CN113659837A - 一种变换器、变换器控制方法以及电源适配器 - Google Patents

一种变换器、变换器控制方法以及电源适配器 Download PDF

Info

Publication number
CN113659837A
CN113659837A CN202110757059.5A CN202110757059A CN113659837A CN 113659837 A CN113659837 A CN 113659837A CN 202110757059 A CN202110757059 A CN 202110757059A CN 113659837 A CN113659837 A CN 113659837A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transformer
power tube
converter
main power
current
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
CN202110757059.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113659837B (zh
Inventor
杨滚
代胜勇
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.)
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co 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 Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN202110757059.5A priority Critical patent/CN113659837B/zh
Publication of CN113659837A publication Critical patent/CN113659837A/zh
Priority to US17/856,719 priority patent/US20230006544A1/en
Priority to EP22183187.8A priority patent/EP4117157B1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN113659837B publication Critical patent/CN113659837B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion 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
    • H02M3/325—Conversion 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
    • H02M3/335—Conversion 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
    • H02M3/33538—Conversion 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 of the forward type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/01—Resonant DC/DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H02J7/06—Regulation of charging current or voltage using discharge tubes or semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • H02M1/0054—Transistor switching losses
    • H02M1/0058—Transistor switching losses by employing soft switching techniques, i.e. commutation of transistors when applied voltage is zero or when current flow is zero
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • H02M1/342—Active non-dissipative snubbers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/38—Means for preventing simultaneous conduction of switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion 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
    • H02M3/325—Conversion 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
    • H02M3/335—Conversion 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
    • H02M3/33569—Conversion 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
    • H02M3/33571—Half-bridge at primary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion 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
    • H02M3/325—Conversion 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
    • H02M3/335—Conversion 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
    • H02M3/33569—Conversion 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
    • H02M3/33576—Conversion 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 having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

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

Abstract

本申请提供一种变换器、变换器控制方法以及电源适配器，变换器包括：输入直流源、主功率管、辅助功率管、第一电容、变压器以及控制器；第一电容与变压器通过串联构成串联电路，串联电路与辅助功率管并联，主功率管的源极和辅助功率管的漏极连接，辅助功率管的源极与输入直流源的另一极连接，输入直流源的输入负极接地；控制器用于：检测变压器上的电流值，获得变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制主功率管闭合，N为正奇数。利用本申请提供的变换器，可以降低主功率管的能量损耗，从而在不增加电源适配器整体体积的前提下，减小功率密度的能量损耗。

