一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

开关变换器及其控制电路和控制方法与流程

2022-03-26 12:13:38 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及电子电路,特别地,涉及具有准谐振控制的开关变换器及其控制电路和控制方法。


背景技术:

2.开关变换器被广泛地应用于各种场合。一种常用于现有开关变换器的控制方式为定频控制,但定频控制下的开关变换器开关损耗大,且其效率会随负载和输入电压变化而变化。
3.变频控制则克服了这些缺点,最常用的变频控制为准谐振控制。准谐振控制中,开关电源工作在电流临界或断续模式下,当流过储能元件的电流下降至零后,储能元件和开关的寄生电容开始谐振,当开关管两端的谐振电压在其最小电压值时开关被导通(通常被称为谷底开通),从而减小开关损耗。当流过开关的电流大于一与输出电压相关的反馈信号时开关被关断,从而达到调节输出电压的目的。然而,如果开通的谷底数值来回变换,开关变换器的工作频率将不稳定,会产生音频噪声。
4.此外,为了实现高功率密度的需求,更高的开关频率是发展趋势之一。随着频率的升高,准谐振开关变换器开关的开关损耗成正比升高,导致效率下降严重。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于,提出一种针对现有准谐振控制开关变换器的优化控制策略,以提高开关变换器的效率,同时避免音频噪声。
6.依据本发明实施例的一种用于开关变换器的控制电路,该开关变换器包括具有原边绕组和辅助绕组的变压器、耦接至原边绕组的原边开关和耦接至辅助绕组的辅助开关,该控制电路包括:迟滞产生电路,接收与开关变换器输出信号有关的输出反馈信号,产生第一迟滞电压;迟滞处理电路,将第一迟滞电压叠加至输出反馈信号,在输出端提供迟滞反馈信号;斜坡信号产生电路,产生斜坡信号,其中该斜坡信号在原边开关关断时以一斜率下降;第一比较电路,将迟滞反馈信号与斜坡信号相比较,产生第一比较信号;第二比较电路,将输出反馈信号与斜坡信号相比较,产生第二比较信号;导通控制电路,基于第一比较信号、第二比较信号、表示辅助开关两端电压波谷的波谷脉冲信号以及当前锁定谷值,决定辅助开关下次导通的目标谷值,并产生与该目标谷值相对应的导通控制信号以控制辅助开关的导通;第三比较电路,将表征流过辅助开关电流的第一电流检测信号与第一阈值电压相比较,产生关断控制信号以控制辅助开关的关断;以及原边导通控制电路,在辅助开关被关断之后,输出原边导通控制信号以导通原边开关。
7.依据本发明实施例的一种开关变换器,包括:变压器,具有原边绕组、副边绕组和辅助绕组;原边开关,耦接至原边绕组;辅助开关,耦接至辅助绕组;输出反馈电路,根据开关变换器的输出信号产生输出反馈信号;迟滞反馈电路,基于输出反馈信号,产生迟滞反馈信号;第一比较电路,将迟滞反馈信号与一斜坡信号相比较,产生第一比较信号;第二比较
电路,将输出反馈信号与斜坡信号相比较,产生第二比较信号;导通控制电路,基于第一比较信号、第二比较信号、表示辅助开关两端电压波谷的波谷脉冲信号以及当前锁定谷值,决定辅助开关下次导通的目标谷值,并产生与该目标谷值相对应的导通控制信号以控制辅助开关的导通;第三比较电路,将表征流过辅助开关电流的第一电流检测信号与第一阈值电压相比较,产生关断控制信号以控制辅助开关的关断;以及原边导通控制电路,在辅助开关被关断之后,输出原边导通控制信号以导通原边开关。
8.依据本发明实施例的一种用于开关变换器的控制方法,基于输出反馈信号,产生迟滞反馈信号;将迟滞反馈信号同斜坡信号进行比较,以产生第一比较信号;将输出反馈信号同斜坡信号进行比较,以产生第二比较信号;基于第一比较信号、第二比较信号、表征辅助开关两端电压的波谷的波谷脉冲信号以及当前锁定谷值,产生下次导通的目标谷值;基于目标谷值来决定何时将辅助开关导通;以及在检测到辅助开关之后,输出原边导通控制信号以导通原边开关。
