CN102723872B - 电源装置及调节死区时间的方法 - Google Patents

电源装置及调节死区时间的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102723872B
CN102723872B CN201110077249.9A CN201110077249A CN102723872B CN 102723872 B CN102723872 B CN 102723872B CN 201110077249 A CN201110077249 A CN 201110077249A CN 102723872 B CN102723872 B CN 102723872B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
dead time
sampled
current
mosfet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110077249.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102723872A (zh
Inventor
刘旭君
毛恒春
周涛
侯召政
傅电波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN201110077249.9A priority Critical patent/CN102723872B/zh
Priority to PCT/CN2012/072207 priority patent/WO2012130033A2/zh
Priority to EP12765432.5A priority patent/EP2590307B1/en
Publication of CN102723872A publication Critical patent/CN102723872A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102723872B publication Critical patent/CN102723872B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/38Means for preventing simultaneous conduction of switches
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明提供一种电源装置及调节死区时间的方法。该装置包括电源变换器及调节器,所述电源变换器包括原边mosfet、副边mosfet和变压器,所述调节器包括电流采样单元、参考电压产生单元、信号处理单元和控制单元。本发明实施例可以提高转换效率。

Description

电源装置及调节死区时间的方法
技术领域
本发明涉及电源技术,尤其涉及一种电源装置及调节死区时间的方法。
背景技术
随着环保意识的提高,人们对电器的能源效率的要求越来越高,随之,对电源变换器的转换效率的要求也越来越高。电源变换器的损耗主要分布在磁性器件和开关管上,开关管的损耗分为开关损耗和导通损耗。开关损耗不仅和开关管本身有关,还和控制电路的控制有关。在隔离电源变换器里,初级开关管和次级同步整流开关管相互之间的死区时间对效率的影响比较大,负载轻时需要较大死区时间,负载重时需要较小的死区时间;输入电压高时需要较大死区时间,输入电压低时需要较小死区时间。现有技术主要通过数字技术,副边控制技术,直接在副边检测负载电流,由软件来调节死区时间。但是现有技术计算复杂,速度很慢,不能满足动态负载应用场合,转换效率较差。
发明内容
本发明实施例是提供一种电源装置及调节死区时间的方法,用以解决现有技术实现较慢的问题,提高转换效率。
本发明实施例提供了一种电源装置,包括电源变换器及调节器,所述电源变换器包括原边副边和对所述原边和副边进行电压变换的变压器,所述原边mosfet连接到所述变压器的初级绕组,所述副边mosfet连接到所述变压器的次级绕组,所述调节器包括:
电流采样单元,用于对所述电源变换器的电流进行采样,并产生用于表征被采样电流大小的电压;
参考电压产生单元,用于产生参考电压,所述参考电压为恒定值或者与所述原边的输入电压呈反向变化关系;
信号处理单元,用于根据所述表征被采样电流大小的电压和参考电压,产生用于表征死区时间的死区参数,所述死区参数为电压值或者电流值;
控制单元,用于根据所述死区参数调节死区时间,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与所述输入电压呈正向变化关系,并根据调节后的死区时间对所述电源变换器中的原边mosfet,或者对所述原边mosfet和所述电源变换器中的副边mosfet进行开关控制。
本发明实施例了提供一种调节死区时间的方法,包括:
对电源变换器的原边电流进行采样,并产生用于表征被采样电流大小的电压;
产生参考电压,所述参考电压为恒定值或者与所述原边的输入电压呈反向变化关系;
根据所述表征被采样电流大小的电压和参考电压,产生用于表征死区时间的死区参数,所述死区参数为电压值或者电流值;
根据所述死区参数调节死区时间,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与所述输入电压呈正向变化关系,并根据调节后的死区时间对所述电源变换器中的原边mosfet,或者,对所述原边mosfet和所述电源变换器中的副边mosfet进行开关控制。
