【技术实现步骤摘要】
本申请涉及开关电源，具体涉及一种不对称半桥反激变换器及其控制电路、控制方法。
技术介绍
1、不对称半桥(asymmetrical half-bridge，ahb)反激式变换器（简称为：ahb反激变换器）是一种新型的软开关变换器，其作为开关电源的一种，通常被应用于隔离型的直流转直流领域。在实际应用中，通过调节ahb反激变换器的半桥结构中的高侧开关管的导通时长和低侧开关管的导通时长，不仅可以实现对输出电压的调整，而且可以使低侧开关管和高侧开关管实现软开关(即零电压开关，zero voltage switch，zvs)功能，从而提高ahb反激变换器的电能转换效率。
2、目前的ahb反激变换器多采用定频调占空比的控制方案，根据ahb反激变换器的输入输出电压关系，随着ahb反激变换器的输入电压vin的变化，其控制信号的占空比也会随之变化，这使得在占空比较大时，ahb反激变换器的低侧开关管的导通时间和系统发生谐振的时间较小，从而容易出现谐振电流的负向电流值（即负向电流的绝对值）较大、系统增益较低等问题，严重影响系统的输出质量和使用寿命。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请提供了一种不对称半桥反激变换器及其控制电路、控制方法，限定了低侧开关管在每个控制周期中的最小导通时长，使得低侧开关管关断时刻谐振电流较小，同时也确保了系统原边向副边传递能量的时间不会随输出电压的变化而减小，改善了系统输出增益不足的问题。
2、根据本申请第一方面，提供了一种不对称半桥反激变换器
3、高侧驱动电路，产生高侧驱动信号至所述不对称半桥反激变换器中的高侧开关管，控制所述高侧开关管的导通与关断；
4、低侧驱动电路，用于产生低侧驱动信号至所述不对称半桥反激变换器中的低侧开关管，控制所述低侧开关管的导通与关断，
5、其中，所述低侧驱动电路被配置为在所述低侧开关管导通期间检测所述低侧开关管的导通时长以及谐振电流的大小，并在检测到所述低侧开关管的导通时长达到预设的导通时间阈值，且负向谐振电流小于预设的电流阈值时才控制所述低侧开关管关断；
6、在所述不对称半桥反激变换器的稳态阶段，所述导通时间阈值等于，tr表示所述不对称半桥反激变换器的谐振周期，a表示比例系数，且a在1/2附近取值。
7、可选地，在所述不对称半桥反激变换器的启动阶段，所述导通时间阈值被配置为：所述低侧开关管导通时长对应的伏秒大于所述高侧开关管导通时长对应的伏秒。
8、可选地，在所述不对称半桥反激变换器的启动阶段，所述导通时间阈值被配置为随着所述不对称半桥反激变换器的启动而从第一时间阈值减小至第二时间阈值，并在启动完成后的所述稳态阶段维持在所述第二时间阈值，所述第二时间阈值表征的所述导通时间阈值等于。
9、可选地，所述低侧驱动电路基于计时器来检测所述低侧开关管的导通时长。
10、可选地，所述低侧驱动电路基于预设的充电电流对所述低侧开关管的导通时长进行积分得到积分信号，并在积分信号达到预设的积分阈值时判定检测到所述低侧开关管的导通时长达到所述导通时间阈值。
11、可选地，所述积分阈值被配置为随着所述不对称半桥反激变换器的启动而从第一电压阈值减小至第二电压阈值，并在启动完成后维持在所述第二电压阈值，所述第二电压阈值表征的所述导通时间阈值等于。
12、可选地，在所述不对称半桥反激变换器的启动阶段，所述低侧开关管导通时长对应的伏秒设置为与所述稳态阶段下所述低侧开关管导通时长对应的伏秒值相等。
13、可选地，所述低侧驱动电路基于预设的参考电压对所述低侧开关管的导通时长进行伏秒积分到积分信号，并在积分信号达到预设的积分阈值时判定检测到所述低侧开关管的导通时长达到所述导通时间阈值。
14、可选地， 所述参考电压被配置为随着所述不对称半桥反激变换器的启动而从第四电压阈值增大至第五电压阈值，并在启动完成后维持在所述第五电压阈值；所述第五电压阈值可以表征所述不对称半桥反激变换器的输出电压的大小。
15、可选地，所述低侧驱动电路包括：
16、计时器，在所述低侧开关管导通时开始计时，并在计时值达到所述导通时间阈值时输出有效的第一触发信号；
17、比较器，在所述低侧开关管导通期间比较所述谐振电流和所述电流阈值，并在所述负向谐振电流小于所述电流阈值时输出有效的第二触发信号；
18、与门逻辑电路，第一输入端与所述计时器的输出端连接，第二输入端与所述比较器的输出端连接，用于在所述第一触发信号和所述第二触发信号均有效时生成低侧关断触发信号；
19、第一驱动器，第一输入端与所述与门逻辑电路的输出端连接，用于在接收到所述低侧关断触发信号时生成无效的低侧驱动信号，以控制关断所述低侧开关管。
20、可选地，所述低侧驱动电路包括：
21、积分电路，接收所述充电电流，并基于所述充电电流而在所述低侧开关管导通时开始对所述低侧开关管的导通时长进行积分，并生成所述积分信号；
22、第一比较器，第一输入端接收所述积分信号，第二输入端接收所述积分阈值，所述第一比较器用于比较所述积分信号和所述积分阈值，并在所述积分信号达到所述积分阈值时输出有效的第一触发信号；
23、第二比较器，在所述低侧开关管导通期间比较所述谐振电流和所述电流阈值，并在所述负向谐振电流小于所述电流阈值时输出有效的第二触发信号；
24、与门逻辑电路，第一输入端与所述第一比较器的输出端连接，第二输入端与所述第二比较器的输出端连接，用于在所述第一触发信号和所述第二触发信号均有效时生成低侧关断触发信号；
25、第一驱动器，第一输入端与所述与门逻辑电路的输出端连接，用于在接收到所述低侧关断触发信号时生成无效的低侧驱动信号，以控制关断所述低侧开关管。
26、可选地，所述低侧驱动电路包括：
27、电压电流转换器，用于将所述参考电压转换成相应的参考电流并输出；
28、积分电路，接收所述参考电流，并基于所述参考电流而在所述低侧开关管导通时开始对所述低侧开关管的导通时长进行积分，生成所述积分信号；
29、第一比较器，第一输入端接收所述积分信号，第二输入端接收所述积分阈值，所述第一比较器用于比较所述积分信号和所述积分阈值，并在所述积分信号达到所述积分阈值时输出有效的第一触发信号；
30、第二比较器，在所述低侧开关管导通期间比较所述谐振电流和所述电流阈值，并在所述负向谐振电流小于所述电流阈值时输出有效的第二触发信号；
31、与门逻辑电路，第一输入端与所述第一比较器的输出端连接，第二输入端与所述第二比较器的输出端连接，用于在所述第一触发信号和所述第二触发信号均有效时生成低侧关断触发信号；
32、第一驱动器，第一输入端与所述与门逻辑电路的输出端连接，用于在接收到所述低侧关断触发信号时生成无效的低侧驱动信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种不对称半桥反激变换器的控制电路，包括：
2.根据权利要求1所述的控制电路，其中，在所述不对称半桥反激变换器的启动阶段，所述导通时间阈值被配置为：所述低侧开关管导通时长对应的伏秒大于所述高侧开关管导通时长对应的伏秒。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其中，在所述不对称半桥反激变换器的启动阶段，所述导通时间阈值被配置为随着所述不对称半桥反激变换器的启动而从第一时间阈值减小至第二时间阈值，并在启动完成后的所述稳态阶段维持在所述第二时间阈值，所述第二时间阈值表征的所述导通时间阈值等于。
4.根据权利要求3所述的控制电路，其中，所述低侧驱动电路基于计时器来检测所述低侧开关管的导通时长。
5.根据权利要求3所述的控制电路，其中，所述低侧驱动电路基于预设的充电电流对所述低侧开关管的导通时长进行积分得到积分信号，并在积分信号达到预设的积分阈值时判定检测到所述低侧开关管的导通时长达到所述导通时间阈值。
6.根据权利要求5所述的控制电路，其中，所述积分阈值被配置为随着所述不对称半桥反激变换器的启动而从第一电压阈值减小至第二电压阈值
7.根据权利要求2所述的控制电路，其中，在所述不对称半桥反激变换器的启动阶段，所述低侧开关管导通时长对应的伏秒设置为与所述稳态阶段下所述低侧开关管导通时长对应的伏秒值相等。
8.根据权利要求7所述的控制电路，其中，所述低侧驱动电路基于预设的参考电压对所述低侧开关管的导通时长进行伏秒积分得到积分信号，并在积分信号达到预设的积分阈值时判定检测到所述低侧开关管的导通时长达到所述导通时间阈值。
9.根据权利要求8所述的控制电路，其中，
10.根据权利要求4所述的控制电路，其中，所述低侧驱动电路包括：
11.根据权利要求5所述的控制电路，其中，所述低侧驱动电路包括：
12.根据权利要求8所述的控制电路，其中，所述低侧驱动电路包括：
13.根据权利要求11或12所述的控制电路，其中，所述积分电路包括：
14.根据权利要求1-12任一项所述的控制电路，其中，所述高侧驱动电路被配置为：
15.一种不对称半桥反激变换器，包括：
16.一种不对称半桥反激变换器的控制方法，包括：
17.根据权利要求16所述的控制方法，其中，
18.根据权利要求17所述的控制方法，其中，在所述不对称半桥反激变换器的启动阶段，所述导通时间阈值被配置为随着所述不对称半桥反激变换器的启动而从第一时间阈值减小至第二时间阈值，并在启动完成后的所述稳态阶段维持在所述第二时间阈值，所述第二时间阈值表征的所述导通时间阈值等于。
19.根据权利要求17所述的控制方法，其中，
20.根据权利要求16所述的控制方法，其中，在高侧开关管导通期间，采样流经所述高侧开关管的高侧电流信号，并在所述高侧电流信号升高至峰值电流阈值时控制所述高侧开关管关断。
...【技术特征摘要】
1.一种不对称半桥反激变换器的控制电路，包括：
2.根据权利要求1所述的控制电路，其中，在所述不对称半桥反激变换器的启动阶段，所述导通时间阈值被配置为：所述低侧开关管导通时长对应的伏秒大于所述高侧开关管导通时长对应的伏秒。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其中，在所述不对称半桥反激变换器的启动阶段，所述导通时间阈值被配置为随着所述不对称半桥反激变换器的启动而从第一时间阈值减小至第二时间阈值，并在启动完成后的所述稳态阶段维持在所述第二时间阈值，所述第二时间阈值表征的所述导通时间阈值等于。
4.根据权利要求3所述的控制电路，其中，所述低侧驱动电路基于计时器来检测所述低侧开关管的导通时长。
5.根据权利要求3所述的控制电路，其中，所述低侧驱动电路基于预设的充电电流对所述低侧开关管的导通时长进行积分得到积分信号，并在积分信号达到预设的积分阈值时判定检测到所述低侧开关管的导通时长达到所述导通时间阈值。
6.根据权利要求5所述的控制电路，其中，所述积分阈值被配置为随着所述不对称半桥反激变换器的启动而从第一电压阈值减小至第二电压阈值，并在启动完成后维持在所述第二电压阈值，所述第二电压阈值表征的所述导通时间阈值等于。
7.根据权利要求2所述的控制电路，其中，在所述不对称半桥反激变换器的启动阶段，所述低侧开关管导通时长对应的伏秒设置为与所述稳态阶段下所述低侧开关管导通时长对应的伏秒值相等。
8.根据权利要求7所述的控制电路，其中，所述低侧驱...
【专利技术属性】
技术研发人员：花俊杰，姜德来，张军明，
申请(专利权)人：杰华特微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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