CN107493016A - 一种不对称半桥反激电路的控制方法及电路 - Google Patents

一种不对称半桥反激电路的控制方法及电路 Download PDF

Info

Publication number
CN107493016A
CN107493016A CN201710885472.3A CN201710885472A CN107493016A CN 107493016 A CN107493016 A CN 107493016A CN 201710885472 A CN201710885472 A CN 201710885472A CN 107493016 A CN107493016 A CN 107493016A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
output
resistance
pulse width
main switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710885472.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107493016B (zh
Inventor
王志燊
郭启利
周耀彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mornsun Guangzhou Science and Technology Ltd
Original Assignee
Mornsun Guangzhou Science and Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mornsun Guangzhou Science and Technology Ltd filed Critical Mornsun Guangzhou Science and Technology Ltd
Priority to CN201710885472.3A priority Critical patent/CN107493016B/zh
Publication of CN107493016A publication Critical patent/CN107493016A/zh
Priority to PCT/CN2018/094819 priority patent/WO2019062263A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107493016B publication Critical patent/CN107493016B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33571Half-bridge at primary side of an isolation transformer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种不对称半桥反激电路的控制方法和控制电路,不对称半桥反激电路包括主开关S1和辅开关S2,控制电路包括采样电路和输出电压比较电路,输出电压比较电路输出的控制信号与增设的脉宽时间控制电路,并通过增设的定时电路和导通逻辑处理电路实现对主开关S1和辅开关S2变频控制,使得励磁电流的抖动幅值不会随输入电压变化,从而可以根据低输入电压的情况进行变压器设计,实现了变压器不仅体积小,且利用率在整个输入电压范围相同的。

Description

一种不对称半桥反激电路的控制方法及电路
技术领域
本发明涉及不对称半桥反激电路的控制方法及电路,特别涉及主辅开关互补导通的不对称半桥反激电路的控制方法及电路。
背景技术
不对称半桥反激电路的原理图如图1所示,功率变压器的原边由主开关S1、辅开关S2和电容Cr组成,输入电压Vin+依次经主开关S1和辅开关S2后连接输入电压Vin-,功率变压器的原边绕组的同名端连接主开关S1和辅开关S2的连接点,功率变压器的原边绕组的异名端经电容Cr后连接输入电压Vin-;功率变压器的副边由二极管D和电容C组成,二极管D的阳极连接功率变压器的副边绕组的异名端,二极管D的阴极连接输出电压Vo+,电容C与输出电压压Vo+和输出电压Vo-并联,功率变压器的副边绕组的同名端连接输出电压Vo-。
传统的不对称半桥反激电路采用PWM方法进行输出稳压控制,包括:信号采集电路、输出电压比较电路和输出处理电路;信号采集电路用于采集不对称半桥反激电路的输出电压,并输出至比较电路;输出电压比较电路用于比较输出电压与期望电压的大小,并输出控制信号至输出处理电路;输出处理电路用于控制主开关S1的占空比,若输出电压高于期望电压,主开关S1的占空比就降低,反之,主开关S1的占空比上升。
