CN107834862B - 不对称半桥正激电路的控制电路、控制方法及控制装置 - Google Patents

不对称半桥正激电路的控制电路、控制方法及控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种不对半称半桥正激电路的控制电路、控制方法及其控制装置,包括控制电路、受控开关单元、隔直电容器、变压器、输出整流二极管、输出滤波电容、输出电压采样与误差放大环节、误差信号隔离传输环节;控制电路接收反馈信号,输出控制信号控制受控开关单元的开通和关断;输出电压采样与误差放大环节对输出电压进行采样与误差放大产生误差放大信号,并将所述的误差放大信号经过隔离后产生反馈信号传输到控制电路的输入端FB1,实现对开关电路状态的负反馈控制。

Description

不对称半桥正激电路的控制电路、控制方法及控制装置
技术领域
本发明涉及开关电源领域,具体是涉及一种不对称半桥正激电路的控制电路、控制方法及控制装置。
背景技术
随着电力电子领域迅猛的发展,使得开关变换器应用的越来越广泛,特别是人们对高功率密度、高可靠性和小体积的开关变换器提出了更多的要求。例如传统的适配器应用领域,40-75W适配器仍绝大多数采用常见的反激电路方案。一般传统的小功率AC/DC变换采用反激拓扑实现,其具有结构简单、成本低廉等优点,但同时也造成适配器市场产品同质化严重,竞争恶劣的现像。特别普通反激拓扑是硬开关,而且不能回收漏感能量,因此限制了中小功率产品的传输效率和体积,难以满足功率变换器的小型化、轻量化的发展需求。
40-75W功率等级的桌面式适配器对产品的成本有较高要求,同时业内渴求一种能满足成本要求,同时大大减小桌面式适配器的电源方案。在传统的软开关电源当中,兼顾软开关功能,同时器件成本适中,且能实现宽电压输入的现有技术方案有不对称半桥反激电路方案(见图1所示)、传统不对称半桥正激电路方案(见图2所示)。然而这两种方案均存在各自的缺点。例如图1所示的现有技术“不对称半桥电路方案”在系统工作过程当中变压器仍然需要存储负载能量,故变压器磁芯需要留有较大气隙,以提高磁芯应对直流分量的能力;这就导致了变压器从原边到副边的漏感大大增加,从而影响了变换器的传输效率。图2中所示的方案是传统的不对称半桥正激电路方案,与不对称半桥反激电路相比,该现有技术在工作过程中变压器不需要储存负载能量,变压器的传输效率高;但功率级器件增加了一个续流作用的二极管D22和一个输出功率电感L2,使得这种方案应用于适配器产品的成本显著增加。
现有技术又提供了一种改进型的不对称半桥正激电路方案见图3所示,彻底解决了上述两种方案存在的问题。该方案的功率级器件数量与不对称半桥反激电路一致,但工作过程当中变压器不储存负载能量,与不对称半桥正激电路类似,故变压器的磁芯基本上不需要开气隙,大大减小了变压器的漏感损耗和漏感能量回收的损耗。
在传统桥式电路拓朴当中,推导电路输入电压与输出电压关系时通常需要选定一个受控开关管,通常称之为主管,其特点是当开关管开通的第一个周期时使得电源电压与变压器原边电感串联,而另一个开关则称之为辅助管,其特点是当主管关断后为变压器原边电感提供一个放电回路。以图1为例,只有选定Q11开关管为主管,才能实现传统的PWM控制。图1现有技术方案的稳态工作过程大致如下:开关管Q11导通,其开通时间为TON,输入端电源电压通过开关管Q11、电容C12施加在变压器T1原边电感LP1两端。依据变压器的工作特性,在此过程当中,变压器副边电感LS1因二极管D11反偏截止,故变压器T11原边电感LP1储能。此阶段的变压器T11原边电感伏秒积为:
(VIN-VC12)*TON=VLP1*TON---1
