[发明专利]返驰式电源转换电路及其中的转换控制电路与控制方法

说明书

一种返驰式电源转换电路及其中的转换控制电路与控制方法，该返驰式电源转换电路，包括：一变压器，其包含一一次侧绕组，耦接于一输入电源，以及一二次侧绕组，耦接于一输出节点；一一次侧开关，耦接于该一次侧绕组，用以切换该输入电源，而使该二次侧绕组于该输出节点产生一输出电源；一箝位电路，包括：一辅助开关，以及一辅助电容器，与该辅助开关串联而形成一辅助支路，且该辅助支路与该一次侧绕组并联；以及一转换控制电路，于一次侧开关的一次侧不导通时段内，根据辅助开关的一寄生二极管的一预估导通时间，而控制辅助开关导通一辅助导通时间，其中该辅助导通时间大致上等于且重叠该预估导通时间。

技术领域

本发明涉及一种返驰式电源转换电路，特别是指一种具有主动箝位的返驰式电源转换电路。本发明还涉及用于返驰式中的转换控制电路及其控制方法。

背景技术

图1揭示一种现有技术的具有主动箝位(active clamping)的返驰式电源转换电路(返驰式电源转换电路1)，返驰式电源转换电路1用以将一输入电压转换为一输出电压，其包含一辅助开关S2以及一辅助电容器Cr，形成一主动箝位支路，该主动箝位支路于一次侧开关S1不导通时导通，使一次侧绕组的漏感Lr以及激磁电感Lm于一次侧开关S1导通时所储存的能量，可通过此支路泄放并储存于辅助电容器Cr之中，此外，在一次侧开关S1导通之前，可通过储存于辅助电容器Cr中的能量，对一次侧开关S1的寄生电容Coss放电，使得一次侧开关S1导通时为零电压切换(Zero Voltage Switching，ZVS)，请同时参阅图2A，该现有技术中，一次侧开关S1与辅助开关S2的切换大致上互为反相。

图1中所示的现有技术，其缺点在于，由于一次侧开关S1与辅助开关S2的切换大致上互为反相，因此辅助开关S2的导通时间可能过长，而造成较大的环绕电流(circulationcurrent)，进一步造成功率损失。

图2B揭示另一种现有技术的具有主动箝位(active clamping)的返驰式电源转换电路的波形示意图，该现有技术与图1中所示的现有技术类似，其差别在于辅助开关S2的导通时间并非大致上反相于一次侧开关S1，本实施例中，辅助开关S2导通于一次侧开关S1导通之前，且其导通时间TONA为一固定导通时间。

图2B中所示的现有技术，其缺点在于，由于辅助开关S2的导通时间TONA为一固定导通时间，因此在例如输入电压VI较高的应用下，辅助开关S2的导通时间TONA可能不足以将对一次侧开关S1的寄生电容Coss中的电荷完全放电，使得一次侧开关S1无法达成零电压切换，进一步造成功率损失。此外，该现有技术中，在一次侧开关S1刚切换为不导通时，辅助开关S2的寄生二极管D2可能会导通，也就是如图中的TOD2时段内，辅助电容器电流ICr系由寄生二极管D2所导通，而由于辅助开关S2的寄生二极管D2的反向回复电荷效应，也就是reverse recovery charge(Qrr)effect，会使得实际储存于辅助电容器Cr中的电荷变小，可能会不足以使一次侧开关S1导通时为零电压切换；另一方面，若采用Qrr较小的辅助开关，例如但不限于GaAs开关，其寄生二极管的顺向电压通常较大，因而会造成额外的功率损耗。

本发明相较于图1与2的现有技术，可调整辅助开关S2的导通时间TONA以确保一次侧开关S1可达成零电压切换，因而可降低功率损失，而提高电源转换效率，此外，本发明的辅助开关S2可于寄生二极管D2的预估导通时间内导通，因此可有效消除Qrr效应，或是降低由寄生二极管D2的顺向电压所造成的额外功率损耗。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种返驰式电源转换电路及其中的转换控制电路与控制方法，其可降低功率损失，而提高电源转换效率；还可有效消除Qrr效应，或是降低由寄生二极管的顺向电压所造成的额外功率损耗。