由上述技术方案可知,本发明实施例通过考虑输入电压及被采样电流的大小,并根据上述两个参数进行死区调节,可以降低复杂度,提高转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例的电源装置的结构示意图;
图2为本发明实施例中参考电压产生单元的结构示意图;
图3为本发明第二实施例的电源装置的结构示意图;
图4为本发明第三实施例的电源装置的结构示意图;
图5为本发明实施例中的信号处理单元的结构示意图;
图6为本发明第四实施例的方法流程示意图;
图7为本发明实施例中参考电压产生单元产生参考电压的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明第一实施例的电源装置的结构示意图,包括电源变换器和调节器,电源变换器包括原边金属-氧化物-半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)111、副边mosfet 112和变压器113,所述原边mosfet连接到所述变压器的初级绕组,所述副边mosfet连接到所述变压器的次级绕组。
其中,调节器包括电流采样单元121、参考电压产生单元122、信号处理单元123和控制单元124。电流采样单元121用于对所述电源转换器的原边电流进行采样,并产生用于表征被采样电流大小的电压Viv;参考电压产生单元122用于产生参考电压Vref,所述参考电压为恒定值或者与所述电源变换器的原边的输入电压Vin呈反向变化关系;信号处理单元123用于根据所述电压Viv和参考电压,产生用于表征死区时间的死区参数,该死区参数可以为电压值Vcd或者电流值Icd;控制单元124用于根据所述死区参数调节死区时间,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与所述输入电压呈正向变化关系,并根据调节后的死区时间对所述电源变换器中的原边mosfet(Q1),或者对所述原边mosfet(Q1)和所述电源变换器中的副边mosfet(Q2)进行开关控制。例如,控制单元124具体用于控制所述电源变换器中的原边mosfet同时处于关断状态的时间为所述调节后的死区时间,或者,控制所述原边mosfet和所述电源变换器中的副边mosfet同时处于关断状态的时间为所述调节后的死区时间。
其中,上述的所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与输入电压呈正向变化关系具体包括:当被采样电流增加时,调节后的死区时间减小,当被采样电流减小时,调节后的死区时间增加;当输入电压增加时,调节后的死区时间增加,当输入电压减小时,调节后的死区时间减小。
进一步地,为了实现高速控制,所述电流采样单元121、参考电压产生单元122、信号处理单元123和控制单元124可以均为硬件。
另外,为了实现原边与副边的隔离,在原边与副边之间加入了隔离及驱动电路。
其中,图2为本发明实施例中参考电压产生单元的结构示意图,参见图2,参考电压产生单元包括脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)芯片21、mosfet 22、电容23、比较器24、滤波器25;所述PWM芯片21用于产生第一PWM波,该第一PWM波可以根据实际需要配置;所述mosfet 22用于根据所述第一PWM波对所述电容进行放电;所述电容23用于接受所述电源变换器的原边的输入电压的充电及所述mosfet的放电,产生锯齿波;所述比较器24用于比较所述锯齿波与预定的电压,产生第二PWM波,所述第二PWM波的占空比与所述输入电压的占空比成反比;所述滤波器25用于对所述第二PWM波进行滤波,产生与所述输入电压呈反向变化关系的直流电压。之后,可以将该直流电压作为参考电压,或者,进一步包括:微调器26,所述微调器26用于对所述直流电压进行微调,产生所述参考电压。
具体地,Vin通过R1给C1充电,Q1则给C1放电,一充一放,在电容C1上形成锯齿波。Q1的开关控制信号来自PWM芯片。S1是比较器,接收锯齿波,把锯齿波和给定电压比较,产生一个新的PWM波,占空比和输入电压Vin成反比。新的PWM波通过R6、C4、R7、C5、R11和C6滤波成一个和输入电压Vin成反比的直流电压,再和V4相加形成参考电压Vref。V4用来对Vref进行微调,以满足不同应用场景,可以根据实际应用时采用的数值范围通过微调补偿滤波时造成的偏差,以便于Viv进行比较。
另外,本实施例以参考电压与输入电压呈反向变化关系为例,也可以将参考电压取为恒定值(该值不限定),此时,由于控制死区调节的参数Vcd或者Icd不仅与参考电压有关,也与表征被采样的电流的大小的电压有关,而被采样的电流的大小与负载情况有关,因此,可以实现根据负载情况调节死区时间,实现负载轻时具有较大死区时间,负载重时具有较小的死区时间,满足一定场景需求。
本实施例的电流采样和PWM芯片都在原边,控制更简单方便;参考电压随输入电压变化,并且被采样的电流是与负载和输入电压相关的,因此可以随着输入电压和/或负载变化而调节死区时间。
在具体实施例时,可以采用不同的方式进行电流采样,例如,所述电流采样单元具体用于对电源变换器原边的输入总线的电流进行采样,并得到所述表征被采样电流大小的电压。或者,所述电流采样单元包括:采样模块,用于从所述原边mosfet上采样电流并根据被采样电流得到对应的电压;滤波模块,用于根据所述采样电流对应的电压得到所述表征被采样电流大小的电压。下面分别描述。
