[发明专利]一种提高反激式谐振开关电源CCM模式转换效率的方法

说明书

一种提高CCM模式下反激式谐振开关电源转换效率的控制方法，基于软开关反激谐振电路的控制系统，包括电流检测模块、状态检测模块、输出反馈模块、PWM模块以及驱动模块构成的控制系统与受控的开关电源连接起来构成闭环，该控制系统基于ONOFF控制方法，在软启动状态或ONOFF状态下对开关电源进行控制。电流检测模块、输出反馈模块采集实现恒压算法的基本参数，状态检测模块用于检测电路工作状态：软启动状态和ONOFF状态，PWM模块基于两个不同的工作状态对开关控制信号duty进行调制，经驱动模块输出合适的占空比，从而实现开关电源效率的提升。

技术领域

本发明涉及开关电源领域，尤其涉及一种提高反激式准谐振开关电源CCM(电流连续模式)模式的转换效率的控制方法。

背景技术

开关电源一直朝着小型化、高频化、模块化、轻量化的方向发展。随着开关电源工作频率的不断上升，由于开关频率增大造成的开关损耗逐渐成为了一个严重的问题。因此，在开关电源的设计中，而需要仔细分析和处理开关损耗问题。

在谐振软开关电路中，理想状态下开关器件可以实现在零电压或零电流条件下切换，开关损耗为零。由此，在采用同一类型开关器件的条件下，谐振软开关电路的工作频率可以高出一个或几个数量级。采用准谐振技术控制开关管，使其在开关管两端电压最小时开通，在原边电流为零时关断开关管，可以很大程度地减少开关损耗，相比传统的反激式开关电源，可以很大程度提高效率；同时开通过程中因开关管承受的电压较低，产生的dv/dt也小，于是产生的EMI更小，可以有效减少电磁干扰等问题。另外，由于开关器件在零电压或零电流条件下动作，开关器件的动态过程大为改观，这也使得散热器尺寸有效减小，即可以明显减小设备尺寸及重量，开关器件可在高可靠性和高效率条件下工作。总而言之，准谐振开关技术具有很多优点,代表了开关电源的一个发展方向。而达到以上所述优点的前提就是准谐振开关电源电路中开关器件可以实现在准ZCS(零电流)或准ZVS(零电压)条件下切换，所以，精确实现开关器件在准ZCS(零电流)或者准ZVS(零电压)条件下切换，最大化降低开关损耗，便是设计的难点所在。

发明内容

为克服现有技术的局限和不足，本发明提出了一种提高反激式谐振开关电源CCM模式转换效率的方法，在CCM模式反激式谐振开关电源中精确实现原边MOS管的ZCS(零电流)关断以及准ZVS(零电压)开启，最大化降低原边MOS管的开关损耗，达到电源效率的提高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种提高反激式谐振开关电源CCM模式转换效率的方法，基于软开关反激谐振电路的控制系统，其特征在于：包括电流检测模块、状态检测模块、PWM模块、输出反馈模块以及驱动模块构成的控制系统与受控的开关电源连接起来构成闭环，该控制系统基于ONOFF控制方法，在软启动状态或ONOFF状态下对开关电源进行控制，其中：

电流检测模块用于采集实现恒压算法的基本参数，包括一个比较器COMP1和一个D触发器D1，比较器COMP1的正端连接原边采样电阻电压Vs，负端接地，比较器COMP1输出信号VCOMP1连接D触发器D1的D输入端，D触发器D1的时钟端连接时钟信号CLK，作为系统的工作时钟CK，D触发器D1的输出端Q输出信号VCOMP1’，比较信号VCOMP1和VCOMP1’均输出给状态检测模块和PWM模块；