【技术实现步骤摘要】
本公开的实施例涉及集成电路，尤其涉及半桥反激变换器及其控制方法、控制电路和芯片。
技术介绍
1、半桥反激变换器的控制方案中，协议控制器通过隔离光耦向初级控制器传输反馈信号，即输出功率信息，初级控制器根据光耦反馈信号控制半桥反激变换器中第一初级开关管和第二初级开关管的通断，其中，第一初级开关管与初级绕组串联，第二初级开关管与初级绕组并联。轻载下，半桥反激变换器进入dcm(discontinue conduction mode)，以降低半桥反激变换器的开关损耗，然而励磁电感储存电流不足，导致第一初级开关管未能实现零电压开通(zero voltage switching，zvs)。
2、现有技术中，可以在第一初级开关管开通前，开通第二初级开关管，使得励磁电流过零变负，以实现第一初级开关管的零电压开通。然而半桥反激变换器中的谐振电容一般采用多层片式陶瓷电容器(multi-layer ceramic capacitor，mlcc)，由于mlcc的容量有限且受直流偏压(dc-bias)影响，因此谐振电容容量下降明显，第二初级开关管开通时，引起谐振电容上电压波动过大，导致在低输出电压下无法实现第一初级开关管的零电压开通。
技术实现思路
1、本公开提供了一种半桥反激变换器及其控制方法、控制电路和芯片，能够在半桥反激变换器的宽范围输出电压的dcm下，实现第一初级开关管的零电压开通，从而提升半桥反激变换器在dcm下的效率，还能够降低半桥反激变换器的可闻噪声。
2、第一方面，本公
3、所述控制方法包括：
4、当所述半桥反激变换器工作在自由谐振状态时，在第一开关周期中，控制所述第二初级开关管导通第一时长；根据所述次级功率回路的采样电压信息，检测到所述第二初级开关管导通之后，控制所述次级开关管导通第二时长，以使励磁电流为负电流；在所述次级开关管关断后，且与所述次级开关管的关断时刻间隔死区时间的时刻，控制所述第一初级开关管导通。
5、在本公开的一些实施例中，所述在第一开关周期中，控制所述第二初级开关管导通第一时长之前，还包括：
6、在所述第一开关周期中，控制所述第二初级开关管导通第三时长，以使所述励磁电流为零。
7、在本公开的一些实施例中，所述第一开关周期前，所述半桥反激变换器连续工作n个第二开关周期，n为大于或等于1的整数。
8、所述在所述第一开关周期中，控制所述第二初级开关管导通第三时长之前，还包括：
9、当所述半桥反激变换器在临界导通模式(critical conduction mode，crm)下连续工作n个所述第二开关周期时，在所述第二开关周期中，控制所述第二初级开关管导通第四时长，以使所述励磁电流为负电流，所述第四时长大于所述第三时长；当所述半桥反激变换器在dcm下连续工作n个所述第二开关周期时，在所述第二开关周期中，控制所述第二初级开关管导通所述第三时长。
10、在本公开的一些实施例中，在所述第一开关周期前，所述半桥反激变换器在crm下连续工作n个第二开关周期，n为大于或等于1的整数。
11、所述在第一开关周期中，控制所述第二初级开关管导通第一时长之前，还包括：
12、在所述第一开关周期中，控制所述第二初级开关管关断。
13、在本公开的一些实施例中，所述在所述第一开关周期中，控制所述第二初级开关管关断之前，还包括：
14、在所述第二开关周期中，控制所述第一初级开关管导通第五时长；在所述第一开关周期中，控制所述第一初级开关管导通第六时长，所述第六时长小于所述第五时长。
15、在本公开的一些实施例中，所述根据所述次级功率回路的采样电压信息，检测到所述第二初级开关管导通之后，控制所述次级开关管导通第二时长包括：
16、根据所述自由谐振状态下所述次级开关管的漏极电压谷值，确定所述次级开关管的导通时刻；在所述导通时刻，控制所述次级开关管导通所述第二时长。
17、第二方面，本公开提供了一种半桥反激变换器的控制电路，所述半桥反激变换器包括：初级功率回路以及与所述初级功率回路耦合的次级功率回路，所述初级功率回路包括初级绕组以及串联连接于电压输入端与地之间的第一初级开关管和第二初级开关管，所述次级功率回路包括次级绕组以及与所述次级绕组的两端分别连接的次级开关管和输出电容。
18、所述控制电路包括初级控制模块和次级控制模块，所述初级控制模块被配置为，当所述半桥反激变换器工作在自由谐振状态时，在第一开关周期中，控制所述第二初级开关管导通第一时长。
19、所述次级控制模块被配置为，根据所述次级功率回路的采样电压信息，检测到所述第二初级开关管导通之后，控制所述次级开关管导通第二时长，以使励磁电流为负电流。所述初级控制模块还被配置为，在所述次级开关管关断后，且与所述次级开关管的关断时刻间隔死区时间的时刻，控制所述第一初级开关管导通。
20、在本公开的一些实施例中，所述初级控制模块还被配置为，在所述第一开关周期中，控制所述第二初级开关管导通第三时长，以使所述励磁电流为零。
21、在本公开的一些实施例中，在所述第一开关周期前，所述半桥反激变换器连续工作n个第二开关周期，n为大于或等于1的整数。
22、所述初级控制模块还被配置为，当所述半桥反激变换器在crm下连续工作n个所述第二开关周期时，在所述第二开关周期中，控制所述第二初级开关管导通第四时长，以使所述励磁电流为负电流，所述第四时长大于所述第三时长；当所述半桥反激变换器在dcm下连续工作n个所述第二开关周期时，在所述第二开关周期中，控制所述第二初级开关管导通所述第三时长。
23、在本公开的一些实施例中，在所述第一开关周期前，所述半桥反激变换器在crm下连续工作n个第二开关周期，n为大于或等于1的整数。
24、所述初级控制模块还被配置为，在所述第一开关周期中，控制所述第二初级开关管关断。
25、在本公开的一些实施例中，所述初级控制模块还被配置为，在所述第二开关周期中，控制所述第一初级开关管导通第五时长，在所述第一开关周期中，控制所述第一初级开关管导通第六时长，所述第六时长小于所述第五时长。
26、在本公开的一些实施例中，所述次级控制模块还被配置为，根据所述自由谐振状态下所述次级开关管的漏极电压谷值，确定所述次级开关管的导通时刻，在所述导通时刻，控制所述次级开关管导通所述第二时长。
