[发明专利]一种提高反激式谐振开关电源CCM模式转换效率的方法

摘要

一种提高CCM模式下反激式谐振开关电源转换效率的控制方法，基于软开关反激谐振电路的控制系统，包括电流检测模块、状态检测模块、输出反馈模块、PWM模块以及驱动模块构成的控制系统与受控的开关电源连接起来构成闭环，该控制系统基于ONOFF控制方法，在软启动状态或ONOFF状态下对开关电源进行控制。电流检测模块、输出反馈模块采集实现恒压算法的基本参数，状态检测模块用于检测电路工作状态：软启动状态和ONOFF状态，PWM模块基于两个不同的工作状态对开关控制信号duty进行调制，经驱动模块输出合适的占空比，从而实现开关电源效率的提升。

主权项

1.一种提高反激式谐振开关电源CCM模式转换效率的方法，基于软开关反激谐振电路的控制系统，其特征在于：包括电流检测模块、状态检测模块、PWM模块、输出反馈模块以及驱动模块构成的控制系统与受控的开关电源连接起来构成闭环，该控制系统基于ONOFF控制方法，在软启动状态或ONOFF状态下对开关电源进行控制，其中：电流检测模块用于采集实现恒压算法的基本参数，包括一个比较器COMP1和一个D触发器D1，比较器COMP1的正端连接原边采样电阻电压Vs，负端接地，比较器COMP1输出信号VCOMP1连接D触发器D1的D输入端，D触发器D1的时钟端连接时钟信号CLK，作为系统的工作时钟CK，D触发器D1的输出端Q输出信号VCOMP1’，比较信号VCOMP1和VCOMP1’均输出给状态检测模块和PWM模块；状态检测模块用于判断控制系统的工作状态是软启动状态还是ONOFF状态，包括一个计数器Counter1和一个D触发器D2，状态检测模块的输入信号为电流检测模块输出的比较信号VCOMP1、VCOMP1’和驱动模块输出的开关控制信号duty，状态检测模块的输出信号为输出给输出反馈模块、PWM模块和驱动模块的工作状态信号State；定义State＝0为软启动状态，State＝1为ONOFF状态；D触发器D2的输入端D连接驱动模块输出的开关控制信号duty，时钟端输入时钟信号CLK作为系统的工作时钟CK，D触发器D2的输出端Q输出信号duty’、电流检测模块输出的比较信号VCOMP1、VCOMP1’和驱动模块输出的开关控制信号duty以及D触发器D2的输出信号duty’均作为计数器Counter1的输入信号，计数器Counter1输出工作状态信号State；输出反馈模块用于实现ONOFF状态下控制开关电源输出电压Vo的纹波大小，输出反馈模块的输入信号为副边输出电压Vo和状态检测模块输出的工作状态信号State，包括两个比较器COMP2和COMP3以及一个SR锁存器latch1，比较器COMP2将输出电压Vo与输出电压上限Vmax比较后输出VCOMP2连接至SR锁存器latch1的R端；比较器COMP3将输出电压下限Vmin与输出电压Vo比较输出VCOMP3连接至SR锁存器latch1的S端，比较器COMP2的正端接Vo，负端接输出电压上限Vmax，输出为VCOMP2，比较器COMP3的正端接输出电压下限Vmin，负端接Vo，输出为VCOMP3，SR锁存器latch1的Q端输出信号与状态控制信号State为一个与门and1的两个输入信号，与门的输出即为ONOFF使能信号Enable_ONOFF输出给驱动模块和PWM模块；PWM模块用于控制开关电源的MOS管导通时间和关断时间，精确实现原边MOS管的零电流ZCS关断和准零电压ZVS开启，最大化降低原边MOS管的开关损耗；PWM模块的输入信号为输出反馈模块输出的ONOFF使能信号Enable_ONOFF、状态检测模块输出的工作状态信号State、电流检测模块输出的比较信号VCOMP1、VCOMP1’和驱动模块输出的开关控制信号duty，PWM模块的输出信号为输入到驱动模块的MOS管关断信号Flag_off和MOS管开启信号Flag_on，以实现基于软启动及ONOFF两个不同的工作状态对开关控制信号duty进行调制；驱动模块的输入为PWM模块输出的MOS管关断信号Flag_off和MOS管开启信号Flag_on以及状态检测模块输出的工作状态信号State和输出反馈模块输出的ONOFF使能信号Enable_ONOFF，驱动模块输出调制后的相应占空比开关控制信号duty，对开关电源功率管的开通和关断进行控制，实现开关电源效率的提升。