[发明专利]用于反激变换器电路的控制方法及控制装置

说明书

本发明公开了一种用于反激变换器电路的控制方法及控制装置，所述反激变换器电路包括初级侧功率开关管、次级侧整流单元、变压器和输出电容，次级侧整流单元包括第一端与第二端，分别与变压器和输出电容电气连接，用于反激变换器电路的控制方法根据反激变换器的输入电压及/或输出功率，控制次级侧整流单元开通一次或开通两次后，开通初级侧功率开关管，以实现初级侧功率开关管的零电压开通。本发明在不增加额外功率器件的基础上可以实现全输入电压范围，全负载范围条件下初级侧功率开关管的零电压开通(ZVS)。

技术领域

本发明是用于反激变换器电路的控制方法及控制装置，尤其涉及一种实现零电压开通反激变换器电路的初级侧功率开关管的控制方法及控制装置。

背景技术

准谐振反激变换器(QR Flyback)因其可以实现初级侧功率开关管的谷底开通，可显著减小开关损耗，是目前应用于小功率开关电源的最流行的电路拓扑结构。随着高频化发展，尽管准谐振反激变换器(QR Flyback)可实现谷底开通，但在高压输入时，开通损耗也变得也来越大，严重影响效率。为解决这个问题，业内做了很多努力，其中包括有源钳位等新电路拓扑的应用。

尽管有源钳位等新电路拓扑可以实现初级侧功率开关管的零电压开通 (ZVS)，但需要额外增加功率开关管，进而增加成本。

请参照图1-2，图1为现有技术准谐振反激变换器的电路图；图2为图1 电压时序图。如图1-2所示，通过次级侧整流管的导通延迟，在次级侧线圈中产生一反向电流，待整流管关闭后，通过该电流参与激磁电感L_m和初级侧功率开关管的寄生电容C_EQ的谐振来实现初级侧功率管的零电压开通(ZVS)。

应用该方法有一个限制条件：在整个输入电压范围内以及整个负载范围内，电路都必须工作在临界导通模式；若工作在断续模式，则不能采用该方法。这样做对高压输入时的轻载效率有严重影响，其原因如下：根据谐振反激变换器(QR Flyback)的临界导通模式的工作原理，在同样的负载情况下，输入电压越高，其工作频率越高；同样输入电压情况下，负载越轻，其工作频率越高。因此，高压输入轻载情况下的工作频率会变的非常高，由此带来的开关损耗严重影响效率。实际应用中，为了提高效率，需要将产品的工作频率设定到一个合理的范围内，轻载情况下，电路工作模式都会由临界导通模式切换到断续模式；高压输入时，即使在满载的情况，也可能会选择工作在断续模式，以提高效率。在这种工作模式下，现有的通过次级侧整流管的导通延迟来实现初级侧功率开关管的零电压开通(ZVS)的方法就不适用了。因此利用准谐振反激变换器(QR Flyback)的现有电路拓扑结构，通过优化控制来实现初级侧功率开关管的零电压开通(ZVS)，是一个更经济的选择。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于反激变换器电路的控制方法，所述反激变换器电路包括初级侧功率开关管、次级侧整流单元、一变压器和一输出电容，所述次级侧整流单元包括一第一端与一第二端，分别与所述变压器和所述输出电容电气连接，其中，根据所述反激变换器的输入电压，或输入电压及输出功率，控制所述次级侧整流单元开通一次或开通两次后，开通所述初级侧功率开关管，以实现所述初级侧功率开关管的零电压开通。

上述的控制方法，其中，进一步包含以下步骤：将所述反激变换器电路的输入电压与第一阈值比较；当所述输入电压大于或等于第一阈值时，生成所述输入电压为高电压的判断结果，并根据所述判断结果控制所述次级侧整流单元在所述初级侧功率开关管开通前开通两次。

上述的控制方法，其中，进一步包含以下步骤：将所述反激变换器电路的输出功率与一第二阈值比较；当所述输出功率小于或等于一第二阈值时，生成所述输出功率为低功率的判断结果，并根据所述判断结果控制所述次级侧整流单元在所述初级侧功率开关管开通前开通两次。