当开关管Q11关断时,电路进入周期性工作的下半阶段,此时Q12开关管在适当的延迟于Q11开关管关断时间后开通,因电感LP1中的电流不能突变,故电感LP1以Q11开关管关断前一刻的电流值通过开关管Q12为电容C12充电器,直至电容C12上的电压通过变压器的折算值大于输出电压时转化为向输出端负载传输能量,直至开关管Q12关断,持续时间设定为Toff.在这一阶段原边电感LP1的伏秒积为:
VLP1*TOFF=VC11*TOFF---2
此过程中电容C12上的电压VC12等于输出电压VO*N。N为变压器匝比。
通过1、2式及变压器的匝比可以推出不对称半桥反激电路输入电压与输出电压的关系式:
上式中DON为TON与开关管工作周期T的比值;PWM控制器通过控制主管Q11和辅助开关管Q12的导通时常时来实现电路输出电压稳定。从3式可以观察到,当输出电压VO下降时,为保持VO稳定,PWM控制器需增加Q11开关管占空比DON的值。
改进型不对称半桥正极电路的控制方式与传统的方案有不同相之。以图3为例选定Q31开关管为主管。图3技术方案的稳态工作过程大致如下:开关管Q31导通,其开通时间为TON,输入端电源电压通过开关管Q31、电容C32施加在变压器T3原边电感LP3两端。依据变压器的工作特性,在此过程当中,变压器副边电感LS3通过极管D31向负载传输能量.此阶段的变压器T11原边电感伏秒积为:
(VIN-VC32)*TON=VLP3*TON---4
在此过程当中输出电压VO值等于(VIN-VC32)/N.
当开关管Q31关断时,电路进入周期性工作的下半阶段,此时Q32开关管在适当的延迟于Q31开关管关断时间后开通,因电感LP3中的电流不能突变,故电感LP1以Q31开关管关断前一刻的激磁电流值通过开关管Q32为电容C32充电器,直至开关管Q12关断,持续时间设定为Toff.在这一阶段原边电感LP1的伏秒积为:
VC32*TOFF=VLP3*TOFF------5
通过4式与5式可以推导出输入电压与输出电压的数学关系。
对比6式与3式可以揭示出两种不同的占空比控制需求。在6式当中,输出电压VO低于期望值时,占空比DON需下降来达到稳定输出电压的目的。而3式则刚好相反。在现有的开关电源适用的PWM控制器产品当中,基本上都是以传统的控制方法来进行输出电压的调节,无法适用于改进型的不对称半桥正激电路。针对改进型不对称半桥正激电路极需一种能与之匹配的控制电路方法。
鉴于改进型不对称半桥正激电路方案工作过程的特殊性,现有技术并不能很好地满足该电路的控制需求。
发明内容
本发明所解决的技术问题是,提供一种适用于上述改进型不对称半桥正激电路的控制电路、控制方法及控制装置,使之能适应开关电源应用的需求。
为更好地描述本发明的控制方法,下面将结合本发明的控制逻辑框图4进行所述的控制方法的描述。图4控制逻辑框主要阐明桥臂当中两个开关管通过本发明所述的控制方法实现稳压输出调节。一个完整的PWM控制器还包括启动电流源偏置电路,基准电路、误差放大器及其它必要的功能电路,这些都是公知技术,专业的技术人员很容易能从框图4中增加上述必要电路形成一个完整的PWM控制器方案,但这并不脱离本发明控制方法所包括的范筹。
一种不对称半桥正激电路控制装置,包括控制电路、受控开关单元、隔直电容器、变压器、输出整流二极管、输出滤波电容、输出电压采样与误差放大环节、误差信号隔离传输环节;