其具体的控制电路如图2所示,由光耦OC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻6、电容C1、电容C2和可控精密稳压源U1组成。电阻R1和电阻R2组成信号采集电路;光耦OC1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻6、电容C1、电容C2和可控精密稳压源U1组成输出电压比较电路,输出电压比较电路输出的控制信号用VFB表示;PWM控制芯片为输出处理电路,图2中只画出了其电压反馈引脚,由于反馈引脚接收的为输出电压比较电路输出的控制信号VFB,因此为简单起见,本申请反馈引脚也用VFB表示。图2连接关系为:光耦OC1的三极管集电极连接辅助供电电源Vcc,光耦OC1的三极管发射极经过电阻R6后接输入地,光耦OC1的三极管发射极还连接PWM控制芯片的电压反馈引脚VFB,输出电压Vo依次经电阻R4、电阻R5、可控精密稳压源U1的阴极和可控精密稳压源U1的阳极后接输出地,输出电压Vo还依次经电阻R1和电阻R2后接输出地,光耦OC1的二极管与电阻R5并联,可控精密稳压源U1的控制极连接电阻R1和电阻R2的连接点,电容C2的一端连接可控精密稳压源U1的阴极,电容C2的另一端连接电阻R1和电阻R2的连接点,电阻R3和电容C1串联后与电容C2并联。
当主开关S1和辅开关S2为互补导通,即:若主开关S1导通,则辅开关S2关断;若主开关S1关断,则辅开关S2导通。此时存在如下问题:
当输入电压低时,主开关管S1的占空比大,变压器励磁电流波动幅度小,当输入电压高时,主开关管S1的占空比小,变压器励磁电流波动幅度大。根据这种控制方案设计变压器时,要根据高输入电压的励磁电流大小进行设计,由于变压器的体积与励磁电流的大小正相关,励磁电流越大,变压器体积越大,所以根据传统的PWM控制方案设计出的变压器体积会较大。设计出的变压器在实际工作时,若输入电压高,变压器励磁电流波动幅度大,变压器利用率高,若输入电压低,由于励磁电流波动幅度小,变压器利用率低。
所以,采用传统PWM控制方法控制不对称半桥反激电路,存在以下不足:
(1)根据高输入电压时的励磁电流进行变压器设计,体积大;
(2)在低输入电压的情况下,变压器利用率低。
发明内容
有鉴于此,本发明为要解决的技术问题之一是克服现有不对称半桥反激电路PWM控制方法存在的不足,提供一种不对称半桥反激电路的控制方法,可以减小变压器体积,同时保证在整个输入电压范围内,变压器利用率都比较高;对应地,本发明要解决的技术问题之二是提供一种不对称半桥反激电路的控制电路。
本发明解决上述技术问题之一的技术方案如下:
一种不对称半桥反激电路的控制方法,不对称半桥反激电路包括主开关S1和辅开关S2,其特征在于:包括如下步骤:
(1)信号采集电路采集不对称半桥反激电路的输出电压,并输出至输出电压比较电路;
(2)输出电压比较电路比较输出电压与期望电压的大小,并输出控制信号至脉宽时间控制电路,若输出电压高于期望电压,控制信号升高,反之,控制信号降低;
(3)脉宽时间控制电路控制主开关管S1的开通时间,使得主开关管S1的开通时间依据控制信号进行反向变化,若控制信号升高,主开关管S1的开通时间变短,反之,主开关管S1的开通时间变长;
(4)脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作,定时电路对主开关管的关断时间记时,并保证主开关管S1的关断时间是固定的;
(5)定时电路对主开关管的关断时间记时结束后,定时电路输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作;
(6)在步骤(3)或(4)中,导通逻辑处理电路同时保证主开关管S1和辅开关S2为互补导通;
(7)重复步骤(3)-(6)。
优选地,定时电路输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作采用的是下降沿触发,或脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作采用的是下降沿触发,或定时电路输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作和脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作均采用的是下降沿触发。
对应地,本发明解决上述技术问题之二的技术方案如下:
一种不对称半桥反激电路的控制电路,不对称半桥反激电路包括主开关S1和辅开关S2,其特征在于:包括:
信号采集电路,用于采集不对称半桥反激电路的输出电压,并输出至输出电压比较电路;
输出电压比较电路,用于比较输出电压与期望电压的大小,并输出控制信号至脉宽时间控制电路,若输出电压高于期望电压,控制信号升高,反之,控制信号降低;
脉宽时间控制电路,用于控制主开关管S1的开通时间,使得主开关管S1的开通时间依据控制信号进行反向变化,若控制信号升高,主开关管S1的开通时间变短,反之,主开关管S1的开通时间变长;
定时电路,用于对主开关管S1的关断时间记时,并保证主开关管S1的关断时间是固定的;
定时电路输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作、脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作;
导通逻辑处理电路,用于保证主开关管S1和辅开关S2为互补导通。
