[发明专利]隔离型变换器及其控制电路和控制方法

说明书

公开了一种隔离型变换器及其控制电路和控制方法。本发明实施例通过在需要提升开关频率时，先控制主功率开关以较低的开关频率工作一个或多个周期，然后再进行升频操作。同时，在副边侧根据功率级电路的副边参量检测主功率开关的开关频率，在检测到所述开关频率下降满足预定条件时，控制同步整流开关在多个周期内保持关断，以等待原边侧的升频操作完成。在主功率开关的开关频率稳定后再控制同步整流开关根据检测到的开关频率导通和关断。由此，在不依赖原副边之间的信号通信的前提下，仍然可以采样原边侧的主功率开关的导通时刻，安全关断同步整流开关。本发明实施例的电路结构简单，可以稳定工作。

技术领域

本发明涉及电力电子技术，具体涉及一种隔离型变换器及其控制电路和控制方法。

背景技术

同步整流技术是采用通态电阻较低的可控开关器件，例如，金属氧化物半导体晶体管(MOSFET)，来取代二极管进行整流，以降低整流损耗的技术。MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。用MOSFET整流时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步。

同时，隔离型变换器在工作于连续电流模式(Continuous Current Mode,CCM)下时，原边侧的主功率开关会在副边侧的同步整流电流下降到零之前导通，因此，同步整流开关必须要在主功率开关导通前关断以避免原副边的开关同时直通。在定频控制的隔离型变换器中，原边侧的主功率开关会按照固定的开关周期导通和关断。控制电路可以通过检测主功率开关的开关频率，使同步整流管根据所述开关频率在原边侧的主功率开关导通前安全关断。但是因为轻载效率要求和尺寸要求，控制电路需要在轻载时控制主功率开关以较低频率工作来提高效率，在重载时进行提高开关频率以减小尺寸。由此，当负载从轻载变化到重载时，开关频率存在升频动作，此时控制电路很难采样或者预测到原边侧的主功率开关的导通时刻，不能做到安全关断。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种隔离型变换器及其控制电路和控制方法，以使得控制电路不依赖于原副边之间的信号通信仍然能够采样原边侧的主功率开关的导通时刻，安全关断同步整流开关。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种控制方法，用于控制隔离型变换器的功率级电路，所述功率级电路包括原边侧的主功率开关和副边侧的同步整流开关，所述方法包括：

在需要减小主功率开关的开关周期时，控制所述主功率开关以第一开关周期工作N个周期后再以减小后的开关周期工作，所述第一开关周期大于所述主功率开关的当前开关周期；以及

根据所述功率级电路的副边参量检测所述主功率开关的开关周期，在检测到所述主功率开关的开关周期增大到第一开关周期时，在M个周期内保持同步整流开关关断，在M个周期后根据检测到的所述主功率开关的开关周期控制所述同步整流开关；

其中，N为大于等于1的自然数，M为大于N的自然数。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种控制电路，用于控制隔离型变换器的功率级电路，所述功率级电路包括原边侧的主功率开关和副边侧的同步整流开关，所述控制电路包括：

原边控制器，用于在需要减小主功率开关的开关周期时，控制所述主功率开关以第一开关周期工作N个周期后再以减小后的开关周期工作，所述第一开关周期大于所述主功率开关的当前开关周期；以及

副边控制器，用于根据所述功率级电路的副边参量检测所述主功率开关的开关周期，在检测到所述主功率开关的开关周期增大到第一开关周期时，在M个周期内保持同步整流开关关断，在M个周期后根据检测到的所述主功率开关的开关周期控制所述同步整流开关；

其中，N为大于等于1的自然数，M为大于N的自然数。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种隔离型变换器，包括：

功率级电路，包括原边侧的主功率开关和副边侧的同步整流开关；以及