[发明专利]一种基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法

权利要求书

1.一种基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对工作于临界导通模式变换器的输出电压和输入电压进行采样，测量电感感值和开关管输出电容，实时计算确定主动管实现零电压开通及最小环流的最优死区时间，主动管实现零电压开通及最小环流的最优死区时间T_d2计算如下：

其中，V_o为输出电压，V_in为输入电压，L为电感感值，C_oss为开关器件输出电容；

S2、搭建零电压开通检测电路，检测主动管漏极-源极电压，判断是否实现软开关，当主动管的体二极管导通时，主动管漏极-源极电压V_ds低于阈值电压V_th，比较器输出高电平1；否则，比较器输出低电平0；

S3、将比较器的输出信号发送到数字控制器，数字控制器根据体二极管的导通状态自适应调整同步整流管导通时间，当判断主动管已实现软开关时，减小同步整流管导通时间以减小环流损耗；当判断主动管没有实现软开关时，增加同步整流管导通时间以实现软开关，实现自适应控制。

2.根据权利要求1所述的基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法，其特征在于，步骤S2中，未实现软开关时，主动管漏极-源极电压V_ds上出现高频振荡，通过滤波电阻R_F和滤波电容C_F滤除寄生振荡，滤波电路的时间常数为(R_F//R_L)C_F，R_F为滤波电阻阻值，R_L为比较器上拉电阻阻值，C_F为滤波电容容值。

3.根据权利要求1所述的基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法，其特征在于，步骤S3中，调节开始时，如果无法实现零电压开通；主动管体二极管不导通，比较器输出为低；同步整流管导通时间T_SR增加步长Δt；

如果比较器输出仍然为低，则T_SR连续增加Δt，直到检测到比较器输出为高；T_SR减小Δt，比较器输出将再次变为低电平；最后，T_SR在最佳状态和准最佳状态之间交替切换。

4.根据权利要求1所述的基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法，其特征在于，步骤S3中，如果调节开始时实现零电压开通，但环流增大；主动管体二极管导通，比较器的输出为高；在数字控制器中整流管导通时间T_SR减去步长Δt，直到比较器的输出变为低电平为止；T_SR在最佳状态和准最佳状态之间交替。

5.根据权利要求3或4所述的基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法，其特征在于，在负载瞬变的过程中所需的开关周期N_Ts计算如下：

其中，N_PWM是更新一次PWM信号的开关周期数，ΔT_PWM是PWM信号的分辨率，ΔT_SR是从一种负载切换到另一种负载时T_SR的变化量。

6.根据权利要求5所述的基于临界导通模式的软开关实现及自适应控制方法，其特征在于，ΔT_SR计算如下：

其中，I_o1和I_o2是负载变化前后的电流，V_o为输出电压，V_in为输入电压，L为电感感值。