[發明專利]一種應用于電力產品的反激電路零電壓開通控制方法

有效

• 申請號: 202011406622.6
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112564498B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 范建華;王清金;豐明剛;朱建航;張勝強;秦振;徐懷海
• 申請（專利權）人: 青島鼎信通訊股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/38;H02M1/08
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本發明提供了一種應用于電力產品的反激電路零電壓開通控制方法，通過副邊開關的延時導通利用輸出電壓給反激變壓器反向勵磁產生強制諧振的初始電流，采樣反激變壓器的負邊同步整流開關管的漏極電壓，根據副邊同步整流開關管漏極的負壓生成副邊電流信息，通過生成的電流信息與設定閾值比較生成副邊同步整流開關管以及原邊開關管的驅動信號，從而實現反激電路零電壓開通的目的，解決反激變換器在高壓輸入時和高頻化的過程中開通損耗過大的問題。

技術領域

本發明涉及開關電源技術領域，尤其涉及一種應用于電力產品的反激電路零電壓開通控制方法。

背景技術

隨著現代集成技術的不斷發展，對電源的功率密度要求不斷提高，即在單位體積內要求變換器所能輸出的功率越來越高，目前變換器功率密度主要受限于變換器使用的器件和變換器的工作效率。影響變換器的效率的主要因素是功率管的導通損耗和開關損耗，而導通損耗的影響因素主要是功率管本身的特性，很難通過外部控制方法來降低。因此，降低功率管的損耗的有效方法就是通過控制手段來降低功率管的開關損耗，從而減少單位提升功率密度。

現有的反激變換器通過變壓器原邊電感和MOS的輸出電容自由諧振在開關電壓波形振蕩谷底導通實現近似零電壓開通，以降低開關損耗，但是在高壓輸入時MOS的開關損耗仍然較大。

反激式開關電源主功率的開關損耗隨著開關頻率的不斷提高而變得越來越高，這嚴重影響開關電源向高頻化，高效率，高功率密度的方向發展。因此，開關電源的開關損耗是制約開關電源發展的重要因素。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足和缺陷，提供了一種應用于電力產品的反激電路零電壓開通控制方法。通過同步整流控制副邊開關管的延時導通，為變壓器反向勵磁存儲能量，控制諧振的初始條件，當同步整流MOS管關斷以后，利用變壓器存儲的能量在初級繞組上產生一個負向電流，使變壓器原邊電感和主開關管的結電容以該負電流為初始條件開始諧振，使反激變換器主開關的結電容上的電壓可以諧振到零，從而達到零電壓開通的目的。解決反激變換器在高壓輸入時和高頻化的過程中開通損耗過大的問題。

本發明提供了一種應用于電力產品的反激電路零電壓開通控制方法，具體包括以下步驟：

步驟1：初級主開關MOS管VT1打開，初級電感電流以的斜率開始線性上升，副邊同步整流MOS管VT2的漏極電壓被鉗位在初級主開關MOS管VT1關斷，此過程結束，變壓器能量由初級傳到次級；其中V_in為整流橋后的輸入電壓，V_o為輸出電壓，L_p為變壓器初級繞組感量，n為變壓器初次級線圈匝數之比；

步驟2：初級主開關MOS管VT1關斷后其結電容上的電壓被鉗位在V_in+nV_o，變壓器次級電流I_s首先經副邊同步整流MOS管VT2的體二極管續流，在副邊同步整流MOS管VT2的漏極產生一個負壓-Vf，控制模塊中的電壓檢測模塊檢測到這個負向電壓之后觸發驅動模塊1打開副邊同步整流MOS管VT2；其中Vf為MOS管VT2的體二極管的導通電壓；

步驟3：次級電流經過副邊同步整流MOS管VT2續流，初級主開關MOS管VT1關斷后其結電容上的電壓仍然繼續保持在V_in+nV_o，次級電流開始以的斜率下降，副邊同步整流MOS管VT2的漏極電壓為-I_s·R_dson，到次級電流下降到0，副邊同步整流MOS管VT2的漏極電壓變為0V時，副邊同步整流MOS管VT2仍然保持打開；其中L_s為變壓器次級繞組感量，R_dson為MOS管VT2的導通電阻；