CN209805678U - 检测电路、开关控制电路及反激变换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种检测电路、开关控制电路及反激变换电路，所述检测电路包括辅助绕组、第一电阻和钳位电路，所述辅助绕组与反激变换电路中的变压器耦合，所述辅助绕组的电压表征反激变换电路中主开关管的漏极电压，所述第一电阻和钳位电路串联后和所述辅助绕组并联，所述钳位电路的一端接地，所述第一电阻和钳位电路的公共端为第一节点，根据第一节点的电压小于零的时间确定反激变换电路中主开关管漏极电压，输出检测信号。本实用新型提高了检测精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力电子技术领域，特别涉及一种检测电路、开关控制电路及反激变换电路。
背景技术
如图1所示，反激变换电路是在buck-boost变化电路的功率开关管与续流二极管之间插入由原边绕组和副边绕组构成开关变压器从而实现输入与输出电气隔离的一种DC-DC变换电路，反激变换电路在功率开关管关断期间向负载传输能量。在反激变化电路工作过程中，原边绕组作为励磁电感，与原边等效谐振电容(包括开关管结电容、变压器副边折射电容、变压器原边耦合电容、吸收电路等效电容)发生谐振，导致反激变换电路的开关管drain端电压Vdrain亦发生谐振，其谐振周期为原边绕组与原边等效谐振电容发生谐振的谐振周期。为了降低反激变换电路的开通损耗，期望在开关管drain端电压Vdrain谐振到谷底时刻开通功率开关管M1，而开关管drain端电压Vdrain 的谷底时刻难以确定。
现有技术中，在开关管drain端电压Vdrain等于输入电压Vin后，延时一段取值为固定值的延迟时间，将延迟时间后的时刻点作为Vdrain的谷底时刻，此时开通开关管M1，从而降低了开通损耗。但是现有技术在电路工作频率较高时，谐振周期变化较大，采用现有技术检测得到的谷底值和实际的谷底值存在较大的误差，故并不能达到减小开通损耗的目的。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种检测精度更高的检测电路、开关控制电路及反激变换电路，解决现有技术存在的在工作频率较高时误差较大的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种反激变换电路的检测电路，包括：辅助绕组、第一电阻和钳位电路，所述辅助绕组与所述变压器耦合，所述辅助绕组的电压表征反激变换电路中主开关管的漏极电压，所述第一电阻和钳位电路串联后和所述辅助绕组并联，所述钳位电路的一端接地，所述第一电阻和钳位电路的公共端为第一节点，根据第一节点的电压小于零的时间确定反激变换电路中主开关管漏极电压谐振到谷底的时刻，输出谷底检测信号，所述谷底检测信号表征反激变换中主开关管漏极电压谐振到谷底。
可选的，所述检测电路还包括第一时间检测电路和谷底检测模块，所述第一时间检测电路接收第一节点的电压，输出第一时间信号，所述谷底检测模块接收第一节点的电压和所述第一时间信号，输出谷底检测信号；所述第一时间为在完整的振荡周期中第一节点的电压小于零的时间。
可选的，所述第一时间检测电路在完整的振荡周期中检测并保存第一时间，在其他周期中向谷底检测模块输出第一时间信号。
本实用新型还提供了一种反激变换电路的开关控制电路，包括：以上任意一项所述的反激变换电路的检测电路和开关控制模块，所述开关控制模块的输入端连接所述检测电路的输出端，接收谷底检测信号。
本实用新型还提供了一种反激变换电路，包括以上所述的开关控制电路。
与现有技术相比，本实用新型之技术方案具有以下优点：本实用新型通过辅助绕组采样反激变换电路主开关管的漏端电压，产生第一节点，利用钳位电路使得主开关管的漏端电压小于输入电压时，第一节点的电压小于零，且在完整的振荡周期中主开关管的漏端电压小于输入电压的时间等于第一节点电压小于零的时间，从而当第一节点的电压降为零后，延迟第一时间的二分之一，输出谷底检测信号，表征主开关管的漏端电压谐振到谷底，所述第一时间为在完整的振荡周期中第一节点的电压小于零的时间。本实用新型对谷底检测的检测精度更高，提高了谷底检测的检测精度。
附图说明
图1为反激变换电路的电路示意图；
图2为本实用新型反激变换电路的检测电路实施例的示意图；
图3为本实用新型反激变换电路的检测电路的工作波形图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
图2为本实用新型反激变换电路的检测电路实施例的示意图，所述反激变换电路包括主开关管、变压器、副边整流管和开关控制电路，所述开关控制电路包括开关控制模块和检测电路，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述主开关管与所述原边绕组连接在输入电压的两端，所述副边整流管与所述副边绕组连接在输出电压的两端，所述开关控制模块连接所述主开关管的控制端，所述检测电路的输出端连接所述开关控制模块。
所述检测电路包括辅助绕组Lm、第一电阻R1和钳位电路，在本实施例中所述钳位电路为第一二极管D1，所述辅助绕组Lm与反激变换电路中的变压器耦合，所述辅助绕组LM的电压Vm表征反激变换电路中主开关管M0 的漏极电压Vdrain，所述第一电阻R1和第一二极管D1串联后和所述辅助绕组Lm并联，所述第一二极管D1的正极接地，所述第一电阻R1和第一二极管D1的公共端为第一节点，根据第一节点的电压V1和第一节点的电压V1 小于零的时间确定反激变换电路中主开关管漏极电压Vdrain谐振到谷底的时刻，输出谷底检测信号，所述谷底检测信号表征反激变换中主开关管漏极电压Vdrain谐振到谷底。
