CN115940661B - 用于隔离变换器的mosfet分级驱动控制电路及控制方法 - Google Patents

用于隔离变换器的mosfet分级驱动控制电路及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115940661B
CN115940661B CN202310237756.7A CN202310237756A CN115940661B CN 115940661 B CN115940661 B CN 115940661B CN 202310237756 A CN202310237756 A CN 202310237756A CN 115940661 B CN115940661 B CN 115940661B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mosfet
circuit
secondary side
drive
driving
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.)
Active
Application number
CN202310237756.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115940661A (zh
Inventor
孙世凯
罗寅
谭在超
丁国华
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.)
Suzhou Covette Semiconductor Co ltd
Original Assignee
Suzhou Covette Semiconductor 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 Suzhou Covette Semiconductor Co ltd filed Critical Suzhou Covette Semiconductor Co ltd
Priority to CN202310237756.7A priority Critical patent/CN115940661B/zh
Publication of CN115940661A publication Critical patent/CN115940661A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115940661B publication Critical patent/CN115940661B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路及方法，涉及电力电子领域，原边和副边电路接入多级MOSFET，通过原边采样检测电阻周期采样，经由斜坡补偿电路、比较控制电路进行电压比较和基准电压的大小，通过RS触发器输出使能信号，数字隔离器的输入输出分别连接原边和副边驱动电路，原边和副边驱动电路分别连接原副边电路的MOSFET，基于使能信号控制接入电路的MOSFET数量及工作状态。实现了原边检测MOSFET分级控制，从而根据电路导通和驱动总损耗确定不同工作频率下轻载重载的状态切换点，以降低隔离变换器电路导通损耗，提高工作效率。

Description

用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路及控制方法
技术领域
本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种应用于隔离变换器的MOSFET 分级驱动控制电路及控制方法。
背景技术
隔离式变换器以其抗干扰能力强、安全性较高、易实现升降压转换和易实现多路输出等诸多优点而被广泛应用于开关电源领域。隔离式变换器通常包括整流电路、原边电路和副边电路等。通过原副边控制电路的精准控制，使隔离式变换器能够安全稳定地进行输出。
随着隔离变换器工作频率越来越高，用以实现高功率密度，MOSFET的驱动损耗逐渐可以与导通损耗相比拟。在两个以及多个器件并联的应用场景中，在轻载场景时同时驱动多个器件会造成器件的驱动损耗增加大于导通损耗减少的情况。所以在这种背景下就需要一种分级驱动控制方法，以实现在轻载时单组MOSFET工作以降低损耗，重载时多组器件工作降低损耗，总体提高变换器轻载时效率。
发明内容
本申请提供一种用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路及控制方法，解决隔离变换器在轻载或重载工作状态下电路导通和驱动总损耗过大的问题。
