一種功率轉(zhuǎn)換器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種功率轉(zhuǎn)換器及其控制方法，該功率轉(zhuǎn)換器至少包括電感、寄生電容、一儲(chǔ)能開關(guān)管和一續(xù)流開關(guān)管，該控制方法用于實(shí)現(xiàn)在該功率轉(zhuǎn)換器正常工作期間，該儲(chǔ)能開關(guān)管維持零電壓開通；該控制方法包括：該功率轉(zhuǎn)換器在一開關(guān)周期內(nèi)，該續(xù)流開關(guān)管首次導(dǎo)通并截止后，且在該電感和寄生電容發(fā)生諧振后，再次導(dǎo)通該續(xù)流開關(guān)管一預(yù)設(shè)時(shí)間，以使得該儲(chǔ)能開關(guān)管兩端的電壓能降至零，在該儲(chǔ)能開關(guān)管兩端的電壓降至零時(shí)，開通該儲(chǔ)能開關(guān)管而進(jìn)入功率轉(zhuǎn)換器的下一開關(guān)周期。本發(fā)明不需要在主功率級(jí)電路中額外添加任何輔助元件，即可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管的ZVS開通，同時(shí)使得功率轉(zhuǎn)換器具有較高的效率。
【專利說明】
一種功率轉(zhuǎn)換器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，特別是涉及用于實(shí)現(xiàn)控制功率轉(zhuǎn)換器中儲(chǔ)能開關(guān)管的 開啟電壓的方法及其對(duì)應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002] ZVS (zero-voltage switching)，零電壓開關(guān)，即，在開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，其兩端的電 壓為〇,從而降低開關(guān)管的損耗。在功率轉(zhuǎn)換器中實(shí)現(xiàn)針對(duì)主功率級(jí)電路的零電壓開關(guān) (ZVS)，可以大幅提高功率轉(zhuǎn)換器的效率。
[0003] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，功率轉(zhuǎn)換器的主功率級(jí)電路具有多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，圖1所 示為Boost電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0004] 其中，Vin為輸入電壓，V。為輸出電壓。S 2為儲(chǔ)能開關(guān)管，S i為續(xù)流開關(guān)管，續(xù)流開 關(guān)管包括相互并聯(lián)的同步整流管和續(xù)流二極管D1。
[0005] 當(dāng)S2導(dǎo)通時(shí)，為電感L儲(chǔ)能；當(dāng)S2關(guān)斷后，電感電流i ^經(jīng)S i續(xù)流。i ^以圖中所示 方向?yàn)檎s2為儲(chǔ)能開關(guān)管S2的兩端電壓，也就是漏源極電壓。S 2兩端還并聯(lián)二極管D 2。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管S2的ZVS，常采用工作于DCM(Discontinuous Conduction Mode，非連續(xù)導(dǎo)通模式）的控制方法，如圖2A、2B所示。
[0007] 圖2A為Vin〈Vy2時(shí)Boost電路的工作波形示意圖。圖2A中從上方第一條線代表 S2的導(dǎo)通情況，高位為導(dǎo)通，第二條線代表與S i并聯(lián)的D i的導(dǎo)通情況，高位為導(dǎo)通，第三條 線代表k的電流變化情況，第四條線代表V s2的電壓變化情況。
[0008] L時(shí)刻，S 2導(dǎo)通，V s2= 0,電感電流i ^上升。
[0009] t2時(shí)刻，S2關(guān)斷，U下降，D1導(dǎo)通，為輸出端提供能量，此時(shí)V s2= V。。
[0010] t3時(shí)刻，U下降為0, D i截止，不考慮續(xù)流二極管的反向恢復(fù)，則從13時(shí)刻開始，電 感L與寄生電容Cpara (比如主功率級(jí)電路的開關(guān)管結(jié)電容、二極管寄生電容、電感寄生電容 等）發(fā)生諧振，Vs2電壓滿足公式（1)。
[0011] Vs2 (t) = Vin+(V0-Vin) *cos〇0(t-t3) (1)
[0012] 其中
為電感值，Cpara為寄生電容的電容值。
[0013] t4時(shí)刻，V s2電壓諧振到零，則D 2導(dǎo)通，電感電流u經(jīng)過D 2進(jìn)行續(xù)流，V s2電壓鉗位 至〇,反向電感電流逐漸減小，直至t5時(shí)亥1J，電感電流為零。
[0014] 在t4~15中的任意時(shí)刻，V s2均為0,則S 2均可實(shí)現(xiàn)ZVS開通。若該時(shí)間段內(nèi)未導(dǎo) 通S2,則電感L與寄生電容Cpara繼續(xù)諧振，直至t 7時(shí)刻，V s2電壓諧振到零，此時(shí)導(dǎo)通S 2，實(shí) 現(xiàn)ZVS開通。
[0015] &兩次導(dǎo)通時(shí)刻之間所夾時(shí)段為一個(gè)開關(guān)周期，每個(gè)開關(guān)周期均包括以上所述的 過程。
[0016] 其中，在續(xù)流二極管D1導(dǎo)通期間，同步整流管也可導(dǎo)通，用于同步整流。
[0017] 由公式（1)可知，由于cos函數(shù)的數(shù)值范圍在-1至1之間，故而Vs2的取值范圍在 2Vin_V0至 V〇。
[0018] 當(dāng)Vin〈Vy2時(shí)，Vs2電壓可以諧振到零。
[0019] 當(dāng)Vin>Vy2時(shí)，Vs2電壓無法諧振到零。如圖2B所示為V in>Vy2時(shí)Boost電路的工 作波形示意圖。
[0020] &至七3時(shí)刻與圖2A相同，從七3時(shí)刻開始，電感L與寄生電容C para發(fā)生諧振，Vs2電 壓滿足公式（1)。
[0021] 在扒或16時(shí)刻，V s2電壓諧振至最小值（但大于0)，則在14或16時(shí)刻導(dǎo)通S 2，稱 為谷底開通，雖然可減少一部分開關(guān)損耗，但并不能實(shí)現(xiàn)ZVS。
[0022] 由此可見，工作于DCM的弊端在于，在Vin>Vy2時(shí)無法實(shí)現(xiàn)ZVS。該控制方法雖可 提高功率轉(zhuǎn)換器的效率，但不能保證在所有的輸入電壓下或所有負(fù)載下都有很高的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023] 本發(fā)明提出一種功率轉(zhuǎn)換器及其控制方法，其不需要在主功率級(jí)電路中額外添加 任何輔助元件，即可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管的ZVS開通，同時(shí)使得功率轉(zhuǎn)換器在正常工作期間均 具有較高的效率。
[0024] 為解決上述問題，本發(fā)明的一方面公開了一種功率轉(zhuǎn)換器的控制方法，該功率轉(zhuǎn) 換器至少包括電感、寄生電容、一儲(chǔ)能開關(guān)管和一續(xù)流開關(guān)管，該控制方法用于實(shí)現(xiàn)在該功 率轉(zhuǎn)換器正常工作期間，該儲(chǔ)能開關(guān)管維持零電壓開通；該控制方法包括：
[0025] 該功率轉(zhuǎn)換器在一開關(guān)周期內(nèi)，該續(xù)流開關(guān)管首次導(dǎo)通并截止后，且在該電感和 寄生電容發(fā)生諧振后，再次導(dǎo)通該續(xù)流開關(guān)管一預(yù)設(shè)時(shí)間，以使得該儲(chǔ)能開關(guān)管兩端的電 壓能降至一閾值，在該儲(chǔ)能開關(guān)管兩端的電壓降至小于等于該閾值時(shí)，開通該儲(chǔ)能開關(guān)管 而進(jìn)入功率轉(zhuǎn)換器的下一開關(guān)周期。
[0026] 該續(xù)流開關(guān)管進(jìn)一步包括同步整流管和續(xù)流二極管，在該續(xù)流開關(guān)管首次導(dǎo)通 時(shí)，該續(xù)流二極管導(dǎo)通，或者該同步整流管和該續(xù)流二極管均導(dǎo)通。
[0027] 該預(yù)設(shè)時(shí)間Tsyn ras滿足以下條件公式：
[0028]
[0029] 其中：
3該電感的電感值，Cpara為該寄生電容的電容值，V in為 該功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，V。為該功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，V th為該閾值。
[0030] 所述的控制方法還包括：再次開通該續(xù)流開關(guān)管的時(shí)刻對(duì)應(yīng)于該電感和該寄生電 容完成第k個(gè)諧振周期時(shí)，k>0, k為整數(shù)或小數(shù)。
[0031] 當(dāng)功率變換器的一開關(guān)周期內(nèi)需要至少兩次開通該續(xù)流開關(guān)管時(shí)，控制該功率轉(zhuǎn) 換器的開關(guān)周期滿足以下公式：
[0032]
[0033]
[0034]
[0035]
[0036]
[0037]
[0038] TsS該功率轉(zhuǎn)換器的開關(guān)周期，Tcin為該儲(chǔ)能開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)長，Trff為該續(xù)流開關(guān) 管在該開關(guān)周期T s內(nèi)首次開通的時(shí)長，1^為該電感和該寄生電容的諧振周期，16為該續(xù)流 開關(guān)管在該開關(guān)周期T sR第二次截止的時(shí)刻，1\2為從16時(shí)刻至該儲(chǔ)能開關(guān)管的兩端電壓 諧振到閾值所需時(shí)間。
[0039] 上述的控制方法還包括：控制該續(xù)流開關(guān)管再次開通的時(shí)刻為該電感和該寄生電 容諧振期間該續(xù)流開關(guān)管兩端電壓為零的時(shí)刻。
