[发明专利]一种反激变换器及实现零电压开关的控制方法

权利要求书

1.一种反激变换器，其特征在于，包括：

主电路，包括反激变压器、位于反激变压器原边的采样支路和强制谐振支路，所述强制谐振支路的正电流方向与原边电流相反，强制谐振支路在反激变换器自发谐振周期结束后产生与正电流方向相反的强制谐振电流直至励磁电流达到负向峰值，控制电路包括：

采样电路，接收采样支路采集的膝电压，从膝电压中提取当前周期的误差，

PI控制模块，根据当前周期误差生成当前周期控制信号，

模式判断模块，根据当前周期误差及上一周期控制信号判断当前周期的控制模式信息，

恒压多模式控制模块，接收反激变压器原边电流峰值采样值，根据当前周期的控制信号及控制模式信息生成不同控制模式下的控制参量，从反激变压器原边电流峰值采样值中提取原边输入直流电压，

第一驱动模块，接收不同控制模式下的控制参量，生成跟随不同控制模式下控制参量的主开关管驱动信号，

第二驱动模块，接收原边输入直流电压，生成跟随原边电流峰值的强制谐振支路控制信号，所述跟随原边电流峰值的强制谐振支路控制信号包括强制谐振支路开关的导通时间及关断后的死区时间，强制谐振支路开关的导通时间依据表达式确定，强制谐振支路开关关断后的死区时间依据表达式确定，其中，t_GD1on、t_dead为强制谐振支路开关的导通时间及关断后的死区时间，L_p为反激变压器原边电感的电感值，C_OSS为主开关管寄生电容的电容值，N_P、N_S为反激变压器原、副边绕组的匝数，V_DC为原边输入直流电压，V₀为反激变压器的输出电压；及，

控制电路，采样反激变压器的原边电流峰值并接收采样支路采集的膝电压，从膝电压中提取当前周期的误差及控制模式信息，根据当前周期误差生成当前周期控制信号，生成跟随不同控制模式下控制参量的主开关管驱动信号以及跟随原边电流峰值的强制谐振支路控制信号。

2.根据权利要求1所述一种反激变换器，其特征在于，所述强制谐振支路包括强制谐振电感、开关管和强制谐振电容，所述强制谐振电感的一端与强制谐振电容的正极板连接，强制谐振电容的负极板与开关管的源极共同接地，开关管的漏极与强制谐振电感的另一端连接，开关管的源极和漏极之间接有反向二极管，开关管的栅极接强制谐振支路控制信号，强制谐振电感与强制谐振电容正极板相连接的一端与反激变压器原边绕组的电流流出端互为同名端。

3.根据权利要求1所述一种反激变换器，其特征在于，所述采样支路采取双拐点逼近采样法采集膝电压，所述采样支路包括：采样绕组、第一采样电阻、第二采样电阻依次串联组成的回路以及并联在第二采样电阻两端的采样支路电容，所述采样绕组与第一采样电阻相连的一端与反激变压器原边绕组的电流流出端互为同名端。

4.根据权利要求1所述一种反激变换器，其特征在于，所述跟随不同控制模式下控制参量的主开关管驱动信号包含跟随PWM模式下反激变压器原边电流峰值采样值的主开关驱动信号、跟随PFM模式下反激变换器工作频率的主开关驱动信号。

5.权利要求1至4中任意一项所述反激变换器实现零电压开关的控制方法，其特征在于，初始化反激变压器原边支路上的主开关管于导通状态，在励磁电流上升至峰值时关断主开关管，反激变压器副边支路上的同步整流管导通，副边电流开始下降，原边电流在主开关管关断的瞬间折射至强制谐振支路，强制谐振支路进入充电状态，同步整流管在反激变压器副边电流下降到0时关断，反激变换器进入自谐振周期，在自谐振周期结束的时刻初始化强制谐振支路开关导通，强制谐振支路进入放电状态产生强制谐振电流，强制谐振电流折射至原边后，原边电流反向增大，在原边电流反向增大至峰值时关断强制谐振支路开关。