优选地,定时电路输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作采用的是下降沿触发,或脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作采用的是下降沿触发,或定时电路输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作和脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作均采用的是下降沿触发。
作为信号采集电路的一种具体的实施方式,包括:串联的电阻R1和电阻R2;串联后的一端连接不对称半桥反激电路的输出电压Vo、另一端连接输出地。
作为输出电压比较电路的一种具体的实施方式,包括:光耦OC1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻6、电容C1、电容C2和可控精密稳压源U1;光耦OC1的三极管集电极连接辅助供电电源Vcc,光耦OC1的三极管发射极经过电阻R6后接输入地,光耦OC1的三极管发射极为输出电压比较电路的输出端,不对称半桥反激电路的输出电压Vo依次经电阻R4、电阻R5、可控精密稳压源U1的阴极和可控精密稳压源U1的阳极后接输出地,光耦OC1的二极管与电阻R5并联,可控精密稳压源U1的控制极连接信号采集电路的输出端,电容C2的一端连接可控精密稳压源U1的阴极,电容C2的另一端也连接信号采集电路的输出端,电阻R3和电容C1串联后与电容C2并联。
作为脉宽时间控制电路一种具体的实施方式,包括:开关SC1、开关SC2、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C3、运放OP1、比较器CMP1;其连接关系为:运放OP1的同相输入端连接输出电压比较电路的输出端,运放OP1的反相输入端与其输出端连接,电阻R7的一端与运放OP1的输出端连接,电阻R7的另一端与电容C3的正端连接,电容C3的负端接地,电容C3的正端与比较器CMP1的反相输入端连接,比较器CMP1的同相输入端与参考电压Vref连接,比较器CMP1的输出端与开关SC2的控制端连接,开关SC2的一端接辅助供电电源Vcc,开关SC2的另一端与电阻R9的一端相连,电阻R9的另一端与比较器CMP1的反相输入端连接,比较器CMP1的输出端与定时电路的输入端连接,定时电路的输出端与开关SC1的控制端连接,开关SC1的一端接接地,开关SC1的另一端与电阻R8的一端连接,电阻R8的另一端与电容C3的正端连接。本实施方式定时电路的输出端输出的边沿输入至开关SC1的控制端触发脉宽时间控制电路工作,脉宽时间控制电路通过比较器CMP1的输出端输出的边沿触发定时电路工作。
作为定时电路一种具体的实施方式,包括:单稳态触发器M1;单稳态触发器M1的输入端与脉宽时间控制电路连接,接收脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作;单稳态触发器M1的输出端也与脉宽时间控制电路连接,单稳态触发器M1输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作;单稳态触发器M1的输出端同时还输出控制辅开关S2的控制信号。
作为导通逻辑处理电路的第一种具体的实施方式,包括:非门IC1和与门IC2,定时电路的输出端与非门IC1的输入端连接,非门IC1的输出端和与门IC2的一个输入端连接,与门IC2的另一个输入端与定时电路的输入端连接,与门IC2的输出端输出控制主开关S1的控制信号。
作为导通逻辑处理电路的第二种具体的实施方式,包括:非门IC1,定时电路的输出端与非门IC1的输入端连接,非门IC1的输出端输出控制主开关S1的控制信号。
作为导通逻辑处理电路的第三种具体的实施方式,包括:非门IC1和或非门IC3,脉宽时间控制电路的输出端与非门IC1的输入端连接,非门IC1的输出端和或非门IC3的一个输入端连接,或非门IC3的另一个输入端和定时电路4的输出端连接,或非门IC3的输出端输出控制主开关S1的控制信号。
本发明主开关S1的关断时间固定,在恒压输出的情况下,就会使励磁电流的抖动幅值也是固定的,因此,励磁电流的抖动幅值不会随输入电压变化,可以根据低输入电压的情况进行变压器设计,变压器的利用率在整个输入电压范围内是相同的。
本发明不对称半桥反激电路的控制方法和控制电路有益效果为:
(1)根据低输入电压情况进行变压器设计,体积小;
(2)在整个输入电压范围内,变压器利用率相同。
附图说明
图1为不对称半桥反激电路的原理图;
图2为现有的不对称半桥反激电路的控制电路;
图3为本发明不对称半桥反激电路的控制电路的原理框图;
图4为本发明不对称半桥反激电路控制电路的第一实施例原理图;
图5为现有PWM控制方法控制的励磁电流曲线与本发明控制方法的励磁电流曲线;
图6为本发明不对称半桥反激电路控制电路的第二实施例原理图;
图7为不对称半桥反激电路控制电路的第三实施例原理图。
具体实施方式
本发明的发明构思为不对称半桥反激电路变频控制,主开关管S1的关断时间是固定的,不随外部条件变化,主开关管S1的导通时间根据输出电压成进行变化,输出电压高于期望电压,主开关管S1的导通时间就降低,反之,主开关管S1的导通时间上升,两开关S1、S2是互补工作,交替导通的。