控制电路包括一个输入端FB1和两个输出端口DRH1和DRL1,受控开关单元包括上开关管QH和下开关管QL;控制电路的输入端FB1连接反馈信号,控制电路的两个输出端口DRH1及DRL1分别连接上开关管QH的栅极和下开关管QL的栅极,驱动上开关管QH和下开关管QL进行开关动作;所述上开关管QH的源极与下开关管QL的漏极相连接,所述的上开关管QH的漏极与输入电压源VIN相连,所述下开关管QL的源极与输入地相连;隔直电容器的一端与下开关管QL的漏极相连,隔直电容器的另一端则与变压器的原边绕组的同名端相连;所述变压器的原边绕组的异名端与输入地相连,所述变压器的副边绕组的同名端与整流二极管的阳极相连接,变压器的副边绕组的异名端与副边输出地相连接;所述整流二极管的阴极与输出端正极相连接;输出滤波电容的一端与输出端正极连接,另一端与输出地相连接;所述输出电压采样与误差放大环节的输入端与输出端正极相连接,对输出电压进行采样与误差放大产生误差放大信号;所述的误差信号隔离传输环节的输入端与所述的输出电压采样与误差放大环节的输出端相连接,并将所述的误差放大信号经过隔离后产生反馈信号传输到控制电路的输入端FB1,实现对开关电路状态的负反馈控制。
优选的,反馈信号是电流信号、电压信号、频率信号、光信号或磁信号。
一种不对称半桥正激电路的控制电路包括:反馈接收单元31,振荡器单元32,PWM比较单元33,内部逻辑控制单元34,驱动电路单元35。所述的反馈接收单元的输入端连接控制电路的输入端FB1,反馈接收单元的输出端FB2与PWM比较单元33的反相端相连接。在整个开关电源闭环系统中FB1通常连接经处理后的反馈信号,在隔离系统中,反馈信号通常由副边的TL431误差放大器将输出误差信号经光耦隔离后传输到FB1端口,在非隔离系统当中则通常由输出电压采样电阻采样后与芯片内部的误差放大器比较后输出到FB1端口。所述振荡器单元32有两个输出端口OSC1和OSC2,其中OSC1端口与所述的内部逻辑控制单元34的其中一个接口LG1相连接,另一个端口OSC2则与所述PWM比较单元33的同相输入端相连接。所述的PWM比较单元33输出端与内部控制逻辑单元的LG2端口相连。所述的内部逻辑控制单元34的输出端口分别为LG3和LG4分别与所述驱动电路单元35的DRV1和DRV2相连接。驱动电路单元35的输出端口DRH1与受控开关单元36中的上开关管QH的栅极相连接,输出端口DRL1则与开关管QL的栅极相连接,实现对受控开关单元36的控制。
优选的,控制电路还包括一个非门单元,所述的PWM比较单元输出端与所述非门单元的输入端相连接,所述的非门单元的输出端与内部控制逻辑单元的LG2端口相连。
所述的反馈接收单元包括受控信号源和电压采样网络,受控信号源的输入端即为反馈接收单元的输入端,受控信号源的供电端连接内部电压源VDD,受控信号源的输出端输出信号给电压采样网络的输入端,电压采样网络的输出端作为反馈接收单元的输出端FB2。
优选的,受控信号源是电流源、电压源、频率源、光信号源或磁信号源,分别将反馈信号转换成相应的电流信号、电压信号、频率信号、光信号或磁信号。
优选的,电流源由电阻R1、电阻R2、三极管Q1及三极管Q2组成,所述电压采样网络由电阻R3和电阻R4组成;三极管Q2的基极和三极管Q2集电极与反馈接收单元的输入端FB1连接,所述三极管Q2的集电极与电阻R1的一个端口及三极管Q1的基极相连接,三极管Q2的发射极与地相连;所述的电阻R1的另一端与内部电压源VDD相连;所述的三极管Q1的集电极与电阻R2的一个端口相连接,三极管Q1的发射极与电阻R3的一个端口相连接;所述电阻R2的另一端与内部电压源VDD相连;所述的电阻R3的另一端与电阻R4串联;所述的电阻R4的另一端与地相连接;电阻R3与电阻R4的串联节点作为电压采样网络的输出端与反馈接收单元的输出端FB2相连接。
图5为图4逻辑框图的运行程序图,下面将依据此运行程序图描述本发明方法的运行过程:
一种不对称半桥正激电路控制方法,通过反馈接收单元、振荡器单元、PWM比较单元、内部逻辑控制单元、驱动电路单元和受控开关单元实现;
