[發(fā)明專利]一種反激變換器的控制方法及其控制電路有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010136126.7 | 申請日: | 2020-03-02 |
| 公開(公告)號: | CN111200365B | 公開(公告)日: | 2021-07-09 |
| 發(fā)明(設計)人: | 高建龍;楊坤;陶權保 | 申請(專利權)人: | 上海南芯半導體科技有限公司 |
| 主分類號: | H02M3/335 | 分類號: | H02M3/335 |
| 代理公司: | 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232 | 代理人: | 葛啟函 |
| 地址: | 200120 上海市*** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 激變 控制 方法 及其 控制電路 | ||
一種反激變換器的控制方法及其控制電路,屬于開關電源技術領域。本發(fā)明首先提取與反激變換器次級電流信息或次級功率信息成正比的控制信號,然后根據(jù)控制信號調(diào)整反激變換器的開關頻率,控制信號越大,反激變換器的開關頻率越高;本發(fā)明給出了一種通過監(jiān)測原邊電流檢測電阻上的電壓結合輔助繞組的續(xù)流反饋獲得次級電流信息的方法,另外在此基礎上再引入次級電壓反饋能夠獲得次級功率信息。與傳統(tǒng)的控制方案中以反激變換器輸出電壓的反饋信號作為依據(jù)不同導致調(diào)節(jié)具有局限性不同,本發(fā)明以反激變換器次級電流信息或次級功率信息為依據(jù)調(diào)整反激變換器的開關頻率,能夠根據(jù)負載情況實時精確地調(diào)整開關頻率。
技術領域
本發(fā)明屬于開關電源技術領域,涉及一種反激變換器的控制方法,以及能夠實現(xiàn)該控制方法的一種反激變換器的控制電路。
背景技術
反激式(Flyback)變換器又稱單端反激式或Buck-Boost變換器,因其輸出端在原邊繞組斷開電源時獲得能量故而得名。反激式變換器以其電路結構簡單,成本低廉,在小功率電源以及各種電源適配器中應用廣泛。
反激變換器能量的傳輸有多種控制方法,比如常用的閉環(huán)控制是次級通過光耦調(diào)節(jié)反激變換器輸出電壓的反饋信號FB的電壓實現(xiàn)的,即FB的電壓決定了能量的傳遞。除此之外還包括多種控制模式,比如連續(xù)模式(CCM)、準諧振模式(QR)、斷續(xù)模式(DCM)等多種控制模式。各種控制模式對應不同的開關頻率,而開關頻率又對應開關損耗,直接影響反激變換器的轉換效率。特別是準諧振模式,隨著負載的減小開關頻率會增高,開關損耗占比也會增大。
所以根據(jù)能量傳遞的大小,需要對開關頻率進行進一步的控制,加入降頻控制策略是必要的。如圖7是一種降頻控制策略,即根據(jù)反激變換器輸出電壓的反饋信號FB的值調(diào)節(jié)開關頻率。雖然反饋信號FB的值和能量的傳遞有直接的關系,具有單調(diào)性。但是由于有線電壓補償、斜波補償?shù)纫蛩氐挠绊?,使得反饋信號FB和負載大小并非線性關系,用反饋信號FB作為降頻的條件存在局限性,無法實時精準地進行調(diào)整。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述傳統(tǒng)反激變換器開關頻率控制方法中利用反饋信號FB調(diào)節(jié)開關頻率存在的局限性問題,本發(fā)明提出了一種基于能量檢測反饋的頻率控制模式用于調(diào)整反激變換器的開關頻率,依據(jù)反激變換器的次級電流信息或次級功率信息實時調(diào)整開關頻率。
本發(fā)明的技術方案為:
一種反激變換器的控制方法,包括如下步驟:
步驟一、提取與所述反激變換器次級電流信息或次級功率信息成正比的控制信號;
步驟二、根據(jù)步驟一獲得的所述控制信號調(diào)整所述反激變換器的開關頻率,所述控制信號越大,所述反激變換器的開關頻率越高。
具體的,所述反激變換器包括原邊繞組單元、次級繞組單元和輔助繞組單元,其中原邊繞組單元包括原邊繞組、開關管和原邊電流檢測電阻,原邊繞組一端連接供電電壓,另一端連接開關管的一端,開關管的另一端通過原邊電流檢測電阻后接地;輔助繞組單元包括輔助繞組、第一電阻和第二電阻,輔助繞組一端接地,另一端通過第一電阻和第二電阻的串聯(lián)結構后接地;
所述步驟一中提取與所述反激變換器次級電流信息成正比的控制信號的具體方法如下:
步驟1.1、在開關管關閉時,對原邊電流檢測電阻上的電壓信號進行采樣保持,獲得原邊電流檢測電阻上的電壓信號的峰值電壓;
步驟1.2、在開關管開啟之后,對原邊電流檢測電阻上的電壓信號進行采樣保持,獲得原邊電流檢測電阻上的電壓信號的谷值電壓;
步驟1.3、對步驟1.1和步驟1.2獲得的原邊電流檢測電阻上的電壓信號的峰值電壓和谷值電壓求和后乘以系數(shù)K,獲得第一中間信號;
步驟1.4、在次級續(xù)流階段將所述第一中間信號通過RC濾波獲得所述與反激變換器次級電流信息成正比的控制信號。
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