本申请公开了一种控制电路以及应用其的开关变换器。本发明专利技术实施例通过检测主开关管关断期间所述结电容上的充电电荷和放电电荷之间的差异以产生检测信号，并且根据所述检测信号和基准信号之间的误差调节所述辅助开关管的导通时间，以减小所述主开关管在导通时的两个功率端之间的电压,同时回收漏感能量并改善电磁干扰。本实施中控制电路采用闭环的控制方式，利用电荷守恒的原理自适应调节辅助开关管的导通时间连续变化，控制方式简单，响应快，能够适用于宽范围交流输入电压或直流输入电压。够适用于宽范围交流输入电压或直流输入电压。够适用于宽范围交流输入电压或直流输入电压。
【技术实现步骤摘要】
控制电路以及应用其的开关变换器
[0001]本专利技术涉及电力电子技术，具体涉及开关变换器以及其控制电路。
技术介绍
[0002]目前开关变换器被广泛用于对市电交流功率进行整流并提供负载所需直流电压。开关变换器具有磁性元件，在开关管导通时在磁性元件中储存能量，在开关管关断时将磁性元件中储存的能量输送到负载的功率变换器。当开关管按硬开关模式工作时，在导通过程中电压下降和电流上升的波形有交叠，因而开通损耗大。现有技术中通常采用有源箝位回收磁性元件中能量以提高效率。
[0003]通常主开关管和辅助开关管以互补方式交替导通和关断。在主开关管关断期间，辅助开关管导通，从而形成附加的吸收电路，以吸收磁性元件中储存的能量，因而可以抑制尖刺电压的产生。由于主开关管和辅助开关管以互补方式交替导通和关断，检测方式和控制方法相对复杂。另外当开关变换器输入交流电压时，辅助开关管的导通时间无法跟随交流输入电压变化，导致主开关管零电压开通不稳定，从而影响开关变换器的效率。
技术实现思路
[0004]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种新型的开关变换器及其控制电路，在宽输入电压范围内利用吸收电路将储存在主开关管和辅助开关的寄生电容中的能量返回电网，以减小主开关管在导通时的两个功率端之间的电压，同时回收漏感能量并改善电磁干扰。
[0005]根据本专利技术的一方面提供一种控制电路，所述开关变换器包括主开关管和辅助开关管，其特征在于，
[0006]在所述主开关管关断期间，所述主开关管的结电容进行充电和放电，所述控制电路根据所述结电容上充电电荷和放电电荷之间的差异调整所述辅助开关管的导通时间。
[0007]优选地，当所述结电容上的充电电荷大于放电电荷时，所述控制电路增加所述辅助开关管的导通时间；当所述结电容上的充电电荷小于放电电荷时，所述控制电路减小所述辅助开关管的导通时间；当所述结电容上的充电电荷等于放电电荷时，所述控制电路维持所述辅助开关管的导通时间不变。
[0008]优选地，所述控制电路包括检测电路，接收表征所述结电容上电压变化的采样信号，并根据主管导通信号产生表征所述结电容上充电电荷和放电电荷之间的差异的检测信号。
[0009]优选地，所述控制电路包括辅管控制电路，用以产生辅管导通信号，并且根据所述检测信号和第一基准信号之间的误差产生误差信号以调节所述辅助开关管的导通时间。
[0010]优选地，所述辅管控制电路根据所述误差信号调节所述辅助开关管的导通时间，
[0011]当所述误差信号增大时，所述控制电路增大所述辅助开关管的导通时间；当所述误差信号减小时，所述控制电路减小所述辅助开关管的导通时间。
[0012]优选地，所述开关变换器包括：
[0013]磁性元件，与所述主开关管耦接；以及
[0014]采样电路，被配置为产生表征所述结电容上电压变化的采样信号。
[0015]优选地，所述采样电路耦接至所述主开关管的一功率端,用以采样所述结电容上电压变化以产生所述采样信号。
[0016]优选地，所述采样电路耦接至所述磁性元件的一端，用以采样所述磁性元件上电压变化以产生所述采样信号。
[0017]优选地，所述采样电路耦接至所述辅助开关管的一功率端，用以采样所述辅助开关管的两功率端的电压变化以产生所述采样信号。
[0018]优选地，所述开关变换器包括副边二极管，所述采样电路耦接至所述副边二极管的一端，用以采样所述副边二极管上电压变化以产生所述采样信号。
[0019]优选地，所述采样电路包括采样电阻，其第一端耦接至所述主开关管，第二端耦接至参考地，以在所述第一端产生所述采样信号。
[0020]优选地，所述采样电路包括串联连接的电容和电阻，并且在所述电容和电阻的公共连接点产生所述采样信号。
[0021]优选地，所述检测电路包括：
[0022]第一开关，其第一端接收所述采样信号，在所述主开关关断期间导通；以及
[0023]第二开关，其第一端耦接至所述第一开关的第二端，第二端耦接至参考地，在所述主开关导通期间导通，
[0024]其中所述检测信号在所述第一开关和第二开关的公共连接点产生。
[0025]优选地，所述检测电路包括：
[0026]第一开关，其第一端接收所述采样信号，所述采样信号在所述主开关关断期间作为所述检测信号。
[0027]优选地，所述辅管控制电路包括：
[0028]误差放大器，其第一输入端接收所述检测信号，第二输入端接收第一基准信号，以在输出端产生所述误差信号。
[0029]优选地，所述辅管控制电路包括：
[0030]比较电路，其第一输入端接收所述误差信号，第二输入端接收第二基准信号，通过比较所述误差信号和所述第二基准信号以调节所述辅助开关管的导通时间。
[0031]优选地，所述检测电路在所述主开关管关断预定时间后根据所述采样信号产生所述检测信号。
[0032]优选地，所述检测电路在所述结电容上的电压达到阈值电压时根据所述采样信号产生所述检测信号。
[0033]根据本专利技术的第二方面提供一种开关变换器，包括：
[0034]功率级电路，包括主开关管，用于控制磁性元件的能量储存与传输；箝位电路，包括辅助开关管；以及
[0035]根据权利要求第一方面中任一项所述的控制电路。
[0036]优选地，所述箝位电路与所述主开关管串联连接，包括连接在所述开关变换器输入端和所述主开关管之间的辅助开关管和箝位电容。
[0037]优选地，所述箝位电路与所述主开关管并联连接，包括在所述主开关管的第一端和第二端之间串联连接的辅助开关管和箝位电容。
[0038]优选地，包括辅助绕组，其与所述开关变换器的原边绕组耦合，所述箝位电路并联连接在所述辅助绕组的两端，包括连接在所述辅助绕组的第一端和第二端之间串联连接的辅助开关管和箝位电容。
[0039]本专利技术实施例控制电路在主开关管处于关断状态时通过检测主开关管的结电容上的充电电荷和放电电荷之间的差异以产生检测信号，并且根据所述检测信号和基准信号之间的误差调节所述辅助开关管的导通时间。本实施中控制电路采用闭环的控制方式，利用电荷守恒的原理自适应调节辅助开关管的导通时间连续变化，控制方式简单，响应快，能够适用于宽范围交流输入电压或直流输入电压。
附图说明
[0040]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0041]图1是本专利技术第一实施例的开关变换器的电路图；
[0042]图2是本专利技术第二实施例的开关变换器的电路图；
[0043]图3是本专利技术第三实施例的开关变换器的电路图；
[0044]图4是本专利技术实施例的控制电路的电路框图；
[0045]图5是本专利技术第一实施例的控制电路的电路图；
[0046]图6是本专利技术实施例的开关变换器的工作波形图；
[0047]图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于开关变换器的控制电路，所述开关变换器包括主开关管和辅助开关管，其特征在于，在所述主开关管关断期间，所述主开关管的结电容进行充电和放电，所述控制电路根据所述结电容上充电电荷和放电电荷之间的差异调整所述辅助开关管的导通时间。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，当所述结电容上的充电电荷大于放电电荷时，所述控制电路增加所述辅助开关管的导通时间；当所述结电容上的充电电荷小于放电电荷时，所述控制电路减小所述辅助开关管的导通时间；当所述结电容上的充电电荷等于放电电荷时，所述控制电路维持所述辅助开关管的导通时间不变。3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，包括检测电路，接收表征所述结电容上电压变化的采样信号，并根据主管导通信号产生表征所述结电容上充电电荷和放电电荷之间的差异的检测信号。4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，包括辅管控制电路，用以产生辅管导通信号，并且根据所述检测信号和第一基准信号之间的误差产生误差信号以调节所述辅助开关管的导通时间。5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述辅管控制电路根据所述误差信号，调节所述辅助开关管的导通时间，当所述误差信号增大时，所述控制电路增大所述辅助开关管的导通时间；当所述误差信号减小时，所述控制电路减小所述辅助开关管的导通时间。6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述开关变换器包括：磁性元件，与所述主开关管耦接；以及采样电路，被配置为产生表征所述结电容上电压变化的采样信号。7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述采样电路耦接至所述主开关管的一功率端,用以采样所述结电容上电压变化以产生所述采样信号。8.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述采样电路耦接至所述磁性元件的一端，用以采样所述磁性元件上电压变化以产生所述采样信号。9.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述采样电路耦接至所述辅助开关管的一功率端，用以采样所述辅助开关管的两功率端的电压变化以产生所述采样信号。10.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述开关变换器包括副边二极管，所述采样电路耦接至所述副边二极管的一端，用以采样所述副边二极管上电压变化以产生所述采样信号。11.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述采样电路包括采样电阻，其第一端耦接至所述主开关管，第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖洪斌，王建新，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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