反馈接收单元的输入端接收反馈信号,通过反馈接收单元的输出端FB2输出一个同相跟随反馈信号的变化而变化的信号给PWM比较单元的反相端;振荡器单元电路的输出端口OSC1输出一个脉冲信号,振荡器单元的输出端口OSC2输出一个频率与输出端口OSC1的信号相同的斜波信号给PWM比较单元的同相端,经PWM比较单元比较后输出控制信号,实现对内部控制逻辑单元的输出端口LG3的高电压时间占空比的控制;内部逻辑控制单元的两个输出端口LG3和LG4分别输出两个有死区时间的互补信号;驱动电路单元的DRV1端口接收到内部逻辑控制单元的输出端口LG3输出的信号后,将该信号转化为电平信号并由驱动电路单元的DRH1端口输出,作用于受控开关单元中上开关管QH的栅极,实现对上开关管QH的开通时间控制;驱动电路单元的DRL1端口输出与DRH1端口输出的电平信号互补的信号,实现对受控开关单元中下开关管QL的开通时间控制。
所述的反馈信号强度增强时,FB2输出电压增加,经过所述的PWM比较单元33后,增加内部逻辑控制单元34的LG3输出端口高电平时间占空比。所述的逻辑控制单元的两个输出端口LG3和LG4分别输出两个有微小死区时间的互补信号。驱动电路单元35的DRV1端口接收到LG3端口的信号后,将LG3信号转化为驱动开关管QH开通的电平信号,并由DRH1端口输出,作用于QH开关管的栅极,实现对开关管QH的开通时间控制。同理DRL1为DRH1的互补信号,实现QL开关管的开通时间控制。
所述的反馈信号强度减弱时,FB2输出电压电压减小,经过所述的PWM比较单元33后,减小内部逻辑控制单元34的LG3输出端口高电平时间占空比。所述的逻辑控制单元的两个输出端口LG3和LG4分别输出两个有微小死区时间的互补信号。驱动电路单元35的DRV1端口接收到LG3端口的信号后,将LG3信号转化为驱动开关管QH开通的电平信号,并由DRH1端口输出,作用于QH开关管的栅极,实现对开关管QH的开通时间控制。同理DRL1为DRH1的互补信号,实现QL开关管的开通时间控制。
反馈信号是电压信号、电流信号、频率信号、光信号或者磁信号。
本发明控制方法可以对改进型不对称半桥正激电路方案的进行有效的控制,实现电源电路稳定电压输出的需求。
附图说明
图1现有技术中传统不对称半桥反激电路方案
图2现有技术中传统不对称半桥正激电路方案
图3现有技术中改进型不对称半桥正激电路方案
图4本发明控制方法逻辑框图
图5本发明控制方法程序运行图
图6本发明控制电路具体实施例一电路框图
图7反馈接收单元电路工作原理示意图一
图8反馈接收单元电路工作原理示意图二
图9带受控电流源的反馈接收单元电路具体电路原理图
图10本发明控制电路实施例二电路框图
图11依据本发明控制电路所形成的控制装置电路框图
具体实施例
实施例一
如图11所示,一种不对称半桥正激电路控制装置,包括控制电路31,受控开关单元36,隔直电容器C42,变压器T4,输出整流二极管D43,输出滤波电容C43,输出电压采样与误差放大环节45,误差信号隔离传输环节46。控制电路31包括一个输入端FB1和两个输出端口DRH1及DRL1,受控开关单元36包括上开关管QH和下开关管QL。
