振有源鉗位反激變換器的主輸出回路中的整流二極管的柵極，

微控制器包括：第一比較器、第二比較器、第一模數轉化器、第二模數轉化器、控制單元、PWM定時器；第一比較器的反相輸入端接收來自微控制器的第一輸入端的輔輸出電壓，第一比較器的同相輸入端接收來自控制單元第一輸出端的第一閾值電壓，第一比較器的輸出端向控制單元輸入第一比較信號；第二比較器的反相輸入端接收來自微控制器的第四輸入端的諧振電容電壓，第二比較器的同相輸入端接收來自控制單元第二輸出端的第二閾值電壓，第二比較器的輸出端向控制單元輸入第二比較信號；第二模數轉化器的輸入端接收來自微控制器的第二輸入端的主輸出電壓的模擬信號，第二模數轉化器的輸出端向控制單元輸入主輸出電壓的數字信號；第一模數轉化器的輸入端接收來自微控制器的第三輸入端的諧振電容電壓的模擬信號，第一模數轉化器的輸出端向控制單元輸入諧振電容電壓的數字信號；控制單元的第三輸出端和第四輸出端分別向PWM定時器輸入主輸出回路同步整流管的關斷時刻和開啟時刻，PWM定時器向柵驅動器輸出PWM控制信號，柵驅動器向主輸出回路的整流二極管發送驅動信號；

在狀態檢測時間內，第一比較器對輔輸出電壓和第一閾值電壓進行比較和邏輯判斷，控制單元根據邏輯判斷結果給出主輸出回路同步整流管開啟狀態的檢測結果，根據此檢測結果控制當前周期內主輸出回路同步整流管的開啟時刻；

主輸出回路同步整流管的開啟時刻，取決于第一比較信號：當第一比較信號從高電平變為低電平時，則主輸出回路同步整流管開啟；

在狀態檢測時間內，第二比較器對諧振電容電壓和第二閾值電壓進行比較和邏輯判斷，控制單元根據邏輯判斷結果給出主輸出回路同步整流管關斷狀態的檢測結果，根據此檢測結果控制下一個周期內主輸出回路同步整流管的關斷時刻；

主輸出回路同步整流管的關斷時刻，取決于第二比較信號：當第二比較信號從高電平變為低電平時，則主輸出回路同步整流管關斷；

狀態檢測時間設定如下：在對主輸出回路同步整流管開啟時刻進行檢測時，狀態檢測時間的開始時刻是副邊諧振有源鉗位反激原邊主功率管徹底關斷時刻，狀態檢測時間的結束時刻是副邊諧振有源鉗位反激原邊鉗位管導通一半時間的時刻；在對主輸出回路同步整流管關斷時刻進行檢測時，狀態檢測時間的開始時刻是副邊諧振有源鉗位反激原邊鉗位管導通一半時間的時刻點，狀態檢測時間的結束時刻是副邊諧振有源鉗位反激原邊主功率管開啟時刻。

2.根據權利要求1所述的副邊諧振有源鉗位反激的同步整流控制方法，其特征在于：每個工作周期中，控制單元對第一閾值電壓和第二閾值電壓的采用分時段設定：副邊諧振有源鉗位反激變換器工作在(D×Ts，1/2×(1+D)×Ts)時間段內時，控制單元根據副邊諧振有源鉗位反激變換器的工作狀態，對第一比較器設定第一閾值電壓，該第一閾值電壓為固定值；副邊諧振有源鉗位反激變換器工作在(1/2×(1+D)×Ts，Ts)時間段內時，控制單元根據主輸出電壓和諧振電容電壓之間的關系，對第二比較器設定第二閾值電壓；所述第二閾值電壓與諧振電容電壓之和是主輸出電壓的2倍；

其中，D為副邊諧振有源鉗位反激變換器的原邊主功率管的導通占空比，Ts為副邊諧振有源鉗位反激變換器的工作周期。