图3给出了本实用新型反激变换电路的检测电路的工作波形图。其中 Vdrain为主开关管漏极电压，V1为第一节点电压，T1为在完整的振荡周期中第一节点电压小于零的时间。
从图3中可以看出，在完整的振荡周期中主开关管漏极电压Vdrain小于 Vin的时间等于第一节点电压V1小于零的时间T1，而主开关管漏极电压 Vdrain从Vin降到谷底的时间等于第一时间的二分之一，即1/2T1。T1是主开关管漏极电压Vdrain的谐振周期二分之一，在电路中器件固定的情况下，主开关管漏极电压Vdrain的谐振周期是不变的，故第一时间在后面的周期中不发生变化，具体的：只要检测一次在完整的振荡周期中的第一时间，后面其他周期中都可以用检测到的所述第一时间来检测主开关管漏极电压Vdrain 的谐振谷底。
当第一节点的电压降为零后，延迟第一时间的二分之一，输出谷底检测信号；所述第一时间为在完整的振荡周期中第一节点的电压小于零的时间。
所述检测电路还包括第一时间检测电路和谷底检测模块，所述第一时间检测电路接收第一节点的电压，输出第一时间信号，所述谷底检测模块接收第一节点的电压和所述第一时间信号，输出谷底检测信号。所述谷底检测模块输出谷底检测信号给开关控制模块，所述开关控制模块控制主开关管M0 的开通和关断。
所述第一时间检测电路在完整的振荡周期中检测并保存第一时间，在其他周期中向谷底检测模块输出第一时间信号。
所述开关控制模块的输入端连接所述检测电路的输出端，接收谷底检测信号。
当重载时或正常情况下，开关控制模块接收到谷底检测信号时，导通主开关管M0，此时的开通损耗最低。
而在轻载时，开关控制模块接收到第一次的谷底检测信号后，不会开通主开关管M0，接收到第N(N>1)次谷底检测信号时导通主开关管M0。在更轻载的时候，在开关管M0导通的时候，反激变换中主开关管漏极电压已经不再谐振。
在有的实施例中，所述第一时间检测电路为比较器、脉冲沿检测电路和计时，所述比较器的第一输入端连接第一节点电压，比较器的第二输入端接收参考电压，所述参考电压为0，比较器输出脉冲信号给脉冲沿检测电路，所述脉冲沿检测电路检测到所述脉冲信号达到上升沿，计时电路开始计时，当脉冲信号达到下降沿时，计时电路停止计时，并输出第一时间信号或所述脉冲沿检测电路检测到所述脉冲信号达到下降沿，计时电路开始计时，当脉冲信号达到上升沿时，计时电路停止计时，并输出第一时间信号。
所述谷底检测模块接收第一节点的电压和所述第一时间信号，当第一节点的电压降为零后，延迟第一时间的二分之一，输出谷底检测信号。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种检测电路，包括：辅助绕组、第一电阻和钳位电路，其特征在于：所述辅助绕组与反激变换电路中的变压器耦合，所述辅助绕组的电压表征反激变换电路中主开关管的漏极电压，所述第一电阻和钳位电路串联后和所述辅助绕组并联，所述钳位电路的一端接地，所述第一电阻和钳位电路的公共端为第一节点，根据第一节点的电压小于零的时间确定反激变换电路中主开关管漏极电压谐振到谷底的时刻，输出谷底检测信号，所述谷底检测信号表征反激变换中主开关管漏极电压谐振到谷底。
2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于：所述检测电路还包括第一时间检测电路和谷底检测模块，所述第一时间检测电路接收第一节点的电压，输出第一时间信号，所述谷底检测模块接收第一节点的电压和所述第一时间信号，输出谷底检测信号；所述第一时间为在完整的振荡周期中第一节点的电压小于零的时间。
3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于：所述第一时间检测电路在完整的振荡周期中检测并保存第一时间，在其他周期中向谷底检测模块输出第一时间信号。
4.一种开关控制电路，其特征在于，包括：权利要求1-3任意一项所述的检测电路和开关控制模块，所述开关控制模块的输入端连接所述检测电路的输出端，接收谷底检测信号。
5.一种反激变换电路，其特征在于：包括权利要求4所述的开关控制电路。
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| CN201821805586.9U CN209805678U (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 检测电路、开关控制电路及反激变换电路 |
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|---|---|---|---|---|
| CN109302076A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-02-01 | 杰华特微电子（杭州）有限公司 | 检测电路和方法、开关控制电路及反激变换电路 |
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| CN109302076A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-02-01 | 杰华特微电子（杭州）有限公司 | 检测电路和方法、开关控制电路及反激变换电路 |
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