[发明专利]反激式变换器及其控制电路和控制方法

说明书

本申请公开了一种反激式变换器的控制电路，反激式变换器包括初级侧功率开关管、次级侧整流管、变压器和输出电容，控制电路包括：检测单元获取反激式变换器次级侧的副边信号；次级侧控制单元根据副边信号产生控制次级侧整流管的第一驱动信号和控制初级侧功率开关管的初级侧开关控制信号；隔离传输单元传输初级侧开关控制信号，初级侧控制单元根据初级侧开关控制信号产生第二驱动信号，第二驱动信号控制初级侧功率开关管的导通与关断。本申请还公开了反激式变换器及其控制方法，可以在不增加额外器件成本的条件下，在全输入电压范围内实现初级侧功率开关零电压开通，且控制简单，且避免初级侧功率开关管与次级侧整流管同时导通的风险。

技术领域

本发明涉及电力电子相关领域，具体地，涉及一种反激式变换器及其控制电路和控制方法。

背景技术

反激式变换器是一种在开关管导通时在变压器中存储能量，在开关管断开时将变压器中存储的能量输送到负载的功率变换器。开关电源高频化是开关电源的发展趋势，随着工作频率的提高，开关器件的开关损耗随之上升。为了减小反激式变换器初级侧功率开关管的开通损耗，业内做了很多努力，如准谐振控制、有源钳位控制、同步整流管二次导通控制等。准谐振控制下，反激式变换器可实现谷底开通，可显著减小开通损耗，但是在高压输入时，开通损耗也将增大。有源钳位控制可在全输入电压范围内实现初级侧功率开关管的零电压开通(ZVS)，但需要额外增加功率开关、半桥驱动，进而增加成本。

现有技术中反激式变换器的控制电路用于控制初级侧功率开关管和次级侧整流管的导通与关断。控制电路通过获取输入电压和输出功率等，确定次级侧整流管的工作模式，继而判断初级侧功率开关管的工作模式。现有的反激式变换器中初级侧功率开关管和次级侧整流管的控制相对独立，因此控制复杂，且存在初级侧功率开关管和次级侧整流管同时导通的风险。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的目的在于提供一种反激式变换器及其控制电路和控制方法，避免初级侧功率开关管和次级侧整流管同时导通的风险。

根据本发明的第一方面，提供一种反激式变换器的控制电路，所述反激式变换器包括初级侧功率开关管和次级侧整流管，所述控制电路包括：检测单元，获取所述反激式变换器次级侧的副边信号；次级侧控制单元，与所述检测单元连接，根据所述副边信号产生控制所述次级侧整流管的第一驱动信号和控制所述初级侧功率开关管的初级侧开关控制信号；隔离传输单元，与所述次级侧控制单元连接，传输所述初级侧开关控制信号，以及初级侧控制单元，与所述隔离传输单元连接，接收所述初级侧开关控制信号，并根据所述初级侧开关控制信号产生第二驱动信号，所述第二驱动信号控制所述初级侧功率开关管的导通与关断。

优选地，所述副边信号包括所述反激式变换器的输出电压和所述次级侧整流管的漏源电压。

优选地，所述第一驱动信号控制所述次级侧整流管在所述初级侧功率开关管开通前开通一次或两次；以及在所述次级侧整流管第一次或第二次开通后且处于关断状态时，产生有效的所述初级侧开关控制信号，以实现所述初级侧功率开关管的零电压开通。

优选地，所述次级侧控制单元包括：初级侧开通控制模块，根据所述副边信号产生第一控制信号，控制初级侧功率开关管的导通；次级侧开关控制电路，根据所述副边信号产生第二控制信号至第四控制信号，以及根据第三控制信号和第四控制信号产生第一驱动信号，其中，第三控制信号用于控制次级侧整流管的第一次导通与关断，第四控制信号用于控制所述初级侧功率开关管的零电压开通；初级侧开关控制电路，根据第一控制信号和第二控制信号产生所述初级侧开关控制信号以控制所述初级侧功率开关管的导通与关断。

优选地，所述次级侧开关控制电路包括：初级侧零电压开通控制模块，根据所述副边信号产生第二控制信号和第四控制信号，其中，所述第四控制信号用于控制所述初级侧功率开关管的零电压开通。