9.根据本发明的实施例,一通过控制与辅助绕组耦接的辅助开关导通,给变压器反向储能,并在原边开关导通之前关断,对原边开关的寄生电容放电,以实现原边开关零电压开通。同时设置一迟滞反馈信号,该迟滞反馈信号参与辅助开关下次导通的目标谷值的产生机制;另外调整谷值锁定的迟滞不再仅仅局限于开关变换器的谐振周期或谐振周期的整数倍,而是与开关变换器的输出信号和/或输入电压有关,随输出信号和/或输入电压的灵活改变。这样的控制方式使得开关变换器的开关频率可以更加灵活地变化和扩展,并降低了开关变换器的损耗,有效地改善了开关变换器的性能。
附图说明
10.图1为根据本发明一实施例的开关变换器100的原理性框图;
11.图2为根据本发明一实施例的开关变换器100用于产生目标谷值的方法流程图;
12.图3为根据本发明一实施例的开关变换器200的电路图;
13.图4为根据本发明一实施例的图3所示的导通控制电路205的电路图;
14.图5为根据本发明另一实施例的导通控制电路205a的电路图;
15.图6为根据本发明一实施例的开关变换器200的工作波形图;
16.图7为根据本发明另一实施例的开关变换器200的工作波形图;
17.图8为根据本发明一实施例的第一迟滞电压与输出反馈信号的关系图;
18.图9为根据本发明一实施例的开关变换器200a的电路图;
19.图10为根据本发明一实施例的开关变换器200a的工作波形图;
20.图11为根据本发明另一实施例的开关变换器200a的工作波形图。
具体实施方式
21.下面将详细描述本发明的具体实施例,应当注意,这里描述的实施例只用于举例说明,并不用于限制本发明。在以下描述中,为了提供对本发明的透彻理解,阐述了大量特定细节。然而,对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中,为了避免混淆本发明,未具体描述公知的电路、材料或方法。
22.在整个说明书中,对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味
着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外,可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制。应当理解,当称元件“连接到”或“耦接到”另一元件时,它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反,当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时,不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
23.对于开关变换器而言,另一种降低开关损耗的技术是零电压切换技术。零电压切换模式下,一通过控制与辅助绕组耦接的辅助开关导通,给变压器反向储能,并在原边开关导通之前关断,对原边开关的寄生电容放电,以实现原边开关零电压开通。与现有技术相比,本发明的实施例采用了一种新颖的控制方式,同时采用准谐振控制和零电压控制,可以更好地降低损耗,同时避免了音频噪声。
24.图1为根据本发明一实施例的开关变换器100的原理性框图。开关变换器100包括变压器t1、耦接至变压器t1原边绕组的原边开关mp、耦接至变压器t1第一辅助绕组的辅助开关ma、二极管d0、耦接至第一辅助绕组的供电电容cc、输出电容co以及控制电路。辅助开关ma用于在原边开关mp导通之前对原边开关mp的寄生电容放电。控制电路包括迟滞反馈电路101、斜坡信号产生电路102、第一比较电路103、第二比较电路104、导通控制电路105、逻辑电路106、原边控制电路107、波谷检测电路108、第三比较电路109以及第四比较电路121和逻辑电路120。
25.在一个实施例中,开关变换器100进一步包括输出反馈电路110。输出反馈电路110根据开关变换器100的输出电压vo产生输出反馈信号v
comp
。在一些实施例中,输出反馈电路110包括耦接至输出电压vo的分压电路、以及将分压产生的信号与参考电压之间的误差进行比例积分的误差放大电路。在另一些实施例中,输出反馈电路110采用传统的三端稳压器叠加阻抗网络的方式来获取输出反馈信号v
comp
。在变压器原边和副边彼此电隔离而采用不同参考地的应用场合,输出反馈电路110还可能需要包含诸如光电耦合器之类的隔离器件。