[0040] 該控制方法可應(yīng)用于該功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓大于該功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓的 一半值的情況。
[0041] 當(dāng)該功率轉(zhuǎn)換器工作于輕載時(shí)，控制該功率轉(zhuǎn)換器的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)該續(xù)流開關(guān) 管首次截止至該續(xù)流開關(guān)管再次開通之間的時(shí)間至少大于該電感和該寄生電容的一個(gè)諧 振周期。所述的控制方法，設(shè)置該閾值為零。
[0042] 本發(fā)明的另一方面還公開了一種可實(shí)現(xiàn)所述控制方法的功率轉(zhuǎn)換器，該功率轉(zhuǎn)換 器包括主功率級(jí)電路、控制器和采樣電路；該主功率級(jí)電路至少包括一電感、寄生電容、一 儲(chǔ)能開關(guān)管和一續(xù)流開關(guān)管；該采樣電路采樣主功率級(jí)電路的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)；該控 制器產(chǎn)生控制信號(hào)控制該儲(chǔ)能開關(guān)管和該續(xù)流開關(guān)管的開通和關(guān)斷；該控制器還包括閾值 控制電路，該閾值控制電路接收該采樣電路的采樣信號(hào)，控制該續(xù)流開關(guān)管在該功率轉(zhuǎn)換 器的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)再次開通預(yù)設(shè)時(shí)間使得在該功率轉(zhuǎn)換器的下一周期開始時(shí)，該儲(chǔ)能開 關(guān)管的電壓小于等于閾值。
[0043] 該閾值控制電路和采樣電路均為數(shù)字程序模塊。該控制器為MCU或DSP數(shù)字控制 芯片，該數(shù)字程序模塊匯編于數(shù)字控制芯片內(nèi)。該數(shù)字程序模塊包括采樣轉(zhuǎn)換模塊、閉環(huán)計(jì) 算模塊和驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊。該采樣轉(zhuǎn)換模塊將該采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。該閉 環(huán)計(jì)算模塊根據(jù)采樣轉(zhuǎn)換模塊提供的信號(hào)計(jì)算該儲(chǔ)能開關(guān)管在該功率轉(zhuǎn)換器的一開關(guān)周 期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)長。
[0044] 該驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊接收閉環(huán)計(jì)算模塊以及該采樣轉(zhuǎn)換模塊的輸出的信 號(hào)預(yù)測(cè)在下一開關(guān)周期或下幾個(gè)開關(guān)周期的每個(gè)開關(guān)周期中該儲(chǔ)能開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間、該 續(xù)流開關(guān)管的兩次導(dǎo)通的時(shí)間、該續(xù)流開關(guān)管兩次導(dǎo)通之間所間隔的時(shí)間以及開關(guān)周期。
[0045] 在另一實(shí)施例中，該閾值控制電路也可為數(shù)字邏輯控制電路。
[0046] 該控制器包括驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器，該數(shù)字邏輯控制電路與該驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器相互之 間電性連接。該數(shù)字邏輯控制電路包括采樣邏輯轉(zhuǎn)換電路、延時(shí)控制邏輯電路和續(xù)流開關(guān) 管邏輯控制電路。該采樣電路采樣該電感的電流輸出采樣信號(hào)至該采樣邏輯轉(zhuǎn)換電路，該 采樣邏輯轉(zhuǎn)換電路輸出觸發(fā)信號(hào)至該延時(shí)控制邏輯電路，該延時(shí)控制邏輯電路輸出信號(hào)至 該續(xù)流開關(guān)管邏輯控制電路。該續(xù)流開關(guān)管邏輯控制電路根據(jù)該延時(shí)控制邏輯電路的輸出 信號(hào)發(fā)出或者不發(fā)出驅(qū)動(dòng)該續(xù)流開關(guān)管再次開啟的一脈沖信號(hào)。該功率轉(zhuǎn)換器為直流/直 流轉(zhuǎn)換器或者PFC電路。
[0047] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案不需要在主功率級(jí)電路中額外添加任何輔助元件，即可實(shí) 現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管的低于或等于一閾值電壓開通，使得功率轉(zhuǎn)換器具有較高的效率。另外，當(dāng)功 率轉(zhuǎn)換器工作于輕載時(shí)，采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案利于降低其工作頻率，提高輕載時(shí)工 作效率。
【附圖說明】
[0048] 圖1為Boost電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0049] 圖2A為工作于DCM且Vin〈Vy2時(shí)Boost電路的工作波形示意圖。
[0050] 圖2B為工作于DCM且Vin>Vy2時(shí)Boost電路的工作波形示意圖。
[0051] 圖3為采取延時(shí)關(guān)斷方法的Boost電路的工作波形示意圖。
[0052] 圖4A為應(yīng)用于Boost電路的本發(fā)明的第一實(shí)施例的工作波形示意圖。
[0053] 圖4B為應(yīng)用于Boost電路的本發(fā)明的第二實(shí)施例的工作波形示意圖。
[0054] 圖5為Totem-Pole PFC電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0055] 圖6A為應(yīng)用于Totem Pole PFC電路的本發(fā)明第三實(shí)施例于νιη>0時(shí)的工作波形 示意圖。
[0056] 圖6B為應(yīng)用于Totem Pole PFC電路的本發(fā)明第四實(shí)施例于νιη〈0時(shí)的工作波形 示意圖。
[0057] 圖7A為Buck電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0058] 圖7B為應(yīng)用于Buck電路的本發(fā)明第五實(shí)施例的工作波形示意圖。
[0059] 圖8A為Buck-Boost電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0060] 圖8B為應(yīng)用于Buck-Boost電路的本發(fā)明第六實(shí)施例的工作波形示意圖。
[0061] 圖9A為Flyback電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0062] 圖9B為應(yīng)用于Flyback電路的本發(fā)明的第七實(shí)施例的工作波形示意圖。
[0063] 圖10所示為本發(fā)明的該功率轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0064] 圖11所示為本發(fā)明的以方式一實(shí)現(xiàn)ZVS控制的功率轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0065] 圖12所示為本發(fā)明的以方式二實(shí)現(xiàn)ZVS控制的功率轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0066] 圖13所示為本發(fā)明的以方式二實(shí)現(xiàn)ZVS控制的功率轉(zhuǎn)換器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0067] 圖14-16所示為本發(fā)明的以方式二實(shí)現(xiàn)ZVS控制的功率轉(zhuǎn)換器的具體結(jié)構(gòu)示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0068] 以下配合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)過程做詳細(xì)的描述。
[0069] 相對(duì)于【背景技術(shù)】中的控制方法，參考圖1所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，結(jié)合圖3所示的控制時(shí) 序圖，揭示了采用延時(shí)關(guān)斷續(xù)流開關(guān)管S 1的方法。此種延時(shí)關(guān)斷續(xù)流開關(guān)管S i的方法使電 感電流it反向，讓電感L儲(chǔ)存足夠的能量，保證儲(chǔ)能開關(guān)官S 2關(guān)斷后，其兩端電壓能夠諧振 到一較低的閾值電壓或者是零，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管S2的以較低的電壓開通。圖3所示的 閾值電壓為零，因此在此以儲(chǔ)能開關(guān)管S 2實(shí)現(xiàn)零電壓開通進(jìn)行說明。
[0070] L時(shí)刻，S 2導(dǎo)通，電感電流i L上升。
[0071] t2時(shí)刻，S 2關(guān)斷，S i導(dǎo)通，電感電流U下降，流經(jīng)續(xù)流S i，為輸出端提供能量，此時(shí) VS2= V 〇°
[0072] t3時(shí)刻，電感電流i ^下降為0,繼續(xù)保持S i導(dǎo)通，則電感電流i ^反向增加。
[0073] t4時(shí)刻，S i關(guān)斷，則電感L與主功率級(jí)電路的寄生電容C para發(fā)生諧振，電感電流u 和Vs2電壓滿足公式（2)。
[0074]
[0075]
[0076] t5時(shí)刻，V s2電壓諧振到零，則二極管D 2導(dǎo)通，將V s2電壓鉗位至零，反向電感電流 逐漸減小，直至t6時(shí)刻，電感電流i L為零。