控制电路31的输出端口DRH1及DRL1分别连接上开关管QH的栅极和下开关管QL的栅极,驱动QH和QL进行开关动作。所述QH的源极与QL的漏极相连接,所述的QH的漏极与输入电压源VIN相连,所述QL的源极与地相连。隔直电容器C42的其中一端与QL的漏极相连,C42的另一端则与变压器T4原边绕组LP4的同名端相连。所述的变压器T4包括至少两个绕组,所述LP4原边绕组的异名端与原边地相连,所述变压器T4的副边绕组LS4的同名端与整流二极管D43的阳极相连接,异名端与副边输出地相连接。所述D43整流二极管的阴极与输出端正极VO+相连接。所述输出滤波电容器C43的其中一端与输出端正极VO+连接,另一端与输出地相连接。所述输出电压采样与误差放大环节45的输入端与输出端正极相连接,对输出电压进行采样与误差放大。所述的误差信号隔离传输环节46的输入端与所述的输出电压采样与误差放大环节45的输出端相连接,并将副边的误差放大信号传输到原边。所述误差信号隔离传输环节46的输出端与控制电路31的FB1端口相连接,实现对电开电路状态的负反馈控制。
控制电路31主要包括以下几个部分:反馈接收单元31,振荡器单元32,PWM比较单元33,内部逻辑控制单元34,驱动电路单元35。所述的反馈接收单元31的输入端即为控制电路31的输入端FB1,反馈接收单元31的输出端FB2与PWM比较单元33的反相端相连接。在整个开关电源闭环系统中FB1通常连接经处理后的反馈信号,在隔离系统中,反馈信号通常由副边的TL431误差放大器将输出误差信号经光耦隔离后传输到FB1端口,在非隔离系统当中则通常由输出电压采样电阻采样后与芯片内部的误差放大器比较后输出到FB1端口。所述振荡器单元32有两个输出端口OSC1和OSC2,其中OSC1端口与所述的内部逻辑控制单元34的其中一个接口LG1相连接,另一个端口OSC2则与所述PWM比较单元33的同相输入端相连接。所述的PWM比较单元33输出端与内部控制逻辑单元的LG2端口相连。所述的内部逻辑控制单元34的输出端口分别为LG3和LG4,LG3和LG4分别与所述驱动电路单元35的DRV1和DRV2相连接。驱动电路单元35的输出端口DRH1与受控开关单元36中的上开关管QH的栅极相连接,输出端口DRL1则与开关管QL的栅极相连接,实现对受控开关单元36的控制。
所述的反馈接收单元31包括一个输入端FB1和输出端FB2,一个受控信号源i31,一个电压采样网络31,受控信号源的输入端即为反馈接收单元31的输入端FB1,受控信号源的供电端连接内部VDD电压源,受控信号源的输出端输出信号给电压采样网络31的输入端,电压采样网络31的输出端作为反馈接收单元31的输出端FB2。
如图7所示,受控信号源为电流源i31,电流源i31包括a、b、c、d四个端口,其中FB1端口与i31的a端相连接,b、d端口与内部VDD电压源相连接,c端口与电压采样网络31的e端口相连接。电压采样网络31的f端与内部PWM比较单元33的反相端相连接,g端口与地相连。
反馈接收单元31的工作过程如下图7所示,当FB1端口的电流信号i2增加时,受控电流源i31的输出电流i1增加,从而使得电压采样网络31的输出引脚f的输出电压增加。同理,在本发明的反馈接收单元电路31当中,受控信号源也可以是电压源、频率源、光信号源、磁信号源,上述的FB1端口可以接收电流信号、电压信号、接等,通过控制信号源后,转换为相应的信号输出。
图9为图7中所述的受控电流源反馈接收单元电路的具体实施例。如图9所示,所述的反馈接收单元31包括由电阻器R1、R2和一个NPN三极管Q2及一个PNP三极管Q1组成的受控电流源,及由电阻R3和R4组成的电压采样网络。其中Q2三极管的基极和Q2三极管集电极与接收信号端口FB1连接,所述Q2三极管的集电极与电阻R1的其中一端口及Q1三极管的基极相连接,Q2的发射极与地相连。所述的R1电阻器的另一端与内部电压源VDD相连。所述的Q1三极管集电极与电阻R2的其中一端口相连接,Q1的发射极与电阻R3的其中一端口相连接。所述电阻R2的另一端与内部电压源VDD相连。所述的电阻器R3的另一端与电阻R4串联,所述的电阻R4的另一端与地相连接。R3与R4的串联节点作为电压采样网络的输出端与反馈接收单元的输出端FB2相连接。