26.如图1所示,迟滞反馈电路101具有耦接至输出反馈电路110的输入端,以接收输出反馈信号v
comp
,在输出端产生迟滞反馈信号v
comp1
。在一个实施例中,迟滞反馈电路101基于输出反馈信号v
comp
产生第一迟滞电压vhys,并将第一迟滞电压vhys叠加至输出反馈信号v
comp
,以提供迟滞反馈信号v
comp1
。在另一个实施例中,迟滞反馈电路101将产生的第一迟滞电压vhys从输出反馈信号v
comp
中减去,以提供迟滞反馈信号v
comp1

27.第一比较电路103耦接至斜坡信号产生电路102和迟滞反馈电路101,用于将迟滞反馈信号v
comp1
与斜坡信号vct相比较,在输出端产生第一比较信号cmp1。第二比较电路104耦接至斜坡信号产生电路102和输出反馈电路110,用于将输出反馈信号v
comp
与斜坡信号vct相比较,在输出端产生第二比较信号cmp2。波谷检测电路108被配置为产生表征辅助开关ma两端电压vdsa波谷的波谷脉冲信号v_pulse。在一个实施例中,在辅助开关ma的关断期间,波谷检测电路108检测辅助开关ma两端的电压vdsa是否低于波谷基准信号,并根据检测结果在输出端提供表征波谷的波谷脉冲信号v_pulse。在另一个实施例中,在断续电流模式
下,辅助开关ma两端电压vdsa的谷值对应于原边开关mp两端电压vdsp的峰值,在原边开关mp的关断期间,波谷检测电路108检测原边开关mp两端的电压是否高于峰值基准信号,并根据检测结果提供波谷脉冲信号v_pulse。在再一个实施例中,波谷检测电路108耦接至变压器t1的第二辅助绕组以接收来自第二辅助绕组上的反射电压vzcd,在辅助开关ma的关断期间,波谷检测电路108检测该反射电压vzcd是否过零,并输出波谷脉冲信号v_pulse。
28.导通控制电路105具有第一输入端、第二输入端、第三输入端以接输出端,其中第一输入端耦接至第一比较电路103以接收第一比较信号cmp1,第二输入端耦接至第二比较电路104以接收第二比较信号cmp2,第三输入端耦接至波谷检测电路108以接收波谷脉冲信号v_pulse。基于第一比较信号cmp1、第二比较信号cmp2、波谷脉冲信号v_pulse以及当前锁定谷值,决定辅助开关ma下次导通的目标谷值,并在输出端产生与该目标谷值相对应的导通控制信号drva_on以控制辅助开关ma的导通。在一个实施例中,导通控制电路105将斜坡信号vct达到迟滞反馈信号v
comp1
时的谷值与当前的锁定谷值相比较,根据比较结果决定是否增大目标谷值。在进一步的实施例中,将斜坡信号vct达到输出反馈信号v
comp
时的谷值与当前锁定谷值的差值,同预设数值m相比较,根据比较结果决定是否减小目标谷值,该预设数值m为正整数,例如1或2。
29.第三比较电路109将代表流过辅助开关ma电流的第一电流检测信号csa与第一阈值电压iref1相比较,在输出端产生关断控制信号drva_off,以控制辅助开关ma的关断。逻辑电路106基于导通控制信号drva_on和关断控制信号drva_off,在输出端产生控制信号drva以控制辅助开关ma的导通和关断。
30.原边导通控制电路107在检测到辅助开关ma被关断之后,输出原边导通控制信号drvp_off以导通原边开关mp。
31.第四比较电路121将代表流过原边开关mp电流的第二电流检测信号csp与第二阈值电压iref2相比较,在输出端产生关断控制信号drvp_off,以控制原边开关mp的关断。逻辑电路120基于原边导通控制信号drvp_on和原边关断控制信号drvp_off,在输出端产生原边控制信号drvp以控制原边开关mp的导通和关断。
32.图2为根据本发明一实施例的开关变换器100用于产生目标谷值的方法130的流程图。如图2所示,产生目标谷值的方法130包括步骤131~137。
33.在步骤131,根据开关变换器的输出信号产生输出反馈信号v
comp

34.在步骤132,根据输出反馈信号v
comp
,产生迟滞反馈信号v
comp1

35.在步骤133,判断斜坡信号vct达到迟滞反馈信号v
comp1
的时刻是否早于当前锁定谷值的到达时刻。若不早于,则至步骤134,目标谷值增大。否则,至步骤135。在一个实施例中,这一判定通过比较斜坡信号vct达到迟滞反馈信号v