一方面，本申请提供一种用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路，包括原边电路、副边电路和分级控制电路；所述原边电路包括至少两组相互并联的同步整流MOSFET场效应管，以及采样检测电阻Rsense；所述副边电路包含至少一组并联的同步整流MOSFET，以及接入负载；所述分级控制电路包括斜坡补偿电路、比较控制电路、RS触发器、数字隔离器、原边驱动电路和副边驱动电路；
采样检测电阻的输入端为采样检测点，连接到所述斜坡补偿电路中，用于检测原边采样电压和电流；所述比较控制电路连接所述斜坡补偿电路的输出，用于将补偿后的采样电压进行比较生成驱动所述RS触发器的使能信号；数字隔离器连接所述RS触发器，用于将原边使能信号传输到副边，其输入和输出端分别连接到原边和副边驱动电路；原边和副边驱动电路分别连接原边和副边电路的同步整流MOSFET，用于控制接入电路的MOSFET数量及工作状态。
具体的，所述原边电路包括MOSFET QH和MOSFET QH’、 MOSFET QL和MOSFET QL’；其中，MOSFET QH和MOSFET QH’的栅极与漏极相互并联；MOSFET QL和MOSFET QL’的栅极与漏极相互并联；MOSFET QL、MOSFET QL’、和所述采样检测电阻组成所述原边电路的接地支路；
所述副边电路包括MOSFET SR和MOSFET SR’，且对应栅极和漏极相互并联。
具体的，所述原边驱动电路包括两个相互连接的第一半桥驱动和第二半桥驱动；所述第一半桥驱动连接的两个输出端分别连接MOSFET QH’和MOSFET QL’，所述第二半桥驱动连接的两个输出端分别连接MOSFET QH和MOSFET QL；
所述副边驱动电路包括两个相互连接的第一副边驱动和第二副边驱动；所述第一副边驱动的输出端连接MOSFET SR，所述第二副边驱动的输出端连接MOSFET SR’。
具体的，所述第一半桥驱动的第一输入端与所述RS触发器的输出端连接，第二输入端与所述第二半桥驱动的第二输入端相互连接；所述第二半桥驱动的第一输入端接入原边驱动电压Vcc；
所述第一副边驱动的第一输入端接入副边驱动电压VDD，第二输入端与所述第二副边驱动的第二输入端连接；所述第二副边驱动的第一输入端连接所述数字隔离器的输出端。
具体的，所述比较控制电路包括比较器模块和状态重置模块；比较器模块正负输入端接入补偿电压和基准电压Vref，输出端连接所述RS触发器的R端，S端为脉冲输入，用于周期性锁存使能信号。
具体的，所述分级控制电路还包括位于所述斜坡补偿电路和所述比较控制电路之间的滤波电路，包括二极管和滤波电容；
所述状态重置模块接入到比较器模块正负输入端之间，包括MOSFET，用于根据周期信号重置比较器状态。
具体的，轻载状态下为单级MOSFET工作，原边MOSFE QH’和MOSFE QL’，以及副边MOSFE SR’处于断开状态，重载状态下处于多级MOSFET工作。
另一方面，本申请提供一种用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制方法，用于上述方面所述的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路，所述方法包括：
S1，获取MOSFET的分级工作状态及工作频率；分级工作状态分为单级MOSFET和多级MOSFET工作；
S2，通过采样检测电阻检测原边采样电压Vs，通过斜坡补偿电路进行电压放大，通过滤波电路进行电压滤波，以及通过比较控制电路周期重置电压比较；
S3，当比较控制电路输出低电平时，指示采样电压小于基准电压，RS触发器输出不使能的低电平信号，原边驱动和副边驱动处于单级MOSFET工作状态；
当比较控制电路输出高电平时，指示采样电压大于基准电压，RS触发器输出使能的高电平信号，原边驱动和副边驱动处于多级MOSFET工作状态；
S4，改变电路工作频率，并分别基于轻载和重载工作状态及对应工作频率计算电路导通总损耗，建立损耗曲线图；
S5，将相同工作频率的损耗曲线交汇点确定为状态切换点，基于各工作频率下的状态切换点获得多级MOSFET状态切换曲线图。
具体的，当所述原边驱动和所述副边驱动处于单级MOSFET工作状态时，第一半桥驱动处于不驱动状态，第二半桥驱动通过原边驱动电压Vcc驱动MOSFETQH和MOSFET QL正常周期性工作，第一副边驱动通过副边驱动电压VDD驱动MOSFET SR，第二副边驱动不驱动；
当所述原边驱动和所述副边驱动处于多级MOSFET工作状态时，所述RS触发器和数字隔离器都输出高电平使能信号，第一半桥驱动、第二半桥驱动、第一副边驱动及第二副边驱动都处于驱动状态；状态重置模块位于比较器模块的正负输入端之间，周期性重置负极输入，控制重置比较器状态。
具体的，在相同工作频率下，当采样电流小于状态转换点的横坐标电流值时，将单级MOSFET驱动控制设定为电路轻载工作状态；当采样电流大于状态转换点的横坐标电流值时，将多级MOSFET驱动控制设定为电路重载工作状态。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：通过在原副边电路的基础上加入了MOSFET的数量，形成多级控制形式，并通过引出的采样电压电流，经过斜坡补偿电路、滤波电路、比较控制电路实现了对采样电压的比较控制，配合RS触发器的引入，周期性生成驱动使能信号并进行采样保存；而RS触发器后端接入的数字隔离器将原边的两个半桥驱动和副边的两个副边驱动物理隔开，实现电磁隔离，进而控制原副边驱动实现原副边单级MOSFET和多级MOSFET驱动控制，提高MOSFET开关控制的精度。
该方案通过对不同工作频率下单级和多级MOSFET驱动进行控制，根据计算的电路导通总损耗曲线图，确定出各工作频率和不同级MOSFET驱动电路的状态切换点，在实际电路运行状态下根据采样电流大小和电路工作频率灵活切换进入轻载和重载工作状态，以此降低电路的导通损耗，提高工作效率。
附图说明
图1是本申请提供的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路的电路结构示意图；
图2是本申请提供的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路的电路图；
图3是本申请提供的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制方法的流程图；
图4是MOSFET分级驱动时的工作波形示意图；
图5是单级MOSFET和双级MOSFET工作在不同频率下的电路导通和驱动总损耗曲线图。
具体实施方式
为解决多级MOSFET并联电路应用在不同负载场景中存在的导通损耗问题，本申请提供一种针对多级MOSFET分级驱动控制电路和方法。以实现在轻载时单组MOSFET工作以降低损耗，重载时多组器件工作降低损耗，总体提高变换器轻载时效率。
图1是本申请提供的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路的电路结构示意图；该控制电路由原边电路、副边电路和分级控制电路组成，原边电路和副边电路通过n:1变压器实现原副边传递。原边电路包括至少两组相互并联的同步整流MOSFET场效应管、采样检测电阻Rsense、电源、以及储能电容器等。副边电路包括至少一组相互并联的同步整流MOSFET、接入负载R0、以及和R0并联的储能电容C0。分级控制电路分别与原副边电路连接，用于控制电路进入单级MOSFET驱动和多级MOSFET驱动工作状态。
分级控制电路具体包括有斜坡补偿电路、比较控制电路、RS触发器、数字隔离器、原边驱动电路和副边驱动电路。其中的斜坡补偿电路连接原边的采样检测点Vs，也就是采样电阻Rsense的输入端引出的检测点，用于将采集的原边采样电压和电流进行补偿放大，便于后续的处理。比较控制电路连接斜坡补偿电路的输出，用于将补偿后的采样电压与基准电压进行比较，生成驱动RS触发器（输入R端）的使能信号。RS触发器的S端接入脉冲电平，工作频率根据实际电路设定，控制接入电路MOSFET的开关频率。RS触发器用于周期性锁存使能信号。
数字隔离器连接RS触发器的输出（VEN信号）端，将作用原边驱动电路的原边使能信号VEN传输到副边，生成作用副边驱动电路的副边使能信号VEN1。数字隔离器位于原边和副边驱动电路之间，用于隔离原副边之间的电磁隔离，提高两边MOSFET的控制精度。
本方案以原边两组MOSFET，每组包含两级并联MOSFET，副边一组两级并联MOSFET为例进行说明。参考图1所示，原边电路包括一组并联MOSFET QH和MOSFET QH’，和另一组并联的MOSFET QL和MOSFET QL’；每组并联MOSFET的栅极和漏极相互并联。其中的MOSFET QL、MOSFET QL’和采样检测电阻Rsense组成接地支路。Rsense接地，Vs位于MOSFETQL和Rsense之间。副边电路包括漏极与栅极相互并联的MOSFET SR和MOSFET SR’，且位于副边绕组和储能电容C0之间。
原边与副边驱动电路的具体结构参见图2，原边驱动电路由两个半桥驱动连接组合而成，分为第一半桥驱动和第二半桥驱动。第一半桥驱动连接的两个输出端分别连接MOSFET QH’和MOSFET QL’（的源极输入）；第二半桥驱动连接的两个输出端分别连接MOSFETQH和MOSFET QL（的源极输入）。副边驱动分为第一副边驱动和第二副边驱动，对应的单输出分别连接MOSFET SR和MOSFET SR’（的源极输入）。
考虑接入负载以及MOSFET的损耗问题，通过检测原边采样电压和电流的形式找出电路轻载和重载的状态点，以适应不同负载和频率的工作状态，达到最佳工作效率。使用数字隔离器输入输出之间的两个原副边使能信号控制对应驱动电路的驱动率状态。
具体的，将第一半桥驱动的第一输入端与RS触发器的输出端连接，引入原边使能信号VEN，第二输入端与第二半桥驱动的第二输入端相互连接（共VL电压）；第二半桥驱动的第一输入端接入原边驱动电压Vcc。第一副边驱动的第一输入端接入副边驱动电压VDD，第二输入端与第二副边驱动的第二输入端连接（共VSR电压）；第二副边驱动的第一输入端连接数字隔离器的输出端，引入副边使能信号VEN1。
分级控制电路除了需要上述电路结构外，还需要对原边采样电压Vs进行滤波处理以及周期性逻辑控制。如图2所示，滤波电路位于斜坡补偿电路和比较控制电路之间，Vs经由斜坡补偿后通过二极管和滤波电容进行滤波，将补偿过的采样电压滤波，变得平整。
比较控制电路包括比较器模块和状态重置模块，比较器模块的正负输入端接入补偿滤波后的电压和基准电压Vref，用于电压比较；周期性逻辑控制由状态重置模块实现，包括MOSFE，用于根据周期信号重置比较器状态，例如选用N型MOS管，在栅极接入和电路相同脉冲信号，实现周期性重置比较器工作状态。
图3是本申请实施例提供的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制方法的流程图，其应用于图1和图2实施例中的分级驱动控制电路，包括如下步骤：
S1，获取MOSFET的分级工作状态及工作频率；
分级工作状态分为单级MOSFET和多级MOSFET工作，本申请实施例以单级MOSFET和双级MOSFET工作为例进行说明。工作频率指示原副边MOSFET的开关频率，不同频率下的电路到同步损耗并不相同。
S2，通过采样检测电阻检测原边采样电压Vs，通过斜坡补偿电路进行电压放大，通过滤波电路进行电压滤波，以及通过比较控制电路周期重置电压比较；
参考图2内容，负载大小情况可以通过原边反馈的电压电流获反推，Vs通过斜坡补偿进行提高，再经过滤波电路进行整流滤波，将电压信号变得平整，然后在状态重置电路的作用下周期性控制比较器模块输入基准电压Vref，控制比较器模块进行电压比较。其中，当MOSFET在脉冲信号作用下截止时负极输入Vref，当MOSFET导通时重置。
S3，当比较控制电路输出低电平时，指示采样电压小于基准电压，RS触发器输出不使能的低电平信号，原边驱动和副边驱动处于单级MOSFET工作状态；
当比较控制电路输出高电平时，指示采样电压大于基准电压，RS触发器输出使能的高电平信号，原边驱动和副边驱动处于多级MOSFET工作状态；
当原边驱动和副边驱动处于单级MOSFET工作状态时，第一半桥驱动处于不驱动状态，第二半桥驱动通过原边驱动电压Vcc驱动MOSFETQH和MOSFET QL正常周期性工作，第一副边驱动通过副边驱动电压VDD驱动MOSFET SR，第二副边驱动不驱动。
当原边驱动和副边驱动处于多级MOSFET工作状态时，RS触发器和数字隔离器都输出高电平使能信号，第一半桥驱动、第二半桥驱动、第一副边驱动及第二副边驱动都处于驱动状态。
需要说明的是，无论VEN和VEN1大小如何，都不影响第二半桥驱动的工作状态，因此MOSFET QH和MOSFET QL在轻载和重载状态下都是正常工作的，副边MOSFET SR也是一直处于正常工作状态。如图4所示，是一种可能情况下MOSFET分级驱动时的工作波形示意图。电路在前两个工作周期内（1T-2T）的Vs小于Vref，VEN输出低电平，QL和SR处于正常工作状态，系统设定为轻载。在第三个工作周期内（2T-3T）Vs大于Vref，因此在下一工作周期（4T）RS触发器控制输出VEN高电平，此时第一半桥驱动开始驱动和第二副边驱动分别驱动QH’、QL’和SR’工作，系统由单级转换为双级MOSFET驱动。同理，在4T-5T时间内，Vs再次小于Vref，第一半桥驱动开始驱动和第二副边驱动停止工作，所以在5T之后系统再次转变成单级MOSFET驱动。
S4，改变电路工作频率，并分别基于轻载和重载工作状态及对应工作频率计算电路导通和驱动总损耗，建立损耗曲线图；
如图5所示，是基于上述电路结构测试得到的单级MOSFET和双级MOSFET工作在不同频率下的电路导通和驱动总损耗曲线图。1-100KHz 表示单级功率 MOSFET 工作在100KHz 频率下的损耗，2-500KHz 表示两级功率 MOSFET 工作在 500KHz 频率下的损耗。图5中示例性的列出了100KHz-1MHz之间的电路总损耗图。
S5，将相同工作频率的损耗曲线交汇点确定为状态切换点，基于各工作频率下的状态切换点获得多级MOSFET状态切换曲线图。
从图5中可以看出，相同工作频率的损耗曲线交汇点是两种不同级MOSFET工作出现相同导通损耗的点，也就是说系统在轻载和重载之间的切换点。将不同工作频率下的状态切换点连线，构成的曲线即为多级（本实施例为双级）MOSFET状态切换曲线图。图5中的横坐标为采样电流。
在获得MOSFET状态切换曲线图后，直接通过检测采样电流的大小控制原副边电路中MOSFET的工作状态。例如300KHz工作频率，在采样电流约小于2A时确定为电路轻载，采用单级MOSFET驱动控制，超过2A时确定为电路重载，采用双级MOSFET驱动控制。而1MHz工作频率时，在采样电流约小于4A时确定为电路轻载，采用单级MOSFET驱动控制，超过4A时确定为电路重载，采用双级MOSFET驱动控制。
综上所述，本方案通过在原副边电路的基础上加入了MOSFET的数量，形成多级控制形式，并通过引出的采样电压电流，经过斜坡补偿电路、滤波电路、比较控制电路实现了对采样电压的比较控制，配合RS触发器的引入，周期性生成驱动使能信号并进行采样保存；而RS触发器后端接入的数字隔离器将原边的两个半桥驱动和副边的两个副边驱动物理隔开，实现电磁隔离，进而控制原副边驱动实现原副边单级MOSFET和多级MOSFET驱动控制，提高MOSFET开关控制的精度。
该方案通过对不同工作频率下单级和多级MOSFET驱动进行控制，根据计算的电路导通和驱动总损耗曲线图，确定出各工作频率和不同级MOSFET驱动电路的状态切换点，在实际电路运行状态下根据采样电流大小和电路工作频率灵活切换进入轻载和重载工作状态，以此降低电路的导通损耗，提高工作效率。

Claims (10)

1.一种用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路，其特征在于，包括原边电路、副边电路和分级控制电路；所述原边电路包括至少两组相互并联的同步整流MOSFET场效应管，以及采样检测电阻Rsense；所述副边电路包含至少一组并联的同步整流MOSFET，以及接入负载；所述分级控制电路包括斜坡补偿电路、比较控制电路、RS触发器、数字隔离器、原边驱动电路和副边驱动电路；其中原边和副边电路中每组并联的MOSFET个数为两个；
采样检测电阻的输入端为采样检测点，连接到所述斜坡补偿电路中，用于检测原边采样电压和电流；所述比较控制电路连接所述斜坡补偿电路的输出，用于将补偿后的采样电压进行比较，生成驱动所述RS触发器的驱动信号；数字隔离器连接所述RS触发器，用于将所述RS触发器输出的原边使能信号传输到副边并生成副边使能信号，其输入和输出端分别连接到原边和副边驱动电路；原边和副边驱动电路分别连接原边和副边电路的同步整流MOSFET；
每组并联MOSFET中仅包含一个受原边和副边使能信号控制的MOSFET，另一个基于原边和副边驱动电路维持正常工作；当控制电路进入单级MOSFET工作状态时，每组仅单个MOSFET工作，进入多级MOSFET工作状态时，每组两个并联MOSFET同时工作。
2.根据权利要求1所述的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路，其特征在于，所述原边电路包括MOSFET QH和MOSFET QH’、MOSFET QL和MOSFET QL’；其中，MOSFET QH和MOSFET QH’的栅极与漏极相互并联；MOSFET QL和MOSFET QL’的栅极与漏极相互并联；MOSFET QL、MOSFET QL’、和所述采样检测电阻组成所述原边电路的接地支路；
所述副边电路包括MOSFET SR和MOSFET SR’，且对应栅极和漏极相互并联。
3.根据权利要求2所述的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路，其特征在于，所述原边驱动电路包括两个相互连接的第一半桥驱动和第二半桥驱动；所述第一半桥驱动连接的两个输出端分别连接MOSFET QH’和MOSFET QL’，所述第二半桥驱动连接的两个输出端分别连接MOSFET QH和MOSFET QL；
所述副边驱动电路包括两个相互连接的第一副边驱动和第二副边驱动；所述第一副边驱动的输出端连接MOSFET SR，所述第二副边驱动的输出端连接MOSFET SR’。
4.根据权利要求3所述的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路，其特征在于，所述第一半桥驱动的第一输入端与所述RS触发器的输出端连接，第二输入端与所述第二半桥驱动的第二输入端相互连接；所述第二半桥驱动的第一输入端接入原边驱动电压Vcc；
所述第一副边驱动的第一输入端接入副边驱动电压VDD，第二输入端与所述第二副边驱动的第二输入端连接；所述第二副边驱动的第一输入端连接所述数字隔离器的输出端。
5.根据权利要求1所述的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路，其特征在于，所述比较控制电路包括比较器模块和状态重置模块；比较器模块正负输入端接入补偿电压和基准电压Vref，输出端连接所述RS触发器的R端，S端为脉冲输入，用于周期性锁存原边使能信号。
6.根据权利要求5所述的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路，其特征在于，所述分级控制电路还包括位于所述斜坡补偿电路和所述比较控制电路之间的滤波电路，包括二极管和滤波电容；
所述状态重置模块接入到比较器模块正负输入端之间，包括MOSFET，用于根据周期信号重置比较器状态。
7.根据权利要求3所述的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路，其特征在于，轻载状态下为单级MOSFET工作，原边MOSFET QH’和MOSFET QL’，以及副边MOSFET SR’处于断开状态，重载状态下处于多级MOSFET工作。
8.一种用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制方法，应用于权利要求1-7任一所述的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制电路，其特征在于，所述方法包括：
S1，获取MOSFET的分级工作状态及工作频率；分级工作状态分为单级MOSFET和多级MOSFET工作；
S2，通过采样检测电阻检测原边采样电压Vs，通过斜坡补偿电路进行电压放大，通过滤波电路进行电压滤波，以及通过比较控制电路周期重置电压比较；
S3，当比较控制电路输出低电平时，指示采样电压小于基准电压，RS触发器输出不使能的低电平信号，原边驱动和副边驱动处于单级MOSFET工作状态；
当比较控制电路输出高电平时，指示采样电压大于基准电压，RS触发器输出使能的高电平信号，原边驱动和副边驱动处于多级MOSFET工作状态；
S4，改变电路工作频率，并分别基于轻载和重载工作状态及对应工作频率计算电路导通和驱动总损耗，建立损耗曲线图；
S5，将相同工作频率的损耗曲线交汇点确定为状态切换点，基于各工作频率下的状态切换点获得多级MOSFET状态切换曲线图。
9.根据权利要求8所述的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制方法，其特征在于，当所述原边驱动和所述副边驱动处于单级MOSFET工作状态时，第一半桥驱动处于不驱动状态，第二半桥驱动通过原边驱动电压Vcc驱动MOSFET QH和MOSFET QL正常周期性工作，第一副边驱动通过副边驱动电压VDD驱动MOSFET SR，第二副边驱动不驱动；
当所述原边驱动和所述副边驱动处于多级MOSFET工作状态时，所述RS触发器和数字隔离器都输出高电平使能信号，第一半桥驱动、第二半桥驱动、第一副边驱动及第二副边驱动都处于驱动状态；状态重置模块位于比较器模块的正负输入端之间，周期性重置负极输入，控制重置比较器状态。
10.根据权利要求8所述的用于隔离变换器的MOSFET分级驱动控制方法，其特征在于，在相同工作频率下，当采样电流小于状态转换点的横坐标电流值时，将单级MOSFET驱动控制设定为电路轻载工作状态；当采样电流大于状态转换点的横坐标电流值时，将多级MOSFET驱动控制设定为电路重载工作状态。
CN202310237756.7A 2023-03-14 2023-03-14 用于隔离变换器的mosfet分级驱动控制电路及控制方法 Active CN115940661B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310237756.7A CN115940661B (zh) 2023-03-14 2023-03-14 用于隔离变换器的mosfet分级驱动控制电路及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310237756.7A CN115940661B (zh) 2023-03-14 2023-03-14 用于隔离变换器的mosfet分级驱动控制电路及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115940661A CN115940661A (zh) 2023-04-07
CN115940661B true CN115940661B (zh) 2023-05-12

Family

ID=85818556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310237756.7A Active CN115940661B (zh) 2023-03-14 2023-03-14 用于隔离变换器的mosfet分级驱动控制电路及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115940661B (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2742412B2 (ja) * 1987-01-14 1998-04-22 松下電工株式会社 インバータ装置
CN103944390A (zh) * 2013-01-23 2014-07-23 无锡华润上华半导体有限公司 开关电源及其控制方法
TWI702848B (zh) * 2018-11-28 2020-08-21 恆景科技股份有限公司 數位雙重取樣電路
CN110581639B (zh) * 2019-09-04 2020-09-15 广州金升阳科技有限公司 电流型降压转换器轻重载模式切换快速响应方法和电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN115940661A (zh) 2023-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103036438B (zh) 用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法
US5313382A (en) Reduced voltage/zero current transition boost power converter
US20220140737A1 (en) Multi-mode control method for active clamp flyback converter
CN101783594B (zh) 一种隔离式高轻载效率的低输出电压大电流开关电源
CN109067178B (zh) 一种同相升降压变换器模式平滑切换的控制系统及方法
US11108241B2 (en) Power conversion circuit, inversion circuit, photovoltaic power system and control method
US11984813B2 (en) Synchronous rectification control system and method for quasi-resonant flyback converter
WO2023020168A1 (zh) 级联变换器及其控制方法
CN103368394A (zh) 一种高效率降压型dc-dc变换器
US8519683B2 (en) DC-DC converter
CN103414323A (zh) 减小电流控制型开关调节系统中开通时间的电路
CN203352444U (zh) 一种高效率降压型dc-dc变换器
CN108667304A (zh) 同步整流反激式直流-直流电源转换装置及控制方法
CN115940661B (zh) 用于隔离变换器的mosfet分级驱动控制电路及控制方法
US20230299680A1 (en) Power Supply and Current Sampling Method
EP1478084B1 (en) A digital power converting method and device with zero voltage
CN216751537U (zh) 一种应用于降压变换器的直通电路
CN115811213A (zh) 应用全桥同步整流启动防倒灌电路及相关的电子设备
CN114865922A (zh) 一种控制方式平滑切换的有源箝位反激变换器
CN111130351B (zh) 一种低延时的自适应双向dcdc变换器及其控制方法
CN110692185A (zh) 直流电压转换装置
CN211557151U (zh) 一种低延时的自适应双向dcdc变换器
CN114465476A (zh) 一种低压供电系统的dcdc变换器
CN112688559A (zh) 一种开关电源电路
CN103888011A (zh) 断续模式驱动信号的控制器、控制系统及方法

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