[发明专利]一种副边整流管的控制系统

说明书

本发明公开了一种副边整流管的控制系统。所提控制系统根据变换器中变压器副边电压的检测来获取第一开关管的关断信号，作为副边整流管的开通信号，通过判断变压器磁复位完成来获取副边整流管的关断信号，并加入斜坡补偿给副边整流管提供一定的提前关断量，以保证系统的稳定性。本控制系统实现简单，无需信号的隔离传递，可有效提升变换器的功率密度。

技术领域

本发明属于变换器技术领域，特别是一种双钳位零电压开关变换器中副边整流管的控制系统。

背景技术

双钳位零电压开关变换器是一种隔离式DC/DC电路拓扑，包括第一至第四开关管Q₁～Q₄和副边整流管Q₅，以及一个功率变压器T，功率变压器原边一端连接于第一开关管Q₁和第二开关管Q₂之间，另一端连接于第三开关管Q₃和第四开关管Q₄之间，变压器副边一端连接于输出电压v_o的正端，一端连接于副边整流管Q₅。

对于输出电流小的场合，副边整流管Q₅采用二极管进行整流，能有效降低变换器的控制复杂度；但是当输出电流较大时，二极管的导通损耗较大，导致变换器效率较低；为了减小二极管的导通损耗，可以采用导通电阻较小的开关管替代二极管，这样可以提高变换器的效率。

副边整流管Q₅的控制信号S₅可以由变换器的原边控制电路产生，并通过隔离传递到副边；也可以通过检测副边电压或电流的方式，由副边独立产生。副边整流管Q₅的控制信号S₅和第三开关管Q₃的控制信号S₃相同，因而可由第三开关管Q₃的控制信号S₃经隔离传递至副边获得。但为了实现信号的隔离传递，需采用隔离变压器等方式传递，而随着原副边绝缘耐压的增加，隔离变压器的体积将急剧增加，这会显著降低变换器的功率密度。此外，副边整流管Q₅的控制信号可由副边同步整流控制器产生，具体通过采样副边整流管Q₅的漏源极电压v_ds，将其送入同步整流控制器来产生副边整流管Q₅控制信号S₅。但是在实际应用中，由于副边整流管Q₅的封装寄生电感，导致其在导通期间，漏源极电压中包含封装寄生电感所引入的感性电压分量，会造成副边整流管Q₅在副边电流还未降到零时提前关断，此时，副边电流将会从副边整流管Q₅的体二极管中流过，使得变换器的导通损耗增大，效率降低。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种副边整流管的控制系统，利用功率变压器在周期内伏秒平衡的特点，在变换器副边产生副边整流管Q₅的控制信号S₅，无需隔离传递有源钳位管Q₃的控制信号S₃，可有效提升变换器的功率密度。