【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電力電子領(lǐng)域，涉及一種非對(duì)稱半橋驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，特別涉及一種非對(duì)稱半橋控制電路及其控制方法和非對(duì)稱半橋開(kāi)關(guān)電源。
技術(shù)介紹
1、提升電源系統(tǒng)功率密度和效率一直是電源系統(tǒng)的重要研究方向。采用開(kāi)關(guān)電源并提升開(kāi)關(guān)頻率是其中的方法之一，但是頻率的提升也會(huì)影響開(kāi)關(guān)損耗。因此，軟開(kāi)關(guān)技術(shù)被采用于開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)。
2、非對(duì)稱半橋是一種適用于中低功率的dc/dc零電壓開(kāi)關(guān)變換器電路。非對(duì)稱半橋電路采用固定死區(qū)的互補(bǔ)pwm控制方式，不需要外加元件，充分利用電路本身的分布特性，通過(guò)變壓器漏感和開(kāi)關(guān)寄生電容的諧振，實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)。這種電路保持了pwm開(kāi)關(guān)模式的低開(kāi)關(guān)導(dǎo)通損耗，而且消除了開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通損耗，因此，可以得到很高的效率。
3、如圖1所示，非對(duì)稱半橋開(kāi)關(guān)電源包括原邊電路和副邊電路。原邊電路包括輸入電容、半橋電路和諧振電路。半橋電路包括第一開(kāi)關(guān)管q1和第二開(kāi)關(guān)管q2。圖2為非對(duì)稱半橋開(kāi)關(guān)電源中各信號(hào)的波形示意圖，結(jié)合圖1和圖2可知，第一開(kāi)關(guān)管q1關(guān)斷后，勵(lì)磁電流imag為正向電流，開(kāi)關(guān)電源利用勵(lì)磁電流imag對(duì)第一開(kāi)關(guān)管的寄生電容充電，并對(duì)第二開(kāi)關(guān)管的寄生電容放電，第一開(kāi)關(guān)管q1的兩端電壓上升，第二開(kāi)關(guān)管q2的兩端電壓下降。第二開(kāi)關(guān)管q2的兩端電壓對(duì)應(yīng)于橋臂中點(diǎn)電壓vhb。當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)管q2的兩端電壓下降到零時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制電路控制開(kāi)通第二開(kāi)關(guān)管q2，從而實(shí)現(xiàn)第二開(kāi)關(guān)管q2的零電壓開(kāi)通(簡(jiǎn)稱zvs)。非對(duì)稱半橋開(kāi)關(guān)電源的具體模態(tài)分析如下，如圖2，電流信號(hào)中，虛線段為勵(lì)磁電流imag，實(shí)線段為橋臂電流i?hb，勵(lì)磁電流im
4、從上述模態(tài)分析中可以看出，由于第一開(kāi)關(guān)管q1關(guān)斷通常依賴于峰值電流控制，即橋臂電流i?hb，當(dāng)橋臂電流i?hb超過(guò)勵(lì)磁峰值電流imagpos時(shí)，gh關(guān)斷。而下管關(guān)斷對(duì)應(yīng)的負(fù)電流imagneg，依賴于自適應(yīng)zvs的控制結(jié)果，在既定系統(tǒng)下既定輸入輸出條件下，可以認(rèn)為是固定參數(shù)。因此在不額外處理的情況下，既定系統(tǒng)和工作狀態(tài)時(shí)，ahb工作頻率固定。固定頻率工作帶來(lái)電磁干擾emi調(diào)試?yán)щy，因此需要采用抖頻技術(shù)優(yōu)化emi處理。抖頻技術(shù)對(duì)于定頻控制系統(tǒng)而言，直接抖動(dòng)頻率控制即可，而對(duì)于如圖1的非對(duì)稱半橋開(kāi)關(guān)電源顯然不是定頻系統(tǒng)，因此不適用直接抖動(dòng)頻率的方式來(lái)解決emi問(wèn)題。
5、有鑒于此，需要提供一種新的結(jié)構(gòu)或控制方法，用于解決上述至少部分問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本專利技術(shù)提出了一種非對(duì)稱半橋控制電路及其控制方法和非對(duì)稱半橋開(kāi)關(guān)電源。
2、根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，公開(kāi)了一種非對(duì)稱半橋控制電路，非對(duì)稱半橋控制電路用于生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)半橋電路中的第一開(kāi)關(guān)管，以及用于生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)半橋電路中的第二開(kāi)關(guān)管，非對(duì)稱半橋控制電路包括：
3、峰值電流抖頻生成電路，其輸入端用以接收用于控制勵(lì)磁峰值電流的峰值電流信號(hào)，用于根據(jù)峰值電流信號(hào)生成以預(yù)設(shè)周期進(jìn)行幅值抖動(dòng)的峰值電流抖頻信號(hào)；以及
4、開(kāi)通時(shí)間抖頻生成電路，其輸入端耦接峰值電流抖頻生成電路，用于根據(jù)第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的預(yù)設(shè)開(kāi)通時(shí)間信號(hào)與疊加信號(hào)生成開(kāi)通時(shí)間抖頻信號(hào)；開(kāi)通時(shí)間抖頻生成電路控制疊加信號(hào)以所述預(yù)設(shè)周期進(jìn)行大小變化，預(yù)設(shè)周期中的至少部分時(shí)間內(nèi)疊加信號(hào)與峰值電流抖頻信號(hào)進(jìn)行同步增加和/或同步減?。黄渲?，非對(duì)稱半橋控制電路根據(jù)峰值電流抖頻信號(hào)控制勵(lì)磁峰值電流，以及根據(jù)開(kāi)通時(shí)間抖頻信號(hào)控制第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)通時(shí)間。
5、在一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)周期包括第一時(shí)間區(qū)間和第二時(shí)間區(qū)間，開(kāi)通時(shí)間抖頻生成電路控制在第二時(shí)間區(qū)間內(nèi)疊加信號(hào)為零或在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；第二開(kāi)關(guān)管在第二時(shí)間區(qū)間內(nèi)進(jìn)行零電壓開(kāi)通。
6、在一個(gè)實(shí)施例中，在第一時(shí)間區(qū)間內(nèi)，疊加信號(hào)與峰值電流抖頻信號(hào)進(jìn)行同步增減。
7、在一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)周期為固定值或根據(jù)第一開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率變化。
8、在一個(gè)實(shí)施例中，所述峰值電流抖頻生成電路還用于接收第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述預(yù)設(shè)周期。
9、在一個(gè)實(shí)施例中，所述峰值電流抖頻生成電路包括：
10、第一處理電路，其輸入端用以接收峰值電流信號(hào)，用于根據(jù)峰值電流信號(hào)生成峰值電流最小閾值；
11、第二處理電路，其輸入端用以接收峰值電流信號(hào)，用于根據(jù)峰值電流信號(hào)生成峰值電流最大閾值；
12、第一比較電路，其第一輸入端耦接第一處理電路的輸出端，其第二輸入端接收峰值電流抖頻信號(hào)；
13、第二比較電路，其第一輸入端接收峰值電流抖頻信號(hào)，其第二輸入端耦接第二處理電路的輸出端；
14、觸發(fā)電路，其置位端耦接第一比較電路的輸出端，其復(fù)位端耦接第二比較電路的輸出端；
15、第一電流源，用以提供第一電流；
16、第一開(kāi)關(guān)，其第一端耦接第一電流源；
17、第二電流源，其第一端耦接第一開(kāi)關(guān)的第二端，其第二端耦接地；
18、第二開(kāi)關(guān)，其與第二電流源串聯(lián)以控制第二電流源的通斷；以及
19、第一電容，其第一端耦接第一開(kāi)關(guān)的第二端，其第二端耦接地，其第一端用以輸出峰值電流抖頻信號(hào)。
20、在一個(gè)實(shí)施例中，所述開(kāi)通時(shí)間抖頻生成電路包括疊加信號(hào)生成電路，疊加信號(hào)生成電路控制在第一時(shí)間區(qū)間內(nèi)疊加信號(hào)以一變化范圍根據(jù)峰值電流抖頻信號(hào)進(jìn)行同步增減，以及控制在第本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種非對(duì)稱半橋控制電路，用于生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)半橋電路中的第一開(kāi)關(guān)管，以及用于生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)半橋電路中的第二開(kāi)關(guān)管，其特征在于，所述非對(duì)稱半橋控制電路包括：
2.如權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱半橋控制電路，其特征在于，所述預(yù)設(shè)周期包括第一時(shí)間區(qū)間和第二時(shí)間區(qū)間，開(kāi)通時(shí)間抖頻生成電路控制在第二時(shí)間區(qū)間內(nèi)疊加信號(hào)為零或在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；第二開(kāi)關(guān)管在第二時(shí)間區(qū)間內(nèi)進(jìn)行零電壓開(kāi)通。
3.如權(quán)利要求2所述的非對(duì)稱半橋控制電路，其特征在于，在第一時(shí)間區(qū)間內(nèi)，疊加信號(hào)與峰值電流抖頻信號(hào)進(jìn)行同步增減。
4.如權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱半橋控制電路，其特征在于，所述預(yù)設(shè)周期為固定值或根據(jù)第一開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率變化。
5.如權(quán)利要求4所述的非對(duì)稱半橋控制電路，其特征在于，所述峰值電流抖頻生成電路還用于接收第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述預(yù)設(shè)周期。
6.如權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱半橋控制電路，其特征在于，所述峰值電流抖頻生成電路包括：
7.如權(quán)利要求2所述的非對(duì)稱半橋控制電路，其特征在于，所述開(kāi)通時(shí)間抖頻生成電路包括疊加信號(hào)
8.一種非對(duì)稱半橋開(kāi)關(guān)電源，所述非對(duì)稱半橋開(kāi)關(guān)電源包括原邊電路、副邊電路和變壓器繞組，其特征在于，所述原邊電路包括如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的非對(duì)稱半橋控制電路。
9.一種用于控制非對(duì)稱半橋控制電路的非對(duì)稱半橋控制方法，非對(duì)稱半橋控制電路用于生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)半橋電路中的第一開(kāi)關(guān)管，以及用于生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)半橋電路中的第二開(kāi)關(guān)管，其特征在于，所述非對(duì)稱半橋控制方法包括：
10.如權(quán)利要求9所述的非對(duì)稱半橋控制方法，其特征在于，非對(duì)稱半橋控制方法還包括：預(yù)設(shè)周期包括第一時(shí)間區(qū)間和第二時(shí)間區(qū)間，控制在第二時(shí)間區(qū)間內(nèi)疊加信號(hào)為零或在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；第二開(kāi)關(guān)管在第二時(shí)間區(qū)間內(nèi)進(jìn)行零電壓開(kāi)通。
11.如權(quán)利要求10所述的非對(duì)稱半橋控制方法，其特征在于，在第一時(shí)間區(qū)間內(nèi)，疊加信號(hào)與峰值電流抖頻信號(hào)進(jìn)行同步增減。
12.如權(quán)利要求9所述的非對(duì)稱半橋控制方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)周期為固定值或根據(jù)第一開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率變化。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種非對(duì)稱半橋控制電路，用于生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)半橋電路中的第一開(kāi)關(guān)管，以及用于生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)半橋電路中的第二開(kāi)關(guān)管，其特征在于，所述非對(duì)稱半橋控制電路包括：
2.如權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱半橋控制電路，其特征在于，所述預(yù)設(shè)周期包括第一時(shí)間區(qū)間和第二時(shí)間區(qū)間，開(kāi)通時(shí)間抖頻生成電路控制在第二時(shí)間區(qū)間內(nèi)疊加信號(hào)為零或在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；第二開(kāi)關(guān)管在第二時(shí)間區(qū)間內(nèi)進(jìn)行零電壓開(kāi)通。
3.如權(quán)利要求2所述的非對(duì)稱半橋控制電路，其特征在于，在第一時(shí)間區(qū)間內(nèi)，疊加信號(hào)與峰值電流抖頻信號(hào)進(jìn)行同步增減。
4.如權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱半橋控制電路，其特征在于，所述預(yù)設(shè)周期為固定值或根據(jù)第一開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率變化。
5.如權(quán)利要求4所述的非對(duì)稱半橋控制電路，其特征在于，所述峰值電流抖頻生成電路還用于接收第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述預(yù)設(shè)周期。
6.如權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱半橋控制電路，其特征在于，所述峰值電流抖頻生成電路包括：
7.如權(quán)利要求2所述的非對(duì)稱半橋控制電路，其特征在于，所述開(kāi)通時(shí)間抖頻生成電路包括疊加信號(hào)生成電路，疊加信號(hào)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：俞秀峰，胡致強(qiáng)，施伶，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳市必易微電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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