[发明专利]有源钳位正激变换器的自适应同步整流数字控制方法

说明书

本发明提供了一种有源钳位正激变换器及自适应同步整流数字控制方法，步骤1，通过CPU控制控制器产生两组带有死区的互补PWM信号；步骤2，将两组带有死区的互补PWM信号输入驱动电路；步骤3，驱动电路将两组带有死区的互补PWM信号输出为四路驱动信号，驱动电路将四路驱动信号分别对应输入主开关管、辅助开关管、第一同步整流开关管和第二同步整流开关管的栅极端。本发明在有源钳位正激变换器工作在轻载断续工作模式下，可以通过DSP准确计算出滤波电感中的电流减小到零的时间，自适应的关闭第一同步整流开关管的驱动信号，有效防止了滤波电感中的电流在续流过程中反向流动，提高了有源钳位正激变换器的传输效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种有源钳位正激变换器的自适应同步整流数字控制方法。

背景技术

直流开关电源作为各种电子装置、电气设备的供电电源被广泛使用，近年来得到了迅速的发展。由于电子装置的集成度不断增加，功能越来越强，体积却越来越小，因此迫切需要体积小、重量轻、效率高、性能好的新型电源，这为开关电源技术的发展提供了强大的动力。

为提高电源的功率密度，高的传输效率是相当重要的，而功率器件的零电压开关(ZVS)通过减少损耗来提升变换器的效率。有源钳位正激变换器作为一种软开关电路，有着开关频率高、开关损耗小、效率高、EMI噪声小、开关应力小等优点，得到国内外学者的关注和重视。

有源钳位正激变换器与传统正激变换器相比增加了原边的有源钳位电路，从而可以实现原边功率开关的软开关，此时开关管的整流损耗就成为了限制电源效率提升的重要环节。为了减小副边开关管的整流损耗，采取同步整流技术，用通态电阻极低的专用功率MOSFET来代替肖特基二极管，能大大的提升电源的效率。但是，现有的有源钳位正激方案，多使用模拟控制，其同步整流的副边驱动与原边变压器上电压脉宽相同，为轻载运行带来了缺点：电路工作在断续的情况下时，MOSFET会为电流提供反向通路。在死区时间内，反向电流会使开关的结电容电压上升，开关管可能由于反压过高发生损坏，并且反向电流产生的负功率会降低正激变换器的效率。

发明内容

本发明提供了一种有源钳位正激变换器的自适应同步整流数字控制方法，其目的是为了解决传统的变换器在轻载时，由于开关管反压过高发生损坏以及回流导致变换器效率降低的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种有源钳位正激变换器，包括：

电源；

有源钳位电路，所述有源钳位电路包括钳位电容和辅助开关管，所述钳位电容的第一端与所述电源的正极端电连接，所述辅助开关管的漏极端与所述钳位电容的第二端电连接；

谐振电感，所述谐振电感的第一端与所述钳位电容的第一端电连接；

激磁电感，所述激磁电感的第一端与所述谐振电感的第二端电连接，所述激磁电感的第二端与所述辅助开关管的源极端电连接；

变压器，所述变压器的原边的第一端与所述激磁电感的第一端电连接，所述变压器的原边的第二端与所述激磁电感的第二端电连接；

主开关管，所述主开关管的漏极端与所述激磁电感的第二端电连接，所述主开关管的源极端与所述电源的负极端电连接；

同步整流电路，所述同步整流电路包括第一同步整流开关管和第二同步整流开关管，所述第一同步整流开关管的漏极端与所述变压器的副边的第一端电连接，所述第二同步整流开关管的漏极端与所述变压器的副边的第二端电连接，所述第二同步整流开关管的源极端与所述第一同步整流开关管的源极端电连接；

输出滤波电路，所述输出滤波电路包括滤波电感和滤波电容，所述滤波电感的第一端与所述第一同步整流开关管的漏极端电连接，所述滤波电容的第一端与所述滤波电感的第二端电连接，所述滤波电容的第二端与所述第一同步整流开关管的源极端电连接；