[发明专利]一种有源钳位反激拓扑中钳位管轻载导通控制方法及电路

说明书

本发明涉及有源钳位反激控制技术领域，公开了一种有源钳位反激拓扑中钳位管轻载导通控制方法，包括有源钳位反激电路，还包括轻载导通控制电路，轻载导通控制电路与有源钳位反激电路连接，所述轻载导通控制电路包括检测电路、第一导通时间控制模块、第二导通时间控制模块和驱动单元，检测电路和驱动单元均与有源钳位反激电路连接。本发明通过控制钳位管在一个周期内导通两次，两次都产生一定程度的负电流，第一次探寻合适的导通时间，从而确定第二次的导通持续时间相对精准，有效避免钳位管导通时间出现上述过短或过长的问题，用来准确实现轻载下的零电压导通，有效降低了开通损耗。

技术领域

本发明涉及有源钳位反激控制技术领域，具体为一种有源钳位反激拓扑中钳位管轻载导通控制方法及电路。

背景技术

有源钳位反激(ACF)能够实现漏感能量的回收，实现原边功率器件的零电压导通(ZVS)，从而有效的提升了系统效率，降低了导通损耗。有源钳位反激拓扑如图1所示，其中LM与Lk分别表示变压器等效的励磁电感与漏感，C01为钳位电容，QP0和QA0分别是主功率管和钳位管，Sp0和Sa0是二者的控制信号，通过QP0和QA0的交替导通，就能够实现原边主功率管的零电压开启。

参看图2，给出了有源钳位反激拓扑的一种理想工作波形，Vds表征图1中主功率管QP0的漏端电压，Sa表征钳位管的导通控制信号，Sp表征主功率管的导通控制信号，ILM表征流过图1中励磁电感LM的电流波形。tc0时刻主功率管关断，经过一定的死区时间，tc1时刻钳位电容上电压达到最大值，tc2时刻励磁电感上的电流下降到0，然后主功率管的漏源电压开始谐振直到tc3时刻，钳位管QA0再次打开一段时间到tc4时刻，持续时间为Ta0，这段时间励磁电感电流方向相反。在tc4时刻，钳位管关断，而后经过一定时间，Vds被负电流泄放到0，tc5时刻导通主功率管即实现了主功率管的零电压导通。

现有技术中，钳位管仅仅在图2所示的tc3时刻导通一小段时间，且导通时间往往固定，这就存在两种可能：一种情况是导通时间过短，这种情况下产生的负电流不够，往往不能将Vds泄放到0。参看图3，在te3时刻，钳位管只导通了较短的时间，即Ta0时间短于图2所示的理想情况，此时Vds还没有完全泄放到0，在te5时刻主管就导通，此时导通瞬间的Vds并为完全泄放到0电位；另一种情况是设定的导通时间过长，参看图4所示，Ta0过长，导致Vds下降速度很快，在td4和td5时间之内就泄放到0，这种情况下的产生的负电流过大，会带来潜在的功率传输的不稳定等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有源钳位反激拓扑中钳位管轻载导通控制方法及电路，解决背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有源钳位反激拓扑中钳位管轻载导通控制方法，包括有源钳位反激电路，还包括轻载导通控制电路，所述轻载导通控制电路包括检测电路、第一导通时间控制模块、第二导通时间控制模块和驱动单元，检测电路和驱动单元均与有源钳位反激电路连接，所述控制方法具体包括以下步骤：

第一步：检测电路检测有源钳位反激电路轻载稳态下的续流时间，并设定该时间为初始导通时间和第一导通时间；

第二步：第一导通时间控制模块，根据检测电路设定的第一导通时间，通过驱动单元向钳位管输出初始导通控制信号，钳位管导通，检测电路检测主功率管的漏源电压在一定时间内是否下降到0，并根据结果，重新设定第一导通时间，或设定第二导通时间；

第三步：第二导通时间控制模块根据第一导通时间控制模块和检测电路反馈的第一导通时间和第二导通时间，通过驱动单元向钳位管输出两次导通控制信号，同时下一次主功率管开启，下一周期开始；

第四步：第三步周期性进行。