[發明專利]一種基于有源箝位反激變換器的AC-DC轉換裝置

有效

• 申請號: 202010115358.4
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111200364B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 何樂年;張宇鋒;劉海;奚劍雄
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 王琛

1.一種基于有源箝位反激變換器的AC-DC轉換裝置，包括有源箝位反激變換器及其控制單元；所述有源箝位反激變換器包括整流濾波電路、變壓器T1、主功率管M_L、峰值電流采樣電阻R_CS、箝位管M_H、箝位電容C1、同步整流管M_SR、LC濾波電路和負載電容C2；其中，變壓器T1原邊繞組的同名端與箝位電容C1一端相連，變壓器T1原邊繞組的異名端與箝位管M_H的源極以及主功率管M_L的漏極相連，箝位管M_H的漏極與箝位電容C1的另一端相連，主功率管M_L的源極與峰值電流采樣電阻R_CS的一端相連，峰值電流采樣電阻R_CS的另一端接地，變壓器T1副邊繞組的同名端與同步整流管M_SR的漏極相連，變壓器T1副邊繞組的異名端與負載電容C2的一端以及外部負載電阻R_L的一端相連，負載電容C2的另一端與同步整流管M_SR的源極以及外部負載電阻R_L的另一端相連并接地，主功率管M_L、箝位管M_H以及同步整流管M_SR的柵極接受來自控制單元提供的開關信號；其特征在于：

所述控制單元包括有源箝位模塊、模式控制模塊、接收解調模塊、隔離模塊、調制發送模塊以及輸出監測模塊；

所述輸出監測模塊用于檢測反激變換器副邊的輸出信號，若輸出信號低于閾值，則產生要電信號發送給調制發送模塊；

所述調制發送模塊用于將要電信號調制成至少一個單端或差分的窄脈沖信號，并經過驅動后輸出給隔離模塊；

所述隔離模塊用于將窄脈沖信號通過電場耦合或磁場耦合的方式隔離傳輸給接收解調模塊；

所述接收解調模塊用于對接收到衰減變形的窄脈沖信號進行放大和恢復，通過解調得到信號的脈沖個數，若脈沖個數達到設定閾值，則判定要電信號有效，并產生判定信號發送給模式控制模塊；

所述模式控制模塊用于產生使能信號RUN以及勵磁電流閾值電壓信號V_CST輸出給有源箝位模塊，其通過檢測判定信號的頻率，當檢測到判定信號頻率高于閾值，則控制反激變換器工作在恒定要電頻率變峰值勵磁電流模式；當檢測到判定信號頻率低于閾值，則控制反激變換器工作在恒定峰值勵磁電流變要電頻率模式；

所述有源箝位模塊根據使能信號RUN以及勵磁電流閾值電壓信號V_CST產生主功率管M_L以及箝位管M_H的ZVS信號，用以控制M_L和M_H的通斷。

2.根據權利要求1所述的AC-DC轉換裝置，其特征在于：所述輸出監測模塊檢測的輸出信號為反激變換器副邊負載電阻R_L的電壓或電流或兩者，若檢測輸出信號為負載電阻R_L的電壓或電流且低于閾值，輸出監測模塊則產生要電信號發送給調制發送模塊；若檢測輸出信號為負載電阻R_L的電壓和電流且電壓和電流均低于相應閾值，輸出監測模塊則產生要電信號發送給調制發送模塊。