[發明專利]一種變換器及其控制方法

在審

• 申請號: 202211215525.8
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115765401A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 康良云;陳建;汪波;戴寶磊
• 申請（專利權）人: 華為數字能源技術有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/088;H02M3/335
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳聰

本申請涉及電源技術領域，尤其涉及一種變換器及其控制方法。該變換器包括主開關管、輔助開關管、驅動電路和控制電路。控制電路用于：獲取發送給驅動電路的第一驅動信號的第一上升沿所在的第一時刻。該第一驅動信號用于導通或者關斷主開關管。獲取變換器的半橋中點電壓的值到達第一電壓閾值的第二時刻，并將第一時刻和第二時刻的差值確定為驅動電路的驅動時延。第一電壓閾值為變換器的輸入電壓值或者零電壓值。根據驅動時延確定第三時刻并在第三時刻輸出第一驅動信號的第二上升沿。采用本申請提供變換器及其控制方法，可以提升變換器的ZVS控制效果，提升其工作效率。

技術領域

本申請涉及電源技術領域，尤其涉及一種變換器及其控制方法。

背景技術

不對稱半橋(asymmetrical half-bridge converter，AHB)拓撲因為可以較為簡單的實現寬范圍輸出，并且利用其自身元件即可實現其主開關管和輔開關管的零電壓開關(zero voltage switching，ZVS)以及零電流開關(zero current switching，ZCS)。因此，基于不對稱半橋拓撲實現的直流轉直流(direct current to direct current，DC-DC)變換器(簡稱不對稱半橋變換器)被提出并開始廣泛應用于電源領域。

對于不對稱半橋變換器來說，在其半橋中點電壓諧振至峰值或者谷值的時刻導通主開關管可實現主開關管的ZVS，在其主開關管關斷期間的預設時刻上導通或關斷輔開關管即可實現輔開關管的ZVS。隨著開關頻率的提升以及節能的需求，不對稱半橋變換器所使用的驅動電路帶來的驅動時延開始影響不對稱半橋變換器的ZVS控制效果，進而影響其工作效率。人們采用提前一個驅動時延對應的時長導通主開關管，以保證主開關管在半橋中點電壓諧振至峰值或者谷值的時刻導通，以消除該驅動時延對不對稱半橋變換器的工作效率的影響。但是，現有的不對稱半橋變換器在進行ZVS控制時所采用的驅動時延是由用戶根據不對稱半橋變換器的實際調測值手動配置的，這種方式一方面會導致不對稱半橋變換器的使用復雜度較高，另一方面也會因手動配置的驅動時延不準確而導致不對稱半橋變換器的ZVS控制效果差，工作效率低。

發明內容

為了解決上述問題，本申請提供了一種變換器及其控制方法，可以準確的檢測到驅動時延，并結合該驅動時延準確的判定出主開關管導通的第三時刻，從而保證主開關管在諧振峰值或者諧振谷值處導通。這樣就可以提升變換器的ZVS控制效果，進而提升其工作效率。

第一方面，本申請實施例提供了一種變換器。該變換器包括主開關管、輔助開關管、驅動電路和控制電路。其中，主開關管和輔開關管串聯在變換器的輸入端和參考地之間，控制電路通過驅動電路分別與主開關管和輔開關管相連接。在實際工作時。控制電路用于獲取第一驅動信號的第一上升沿所在的第一時刻。其中，第一驅動信號用于驅動電路導通或者關斷主開關管。控制電路還用于獲取變換器的半橋中點電壓的值到達第一電壓閾值的第二時刻，并將第一時刻和第二時刻的差值確定為驅動電路的驅動時延。這里，第一電壓閾值為變換器的輸入電壓值或者零電壓值。控制電路還用于根據驅動時延確定第三時刻，并在第三時刻向驅動電路輸出第一驅動信號的第二上升沿。

應理解，變換器可通過控制電路準確的檢測到驅動電路所產生的驅動時延，并可進一步結合該驅動時延準確的判定出控制電路再次導通主開關管的第三時刻。一方面，這樣可以解決現有變換器因需要人工配置驅動時延所到導致的使用復雜度高的問題。另一方面，由于這種實時檢測得到的驅動時延更為準確，所以在基于這個驅動時延判定出的第三時刻上輸出該第一驅動信號的第二上升沿就能夠保證主開關管準確的在半橋中點電壓的諧振峰值或者諧振谷值處導通。這樣就可提升變換器整體的ZVS控制效果，進而提升變換器的工作效率。

結合第一方面，在一種可行的實現方式中，所述輔開關管接入所述參考地。所述控制電路用于確定所述半橋中點電壓達到諧振峰值的第四時刻。所述控制電路還用于根據所述第四時刻和所述驅動時延確定出第三時刻。其中，所述第三時刻在所述第四時刻之前，所述第三時刻和所述第四時刻的時間差為所述驅動時延。