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【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及开关电路控制领域,尤其涉及一种反激变换电路及其输出电流估算方法、估算装置。
技术介绍
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技术介绍
1、随着消费电子的应用发展,人们对于设备充电的要求不断提高,usb充电标准也在为此不断更新。最新的usb pd3.1增加了扩展功率范围(extended power range,简称epr),最大功率由100w扩展到240w。pd3.1为支持更高功率的设备提供了更灵活的充电方案,例如游戏本、显示器、打印机、甚至是电动车等。
2、目前主流的便携式充电设备采用的电路拓扑主要以反激变换器为主。其拓扑结构简单,成本低,能实现原副边的电气隔离,提供好的电气和安全性能。常见的反激变换电路包括ahb反激变换电路(不对称半桥反激变换电路)、acf反激变换电路(有源钳位反激变换电路)、zvs反激变换电路(具有零电压开关功能的反激变换电路)。根据相关要求,需要对电源的输出电流进行一些有效准确的限制。然而,目前市面上反激变换器的控制器大多不具备准确的输出电流过流保护,主要通过外部环路的过载保护(olp)或者原边的过流保护(ocp)实现输出电流过流保护。此外,如led产品往往需要电源提供一个恒定的电流,此时通常采用副边反馈的恒流控制方式,这种方式需要采用光耦和tl431等器件,无疑又增加了系统成本。
技术实现思路
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技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术实施例提供了一种反激变换电路及其输出电流估算方法、估算装置,该估算方法能够精确计算出反激变换
2、为解决上述技术问题,本申请采用了如下技术方案:
3、一种反激变换电路输出电流的估算方法,所述反激变换电路包括储能管、续流管和励磁电感,所述估算方法包括以下步骤:
4、获取所述励磁电感励磁时的第一励磁电流值、第一时点、第二励磁电流值和第二时点;所述第一励磁电流值和所述第一时点互相对应;所述第二励磁电流值和所述第二时点互相对应;
5、至少根据所述第一时点、第二时点、第一励磁电流值和第二励磁电流值计算励磁电流的斜率;
6、至少通过对所述续流管关断时刻到励磁电流为0的时刻进行计时得到第一时长;
7、至少根据所述斜率和第一时长计算得到所述励磁电感的负向电流峰值;
8、至少根据所述负向电流峰值和所述励磁电感的正向电流峰值计算所述反激变换电路的输出电流。
9、该输出电流估算方法通过励磁电流参数(第一时点、第二时点、第一励磁电流值和第二励磁电流值)计算励磁电流的斜率,再利用该斜率和励磁电流小于等于0的第一时长计算励磁电感的负向电流峰值,最后通过负向电流峰值和正向电流峰值计算出反激变换电路的输出电路。
10、一种反激变换电路输出电流的估算装置包括:
11、励磁电流参数获取单元:用于获取励磁电感励磁时的第一励磁电流值和第二励磁电流值;
12、所述时间计算单元:用于获取第一时点和第二时点;所述第一励磁电流值和所述第一时点互相对应;所述第二励磁电流值和所述第二时点互相对应;所述时间计算单元还用于至少通过对续流管关断时刻到励磁电流为0的时刻进行计时得到第一时长;
13、斜率计算单元:用于至少根据所述第一时点、第二时点、第一励磁电流值和第二励磁电流值计算励磁电流的斜率;
14、电流计算单元:用于至少根据所述斜率和第一时长计算得到所述励磁电感的负向电流峰值;并至少根据所述负向电流峰值和所述励磁电感的正向电流峰值计算反激变换电路的输出电流。
15、该估算装置通过励磁电流参数获取单元和时间计算单元获取励磁电流参数(第一时点、第二时点、第一励磁电流值和第二励磁电流值)和励磁电流小于等于0的第一时长,并通过斜率计算单元计算励磁电流斜率,再通过电流计算单元计算励磁电感的负向电流峰值,进而计算出反激变换电路的输出电流。
16、一种反激变换电路包括储能管、续流管、励磁电感、变压器、原边电流采样单元、故障管理单元、驱动单元和上述估算装置,所述估算装置的励磁电流参数获取单元与所述原边电流采样单元电连接;所述估算装置输出端与所述故障管理单元采样端电连接,所述故障管理单元基准端接收表征过流的电信号;所述故障管理单元输出端与所述驱动单元电连接,所述驱动单元输出端与所述储能管和续流管的控制端电连接。
17、该反激变换电路通过估算装置计算的输出电流进行输出电流过流保护,即使在ssr控制器中也能准确安全地实现输出电流过流保护。
18、一种反激变换电路,包括储能管、续流管、励磁电感、变压器、原边电流采样单元、电流控制单元、驱动单元和上述估算装置;所述估算装置的励磁电流参数获取单元与所述原边电流采样单元电连接;所述估算装置输出端与所述电流控制单元电连接,所述电流控制单元还用于接收输出电流基准信号;所述电流控制单元输出端与所述驱动单元电连接,所述驱动单元输出端与所述储能管和续流管的控制端电连接。
19、该反激变换电路通过估算装置计算的输出电流进行输出电流恒流控制,在psr控制器中,具有成本低的优点。
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1.一种反激变换电路输出电流的估算方法,其特征在于,所述反激变换电路包括储能管、续流管和励磁电感,所述估算方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的估算方法,其特征在于,第一时长的获取包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的估算方法,其特征在于,当所述反激变换电路采用导通时长控制方式时,所述正向电流峰值至少根据所述斜率和所述储能管的导通时长计算得到。
4.根据权利要求2所述的估算方法,其特征在于,当所述反激变换电路采用峰值电流控制方式时,所述第一时点为励磁电流为0的时刻,所述第一励磁电流值为0,所述第二励磁电流值为目标励磁电流,所述第二时点为励磁电流达到所述目标励磁电流的时刻;所述正向电流峰值至少由所述目标励磁电流和/所述斜率决定。
5.根据权利要求4所述的估算方法,其特征在于,所述第一时点为所述过零比较器产生过零信号的时刻;所述第二时点为峰值比较器产生达峰信号的时刻;对所述第一时点和第二时点之间的时长进行计时得到第三计时时长;
6.根据权利要求5所述的估算方法,其特征在于,所述正向电流峰值由第二时长与所述斜率乘积得到
7.根据权利要求2所述的估算方法,其特征在于,还包括步骤:
8.根据权利要求1-7任一项所述的估算方法,其特征在于,当所述反激变换电路工作在临界模式时,所述输出电流由公式2计算得到;
9.一种反激变换电路输出电流的估算装置,其特征在于,所述反激变换电路包括储能管、续流管和励磁电感,所述估算装置包括:
10.根据权利要求9所述的估算装置,其特征在于,所述励磁电流参数获取单元包括过零比较器和峰值比较器;
11.根据权利要求10所述的估算装置,其特征在于,所述时间计算单元包括计数模块和时间计算模块;所述时间计算单元通过所述计数模块接收所述过零信号、达峰信号、储能管和续流管的逻辑驱动信号;所述计数模块根据时钟信号和所述过零信号、达峰信号、储能管和续流管的逻辑驱动信号进行计数,并将计数结果发送至所述时间计算模块,所述时间计算模块根据所述计数结果计算所述第三计时时长、第一计时时长和/或第二时长。
12.根据权利要求10或11所述的估算装置,其特征在于,所述电流计算单元还用于接收所述储能管和续流管的关断驱动延时、过零比较器延时、达峰比较器延时和储能管结电容的充放电时长中的一个或多个,并根据所述储能管和续流管的关断驱动延时、过零比较器延时、达峰比较器延时和储能管结电容的充放电时长中的一个或多个对第三计时时长和/或第一计时时长进行补偿;并根据补偿后时长计算所述输出电流;其中:
13.根据权利要求12所述的估算装置,其特征在于,当所述反激变换电路工作在临界模式时,所述电流计算单元根据公式2计算所述输出电流;
14.一种反激变换电路,其特征在于,包括储能管、续流管、励磁电感、变压器、原边电流采样单元、故障管理单元、驱动单元和如权利要求9-13任一项所述估算装置,所述估算装置的励磁电流参数获取单元与所述原边电流采样单元电连接;所述估算装置输出端与所述故障管理单元采样端电连接,所述故障管理单元基准端接收表征过流的电信号;所述故障管理单元输出端与所述驱动单元电连接,所述驱动单元输出端与所述储能管和续流管的控制端电连接。
15.一种反激变换电路,其特征在于,包括储能管、续流管、励磁电感、变压器、原边电流采样单元、电流控制单元、驱动单元和如权利要求9-13任一项所述估算装置;所述估算装置的励磁电流参数获取单元与所述原边电流采样单元电连接;所述估算装置输出端与所述电流控制单元电连接,所述电流控制单元还用于接收输出电流基准信号;所述电流控制单元输出端与所述驱动单元电连接,所述驱动单元输出端与所述储能管和续流管的控制端电连接。
...【技术特征摘要】
1.一种反激变换电路输出电流的估算方法,其特征在于,所述反激变换电路包括储能管、续流管和励磁电感,所述估算方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的估算方法,其特征在于,第一时长的获取包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的估算方法,其特征在于,当所述反激变换电路采用导通时长控制方式时,所述正向电流峰值至少根据所述斜率和所述储能管的导通时长计算得到。
4.根据权利要求2所述的估算方法,其特征在于,当所述反激变换电路采用峰值电流控制方式时,所述第一时点为励磁电流为0的时刻,所述第一励磁电流值为0,所述第二励磁电流值为目标励磁电流,所述第二时点为励磁电流达到所述目标励磁电流的时刻;所述正向电流峰值至少由所述目标励磁电流和/所述斜率决定。
5.根据权利要求4所述的估算方法,其特征在于,所述第一时点为所述过零比较器产生过零信号的时刻;所述第二时点为峰值比较器产生达峰信号的时刻;对所述第一时点和第二时点之间的时长进行计时得到第三计时时长;
6.根据权利要求5所述的估算方法,其特征在于,所述正向电流峰值由第二时长与所述斜率乘积得到;其中,所述第二时长为所述第三时长与所述峰值比较器延时和所述储能管的关断驱动延时之和:
7.根据权利要求2所述的估算方法,其特征在于,还包括步骤:
8.根据权利要求1-7任一项所述的估算方法,其特征在于,当所述反激变换电路工作在临界模式时,所述输出电流由公式2计算得到;
9.一种反激变换电路输出电流的估算装置,其特征在于,所述反激变换电路包括储能管、续流管和励磁电感,所述估算装置包括:
10.根据权利要求9所述的估算装置,其特征在于,所述励磁电流参数获取单元包括过零比较器和峰值比较器;
11.根据权利要求10所述的估算装置,其特征在于,所述时间计算单元包括计数模块和时间计算模块;所述时间计算单元通...
【专利技术属性】
技术研发人员:林思聪,
申请(专利权)人:梵塔半导体技术杭州有限公司,
类型:发明
国别省市:
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