[发明专利]含集成高压电容隔离通信的功率转换控制电路的控制方法有效
申请号: | 202011221626.7 | 申请日: | 2020-11-05 |
公开(公告)号: | CN112383226B | 公开(公告)日: | 2021-08-27 |
发明(设计)人: | 励晔;黄飞明;贺洁 | 申请(专利权)人: | 无锡硅动力微电子股份有限公司 |
主分类号: | H02M3/335 | 分类号: | H02M3/335;H02M1/08 |
代理公司: | 江阴市轻舟专利代理事务所(普通合伙) 32380 | 代理人: | 曹键 |
地址: | 214028 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 集成 高压 电容 隔离 通信 功率 转换 控制电路 控制 方法 | ||
1.含集成高压电容隔离通信的功率转换控制电路的控制方法,其特征在于:
含集成高压电容隔离通信的功率转换控制电路包括:
高频变压器电路,其中包括高频变压器,用于功率转换中的电压变换传输,所述高频变压器的原边与功率转换输入电路电连接,副边与功率转换输出电路电连接;
功率转换输入电路,包括功率开关管电路、电压采样电路和原边控制单元,所述高频变压器的原边通过所述功率开关管电路与所述电压采样电路电连接,所述功率开关管电路以及所述电压采样电路分别与所述原边控制单元电连接;
功率转换输出电路,包括整流输出电路、充电电容电路、输出反馈电路和副边控制单元,所述高频变压器的副边与所述整流输出电路电连接,所述整流输出电路通过所述充电电容电路与所述输出反馈电路电连接,所述整流输出电路、输出反馈电路以及所述高频变压器的副边分别与所述副边控制单元电连接;
高压电容电路,其中包括高压电容,用于在所述原边控制单元和所述副边控制单元之间实现电气隔离,同时在所述原边控制单元和所述副边控制单元之间实现通信链路;
控制方法包括的步骤为:
步骤一,系统上电,所述副边控制单元维持关断状态,所述原边控制单元首先开始工作,使所述功率开关管电路中的原边功率管导通,所述高频变压器电路中的高频变压器进入励磁过程,与所述高频变压器的副边连接的整流输出电路端输出高电平,该高电平通过供电单元对充电电容电路进行励磁阶段的充电;
步骤二,位于所述功率转换输入电路中的电压采样电路所采集的电压值大于所述原边控制单元中的原边频控基准模块的输出基准电压时,所述原边控制单元使所述功率开关管电路中的原边功率管关断,高频变压器进入退磁阶段,所述高频变压器中的能量通过电连接在高频变压器副边的整流输出电路对充电电容电路中连接在控制电路负载输出端的电容进行退磁阶段的充电,此时整流输出电路中的副边同步整流管仍保持关断,避免原边、副边同开;
步骤三,连续数个开关周期对充电电容电路充电后,所述副边控制单元开始进入软启状态,并通过所述高压电容电路对所述原边控制单元进行握手通信,在握手过程中,所述副边控制单元利用脉冲信号发生模块随机发出四个不同频率的TX信号,当脉冲信号发生模块中具备微控制器功能的开关控制模块侦测到所述整流输出电路中的副边同步整流管的漏端电压信号由低到高的上升沿与TX信号的四个延时时间都接近时,表示原边与副边握手成功;如果所述原边控制单元始终没有接收到副边控制单元的握手通信信号,则原边控制单元中的振荡器模块控制所述原边功率管开关数十个开关周期后,所述振荡器模块中设有的起微控制器功能的逻辑电路控制振荡器模块停止输出信号,至使原边控制单元自动关断,并重复步骤一进行系统重启;
步骤四,仅当握手成功后,所述原边功率管的开关和所述副边同步整流管的导通和关断都仅受所述副边控制单元控制;并且,利用所述输出反馈电路与副边控制单元中的内部基准电压的比较结果,所述副边控制单元实现对输出至负载端的输出电压的大小控制。
2.根据权利要求1所述的含集成高压电容隔离通信的功率转换控制电路的控制方法,其特征在于,
所述原边控制单元包括:
振荡器模块,用于提供原边控制单元中的工作脉冲振荡信号;
选择器,用于接收所述振荡器模块输出的工作脉冲振荡信号和接收所述高压电容电路传输的通信信号;
第一触发器,用于接收所述选择器的输出信号,所述第一触发器的输出端与所述功率开关管电路电连接,
原边频控基准模块,用于接收所述第一触发器的输出端的输出信号;并根据所述第一触发器的输出信号的变化频率输出相应的基准电压信号;
第一比较器,所包括的第一比较器将所接收的所述原边频控基准模块输出的基准电压信号与所述电压采样电路的采样结果进行比较,所获得的比较结果输出给所述第一触发器的复位输入端;
第二触发器,用于接收所述高压电容电路传输的通信信号,并将触发结果由所述第二触发器的输出端输出给所述选择器的控制端。
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