[发明专利]一种反激变换器及其控制方法

说明书

本发明涉及变换器设计领域，公开一种反激变换器的控制方法，该方法包括：根据反激变换器不同的工况条件对反激变换器的工作模式进行控制，使得反激变换器工作在第一工作模式或第二工作模式；当反激变换器工作在第一模式时，通过向次级侧开关单元输送相互间隔的一同步整流控制信号和一ZVS控制信号来控制次级侧开关单元在一个开关周期内开通两次，其中，同步整流控制信号和所述ZVS控制信号分别为脉冲信号，ZVS控制信号的脉冲宽度小于同步整流控制信号的脉冲宽度。本发明通过检测不同的信号来反映不同的工况条件，同时根据不同的检测信号使反激变换器工作在不同的工作状态，以使得在各种情况下反激变换器均具有最优工作性能。

技术领域

本发明涉及变换器设计领域，特别涉及一种反激变换器及其控制方法。

背景技术

反激变换器因其成本低、拓扑简单等优点广泛应用于中小功率开关电源。通常为了提高反激变换器的工作效率，次级侧采用同步整流的方法，同时因其可以实现初级侧功率开关管的谷底开通，常采用同步整流的准谐振反激变换器，可显著减小开关损耗。但是在高压输入的工况下，尽管谷底导通，依然存在较大的开通损耗问题。

参考图1，图1为现有的一种次级侧采用同步整流的反激变换器的电路图，该反激变换器设有初级侧控制器U1及次级侧控制器U2，通过初级侧控制器U1对初级侧开关单元进行控制及通过次级侧控制器U2对次级侧开关单元进行控制。

图2为一种次级侧控制策略实现初级侧功率开关单元ZVS的工作波形图，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，待次级侧整流管关闭后，在预设的死区时间之后开通初级侧功率管，在死区时间内通过该电流参与激磁电感和初级侧功率开关管的寄生电容的谐振来实现初级侧主功率管的零电压开通(ZVS)。

然而，该工作状态需要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；根据谐振反激变换器(QRFlyback)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。因此该模式适合工作在重载或满载等负载大的工况下，目前对于该控制方法，无法保证反激变换器在全电压全负载范围都能达到最优的工作状态。

因此，如何保证反激变换器在全电压全负载范围都能达到最优的工作状态，以提高变换器的工作效率是行业亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供一种能够实现初级侧零电压开关的反激变换器及控制方法，以解决现有反激变换器工作在宽范围工况条件下都能达到最优的工作状态。

本发明提供一种反激变换器的控制方法，变换器电路包括初级侧开关单元、次级侧开关单元、变压器以及输出电容，次级侧开关单元包括一第一端与一第二端，第一端与变压器和连接，第二端与输出电容连接，控制方法包括：根据反激变换器的输入电压或输出反馈信号或负载的大小对反激变换器的工作模式进行控制，使得反激变换器工作在第一工作模式或第二工作模式；

当反激变换器工作在第一模式时，通过向次级侧开关单元输送相互间隔的一同步整流控制信号和一ZVS控制信号来控制次级侧开关单元在一个开关周期内开通两次，其中，同步整流控制信号和ZVS控制信号分别为脉冲信号，ZVS控制信号的脉冲宽度小于同步整流控制信号的脉冲宽度；

当反激变换器工作在第二模式时，通过向次级侧开关单元输送脉冲宽度较小的ZVS控制信号来控制次级侧开关单元在一个开关周期内开通一次。

在一个实施例中，同步整流控制信号与ZVS控制信号之间间隔时间根据反激变换器的负载的大小进行控制，负载越小，间隔时间越长。

在一个实施例中，当反激变换器工作在第二模式时，次级侧开关单元开通期间，次级侧绕组产生的电流为负向电流。