[0077] 在t5~16中的任意時(shí)刻，V s2均為0,則S 2均可實(shí)現(xiàn)ZVS開通。
[0078] 與【背景技術(shù)】中的控制方法相比，這一控制方法可以在Vin>Vy2時(shí)實(shí)現(xiàn)S 2的ZVS開 通。但是，這一控制方法仍存在弊端：
[0079] 當(dāng)負(fù)載較輕時(shí)，若工作于固定開關(guān)頻率，則電感電流的峰峰值就會(huì)很大，增加了輕 載時(shí)的導(dǎo)通損耗和關(guān)斷損耗；若工作于變頻，即輕載時(shí)頻率較高，重載時(shí)頻率較低，則為了 實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管的ZVS，輕載時(shí)電感電流為i Jt4)，即負(fù)向電流在電感電流中所占的比例就 會(huì)很大，影響變換器的效率，同時(shí)較高的開關(guān)頻率也會(huì)增加開關(guān)損耗。
[0080] 本發(fā)明的一方面還提出一種功率轉(zhuǎn)換器的控制方法，不需要在功率轉(zhuǎn)換器中的主 功率級(jí)電路中額外添加任何輔助元件，即可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管的ZVS開通，提高了變換器的 效率。
[0081] 實(shí)施例一
[0082] 參照?qǐng)D1所示的Boost電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，在此以功率轉(zhuǎn)換器為Boost電路 進(jìn)行舉例說明。在此也先以在Boost電路在正常工作期間均能實(shí)現(xiàn)ZVS控制進(jìn)行說明，其 控制時(shí)序圖示意請(qǐng)參見圖4A。
[0083] h時(shí)亥I」，儲(chǔ)能開關(guān)管S 2導(dǎo)通，電感電流i ^上升。
[0084] t2時(shí)刻，電感電流I上升至最大值，S2關(guān)斷，電感電流I下降，流經(jīng)續(xù)流二極管D p 為輸出端提供能量，此時(shí)Vs2= Vcit3
[0085] t3時(shí)刻，電感電流u下降為0,續(xù)流二極管D1截止，不考慮續(xù)流二極管的反向恢復(fù)， 則從t 3時(shí)刻開始電感L與寄生電容C para (比如開關(guān)管結(jié)電容、二極管寄生電容、電感寄生電 容等）發(fā)生諧振，Vs2電壓滿足公式（1)。
[0086] t4時(shí)刻，V s2電壓諧振到最小值。
[0087] t5時(shí)刻，V s2電壓尚未諧振到最大值，此時(shí)導(dǎo)通續(xù)流開關(guān)管S i，由于VjVin，使得電感 電流L反向增加，則V s2電壓被鉗位在V。。
[0088] t6時(shí)刻，關(guān)斷S i，則電感L與寄生電容Cpara發(fā)生諧振，電感電流u和V s2電壓滿足 公式（3)。
[0089]
[0090]
[0091] t7時(shí)刻，Vs2電壓諧振到零，此時(shí)電感電流U諧振到零，導(dǎo)通S2，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管S 2 的ZVS開通。ti~17時(shí)刻為一個(gè)開關(guān)周期。
[0092] 更進(jìn)一步的，在t2~13續(xù)流二極管D i導(dǎo)通的時(shí)間內(nèi)，也可導(dǎo)通續(xù)流開關(guān)管S i的同 步整流管以實(shí)現(xiàn)同步整流，進(jìn)一步提高變換器的效率。
[0093] 在此實(shí)施例中，在電感電流紅第一次下降至0(t3時(shí)刻）之后，不采用延時(shí)關(guān)斷的 方法，而是正常關(guān)斷續(xù)流開關(guān)管S1，使電感和線路寄生電容發(fā)生諧振。在發(fā)生諧振的這段期 間，儲(chǔ)能開關(guān)管S2從最高鉗位電壓開始下降，導(dǎo)通續(xù)流開關(guān)管S 段時(shí)間，為電感L反向存 儲(chǔ)能量，該能量能夠使儲(chǔ)能開關(guān)管S2兩端電壓通過諧振降到一閾值電壓或者零，當(dāng)儲(chǔ)能開 關(guān)管S2兩端電壓降到零時(shí)，則可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管S 2的ZVS開通。
[0094] 續(xù)流開關(guān)管S1的導(dǎo)通時(shí)刻可選擇在完成k個(gè)諧振周期時(shí)，k>0, k可以是整數(shù)也可 以是小數(shù)。在圖4A所示方案中，k為小于1的小數(shù)。但是，該導(dǎo)通時(shí)刻也可以選在多個(gè)諧 振周期后，即大于1的整數(shù)以及小數(shù)，從而降低開關(guān)頻率。導(dǎo)通時(shí)長后文具體描述。
[0095] 具體來說，在圖4A中導(dǎo)通續(xù)流開關(guān)管&的t5時(shí)刻，儲(chǔ)能開關(guān)管S 2兩端電壓并未 諧振到峰值，并未完成一個(gè)完整的諧振周期，續(xù)流開關(guān)管31兩端電壓不是零，故而，續(xù)流開 關(guān)管S 1S硬開通，增加了一部分損耗，S i未實(shí)現(xiàn)ZVS。
[0096] 實(shí)施例二
[0097] 在此實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換器仍以Boost電路進(jìn)行舉例說明。圖4B為Boost電路的 另一種控制時(shí)序不意圖。此實(shí)施例^?與實(shí)施例一不同之處在于，儲(chǔ)能開關(guān)管S 2和續(xù)流開關(guān) 管能實(shí)現(xiàn)ZVS開通。t i時(shí)刻，儲(chǔ)能開關(guān)管S 2導(dǎo)通，電感電流i J:升。
[0098] t2時(shí)刻，電感電流I上升至最大值，S2關(guān)斷，電感電流I下降，流經(jīng)續(xù)流二極管D p 為輸出端提供能量，此時(shí)Vs2= Vcit3
[0099] t3時(shí)刻，電感電流u下降為0,續(xù)流二極管D1截止，不考慮續(xù)流二極管的反向恢復(fù)， 貝IJ電感L與線路寄生電容C para發(fā)生諧振，V s2電壓滿足公式（1)。
[0100] t4時(shí)刻，V s2電壓諧振到最小值。
[0101] t5時(shí)刻，Vs2電壓諧振到最大值，電感電流i t諧振至零，完成了一整個(gè)諧振周期，此 時(shí)開通開關(guān)管S1。由于此時(shí)S1兩端電壓為零，故而S i為零電壓導(dǎo)通，電感電流U反向增加， Vs2電壓被鉗位在V。。
[0102] t6時(shí)刻，關(guān)斷S i，則電感L與寄生電容Cpara發(fā)生諧振，電感電流u和Vs2電壓滿足 式公式（3)。
[0103] t7時(shí)刻，Vs2電壓諧振到零，此時(shí)電感電流諧振到零，開通S2，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管的ZVS 開通。
[0104] 在t5時(shí)刻電感電流諧振到零，S兩端電壓也為零，故而，續(xù)流開關(guān)管S池實(shí)現(xiàn)了 ZVS開通。
[0105] 在t2~13續(xù)流二極管D i導(dǎo)通的時(shí)間內(nèi)，也可開通S i的同步整流管，實(shí)現(xiàn)同步整流 來進(jìn)一步提高變換器效率。
[0106] 控制該續(xù)流開關(guān)管再次開通的時(shí)刻為電感電流紅諧振至零的t 5時(shí)刻，也就是，在 該電感和該寄生電容諧振期間，該續(xù)流開關(guān)管兩端電壓為零的時(shí)刻。
[0107] 在本實(shí)施例中，k為整數(shù)1，k也可以為其他大于0的整數(shù)。
[0108] 可見，在此實(shí)施例中無需增加額外的線路和額外的損耗，即可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管S2 的低于或等于一閾值電壓開通，當(dāng)閾值電壓為〇時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管ZVS開通的控制。 續(xù)流開關(guān)管S1導(dǎo)通時(shí)長的大小決定了反向電流的大小，也決定了儲(chǔ)能開關(guān)管S 2兩端電壓能 否諧振到閾值。因此，續(xù)流開關(guān)管31在諧振期間導(dǎo)通時(shí)長的大小對(duì)Boost電路的效率有影 響。另外，續(xù)流開關(guān)管的開通時(shí)刻決定了 Boost電路的開關(guān)頻率，在電感L滿足要求的情況 下，k越大開關(guān)頻率越小。
[0109] 實(shí)施例三
[0110] 在此實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換器以Totem-Pole PFC電路為例，說明對(duì)儲(chǔ)能開關(guān)管和 續(xù)流開關(guān)管的控制方法。圖5為Totem-Pole PFC電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。νιη為AC輸入電壓
，V。為PFC的輸出電壓。
[0111] 圖6A示意PFC電路正常工作期間輸入電壓νιη>0時(shí)的對(duì)應(yīng)的控制時(shí)序示意圖，輸 入電壓ν ιη>0時(shí)，PFC電路的工作原理與Boost電路相同。
[0112] L時(shí)刻，儲(chǔ)能開關(guān)管S2導(dǎo)通，電流流經(jīng)電感L、S2、二極管D2，輸入端對(duì)電感L進(jìn)行 儲(chǔ)能，電感電流L上升。
[0113] t2時(shí)刻，S2關(guān)斷，電感電流i Jf始下降，電流流經(jīng)電感L、續(xù)流開關(guān)管反并二 極管Dsi、二極管D2，給輸出電容C ciut充電，此時(shí)V s2 = V。。
[0114] t3時(shí)刻，電感電流U下降為0,反并二極管D S1截止，不考慮二極管的反向恢復(fù)，則 電感L與寄生電容Cn_發(fā)生諧振，V .,和V j電壓滿足公式（4)。
[0115] ⑷
[0116] D2是慢速二極管，可以認(rèn)為在輸入電壓正半周，D 2是常通的狀態(tài)。
[0117] t5時(shí)刻，Vs2電壓諧振到最大值，Vsl電壓諧振到零，電感電流U諧振至零，此時(shí)，零 電壓開通續(xù)流開關(guān)管S 1，電感電流k反向增加 ，V s2電壓鉗位在V P
[0118] t6時(shí)刻，關(guān)斷S i，則電感L與寄生電容Cpara發(fā)生諧振，電感電流u和Vs2電壓滿足 公式（5)。
[0119]
(5)
[0120] t7時(shí)刻，Vs2電壓諧振到零，此時(shí)電感電流U諧振到零，開通S2，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管的 ZVS開通。
[0121] 在t2~13反并二極管D sl導(dǎo)通的時(shí)間內(nèi)，也可開通S i的同步整流管，實(shí)現(xiàn)同步整 流，進(jìn)一步提高功率轉(zhuǎn)換器效率。
[0122] 在此例舉的是PFC電路中在輸入電壓νιη>0時(shí)的工作期間，對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能開關(guān)管實(shí)現(xiàn) 零電壓開通的實(shí)施例。當(dāng)然儲(chǔ)能開關(guān)管的電壓并非需要實(shí)現(xiàn)零電壓開通，低于一閾值電壓 也是可以的。在此實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)續(xù)流管3 1開通時(shí)間（％至％時(shí)間區(qū)間）的長短，即 可調(diào)節(jié)儲(chǔ)能開關(guān)管開通時(shí)的兩端電壓。
[0123] 實(shí)施例四
[0124] 實(shí)施例四中功率轉(zhuǎn)換器仍以Totem Pole PFC電路進(jìn)行舉例說明。圖6B示意PFC 電路正常工作期間輸入電壓νιη〈0時(shí)的對(duì)應(yīng)的控制時(shí)序示意圖。圖6B中νιη〈0時(shí)的控制時(shí) 序示意圖，與圖6A的ν ιη>0時(shí)的控制時(shí)序相比，控制時(shí)序中示意的電感電流反向，儲(chǔ)能開關(guān) 管由S/變?yōu)镾113
[0125] L時(shí)刻，儲(chǔ)能開關(guān)管S i處于導(dǎo)通狀態(tài)，反向電流流經(jīng)慢速二極管D i、S1和電感L， 輸入對(duì)電感L進(jìn)行儲(chǔ)能，電感電流上升。
[0126] t2時(shí)刻，S i關(guān)斷，反向電感電流開始減小，電流流經(jīng)二極管D i、續(xù)流開關(guān)管S2的反 并二極管Ds2、電感L，給輸出電容Cciut充電，此時(shí)V sl= V。。
[0127] t3時(shí)刻，反向電感電流下降為0,反并二極管D S2截止，不考慮二極管的反向恢復(fù)， 貝IJ電感L與寄生電容Cpara發(fā)生諧振，V sl電壓滿足公式（6)。由于D1是慢速二極管，可以認(rèn) 為在輸入電壓負(fù)半周〇1是常通的狀態(tài)。
[0128] (6)
[0129] t5時(shí)刻，Vsl電壓諧振到最大值，Vs2電壓諧振到零，電感電流u諧振至零，零電壓開 通續(xù)流開關(guān)管S 2，由于Vc^vin，正向電感電流增加，Vsl電壓鉗位在V。。
[0130] t6時(shí)刻，關(guān)斷S 2，則電感L1與寄生電容C para發(fā)生諧振，電感電流u和V sl電壓滿足 公式（7)。
[0131]
(7)
[0132] t7時(shí)刻，Vsl電壓諧振到零，電感電流L也諧振到零，開通S1，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管的ZVS 開通。
[0133] 在t2~13時(shí)刻反并二極管D s2導(dǎo)通的時(shí)間內(nèi)，也可開通續(xù)流開關(guān)管S 2的同步整流 管，實(shí)現(xiàn)同步整流，提高功率轉(zhuǎn)換器效率。
[0134] 實(shí)施例五
[0135] 實(shí)施例五中以功率轉(zhuǎn)換器為Buck電路進(jìn)行說明。圖7A為Buck電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 其中，S 1S儲(chǔ)能開關(guān)管，s2為續(xù)流開關(guān)管。
[0136] 圖7B為控制Buck電路的工作的控制時(shí)序示意圖。
[0137] L時(shí)刻，S1導(dǎo)通，電感電流U上升。
[0138] t2時(shí)刻，S i關(guān)斷，電感電流U下降，流經(jīng)S2的續(xù)流二極管D2，為輸出端提供能量， 此時(shí) Vsl= V ιη。
[0139] t3時(shí)刻，電感電流u下降為0,續(xù)流二極管D2截止，不考慮二極管的反向恢復(fù)，則 電感L與寄生電容C para發(fā)生諧振，V sl兩端電壓滿足公式（8)。
[0140]
[0141]
[0142] t5時(shí)刻，Vsl電壓諧振到最大值，電感電流U諧振至零，開通S2，此時(shí)S 2兩端電壓為 零，S2為零電壓導(dǎo)通，電感電流反向增加 ，V sl電壓被鉗位在V ιη。
[0143] t6時(shí)刻，關(guān)斷S 2,則電感L與寄生電容Cpara發(fā)生諧振，電感電流U和Vsl電壓滿足 公式（9)。
[0144]
(9)
[0146] t7時(shí)刻，V sl電壓諧振到零，此時(shí)電感電流諧振到零，開通S i，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管 ZVS開通。
[0147] 在t2~13續(xù)流二極管導(dǎo)通的時(shí)間內(nèi)，也可開通S 2的同步整流管實(shí)現(xiàn)同步整流，提 高功率轉(zhuǎn)換器效率。
[0148] 實(shí)施例六
[0149] 實(shí)施例六以功率轉(zhuǎn)換器為Buck-Boost電路進(jìn)行說明。圖8A為Buck-Boost電路 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，S 1為儲(chǔ)能開關(guān)管，S2為續(xù)流開關(guān)管。圖8B為對(duì)應(yīng)于Buck-Boost電路的控制 時(shí)序示意圖。L時(shí)刻，S 1導(dǎo)通，電感電流U上升。
[0150] t2時(shí)刻，S i關(guān)斷，電感電流U下降，流經(jīng)續(xù)流二極管D 2，為輸出端提供能量，此時(shí)Vsl =Vin+Vo。
[0151] t3時(shí)刻，電感電流u下降為0,續(xù)流二極管D2截止，不考慮續(xù)流二極管的反向恢復(fù)， 貝IJ電感L與寄生電容C para發(fā)生諧振，V sl電壓滿足公式（10)。
[0152]
[0153]
[0154] t5時(shí)刻，Vsl電壓諧振到最大值，電感電流U諧振至零，開通S2，此時(shí)S 2兩端電壓為 零，S2為零電壓導(dǎo)通，電感電流反向增加 ，V sl電壓被鉗位在V in+V。。
[0155] t6時(shí)刻，關(guān)斷S 2,則電感L與寄生電容Cpara發(fā)生諧振，電感電流u和V sl電壓滿足 公式（11)。 (11)
[0158] t7時(shí)刻，V sl電壓諧振到零，此時(shí)電感電流諧振到零，開通S i，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管 ZVS開通。
[0159] 在t2~13續(xù)流二極管D 2導(dǎo)通的時(shí)間內(nèi)，也可開通S 2的同步整流管實(shí)現(xiàn)同步整流， 提高功率轉(zhuǎn)換器效率。
[0160] 在此實(shí)施例中也是例舉的儲(chǔ)能開關(guān)管可實(shí)現(xiàn)零電壓開通。然而，在此實(shí)施例中同 樣可以通過控制續(xù)流開關(guān)管&再次開通的時(shí)間控制儲(chǔ)能開關(guān)管在下一個(gè)周期開通時(shí)的電 壓低于或等于一閾值即可。
[0161] 實(shí)施例七
[0162] 實(shí)施例七中以功率轉(zhuǎn)換器為Flyback電路進(jìn)行說明。圖9A為Flyback電路的拓 撲結(jié)構(gòu)，S 1為儲(chǔ)能開關(guān)管，S 2為續(xù)流開關(guān)管，變壓器匝比為N i :N2, L為原邊激磁電感。圖9B 為對(duì)應(yīng)于Flyback電路的控制時(shí)序示意圖。
[0163] L時(shí)刻，S i導(dǎo)通，變壓器原邊電流i N1上升。
[0164] t2時(shí)刻，S i關(guān)斷，原邊電流轉(zhuǎn)移到副邊，副邊電流i N2流經(jīng)續(xù)流二極管D 2續(xù)流，為輸 出端提供能量，此時(shí)Vsl= V 。
[0165] t3時(shí)刻，副邊電流下降為0,續(xù)流二極管D2截止，不考慮續(xù)流二極管的反向恢復(fù)，則 原邊激磁電感L與寄生電容C para發(fā)生諧振，V sl電壓滿足公式（12)。
[0166] ,、 (12)
[0167]
[0168] t5時(shí)刻，V sl電壓諧振到最大值，將變壓器原邊電壓折算到副邊可知，此時(shí)S 2兩端電 壓為零，開通S2，S2為零電壓開通，副邊電流i N2反向增加 ，V sl電壓被鉗位在V in+VJN1/N2。
[0169] t6時(shí)刻，關(guān)斷S 2，則副邊能量轉(zhuǎn)移到原邊，原邊激磁電感L與線路寄生電容Cpara發(fā) 生諧振，原邊電流i N1和Vsl電壓滿足公式（13)。
(13)
[0172] t7時(shí)刻，V sl電壓諧振到零，此時(shí)原邊電流諧振到零，開通S i，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能開關(guān)管 ZVS導(dǎo)通。
[0173] 在t2~13續(xù)流二極管D 2導(dǎo)通的時(shí)間內(nèi)，也可開通S 2的同步整流管實(shí)現(xiàn)同步整流 來提高功率轉(zhuǎn)換器效率。
[0174] 基于以上七個(gè)實(shí)施例，定義儲(chǔ)能開關(guān)管S2的導(dǎo)通時(shí)長為T "匕~12)名關(guān)斷后電 感電流第一次下降到〇的時(shí)長定義為Tciff (t2~13)，電感與寄生電容諧振周期為Th (t3~ t5)，續(xù)流開關(guān)管S1的導(dǎo)通時(shí)長為T syn__(t5~16)，儲(chǔ)能開關(guān)管&兩端電壓V s2從峰值電壓 諧振到閾值所需的時(shí)間為I；2(t6~17)，當(dāng)功率功率轉(zhuǎn)換器的一開關(guān)周期內(nèi)需要至少兩次開 通該續(xù)流開關(guān)管時(shí)，一個(gè)開關(guān)周期TsS
[0175]
[0176] 其中k > 0。根據(jù)前述實(shí)施例可知，k可以選擇為整數(shù)或小數(shù)，當(dāng)k為小數(shù)時(shí)，續(xù)流 開關(guān)管開通時(shí)兩端電壓并非為零，儲(chǔ)能開關(guān)管可以實(shí)現(xiàn)兩端電壓小于或等于閾值；當(dāng)k為 整數(shù)時(shí)，續(xù)流開關(guān)管為零電壓零電流開通，儲(chǔ)能開關(guān)管可以降至閾值電壓或者實(shí)現(xiàn)ZVS。k 為整數(shù)為本發(fā)明的優(yōu)選方案。
[0177] 在功率轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)中儲(chǔ)能開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)長Tcin通常由閉環(huán)輸出決 定，因此T cin作為一已知量，則T。"與T。"滿足公式（15)
[0178] (卜、
[0179]
[0180] (16)
[0181] 續(xù)流開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)長的大小決定了電感存儲(chǔ)的能量，從而決定了儲(chǔ)能開關(guān)管兩 端電壓能否諧振降至閾值或者零，如需儲(chǔ)能開關(guān)管在下一周期開啟時(shí)，其兩端電壓能降至 閾值，續(xù)流開關(guān)管的開通時(shí)間T? _需滿足公式（17)。
[0182]
(17)
[0183] 儲(chǔ)能開關(guān)管兩端電壓Vs2從V ^諧振到閾值電壓V th所需的時(shí)間T 滿足公式（18)。
[0184]
(18)
[0185] 其中t。為該續(xù)流開關(guān)管的導(dǎo)誦時(shí)長的結(jié)束時(shí)刻，i Jt6)滿足公式（19)
[0186] (19)
[0187]
[0188] 由公式⑶~（13)可知，Tcif0 Tsyn__、1；2和T s的大小主要與V ιη、V。、L和Cpara有 關(guān)，Vin、Vci可通過采樣得到，L和C para為功率轉(zhuǎn)換器的已知參數(shù)，因此，通過采用獲取V in、Vci 則可預(yù)測(cè)下一個(gè)或未來幾個(gè)周期內(nèi)的Tsyn__、1；2和T s。采樣信息可以是當(dāng)前的采樣信 息，也可以是前幾個(gè)周期濾波后的信息。
[0189] 另外，在功率轉(zhuǎn)換器工作于輕載時(shí)，可通過提高k值，以增大!；，降低功率轉(zhuǎn)換器的 工作頻率，進(jìn)而提高功率轉(zhuǎn)換器在輕載時(shí)的工作效率。而當(dāng)功率轉(zhuǎn)換器工作于重載時(shí)，利用 本發(fā)明的控制方式可盡量降低k值，以減小T s，以保證其重載時(shí)工作效率。因此，此種功率 轉(zhuǎn)換器的控制方法利于在功率轉(zhuǎn)換器正常工作期間均維持較好的工作效率，降低損耗。
[0190] 為實(shí)現(xiàn)上述控制方法，本發(fā)明的另一方面提出一種功率轉(zhuǎn)換器。如圖10所示為該 功率轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。該功率轉(zhuǎn)換器包括主功率級(jí)電路、控制器和采樣電路。該主功率 級(jí)電路至少包括一電感、寄生電容、一儲(chǔ)能開關(guān)管和一續(xù)流開關(guān)管。該主功率級(jí)電路可參見 前述圖1、5、74、84、9六所示。該采樣電路采樣該主功率級(jí)電路的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。該 控制器產(chǎn)生控制信號(hào)控制該儲(chǔ)能開關(guān)管和該續(xù)流開關(guān)管的開通和關(guān)斷。該控制器還包括閾 值控制電路，該閾值控制電路接收該采樣電路的采樣信號(hào)，控制該續(xù)流開關(guān)管在該功率轉(zhuǎn) 換器的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)再次開通預(yù)設(shè)時(shí)間使得在該功率轉(zhuǎn)換器的下一周期開始時(shí)，該儲(chǔ)能 開關(guān)管兩端的電壓降至閾值或者零。
[0191] 上述功率轉(zhuǎn)換器的控制部分可通過不同的方式來具體實(shí)現(xiàn)。
[0192] 方式一，以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)，該控制器為MCU或DSP數(shù)字控制芯片，該閾值控制電路 和采樣電路均為數(shù)字程序模塊，該數(shù)字程序模塊匯編于數(shù)字控制芯片內(nèi)。
[0193] 如圖11所示為對(duì)應(yīng)于方式一的功率轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0194] 如圖11所示，匯編于該數(shù)字控制芯片20中的數(shù)字程序模塊包括：采樣轉(zhuǎn)換模塊 201、閉環(huán)計(jì)算模塊202和驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊203。
[0195] 采樣轉(zhuǎn)換模塊201，對(duì)應(yīng)圖10中的采樣電路，該采樣轉(zhuǎn)換模塊201實(shí)時(shí)對(duì)該主功率 級(jí)電路10進(jìn)行采樣，獲得采樣信息，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以獲得數(shù)字采樣信號(hào)。該數(shù)字采樣信 號(hào)包括：輸出電壓的采樣值V ci、輸入電壓的采樣值Vin和電感電流的采樣值U。該采樣轉(zhuǎn)換 模塊201實(shí)時(shí)將該數(shù)字采樣信號(hào)傳送給閉環(huán)計(jì)算模塊202和驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊203。
[0196] 閉環(huán)計(jì)算模塊202包括電壓環(huán)計(jì)算、電流環(huán)計(jì)算或前饋計(jì)算等，用于根據(jù)該數(shù)字 采樣信號(hào)進(jìn)行閉環(huán)計(jì)算，以計(jì)算得到該儲(chǔ)能開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)長??。該閉環(huán)計(jì)算模塊202將 該導(dǎo)通時(shí)長T cin傳送給該驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊203。
[0197] 驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊203,與主功率級(jí)電路10連接。該驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè) 模塊203用于T cin和該數(shù)字采樣信號(hào)，并依據(jù)以上公式（1) - (19)，對(duì)下個(gè)開關(guān)周期或未來幾 個(gè)開關(guān)周期的開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)刻與導(dǎo)通時(shí)長進(jìn)行預(yù)測(cè)。該驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊203還用 于在對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)，對(duì)該主功率級(jí)電路10發(fā)出相應(yīng)的儲(chǔ)能開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)或續(xù)流開關(guān)管驅(qū) 動(dòng)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)"在該功率轉(zhuǎn)換器的一個(gè)開關(guān)周期中，電感電流第一次下降至零之后正常關(guān) 斷該續(xù)流開關(guān)管，并在該電感與該主功率級(jí)電路中的寄生電容完成第k個(gè)諧振周期時(shí)，驅(qū) 動(dòng)該續(xù)流開關(guān)管再次導(dǎo)通且導(dǎo)通時(shí)長T syn ra。滿足公式（17)后關(guān)閉，待該儲(chǔ)能開關(guān)管的兩端 電壓諧振到閾值Vth時(shí)開啟該儲(chǔ)能開關(guān)管而進(jìn)入下一周期"的目的。
[0198] 具體來說，以實(shí)施例二為例。
[0199] h時(shí)刻，驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊203向儲(chǔ)能開關(guān)管S2發(fā)出導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使 儲(chǔ)能開關(guān)管S2導(dǎo)通。
[0200] 在經(jīng)歷了導(dǎo)通時(shí)長TJ^，到達(dá)了 12時(shí)刻，此時(shí)的電感電流U上升至最大值，驅(qū)動(dòng) 時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊203向儲(chǔ)能開關(guān)管S2發(fā)出關(guān)斷的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使S 2關(guān)斷，電感電流U下 降，流經(jīng)二極管D1，為輸出端提供能量，此時(shí)Vs2= V。。
[0201] 在經(jīng)歷了計(jì)算得到的時(shí)間?。?后，到達(dá)了 13時(shí)刻，此時(shí)電感電流U下降為0,二極 管Dig動(dòng)截止，驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊203無需發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。不考慮二極管的反向恢 復(fù)，則電感L與線路寄生電容C para發(fā)生諧振。
[0202] 在經(jīng)歷了計(jì)算得到的k個(gè)諧振周期1后，到達(dá)了 15時(shí)刻，此時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù) 測(cè)模塊203向續(xù)流開關(guān)管S1發(fā)出導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以導(dǎo)通開關(guān)管S 1<3
[0203] 在經(jīng)歷了計(jì)算得到的S1的導(dǎo)通時(shí)長T syn__后，到達(dá)了 16時(shí)刻，此時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí) 序預(yù)測(cè)模塊203向續(xù)流開關(guān)管S1發(fā)出關(guān)斷的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以關(guān)斷S 1<3
[0204] 在經(jīng)歷了計(jì)算得到的時(shí)間1；2后，到達(dá)了 17時(shí)刻，V s2電壓諧振到閾值，此時(shí)電感電 流諧振到零，驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊203向儲(chǔ)能開關(guān)管S2發(fā)送導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以導(dǎo)通 S2，從而實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能開關(guān)管的以小于或等于閾值電壓開通或者ZVS。
[0205] 驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊203也適用于前述的其他實(shí)施例。
[0206] 在一個(gè)開關(guān)周期的該電感電流第一次下降的過程中（t2~13)，特別是在t 2時(shí)刻， 該驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊203向續(xù)流開關(guān)管S1發(fā)出導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以導(dǎo)通開關(guān)管S i， 從而實(shí)現(xiàn)同步整流。
[0207] 在經(jīng)歷了計(jì)算得到的時(shí)間Tciff后，到達(dá)了 13時(shí)刻，該驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊203 向續(xù)流開關(guān)管S1發(fā)出關(guān)斷的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以關(guān)斷S 1<3
[0208] 在又一實(shí)施例中，采樣轉(zhuǎn)換模塊201還可對(duì)主功率級(jí)電路10的輸出功率進(jìn)行采 樣，該輸出功率采樣值越小，該驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊選擇的k越大，這樣實(shí)現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換 器工作在輕載時(shí)降低其工作頻率。
[0209] 方式二，該閾值控制電路為數(shù)字邏輯控制電路。
[0210] 具體來說，該控制器包括驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器，該數(shù)字邏輯控制電路與該驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn) 生器相互之間電性連接，如圖12所示為功率轉(zhuǎn)換器的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0211] 圖14示意了圖12中閾值控制電路為數(shù)字邏輯控制電路時(shí)對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)主功率級(jí)電 路實(shí)現(xiàn)控制的實(shí)施例。該功率轉(zhuǎn)換器包括：主功率級(jí)電路10、電流過零檢測(cè)模塊301、驅(qū)動(dòng) 脈沖產(chǎn)生器302、閾值控制電路303。該電流過零檢測(cè)模塊301對(duì)應(yīng)該采樣電路。主功率級(jí) 電路10與前述實(shí)施例中所述相同。
[0212] 電流過零檢測(cè)模塊301用于獲取電感電流的過零時(shí)刻。
[0213] 驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器302根據(jù)來自主功率級(jí)電路10的反饋信號(hào)，為該儲(chǔ)能開關(guān)管和該 續(xù)流開關(guān)管產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖。閾值控制電路303,用于從該電流過零檢測(cè)模塊301獲取第一個(gè) 過零時(shí)刻時(shí)起，使該續(xù)流開關(guān)管持續(xù)關(guān)斷，并在該電感與該主功率級(jí)電路中的寄生電容完 成第k個(gè)諧振周期時(shí)，導(dǎo)通該續(xù)流開關(guān)管且導(dǎo)通時(shí)彳
并在該儲(chǔ)能 開關(guān)管的兩端電壓諧振降至閾值時(shí)開啟該儲(chǔ)能開關(guān)管。k為正整數(shù)。其中，在一具體實(shí)施例 中，該閾值控制電路包括采樣邏輯轉(zhuǎn)換電路、延時(shí)控制邏輯電路和續(xù)流開關(guān)管邏輯控制電 路，如圖13所示。其中，該采樣電路采樣該主功率級(jí)電路中的電感的電流輸出采樣信號(hào)至 該采樣邏輯轉(zhuǎn)換電路，該采樣邏輯轉(zhuǎn)換電路輸出觸發(fā)信號(hào)至該延時(shí)控制邏輯電路，該延時(shí) 控制邏輯電路輸出信號(hào)至該續(xù)流開關(guān)管邏輯控制電路。該續(xù)流開關(guān)管邏輯控制電路根據(jù)該 延時(shí)控制邏輯電路的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器發(fā)出或者不發(fā)出驅(qū)動(dòng)續(xù)流開關(guān)管再 次開啟的一脈沖信號(hào)。
[0214] 圖15對(duì)圖13中所示閾值控制電路各部分的實(shí)現(xiàn)例舉了更為具體的實(shí)現(xiàn)模塊圖。 其中，％為主功率級(jí)電路10的輸出電壓的采樣信號(hào)，U為電感電流的采樣信號(hào)。采樣邏輯 轉(zhuǎn)換電路在圖15中由比較器3實(shí)現(xiàn)。比較器3將電感電流采樣信號(hào)k與一參考信號(hào)（理 想狀況下為O信號(hào)）相比較，并在電感電流由正變負(fù)的過零時(shí)刻產(chǎn)生一個(gè)負(fù)向的電壓跳變。
[0215] 驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器302由脈沖產(chǎn)生器1實(shí)現(xiàn)。脈沖產(chǎn)生器1根據(jù)Vf產(chǎn)生儲(chǔ)能開關(guān) 管S 2和續(xù)流開關(guān)管S i的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，獲取穩(wěn)定的輸出電壓。
[0216] 延時(shí)控制邏輯電路由計(jì)數(shù)器4、或非門7、與門8、或門2實(shí)現(xiàn)。
[0217] 續(xù)流開關(guān)管邏輯控制電路由單穩(wěn)態(tài)電路6、或門2配合脈沖產(chǎn)生器1實(shí)現(xiàn)。計(jì)數(shù) 器4的復(fù)位端接脈沖產(chǎn)生器1輸出端，接收脈沖產(chǎn)生器1對(duì)儲(chǔ)能開關(guān)管S 2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，計(jì) 數(shù)器4的輸入端接比較器3的輸出端。特別是在計(jì)數(shù)器4的復(fù)位端接收到關(guān)斷儲(chǔ)能開關(guān)管 S2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器4開始對(duì)該負(fù)向的電壓跳變進(jìn)行計(jì)數(shù)。每接到一次該負(fù)向的電壓 跳變，計(jì)數(shù)器4的對(duì)應(yīng)次數(shù)的計(jì)數(shù)端置邏輯1，其他計(jì)數(shù)端置0。計(jì)數(shù)器4的第一次所對(duì)應(yīng) 的計(jì)數(shù)端預(yù)設(shè)為0。計(jì)數(shù)器4的任意計(jì)數(shù)端為1時(shí)表示，可以導(dǎo)通該續(xù)流開關(guān)管Sp
[0218] 或非門7連接該計(jì)數(shù)器4的所有計(jì)數(shù)端，當(dāng)任一計(jì)數(shù)端輸出為1時(shí)，或非門7均輸 出0〇
[0219] 或非門7的輸出連接至與門8的一個(gè)輸入端，與門8的另一個(gè)輸入端連接至脈沖 產(chǎn)生器1，接收脈沖產(chǎn)生器1對(duì)續(xù)流開關(guān)管S 1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0220] 該計(jì)數(shù)器4的第N個(gè)計(jì)數(shù)端被固定連接到單穩(wěn)態(tài)電路6,單穩(wěn)態(tài)電路6的輸出端連 接到或門2的一個(gè)輸入端，單穩(wěn)態(tài)電路6在該第N個(gè)計(jì)數(shù)端輸出1時(shí)輸出一個(gè)固定寬度的 窄脈沖。或門2的另一個(gè)輸入端連接該與門8的輸出端。然而在其他實(shí)施例中，單穩(wěn)態(tài)電 路6可以根據(jù)設(shè)計(jì)者的需求連接計(jì)數(shù)器的不同的計(jì)數(shù)端，并不局限于在此例舉的單穩(wěn)態(tài)電 路6連接計(jì)數(shù)器4的第N個(gè)計(jì)數(shù)端。
