[发明专利]一种带下拉有源钳位支路的隔离型DC-DC升压变换器控制方法

说明书

本发明属于电学技术领域，涉及一种带下拉有源钳位支路的隔离型DC‑DC升压变换器控制方法，先给电路上电，进行单片机程序初始化，当变换器输出电压不稳定时，通过脉冲频率调制控制方法控制主开关管和辅助开关管的开关频率，稳定变换器输出电压，从第一电压检测点处检测变换器输出电压信号并发送给控制驱动电路，控制驱动电路根据变换器输出电压的变化调整电路的开关频率，然后判断变换器是否需要停止工作，重复上述步骤，实现变换器的控制；其采用的电路结构简单，成本低，可靠性高，效率高，能通过调整开关频率提升电路增益，应用广泛。

技术领域：

本发明属于电学技术领域，涉及一种隔离型直流-直流(DC-DC)升压变换器控制方法，特别是一种带下拉有源钳位支路的隔离型DC-DC升压变换器控制方法。

背景技术：

传统的隔离型DC-DC升压变换器拓扑电路有正激型、反激型、半桥型、全桥型、推挽型五种形式，其中，正激型和反激型电路结构简单、成本低、容易控制，但存在变压器单向励磁，磁芯容易饱和，磁芯利用率低，功率难以做大，难以实现软开关控制等缺点；半桥型和全桥型电路的变压器双向励磁，磁芯利用率高，功率可以做大，但是存在偏磁问题，而且上下桥臂容易直通，电路控制相对困难、可靠性较低；推挽型电路的变压器也是双向励磁，不存在上下桥臂直通问题，但是依旧存在偏磁问题，而且变压器需要抽头、设计困难，不能实现软开关。近年来出现了一种隔离型DC-DC升压变换器新电路拓扑，即有源钳位式反激型电路拓扑，该拓扑电路可以通过谐振实现软开关，具有电路结构简单、不存在直通问题、成本低、容易控制等优点，已被应用于太阳能微逆变器的前级电路当中，但是该新型拓扑仍存在单向励磁，磁芯容易饱和，磁芯利用率低，功率难以做大等问题，而且有源钳位支路的辅助开关管与主开关管互补导通，辅助开关管导通损耗较大，制约了其进一步普及应用。因此，设计一种带下拉有源钳位支路的隔离型直流-直流升压变换器控制方法很有应用开发价值。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，在单端反激型电路拓扑的基础上，在其变压器原边并联谐振电容，在主开关管漏源两端并联下拉有源钳位支路，在变压器副边级联高频倍压电路，并联的谐振电容与变压器原边电感进行谐振，使原电路变成双向励磁，提高磁芯利用率，并且提高隔离变换器输出对输入的电压增益；有源钳位支路的辅助开关管与主开关管的开关周期相同，但辅助开关管每个开关周期只导通一小段时间，导通损耗大大减小，而且主开关管和辅助开关管都能实现软开关，不存在直通问题；变压器副边级联的高频倍压电路使得变压器副边绕组输出的不对称电压得到有效利用，使变换器的整体效率提高。

为了实现上述目的，本发明采用带下拉有源钳位支路的隔离型DC-DC升压变换器实现，具体控制过程包括以下步骤：

(1)电路上电，单片机程序初始化：先采用脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，PWM)软启动，即给定主开关管和辅助开关管初始开关频率，保持开关频率不变，导通时间逐渐增加至设定值，变换器输出电压达到设定电压；