图3为本发明第二实施例的电源装置的结构示意图,参见图3,可以在有源嵌位正激变换器中应用。作为电流采样单元的R1通过对输入总线的电流进行采样,得到表征被采样的电流大小的电压Viv,信号处理单元接收到参考电压Vref和表征被采样电流大小的电压Viv,经过处理产生死区参数Vcd或者Icd,输出给LM5025。LM5025根据此死区参数Vcd或者Icd,调节两个原边mosfet之间的死区时间到要求的值,例如调节Q1,Qc两个mosfet之间的死区时间;和/或,调节原边mosfet和副边mosfet之间的死区时间到要求的值,例如调节Q1,Q2两个mosfet之间的死区时间。当输入电压升高时,Vref变小,信号处理环节输出的信号也发生变化,LM5025接收到新的死区信号后,就把mosfet之间的死区时间调到一个更大的值,从而减小开通时的冲击电流,进而使mosfet的开通时电压尖峰更小,于是,开关损耗也就降低了,效率就提高了。当负载进入重载时,被采样的电流变大,信号处理环节会输出一个信号,该信号可以使LM5025把死区时间变小,这样,同步整流mosfet体二极管导通时间变短,损耗变小,效率提高了。
在具体实施时,可以根据实际情况确定信号处理单元输出Vcd或者Icd,例如,后续调节死区时间的设备需要电压输入,则信号处理单元可以输出Vcd,如果后续调节死区时间的设备需要电流输入,则信号处理单元可以输出Icd,Vcd和Icd可以通过电阻进行转换。
图4为本发明第三实施例的电源装置的结构示意图,参见图4,在有源嵌位正激变换器的应用的又一种形式。和图3相比,电流采样有所不同,此处直接采样原边mosfet上的电流,采得的是脉冲电流,所以再增加一个滤波环节,滤成平均值。当此平均值信号变大时,LM5025会把死区调小,反之则调大。
图5为本发明实施例中的信号处理单元的结构示意图,包括运算放大器51,所述运算放大器51用于对表征被采样电流大小的电压和参考电压的相加值或者差值进行放大处理,得到所述死区参数,所述放大处理采用的放大倍数的绝对值可以大于1、等于1或者小于1,以便根据所述死区参数调节死区时间时,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与输入电压呈正向变化关系。在具体实施例,该运算放大器也可以替换为加法器和放大器,所述加法器用于得到所述表征被采样电流大小的电压和参考电压的相加值,或者得到所述采样电压和参考电压的差值;加法器可以是简单的电阻网络或专用的加法电路。所述放大器用于对所述加法器处理后的电压信号进行放大处理,得到所述死区参数,所述放大处理采用的放大倍数的绝对值可以大于1、等于1或者小于1,以便根据所述死区参数调节死区时间时,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与输入电压呈正向变化关系。
另外,对上述调节过程中的根据各参数对死区时间进行调节的具体方式不做限定,只要保证在被采样的电流增加时,减小死区时间,被采样的电流减小时,增加死区时间;和/或,输入电压增加时,增加死区时间,输入电压减小时,减小死区时间。例如,如果采用图5所示的信号处理单元,表征被采样电流大小的电压作为运算放大器的负输入端,参考电压作为运算放大器的正输入端,假设输出为Vcd,则Vcd变大时,需要控制死区时间减小。之后,将需要控制的mosfet在调节后的死区时间内均保持在关断状态。另外,变化的数值也不做限定可以根据实际需要设定,例如,被采样的电流增加A值,减小的死区时间为B,A和B可以根据实际需要设定。
另外,为了更有效地对死区时间进行调节可以控制调节速度,即本实施例还可以包括调节速度控制模块,用于当死区时间调大或者负载减小时加快所述死区参数的产生速度,以及,当死区时间调小或者负载增加时减小所述死区参数的产生速度。因此,采用调节速度控制模块后,如果死区时间调大或者负载减小时,由于死区参数的产生速度加快,可以加快死区时间的调节速度,如果死区时间调小或者负载增加时,由于死区参数的产生速度减小,可以减小死区时间的调节速度。
具体地,参见图5,参考电压Vref和表征被采样电流大小的电压Viv分别加到运算放大器的同相输入端和反相输入端,经过运算放大器处理后,再经过调节速度控制模块转换成一个表征死区时间的电流信号Icd,PWM芯片可按照此电流信号去控制MOSFET开关。死区调节速度控制模块可分成两部分:
1)DDT1,RDT3,RDT4,CDT2组成第一部分,第一部分可让死区时间增加时速度变快,死区时间减小时速度变慢。具体地,死区时间增加时,运放输出电压升高,给电容CDT2充电,有两条支路,RDT4一条,DDT1和RDT3为另一条,所以充电速度较快;死区时间减小时,运放输出电压降低,给电容放电,放电只有一条支路RDT4,另一条支路由于二极管DDT1反向截至,不通,因此,放电速度变慢,死区时间减小时调节速度也跟着变慢。
2)R5,D2,R121,D1,R38组成第二部分。这部分可等效成一个可变电阻,阻值随CDT2两端的电压变化。当被采样电流较小时,运放输出电压较高,CDT2两端的电压较高,等效电阻值随被采样电流减小而迅速变大,Icd迅速变小,死区时间迅速变大。
图6为本发明第四实施例的方法流程示意图,包括:
步骤61:电流采样单元对电源变换器的原边电流进行采样,并产生用于表征被采样电流大小的电压;
可以是,串联在原边上的电阻对所述原边的输入总线的电流进行采样,并得到所述表征被采样电流大小的电压。
也可以是,采样模块从所述原边mosfet上采样电流并根据被采样电流得到对应的电压;滤波模块对所述被采样电流对应的电压滤波得到所述表征被采样电流大小的电压。
步骤62:参考电压产生单元产生参考电压,所述参考电压为恒定值或者与所述原边的输入电压呈反向变化关系;
其中,图7为本发明实施例中参考电压产生单元产生参考电压的流程示意图,包括:
步骤71:PWM芯片产生第一PWM波;
步骤72:mosfet根据所述第一PWM波对所述电容进行放电;
步骤73:所述电容接受所述输入电压的充电及所述mosfet的放电,产生锯齿波;
步骤74:比较器比较所述锯齿波与预定的电压,产生第二PWM波,所述第二PWM波的占空比与所述输入电压的占空比成反比;
步骤75:滤波器对所述第二PWM波进行滤波,产生与所述输入电压呈反向变化关系的直流电压;之后,可以将该直流电压作为参考电压,或者,还包括:
步骤76:微调器对所述直流电压进行微调,产生所述参考电压,该微调值可以根据实际需要设定。
步骤63:信号处理单元根据所述表征被采样电流大小的电压和参考电压,产生用于表征死区时间的死区参数,所述死区参数为电压值或者电流值;
可以是,采用加法器得到所述表征被采样电流大小的电压和参考电压的相加值,或者得到所述表征被采样电流大小的电压和参考电压的差值;采用放大器对所述加法器处理后的电压信号进行放大处理,得到所述死区参数,所述放大处理采用的放大倍数的绝对值大于1、等于1或者小于1,以便根据所述死区参数调节死区时间时,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与输入电压呈正向变化关系;或者,采用运算放大器得到所述表征被采样电流大小的电压和参考电压相加或者相减处理后得到的电压值的放大值,将放大值作为死区参数,对应的放大倍数的绝对值大于1、等于1或者小于1,以便根据所述死区参数调节死区时间时,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与输入电压呈正向变化关系。
另外,在产生死区参数时,可以是,当死区时间调大或者负载减小时加快所述死区参数的产生速度,以及,当死区时间调小或者负载增加时减小所述死区参数的产生速度。
步骤64:控制单元根据所述死区参数调节死区时间,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与所述输入电压呈正向变化关系,并根据调节后的死区时间对所述电源变换器中的原边mosfet,或者,对所述原边mosfet和所述电源变换器中的副边mosfet进行开关控制;
其中,当被采样电流增加时,调节后的死区时间减小,当被采样电流减小时,调节后的死区时间增加;当输入电压增加时,调节后的死区时间增加,当输入电压减小时,调节后的死区时间减小。另外,根据调节后的死区时间对所述电源变换器中的原边mosfet,或者,对所述原边mosfet和所述电源变换器中的副边mosfet进行开关控制,可以包括:控制所述电源变换器中的原边mosfet同时处于关断状态的时间为所述调节后的死区时间,或者,控制所述原边mosfet和所述电源变换器中的副边mosfet同时处于关断状态的时间为所述调节后的死区时间。
所述电流采样单元、参考电压产生单元、信号处理单元和控制单元可以均为硬件。
本实施例由硬件进行死区时间的调节,可以降低复杂度,提高调节速度。
可以理解的是,上述方法及设备中的相关特征可以相互参考。另外,上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例,而并不代表各实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种电源装置,包括电源变换器及调节器,所述电源变换器包括原边金属-氧化物-半导体场效应晶体管mosfet、副边mosfet和变压器,所述原边mosfet连接到所述变压器的初级绕组,所述副边mosfet连接到所述变压器的次级绕组,其特征在于,所述调节器包括:
电流采样单元,用于对所述电源变换器的原边电流进行采样,并产生用于表征被采样电流大小的电压;
参考电压产生单元,用于产生参考电压,所述参考电压为恒定值或者与所述原边的输入电压呈反向变化关系;
信号处理单元,用于根据所述表征被采样电流大小的电压和参考电压,产生用于表征死区时间的死区参数,所述死区参数为电压值或者电流值;
控制单元,用于根据所述死区参数调节死区时间,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与所述输入电压呈正向变化关系,并根据调节后的死区时间对所述电源变换器中的原边mosfet,或者,对所述原边mosfet和所述电源变换器中的副边mosfet进行开关控制。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,当所述参考电压与所述输入电压呈反向变化关系时,所述参考电压产生单元包括:
PWM芯片、mosfet、电容、比较器、滤波器;
所述PWM芯片用于产生第一PWM波;
所述mosfet用于根据所述第一PWM波对所述电容进行放电;
所述电容用于接受所述输入电压的充电及所述mosfet的放电,产生锯齿波;
所述比较器用于比较所述锯齿波与预定的电压,产生第二PWM波,所述第二PWM波的占空比与所述输入电压的占空比成反比;
所述滤波器用于对所述第二PWM波进行滤波,产生与所述输入电压呈反向变化关系的直流电压,以便根据所述直流电压产生所述参考电压。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,
将所述滤波器产生的与所述输入电压呈反向变化关系的直流电压作为所述参考电压;或者,
所述参考电压产生单元还包括:微调器,用于对所述滤波器产生的直流电压进行微调,产生所述参考电压。
4.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其特征在于,所述电流采样单元具体用于对所述原边的输入总线的电流进行采样,并得到所述表征被采样电流大小的电压。