图9所示反馈接收单元31的工作原理如下所述:当FB1端口接收到的反馈电压信号增加时,所述Q2三极管的中流经集电极的电流会增加,此时所述三极管Q1的基极电流也会跟随Q2集电极电流增加而增加。根据三极管的工作特性可知,处于放大工作区的三极管,其集电极电流受控于基极电流,因此流经Q1三极管集电极至发射极的电流也会随之增加。所述的流经Q1三极管集电极与发射极的受控电流经所述的电压采样网络后输出FB2信号。所述的FB2电压信号随Q1三极管的流增加而增加。
如图6所示,本发明的不对称半桥正激电路控制方法的应用主要在控制电路31和受控开关单元36中,控制电路31主要由以下几个部分组成:反馈接收单元31,振荡器单元32,PWM比较单元33,内部逻辑控制单元34,驱动电路单元35。
一种不对称半桥正激电路控制方法,通过以下步骤实现:
反馈接收单元31通过输入端FB1收反馈信号,反馈接收单元31的输出端FB2输出电压随反馈信号的变化而变化。振荡器单元电路32的输出端口OSC1输出一个脉冲信号,用于确定系统的工作频率周期及开关管QH的开通时刻,输出端口OSC2输出一个频率与OSC1信号相同的斜波信号,经PWM比较单元33比较后的输出信号,实现对内部控制逻辑单元34的LG3输出端口高电压时间占空比的控制。
所述的反馈信号的表现形式可以是且不限以电压信号、电流信号、频率信号、光信号、磁信号等。
所述的反馈信号强度增强时,FB2输出信号增加,经过所述的PWM比较单元33后,增加内部逻辑控制单元34的LG3输出端口高电平时间占空比。所述的逻辑控制单元的两个输出端口LG3和LG4分别输出两个有微小死区时间的互补信号。驱动电路单元35的DRV1端口接收到LG3端口的信号后,将LG3信号转化为驱动开关管QH开通的电平信号,并由DRH1端口输出,作用于QH开关管的栅极,实现对开关管QH的开通时间控制。同理DRL1为DRH1的互补信号,实现QL开关管的开通时间控制。
所述的反馈信号强度减弱时,FB2输出电压减小,经过所述的PWM比较单元33后,减小内部逻辑控制单元34的LG3输出端口高电平时间占空比。所述的逻辑控制单元的两个输出端口LG3和LG4分别输出两个有微小死区时间的互补信号。驱动电路单元35的DRV1端口接收到LG3端口的信号后,将LG3信号转化为驱动开关管QH开通的电平信号,并由DRH1端口输出,作用于QH开关管的栅极,实现对开关管QH的开通时间控制。同理DRL1为DRH1的互补信号,实现QL开关管的开通时间控制。
实施例二
如图10所示,与实施例一不同的是,控制电路31主要由以下几个部分组成:反馈接收单元31,振荡器单元32,PWM比较单元33,非门单元37,内部逻辑控制单元34,驱动电路单元35。所述的反馈接收单元31包括一个输入端FB1和输出端FB2。FB2端口与PWM比较单元33的同相端相连接。在整个开关电源闭环系统中FB1通常连接经处理后的反馈信号,在隔离系统中,反馈信号通常由副边的TL431误差放大器将输出误差信号经光耦隔离后传输到FB1端口,在非隔离系统当中则通常由输出电压采样电阻采样后与芯片内部的误差放大器比较后输出到FB1端口。所述振荡器单元32有两个输出端口OSC1和OSC2,其中OSC1端口与所述的内部逻辑控制单元34的其中一个接口LG1相连接,另一个端口OSC2则与所述PWM比较单元33的反相输入端相连接。所述的PWM比较单元33输出端与非门单元37的输入端相连接。所述的非门单元37的输出端与内部控制逻辑单元的LG2端口相连。所述的内部逻辑控制单元34的输出端口分别为LG3和LG4分别与所述驱动电路单元5的DRV1和DRV2相连接。驱动电路单元35的输出端口DRH1与受控开关单元中的上开关管QH的栅极相连接,输出端口DRL1则与开关管QL的栅极相连接,实现对受控开关单元36的控制。