comp1
时的谷值和当前锁定谷值实现。
36.在步骤135,判断斜坡信号vct达到输出反馈信号v
comp
的时刻是否早于当前锁定谷值与预设数值m之差的到达时刻。若早于,则至步骤137,目标谷值减小。否则至步骤136,目标谷值等于当前锁定谷值。
37.图3为根据本发明一实施例的开关变换器200的电路图。如图3所示,开关变换器200包括具有原边绕组、辅助绕组和副边绕组的变压器t1、耦接至原边绕组的原边开关mp、耦接至辅助绕组的辅助开关ma,二极管d0、输出电容co、耦接至供电电压vcc的供电电容cc、迟滞反馈电路201、斜坡信号产生电路202、第一比较电路203、第二比较电路204、导通控制
电路205、逻辑电路206、原边导通控制电路207、波谷检测电路208、第三比较电路209、输出反馈电路210、原边关断控制电路221以及逻辑电路220。
38.如图3所示,输出反馈电路210包括反馈处理电路271、光电耦合器272、三端稳压器273、电阻器r1-r4以及电容器c1,基于输出电压vo产生流过光电耦合器272中光敏元件的电流ifb。电流ifb随后通过电阻器r2被转化为电压信号v
fbl
。反馈处理电路271对电压信号vfbl进行处理,产生输出反馈信号v
comp
。在一些实施例中,输出反馈信号v
comp
可以表示为:v
comp
=ax*v
fbl
bx=ax*(vcc-ifb*r2) bx,其中vcc为供电电压,ax为反馈处理电路271的比例系数,bx为偏置量。在不同的工作模式下,ax和bx可以采用不同的值。若ax为1,bx为0,输出反馈信号v
comp
将直接与v
fbl
相等。
39.迟滞反馈电路201包括迟滞产生电路213和迟滞处理电路214。迟滞产生电路213接收输出反馈信号v
comp
,基于输出反馈信号v
comp
产生第一迟滞电压vhys。迟滞处理电路214具有第一输入端、第二输入端和输出端,其中第一输入端接收输出反馈信号v
comp
,第二输入端接收第一迟滞电压vhys,迟滞处理电路214将第一迟滞电压vhys叠加至输出反馈信号v
comp
,在输出端提供迟滞反馈信号v
comp1
。在图3所示的实施例中,斜坡信号产生电路202在其输出端提供斜坡信号vct,该斜坡信号vct在原边开关mp关断时以某一斜率下降。在其他实施例中和,斜坡信号vct的下降斜率可以是非线性或分段线性的。
40.第一比较电路203包括比较器com1,其反相输入端耦接至迟滞反馈电路201以接收迟滞反馈信号v
comp1
,即输出反馈信号v
comp
与第一迟滞电压vhys之和,同相输入端耦接至斜坡信号产生电路202以接收斜坡信号vct,在输出端产生第一比较信号cmp1。在一个实施例中,第一比较信号cmp1在原边开关mp被导通时重置为高电平,当斜坡信号vct减小至迟滞反馈信号v
comp1
时,第一比较信号cmp1由高电平切换至低电平。第二比较电路204包括比较器com2,其反相输入端耦接至输出反馈电路210以接收输出反馈信号v
comp
,同相输入端耦接至斜坡信号产生电路202以接收斜坡信号vct。在一个实施例中,第二比较信号cmp2在原边开关mp被导通时重置为高电平,当斜坡信号vct减小至输出反馈信号v
comp
时,第二比较信号cmp2由高电平切换至低电平。
41.需要说明的是,在某些实施例中,为了抵消光电耦合器272中光敏元件的饱和电压造成的影响,一偏置电压voffset(例如200mv)会被进一步叠加至比较器com1的同相输入端和比较器com2的同向输入端。
42.图4为根据本发明一实施例的图3所示的导通控制电路205。如图4所示,导通控制电路205包括计数电路251、第一判断电路252、第二判断电路253、目标谷值产生电路254以及使能电路255。计数电路251用于在辅助开关mp导通时重新开始对波谷检测电路208提供的波谷脉冲信号v_pulse进行计数,以提供第一计数v_cnt。
43.第一判断电路252将斜坡信号vct减小到迟滞反馈信号v
comp1