5.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其特征在于,所述电流采样单元包括:
采样模块,用于从所述原边mosfet上采样电流并根据被采样电流得到对应的电压;
滤波模块,用于对所述采样电流对应的电压滤波得到所述表征被采样电流大小的电压。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号处理单元包括:
加法器,用于得到所述表征被采样电流大小的电压和参考电压的相加值,或者得到所述表征被采样电流大小的电压和参考电压的差值;放大器,用于对所述加法器处理后的电压信号进行放大处理,得到所述死区参数,以便根据所述死区参数调节死区时间时,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与输入电压呈正向变化关系;
或者,
运算放大器,用于得到所述表征被采样电流大小的电压和参考电压相加或者相减处理后得到的电压值的放大值,将所述放大值作为死区参数,以便根据所述死区参数调节死区时间时,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与输入电压呈正向变化关系。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述信号处理单元还包括:
调节速度控制模块,用于当死区时间调大或者负载减小时加快所述死区参数的产生速度,以及,当死区时间调小或者负载增加时减小所述死区参数的产生速度。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制单元具体用于:
控制所述电源变换器中的原边mosfet同时处于关断状态的时间为所述调节后的死区时间,或者,控制所述原边mosfet和所述电源变换器中的副边mosfet同时处于关断状态的时间为所述调节后的死区时间。
9.一种调节死区时间的方法,其特征在于,包括:
对电源变换器的原边电流进行采样,并产生用于表征被采样电流大小的电压;
产生参考电压,所述参考电压为恒定值或者与所述原边的输入电压呈反向变化关系;
根据所述表征被采样电流大小的电压和参考电压,产生用于表征死区时间的死区参数,所述死区参数为电压值或者电流值;
根据所述死区参数调节死区时间,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与所述输入电压呈正向变化关系,并根据调节后的死区时间对所述电源变换器中的原边mosfet,或者,对所述原边mosfet和所述电源变换器中的副边mosfet进行开关控制。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,当所述参考电压与所述输入电压呈反向变化关系时,所述产生参考电压,包括:
产生第一PWM波;
根据所述第一PWM波对电容进行放电;
接受所述输入电压的充电及所述mosfet的放电,产生锯齿波;
比较所述锯齿波与预定的电压,产生第二PWM波,所述第二PWM波的占空比与所述输入电压的占空比成反比;
对所述第二PWM波进行滤波,产生与所述输入电压呈反向变化关系的直流电压,以便根据所述直流电压产生所述参考电压。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述根据所述直流电压产生所述参考电压,包括:
将所述直流电压作为所述参考电压;
或者,
对所述直流电压进行微调,产生所述参考电压。
12.根据权利要求9-11任一项所述的方法,其特征在于,所述对电源变换器的原边电流进行采样,并产生用于表征被采样电流大小的电压,包括:
对所述原边的输入总线的电流进行采样,并得到所述表征被采样电流大小的电压。
13.根据权利要求9-11任一项所述的方法,其特征在于,所述对电源变换器的原边电流进行采样,并产生用于表征被采样电流大小的电压,包括:
从所述原边mosfet上采样电流并根据被采样电流得到对应的电压;
对所述被采样电流对应的电压滤波得到所述表征被采样电流大小的电压。
14.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据所述表征被采样电流大小的电压和参考电压,产生用于表征死区时间的死区参数,包括:
采用加法器得到所述表征被采样电流大小的电压和参考电压的相加值,或者得到所述表征被采样电流大小的电压和参考电压的差值;采用放大器对所述加法器处理后的电压信号进行放大处理,得到所述死区参数,以便根据所述死区参数调节死区时间时,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与输入电压呈正向变化关系;
或者,
采用运算放大器得到所述表征被采样电流大小的电压和参考电压相加或者相减处理后得到的电压值的放大值,将所述放大值作为死区参数,以便根据所述死区参数调节死区时间时,使得所述死区时间与被采样电流呈反向变化关系,以及,所述死区时间与输入电压呈正向变化关系。
15.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述产生用于表征死区时间的死区参数,包括:
当死区时间调大或者负载减小时加快所述死区参数的产生速度,以及,当死区时间调小或者负载增加时减小所述死区参数的产生速度。
16.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据调节后的死区时间对所述电源变换器中的原边mosfet,或者,对所述原边mosfet和所述电源变换器中的副边mosfet进行开关控制,包括:
控制所述电源变换器中的原边mosfet同时处于关断状态的时间为所述调节后的死区时间,或者,控制所述原边mosfet和所述电源变换器中的副边mosfet同时处于关断状态的时间为所述调节后的死区时间。
CN201110077249.9A 2011-03-29 2011-03-29 电源装置及调节死区时间的方法 Active CN102723872B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110077249.9A CN102723872B (zh) 2011-03-29 2011-03-29 电源装置及调节死区时间的方法
PCT/CN2012/072207 WO2012130033A2 (zh) 2011-03-29 2012-03-12 电源装置及调节死区时间的方法
EP12765432.5A EP2590307B1 (en) 2011-03-29 2012-03-12 Power supply device and method for regulating dead time

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110077249.9A CN102723872B (zh) 2011-03-29 2011-03-29 电源装置及调节死区时间的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102723872A CN102723872A (zh) 2012-10-10
CN102723872B true CN102723872B (zh) 2014-09-03

Family

ID=46931996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110077249.9A Active CN102723872B (zh) 2011-03-29 2011-03-29 电源装置及调节死区时间的方法

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2590307B1 (zh)
CN (1) CN102723872B (zh)
WO (1) WO2012130033A2 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2517761A (en) * 2013-08-30 2015-03-04 Control Tech Ltd Dead-time selection in power converters
CN103490605B (zh) * 2013-10-12 2015-12-23 成都芯源***有限公司 隔离式开关变换器及其控制器和控制方法
US9729061B2 (en) * 2015-07-08 2017-08-08 Qualcomm Incorporated Boost regulator having adaptive dead time
CN105763129B (zh) * 2016-03-31 2019-07-26 广东美的环境电器制造有限公司 电机调速装置的死区时间确定方法及电机调速装置
CN108471227A (zh) * 2018-04-12 2018-08-31 四川升华电源科技有限公司 一种功率变换器控制方法及装置
CN111092496B (zh) * 2019-08-13 2021-06-11 浙江华云信息科技有限公司 一种磁耦合谐振式无线充电发射电路及无线充电发射装置
CN113162425A (zh) * 2021-04-13 2021-07-23 昂宝电子(上海)有限公司 用于控制有源钳位反激开关电源的死区时间的装置和方法
EP4105678A1 (en) 2021-06-18 2022-12-21 HELLA Saturnus Slovenija d.o.o. Illuminated cover for electromagnetic transmitter and receiver

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2554861Y (zh) * 2001-12-05 2003-06-04 周仕祥 高效率低空载损耗交流/直流开关变换器
CN101453165A (zh) * 2007-11-29 2009-06-10 上海辰蕊微电子科技有限公司 开关电源峰值电流控制中的电压前馈方法
CN101951177A (zh) * 2010-09-06 2011-01-19 Bcd半导体制造有限公司 开关电源***及开关电源控制电路

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10225118A (ja) * 1997-02-04 1998-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 安定化電源装置
JP3237633B2 (ja) * 1998-12-02 2001-12-10 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置
JP2002136127A (ja) * 2000-10-26 2002-05-10 Toshiba Corp 電力変換回路