工作原理与实施例一相同,在此不再赘述。
本发明的实施方式不限于此,按照本发明的上述内容,利用本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更,均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种不对称半桥正激电路控制方法:通过反馈接收单元、振荡器单元、PWM比较单元、内部逻辑控制单元、驱动电路单元和受控开关单元实现;
其特征在于,反馈接收单元的输入端接收反馈信号,通过反馈接收单元的输出端FB2输出一个同相跟随反馈信号的变化而变化的信号给PWM比较单元的反相端;振荡器单元电路的输出端口OSC1输出一个脉冲信号,振荡器单元的输出端口OSC2输出一个频率与输出端口OSC1的信号相同的斜波信号给PWM比较单元的同相端,经PWM比较单元比较后输出控制信号,实现对内部控制逻辑单元的输出端口LG3的高电压时间占空比的控制;内部逻辑控制单元的两个输出端口LG3和LG4分别输出两个有死区时间的互补信号;驱动电路单元的DRV1端口接收到内部逻辑控制单元的输出端口LG3输出的信号后,将该信号转化为电平信号并由驱动电路单元的DRH1端口输出,作用于受控开关单元中上开关管QH的栅极,实现对上开关管QH的开通时间控制;驱动电路单元的DRL1端口输出与DRH1端口输出的电平信号互补的信号,实现对受控开关单元中下开关管QL的开通时间控制。
2.根据权利要求1所述的一种不对称半桥正激电路控制方法,其特征在于:当反馈信号强度增强时,反馈接收单元的输出端FB2输出的信号增强,经过所述的PWM比较单元后,增加内部逻辑控制单元的LG3输出端口高电平时间占空比;
所述的反馈信号强度减弱时,反馈接收单元的输出端FB2输出的信号减弱,经过所述的PWM比较单元后,减小内部逻辑控制单元的LG3输出端口高电平时间占空比。
3.根据权利要求2所述的一种不对称半桥正激电路控制方法,其特征在于:所述的反馈信号是电压信号、电流信号、频率信号、光信号或者磁信号。
4.一种不对称半桥正激电路的控制电路:包括反馈接收单元、振荡器单元、PWM比较单元、内部逻辑控制单元和驱动电路单元;所述的反馈接收单元的输入端连接控制电路的输入端FB1,反馈接收单元的输出端FB2与PWM比较单元的反相端相连接;所述振荡器单元有两个输出端口OSC1和OSC2,其中输出端口OSC1与所述的内部逻辑控制单元的LG1端口相连接,振荡器单元的输出端口OSC2与所述PWM比较单元的同相输入端相连接;所述的PWM比较单元输出端与内部控制逻辑单元的LG2端口相连;所述的内部逻辑控制单元的输出端口分别为LG3和LG4,LG3和LG4分别与所述驱动电路单元的两个输入端口DRV1和DRV2相连接;驱动电路单元35的输出端口DRH1与DRL1分别输出互补的信号,实现对外部受控开关单元的开通和关断控制;其特征在于:所述反馈接收单元的输出端FB2输出的信号同相跟随反馈接收单元的输入端信号的变化。
5.根据权利要求4所述的一种不对称半桥正激电路的控制电路,其特征在于:还包括一个非门单元,所述的PWM比较单元输出端与所述非门单元的输入端相连接,所述的非门单元的输出端与内部控制逻辑单元的LG2端口相连。
6.根据权利要求4或5所述的一种不对称半桥正激电路的控制电路,其特征在于:所述的反馈接收单元包括受控信号源和电压采样网络,受控信号源的输入端即为反馈接收单元的输入端,受控信号源的供电端连接内部电压源VDD,受控信号源的输出端输出信号给电压采样网络的输入端,电压采样网络的输出端作为反馈接收单元的输出端FB2。
