[发明专利]有源钳位反激变换器的原边调节控制系统及控制方法

摘要

本发明提出有源钳位反激变换器的原边调节控制系统及控制方法，属于原边调节控制技术领域。包括电感电流采样电路、漏源电压采样电路、辅助绕组电压采样电路、栅驱动器、以控制器为核心的控制电路、微分器。其中，以控制器为核心的控制电路包括电压运算模块，电流运算模块，恒压恒流功能模块。能够在保证系统工作效率的同时，实现有源钳位反激变换器对输出电压和输出电流的原边精确预测和计算，从而实现精确的有源钳位反激拓扑的原边恒压恒流调节。采用此控制系统，减少了光耦及其他隔离元件的使用，提高了系统集成度，可以获得很高的输出电压精度。另外，无论是原边谐振有源钳位反激拓扑，还是副边谐振有源钳位反激拓扑，此控制系统都能适用。

主权项

1.有源钳位反激变换器的原边调节控制系统，包括：电感电流采样电路、漏源电压采样电路、辅助绕组电压采样电路、栅驱动器、以控制器为核心的控制电路、微分器，其特征在于：所述以控制器为核心的控制电路包括：电压运算模块、电流运算模块、恒压恒流功能模块；/n电压运算模块包括：第一比较器、第二比较器、第一模拟数字转换器、电压控制单元；第一比较器的反相输入端接收辅助绕组电压采样电路输出的辅助绕组电压，第二比较器的反相输入端接收微分器输出的辅助绕组电压微分值；第一比较器的同相输入端和第二比较器的同相输入端分别接收电压控制单元输出的第一电压阈值和第二电压阈值，第一比较器输出的第一信号(A)和第二比较器输出的第二信号(B)均接入电压控制单元；第一模拟数字转换器有三个输入端，第二输入端接辅助绕组电压采样电路的输出端，用于采集辅助绕组电压，第一输入端和第三输入端分别接收电压控制单元输出的第一电压采样时刻和第二电压采样时刻；第一模拟数字转换器的两个输出端分别向电压控制单元输出第一电压采样时刻采集的第一辅助绕组电压和第二电压采样时刻采集的第二辅助绕组电压；电压控制单元把输出电压预测值分别输入电流控制单元和恒压恒流功能模块；/n电流运算模块包括：第二模拟数字转换器、第三比较器、电流控制单元；第三比较器的反向输入端接收漏源电压采样电路输出的有源钳位反激变换器的主功率管的漏源电压，第三比较器的同相输入端接收电流控制单元输出的第三电压阈值，第三比较器输出的第三信号(C)接入电流控制单元；第二模拟数字转换器有三个输入端，第二输入端接电感电流采样电路的输出端，用于采集电感电流，第一输入端和第三输入端分别接收电流控制单元输出的第一电流采样时刻和第二电流采样时刻；第二模拟数字转换器的两个输出端分别向电流控制单元输出第一电流采样时刻采集的第一电感电流和第二电流采样时刻采集的第二电感电流，电流控制单元把输出电流预测值输入恒压恒流功能模块；/n恒压恒流功能模块的第一输入端接电流控制单元、第二输入端接电压控制单元，实现恒压和恒流控制功能；恒压恒流功能模块的两个输出端分别向栅驱动器输入有源钳位反激变换器的主功率管驱动信号和钳位管驱动信号；/n所述电感电流采样电路的输入端接有源钳位反激变换器的主功率管的源端，电感电流采样电路的输出端接第二模拟数字转换器的第二输入端；/n所述漏源电压采样电路的输入端接有源钳位反激变换器的主功率管的漏端，漏源电压采样电路的输出端接第三比较器的反相输入端；/n所述辅助绕组电压采样电路的输入端接有源钳位反激变换器的辅助绕组二极管的阴极，辅助绕组电压采样电路的输出端分别接第一比较器的反相输入端、第一模拟数字转换器的第二输入端和微分器的输入端；/n所述微分器的输出端接第二比较器的反相输入端；/n所述栅驱动器的两个输入端分别接恒压恒流功能模块的两个输出端，栅驱动器的两个输出端分别接有源钳位反激变换器的主功率管的栅极和钳位管的栅极，从而实现控制主功率管和钳位管的开通和关断。/n