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一种副边控制器、反激变换器的控制方法和控制系统

文献发布时间:2024-04-18 19:52:40



技术领域

本申请实施例涉及反激变换器技术领域,尤其涉及一种副边控制器、反激变换器的控制方法和控制系统。

背景技术

在交流(Alternating Current,AC)转直流(Direct Current,DC)变换器的设计领域中,原边功率管需要承受较高的电压,通常为百伏级别的电压,例如,原边功率管的漏极电压在其关断时承受的电压为:变换器的输出电压与匝数比的乘积,与变换器的输入电压之和。这不仅仅对原边功率管的耐压选型提出了较高的要求,而且在原边功率管由关断到导通状态转换时形成了较大的交叉损耗,从而引起温升的问题。因此,原边功率管的零电压导通是AC-DC变换器设计的一个重要命题。

现有技术中无法通过控制副边来实现原边功率管的零电压导通,导致变换器的损耗较大。

发明内容

鉴于上述问题,本申请实施例提供了一种副边控制器、反激变换器的控制方法和控制系统,能够通过控制副边功率管实现原边功率管的零电压导通,从而降低变换器的损耗;此外,还能够自适应地调整导通时长,从而提升副边控制器的适用性。

第一方面,本申请实施例提供了一种副边控制器,应用于反激变换器中,所述反激变换器包括原边功率管和副边功率管,包括:采样电路、处理电路和控制电路;

所述采样电路的第一输入端电连接所述副边功率管的漏端,所述采样电路的第二输入端电连接所述反激变换器的输出端,所述采样电路的输出端电连接所述处理电路的输入端,所述处理电路的输出端电连接所述控制电路的输入端,所述控制电路的输出端电连接所述副边功率管的控制端;

所述采样电路,用于基于所述副边功率管的漏端电压和所述反激变换器的输出电压,确定输出采样电压和输入采样电压;

所述处理电路,用于基于所述输出采样电压、所述输入采样电压和预设值,确定所述副边功率管的导通时长;

所述控制电路,用于基于所述导通时长控制所述副边功率管的通断,以使所述原边功率管的漏端电压的谷值为零。

在一些实施例中,所述采样电路包括:电压采样模块和电压计算模块;

所述电压采样模块的第一输入端电连接所述副边功率管的漏端,所述电压采样模块的第二输入端电连接所述反激变换器的输出端,所述电压采样模块的第一输出端电连接所述处理电路的第一输入端和所述电压计算模块的第一输入端,所述电压采样模块的第二输出端电连接所述电压计算模块的第二输入端,所述电压计算模块的输出端电连接所述处理电路的第二输入端;

所述电压采样模块,用于分别对所述副边功率管的漏端电压和所述反激变换器的输出电压进行采样,得到漏端采样电压和所述输出采样电压;

所述电压计算模块,用于基于所述漏端采样电压和所述输出采样电压,确定所述输入采样电压。

在一些实施例中,所述处理电路包括:比值计算模块、比较模块和时长计算模块;

所述比值计算模块的输入端电连接所述采样电路的输出端,所述比值计算模块的输出端电连接所述比较模块的输入端,所述比较模块的输出端电连接所述时长计算模块的输入端,所述时长计算模块的输出端电连接所述控制电路的输入端;

所述比值计算模块,用于基于所述输入采样电压和所述输出采样电压的比值,确定目标比值;

所述比较模块,用于比较所述目标比值和所述预设值,并基于比较结果生成比较信号;

所述时长计算模块,用于基于所述比较信号确定所述导通时长。

在一些实施例中,所述时长计算模块包括逻辑处理单元和时间计算单元;

所述逻辑处理单元的输入端电连接所述比较模块的输出端,所述逻辑处理单元的第一输出端电连接所述时间计算单元的输入端,所述逻辑处理单元的第二输出端电连接所述控制电路的第一输入端,所述时间计算单元的输出端电连接所述控制电路的第二输入端;

所述逻辑处理单元,用于基于所述比较信号生成选择信号,其中,所述选择信号为多个预设选择信号中的一个;

所述时间计算单元,用于从多个预设线性计算子单元中选择与所述选择信号对应的一个作为线性计算子单元,并将所述目标比值输入至所述线性计算子单元,基于所述线性计算子单元确定所述导通时长。