7.根据权利要求6所述的一种不对称半桥正激电路的控制电路,其特征在于:所述的受控信号源是电流源、电压源、频率源、光信号源或磁信号源,分别将反馈信号转换成相应的电流信号、电压信号、频率信号、光信号或磁信号。
8.根据权利要求7所述的一种不对称半桥正激电路的控制电路,其特征在于:所述电流源由电阻R1、电阻R2、三极管Q1及三极管Q2组成,所述电压采样网络由电阻R3和电阻R4组成;三极管Q2的基极和三极管Q2集电极与反馈接收单元的输入端连接,所述三极管Q2的集电极与电阻R1的一个端口及三极管Q1的基极相连接,三极管Q2的发射极与地相连;所述的电阻R1的另一端与内部电压源VDD相连;所述的三极管Q1的集电极与电阻R2的一个端口相连接,三极管Q1的发射极与电阻R3的一个端口相连接;所述电阻R2的另一端与内部电压源VDD相连;所述的电阻R3的另一端与电阻R4串联;所述的电阻R4的另一端与地相连接;电阻R3与电阻R4的串联节点作为电压采样网络的输出端与反馈接收单元的输出端FB2相连接。
9.一种不对称半桥正激电路的控制装置,其特征在于:包括控制电路、受控开关单元、隔直电容器、变压器、输出整流二极管、输出滤波电容、输出电压采样与误差放大环节、误差信号隔离传输环节;
控制电路包括一个输入端FB1和两个输出端口DRH1和DRL1,受控开关单元包括上开关管QH和下开关管QL;控制电路的输入端FB1连接反馈信号,控制电路的两个输出端口DRH1及DRL1分别连接上开关管QH的栅极和下开关管QL的栅极,驱动上开关管QH和下开关管QL进行开关动作;所述上开关管QH的源极与下开关管QL的漏极相连接,所述的上开关管QH的漏极与输入电压源VIN相连,所述下开关管QL的源极与输入地相连;隔直电容器的一端与下开关管QL的漏极相连,隔直电容器的另一端则与变压器的原边绕组的同名端相连;所述变压器的原边绕组的异名端与输入地相连,所述变压器的副边绕组的同名端与整流二极管的阳极相连接,变压器的副边绕组的异名端与副边输出地相连接;所述整流二极管的阴极与输出端正极相连接;输出滤波电容的一端与输出端正极连接,另一端与输出地相连接;所述输出电压采样与误差放大环节的输入端与输出端正极相连接,对输出电压进行采样与误差放大产生误差放大信号;所述的误差信号隔离传输环节的输入端与所述的输出电压采样与误差放大环节的输出端相连接,并将所述的误差放大信号经过隔离后产生反馈信号传输到控制电路的输入端FB1,实现对开关电路状态的负反馈控制;
所述的控制电路包括反馈接收单元、振荡器单元、PWM比较单元、内部逻辑控制单元和驱动电路单元;所述的反馈接收单元的输入端连接控制电路的输入端FB1,反馈接收单元的输出端FB2与PWM比较单元的反相端相连接;所述振荡器单元有两个输出端口OSC1和OSC2,其中输出端口OSC1与所述的内部逻辑控制单元的LG1端口相连接,振荡器单元的输出端口OSC2与所述PWM比较单元的同相输入端相连接;所述的PWM比较单元输出端与内部控制逻辑单元的LG2端口相连;所述的内部逻辑控制单元的输出端口分别为LG3和LG4,LG3和LG4分别与所述驱动电路单元的两个输入端口DRV1和DRV2相连接;驱动电路单元35的输出端口DRH1与DRL1分别输出互补的信号,实现对外部受控开关单元的开通和关断控制;所述反馈接收单元的输出端FB2输出的信号同相跟随反馈接收单元的输入端信号的变化。
10.根据权利要求9所述的一种不对称半桥正激电路的控制装置,其特征在于:所述的反馈信号是电压信号、电流信号、频率信号、光信号或者磁信号。
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