27、第三方面，本公开提供了一种半桥反激变换器，包括初级功率回路、与所述初级功率回路耦合的次级功率回路以及第二方面提供的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半桥反激变换器的控制方法，其特征在于，所述半桥反激变换器包括：初级功率回路以及与所述初级功率回路耦合的次级功率回路，所述初级功率回路包括初级绕组以及串联连接于电压输入端与地之间的第一初级开关管和第二初级开关管，所述次级功率回路包括次级绕组以及与所述次级绕组的两端分别连接的次级开关管和输出电容；
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述在第一开关周期中，控制所述第二初级开关管导通第一时长之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在所述第一开关周期前，所述半桥反激变换器连续工作N个第二开关周期，N为大于或等于1的整数；
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述第一开关周期前，所述半桥反激变换器在CrM下连续工作N个第二开关周期，N为大于或等于1的整数；
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述在所述第一开关周期中，控制所述第二初级开关管关断之前，还包括：
6.根据权利要求1-5任一项所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述次级功率回路的采样电压信息，检测到所述第二初
7.一种半桥反激变换器的控制电路，其特征在于，所述半桥反激变换器包括：初级功率回路以及与所述初级功率回路耦合的次级功率回路，所述初级功率回路包括初级绕组以及串联连接于电压输入端与地之间的第一初级开关管和第二初级开关管，所述次级功率回路包括次级绕组以及与所述次级绕组的两端分别连接的次级开关管和输出电容；
8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述初级控制模块还被配置为，在所述第一开关周期中，控制所述第二初级开关管导通第三时长，以使所述励磁电流为零。
9.根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于，在所述第一开关周期前，所述半桥反激变换器连续工作N个第二开关周期，N为大于或等于1的整数；
10.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，在所述第一开关周期前，所述半桥反激变换器在CrM下连续工作N个第二开关周期，N为大于或等于1的整数；
11.根据权利要求10所述的控制电路，其特征在于，所述初级控制模块还被配置为，在所述第二开关周期中，控制所述第一初级开关管导通第五时长，在所述第一开关周期中，控制所述第一初级开关管导通第六时长，所述第六时长小于所述第五时长。
12.根据权利要求7-11任一项所述的控制电路，其特征在于，所述次级控制模块还被配置为，根据所述自由谐振状态下所述次级开关管的漏极电压谷值，确定所述次级开关管的导通时刻，在所述导通时刻，控制所述次级开关管导通所述第二时长。
13.一种半桥反激变换器，其特征在于，包括：初级功率回路、与所述初级功率回路耦合的次级功率回路以及权利要求7-12任一项所述的控制电路，所述初级功率回路包括初级绕组以及串联连接于电压输入端与地之间的第一初级开关管和第二初级开关管，所述次级功率回路包括次级绕组以及与所述次级绕组的两端分别连接的次级开关管和输出电容。
14.一种芯片，其特征在于，包括处理器和存储介质，所述处理器执行存储于所述存储介质的计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种半桥反激变换器的控制方法，其特征在于，所述半桥反激变换器包括：初级功率回路以及与所述初级功率回路耦合的次级功率回路，所述初级功率回路包括初级绕组以及串联连接于电压输入端与地之间的第一初级开关管和第二初级开关管，所述次级功率回路包括次级绕组以及与所述次级绕组的两端分别连接的次级开关管和输出电容；
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述在第一开关周期中，控制所述第二初级开关管导通第一时长之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在所述第一开关周期前，所述半桥反激变换器连续工作n个第二开关周期，n为大于或等于1的整数；
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述第一开关周期前，所述半桥反激变换器在crm下连续工作n个第二开关周期，n为大于或等于1的整数；
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述在所述第一开关周期中，控制所述第二初级开关管关断之前，还包括：
6.根据权利要求1-5任一项所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述次级功率回路的采样电压信息，检测到所述第二初级开关管导通之后，控制所述次级开关管导通第二时长包括：
7.一种半桥反激变换器的控制电路，其特征在于，所述半桥反激变换器包括：初级功率回路以及与所述初级功率回路耦合的次级功率回路，所述初级功率回路包括初级绕组以及串联连接于电压输入端与地之间的第一初级开关管和第二初级开关管，所述次级功率回路包括次级绕组以及与所述次级绕组的两端分别连接的次级开关管和输出电容；
8.根据权利要求7所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：许长乐，鲁扬，冯林，高建龙，王楠，
申请(专利权)人：珠海楠欣半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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