第二方面,本申请实施例提供了一种反激变换器的控制方法,适用于第一方面提供的任一种副边控制器,该控制方法包括:

基于所述副边功率管的漏端电压和所述反激变换器的输出电压,确定输出采样电压和输入采样电压;

基于所述输出采样电压、所述输入采样电压和预设值,确定所述副边功率管的导通时长;

基于所述导通时长控制所述副边功率管的通断,以使所述原边功率管的漏端电压的谷值为零。

在一些实施例中,所述基于所述副边功率管的漏端电压和所述反激变换器的输出电压,确定输出采样电压和输入采样电压,包括:

分别对所述副边功率管的漏端电压和所述反激变换器的输出电压进行采样,得到漏端采样电压和所述输出采样电压;

基于所述漏端采样电压和所述输出采样电压,确定所述输入采样电压。

在一些实施例中,所述基于所述输出采样电压、所述输入采样电压和预设值,确定所述副边功率管的导通时长,包括:

基于所述输入采样电压和所述输出采样电压的比值,确定目标比值;

比较所述目标比值和所述预设值,并基于比较结果生成比较信号;

基于所述比较信号确定所述导通时长。

在一些实施例中,所述基于所述比较信号确定所述导通时长,包括:

基于所述比较信号生成选择信号,其中,所述选择信号为多个预设选择信号中的一个;

从多个预设线性计算子单元中选择与所述选择信号对应的一个作为线性计算子单元,并将所述目标比值输入至所述线性计算子单元;

基于所述线性计算子单元确定所述导通时长。

在一些实施例中,所述基于所述输入采样电压和所述输出采样电压的比值,确定目标比值,包括:

基于所述输入采样电压和所述输出采样电压的比值,以及所述反激变换器的匝数比,确定所述目标比值。

第三方面,本申请实施例提供了一种反激变换器的控制系统,包括原边控制器和第一方面提供的任一种副边控制器;所述原边控制器的输出端电连接所述原边功率管的控制端,所述副边控制器的输出端电连接所述副边功率管的控制端。

本申请实施例的技术方案中,副边控制器包括采样电路、处理电路和控制电路,采样电路的第一输入端电连接副边功率管的漏端,采样电路的第二输入端电连接反激变换器的输出端,采样电路的输出端电连接处理电路的输入端,处理电路的输出端电连接控制电路的输入端,控制电路的输出端电连接副边功率管的控制端;通过采样电路能够基于副边功率管的漏端电压和反激变换器的输出电压,确定输出采样电压和输入采样电压;处理电路能够基于输出采样电压、输入采样电压和预设值,确定副边功率管的导通时长;控制电路能够基于导通时长控制副边功率管的通断,以使原边功率管的漏端电压的谷值为零,如此,在原边功率管的漏端电压的谷值处导通原边功率管,可以实现原边功率管的零电压导通,从而能够降低变换器的损耗;此外,导通时长是基于副边功率管的漏端电压和反激变换器的输出电压确定的,则可以基于实际工况自适应地调整导通时长,从而能够提升副边控制器的适用性。

上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种反激变换器及其控制系统的结构示意图;

图2为本申请实施例提供一种反激变换器各节点的电压电流波形示意图;

图3为本申请提供的一种副边控制器的结构示意图;

图4为本申请提供的另一种副边控制器的结构示意图;

图5为本申请实施例提供的一种导通时长随目标比值变化的曲线示意图;

图6为本申请实施例提供的又一种副边控制器的结构示意图;

图7为本申请实施例提供的一种反激变换器的控制方法的流程示意图;

图8为本申请实施例提供的另一种反激变换器的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

此外,本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序,可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接,还可以是指电连接或信号连接,例如,可以是直接相连,即物理连接,也可以通过中间至少一个元件间接相连,只要达到电路相通即可,还可以是两个元件内部的连通;信号连接除了可以通过电路进行信号连接外,也可以是指通过媒体介质进行信号连接,例如,无线电波。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

反激式开关电源的原边输入可以是交流电直接经过二极管整流桥整流后的脉动电压,或者可以是经过功率因数校正的直流电压,其中,脉动电压的纹波较大,直流电压的纹波较小。通常原边输入电压的范围较宽,最小值可以到60V左右,最大值可以到400V左右,较宽的电压范围为反激式开关电源的控制设计带来较大的挑战。

图1为本申请提供的一种反激变换器及其控制系统的结构示意图,如图1所示,反激变换器包括输入电容CIN、原边线圈L1、原边功率管M1、输出电容COUT、副边线圈L2和副边功率管M2。其中,输入电容CIN的第一极板和原边线圈L1的第一端均电连接输入电压VIN,原边线圈L1的第二端电连接原边功率管M1的漏极,原边功率管M1的源极和输入电容CIN的第二极板均接地,且原边功率管M1中存在寄生电容Cp。原边线圈L1与副边线圈L2进行耦合,副边线圈L2的第一端电连接输出电容COUT的第一极板,副边线圈L2的第二端电连接副边功率管M2的漏极,副边功率管M2的源极和输出电容COUT的第二极板均接地,输出电容COUT两端的电压即为输出电压VOUT。

反激变换器的控制系统包括:副边控制器100和原边控制器200,其中,原边控制器200的输出端电连接原边功率管M1的控制端,副边控制器100的输出端电连接副边功率管M2的控制端。当原边控制器200控制原边功率管M1处于导通状态的时候,原边线圈L1两端的电压差为VIN,副边线圈L2同名端的电压为VOUT+VIN/N,其中,N为反激变换器的匝数比;此时,副边控制器100控制副边功率管M2处于截止状态,由输出电容COUT供能。当原边控制器200控制原边功率管M1处于截止状态的时候,原边线圈L1由于电流无法突变,原边线圈L1两端的电压差反向,同时副边线圈L2两端的电压差也反向,副边控制器100控制副边功率管M2处于导通状态。

如此,在一个工作周期内,副边控制器100可以基于副边功率管M2的漏极电压的变化,对副边功率管M2通断状态进行控制,以实现反激变换器的同步整流控制。

此外,副边控制器100还可以控制副边功率管M2在一个工作周期内进行二次导通,图2为本申请实施例提供一种反激变换器各节点的电压电流波形示意图。如图2所示,在t1时刻,将副边功率管M2的控制电压VG2从低电平信号拉至高电平信号,副边功率管M2导通,副边功率管M2的漏端电压VD2被拉低,副边电感L2反向励磁,副边电感L2的电流IM2反向将能量充入反激变换器,使得原边的振铃赋值,即原边功率管M1的漏端电压VD1急剧上升。在经历一个Tc时长后,即在t2时刻,将副边功率管M2的控制电压VG2从高电平信号拉至低电平信号,副边功率管M2关断,副边功率管M2的漏端电压VD2可以理解的是,这里的Tc即为副边功率管M2二次导通的导通时长。

此时,原边功率管M1的漏端电压VD1由于原边电感L1和寄生电容Cp的存在开始进行有阻尼的谐振,原边功率管M1的漏端电压VD1可以谐振至零电压,如此,原边控制器200在原边功率管M1的漏端电压VD1谐振至谷值处时,将原边功率管M1的控制电压VG1从低电平信号拉至高电平信号,控制原边功率管M1导通,可以实现原边功率管M1的零电压导通,从而能够降低变换器的损耗。

显然,导通时长Tc是原边功率管M1的漏端电压VD1的谷值的决定性因素,即基于导通时长Tc可以确定原边功率管M1的漏端电压VD1的谷值处,如此,需要副边控制器100来确定导通时长Tc。

下面给出几个具体的实施例来详细说明副边控制器100。

图3为本申请实施例提供的一种副边控制器的结构示意图,如图3所示,副边控制器100包括:采样电路110、处理电路120和控制电路130。其中,采样电路110的第一输入端电连接副边功率管M2的漏端,采样电路110的第二输入端电连接反激变换器的输出端,采样电路110的输出端电连接处理电路120的输入端,处理电路120的输出端电连接控制电路130的输入端,控制电路130的输出端电连接副边功率管M2的控制端。

采样电路110,用于基于副边功率管M2的漏端电压VD2和反激变换器的输出电压VOUT,确定输出采样电压VOUT_SNS和输入采样电压VIN_SNS。处理电路120,用于基于输出采样电压VOUT_SNS、输入采样电压VIN_SNS和预设值a_th,确定副边功率管M2的导通时长Tc;控制电路130,用于基于导通时长Tc控制副边功率管M2的通断,以使原边功率管M1的漏端电压VD1的谷值为零。

示例性的,根据原边电感L1和寄生电容Cp的充放电谐振原理,可以得到导通时长Tc的计算公式如下:

其中,L

针对确定的反激变换器,L

图4为本申请实施例提供的另一种副边控制器的结构示意图,图4为图3所示实施例的基础上,采样电路110包括:电压采样模块111和电压计算模块112。其中,电压采样模块111的第一输入端电连接副边功率管M2的漏端,电压采样模块111的第二输入端电连接反激变换器的输出端,电压采样模块111的第一输出端电连接处理电路120的第一输入端和电压计算模块112的第一输入端,电压采样模块111的第二输出端电连接电压计算模块112的第二输入端,电压计算模块112的输出端电连接处理电路120的第二输入端。

示例性的,电压采样模块111可以接收输出电压VOUT,并按照一定比例进行缩放,得到便于后续电路处理的输出采样电压VOUT_SNS;电压采样模块111还可以接收副边功率管M2的漏端电压VD2,并按照一定比例进行缩放,得到便于后续电路处理的漏端采样电压VD2_SNS。电压采样模块111将输出采样电压VOUT_SNS传输至电压计算模块112和处理电路120,并将漏端采样电压VD2_SNS传输至电压计算模块112。

在副边功率管M2关断的时候,VD2=VOUT+VIN/N的关系成立,据此,电压计算模块112基于接收到的漏端采样电压VD2_SNS和输出采样电压VOUT_SNS,可以计算得到输入采样电压VIN_SNS。

如此,采样电路110中电压采样模块111可以分别对副边功率管M2的漏端电压VD2和反激变换器的输出电压VOUT进行采样,得到漏端采样电压VD2_SNS和输出采样电压VOUT_SNS;电压计算模块112可以基于漏端采样电压VD2_SNS和输出采样电压VOUT_SNS,确定输入采样电压VIN_SNS。

示例性的,继续参见图4,处理电路120包括:比值计算模块121、比较模块122和时长计算模块123,其中,比值计算模块121的输入端电连接采样电路110的输出端,比值计算模块121的输出端电连接比较模块122的输入端,比较模块122的输出端电连接时长计算模块123的输入端,时长计算模块123的输出端电连接控制电路130的输入端。

如图4所示,比值计算模块121的第一输入端电连接电压采样模块111的第一输出端,比值计算模块121的第二输入端电连接电压计算模块112的输出端,比值计算模块121可以接收到电压采样模块111输出的输出采样电压VOUT_SNS和电压计算模块112输出的输入采样电压VIN_SNS。比值计算模块121可以确定输入采样电压VIN_SNS和输出采样电压VOUT_SNS的比值,即VIN_SNS/VOUT_SNS,并确定VIN_SNS/VOUT_SNS与1/N的乘积为目标比值a,即a=VIN_SNS/(N*VOUT_SNS)。

预设值a_th可以基于L

基于公式(2),以a为横坐标Tc为纵坐标可以得到如图5所示的曲线,图5为本申请实施例提供的一种导通时长随目标比值变化的曲线示意图。显然,Tc在a=1.25处有一个明显的拐点,则1.25可以将Tc曲线划分为两段,其中,a<1.25时,Tc对应的曲线的函数关系为:Tc=k1*a+b1;a<1.25时,Tc对应的曲线的函数关系为:Tc=k2*a+b2,可以将1.25作为预设值a_th。

需要说明的是,预设值a_th的选取方式可以是对于L

比较模块122的内部提前设置有预设值a_th,比较模块122可以比较预设值a_th与接收到的目标比值a的大小,生成比较结果。预设值a_th与目标比值a的比较结果包括a≤a_th和a>a_th。其中,可以将a≤a_th的比较结果进一步划分为a≤1和1

比较模块122还可以基于比较结果生成相应的比较信号,例如,比较信号可以包括第一子信号C0、第二子信号C1和第三子信号C2,若比较结果为a≤1,相应的比较信号为:C0=1,C1=0,C2=0;若比较结果为1a_th,相应的比较信号为:C0=0,C1=0,C2=1。

时长计算模块123内部预置有多个预设比较信号SEL_pre,每个预设比较信号SEL_pre对应一个预设计算模型,时长计算模块123从多个预设计算模型中确定出与比较模块122输出的比较信号对应的预设计算模型,并将该目标值a带入预设计算模型,计算出导通时长Tc。

