[發明專利]控制電路以及應用其的開關變換器

有效

• 申請號: 202110405862.2
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN113141118B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 鄧建;金津
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術（杭州）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

本申請公開了一種控制電路以及應用其的開關變換器。本發明實施例的技術方案通過在主功率管關斷后控制續流開關管導通第一時間段，并在第一時間段結束后在預設時間內控制續流開關管導通第二時間段，使得主功率管在導通之前通過一放電電流將自身的寄生電容放電，以實現零電壓開通，有效降低開通損耗，同時續流開關管在其漏源電壓的諧振谷底開始導通第二時間段，也降低了續流開關管的開通損耗，從而提高了系統效率。

技術領域

本發明涉及電力電子技術，具體涉及開關變換器以及其控制電路。

背景技術

開關變換器是在主功率管導通時在磁性元件中儲存能量，在主功率管關斷時將磁性元件中儲存的能量輸送到負載的功率變換器。在主功率管關斷時，開關變換器中的磁性元件和主功率管的結電容之間會產生諧振，因此在主功率管再次導通時會產生導通損耗，導致電源轉換效率較低。為了降低主功率管的導通損耗，現有技術中采用準諧振方式來控制主功率管的導通，即在主功率管的漏源電壓降低到最低點時導通，以實現零電壓開通。但是，當開關變換器的輸入電壓變化時，主功率管很難實現零電壓開通，從而增加了開通損耗，降低了系統效率。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種開關變換器及其控制電路，通過在主功率管關斷后控制續流開關管導通額外的時間，以有效降低主功率管的開通損耗，提高系統效率。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種開關變換器的控制電路，所述開關變換器包括主功率管和續流開關管，

所述控制電路在所述主功率管關斷后控制所述續流開關管導通第一時間段，并且在所述第一時間段結束后控制所述續流開關管導通第二時間段，以降低使得所述主功率管的開通損耗，其中所述第一時間段和第二時間段在一個開關周期內互不重疊。

優選地，所述控制電路根據所述開關變換器的輸入和輸出電壓信息調節所述第二時間段的長度。

優選地，所述第二時間段的長度與所述開關變換器的輸入電壓具有相同的變化趨勢，與所述開關變換器的輸出電壓具有相反的變化趨勢。

優選地，所述第二時間段的長度受控處于預設范圍內以使得所述主功率管的漏源電壓在所述第二時間段結束之后且在所述第一時間段開始之前下降至零。

優選地，所述控制電路在預設時間內根據所述續流開關管的漏源電壓控制所述續流開關管開始導通所述第二時間段。

優選地，所述控制電路在所述預設時間內檢測到所述續流開關管兩端的諧振谷底時，控制所述續流開關管導通所述第二時間段。

優選地，所述預設時間被配置為在流過所述續流開關管的電流下降到零之后以及所述主功率管的開關周期結束之前具有預定時間段。

優選地，當所述控制電路采用導通時間控制模式時，所述控制電路在所述使能信號有效期間內根據所述開關變換器的輸入電壓和輸出電壓調節所述第二時間段的長度。

優選地，當所述控制電路采用峰值電流控制模式時，所述控制電路在所述使能信號有效期間內根據所述開關變換器輸入電壓和輸出電壓調節電流峰值參考值以調節所述第二時間段的長度。

優選地，所述開關變換器工作在電流斷續模式。

優選地，所述續流開關管包括并聯連接的第一開關管和第二開關管，所述控制電路控制所述第一開關管和所述第二開關管導通所述第一時間段，控制所述第二開關管導通所述第二時間段。

優選地，所述控制電路包括：

檢測電路，接收表征所述續流開關管漏源電壓的采樣信號以產生表征所述續流開關管兩端的諧振谷底的檢測信號；以及

使能電路，根據表征所述主功率管的開關周期長度的跟蹤信號產生具有預定有效電平的使能信號。