时的计数v_cnt与当前锁定谷值v_lock相比较,根据比较结果,在输出端产生决定目标谷值是否增大的第一指示信号move_behind。在图4所示的实施例中,第一判断电路252包括数字比较器com_a和与门电路and1。数字比较器com_a具有第一输入端、第二输入端和输出端,其中第一输入端接收第一计数v_cnt,第二输入端接收当前锁定谷值v_lock。与门电路and1的第一输入端耦接至数字比较器com_a的输出端,第二输入端接收第一比较信号cmp1。在输出端提供第一指示信号move_behind。在一个实施例中,目标谷值产生电路254基于第一指示信号move_behind,
在输出端提供目标谷值。
44.第二判断电路253将斜坡信号vct减小到输出反馈信号v
comp
时的第一计数v_cnt,与当前锁定谷值v_lock的同预设数值m的差值相比较,根据比较结果,在输出端产生决定目标谷值是否减小的第二指示信号move_forward,在一个实施例中,该预设数值m为正整数,例如1或2。在图4所示的实施例中,第二判断电路253包括触发器ff3。触发器ff3的复位端耦接至第一判断电路252以接收第一指示信号move_behind,置位端接收经下降沿触发器接收第二比较信号cmp2,并在输出端提供第二指示信号move_forward。
45.在另一个实施例中,目标谷值产生电路254基于第一指示信号move_behind、第二指示信号move_forward以及当前锁定谷值v_lock,在输出端提供更新的目标谷值。目标谷值产生电路254包括多路选择器mux1和mux2以及寄存器reg1。多路选择器mux1根据第一指示信号move_behind选择当前锁定谷值或当前锁定谷值加1作为输出提供至输出端。多路选择器mux2根据第二指示信号move_forward选择当前锁定谷值或当前锁定谷值减1作为输出提供至输出端。寄存器reg1在波谷脉冲信号v_pulse来临时,更新目标谷值。
46.换句话说,当斜坡信号vct减小到迟滞反馈信号v
comp1
时的谷值大于或等于当前锁定谷值时,目标谷值v_lock将增大。否则,目标谷值v_lock等于当前锁定谷值不变或减小。当斜坡信号vct增大到输出反馈信号v
comp
的时刻,早于目标谷值的前一个谷底来临时刻,目标谷值等于当前锁定谷值减1。
47.使能电路255在第一计数v_cnt达到目标谷值且波谷脉冲信号v_pulse来临时,产生辅助开关ma导通控制信号drva_on。如图4所示,数字比较器com_b将计数电路251的第一计数v_cnt与目标谷值v_lock相比较,当第一计数v_cnt达到目标谷值v_lock且波谷脉冲信号v_pulse有效时,与门电路and2在其输出端提供导通控制信号drva_on。
48.现在继续如图3所示,第三比较电路209包括比较器com3,其同相输入端接收电流流过辅助开关ma的第一电流检测信号csa,反相输入端接收第一阈值电压iref1,在输出端产生关断控制信号drva_off。逻辑电路206包括触发器ff1。触发器ff1具有置位端、复位端和输出端,其中置位端耦接至导通控制电路205以接收导通控制信号drva_on,复位端耦接至第三比较电路209以接收关断控制信号drva_off,在输出端提供控制信号drva至辅助开关ma的控制端。
49.在图3所示的实施例中,原边导通控制电路207在辅助开关ma关断之后且原边开关mp导通之前,检测原边开关mp两端的电压vdsp是否小于第一基准电压时,即在检测到原边开关mp两端的电压vdsp达到最小值时,输出原边导通控制信号drvp_on。在另一个实施例中,原边导通控制电路207在辅助开关ma关断且原边开关mp导通之前,检测原边开关mp两端的电压vdsp是否过零,并在检测到过零时,输出原边导通控制信号drvp_on以控制原边开关mp的导通。
50.第四比较电路221包括比较器com4,其同相输入端接收电流流过原边开关mp的第二电流检测信号csp,反相输入端接收第二阈值电压iref2,在输出端产生关断控制信号drvp_off。逻辑电路220包括触发器ff2。触发器ff2具有置位端、复位端和输出端,其中置位端耦接至原边导通控制电路207以接收原边导通控制信号drvp_on,复位端耦接至第四比较电路221以接收关断控制信号drvp_off,在输出端提供控制信号drvp至原边开关mp的控制端。
51.图5为根据本发明另一实施例的图3所示的导通控制电路205a的电路图。与图4所示的实施例相比,不同之处在于,图5中第二判断电路253a不同。
52.在图5所示的实施例中,第二判断电路253a包括数字比较器com_c和与门电路and3,用于判断当前锁定谷值与预设数值m的差值,是否大于第二比较信号cmp2下降沿来临时的第一计数v_cnt,并根据判断结果,产生第二指示信号move_forward。
53.根据图2的方法流程图,当斜坡信号vct减小到迟滞反馈信号v
comp1
时的谷值大于或等于当前锁定谷值时,目标谷值v_lock将增大。否则,目标谷值v_lock不变或减小。若当前锁定谷值减去预设数值m后,大于斜坡信号vct减小到输出反馈信号v
comp
的谷值时,目标谷值v_lock将减小。否则,目标谷值v_lock等于当前锁定谷值。
54.图6为根据本发明一实施例的开关变换器200的工作波形图。如图6所示,在原边开关mp的关断期间,波谷检测电路208通过检测原边开关mp两端电压vdsp的波峰,来产生表示辅助开关ma两端电压vdsa波谷的波谷脉冲信号v_pulse。在一个实施例中,当原边开关mp两端的电压vdsp增大至小于波峰基准信号时,波谷检测电路208产生波谷脉冲信号v_pulse。
55.如图6所示,在t0时刻,辅助开关ma在第四波谷处导通,当前锁定谷值为4,计数电路251对波谷脉冲信号v_pulse进行计数。在t1时刻,表示流过辅助开关ma电流的第一电流检测信号csa增大至第一阈值电压iref1,辅助开关ma被关断。在t1~t2期间,原边导通控制电路207对原边开关mp两端的电压vdsp进行检测。在t2时刻,当原边导通控制电路207检测到vdsp减小到小于第一基准信号时,原边导通控制信号drvp_on被置高,原边开关mp实现了零电压导通,同时第一比较信号cmp1和第二比较信号cmp2被重置为高电平。在时刻t3,原边开关mp被关断,输出反馈信号v
comp
和迟滞反馈信号v
comp1
随输出负载的减小而增大。随后斜坡信号vct开始以某一斜率下降。
56.在t4时刻,斜坡信号vct减小至迟滞反馈信号(v
comp
vhys),如a点所示,第一比较信号cmp1从高电平翻转为低电平,此时a点的第一计数v_cnt为1,小于当前锁定谷值,因此目标谷值将不会增大。在t5时刻,斜坡信号vct减小至输出反馈信号v
comp
(如b点所示),第二比较信号cmp2从高电平翻转为低电平,此时b点的第一计数v_cnt为2,等于当前锁定谷值减预设数值m(例如2),目标谷值将减1。
57.在t6时刻,辅助开关ma在第二波谷处导通,当前锁定谷值为3。随后在t7时刻,斜坡信号vct再次减小至迟滞反馈信号v
comp1
,a点计数v_cnt为0,小于当前锁定谷值,因此下次导通的目标谷值将不会增大。在时刻t8,b点计数v_cnt为1,等于当前的锁定谷值与预设数值的差值,根据本发明的控制策略,目标谷值继续减小,因此辅助开关mp随后第2波谷处导通。
58.图7为根据本发明另一实施例的开关变换器200的工作波形图。在图7所示的实施例中,输出反馈信号v
comp
随输出负载的变重而逐渐减小。
59.如图7所示,在t1时刻,辅助开关mp当前锁定谷值为1。在辅助开关mp被关断之后,原边导通控制电路207对原边开关两端的电压vdsp进行检测,当检测到电压vdsp小于第一基准电压时,开关mp被导通,如t2时刻所示。在t3时刻,原边开关mp被关断。导通控制电路205开始对波谷脉冲信号v_pulse进行计数,斜坡信号vct开始减小。
60.在t4时刻,斜坡信号vct减小至迟滞反馈信号v
comp1
,第一比较信号cmp1从高电平翻转为低电平,a点计数v_cnt为1,等于当前的锁定谷值,第一指示信号move_behind保持高电平,目标谷值将增大至2。第二判断电路253也被禁用。
61.在t6时刻,辅助开关ma在第二波谷处导通,当前的锁定谷值为2。在t6时刻,a点计数v_cnt为2,等于当前的锁定谷值,第一指示信号move_behind保持高电平,目标谷值将继续增大为3。在t7时刻,辅助开关ma在第三波谷处导通。类似地,在t8时刻,a点计数v_cnt为3,等于当前锁定谷值,第一指示信号move_behind保持高电平,目标谷值将增大至4。