Description

一种变换器、变换器控制方法以及电源适配器
技术领域
本申请涉及电子电力技术领域，特别涉及一种变换器、变换器控制方法以及电源适配器。
背景技术
目前对于电源适配器小型化和快充需求越来越强烈，提升电源适配器的功率密度成为未来的技术发展趋势，其中，功率密度一般指电源适配器的重量/体积与电源适配器的功率之比。在电源适配器的功率密度提升后，代表相同体积内所提供的功率提升，因此，在电源适配器内部的功率管带来的损耗也随之增加，电源适配器的散热逐渐成为了瓶颈。
而为了减小功率管的开关损耗，通常会让功率管在导通之前，两端电压先达到谷值，此时功率管的开关损耗能最小，而为了使功率管恰好在电压谷值时导通，则需要检测功率管两端的电压值。现有方案下，可以通过增加变压器辅助绕组的方式来检测辅助绕组上电压是否过零，在延时固定时长的谐振周期后检测此刻的功率管两端的电压，此刻的电压即为谷值电压。该检测方案对于不同的谐振周期需要更改不同的延时时间，且延时时间是通过电阻电容RC电路来生成的，但RC电路需要外置在功率管外部，才能达到延时时间可调的目的，因此使得该功率管芯片的外围电路复杂，导致电源适配器的整体体积变大。
有鉴于此，如何在不增加电源适配器整体体积的前提下，减小能量损耗，是本领域人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种变换器、变换器控制方法以及电源适配器，用于在不增加电源适配器整体体积的前提下，减小功率密度的能量损耗。
第一方面，本申请提供一种变换器，变换器包括：输入直流源、主功率管、辅助功率管、第一电容、变压器以及控制器；第一电容与变压器通过串联构成串联电路，串联电路并联在辅助功率管的源极和漏极，主功率管的源极和辅助功率管的漏极连接，主功率管的源极与输入直流源的输入正极或输入负极中的其中一极连接，辅助功率管的源极与输入直流源的另一极连接，输入直流源的输入负极接地；控制器用于：检测变压器上的电流值，获得变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制主功率管闭合，N为正奇数。
因主功率管的导通电压与功率管的能量损耗成正比，为了降低功率管的开关损耗，在功率管导通前，需要使功率管两端电压达到谷值。具体可以通过观察主功率管两端电压以及变压器电流时序波形得知，变压器上的电流会过零，而在变压器上的电流在第奇数次过零时，主功率管两端电压处于谷值，因此，在变压器上的电流值经过0时的次数达到N时，控制所述主功率管闭合，能在不增加电源适配器整体体积的前提下，能降低主功率管的能量损耗。
由于在辅助功率管关断后，变压器上的电流会产生震荡噪声，因此会影响变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数统计。在一些可能的实施方式中，控制器具体用于：在辅助功率管断开设定时长之后，检测变压器上的电流值。在辅助功率管断开设定时长之后，检测变压器上的电流值，能够有效的防止变压器上的电流上的噪声信号，影响变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数统计，从而提高了检测精度，在不增加电源适配器整体体积的前提下，减小功率密度的能量损耗。
在一些可能的实施方式中，变压器包括原边绕组和副边绕组；原边绕组的同名端与副边绕组的同名端或异名端位于同一侧；控制器具体用于：检测变压器的原边绕组上的电流值。结合本方面结构来说，若原边绕组的同名端与副边绕组的异名端位于同一侧，则本申请变换器的电路结构可以称为非对称半桥正激拓扑，而若原边绕组的同名端与副边绕组的同名端位于同一侧，则本申请变换器的电路结构可以称为非对称半桥反激拓扑。
由于变压器的一侧绕组上产生的磁力线不能全部通过另一侧绕组，因此会存在漏磁电感。在一些可能的实施方式中，原边绕组中包括励磁电感以及漏磁电感，控制器具体用于：检测变压器的原边绕组中的励磁电感上的励磁电感电流值；或者检测变压器的原边绕组中的漏磁电感上的漏磁电感电流值。通过检测变压器的原边绕组中的励磁电感上的励磁电感电流值或漏磁电感上的漏磁电感电流值，均可以精准的控制主功率管闭合，从而在不增加电源适配器整体体积的前提下，减小功率密度的能量损耗。
在一些可能的实施方式中，控制器具体包括：电流检测电路、次数检测电路以及主功率管控制电路；电流检测电路用于：检测变压器上的电流值；次数检测电路用于：获得变压器的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，发送针对主功率管控制电路的驱动信号；主功率管控制电路用于：根据驱动信号控制主功率管闭合。其中，电流检测电路中还可以包括设定电阻，设定电阻与变压器的原边绕组串联连接，电流检测电路通过检测设定电阻两端的电压值，能够计算得到变压器上的电流值。
在一些可能的实施方式中，变换器还包括第二电容，第二电容的两端分别与输入直流源的输入正极以及输入负极连接。其中，第二电容的两端分别与输入直流源的输入正极以及输入负极连接，并且既可以应用于非对称半桥正激拓扑中，也可以应用于非对称半桥反激拓扑中。
第二方面，本申请提供一种变换器控制方法，应用于变换器，变换器包括：输入直流源、主功率管、辅助功率管、第一电容和变压器；
第一电容与变压器通过串联构成串联电路，串联电路并联在辅助功率管的源极和漏极，主功率管的源极和辅助功率管的漏极连接，主功率管的漏极与输入直流源的输入正极或输入负极中的其中一极连接，辅助功率管的源极与输入直流源的另一极连接，输入直流源的输入负极接地；该方法包括：检测变压器上的电流值，获得变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制主功率管闭合，N为正奇数。第二方面中相应方案的技术效果可以参照第一方面中对应方案可以得到的技术效果，重复之处不予详述。
在一些可能的实施方式中，检测变压器上的电流值，包括：在辅助功率管断开设定时长之后，检测变压器上的电流值。
第三方面，本申请提供一种电源适配器，包括如第一方面任一的变换器，电源适配器还包括：交流直流转换电路以及滤波电路，滤波电路分别与交直流转换电路以及变换器连接；交流直流转换电路用于：将电网中的交流电转换为直流电；变换器用于：向负载设备提供直流电压；滤波电路用于：滤除输入直流源和变换器中的噪声。第三方面中相应方案的技术效果可以参照第一方面中对应方案可以得到的技术效果，重复之处不予详述。
第四方面，本申请提供一种变换器，变换器包括：输入直流源、主功率管、辅助功率管、第一电容、变压器以及控制器；主功率管的漏极和变压器的一端连接，主功率管的源极与输入直流源的输入正极或输入负极中的其中一极连接，变压器的另一端与输入直流源的另一极连接，第一电容与辅助功率管通过串联构成串联电路，串联电路并联在变压器的两端；控制器用于：检测变压器上的电流值，获得变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制主功率管闭合，N为正奇数。第四方面中相应方案的技术效果可以参照第一方面中对应方案可以得到的技术效果，重复之处不予详述。
在一些可能的实施方式中，控制器具体用于：在辅助功率管断开设定时长之后，检测变压器上的电流值。
在一些可能的实施方式中，变压器包括原边绕组和副边绕组；原边绕组的同名端与副边绕组的异名端位于同一侧；控制器具体用于：检测变压器的原边绕组上的电流值。
在一些可能的实施方式中，原边绕组中包括励磁电感以及漏磁电感，控制器具体用于：检测变压器的原边绕组中的励磁电感上的励磁电感电流值；或者检测变压器的原边绕组中的漏磁电感上的漏磁电感电流值。
在一些可能的实施方式中，控制器具体包括：电流检测电路、次数检测电路以及主功率管控制电路；电流检测电路用于：检测变压器上的电流值；次数检测电路用于：获得变压器的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，发送针对主功率管控制电路的驱动信号；主功率管控制电路用于：根据驱动信号控制主功率管闭合。
