[发明专利]一种占空比可调节的一体化谐振驱动电路及控制方法

权利要求书

1.一种占空比可调节的一体化谐振驱动电路的控制方法，所述占空比可调节的一体化谐振驱动电路包括全桥控制电路、高频隔离变压器T_r、占空比控制电路以及被驱动功率管Q；

所述全桥控制电路包括一个直流电压源V_C、第一桥臂、第二桥臂与第一至第四开关管S₁~S₄，第一开关管S₁与第二开关管S₂分别位于第一桥臂的高侧与低侧，第三开关管S₃与第四开关管S₄分别位于第二桥臂的高侧与低侧；第一开关管S₁和第三开关管S₃的漏极与直流电压源V_C的正极相连接，第一开关管S₁的源极与第二开关管S₂的漏极相连接，该点记为第一桥臂中点A；第三开关管S₃源极与第四开关管S₄的漏极相连接，该点记为第二桥臂中点B；第二开关管S₂与第四开关管S₄的源极与直流电压源V_C的负极相连接；所述高频隔离变压器T_r包括一个原边绕组L_p、两个副边绕组L₁、L₂以及两个谐振电感L_r1、L_r2，原边绕组L_p的同名端接于第一桥臂的中点A，原边绕组L_p的异名端接于第二桥臂的中点B；副边第一绕组L₁的同名端与第一谐振电感L_r1的一端连接，副边第一绕组L₁的异名端与副边第二绕组L₂的同名端以及被驱动功率器件Q的源极相连；副边第二绕组L₂的异名端与第二谐振电感L_r2的一端连接；第一谐振电感L_r1和第二谐振电感L_r2的另一端分别与第五开关管S₅和第七开关管S₇的漏极相接；所述占空比控制电路包括第五至第八开关管S₅~S₈，第五开关管S₅的源极与第六开关管S₆的源极连接，构成第一双向开关；第七开关管S₇的源极与第八开关管S₈的源极连接，构成第二双向开关；第六开关管S₆的漏极与第八开关管S₈的漏极、被驱动功率管Q的栅极连接；所述被驱动功率管Q输入电容C_gs与谐振电感L_r1或L_r2发生谐振；所述全桥控制电路的开关管S₁~S₄的驱动信号由输入PWM信号经过逻辑运算得到，所述被驱动功率管Q的驱动电压v_{gs_Q}的占空比能够跟随输入PWM信号的占空比改变而改变；其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：第一开关管S₁与第七开关管S₇共同导通T_sw*（1-d）-t_d后关断，第四开关管S₄导通一个PWM开关周期T_sw后关断；

步骤2：第一开关管S₁关断后，第二开关管S₂导通t_d后关断，第五开关管S₅导通一个开关周期T_sw；

步骤3：第二开关管S₂关断后，第一开关管S₁导通T_sw*d-t_d后关断；

步骤4：第二开关管S₂导通T_sw+t_d直到下个控制周期T₀；

步骤5：进入控制周期T₀的后半周期，第三开关管S₃的动作与前半周期第一开关管S₁的开关情况相同，而第四开关管S₄的动作与第二开关管S₂相同；直到再次进入步骤1，进行循环；

步骤6：步骤5期间，第五开关管S₅关断后，第七开关管S₇导通一个开关周期T_sw；

其中，第一开关管S₁与第二开关管S₂互补导通，第三开关管S₃与第四开关管S₄互补导通，第五开关管S₅与第七开关管S₇互补导通，第六开关管S₆的开关动作与第五开关管S₅相同，第八开关管S₈的开关动作与第七开关管S₇相同；

开关周期T_sw为被驱动功率管Q的开关周期，等于输入PWM信号的周期T_PWM，T₀为控制周期，d为输入PWM信号的占空比，等于驱动电压v_{gs_Q}的正压的占空比，t_d为开关谐振时间。