[发明专利]电路控制方法及其装置

说明书

本申请提供了一种电路控制方法及其电路控制装置，应用于混合反激电路，所述方法包含：根据混合反激电路主边的第一MOS开关和第二MOS开关的导通的交替时长与预设时间系数，确定采集时间点；根据所述采集时间点采集第一MOS开关与第二MOS开关之间的中点电压，获得第一电压信号；根据所述第一电压信号和预设电压值的比较结果调节混合反激电路内的激磁负电流，使所述激磁负电流满足混合反激电路的初级测开关的零电压开通。

技术领域

本申请涉及数字电路领域，尤指一种电路控制方法及其装置。

背景技术

2021年，随着USB PD 3.1的发布，USB PD可以支持的功率范围从100W扩展到240W，这使得USB PD的应用范围从原来的通信类设备(智能手机，平板电脑以及笔记本电脑)扩展到电动工具，电动自行车以及工业机器人等设备。USB PD 3.1用以实现功率提升的方法不是提升输出电流而是提升输出电压。相比于2015年发布的USB PD 3.0，输出电压范围由原来的5V到20V扩充到5V到48V。最大输出电流为5A。混合反激电路Hybrid Flyback拓扑，如图1所示，非常适合USB PD 3.1的应用场景：一方面，通过调整占空比可以很方便地实现输出电压的调节；另一方面，具有和LLC拓扑，如图2所示的类似性质：可以实现初级测开关管的零电压开通(ZVS)和次级侧同步整流管的零电流关断(ZCS)。此外，该拓扑机构也非常简单，初级测两个开关管，次级侧一个同步整流管。该Hybrid Flyback拓扑实现高效率的关键是确保实现初级测开关的零电压开通(ZVS)，实现零电压开通(ZVS)的关键是要确保混合反激电路内的激磁负电流I_val(如图3所示)的值满足如下条件：

其中，L_m是变压器的激磁电感值；C_oss1和C_oss2分别是初级测开关管的寄生电容；V_bus是PFC级的输出电压，也就是母线电压。

然而，这个激磁负电流值并不是越大越好，因为过大的激磁负电流，一方面虽然保证了初级测开关管的零电压开通(Zero Voltage Switch，ZVS)，另一方面也会引入额外的导通损耗和变压器的磁芯损耗，造成效率降低。为此，当前激磁负电流的控制方法包含：S1开通时，检测S1是否实现了ZVS开通：(1)如果S1没有实现ZVS开通，则下个周期S2的开通时长增加Δt时长，以便增大激磁负电流，如此经过一个或若干个开关周期，S1便可实现的ZVS；(2)如果S1实现了ZVS开通，则下个周期S2的开通时长减小Δt时长，以便减小激磁电流负电流，如此经过一个或若干个开关周期，S1将再次丢失ZVS条件。系统重复上述两个步骤，最终可以将激磁负电流控制在优化点附近。然而，这种控制方式有其缺陷，因为Δt的选取面临一个两难境地：一方面，Δt其值越大，系统能越快速地锁定到优化点附近，然而最终的稳定点偏离优化点也相对越大，效率不能最优化；另一方面，Δt其值越小，最终设计点离优化点也相对越小，稳态下效率偏离优化点比较小，但与此同时带来的缺点是调整速度会变慢，在动态负载的情况下，系统有可能一直处于调整中，S1的ZVS的条件永远达不到，动态负载下的效率变差。

发明内容

本申请目的在于提供一种电路控制方法及装置，通过反馈控制可以将一个被目标量精准地控制在我们希望的设定值，以此，实现优化点的精确控制，达到优化效率的目的。

为达上述目的，本申请所提供的电路控制方法，应用于混合反激电路，所述方法包含：根据混合反激电路主边的第一MOS开关和第二MOS开关的导通的交替时长与预设时间系数，确定采集时间点；根据所述采集时间点采集第一MOS开关与第二MOS开关之间的中点电压，获得第一电压信号；根据所述第一电压信号和预设电压值的比较结果调节混合反激电路内的激磁负电流，使所述激磁负电流满足混合反激电路的初级测开关的零电压开通。