在一些可能的实施方式中，变换器还包括第二电容，第二电容的两端分别与输入直流源的输入正极以及输入负极连接。
第五方面，本申请提供一种变换器控制方法，应用于变换器，变换器包括：输入直流源、主功率管、辅助功率管、第一电容和变压器；
主功率管的漏极和变压器的一端连接，主功率管的源极与输入直流源的输入正极或输入负极中的其中一极连接，变压器的另一端与输入直流源的另一极连接，第一电容与辅助功率管通过串联构成串联电路，串联电路并联在变压器的两端；该方法包括：检测变压器上的电流值，获得变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制主功率管闭合，N为正奇数。第五方面中相应方案的技术效果可以参照第四方面中对应方案可以得到的技术效果，重复之处不予详述。
在一些可能的实施方式中，检测变压器上的电流值，包括：
在辅助功率管断开设定时长之后，检测变压器上的电流值。
第六方面，本申请提供一种电源适配器，包括如第四方面任一的变换器，电源适配器还包括：交流直流转换电路以及滤波电路，滤波电路分别与交直流转换电路以及变换器连接；交流直流转换电路用于：将电网中的交流电转换为直流电；变换器用于：向负载设备提供直流电压；滤波电路用于：滤除输入直流源和所述变换器中的噪声。第六方面中相应方案的技术效果可以参照第四方面中对应方案可以得到的技术效果，重复之处不予详述。
本申请的这些方面或其它方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
图1为一种电源适配器的拓扑示意图；
图2为一种电源适配器的结构示意图；
图3为一种变换器的结构示意图；
图4为变换器的工作时序、主功率管两端电压以及变压器电流的工作波形示意图；
图5为一种变换器的电路结构示意图；
图6为一种变压器的结构示意图；
图7为变换器的工作时序、主功率管两端电压、变压器上的漏磁电感以及漏磁电感的工作波形示意图；
图8A为一种控制器的具体结构示意图；
图8B为一种电流检测电路的结构示意图；
图9为另一种变换器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本申请的实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知，随着技术发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序；“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；“多个”指两个或两个以上。
以下，先对本申请实施例中涉及的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员容易理解。
(1)励磁电感(magnetic inductance)：是一个等效电感值，事实上这个电感是变压器的初级侧电感，在其上的电流不会传导到次级，其作用是拿来对铁芯产生励磁作用，使铁芯内的铁磁分子可以用来导磁。
(2)漏磁电感(leakage inductance)：初级侧所产生的磁力线不能都通过次级线圈，因此产生漏磁的电感称为漏感。具体是指变压器初级侧在耦合的过程中漏掉的那一部份磁通。
随着消费电子的发展，消费者对于适配器小型化和快充需求越来越强烈，提升适配器的功率密度成为未来的技术发展趋势。功率密度提升，代表同样体积内的功率提升，损耗也随之增加，散热逐渐成为瓶颈。
如图1所示，电源适配器的一端连接电网，另一端连接负载，所述电网可以是用于提供给居民使用的市电网络，如：220V等，而负载可以为各类型的电子设备，如：手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备等等。其中，电源适配器的可以为多种，不同类型的电子设备对应的电源适配器的结构可以不完全相同，相同类型的电子设备的电源适配器也可以不相同，在本申请中不做具体限定。
作为一种可能的实施方式，为了减小电源适配器中的功率管的开关损耗，通常会让功率管在导通之前，功率管两端的电压达到谷值，此时的开关损耗会比较小，而为了使功率管能刚好在电压谷值时进行导通(闭合)，需要检测功率管两端电压谷值。示例性的，可以通过增加变压器辅助绕组来检测辅助绕组上电压过零，然后再延时设定的谐振周期，最后在该时刻检测功率管的两端电压，此刻的电压即为谷值电压。但采用该方法对于不同的谐振周期需要设定不同的延时时间，而通常延时时间需要通过电阻电容电路来生成，电阻需要设置在功率管所在的芯片之外，才能达到延时时间可调的目的，因此，这样会导致芯片的外围电路复杂，并且还需要额外的增加变压器辅助绕组，导致变压器的体积增大。
有鉴于此，本申请实施例提供一种变换器、变换器控制方法以及电源适配器，用于在不增加电源适配器整体体积的前提下，减小功率密度的能量损耗。
下面对电源适配器的内部结构进行介绍，图2为一种可能的电源适配器的结构示意图。如图2所示，该电源适配器包括交直流转换电路、变换器和滤波电路。所述滤波电路分别与所述交直流转换电路以及所述变换器连接；其中，交直流转换电路用于将电网中的交流电转换为直流电，变换器用于为负载提供直流电压；滤波电路用于滤除所述输入直流源和所述变换器中的噪声。本领域技术人员对交直流转换电路以及滤波电路的具体作用以及结构不做过多限定，本领域人员应当了解。
下面结合图3进行本申请实施例提供的变换器。图3为本申请提供的变换器的结构示意图，参阅图3所示，变换器300包括：输入直流源301、主功率管302、辅助功率管303、第一电容304、变压器305以及控制器306；第一电容304与变压器305通过串联构成串联电路，串联电路并联在辅助功率管303的源极3031和漏极3032，主功率管302的源极3021和辅助功率管303的漏极3032连接，主功率管302的漏极3022与输入直流源301的输入正极或输入负极中的其中一极连接，辅助功率管303的源极3031与输入直流源301的另一极连接，输入直流源301的输入负极接地。
控制器306用于：检测变压器305上的电流值，获得变压器305上的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器305上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制主功率管302闭合，N为正奇数。
可选的，控制器306可以是通用中央处理器(central processing unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理(digital signal processing，DSP)，专用集成电路(applicationspecific integrated circuits，ASIC)，现场可编程门阵列(field programmable gatearray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。上述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包括一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。
其中，输入直流源301用于为变换器300中的器件提供直流电压，主功率管302或辅助功率管303可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor fieldeffect transistor，MOSFET)，双极结型管(bipolar junction transistor，BJT)，绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)，氮化镓(gallium nitride，GaN)等多种类型的开关器件中的一种或多种，本申请实施例对此不再一一列举。每个开关器件皆可以包括第一电极、第二电极和控制电极，其中，控制电极用于控制开关的闭合或断开。当开关闭合时，开关的第一电极和第二电极之间可以传输电流，当开关断开时，开关的第一电极和第二电极之间无法传输电流。以MOSFET为例，开关的控制电极为栅极，开关的第一电极可以是开关器件的源极，第二电极可以是开关器件的漏极，或者，第一电极可以是开关的漏极，第二电极可以是开关的源极。本申请的输入直流源301包括输入正极以及输入负极，变换器300中主功率管302的源极3021可以与输入负极连接，辅助功率管303的漏极3031也可以与输入负极连接。本申请实施例中主功率管302、辅助功率管303以及变压器305所结合形成构成的结构又可以称为非对称半桥(asymmetrical half bridge)拓扑结构。
在本申请中，第一电容304用于在辅助功率管303关断后与变压器305中的电感，以及主功率管302以及辅助功率管303中的寄生电容进行谐振。其中，在变换器300工作过程中，主功率管302以及辅助功率管303在不同的时刻进行导通，并且还可以同时不导通，主功率管302以及辅助功率管303同时不导通的时间段称为死区时间。通过控制主功率管302以及辅助功率管303的导通，能够驱动变换器300正常工作。
本申请中，设定电流阈值可以是经过反复测试得到的电流阈值，设定电流阈值可以为0，也可以是接近0的数值，还可以是其他数值，设定电流阈值的取值与变换器300的具体电路结构相关。可选的，设定电流阈值可以为一个较小的值，可能是变压器305上的某点的电流值。在本次辅助功率管303关断至主功率管导通期间，统计变压器305的电流经过设定电流阈值的次数N，其中，次数N的取值可以为正奇数(1、3、5…)。
本申请变换器300的工作时序、主功率管302两端电压的工作波形可以参阅图4所示的时序图进行结合了解。参阅图4所示，在上述工作时序上，主功率管302以及辅助功率管303在不同的时间段处于导通或关断的状态，主功率管302以及辅助功率管303导通或关断，会影响主功率管302两端电压值以及变压器305上的电流值(这里以励磁电感电流为例)，主功率管302两端的电压和变压器的电流值的波形相关。在本申请中，可以将主功率管302导通一次以及辅助功率管303导通一次的时间设定为一个周期时间。
本申请的目的，是要在主功率管302两端的电压为0或者接近0时闭合主功率管302，从而实现谷底或零电压导通。示例性的，继续参阅图4所示，在本实施例中，在设定电流阈值为0时，次数N的取值可以为正奇数，在图4中的第一个周期时间内，在变压器305上的电流第一次(奇数次)经过设定电流阈值时，主功率管302的两端的电压为0或者接近0；在图中的第二个周期时间内，在变压器上的电流第一次以及第三次(奇数次)经过设定电流阈值时，主功率管302的两端的电压同样为0或者接近0。
继续参阅图4所示，设定电流阈值还可以是一个电流区间，即，设定电流阈值中又包括：设定电流阈值上限值以及设定电流阈值下限值，变压器305上的电流每次完全经过电流区间时，可以视为变压器的电流经过了设定电流阈值上限值以及设定电流阈值下限值，因此，在变压器305上的电流第二次以及第六次经过设定电流阈值时，主功率管302的两端的电压为0或者接近0。
本申请中，主功率管302的导通电压与能量损耗成正比，所以在变压器305上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制主功率管302闭合，使主功率管302工作，因此，若主功率管302在0电压下导通或较小的电压下导通，变换器的能量损耗是最低的，因此，利用本申请提供的变换器300，可以降低主功率管302的能量损耗，从而在不增加电源适配器整体体积的前提下，减小功率密度的能量损耗。
由于在辅助功率管303关断后，变压器305上的电流会产生震荡噪声，因此会影响变压器305上的电流值经过设定电流阈值的次数统计。有鉴于此，在一些可能的实施方式中，检测变压器305上的漏磁电感的电流时，控制器306具体用于：在辅助功率管303断开设定时长之后，检测变压器305上的电流值。
设定时长可以为经过反复测试得到的延时时长，设定时长的取值还可以与变换器300的具体电路结构相关。这里不做过多限定，设定时长又称为屏蔽时间，在辅助功率管303断开设定时长之后，检测变压器305上的电流值，能够有效的防止变压器305上的电流上的噪声信号，影响变压器305上的电流值经过设定电流阈值的次数统计，从而提高了检测精度，在不增加电源适配器整体体积的前提下，减小功率密度的能量损耗。
作为一种可能的实施方式，变压器305包括原边绕组和副边绕组；原边绕组的同名端与副边绕组的同名端或异名端位于同一侧；控制器306具体用于：检测变压器305的原边绕组上的电流值。
图5为一种变换器的电路结构示意图，Q1为主功率管，Q2为辅助功率管，C1为第一电容，Vin为输入直流源输出的电压。“+”为输入正极，“-”为输入负极，Vdss为主功率管电压。控制器306可以连接主功率管Q1栅极，进而控制主功率管Q1的导通或关闭。图5上半部分中：变压器与第一电容C1形成的串联电路并联到辅助功率管Q2的源极和漏极，辅助功率管Q2的漏极连接到正极，主功率管Q1的源极连接到负极，主功率管Q1的漏极与辅助功率管Q2的源极连接，变压器包括原边绕组和副边绕组，原边绕组的同名端与第一电容C1连接，副边绕组的同名端接地。图5下半部分中：变压器与第一电容C1形成的串联电路并联到辅助功率管Q2的源极和漏极，辅助功率管Q2的漏极连接到正极，主功率管Q1的源极连接到负极，主功率管Q1的漏极与辅助功率管Q2的源极连接，变压器包括原边绕组和副边绕组，原边绕组的同名端与第一电容C1连接，副边绕组的异名端接地。
结合本申请实施例的结构来说，若原边绕组的同名端与副边绕组的异名端位于同一侧，则本申请变换器300的电路结构可以称为非对称半桥正激拓扑，而若原边绕组的同名端与副边绕组的同名端位于同一侧，则本申请变换器300的电路结构可以称为非对称半桥反激拓扑，此外，在图5中还示出了整流电路，整流电路连接在变压器305的副边绕组，该整流电路用于对变压器305输出的电流进行整流处理。
图6为一种变压器的结构示意图；参阅图6所示，由于变压器305的一侧绕组上产生的磁力线不能全部通过另一侧绕组，因此会存在漏磁电感。作为一种可能的实施方式，原边绕组中包括励磁电感以及漏磁电感，控制器306具体用于：检测变压器305的原边绕组中的励磁电感上的励磁电感电流值；或者检测变压器305的原边绕组中的漏磁电感上的漏磁电感电流值。其中，基于励磁电感以及漏磁电感，本申请变换器300的工作时序、主功率管302两端电压以及变压器305上的漏磁电感以及漏磁电感的工作波形可以参阅图7所示。参阅图7所示，在工作时序上，主功率管302以及辅助功率管303在不同的时间段处于导通或关断的状态，主功率管302以及辅助功率管303导通或关断，会影响主功率管302两端电压值以及变压器305的电流值，主功率管302两端的电压和励磁电感的电流以及漏磁电感的电流波形相关。
继续参阅图7所示，在本实施例中，在设定电流阈值为0时，次数N的取值可以为正奇数，在第一个周期时间，励磁电感上的电流第一次经过设定电流阈值时，主功率管302的两端的电压为0或者接近0；而在第二个周期时间，励磁电感上的电流第一次以及第三次经过设定电流阈值时，主功率管302的两端的电压同样为0或者接近0。同样的，在第一个周期时间，漏磁电感上的电流第一次经过设定电流阈值时，主功率管302的两端的电压为0或者接近0，而在第二个周期时间，漏磁电感上的电流第一次以及第三次经过设定电流阈值时，主功率管302的两端的电压同样为0或者接近0。因此，本申请实施例通过检测变压器305的原边绕组中的励磁电感上的励磁电感电流值或漏磁电感上的漏磁电感电流值，均可以精准的控制主功率管302闭合，从而在不增加电源适配器整体体积的前提下，减小功率密度的能量损耗。
图8A为一种控制器306的具体结构示意图，作为一种可能的实施方式，参阅图8A所示，控制器306具体包括：电流检测电路3061、次数检测电路3062以及主功率管控制电路3063；电流检测电路3061用于：检测变压器305上的电流值；次数检测电路3062用于：获得变压器305的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器305的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，发送针对主功率管控制电路3063的驱动信号；主功率管控制电路3063用于：根据驱动信号控制主功率管闭合。
图8B为一种电流检测电路3061的具体结构示意图，参阅图8B所示，电流检测电路3061中还可以包括设定电阻R，设定电阻R与变压器305的原边绕组串联连接，电流检测电路3061通过检测设定电阻两端的电压值VR，能够计算得到变压器305上的电流值。此外，检测变压器305上的电流的方式还可以有多种，这里不做过多限定，本领域人员应当知晓。
次数检测电路3062可以通过比较器实现本申请中变压器305的电流值经过设定电流阈值的次数的统计，本申请中的驱动信号还可以为脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，PWM)信号，具体的驱动信号生成方式这里不做过多限定，本领域技术人员应当知晓。
作为一种可能的实施方式，变换器300还包括第二电容，第二电容的两端分别与输入直流源的输入正极以及输入负极连接。
可选的，上述图5所示的电路图中还可以包括第二电容，第二电容的两端分别与输入直流源301的输入正极以及输入负极连接。上述图5所示的电路既可以应用于非对称半桥正激拓扑中，也可以应用于非对称半桥反激拓扑中。此外，本申请所提供的上述方案的变换器，并不限于使用图5所示的非对称半桥正/反激拓扑，本申请中，上述实施例所提供的变换器300除了应用在电源适配器，本申请的实施例还可以应用在充电或电能转换产品上，如：基站电源、车载电源或者其他涉及到直流转直流变换控制的产品中。
以上，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此。
本申请实施例还提供一种变换器控制方法，应用于变换器，变换器包括：输入直流源、主功率管、辅助功率管、第一电容和变压器；
第一电容与变压器通过串联构成串联电路，串联电路并联在辅助功率管的源极和漏极，主功率管的源极和辅助功率管的漏极连接，主功率管的漏极与输入直流源的输入正极或输入负极中的其中一极连接，辅助功率管的源极与输入直流源的另一极连接，输入直流源的输入负极接地；该方法包括：检测变压器上的电流值，获得变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制主功率管闭合，N为正奇数。
此外，本申请提供另一种变换器，下面结合图9进行本申请实施例提供的变换器。图9为本申请提供的另一种变换器的结构示意图，参阅图9所示，变换器900包括：输入直流源901、主功率管902、辅助功率管903、第一电容904、变压器905以及控制器906；
主功率管902的漏极9021变压器905的一端连接，主功率管902的源极9022与输入直流源901的输入正极或输入负极中的其中一极连接，变压器905的另一端与输入直流源901的另一极连接，第一电容904与辅助功率管903通过串联构成串联电路，串联电路并联在变压器905的两端；控制器906用于：检测变压器905上的电流值，获得变压器905上的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器905上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制主功率管902闭合，N为正奇数。本申请实施例中，主功率管902、辅助功率管903以及变压器905所结合形成构成的结构可以称作有源钳位(active clamp)拓扑。
作为一种可能的实施方式，控制器906具体用于：在辅助功率管903断开设定时长之后，检测变压器905上的电流值。
作为一种可能的实施方式，变压器905包括原边绕组和副边绕组；原边绕组的同名端与副边绕组的异名端位于同一侧；控制器906具体用于：检测变压器905的原边绕组上的电流值。
作为一种可能的实施方式，原边绕组中包括励磁电感以及漏磁电感，控制器906具体用于：检测变压器905的原边绕组中的励磁电感上的励磁电感电流值；或者检测变压器905的原边绕组中的漏磁电感上的漏磁电感电流值。
作为一种可能的实施方式，控制器906具体包括：电流检测电路、次数检测电路以及主功率管控制电路；电流检测电路用于：检测变压器905上的电流值；次数检测电路用于：获得变压器905的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器905的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，发送针对主功率管902控制电路的驱动信号；主功率管控制电路用于：根据驱动信号控制主功率管902闭合。
作为一种可能的实施方式，变换器900还包括第二电容，第二电容的两端分别与输入直流源901的输入正极以及输入负极连接。
本申请所提供的上述方案的变换器900可以应用于有源钳位拓扑结构中。图9与图3的结构差异在于第一电容的具体连接方式，在图3中，第一电容与变压器形成串联电路，并联在辅助功率管，而在图9中，第一电容与辅助功率管形成串联电路，变压器并联在串联电路两端。本实施例的有益效果参见上述的描述，这里不做过多限定。
本申请实施例还提供一种变换器控制方法，应用于变换器，变换器包括：输入直流源、主功率管、辅助功率管、第一电容和变压器；
主功率管的漏极和变压器的一端连接，主功率管的源极与输入直流源的输入正极或输入负极中的其中一极连接，变压器的另一端与输入直流源的另一极连接，第一电容与辅助功率管通过串联构成串联电路，串联电路并联在变压器的两端；该方法包括：
检测变压器上的电流值，获得变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数，在变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制主功率管闭合，N为正奇数。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种变换器，其特征在于，所述变换器包括：输入直流源、主功率管、辅助功率管、第一电容、变压器以及控制器；
所述第一电容与所述变压器通过串联构成串联电路，所述串联电路并联在所述辅助功率管的源极和漏极，所述主功率管的源极和所述辅助功率管的漏极连接，所述主功率管的漏极与所述输入直流源的输入正极或输入负极中的其中一极连接，所述辅助功率管的源极与所述输入直流源的另一极连接，所述输入直流源的输入负极接地；
所述控制器用于：检测所述变压器上的电流值，获得所述变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数，在所述变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制所述主功率管闭合，所述N为正奇数。
2.根据权利要求1所述的变换器，其特征在于，所述控制器具体用于：
在所述辅助功率管断开设定时长之后，检测所述变压器上的电流值。
3.根据权利要求1或2所述的变换器，其特征在于，所述变压器包括原边绕组和副边绕组；所述原边绕组的同名端与所述副边绕组的同名端或异名端位于同一侧；
所述控制器具体用于：检测所述变压器的所述原边绕组上的电流值。
4.根据权利要求1-3任一所述的变换器，其特征在于，所述原边绕组中包括励磁电感以及漏磁电感，所述控制器具体用于：
检测所述变压器的所述原边绕组中的所述励磁电感上的励磁电感电流值；或者
检测所述变压器的所述原边绕组中的所述漏磁电感上的漏磁电感电流值。
5.根据权利要求1-4任一所述的变换器，其特征在于，所述控制器具体包括：电流检测电路、次数检测电路以及主功率管控制电路；
所述电流检测电路用于：检测所述变压器上的电流值；
所述次数检测电路用于：获得所述变压器的电流值经过设定电流阈值的次数，在所述变压器的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，发送针对所述主功率管控制电路的驱动信号；
所述主功率管控制电路用于：根据所述驱动信号控制所述主功率管闭合。
6.根据权利要求1-5任一所述的变换器，其特征在于，所述变换器还包括第二电容，
所述第二电容的两端分别与所述输入直流源的所述输入正极以及所述输入负极连接。
7.一种变换器控制方法，应用于变换器，所述变换器包括：输入直流源、主功率管、辅助功率管、第一电容和变压器；
所述第一电容与所述变压器通过串联构成串联电路，所述串联电路并联在所述辅助功率管的源极和漏极，所述主功率管的源极和所述辅助功率管的漏极连接，所述主功率管的漏极与所述输入直流源的输入正极或输入负极中的其中一极连接，所述辅助功率管的源极与所述输入直流源的另一极连接，所述输入直流源的输入负极接地；其特征在于，所述方法包括：
检测所述变压器上的电流值，获得所述变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数，在所述变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制所述主功率管闭合，所述N为正奇数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述检测所述变压器上的电流值，包括：
在所述辅助功率管断开设定时长之后，检测所述变压器上的电流值。
9.一种电源适配器，其特征在于，包括如上述权利要求1-6任一所述的变换器，所述电源适配器还包括：交流直流转换电路以及滤波电路，所述滤波电路分别与所述交直流转换电路以及所述变换器连接；
所述交流直流转换电路用于：将电网中的交流电转换为直流电；
所述变换器用于：向负载设备提供直流电压；
所述滤波电路用于：滤除所述输入直流源和所述变换器中的噪声。
10.一种变换器，其特征在于，所述变换器包括：输入直流源、主功率管、辅助功率管、第一电容、变压器以及控制器；
所述主功率管的漏极和所述变压器的一端连接，所述主功率管的源极与所述输入直流源的输入正极或输入负极中的其中一极连接，所述变压器的另一端与所述输入直流源的另一极连接，所述第一电容与所述辅助功率管通过串联构成串联电路，所述串联电路并联在所述变压器的两端；
所述控制器用于：检测所述变压器上的电流值，获得所述变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数，在所述变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制所述主功率管闭合，所述N为正奇数。
11.根据权利要求10所述的变换器，其特征在于，所述控制器具体用于：
在所述辅助功率管断开设定时长之后，检测所述变压器上的电流值。
12.根据权利要求10或11所述的变换器，其特征在于，所述变压器包括原边绕组和副边绕组；所述原边绕组的同名端与所述副边绕组的异名端位于同一侧；
所述控制器具体用于：检测所述变压器的所述原边绕组上的电流值。
13.根据权利要求10-12任一所述的变换器，其特征在于，所述原边绕组中包括励磁电感以及漏磁电感，所述控制器具体用于：
检测所述变压器的所述原边绕组中的所述励磁电感上的励磁电感电流值；或者
检测所述变压器的所述原边绕组中的所述漏磁电感上的漏磁电感电流值。
14.根据权利要求10-13任一所述的变换器，其特征在于，所述控制器具体包括：电流检测电路、次数检测电路以及主功率管控制电路；
所述电流检测电路用于：检测所述变压器上的电流值；
所述次数检测电路用于：获得所述变压器的电流值经过设定电流阈值的次数，在所述变压器的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，发送针对所述主功率管控制电路的驱动信号；
所述主功率管控制电路用于：根据所述驱动信号控制所述主功率管闭合。
15.根据权利要求10-14任一所述的变换器，其特征在于，所述变换器还包括第二电容，
所述第二电容的两端分别与所述输入直流源的所述输入正极以及所述输入负极连接。
16.一种变换器控制方法，应用于变换器，所述变换器包括：输入直流源、主功率管、辅助功率管、第一电容和变压器；
所述主功率管的漏极和所述变压器的一端连接，所述主功率管的源极与所述输入直流源的输入正极或输入负极中的其中一极连接，所述变压器的另一端与所述输入直流源的另一极连接，所述第一电容与所述辅助功率管通过串联构成串联电路，所述串联电路并联在所述变压器的两端；其特征在于，所述方法包括：
检测所述变压器上的电流值，获得所述变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数，在所述变压器上的电流值经过设定电流阈值的次数达到N时，控制所述主功率管闭合，所述N为正奇数。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述检测所述变压器上的电流值，包括：
在所述辅助功率管断开设定时长之后，检测所述变压器上的电流值。
18.一种电源适配器，其特征在于，包括如上述权利要求10-15任一所述的变换器，所述电源适配器还包括：交流直流转换电路以及滤波电路，所述滤波电路分别与所述交直流转换电路以及所述变换器连接；
所述交流直流转换电路用于：将电网中的交流电转换为直流电；
所述变换器用于：向负载设备提供直流电压；
所述滤波电路用于：滤除所述输入直流源和所述变换器中的噪声。
CN202110757059.5A 2021-07-05 2021-07-05 一种变换器、变换器控制方法以及电源适配器 Active CN113659837B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110757059.5A CN113659837B (zh) 2021-07-05 2021-07-05 一种变换器、变换器控制方法以及电源适配器
US17/856,719 US20230006544A1 (en) 2021-07-05 2022-07-01 Converter, converter control method, and power adapter
EP22183187.8A EP4117157B1 (en) 2021-07-05 2022-07-05 Converter, converter control method, and power adapter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110757059.5A CN113659837B (zh) 2021-07-05 2021-07-05 一种变换器、变换器控制方法以及电源适配器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113659837A true CN113659837A (zh) 2021-11-16
CN113659837B CN113659837B (zh) 2023-08-04

Family

ID=78489925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110757059.5A Active CN113659837B (zh) 2021-07-05 2021-07-05 一种变换器、变换器控制方法以及电源适配器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230006544A1 (zh)
EP (1) EP4117157B1 (zh)
CN (1) CN113659837B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4300797A1 (en) * 2022-06-29 2024-01-03 Infineon Technologies Austria AG Asymmetric half bridge flyback converter
WO2024026733A1 (zh) * 2022-08-03 2024-02-08 华为数字能源技术有限公司 变换器和电源适配器

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN102832792A (zh) * 2012-08-24 2012-12-19 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种源极驱动控制电路及其控制方法
CN105846682A (zh) * 2016-03-21 2016-08-10 南京航空航天大学 一种正反激变换器的新型混合控制方式
CN107017780A (zh) * 2017-05-31 2017-08-04 青岛大学 一种带上拉有源钳位支路的隔离型dc‑dc升压变换器及其控制方法
CN107147296A (zh) * 2017-05-31 2017-09-08 青岛大学 一种带下拉有源钳位支路的隔离型dc‑dc升压变换器
CN109245569A (zh) * 2018-09-18 2019-01-18 西安矽力杰半导体技术有限公司 反激式变换器及其控制电路
CN109412417A (zh) * 2017-08-15 2019-03-01 戴洛格半导体公司 用于开关功率变换器的谷值和峰值检测
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
CN111525801A (zh) * 2020-04-15 2020-08-11 东南大学 一种反激变换器及实现零电压开关的控制方法
CN111628654A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 东南大学 一种开关电源电路
CN111953186A (zh) * 2020-08-12 2020-11-17 安徽省东科半导体有限公司 一种开关电源控制电路
US20210058002A1 (en) * 2019-08-21 2021-02-25 Joulwatt Technology (Hangzhou) Co., Ltd. Active clamping flyback circuit and control method thereof
CN112803780A (zh) * 2021-02-10 2021-05-14 华为技术有限公司 一种变换器及电源适配器
CN112928924A (zh) * 2021-02-01 2021-06-08 杭州电子科技大学 一种谐振型反激变换器控制器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11005364B1 (en) * 2019-12-18 2021-05-11 Silanna Asia Pte Ltd Frequency jitter utilizing a fractional valley switching controller

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN102832792A (zh) * 2012-08-24 2012-12-19 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种源极驱动控制电路及其控制方法
CN105846682A (zh) * 2016-03-21 2016-08-10 南京航空航天大学 一种正反激变换器的新型混合控制方式
CN107017780A (zh) * 2017-05-31 2017-08-04 青岛大学 一种带上拉有源钳位支路的隔离型dc‑dc升压变换器及其控制方法
CN107147296A (zh) * 2017-05-31 2017-09-08 青岛大学 一种带下拉有源钳位支路的隔离型dc‑dc升压变换器
CN109412417A (zh) * 2017-08-15 2019-03-01 戴洛格半导体公司 用于开关功率变换器的谷值和峰值检测
CN109245569A (zh) * 2018-09-18 2019-01-18 西安矽力杰半导体技术有限公司 反激式变换器及其控制电路
CN111628654A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 东南大学 一种开关电源电路
US20210058002A1 (en) * 2019-08-21 2021-02-25 Joulwatt Technology (Hangzhou) Co., Ltd. Active clamping flyback circuit and control method thereof
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
CN111525801A (zh) * 2020-04-15 2020-08-11 东南大学 一种反激变换器及实现零电压开关的控制方法
CN111953186A (zh) * 2020-08-12 2020-11-17 安徽省东科半导体有限公司 一种开关电源控制电路
CN112928924A (zh) * 2021-02-01 2021-06-08 杭州电子科技大学 一种谐振型反激变换器控制器
CN112803780A (zh) * 2021-02-10 2021-05-14 华为技术有限公司 一种变换器及电源适配器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4300797A1 (en) * 2022-06-29 2024-01-03 Infineon Technologies Austria AG Asymmetric half bridge flyback converter
WO2024026733A1 (zh) * 2022-08-03 2024-02-08 华为数字能源技术有限公司 变换器和电源适配器

Also Published As

Publication number Publication date
CN113659837B (zh) 2023-08-04
EP4117157A1 (en) 2023-01-11
EP4117157B1 (en) 2024-06-19
US20230006544A1 (en) 2023-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6915115B2 (ja) 同期フライバック変換器における使用のための二次コントローラ、電力変換器、および同期フライバック変換器を制御する方法
US8917068B2 (en) Quasi-resonant controlling and driving circuit and method for a flyback converter
US9608539B2 (en) Power supply device
JP6049861B2 (ja) Ｄｃ／ｄｃコンバータ
KR102116705B1 (ko) 컨버터 및 그 구동 방법
CN105305848A (zh) 操作在边界导通模式中的无桥式升压pfc变换器的升压电感消磁检测
EP4117157B1 (en) Converter, converter control method, and power adapter
CN103098360A (zh) 用于电力转换器的箝位电路
JP2013021831A (ja) 力率改善回路
Pereira et al. Minimizing losses induced by parasitic winding capacitance in electric drives by means of soft-switching GaN-based ARCP
US20220385113A1 (en) Foreign Object Detection Apparatus and Method for Wireless Power Transfer System
CN108667304B (zh) 同步整流反激式直流-直流电源转换装置及控制方法
TWI650925B (zh) 開關電源、控制裝置及控制方法
CN102497104B (zh) 一种应用于医疗设备的具有同步整流控制的谐振变换电路
KR101141374B1 (ko) 부스트 컨버터
US11716010B2 (en) Driving control circuit, method and device for gallium nitride (GaN) transistor, and medium
WO2023020051A1 (zh) 谐振变换器、谐振变换器的控制方法及电源适配器
US11973440B2 (en) Isolated DC/DC converter with secondary-side full bridge diode rectifier and asymmetrical auxiliary capacitor
JP2020108246A (ja) 制御回路、および、ｄｃ／ｄｃコンバータ装置
EP4325707A1 (en) Power source device, and method for controlling totem-pole pfc circuit
Menger et al. Loss Estimation of a Dual Active Bridge as part of a Solid State Transformer using Frequency Domain Modelling
EP3739743A1 (en) System and method for improving converter efficiency
TW202222022A (zh) 主動箝位返馳式轉換器
CN114221451A (zh) 用于无线电能传输系统的品质因素确定设备和方法
Xiao-Jie et al. A 10-MHz isolated class DE resonant DC/DC converter based on GaN HEMT

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20211108

Address after: 518043 No. 01, 39th floor, building a, antuoshan headquarters building, No. 33, antuoshan Sixth Road, Xiang'an community, Xiangmihu street, Futian District, Shenzhen, Guangdong Province

Applicant after: Huawei Digital Energy Technology Co.,Ltd.

Address before: 518129 Bantian HUAWEI headquarters office building, Longgang District, Guangdong, Shenzhen

Applicant before: HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant