[发明专利]一种反激式变换器的控制电路

说明书

本发明涉及一种反激式变换器的控制电路，属于开关电源技术领域。所述控制电路包括：第三采样保持模块、续流检测模块、过零检测模块、输出电流或输出功率信息计算模块、谷底数量控制与谷底切换控制模块。所述谷底数量控制与谷底切换控制模块采用基于能量反馈的谷底数量控制模式，根据所述输出电流或输出功率信息计算模块产生的输出电流信息或输出功率信息来实时调整变换器每个周期的谷底数量，因此不存在谷底的频繁切换，从而避免了谷底的频繁切换导致的纹波增大、音频噪声明显、EMI更恶劣等问题；同时由于不存在多谷底的状态，因此减小了初级电流有效值，提高了反激式变换器的工作效率。

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种反激式变换器的控制电路。

背景技术

反激式(Flyback)变换器又称单端反激式或Buck-Boost变换器，因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名。反激式变换器以其电路结构简单、成本低廉的优点，在小功率电源以及各种电源适配器中得到广泛应用。

峰值电流模式控制的反激式变换器在DCM模式(Discontinuous ConductionMode，断续模式)下的第一个谐振谷底开通，称为准谐振(Quasi-Resonant，QR)反激，在此工作状态下，开关器件的开通电压相比连续模式更低，有利于降低开关损耗，峰值电流相比断续模式更小，有利于降低变压器铜损，效率可以达到最佳；当反激式变换器工作于轻载时，由于峰值电流较小，准谐振模式下频率很高，反而增大了开关损耗，从而大大降低系统转换效率，因此通常会在轻载时通过频率限制，使变换器工作于第2个、第3个甚至更多个谷底时开通。

轻载时变换器降频到多个谷底开通，有效提高了轻载转换效率，但带来了新的问题。例如，其中一个问题是，由于谷底的频繁切换导致的纹波增大、音频噪声明显、电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)更恶劣等问题。另外一个问题是，对于宽输入范围(90Vrms～264Vrms)的反激式变换器，在90Vac低压输入时，整流后的母线电压通常有较大波动，尤其是当高压Bulk电容容量较小时，母线电压波动的峰峰值会达到50V甚至更高，由于降频策略的引入，在如此大范围的母线电压波动下，变换器满载工作时也会存在多谷底的状态，从而增大了初级电流有效值，降低工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种反激式变换器的控制电路，通过监测输出电流/功率信息来实时调整谷底数量，以避免谷底的频繁切换，提高工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种反激式变换器的控制电路，所述反激式变换器包括原边绕组单元、次级绕组单元和辅助绕组单元；所述原边绕组单元包括原边绕组、开关管和原边电流检测电阻；所述原边绕组的一端连接供电电压，所述原边绕组的另一端连接所述开关管的漏极；所述开关管的源极通过所述原边电流检测电阻后接地；所述辅助绕组单元包括辅助绕组、第一电阻和第二电阻；所述辅助绕组的一端接地，所述辅助绕组的另一端通过所述第一电阻和所述第二电阻的串联结构后接地；

所述控制电路包括：第三采样保持模块、续流检测模块、过零检测模块、输出电流或输出功率信息计算模块、谷底数量控制与谷底切换控制模块；

所述第三采样保持模块的控制端连接所述开关管的栅极驱动信号的反相信号，所述第三采样保持模块的采样端连接所述第一电阻和所述第二电阻的串联点，所述第三采样保持模块的输出端产生次级电压的反馈信号；

所述续流检测模块的输入端连接所述第一电阻和所述第二电阻的串联点，所述续流检测模块的输出端产生续流时间信号；

所述过零检测模块的输入端连接所述第一电阻和所述第二电阻的串联点，所述过零检测模块的输出端产生工作周期的谷底信号；