图3为本发明不对称半桥反激电路的控制电路的原理框图,由信号采集电路1、输出电压比较电路2、脉宽时间控制电路3、定时电路4和导通逻辑处理电路5组成;信号采集电路1用于采集不对称半桥反激电路的输出电压Vo,并输出至输出电压比较电路2;输出电压比较电路2用于比较输出电压Vo与期望电压的大小,并输出控制信号至脉宽时间控制电路3,若输出电压Vo高于期望电压,控制信号升高,反之,控制信号降低;脉宽时间控制电路3用于控制主开关管S1的开通时间,使得主开关管S1的开通时间依据控制信号进行反向变化,若控制信号升高,主开关管S1的开通时间变短,反之,主开关管S1的开通时间变长;定时电路4用于对主开关管S1的关断时间记时,并保证主开关管S1的关断时间是固定的;定时电路4输出的边沿触发脉宽时间控制电路3工作、脉宽时间控制电路3输出的边沿触发定时电路4工作;导通逻辑处理电路5用于保证主开关管S1和辅开关S2为互补导通。
正常工作过程中,脉宽时间控制电路3和定时电路4是交替工作的,脉宽时间控制电路3输出的边沿触发定时电路4开始计时,计时结束后,定时电路4输出的边沿触发脉宽时间控制电路3开始工作,工作一段时间后,脉宽时间控制电路3输出的边沿再次触发定时电路4,如此不断重复工作。
名词解释:
边沿:电路输出的方波的下降沿或上升沿;对于脉宽时间控制电路输出的边沿,指的是脉宽时间控制电路输出的方波的下降沿或上升沿;对于定时电路输出的边沿,指的是定时电路输出的方波的下降沿或上升沿。
本发明优选定时电路4输出的下降沿触发脉宽时间控制电路3工作、脉宽时间控制电路3输出的下降沿触发定时电路4工作。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请具体实施例,对本发明进行更加清楚、完整地描述。
第一实施例
图4为本发明本发明不对称半桥反激电路控制电路的第一实施例原理图,本实施例中的信号采集电路1和输出电压比较电路2与现有技术相同,此处没有画出,可参考图2,其中的电阻R1和电阻R2组成本实施例的信号采集电路1;光耦OC1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻6、电容C1、电容C2和可控精密稳压源U1组成本实施例的输出电压比较电路2。本实施例的脉宽时间控制电路3、定时电路4和导通逻辑处理电路5如下:
脉宽时间控制电路3包括:开关SC1、开关SC2、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C3、运放OP1、比较器CMP1;其中,运放OP1构成脉宽时间控制电路3的输入隔离电路,电阻R7和电容C3构成脉宽时间控制电路3的充电电路,电阻R9和电容C3构成脉宽时间控制电路3的最小充电流电路,比较器CMP1构成脉宽时间控制电路3的比较电路,电阻R8、电容C3和开关SC1构成脉宽时间控制电路3的放电电路。其连接关系为:运放OP1的同相输入端连接输出电压比较电路输出控制信号VFB的端口,运放OP1的反相输入端与其输出端连接,电阻R7的一端与运放OP1的输出端连接,电阻R7的另一端与电容C3的正端连接,电容C3的负端接地,电容C3的正端与比较器CMP1的反相输入端连接,比较器CMP1的同相输入端与参考电压Vref连接,比较器CMP1的输出端与开关SC2的控制端连接,开关SC2的一端接辅助供电电源Vcc,开关SC2的另一端与电阻R9的一端相连,电阻R9的另一端与比较器CMP1的反相输入端连接,比较器CMP1的输出端与定时电路4的输入端连接,定时电路4的输出端与开关SC1的控制端连接,开关SC1的一端接接地,开关SC1的另一端与电阻R8的一端连接,电阻R8的另一端与电容C3的正端连接。
定时电路4包括:单稳态触发器M1,单稳态触发器M1的输入端与比较器CMP1的输出端连接,单稳态触发器M1的输出端与开关SC1的控制端连接,单稳态触发器M1输出控制信号Sg2控制辅开关S2。
导通逻辑处理电路5包括:非门IC1和与门IC2,定时电路4的输出端(即单稳态触发器M1的输出端)与非门IC1的输入端连接,非门IC1的输出端和与门IC2的一个输入端连接,与门IC2的另一个输入端与脉宽时间控制电路3的输出端(即比较器CMP1的输出端)连接,与门IC2的输出端输出控制信号Sg1控制主开关S1。
本实施例脉宽时间控制电路3和定时电路4均采用下降沿触发,比较器CMP1的输出端为脉宽时间控制电路3输出端,脉宽时间控制电路3输出的边沿触发定时电路4工作,即比较器CMP1输出端输出的下降沿触发单稳态触发器M1工作;定时电路4输出的边沿触发脉宽时间控制电路3工作,即单稳态触发器M1输出端输出的下降沿触发开关SC1工作。
工作原理简要分析如下:
图中4的信号Sg1和信号Sg2分别是不对称半桥反激电路中的主开关S1和辅开关S2的控制信号。VFB通过比较器OP1构成的电压跟随器对电阻R7和电容C3构成的支路充电,当电容C3上的电压低于参考电压Vref时,比较器CMP1输出高电平,单稳态触发器M1输出低电平,通过非门IC1和与门IC2后,开关S1的控制信号Sg1是高电平,开关S2的控制信号Sg2是低电平。当电容C3的电压被充到高于参考电压Vref时,比较器CMP1输出低电平,由于单稳态触发器M1是下降沿触发的,当比较器CMP1的输出从高电平变为低电平时,单稳态触发器M1被触发,输出高电平并进行计时。此时,信号Sg1是低电平,信号Sg2是高电平,开关SC1导通,电容C3通过电阻R8快速放电,电压下降到约为0,比较器CMP1输出高电平。当单稳态触发器M1计时结束时,输出低电平,使得信号Sg1变为高电平,信号Sg2变为低电平,开关SC1断开,电容C3开始充电,脉宽时间控制电路3开始工作,进入下一周期。图中开关SC2和电阻R9构成的支路是为电容C3提供最小充电电流的,用于限制信号Sg1的最长高电平时间。此方案中,电压VFB越大,电容C3的充电速度越快,控制信号Sg1的高电平时间就越短,主开关S1的占空比越小。对于图3所示电路中,输出电压Vo越高,电压VFB就越大,而图4中,电压VFB越大,信号Sg1的高电平时间就越短,主开关S1的占空比越小,限制了输出电压Vo的增大,因此图4所示电路可以使得主开关S1的关断时间固定,并且其占空比随着输出电压升高而降低,实现闭环电压控制,从而实现了发明目的。
图2现有的控制电路方案中,输出电压比较电路输出的控制信号VFB与PWM控制芯片的反馈引脚连接,然后由控制芯片控制主开关S1和辅开关S2的通断,当输出电压Vo高于期望电压时,输出电压比较电路输出的控制信号用VFB就会升高,本申请输出电压比较电路输出的控制信号VFB与图4所示电路中增设的脉宽时间控制电路3连接,并通过增设的定时电路和导通逻辑处理电路实现对主开关S1和辅开关S2的变频控制,以下将通过两者的仿真数据说明本发明的有益效果。
图5是现有的PWM控制和本发明变频控制两种方案的仿真结果,其中上半部分的是现有的PWM控制方案下120V输入电压和240V输入电压时变压器的励磁电流,从图中可以看出,当输入电压时120V时,励磁电流的变化范围是-0.2A~2A,240V时,励磁电流的变化范围是-0.5A~2.5A。图5的下半部分是本发明提出的控制方案,无论输入电压是120V还是240V,变压器的励磁电流变化范围是-0.2A~2A。因此本发明可以使得励磁电流的变化幅度在整个输入电压范围内保持一致,从而使得可以根据低压输入的情况设计变压器,减小变压器体积。而且,励磁电流在的变化范围不随输入电压变化,变压器的利用率在整个输入电压范围内保持一致。
第二实施例
图6为本发明不对称半桥反激电路控制电路的第二实施例原理图,图6较第一实施例的图4不同之处在于导通逻辑处理电路5仅包括:非门IC1,定时电路4的输出端(即单稳态触发器M1的输出端)与非门IC1的输入端连接,非门IC1的输出端输出控制信号Sg1控制主开关S1,工作原理与第一实施例不同之处在于导通逻辑处理方式不同,但最终结果是一样的,在此不赘述。
第三实施例
图7为本发明不对称半桥反激电路控制电路的第三实施例原理图,图6较第一实施例的图4不同之处在于导通逻辑处理电路5包括:非门IC1和或非门IC3,脉宽时间控制电路3的输出端(即比较器CMP1的输出端)与非门IC1的输入端连接,非门IC1的输出端和或非门IC3的一个输入端连接,或非门IC3的另一个输入端和定时电路4的输出端(即单稳态触发器M1的输出端)连接,或非门IC3的输出端输出控制信号Sg1控制主开关S1,工作原理与第一实施例不同之处在于导通逻辑处理方式不同,但最终结果是一样的,在此不赘述。
以上仅是本发明优选的实施方式,本发明所属领域的技术人员还可以对上述具体实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体控制方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (11)

1.一种不对称半桥反激电路的控制方法,不对称半桥反激电路包括主开关S1和辅开关S2,其特征在于:包括如下步骤:
(1)信号采集电路采集不对称半桥反激电路的输出电压,并输出至输出电压比较电路;
(2)输出电压比较电路比较输出电压与期望电压的大小,并输出控制信号至脉宽时间控制电路,若输出电压高于期望电压,控制信号升高,反之,控制信号降低;
(3)脉宽时间控制电路控制主开关管S1的开通时间,使得主开关管S1的开通时间依据控制信号进行反向变化,若控制信号升高,主开关管S1的开通时间变短,反之,主开关管S1的开通时间变长;
(4)脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作,定时电路对主开关管的关断时间记时,并保证主开关管S1的关断时间是固定的;
(5)定时电路对主开关管的关断时间记时结束后,定时电路输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作;
(6)在步骤(3)或(4)中,导通逻辑处理电路同时保证主开关管S1和辅开关S2为互补导通;
(7)重复步骤(3)-(6)。