如此,处理电路120中比值计算模块121可以基于输入采样电压VIN_SNS和输出采样电压VOUT_SNS的比值,确定目标比值a;比较模块122可以比较目标比值a和预设值a_th,并基于比较结果生成比较信号;时长计算模块123可以基于比较信号确定导通时长Tc。

控制电路130在副边功率管处于一次导通后的截止状态时,可以控制副边功率管M2二次导通,在二次导通的时长为导通时长Tc时,控制副边功率管M2二次处于截止状态。原边控制器200基于导通时长Tc可以确定原边功率管M1的漏端电压VD1谐振的谷值处,并在原边功率管M1的漏端电压VD1谐振至谷值处时,控制原边功率管M1导通,实现原边功率管M1的零电压导通。

综上所述,副边控制器100可以基于副边功率管M2的漏端电压VD2和反激变换器的输出电压VOUT确定副边功率管M2的导通时长Tc,即导通时长Tc可以基于应用工况的变化而自适应地变化,使得副边控制器100可以在不同的应用条件和工况下都可以实现原边功率管的零电压导通。

本申请实施例中,副边控制器包括:采样电路、处理电路和控制电路,采样电路的第一输入端电连接副边功率管的漏端,采样电路的第二输入端电连接反激变换器的输出端,采样电路的输出端电连接处理电路的输入端,处理电路的输出端电连接控制电路的输入端,控制电路的输出端电连接副边功率管的控制端;通过采样电路能够基于副边功率管的漏端电压和反激变换器的输出电压,确定输出采样电压和输入采样电压;处理电路能够基于输出采样电压、输入采样电压和预设值,确定副边功率管的导通时长;控制电路能够基于导通时长控制副边功率管的通断,以使原边功率管的漏端电压的谷值为零,如此,在原边功率管的漏端电压的谷值处导通原边功率管,可以实现原边功率管的零电压导通,从而能够降低变换器的损耗;此外,导通时长是基于副边功率管的漏端电压和反激变换器的输出电压确定的,则可以基于实际工况自适应地调整导通时长,从而能够提升副边控制器的适用性。

在一些实施例中,图6为本申请实施例提供的又一种副边控制器的结构示意图,图6为图4所示实施例的基础上,时长计算模块123包括逻辑处理单元1231和时间计算单元1232。逻辑处理单元1231的输入端电连接比较模块122的输出端,逻辑处理单元1231的第一输出端电连接时间计算单元1232的输入端,逻辑处理单元1231的第二输出端电连接控制电路130的第一输入端,时间计算单元1232的输出端电连接控制电路130的第二输入端。

逻辑处理单元1231,用于基于比较信号生成选择信号SEL,其中,选择信号SEL为多个预设选择信号SEL_pre中的一个;时间计算单元1232,用于从多个预设线性计算子单元中选择与SEL对应的一个作为线性计算子单元,并将目标比值a输入至线性计算子单元,基于线性计算子单元确定导通时长Tc。

示例性的,逻辑处理单元1231基于不同的比较信号可以生成不同的选择信号SEL,例如,基于上述实施例,比较信号为C0=1,C1=0,C2=0时,生成的选择信号SEL为预设选择信号SEL_pre0;若比较信号为:C0=0,C1=1,C2=0,生成的选择信号SEL为预设选择信号SEL_pre1;若比较信号为:C0=0,C1=0,C2=1,生成的选择信号SEL为预设选择信号SEL_pre2。

时间计算单元1232内部预置有多个预设线性计算子单元,每个预设线性计算子单元对应一个预设选择信号SEL_pre。例如,如图6所示,时间计算单元1232内部预置有三个预设线性计算子单元,分别为预设线性计算子单元0、预设线性计算子单元1和预设线性计算子单元2,其中,预设线性计算子单元0对应预设选择信号SEL_pre0,预设线性计算子单元1对应预设选择信号SEL_pre1,预设线性计算子单元2对应预设选择信号SEL_pre2。

时间计算单元1232接收到的选择信号SEL为多个预设选择信号SEL_pre中的一个,则对应的可以从多个预设线性计算子单元中选择出与选择信号SEL对应的一个作为线性计算子单元。例如,基于上述实施例,若选择信号SEL为预设选择信号SEL_pre0,则线性计算子单元为预设线性计算子单元0;若选择信号SEL为预设选择信号SEL_pre1,则线性计算子单元为预设线性计算子单元1;若选择信号SEL为预设选择信号SEL_pre2,则线性计算子单元为预设线性计算子单元2。之后,时间计算单元1232将目标比值a输入至线性计算子单元,线性计算子单元根据目标比值a可以计算出导通时长Tc。

本申请实施例中,时长计算模块包括逻辑处理单元和时间计算单元,逻辑处理单元的输入端电连接比较模块的输出端,逻辑处理单元的第一输出端电连接时间计算单元的输入端,逻辑处理单元的第二输出端电连接控制电路的第一输入端,时间计算单元的输出端电连接控制电路的第二输入端;通过逻辑处理单元能够基于比较信号生成选择信号,其中,选择信号为多个预设选择信号中的一个;时间计算单元能够从多个预设线性计算子单元中选择与选择信号对应的一个作为线性计算子单元,并将目标比值输入至线性计算子单元,基于线性计算子单元确定导通时长,如此,无需对目标比值进行开方处理,能够降低副边控制器的计算复杂度,也就是说,能够降低电路复杂度以及提升电路可靠性,还能够节约成本。

本申请实施例还提供了一种反激变换器的控制方法,适用于上述任一实施例提供的副边控制器。图7为本申请实施例提供的一种反激变换器的控制方法的流程示意图,如图7所示,控制方法具体包括:

S101,基于所述副边功率管的漏端电压和所述反激变换器的输出电压,确定输出采样电压和输入采样电压。

作为执行S101时的一种可能的实现方式的具体描述,如下:

S1011,分别对所述副边功率管的漏端电压和所述反激变换器的输出电压进行采样,得到漏端采样电压和所述输出采样电压。

示例性的,采样电路可以接收副边功率管的漏端电压VD2和反激变换器的输出电压VOUT,并对副边功率管的漏端电压VD2进行采样得到漏端采样电压VD2_SNS,对输出电压VOUT进行采样得到输出采样电压VOUT_SNS。

S1012,基于所述漏端采样电压和所述输出采样电压,确定所述输入采样电压。

在副边功率管关断的时候,VD2=VOUT+VIN/N的关系成立,采样电路可以将漏端采样电压VD2_SNS和输出采样电压VOUT_SNS代入此关系式,可以确定输入采样电压VIN_SNS。

S102,基于所述输出采样电压、所述输入采样电压和预设值,确定所述副边功率管的导通时长。

作为执行S102时的一种可能的实现方式的具体描述,如下:

S1021,基于所述输入采样电压和所述输出采样电压的比值,确定目标比值。

示例性的,处理电路可以接收到电压采样模块111输出的输出采样电压VOUT_SNS和电压计算模块112输出的输入采样电压VIN_SNS,并确定输入采样电压VIN_SNS和输出采样电压VOUT_SNS的比值VIN_SNS/VOUT_SNS。

处理电路可以基于输入采样电压VIN_SNS和输出采样电压VOUT_SNS的比值VIN_SNS/VOUT_SN,以及反激变换器的匝数比N,确定目标比值a,例如,输入采样电压VIN_SNS和输出采样电压VOUT_SNS的比值VIN_SNS/VOUT_SN与1/N的乘积为目标比值a,即a=VIN_SNS/(N*VOUT_SNS)。

S1022,比较所述目标比值和所述预设值,并基于比较结果生成比较信号。

示例性的,处理电路的内部提前设置有预设值a_th,处理电路可以比较预设值a_th与接收到的目标比值a的大小,生成比较结果。例如,预设值a_th与目标比值a的比较结果包括a≤1、1a_th。

处理电路还可以基于比较结果生成相应的比较信号,例如,比较信号可以包括第一子信号C0、第二子信号C1和第三子信号C2,若比较结果为a≤1,相应的比较信号为:C0=1,C1=0,C2=0;若比较结果为1a_th,相应的比较信号为:C0=0,C1=0,C2=1。

S1023,基于所述比较信号确定所述导通时长。

处理电路内部预置有多个预设比较信号SEL_pre,每个预设比较信号SEL_pre对应一个预设计算模型,处理电路可以从多个预设计算模型中确定出与比较信号对应的预设计算模型,并将该目标值a带入预设计算模型,计算出导通时长Tc。

S103,基于所述导通时长控制所述副边功率管的通断,以使所述原边功率管的漏端电压的谷值为零。

示例性的,副边功率管处于一次导通后的截止状态时,控制电路可以控制副边功率管二次导通,在二次导通的时长为导通时长Tc时,控制副边功率管二次处于截止状态。原边控制器基于导通时长Tc可以确定原边功率管的漏端电压VD1谐振的谷值处,并在原边功率管的漏端电压VD1谐振至谷值处时,控制原边功率管导通,实现原边功率管M1的零电压导通,从而能够降低变换器的损耗。

综上所述,基于副边功率管的漏端电压VD2和反激变换器的输出电压VOUT,可以确定副边功率管的导通时长Tc,即导通时长Tc可以基于应用工况的变化而自适应地变化,使得副边控制器100可以在不同的应用条件和工况下都可以实现原边功率管的零电压导通。

本申请实施例中,通过基于副边功率管的漏端电压和反激变换器的输出电压,确定输出采样电压和输入采样电压;基于输出采样电压、输入采样电压和预设值,确定副边功率管的导通时长;基于导通时长控制副边功率管的通断,以使原边功率管的漏端电压的谷值为零,能够在原边功率管的漏端电压的谷值处导通原边功率管,可以实现原边功率管的零电压导通,从而能够降低变换器的损耗;此外,导通时长是基于副边功率管的漏端电压和反激变换器的输出电压确定的,则可以基于实际工况自适应地调整导通时长,从而能够提升适用性。

在一些实施例中,图8为本申请实施例提供的另一种反激变换器的控制方法的流程示意图,图8为执行S1023时的一种可能的实现方式的具体描述:

S201,基于所述比较信号生成选择信号。

其中,选择信号为多个预设选择信号中的一个。

示例性的,处理电路内部预置有多个预设选择信号,基于不同的比较信号可以从多个预设选择信号中确定出一个作为生成的选择信号SEL。例如,处理电路内部预置有三个预设选择信号,分别为预设选择信号SEL_pre0、SEL_pre1和SEL_pre2,比较信号为C0=1,C1=0,C2=0时,,选择信号SEL为预设选择信号SEL_pre0;若比较信号为:C0=0,C1=1,C2=0,选择信号SEL为预设选择信号SEL_pre1;若比较信号为:C0=0,C1=0,C2=1,选择信号SEL为预设选择信号SEL_pre2。

S202,从多个预设线性计算子单元中选择与所述选择信号对应的一个作为线性计算子单元,并将所述目标比值输入至所述线性计算子单元。

示例性的,处理电路内部还预置有多个预设线性计算子单元,每个预设线性计算子单元对应一个预设选择信号SEL_pre。例如,时间计算单元1232内部预置有三个预设线性计算子单元,分别为预设线性计算子单元0、预设线性计算子单元1和预设线性计算子单元2,其中,预设线性计算子单元0对应预设选择信号SEL_pre0,预设线性计算子单元1对应预设选择信号SEL_pre1,预设线性计算子单元2对应预设选择信号SEL_pre2。

处理电路可以从多个预设线性计算子单元中选择出与选择信号SEL对应的一个作为线性计算子单元。例如,基于上述实施例,若选择信号SEL为预设选择信号SEL_pre0,则线性计算子单元为预设线性计算子单元0;若选择信号SEL为预设选择信号SEL_pre1,则线性计算子单元为预设线性计算子单元1;若选择信号SEL为预设选择信号SEL_pre2,则线性计算子单元为预设线性计算子单元2。

S203,基于所述线性计算子单元确定所述导通时长。

处理电路将目标比值a输入至线性计算子单元,线性计算子单元根据目标比值a可以计算出导通时长Tc。

本申请实施例中,通过基于比较信号生成选择信号,其中,选择信号为多个预设选择信号中的一个;从多个预设线性计算子单元中选择与选择信号对应的一个作为线性计算子单元,并将目标比值输入至线性计算子单元,基于线性计算子单元确定导通时长,如此,无需对目标比值进行开方处理,能够降低计算复杂度,也就是说,能够降低电路复杂度以及提升电路可靠性,还能够节约成本。

以上公开的仅为本申请的具体实施例,但是,本申请实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。

本申请描述的“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了装置若干的单元权利要求中,这些装置中的若干个单元可以是通过同一个硬件项来具体体现。第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序,可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤,除有特殊说明外,不应理解为对执行顺序的限定。

以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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