62.图8为根据本发明一实施例的第一迟滞电压与输出反馈信号的关系图。如图8所示,其中该第一迟滞电压vhys与输出反馈信号v
comp
具有如下关系:当输出反馈信号v
comp
大于第一反馈值v1时,第一迟滞电压vhys具有最大值。当输出反馈信号v
comp
在第一反馈值v1和第二反馈值v2之间时,第一迟滞电压vhys随着输出反馈信号减小v
comp
而减小。当输出反馈信号v
comp
小于第二反馈值v2时,第一迟滞电压vhys具有最小值0。在进一步的实施例中,该第一迟滞电压vhys与输入的总线电压有关,即随着开关变换器的输入电压改变。在一个实施例中,低输入电压下第一迟滞电压vhys的最大值大于高输入电压下第一迟滞电压vhys的最大值。
63.图9为根据本发明另一实施例的开关变换器200a的电路图。与图3相比,图9的不同之处在于,迟滞反馈电路、斜坡信号产生电路以及第一比较电路和第二比较电路的电路结构不同。图9所示的迟滞反馈电路201a包括迟滞产生电路213和迟滞处理电路214a。迟滞反馈信号v
comp1
包括输出反馈信号v
comp
与第一迟滞电压vhys的差值。进一步地,斜坡信号产生电路202a产生斜坡信号vct,该斜坡信号vct在原边开关mp关断期间以某一斜率增大。
64.第一比较电路203a包括比较器com4,其同相输入端耦接至迟滞反馈电路201a以接收迟滞反馈信号v
comp1
,即输出反馈信号v
comp
与第一迟滞电压vhys之差,反相输入端耦接至斜坡信号产生电路202a以接收斜坡信号vct,在输出端产生第一比较信号cmp1。第二比较电路204a包括比较器com5,其同相输入端耦接至输出反馈电路210以接收输出反馈信号v
comp
,反相输入端耦接至斜坡信号产生电路202a以接收斜坡信号vct,在输出端产生第二比较信号cmp2。
65.图10为根据本发明一实施例的开关变换器200a的工作波形图。如图10所示,在t1时刻,辅助开关ma在第4波谷导通,锁定谷值为4。在t2时刻,原边开关mp导通。在t3时刻,原边开关mp被关断后,斜坡信号vct开始增大。在t4时刻,a点的计数v_cnt等于2,小于当前锁定谷值,因此目标谷值将不会增大。在t5时刻,b点的计数v_cnt等于2,当前锁定谷值与第一计数的差值为2,因此目标谷值减1。在t6时刻,辅助开关ma在第3波谷导通。
66.图11为根据本发明另一实施例的开关变换器200a的工作波形图。如图11所示,在t1时刻,锁定谷值为3。在t2时刻,原边开关mp被导通。在t3时刻,a点的计数v_cnt等于3,等于当前锁定谷值,因此目标谷值将增大为4。在t5时刻,a点的计数v_cnt等于3,小于当前锁定谷值4,目标谷值将不会增大。在t6时刻,辅助开关ma在第四波谷处导通。
67.虽然前述实施例中,开关变换器均以反激为例,但本领域技术人员可以理解,开关变换器也可以采用其他可以准谐振工作的直流变换器。其他采用准谐振控制的变换器,无论隔离或非隔离,也同样适用于本发明。
68.此外,需要注意的是,输出反馈电路所反馈调节的开关变换器的输出信号,除了输出电压外,根据实际应用需求的不同,也可以是输出电流或输出功率。
69.在说明书中,相关术语例如第一和第二等可以只是用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开,而不必或不意味着在这些实体或动作之间的任意实体这种关系或者
顺序。数字顺序例如“第一”、“第二”、“第三”等仅仅指的是多个中的不同个体,并不意味着任何顺序或序列,除非权利要求语言有具体限定。在任何一个权利要求中的文本的顺序并不意问这处理步骤必须以根据这种顺序的临时或逻辑顺序进行,除非权利要求语言有具体规定。在不脱离本发明范围的情况下,这些处理步骤可以按照任意顺序互换,只要这种互换不会是的权利要求语言矛盾并且不会出现逻辑上荒谬。
70.虽然已参照几个典型实施例描述了本发明,但应当理解,所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质,所以应当理解,上述实施例不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文献