2.根据权利要求1所述的不对称半桥反激电路的控制方法,其特征在于:定时电路输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作采用的是下降沿触发,或脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作采用的是下降沿触发,或定时电路输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作和脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作均采用的是下降沿触发。
3.一种不对称半桥反激电路的控制电路,不对称半桥反激电路包括主开关S1和辅开关S2,其特征在于:包括:
信号采集电路,用于采集不对称半桥反激电路的输出电压,并输出至输出电压比较电路;
输出电压比较电路,用于比较输出电压与期望电压的大小,并输出控制信号至脉宽时间控制电路,若输出电压高于期望电压,控制信号升高,反之,控制信号降低;
脉宽时间控制电路,用于控制主开关管S1的开通时间,使得主开关管S1的开通时间依据控制信号进行反向变化,若控制信号升高,主开关管S1的开通时间变短,反之,主开关管S1的开通时间变长;
定时电路,用于对主开关管S1的关断时间记时,并保证主开关管S1的关断时间是固定的;
定时电路输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作、脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作;
导通逻辑处理电路,用于保证主开关管S1和辅开关S2为互补导通。
4.根据权利要求3所述的不对称半桥反激电路的控制电路,其特征在于:定时电路输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作采用的是下降沿触发,或脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作采用的是下降沿触发,或定时电路输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作和脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作均采用的是下降沿触发。
5.根据权利要求3所述的不对称半桥反激电路的控制电路,其特征在于:信号采集电包括:串联的电阻R1和电阻R2;串联后的一端连接不对称半桥反激电路的输出电压Vo、另一端连接输出地。
6.根据权利要求3所述的不对称半桥反激电路的控制电路,其特征在于:输出电压比较电路包括:光耦OC1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻6、电容C1、电容C2和可控精密稳压源U1;光耦OC1的三极管集电极连接辅助供电电源Vcc,光耦OC1的三极管发射极经过电阻R6后接输入地,光耦OC1的三极管发射极为输出电压比较电路的输出端,不对称半桥反激电路的输出电压Vo依次经电阻R4、电阻R5、可控精密稳压源U1的阴极和可控精密稳压源U1的阳极后接输出地,光耦OC1的二极管与电阻R5并联,可控精密稳压源U1的控制极连接信号采集电路的输出端,电容C2的一端连接可控精密稳压源U1的阴极,电容C2的另一端也连接信号采集电路的输出端,电阻R3和电容C1串联后与电容C2并联。
7.根据权利要求3所述的不对称半桥反激电路的控制电路,其特征在于:脉宽时间控制电路包括:开关SC1、开关SC2、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C3、运放OP1、比较器CMP1;其连接关系为:运放OP1的同相输入端连接输出电压比较电路的输出端,运放OP1的反相输入端与其输出端连接,电阻R7的一端与运放OP1的输出端连接,电阻R7的另一端与电容C3的正端连接,电容C3的负端接地,电容C3的正端与比较器CMP1的反相输入端连接,比较器CMP1的同相输入端与参考电压Vref连接,比较器CMP1的输出端与开关SC2的控制端连接,开关SC2的一端接辅助供电电源Vcc,开关SC2的另一端与电阻R9的一端相连,电阻R9的另一端与比较器CMP1的反相输入端连接,比较器CMP1的输出端与定时电路的输入端连接,定时电路的输出端与开关SC1的控制端连接,开关SC1的一端接接地,开关SC1的另一端与电阻R8的一端连接,电阻R8的另一端与电容C3的正端连接。
8.根据权利要求3所述的不对称半桥反激电路的控制电路,其特征在于:定时电路包括:单稳态触发器M1;单稳态触发器M1的输入端与脉宽时间控制电路连接,接收脉宽时间控制电路输出的边沿触发定时电路工作;单稳态触发器M1的输出端也与脉宽时间控制电路连接,单稳态触发器M1输出的边沿触发脉宽时间控制电路工作;单稳态触发器M1的输出端同时还输出控制辅开关S2的控制信号。
9.根据权利要求3所述的不对称半桥反激电路的控制电路,其特征在于:导通逻辑处理电路包括:非门IC1和与门IC2,定时电路的输出端与非门IC1的输入端连接,非门IC1的输出端和与门IC2的一个输入端连接,与门IC2的另一个输入端与定时电路的输入端连接,与门IC2的输出端输出控制主开关S1的控制信号。
10.根据权利要求3所述的不对称半桥反激电路的控制电路,其特征在于:导通逻辑处理电路包括:非门IC1,定时电路的输出端与非门IC1的输入端连接,非门IC1的输出端输出控制主开关S1的控制信号。