US7391194B2 (en) * 2004-02-20 2008-06-24 International Rectifier Corporation Apparatus and method for minimizing power loss associated with dead time
US7098640B2 (en) * 2004-07-06 2006-08-29 International Rectifier Corporation Method and apparatus for intelligently setting dead time
US7321498B2 (en) * 2005-10-31 2008-01-22 Honeywell International, Inc. DC-DC converter having synchronous rectification without cross conduction
US7675759B2 (en) * 2006-12-01 2010-03-09 Flextronics International Usa, Inc. Power system with power converters having an adaptive controller
US7639517B2 (en) * 2007-02-08 2009-12-29 Linear Technology Corporation Adaptive output current control for switching circuits
CN101552560B (zh) * 2009-01-13 2011-06-22 成都芯源***有限公司 一种开关稳压电路及其控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2554861Y (zh) * 2001-12-05 2003-06-04 周仕祥 高效率低空载损耗交流/直流开关变换器
CN101453165A (zh) * 2007-11-29 2009-06-10 上海辰蕊微电子科技有限公司 开关电源峰值电流控制中的电压前馈方法
CN101951177A (zh) * 2010-09-06 2011-01-19 Bcd半导体制造有限公司 开关电源***及开关电源控制电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开平10-225118A 1998.08.21

Also Published As

Publication number Publication date
CN102723872A (zh) 2012-10-10
EP2590307A2 (en) 2013-05-08
WO2012130033A3 (zh) 2012-11-15
EP2590307A4 (en) 2014-11-26
WO2012130033A2 (zh) 2012-10-04
EP2590307B1 (en) 2017-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102723872B (zh) 电源装置及调节死区时间的方法
US10651669B2 (en) Phase shift control method for charging circuit
CN103516216B (zh) 数字开关模式电压调节器
CN102801329B (zh) 一种高效率、低损耗的交直流电源电路及其控制方法
CN105245098B (zh) 用于电源变换器的脉冲频率调制器及调制方法
WO2009009984A1 (fr) Unité d'ajustement d'alimentation électrique
CN102739052B (zh) 控制方法和装置
CN107026580A (zh) 一种isop分布式逆变器***的输出同相位控制方法
CN106208692A (zh) 开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置
CN109997301A (zh) 用于dc-dc电力转换器的控制方案
CN106612070A (zh) 一种电压模降压转换器的负载瞬态响应增强方法及***
CN103633831B (zh) 控制电路、时间计算单元及控制电路操作方法
CN103490631B (zh) 一种dc-dc变换器
CN104158417A (zh) 一种降低光伏并网逆变器中开关损耗的控制***及方法
CN104578766B (zh) 一种桥式多电平开关电容变换器
CN105141043A (zh) 无线充电控制方法和装置
CN104883062A (zh) 一种dc/dc变换器控制方法及***
CN113726132A (zh) 一种控制导通时间变化的反激式转换器
CN208489798U (zh) 自适应调整驱动电压的同步整流控制器及使用其的电路
CN103269165B (zh) 功率转换器的切换式控制电路
CN106208725B (zh) 一种变流器均流方法和装置
CN112865533B (zh) 一种三电平降压dc-dc转换器的飞行电容电压平衡电路
CN109217668A (zh) 可调整电感电流阈值的切换式电源供应器及控制方法
TWI524644B (zh) 電力控制器以及控制光源的電力系統及方法
CN113258636A (zh) 一种基于分频的全主动式复合储能***的自适应前馈补偿方法及控制器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant