CN116317602A - 一种退磁检测电路、电源***和电子装置 - Google Patents

一种退磁检测电路、电源***和电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116317602A
CN116317602A CN202310251289.3A CN202310251289A CN116317602A CN 116317602 A CN116317602 A CN 116317602A CN 202310251289 A CN202310251289 A CN 202310251289A CN 116317602 A CN116317602 A CN 116317602A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
demagnetization
power switch
transformer
comparator
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.)
Pending
Application number
CN202310251289.3A
Other languages
English (en)
Inventor
请求不公布姓名
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.)
Ensai Semiconductor Chengdu Co ltd
Original Assignee
Ensai Semiconductor Chengdu 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 Ensai Semiconductor Chengdu Co ltd filed Critical Ensai Semiconductor Chengdu Co ltd
Priority to CN202310251289.3A priority Critical patent/CN116317602A/zh
Publication of CN116317602A publication Critical patent/CN116317602A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
    • 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
    • H02M1/0048Circuits or arrangements for reducing losses
    • H02M1/0054Transistor switching losses
    • 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
    • H02M1/08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • 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
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • 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
    • 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种退磁检测电路、电源***和电子装置,所述退磁检测电路包括:辅助绕组,具有两端,第一端耦接所述输入电容的第一端,或经过电容后耦接所述输入电容的第一端;检测模块,与辅助绕组第二端耦接,至少包括第二功率开关,所述检测模块被配置成检测所述变压器的退磁状态;比较模块,与所述检测模块耦接,被配置成比较检测模块的一个节点电压,并输出表示变压器退磁结束的退磁信号。本发明提出的退磁检测电路提升了电源***退磁状态检测的可靠性。

Description

一种退磁检测电路、电源***和电子装置
技术领域
本发明涉及电源转换技术领域,具体涉及一种退磁检测电路、电源***和电子装置。
背景技术
电源***为了能够输出预设的电压或电流,通常需要检测变压器或电感的退磁状态,变压器或电感退磁结束后,会与功率开关的寄生电容发生LC谐振,特别是当电源***的功率开关置于电源***的驱动芯片的外部时,印制电路板(PCB)走线带来的干扰会导致变压器或电感的退磁状态检测的可靠性变差,所以有必要对其进行改进。
发明内容
本发明实施例提供了一种退磁检测电路、电源***和电子装置。
第一方面,本发明实施例提供了一种退磁检测电路,应用于具有变压器、输入电容和输出电容的电源***中,所述变压器至少具有辅助绕组和主级绕组,所述退磁检测电路包括:
辅助绕组,具有两端,第一端耦接所述输入电容的第一端,或经过电容后耦接所述输入电容的第一端;
检测模块,与辅助绕组第二端耦接,至少包括第二功率开关,所述检测模块被配置成检测所述变压器的退磁状态;
比较模块,与所述检测模块耦接,被配置成比较检测模块的一个节点电压,并输出表示变压器退磁结束的退磁信号。
优选的,所述变压器的辅助绕组和主级绕组具有相同位置的同名端,所述比较模块在变压器退磁期间直接或间接比较第二功率开关的第一端的电压与第一预设电压,在第二功率开关的第一端的电压低于第一预设电压时,比较模块输出表示变压器退磁结束的退磁信号;或所述比较模块在变压器退磁期间比较第二功率开关的控制端的电压与第二预设电压,在第二功率开关的控制端的电压低于第二预设电压时,比较模块输出表示变压器退磁结束的退磁信号。
优选的,所述比较模块包括比较器,比较器的同相端耦接第一预设电压,反相端直接或通过分压电阻间接耦接第二功率开关的第一端的电压,在比较器的反相端的电压低于同相端的电压时,比较器输出表示变压器退磁结束的退磁信号;或所述比较模块包括比较器,比较器的同相端耦接第二预设电压,反相端耦接第二功率开关的控制端的电压,在比较器的反相端的电压低于同相端的电压时,比较器输出表示变压器退磁结束的退磁信号。
优选的,所述变压器的辅助绕组和主级绕组具有不同位置的同名端,所述比较模块在变压器退磁期间直接或间接比较第二功率开关的第一端的电压与第一预设电压,在第二功率开关的第一端的电压高于第一预设电压时,比较模块输出表示变压器退磁结束的退磁信号;或所述比较模块在变压器退磁期间比较第二功率开关的控制端的电压与第二预设电压,在第二功率开关的控制端的电压高于第二预设电压时,比较模块输出表示变压器退磁结束的退磁信号。
优选的,所述比较模块包括比较器,比较器的同相端耦接第一预设电压,反相端直接或通过分压电阻间接耦接第二功率开关的第一端的电压,在比较器的反相端的电压高于同相端的电压时,比较器输出表示变压器退磁结束的退磁信号;或所述比较模块包括比较器,比较器的同相端耦接第二预设电压,反相端耦接第二功率开关的控制端的电压,在比较器的反相端的电压高于同相端的电压时,比较器输出表示变压器退磁结束的退磁信号。
第二方面,本发明实施例提供了一种电源***,包括第一方面任一项所述的退磁检测电路。
优选的,所述电源***包括输入电容、并联耦接负载的输出电容、退磁检测电路、控制模块和功率级,所述功率级包括主级绕组、续流模块和第一功率开关。
优选的,所述电源***包括输入电容、并联耦接负载的输出电容、退磁检测电路、控制模块、功率级和吸收电路,所述功率级包括变压器的主级绕组和次级绕组、续流模块和第一功率开关;所述吸收电路包括吸收二极管和吸收电容。
优选的,所述电源***的控制模块在控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态之前,控制所述退磁检测电路中的第二功率开关先导通一个脉冲时间给辅助绕组充电,通过变压器的耦合关系,使第一功率开关两端的跨压从初始的第一电位降低到更低的第二电位后,控制模块再控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态,使电源***的开关损耗更低。
优选的,所述电源***包括驱动芯片,所述驱动芯片至少包括第二功率开关、比较模块和控制模块;所述比较模块至少包括比较器,比较器的一个输入端与第二功率开关的一个节点直接或间接耦接,比较器输出表示变压器退磁结束的退磁信号。
第三方面,本发明实施例提供了一种电子装置,包括第一方面任一项所述的退磁检测电路。
本发明技术包括以下优点:
基于本发明的退磁检测电路,复用了降低电源***开关损耗的辅助绕组,通过对与辅助绕组串联耦接的第二功率开关的检测,提升了电源***退磁状态检测的可靠性。
附图说明
图1是本发明一种实施例的退磁检测电路的简化结构图;
图2至图4是本发明实施例带有退磁检测电路的电源***;
图5a至图5b是本发明实施例的退磁检测模块的简化电路。
根据惯常的作业方式,图中各种特征与元件并未依比例绘制,其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本发明相关的具体特征与元件。此外,在不同图式间,以相同或相似的元件符号来指称相似的元件/部件。
【附图标记说明】
11:第一电源***
110:退磁检测电路
1101:检测模块
1102:比较模块
11021:比较器
112:控制模块
12:第二电源***
120:第二功率级
121:续流模块
13:第三电源***
130:第三功率级
14:第四电源***
140:第四功率级
141:吸收电路
【符号说明】
MP:第一功率开关
MA:第二功率开关
GP:第一控制信号
GA:第二控制信号
Vds:跨压
SWA:检测电压
ZXC:退磁信号
Cgd:寄生栅漏电容
TS:变压器
Lp:主级绕组
Ls:次级绕组
La:辅助绕组
Nps:匝数比
Dlp:吸收二极管
Clp:吸收电容
VREF1:第一预设电压
VREF2:第二预设电压
CIN:输入电容
CO:输出电容
VIN:输入电压
VO:负载电压。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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。
第一方面,本发明实施例提供了一种退磁检测电路。
在一种实施例中,如图1所示,本发明实施例提供了一种退磁检测电路110,应用于具有变压器TS、输入电容CIN和输出电容CO的第一电源***11中,变压器TS至少具有辅助绕组La和主级绕组Lp,退磁检测电路110包括:辅助绕组La,具有两端,第一端耦接输入电容CIN的第一端的输入电压VIN,或经过电容后耦接输入电容CIN的第一端的输入电压VIN;检测模块1101,与辅助绕组La第二端耦接,至少包括第二功率开关MA,检测模块1101被配置成检测变压器TS的退磁状态;比较模块1102,与检测模块1101耦接,被配置成比较检测模块1101的一个节点电压,并输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
第二方面,本发明实施例提供了一种电源***,包括第一方面的退磁检测电路。
在一种实施例中,如图2所示的第二电源***12,变压器TS的辅助绕组La和主级绕组Lp具有相同位置的同名端;第二电源***12包括输入电容CIN、并联耦接负载的输出电容CO、退磁检测电路110、控制模块112和第二功率级120,第二功率级120包括主级绕组Lp、续流模块121和第一功率开关MP;输出电容CO的第一端与输入电容CIN的第一端和辅助绕组La的同名端耦接,辅助绕组La的非同名端与第二功率开关MA的第一端耦接,第二功率开关MA的控制端与控制模块112输出的第二控制信号GA耦接;输出电容CO的第二端与变压器TS的主级绕组Lp的同名端耦接,主级绕组Lp的非同名端与第一功率开关MP的第一端和续流模块121的第一端耦接,第一功率开关MP的控制端与控制模块112输出的第一控制信号GP耦接;续流模块121的第二端与输入电容CIN的第一端耦接;控制模块112耦接退磁检测电路110输出的退磁信号ZXC。
变压器的两个绕组的同名端是这样规定的:具有磁耦合的两绕组,当电流分别从两绕组各自的某端同时流入(或流出)时,若两者产生的磁通相助,则这两端叫作变压器绕组的同名端,用黑点“·”或星号“*”作标记。同名端的位置可以自行定义,可以把流入端称为同名端,也可以把流出端称为同名端。
在一种实施例中,续流模块121由二极管组成,包括二极管的电源***构成非同步整流结构。
在一种实施例中,续流模块121由场效应管(MOSFET)组成,包括场效应管的电源***构成同步整流结构。
在一种实施例中,电源***还包括有整流桥,整流桥输入端耦接交流电,输入电容CIN与整流桥的输出端耦接,用于旁路高频信号;在一种实施例中,电源***的输入端直接耦接直流输入电压VIN,输入电容CIN用于旁路输入电压VIN的高频信号。
在控制模式112输出的第一控制信号GP为高电平期间,第一功率开关MP导通,输入电压VIN通过输出电容CO和负载对主级绕组Lp充电,主级绕组Lp上的主级绕组电流Ip线性升高,此时主级绕组Lp上的电压降为VIN-VO,由于变压器TS的辅助绕组La和主级绕组Lp具有相同位置的同名端,在一种实施例中,辅助绕组La的第一端为辅助绕组La的同名端,辅助绕组La的第二端为非同名端;在一种实施例中,主级绕组Lp和辅助绕组La绕组匝数相同的情况下,辅助绕组La上的电压降也为VIN-VO,在主级绕组Lp充电期间,辅助绕组La非同名端电位为VIN-(VIN-VO)=VO,主级绕组非同名端的电位近似为零电位;在控制模块112输出的第一控制信号GP从高电平变成低电平后,第一功率开关MP截止,主级绕组Lp上的主级绕组电流Ip通过续流模块121进行续流退磁而线性降低,主级绕组Lp上的电压降为-VO,辅助绕组La上的电压降也为-VO,在主级绕组Lp退磁放电期间,辅助绕组La非同名端电位为VIN+VO,主级绕组非同名端电位近似为VIN(忽略续流模块121的导通压降),在主级绕组Lp放电结束后,主级绕组Lp会和第一功率开关MP的第一端的寄生电容Coss发生LC谐振,主级绕组Lp非同名端电位会从第一电位VIN谐振降低,因为变压器TS的耦合作用,辅助绕组La非同名端的电位也会从VIN+VO谐振降低。与辅助绕组La耦接的检测模块1101中的第二功率开关MA的第一端耦接辅助绕组La的非同名端,所以辅助绕组La非同名端的电压也是第二功率开关MA的第一端的电压,该电压也会通过第二功率开关MA的寄生栅漏电容Cgd耦合到第二功率开关MA的控制端。
所以与检测模块1101耦接的比较模块1102在变压器TS退磁放电期间直接比较第二功率开关MA的第一端的电压SWA与第一预设电压VREF1,在第二功率开关MA的第一端的电压SWA低于第一预设电压VREF1时,比较模块1102输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC;在一种实施例中,为了避免第二功率开关MA第一端的高压,在变压器TS退磁放电期间,通过电阻分压来间接比较第二功率开关MA的第一端的电压SWA与第一预设电压VREF1实现对变压器TS退磁信号ZXC的检测。在一种实施例中,比较模块1102在变压器TS退磁期间比较第二功率开关MA的控制端的电压与第二预设电压VREF2,在第二功率开关MA的控制端的电压低于第二预设电压VREF2时,比较模块1102输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
在一种实施例中,比较模块1102包括比较器11021,如图5a所示,比较器11021的同相端耦接第一预设电压VREF1,反相端直接或通过分压电阻间接耦接第二功率开关MA的第一端的电压,在比较器11021反相端的电压低于同相端的电压时,比较器11021输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
在一种实施例中,比较模块1102包括比较器11021,如图5b所示,比较器11021的同相端耦接第二预设电压VREF2,反相端耦接第二功率开关MA的控制端的电压,在比较器11021的反相端的电压低于同相端的电压时,比较器11021输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
在一种实施例中,控制模块112在控制第一功率开关MP从截止状态切换成导通状态之前,通过第二控制信号GA控制退磁检测电路110中的第二功率开关MA先导通一个脉冲时间给辅助绕组La充电,通过变压器TS的耦合关系,使第一功率开关MP两端的跨压Vds从初始的第一电位VIN降低到更低的第二电位后(第二电位为低于第一电位VIN,在一种实施例中,第二电位近似位零电位),控制模块112再控制第一功率开关MP从截止状态切换成导通状态,使第二电源***12的开关损耗更低。
在一种实施例中,第二电源***12包括驱动芯片,驱动芯片至少包括第二功率开关MA、比较模块1102和控制模块112;比较模块1102至少包括比较器11021,比较器11021的一个输入端与第二功率开关MA的一个节点直接或间接耦接,比较器11021输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
在一种实施例中,如图3所示的第三电源***13,变压器TS的辅助绕组La和主级绕组Lp具有不同位置的同名端;第三电源***13包括输入电容CIN、并联耦接负载的输出电容CO、退磁检测电路110、控制模块112和第三功率级130,第三功率级130包括主级绕组Lp、续流模块121和第一功率开关MP;输出电容CO的第一端与输入电容CIN的第一端和辅助绕组La的同名端耦接,辅助绕组La的非同名端与第二功率开关MA的第一端耦接,第二功率开关MA的控制端与控制模块112输出的第二控制信号GA耦接;输出电容CO的第二端与变压器TS的主级绕组Lp的非同名端耦接,主级绕组Lp的同名端与第一功率开关MP的第一端和续流模块121的第一端耦接,第一功率开关MP的控制端与控制模块112输出的第一控制信号GP耦接;续流模块121的第二端与输入电容CIN的第一端耦接;控制模块112耦接退磁检测电路110输出的退磁信号ZXC。
第三电源***13相比起图2所示的第二电源***12的主要区别是第三电源***13中的变压器TS的辅助绕组La和主级绕组Lp具有不同的位置的同名端。
在控制模式112输出的第一控制信号GP为高电平期间,第一功率开关MP导通,输入电压VIN通过输出电容CO对主级绕组Lp充电,主级绕组Lp上的主级绕组电流Ip线性升高,此时主级绕组Lp上的电压降为VIN-VO,变压器TS的辅助绕组La和主级绕组Lp具有相反位置的同名端,在一种实施例中,辅助绕组La的第一端为辅助绕组La的同名端,辅助绕组La的第二端为非同名端;在一种实施例中,主级绕组Lp和辅助绕组La绕组匝数相同的情况下,辅助绕组La上的电压降为-(VIN-VO),在主级绕组Lp充电期间,辅助绕组La非同名端电位为VIN+(VIN-VO)=2VIN-VO,主级绕组非同名端的电位近似为零电位;在控制模块112输出的第一控制信号GP从高电平变成低电平后,第一功率开关MP截止,主级绕组Lp上的主级绕组电流Ip通过续流模块121进行续流退磁放电而线性降低,主级绕组Lp上的电压降为-VO,辅助绕组La上的电压降为VO,所以在主级绕组Lp退磁放电期间,辅助绕组La非同名端电位为VIN-VO,主级绕组同名端电位近似为VIN(忽略续流模块121的导通压降),在主级绕组Lp放电结束后,主级绕组Lp会和第一功率开关MP的第一端的寄生电容Coss发生LC谐振,主级绕组Lp同名端电位会从第一电位VIN谐振降低,因为变压器TS的耦合作用,辅助绕组La非同名端的电位会从第一电位VIN-VO谐振升高。与辅助绕组La耦接的检测模块1101中的第二功率开关MA的第一端耦接辅助绕组La的非同名端,所以辅助绕组La非同名端的电压也是第二功率开关MA的第一端的电压,该电压也会通过第二功率开关MA的寄生栅漏电容Cgd耦合到第二功率开关MA的控制端。
与检测模块1101耦接的比较模块1102在变压器TS退磁放电期间直接比较第二功率开关MA的第一端的电压SWA与第一预设电压VREF1,在第二功率开关MA的第一端的电压SWA高于第一预设电压VREF1时,比较模块1102输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC;在一种实施例中,为了避免第二功率开关MA第一端的高压,在变压器TS退磁放电期间,通过电阻分压来间接比较第二功率开关MA的第一端的电压SWA与第一预设电压VREF1实现对变压器TS退磁信号ZXC的检测。在一种实施例中,比较模块1102在变压器TS退磁期间比较第二功率开关MA的控制端的电压与第二预设电压VREF2,在第二功率开关MA的控制端的电压高于第二预设电压VREF2时,比较模块1102输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
在一种实施例中,比较模块1102包括比较器11021,如图5a所示,比较器11021的同相端耦接第一预设电压VREF1,反相端直接或通过分压电阻间接耦接第二功率开关MA的第一端的电压,在比较器11021的反相端的电压高于同相端的电压时,比较器11021输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
在一种实施例中,比较模块1102包括比较器11021,如图5b所示,比较器11021的同相端耦接第二预设电压VREF2,反相端耦接第二功率开关MA的控制端的电压,在比较器11021的反相端的电压高于同相端的电压时,比较器11021输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
在一种实施例中,控制模块112输出第二控制信号GA在控制第一功率开关MP从截止状态切换成导通状态之前,控制退磁检测电路110中的第二功率开关MA先导通一个脉冲时间给辅助绕组La充电,通过变压器TS的耦合关系,使第一功率开关MP两端的跨压Vds从初始的第一电位VIN降低到更低的第二电位后(第二电位为低于第一电位VIN,在一种实施例中,第二电位近似位零电位),控制模块112再控制第一功率开关MP从截止状态切换成导通状态,使第三电源***13的开关损耗更低。
在一种实施例中,第三电源***13包括驱动芯片,驱动芯片至少包括第二功率开关MA、比较模块1102和控制模块112;比较模块1102至少包括比较器11021,比较器11021的一个输入端端与第二功率开关MA的一个节点直接或间接耦接,比较器11021输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
在一种实施例中,如图4所示的第四电源***14,变压器TS的辅助绕组La和主级绕组Lp具有相同位置的同名端;第四电源***14包括输入电容CIN、并联耦接负载的输出电容CO、退磁检测电路110、控制模块112、吸收模块141和第四功率级140,第四功率级140包括主级绕组Lp、次级绕组La、续流模块121和第一功率开关MP;吸收电路141包括吸收二极管Dlp和吸收电容Clp;输入电容CIN的第一端与主级绕组Lp的同名端和吸收电容Clp的第二端耦接,吸收电容Clp的第一端与辅助绕组Lp的同名端和吸收二极管Dlp的阴极耦接,辅助绕组La的非同名端与第二功率开关MA的第一端耦接,第二功率开关MA的控制端与控制模块112输出的第二控制信号GA耦接;主级绕组Lp的非同名端与第一功率开关MP的第一端和吸收二极管Dlp的阳极耦接,第一功率开关MP的控制端与控制模块112输出的第一控制信号GP耦接;输出电容CO的第一端与续流模块121的第二端耦接,续流模块121的第一端与次级绕组Ls的非同名端耦接,次级绕组Ls的同名端与输出电容CO的第二端耦接;或输出电容CO的第一端与次级绕组Ls的非同名端耦接,输出电容CO的第二端与续流模块121的第一端耦接,续流模块121的第二端与次级绕组Ls的同名端耦接;比较模块1102比较检测模块1101的一个节点电压,并输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC;控制模块112耦接退磁检测电路110输出的退磁信号ZXC。
在控制模式112输出的第一控制信号GP为高电平期间,第一功率开关MP导通时,输入电压VIN对主级绕组Lp进行充电,此时主级绕组Lp上的电压降近似为VIN(忽略第一功率开关MP的导通压降),通过变压器TS的耦合关系,在一种实施例中,主级绕组Lp和辅助绕组La匝数相同,辅助绕组La上的电压降也保持为VIN;在主级绕组Lp充电期间,第二功率开关MA上的电压降为(VIN+Nps*VO)-VIN=Nps*VO,(Nps为主级绕组Lp和次级绕组Ls的匝数比),所以第二功率开关MA的第一端的电压与负载电压VO的Nps倍相等或近似相等;在第一功率开关MP截止时,输出电容CO上的负载电压VO对次级绕组Ls进行放电,等同于主级绕组Lp上的电压降近似为-Nps*VO(忽略吸收二极管Dlp的导通压降),所以在次级绕组Ls放电期间,第二功率开关MA上的电压降为(VIN+Nps*VO)-(-Nps*VO)=VIN+2Nps*VO,所以第二功率开关MA的第一端的电压与VIN+2Nps*VO相等或近似相等;变压器TS退磁结束后,主级绕组Lp和第一功率开关MP的第一端的寄生电容Coss发生LC谐振,使得第一功率开关MP的两端的跨压Vds谐振降低,第一功率开关MP的第一端电压开始从第一电位VIN+Nps*VO开始降低到更低的第二电位,通过变压器TS的耦合关系,第二功率开关MA的第一端的电压也会从高电位VIN+2Nps*VO谐振降低。与辅助绕组La耦接的检测模块1101中的第二功率开关MA的第一端耦接辅助绕组La的非同名端,所以辅助绕组La非同名端的电压也是第二功率开关MA的第一端的电压,该电压也会通过第二功率开关MA的寄生栅漏电容Cgd耦合到第二功率开关MA的控制端。
所以与检测模块1101耦接的比较模块1102在变压器TS退磁放电期间直接比较第二功率开关MA的第一端的电压SWA与第一预设电压VREF1,在第二功率开关MA的第一端的电压SWA低于第一预设电压VREF1时,比较模块1102输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC;在一种实施例中,为了避免第二功率开关MA第一端的高压,在变压器TS退磁放电期间,通过电阻分压来间接比较第二功率开关MA的第一端的电压SWA与第一预设电压VREF1实现对变压器TS退磁信号ZXC的检测。在一种实施例中,比较模块1102在变压器TS退磁期间比较第二功率开关MA的控制端的电压与第二预设电压VREF2,在第二功率开关MA的控制端的电压低于第二预设电压VREF2时,比较模块1102输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
在一种实施例中,比较模块1102包括比较器11021,如图5a所示,比较器11021的同相端耦接第一预设电压VREF1,反相端直接或通过分压电阻间接耦接第二功率开关MA的第一端的电压,在比较器11021的反相端的电压高于同相端的电压时,比较器11021输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
在一种实施例中,比较模块1102包括比较器11021,如图5b所示,比较器11021的同相端耦接第二预设电压VREF2,反相端耦接第二功率开关MA的控制端的电压,在比较器11021的反相端的电压高于同相端的电压时,比较器11021输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
在一种实施例中,控制模块112输出的第二控制信号GA在控制第一功率开关MP从截止状态切换成导通状态之前,控制退磁检测电路110中的第二功率开关MA先导通一个脉冲时间给辅助绕组La充电,通过变压器TS的耦合关系,使第一功率开关MP两端的跨压Vds从初始的第一电位VIN+Nps*VO降低到更低的第二电位后(第二电位为低于第一电位VIN+Nps*VO,在一种实施例中,第二电位近似位零电位),控制模块112再控制第一功率开关MP从截止状态切换成导通状态,使第四电源***14的开关损耗更低。
在一种实施例中,第四电源***14包括驱动芯片,驱动芯片至少包括第二功率开关MA、比较模块1102和控制模块112;比较模块1102至少包括比较器11021,比较器11021的一个输入端与第二功率开关MA的一个节点直接或间接耦接,比较器11021输出表示变压器TS退磁结束的退磁信号ZXC。
在本申请的实施例阐述中,变压器TS的主级绕组Lp和辅助绕组La采用了相同的绕组匝数,或主级绕组Lp与辅助绕组La的匝数比为1,但并不表示这是一种限制关系,是为了能够更简洁易懂的阐述本发明的工作原理,本发明在变压器TS的主级绕组Lp和辅助绕组La采用不同的匝数同样适用。
第三方面,本发明实施例提供了一种电子装置,包括第一方面的退磁检测电路。
从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
1)本申请的退磁检测电路,复用了降低电源***开关损耗的辅助绕组,通过对电源***的驱动芯片的内部第二功率开关进行检测,提升了电源***退磁状态检测的可靠性。
2)本申请的电子装置,复用了降低电源***开关损耗的辅助绕组,通过对电源***的驱动芯片的内部第二功率开关进行检测,提升了电源***退磁状态检测的可靠性。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
还需要说明的是,在本文中,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,诸如“第一”和“第二”之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。“和/或”表示可以选择两者之中的任意一个,也可以两者都选择。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明,在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处,这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举,而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种退磁检测电路,应用于具有变压器、输入电容和输出电容的电源***中,所述变压器至少具有辅助绕组和主级绕组,其特征在于,所述退磁检测电路包括:
辅助绕组,具有两端,第一端耦接所述输入电容的第一端,或经过电容后耦接所述输入电容的第一端;
检测模块,与辅助绕组第二端耦接,至少包括第二功率开关,所述检测模块被配置成检测所述变压器的退磁状态;
比较模块,与所述检测模块耦接,被配置成比较检测模块的一个节点电压,并输出表示变压器退磁结束的退磁信号。
2.根据权利要求1所述的退磁检测电路,其特征在于,所述变压器的辅助绕组和主级绕组具有相同位置的同名端,所述比较模块在变压器退磁期间直接或间接比较第二功率开关的第一端的电压与第一预设电压,在第二功率开关的第一端的电压低于第一预设电压时,比较模块输出表示变压器退磁结束的退磁信号;或所述比较模块在变压器退磁期间比较第二功率开关的控制端的电压与第二预设电压,在第二功率开关的控制端的电压低于第二预设电压时,比较模块输出表示变压器退磁结束的退磁信号。
3.根据权利要求2所述的退磁检测电路,其特征在于,所述比较模块包括比较器,比较器的同相端耦接第一预设电压,反相端直接或通过分压电阻间接耦接第二功率开关的第一端的电压,在比较器的反相端的电压低于同相端的电压时,比较器输出表示变压器退磁结束的退磁信号;或所述比较模块包括比较器,比较器的同相端耦接第二预设电压,反相端耦接第二功率开关的控制端的电压,在比较器的反相端的电压低于同相端的电压时,比较器输出表示变压器退磁结束的退磁信号。
4.根据权利要求1所述的退磁检测电路,其特征在于,所述变压器的辅助绕组和主级绕组具有不同位置的同名端,所述比较模块在变压器退磁期间直接或间接比较第二功率开关的第一端的电压与第一预设电压,在第二功率开关的第一端的电压高于第一预设电压时,比较模块输出表示变压器退磁结束的退磁信号;或所述比较模块在变压器退磁期间比较第二功率开关的控制端的电压与第二预设电压,在第二功率开关的控制端的电压高于第二预设电压时,比较模块输出表示变压器退磁结束的退磁信号。
5.根据权利要求4所述的退磁检测电路,其特征在于,所述比较模块包括比较器,比较器的同相端耦接第一预设电压,反相端直接或通过分压电阻间接耦接第二功率开关的第一端的电压,在比较器的反相端的电压高于同相端的电压时,比较器输出表示变压器退磁结束的退磁信号;或所述比较模块包括比较器,比较器的同相端耦接第二预设电压,反相端耦接第二功率开关的控制端的电压,在比较器的反相端的电压高于同相端的电压时,比较器输出表示变压器退磁结束的退磁信号。
6.一种电源***,包括权利要求1至5任一项所述的退磁检测电路,其特征在于,所述电源***包括输入电容、并联耦接负载的输出电容、退磁检测电路、控制模块和功率级,所述功率级包括主级绕组、续流模块和第一功率开关。
7.一种电源***,包括权利要求1至5任一项所述的退磁检测电路,其特征在于,所述电源***包括输入电容、并联耦接负载的输出电容、退磁检测电路、控制模块、功率级和吸收电路,所述功率级包括变压器的主级绕组和次级绕组、续流模块和第一功率开关;所述吸收电路包括吸收二极管和吸收电容。
8.根据权利要求6或7所述的电源***,其特征在于,所述电源***的控制模块在控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态之前,控制所述退磁检测电路中的第二功率开关先导通一个脉冲时间给辅助绕组充电,通过变压器的耦合关系,使第一功率开关两端的跨压从初始的第一电位降低到更低的第二电位后,控制模块再控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态,使电源***的开关损耗更低。
9.根据权利要求6或7所述的电源***,其特征在于,所述电源***包括驱动芯片,所述驱动芯片至少包括第二功率开关、比较模块和控制模块;所述比较模块至少包括比较器,比较器的一个输入端与第二功率开关的一个节点直接或间接耦接,比较器输出表示变压器退磁结束的退磁信号。
10.一种电子装置,其特征在于,包括权利要求1至3中任一项所述的退磁检测电路。
CN202310251289.3A 2023-03-15 2023-03-15 一种退磁检测电路、电源***和电子装置 Pending CN116317602A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310251289.3A CN116317602A (zh) 2023-03-15 2023-03-15 一种退磁检测电路、电源***和电子装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310251289.3A CN116317602A (zh) 2023-03-15 2023-03-15 一种退磁检测电路、电源***和电子装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116317602A true CN116317602A (zh) 2023-06-23

Family

ID=86830084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310251289.3A Pending CN116317602A (zh) 2023-03-15 2023-03-15 一种退磁检测电路、电源***和电子装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116317602A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116722720A (zh) * 2023-08-10 2023-09-08 恩赛半导体(成都)有限公司 一种辅助电路、电源***和电子装置
CN117200586A (zh) * 2023-11-06 2023-12-08 恩赛半导体(成都)有限公司 一种辅助电源、电源***和电源装备

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116722720A (zh) * 2023-08-10 2023-09-08 恩赛半导体(成都)有限公司 一种辅助电路、电源***和电子装置
CN116722720B (zh) * 2023-08-10 2023-10-24 恩赛半导体(成都)有限公司 一种辅助电路、电源***和电子装置
CN117200586A (zh) * 2023-11-06 2023-12-08 恩赛半导体(成都)有限公司 一种辅助电源、电源***和电源装备
CN117200586B (zh) * 2023-11-06 2024-02-06 恩赛半导体(成都)有限公司 一种辅助电源、电源***和电源装备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108352787B (zh) 反激变换器
CN116317602A (zh) 一种退磁检测电路、电源***和电子装置
US7221128B2 (en) Converter with start-up circuit
US6788556B2 (en) Switching power source device
US8824170B2 (en) Power factor correct current resonance converter
US7023186B2 (en) Two stage boost converter topology
US8749996B2 (en) Switching power supply apparatus
US6469913B2 (en) Switching power supply device having series capacitance
US9912241B2 (en) System and method for a cascode switch
US8611110B2 (en) Switching power supply apparatus
US6483722B2 (en) DC/DC converter and control method thereof
KR20100100244A (ko) 보호 회로, 이를 포함하는 공진형 컨버터 및 그 보호 방법
CN115864858B (zh) 一种辅助电源、电源***和电子装置
CN115833610B (zh) 一种电源转换电路和电子装置
US20020114173A1 (en) Switching power supply apparatus having plural outputs and plural output voltage detection
US20040246750A1 (en) DC voltage conversion circuit
CN116317603A (zh) 一种反激变换器和电子设备
CN115967258B (zh) 一种供电电路、电源***和电子装置
US7474543B2 (en) Isolated DC-DC converter
CN110168890B (zh) 调节时钟驱动的变换器的具有双点调节器的控制电路
KR20130084199A (ko) 단일 전력단 역률 개선 회로
JP4784153B2 (ja) 電源装置
CN117289190A (zh) 一种退磁检测电路、电源***和电源装置
JP2001008447A (ja) スナバ回路並びにそれを用いたスイッチング電源装置
CN116131219B (zh) 一种过压保护电路和电子装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination