基于原邊反饋的反激式變換器的控制方法及控制電路技術

本發明專利技術公開了一種基于原邊反饋的反激式變換器的控制方法及控制電路，采樣反激式變換器多個開關周期的輸入電壓，得到表征輸入電壓的輸入電壓采樣信號；將所述輸入電壓采樣信號與基準電壓進行比較，得到第一比較信號，所述的第一比較信號用于表征輸入電壓趨近于零的時刻；所述的基準電壓為趨近于零的正電壓；根據第一比較信號和工頻周期，將所述的第一比較信號延遲四分之一個工頻周期，得到用于表征輸入電壓峰值時刻的延遲信號；將輸入電壓峰值時刻后的一個開關周期作為基準開關周期，根據基準開關周期來限定反激式變換器工頻周期內的開關頻率。本發明專利技術能夠實現高功率因數和低電流諧波分量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電力電子
，具體涉及一種基于原邊反饋的反激式變換器的控 制方法及控制電路。
技術介紹
現有技術的基于原邊反饋的反激式變換器，包括整流電路和變壓器，所述的變壓 器由原邊電感和副邊電感組成，原邊電感與原邊M0S管串聯，副邊電感與續流二極管連接。 原邊M0S管上連接有原邊反饋控制電路，用于原邊M0S管的通斷狀態。 在上述現有技術中，實現高功率因數的一般方法是采用固定導通時間的的控制方 式，即采用慢環控制，讓環路輸出電壓在整個工頻周期內保持幾乎不變，原邊M0S管導通時 刻的判斷以副邊發出電流過零信號為依據。以上控制方式下，輸入電流的平均值為：其中VIN為反激式變換器的輸入電壓，LM為 原邊電感的電感量，ton為一個開關周期內原邊M0S管的導通時間，ts為一個開關周期。由 于ton相對穩定，而工頻周期內輸入電壓VIN電壓值會發生變化，就會導致電感電流的峰值 IPEAK隨之變化，因此原邊電感的去次時間不一樣，所以在整個工頻周期內，開關周期ts是 變化的，難以實現高功率因數和低諧波分量。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種基于原邊反饋的反激式變換器的控制方法 及控制電路，用以解決現有技術存在的難以實現高功率因數和低諧波分量的技術問題。 本專利技術的技術解決方案是，提供一種以下步驟的基于原邊反饋的反激式變換器的 控制方法，包括以下步驟： 米樣反激式變換器的輸入電壓，得到表征輸入電壓的輸入電壓米樣信號； 將所述輸入電壓采樣信號與基準電壓進行比較，得到第一比較信號，所述的第一 比較信號用于表征輸入電壓趨近于零的時刻；所述的基準電壓為趨近于零的正電壓； 根據第一比較信號和工頻周期，將所述的第一比較信號延遲四分之一個工頻周 期，得到用于表征輸入電壓峰值時刻的延遲信號； 將輸入電壓峰值時刻后的一個開關周期作為基準開關周期，根據基準開關周期來 限定反激式變換器工頻周期內的開關頻率。 優選地，在輸入電壓峰值時刻后，反激式變換器的原邊主功率開關管的導通時刻 至副邊電流過零時刻得到一個所述基準開關周期。 優選地，采用所述基準開關周期控制壓控電流源，以實現對第一電容充電，所述第 一電容兩端的電壓表征了所述基準開關周期的時間。 優選地，將第一電容兩端的電壓與第一斜坡信號進行比較，產生用于開通原邊主 功率開關管的第一開通信號。 優選地，完成對第一電容充電后，再由第一電容對第二電容充電，完成對第二電容 的充電后，第二電容上的電壓用于表征所述基準開關周期的時間；將第二電容兩端的電壓 與第二斜坡信號進行比較，產生用于開通原邊主功率開關管的第二開通信號。 優選地，在輸入電壓峰值時刻到來之前，完成對第一電容放電，輸入電壓峰值時刻 后，更新基準開關周期，并再次對第一電容充電。 本專利技術的另一技術解決方案是，提供一種以下結構的基于原邊反饋的反激式變換 器的控制電路，包括 米樣電路，米樣反激式變換器的輸入電壓，得到表征輸入電壓的輸入電壓米樣信 號； 比較電路，將所述輸入電壓采樣信號與基準電壓進行比較，得到第一比較信號，所 述的第一比較信號用于表征輸入電壓趨近于零的時刻；所述的基準電壓為趨近于零的正電 壓； 其中，根據第一比較信號和工頻周期，將所述的第一比較信號延遲四分之一個工 頻周期，得到用于表征輸入電壓峰值時刻的延遲信號； 將輸入電壓峰值時刻后的一個開關周期作為基準開關周期，根據基準開關周期來 限定反激式變換器工頻周期內的開關頻率。 優選地，所述的控制電路還包括基準開關周期產生電路，所述的基準開關周期產 生電路包括第一觸發器和第二觸發器，所述的延遲信號輸入第一觸發器的置位端，將一復 位信號輸入第一觸發器的復位端，所述第一觸發器輸出峰值區間信號，將所述的峰值區間 信號與控制原邊主功率開關管狀態的PWM信號輸入與門，所述與門的輸入端接入第二觸發 器的置位端，將表征副邊電流過零的過零信號輸入第二觸發器的復位端，所述第二觸發器 輸出表征基準開關周期的限頻周期信號。 優選地，所述的控制電路還包括限頻周期信號保持電路，所述的限頻周期信號保 持電路包括壓控電流源、第一電容和第二電容，采用所述限頻周期信號控制壓控電流源，以 實現對第一電容充電，所述第一電容兩端的電壓表征了所述基準開關周期的時間。 優選地，完成對第一電容充電后，再由第一電容對第二電容充電，完成對第二電容 的充電后，第二電容上的電壓用于表征所述基準開關周期的時間；將第二電容兩端的電壓 與第二斜坡信號進行比較，產生用于開通原邊主功率開關管的第二開通信號。 優選地，在輸入電壓峰值時刻到來之前，完成對第一電容放電，輸入電壓峰值時刻 后，更新限頻周期信號，并再次對第一電容充電，在第一電容充電完成的瞬間對第二電容放 電，第二電容放電后，再由第一電容對其充電。 采用本專利技術的電路結構和控制方法，與現有技術相比，具有以下優點：反激式變換 器的每個開關周期都采用基準開關周期，輸入電壓峰值時刻后的一個開關周期作為基準開 關周期，用限頻周期信號表征，同時保持對所述限頻周期信號的保持和更新，因此可以保持 每個開關周期的時間基本恒定，則可實現輸入電流能夠跟隨輸入電壓，從而實現高功率因 數和低電流諧波分量。【附圖說明】 圖1為反激式變換器的基本電路結構圖； 圖2為關斷信號產生電路的結構示意圖； 圖3為輸入電壓采樣信號的工作波形圖；圖4為工頻周期內輸入電壓采樣信號的變化趨勢圖； 圖5為基準開關周期產生電路的結構示意圖； 圖6為峰值區間信號的波形示意圖； 圖7為限頻周期信號保持電路的結構示意圖；【具體實施方式】 以下結合附圖對本專利技術的優選實施例進行詳細描述，但本專利技術并不僅僅限于這些 實施例。本專利技術涵蓋任何在本專利技術的精神和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。 為了使公眾對本專利技術有徹底的了解，在以下本專利技術優選實施例中詳細說明了具體 的細節，而對本領域技術人員來說沒有這些細節的描述也可以完全理解本專利技術。 在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本專利技術。需說明的是，附圖均采 用較為簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本專利技術實施例的 目的。 參考圖1所示，示意了反激式變換器的基本原理圖，所述的反激式變換器采用固 定導通時間控制模式，包括整流橋、由原邊繞組NP和副邊繞組NS組成的變壓器TR、原邊 主功率開關管Μ和控制電路，用于控制原邊主功率開關管Μ的控制電路集成于芯片1C內， VSEN引腳為采樣引腳，即通過輔助繞組Naux對輸入電壓Input進行采樣，得到輸入電壓采 樣信號VSEN，輸入電壓采樣信號VSEN具體波形如圖3所示。由DRV引腳輸出PWM信號至 原邊主功率開關管M，以控制其開關狀態，若以高電平開通、低電平關斷為例，則當副邊電流 過零時，過零信號CZC置1，PWM信號為高電平；采樣反激式變換器的輸出電壓，得到輸出 電壓采樣信號，將輸出電壓采樣信號與相應的參考電壓進行誤差處理，得到反饋補償信號 Vcomp，將反饋補償信號Vcomp與一斜坡信號（該信號與后面描述的第一斜坡信號、第二斜 坡信號非同一信號）進行比較，則產生關斷信號RES(詳見圖2)，所述的關斷信號RES形成 PWM信號的低電平部分，由于反饋補償信號Vcomp相對恒定，故認為其為固定導通時間控制 模式。 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于原邊反饋的反激式變換器的控制方法，包括以下步驟：采樣反激式變換器的輸入電壓，得到表征輸入電壓的輸入電壓采樣信號；將所述輸入電壓采樣信號與基準電壓進行比較，得到第一比較信號，所述的第一比較信號用于表征輸入電壓趨近于零的時刻；所述的基準電壓為趨近于零的正電壓；根據第一比較信號和工頻周期，將所述的第一比較信號延遲四分之一個工頻周期，得到用于表征輸入電壓峰值時刻的延遲信號；將輸入電壓峰值時刻后的一個開關周期作為基準開關周期，根據基準開關周期來限定反激式變換器工頻周期內的開關頻率。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳惠強，
申請(專利權)人：矽力杰半導體技術杭州有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33