[0221] 在計(jì)數(shù)器4的復(fù)位端接收到關(guān)斷儲(chǔ)能開關(guān)管S2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器4開始對(duì)該 負(fù)向的電壓跳變進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0222] 若N預(yù)先設(shè)置為3,即待三個(gè)諧振周期完成時(shí)，開啟續(xù)流開關(guān)管進(jìn)行以下說明。
[0223] 當(dāng)計(jì)數(shù)器4第一次接收到該負(fù)向的電壓跳變時(shí)，由于計(jì)數(shù)器4的第一次所對(duì)應(yīng)的 計(jì)數(shù)端已預(yù)設(shè)為0,故而或非門7輸出1。此時(shí)，將脈沖產(chǎn)生器1輸出的續(xù)流開關(guān)管S 1的驅(qū) 動(dòng)脈沖置〇,則與門8輸出0至或門2。。
[0224] 單穩(wěn)態(tài)電路6由于所連接的第3計(jì)數(shù)端為0,此時(shí)無法輸出窄脈沖。則或門2無法 輸出1，則續(xù)流開關(guān)管S 1*于關(guān)斷狀態(tài)。
[0225] 當(dāng)計(jì)數(shù)器4第二次接收到該負(fù)向的電壓跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器4的第二次所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù) 端輸出1，故而或非門7輸出0至與門8,則與門8也輸出0至或門2。而單穩(wěn)態(tài)電路6仍無 法收到了計(jì)數(shù)器4的第二次所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)端輸出的1，故而無法輸出一個(gè)固定寬度的展脈 沖至或門2。則或門2輸出0,保持續(xù)流開關(guān)管S 1處于關(guān)斷。
[0226] 當(dāng)計(jì)數(shù)器4第三次接收到該負(fù)向的電壓跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器4的第3計(jì)數(shù)端輸出1，故 而或非門7輸出0。而單穩(wěn)態(tài)電路6此時(shí)收到了計(jì)數(shù)器4的第3計(jì)數(shù)端輸出的1，故而輸出 一個(gè)固定寬度的窄脈沖至或門2,則或門2輸出1，驅(qū)動(dòng)續(xù)流開關(guān)管S 1導(dǎo)通，對(duì)磁性元件（電 感）進(jìn)行反向儲(chǔ)能。同時(shí)，該窄脈沖還被發(fā)送至脈沖產(chǎn)生器1，以其進(jìn)行復(fù)位，以產(chǎn)生下一個(gè) 周期的儲(chǔ)能開關(guān)管脈沖和續(xù)流開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0227] 通過上述描述可知，利用圖15所示的結(jié)構(gòu)，可以在完成預(yù)先設(shè)定的整數(shù)個(gè)諧振周 期后，導(dǎo)通續(xù)流開關(guān)管。
[0228] 在此，在圖15所例舉的閾值控制電路的基礎(chǔ)上，圖16例舉了閾值控制電路的另一 實(shí)施例圖16中閾值控制電路增加了動(dòng)態(tài)選擇電路5。在圖16中所示實(shí)施例中，延時(shí)邏輯控 制電路包含了動(dòng)態(tài)選擇電路5,接收了輸出功率采樣信號(hào)FB和參考信號(hào)V"f，利于根據(jù)當(dāng)前 主功率級(jí)電路的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的延時(shí)邏輯控制。
[0229] 具體來說，％為主功率級(jí)電路10的輸出電壓的采樣信號(hào)，U為電感電流采樣信號(hào)。
[0230] 動(dòng)態(tài)選擇電路5包括多條對(duì)比線路以及一個(gè)或門，所有對(duì)比線路的最終輸出均連 接至該或門。圖16中以三條對(duì)比線路為例，但不限于此。第一條對(duì)比線路（1st)中包括一 第一比較器、一非門以及一與門。
[0231] 第一比較器的一個(gè)輸入端接收該FB，另一個(gè)輸入端接收一個(gè)參考值Vthl，該第一 比較器的輸出端連接該與門的一輸入端，該與門的另一輸入端連接計(jì)數(shù)器1的第一個(gè)計(jì)數(shù) 端，該第一比較器的輸出端還連接至該非門。該與門的輸出端連接該或門。
[0232] 第二條對(duì)比線路（2nd)中包括一第二比較器、一非門、第一與門及第二與門。
[0233] 第二比較器的一個(gè)輸入端接收該FB，另一個(gè)輸入端接收一個(gè)參考值Vth2,該第二 比較器的輸出端連接第一與門的一輸入端，該第一與門的另一輸入端連接該第一條對(duì)比線 路（1st)中的非門的輸出端。該第一與門的輸出端連接第二與門的一輸入端，第二與門的 另一輸入端連接計(jì)數(shù)器1的第二個(gè)計(jì)數(shù)端。該第二比較器的輸出端還連接至該非門。該第 二與門的輸出端連接該或門。
[0234] 第三條對(duì)比線路（3th)中包括一第三比較器、第一與門及第二與門。
[0235] 第三比較器的一個(gè)輸入端接收該FB，另一個(gè)輸入端接收一個(gè)參考值Vth3,該第三 比較器的輸出端連接第一與門的一輸入端，該第一與門的另一輸入端連接該第二條對(duì)比線 路（2nd)中的非門的輸出端。該第一與門的輸出端連接第二與門的一輸入端，第二與門的 另一輸入端連接計(jì)數(shù)器1的第三個(gè)計(jì)數(shù)端。該第二與門的輸出端連接該或門。
[0236] 其中Vthl>Vth2>Vth3,在發(fā)生過零時(shí)，該FB越小，該閾值控制電路選擇的N越大。
[0237] 具體來說，F(xiàn)B與參考值進(jìn)行比較，F(xiàn)B大于參考值時(shí)，對(duì)應(yīng)的比較器輸出1。例 如，Vthl>Vth2>FB>Vth3,則第一條對(duì)比線路（1st)中，第一比較器輸出0,第一條對(duì)比線路 (1st)輸出0至或門。
[0238] 第二條對(duì)比線路（2nd)中，第二比較器輸出0,則第一與門輸出0,第二與門輸出0 至或門，非門輸出1至第三條對(duì)比線路（3th)的第一與門。
[0239] 第三條對(duì)比線路（3th)中，第三比較器輸出1，則第一與門輸出1。在計(jì)數(shù)器4的 第三次所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)端輸出1時(shí)，第二與門輸出1至或門，觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路6發(fā)出展脈沖， 導(dǎo)通該續(xù)流開關(guān)管。
[0240] 由此可見，本發(fā)明的技術(shù)方案可以利用電路5選擇期望的計(jì)數(shù)端來觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電 路6,進(jìn)而產(chǎn)生用于ZVS的續(xù)流開關(guān)管的觸發(fā)脈沖。
[0241] 特別是，利用反饋信號(hào)（FB)，對(duì)插入的諧振周期數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的選擇，實(shí)現(xiàn)了更優(yōu)化 的控制。在本實(shí)施例中也可以結(jié)合【背景技術(shù)】中的方案，計(jì)數(shù)器的第一次所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)端不 預(yù)設(shè)為〇,當(dāng)負(fù)載較重時(shí)，則選擇第一次過零時(shí)刻對(duì)單穩(wěn)態(tài)電路6進(jìn)行觸發(fā)，即不進(jìn)行降頻 處理，即圖3所述方案；當(dāng)負(fù)載變輕時(shí)，F(xiàn)B變低，選擇電感電流的第二次、第三次、……或更 多次過零時(shí)刻，對(duì)單穩(wěn)態(tài)電路6進(jìn)行觸發(fā)；負(fù)載輕時(shí)，工作頻率控制較低，利于提高功率轉(zhuǎn) 換器輕載時(shí)的效率。
[0242] 通過以上例舉的功率轉(zhuǎn)換器中其閾值控制電路既可以通過軟件編程集成于功率 轉(zhuǎn)換器中的控制器實(shí)現(xiàn)，也可以采用數(shù)字邏輯電路進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。而數(shù)字邏輯電路的實(shí)現(xiàn)并非 局限于圖15和圖16例舉兩種簡單的實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，相同功能的數(shù)字 邏輯模塊可以采用很多不同種形式的具體實(shí)現(xiàn)方式，因此圖15和圖16只是例舉的兩種具 體實(shí)現(xiàn)這些數(shù)字邏輯模塊的形式，并不作為對(duì)權(quán)利要求書保護(hù)范圍的限制。當(dāng)然這兩種形 式的閾值控制電路也可以一部分采用數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)，一部分采用軟件編程來實(shí)現(xiàn)。通 過以上方案，使得本發(fā)明不需要在主功率級(jí)電路中額外添加任何輔助元件，即可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能 開關(guān)管的開通時(shí)降至閾值電壓的控制，同時(shí)使得功率轉(zhuǎn)換器具有較高的效率。另外，本發(fā)明 還可實(shí)現(xiàn)在輕載時(shí)，工作于較低的工作頻率中，提高了功率轉(zhuǎn)換器的效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種功率轉(zhuǎn)換器的控制方法，該功率轉(zhuǎn)換器至少包括電感、寄生電容、一儲(chǔ)能開關(guān)管 和一續(xù)流開關(guān)管，其特征在于，該控制方法用于實(shí)現(xiàn)在該功率轉(zhuǎn)換器正常工作期間，該儲(chǔ)能 開關(guān)管維持零電壓開通；該控制方法包括： 該功率轉(zhuǎn)換器在一開關(guān)周期內(nèi)，該續(xù)流開關(guān)管首次導(dǎo)通并截止后，且在該電感和該寄 生電容發(fā)生諧振后，再次導(dǎo)通該續(xù)流開關(guān)管一預(yù)設(shè)時(shí)間，W使得該儲(chǔ)能開關(guān)管兩端的電壓 能降至一闊值，在該儲(chǔ)能開關(guān)管兩端的電壓降至小于或等于闊值時(shí)，開通該儲(chǔ)能開關(guān)管而 進(jìn)入功率轉(zhuǎn)換器的下一開關(guān)周期。2. 如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，該續(xù)流開關(guān)管進(jìn)一步包括同步整流管 和續(xù)流二極管，在該續(xù)流開關(guān)管首次導(dǎo)通時(shí)，該續(xù)流二極管導(dǎo)通，或者該同步整流管和該續(xù) 流二極管均導(dǎo)通。3. 如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，該預(yù)設(shè)時(shí)間T Wtf J馬足W下條件公式：感的電感值，Cpgf。為該寄生電容的電容值，V 1。為該功 率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，V。為該功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，V th為該闊值。4. 如權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，還包括： 再次開通該續(xù)流開關(guān)管的時(shí)刻對(duì)應(yīng)于該電感和該寄生電容完成第k個(gè)諧振周期時(shí)， k〉0，k為整數(shù)或小數(shù)。5. 如權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)功率變換器的一開關(guān)周期內(nèi)需要至 少兩次開通該續(xù)流開關(guān)管時(shí)，控制該功率轉(zhuǎn)換器的開關(guān)周期滿足W下公式：L為該功率轉(zhuǎn)換器的開關(guān)周期，T。。為該儲(chǔ)能開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)長，Twf為該續(xù)流開關(guān)管在 該開關(guān)周期L內(nèi)首次開通的時(shí)長，Tfi為該電感和該寄生電容的諧振周期，te為該續(xù)流開關(guān) 管在該開關(guān)周期L內(nèi)第二次截止的時(shí)刻，T f2為從t e時(shí)刻至該儲(chǔ)能開關(guān)管的兩端電壓諧振 到闊值所需時(shí)間。6. 如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，還包括： 控制該續(xù)流開關(guān)管再次開通的時(shí)刻為該電感和該寄生電容諧振期間該續(xù)流開關(guān)管兩 端電壓為零的時(shí)刻。7. 如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，該控制方法可應(yīng)用于該功率轉(zhuǎn)換器的 輸入電壓大于該功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓的一半值的情況。8. 如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)該功率轉(zhuǎn)換器工作于輕載時(shí)，控制該 功率轉(zhuǎn)換器的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)該續(xù)流開關(guān)管首次截止至該續(xù)流開關(guān)管再次開通之間的時(shí) 間至少大于該電感和該寄生電容的一個(gè)諧振周期。9. 如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，設(shè)置該闊值為零。10. -種可實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述控制方法的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于： 該功率轉(zhuǎn)換器包括主功率級(jí)電路、控制器和采樣電路； 該主功率級(jí)電路至少包括一電感、寄生電容、一儲(chǔ)能開關(guān)管和一續(xù)流開關(guān)管； 該采樣電路采樣主功率級(jí)電路的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)； 該控制器產(chǎn)生控制信號(hào)控制該儲(chǔ)能開關(guān)管和該續(xù)流開關(guān)管的開通和關(guān)斷； 該控制器還包括闊值控制電路，該闊值控制電路接收該采樣電路的采樣信號(hào)，控制該 續(xù)流開關(guān)管在該功率轉(zhuǎn)換器的一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)再次開通預(yù)設(shè)時(shí)間使得在該功率轉(zhuǎn)換器的 下一周期開始時(shí)，該儲(chǔ)能開關(guān)管的電壓小于或等于闊值。11. 如權(quán)利要求10所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該闊值控制電路和采樣電路均為 數(shù)字程序模塊。12. 如權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征于，該控制器為MCU或DSP數(shù)字控制忍 片，該數(shù)字程序模塊匯編于數(shù)字控制忍片內(nèi)。13. 如權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該數(shù)字程序模塊包括采樣轉(zhuǎn)換模 塊、閉環(huán)計(jì)算模塊和驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊。14. 如權(quán)利要求13所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該采樣轉(zhuǎn)換模塊將該采樣信號(hào)轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號(hào)。15. 如權(quán)利要求13所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該閉環(huán)計(jì)算模塊根據(jù)采樣轉(zhuǎn)換模 塊提供的信號(hào)計(jì)算該儲(chǔ)能開關(guān)管在該功率轉(zhuǎn)換器的一開關(guān)周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)長。16. 如權(quán)利要求13所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)時(shí)間及時(shí)序預(yù)測(cè)模塊接收 閉環(huán)計(jì)算模塊W及該采樣轉(zhuǎn)換模塊的輸出的信號(hào)預(yù)測(cè)在下一開關(guān)周期或下幾個(gè)開關(guān)周期 的每個(gè)開關(guān)周期中該儲(chǔ)能開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間、該續(xù)流開關(guān)管的兩次導(dǎo)通的時(shí)間、該續(xù)流開 關(guān)管兩次導(dǎo)通之間所間隔的時(shí)間W及開關(guān)周期。17. 如權(quán)利要求10所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該闊值控制電路為數(shù)字邏輯控制 電路。18. 如權(quán)利要求17所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該控制器包括驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器，該 數(shù)字邏輯控制電路與該驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器相互之間電性連接。19. 如權(quán)利要求18所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該數(shù)字邏輯控制電路包括采樣邏 輯轉(zhuǎn)換電路、延時(shí)控制邏輯電路和續(xù)流開關(guān)管邏輯控制電路。20. 如權(quán)利要求19所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該采樣電路采樣該電感的電流輸 出采樣信號(hào)至該采樣邏輯轉(zhuǎn)換電路，該采樣邏輯轉(zhuǎn)換電路輸出觸發(fā)信號(hào)至該延時(shí)控制邏輯 電路，該延時(shí)控制邏輯電路輸出信號(hào)至該續(xù)流開關(guān)管邏輯控制電路。21. 如權(quán)利要求20所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該續(xù)流開關(guān)管邏輯控制電路根據(jù) 該延時(shí)控制邏輯電路的輸出信號(hào)發(fā)出或者不發(fā)出驅(qū)動(dòng)該續(xù)流開關(guān)管再次開啟的一脈沖信 號(hào)。22. 如權(quán)利要求10所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該功率轉(zhuǎn)換器為直流/直流轉(zhuǎn)換器 或者PFC電路。
【文檔編號(hào)】H02M3/155GK106033929SQ201510114642
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月16日
【發(fā)明人】言超, 孫麗萍, 丁志輝, 郭德勝
【申請(qǐng)人】臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司