11.根据权利要求3所述的不对称半桥反激电路的控制电路,其特征在于:导通逻辑处理电路包括:非门IC1和或非门IC3,脉宽时间控制电路的输出端与非门IC1的输入端连接,非门IC1的输出端和或非门IC3的一个输入端连接,或非门IC3的另一个输入端和定时电路4的输出端连接,或非门IC3的输出端输出控制主开关S1的控制信号。
CN201710885472.3A 2017-09-27 2017-09-27 一种不对称半桥反激电路的控制方法及电路 Active CN107493016B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710885472.3A CN107493016B (zh) 2017-09-27 2017-09-27 一种不对称半桥反激电路的控制方法及电路
PCT/CN2018/094819 WO2019062263A1 (zh) 2017-09-27 2018-07-06 一种不对称半桥反激电路的控制方法及电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710885472.3A CN107493016B (zh) 2017-09-27 2017-09-27 一种不对称半桥反激电路的控制方法及电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107493016A true CN107493016A (zh) 2017-12-19
CN107493016B CN107493016B (zh) 2019-04-19

Family

ID=60653266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710885472.3A Active CN107493016B (zh) 2017-09-27 2017-09-27 一种不对称半桥反激电路的控制方法及电路

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN107493016B (zh)
WO (1) WO2019062263A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019062263A1 (zh) * 2017-09-27 2019-04-04 广州金升阳科技有限公司 一种不对称半桥反激电路的控制方法及电路
CN111130353A (zh) * 2019-12-25 2020-05-08 广州金升阳科技有限公司 开关电源装置
CN112928923A (zh) * 2021-02-01 2021-06-08 杭州电子科技大学 一种不对称半桥反激变换器及其实现方法
TWI741797B (zh) * 2020-08-13 2021-10-01 大陸商昂寶電子(上海)有限公司 半橋驅動器及其保護電路和保護方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5870291A (en) * 1997-09-25 1999-02-09 Lucent Technologies Inc. Asymmetrical half-bridge converter having adjustable parasitic resistances to offset output voltage DC bias
CN101572490A (zh) * 2009-06-15 2009-11-04 浙江大学 零电压开关反激式直流-直流电源转换装置
CN102104337A (zh) * 2009-12-21 2011-06-22 佳能株式会社 电源和图像形成装置
CN103219892A (zh) * 2013-04-03 2013-07-24 华为技术有限公司 开关电源和开关电源控制方法
US9356521B2 (en) * 2014-01-30 2016-05-31 Sanken Electric Co., Ltd. Switching power-supply device having wide input voltage range
CN106505865A (zh) * 2016-11-21 2017-03-15 广州金升阳科技有限公司 一种不对称半桥反激变换器及其驱动控制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102868293A (zh) * 2012-09-10 2013-01-09 常州大学 固定关断时间控制开关变换器的斜坡补偿控制方法及装置
CN103023326B (zh) * 2012-12-11 2014-11-05 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 恒定时间控制方法、控制电路及应用其的开关型调节器
CN105245098B (zh) * 2014-07-02 2019-02-12 南京博兰得电子科技有限公司 用于电源变换器的脉冲频率调制器及调制方法
JP5997348B1 (ja) * 2015-10-23 2016-09-28 トレックス・セミコンダクター株式会社 スイッチング電源回路
CN107493016B (zh) * 2017-09-27 2019-04-19 广州金升阳科技有限公司 一种不对称半桥反激电路的控制方法及电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5870291A (en) * 1997-09-25 1999-02-09 Lucent Technologies Inc. Asymmetrical half-bridge converter having adjustable parasitic resistances to offset output voltage DC bias
CN101572490A (zh) * 2009-06-15 2009-11-04 浙江大学 零电压开关反激式直流-直流电源转换装置
CN102104337A (zh) * 2009-12-21 2011-06-22 佳能株式会社 电源和图像形成装置
CN103219892A (zh) * 2013-04-03 2013-07-24 华为技术有限公司 开关电源和开关电源控制方法
US9356521B2 (en) * 2014-01-30 2016-05-31 Sanken Electric Co., Ltd. Switching power-supply device having wide input voltage range
CN106505865A (zh) * 2016-11-21 2017-03-15 广州金升阳科技有限公司 一种不对称半桥反激变换器及其驱动控制方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019062263A1 (zh) * 2017-09-27 2019-04-04 广州金升阳科技有限公司 一种不对称半桥反激电路的控制方法及电路
CN111130353A (zh) * 2019-12-25 2020-05-08 广州金升阳科技有限公司 开关电源装置
TWI741797B (zh) * 2020-08-13 2021-10-01 大陸商昂寶電子(上海)有限公司 半橋驅動器及其保護電路和保護方法
CN112928923A (zh) * 2021-02-01 2021-06-08 杭州电子科技大学 一种不对称半桥反激变换器及其实现方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019062263A1 (zh) 2019-04-04
CN107493016B (zh) 2019-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110149042A (zh) 一种具有分段驱动功能的功率管栅极驱动电路
CN107493016A (zh) 一种不对称半桥反激电路的控制方法及电路
CN103236795B (zh) 同步整流控制电路以及方法
CN105356727B (zh) 用于开关电源的开关管驱动控制方法以及控制电路
CN102195492B (zh) 同步整流开关电源及其控制电路和控制方法
CN107968569B (zh) 一种同步整流控制器及同步整流控制方法
CN101677240B (zh) 一种绝缘栅双极型晶体管驱动电路
CN107453610A (zh) 反激式变换器及其有源箝位控制电路和有源箝位控制方法
CN204046448U (zh) 交流-直流转换器中的输出电压动态采样电路
CN105048791A (zh) 功率管控制系统和用于开关电源的外置功率管驱动电路
CN107733407A (zh) 一种快速充放电且复位时间可控的上电复位电路
CN106505839A (zh) 一种降低关闭损耗的igbt器件驱动电路及方法
CN110165872A (zh) 一种开关控制电路及其控制方法
CN105576950A (zh) 用于驱动信号的动态调节装置及其驱动方法和驱动系统
CN107834849A (zh) 开关电源控制电路及控制方法
CN108649791A (zh) 一种电荷泵控制电路
CN102256425B (zh) 电子镇流器半桥驱动芯片中的自适应死区时间控制电路
CN116879701A (zh) 一种氮化镓晶体管动态导通电阻测试电路及测试方法
CN104702181A (zh) 一种h桥驱动电路及其控制方法
CN208571909U (zh) 一种自举电路
CN107222112B (zh) 一种双向桥式模块化开关电容ac-ac变流器调控方法
CN105007062A (zh) 一种智能功率模块高可靠性边沿脉冲产生电路
CN102158207B (zh) 开关晶体管驱动信号的脉冲调制方法及脉冲调制电路
CN201418040Y (zh) 一种同步整流管的驱动电路
CN204886900U (zh) 一种基于Marx电路的空间对称型高压纳秒脉冲源

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant