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开关转换器和用于操作开关转换器的方法


技术摘要:
本文描述了一种开关转换器和用于操作开关转换器的方法。根据一个示例,开关转换器包括变压器,该变压器包括初级绕组、次级绕组和至少一个辅助绕组。开关转换器还包括第一电子开关,该第一电子开关耦接至初级绕组并且被配置成根据第一驱动信号使通过初级绕组的初级电流  全部
背景技术:
开关模式电压转换器(开关模式电源,SMPS)被广泛用于汽车、工业或消费者电子 应用中的功率转换。反激式转换器是特定类型的开关模式电压转换器,反激式转换器包括 具有初级绕组和次级绕组的变压器。电子开关与初级绕组串联连接,而变压器在电子开关 闭合时被磁化并且在电子开关断开时被去磁。对变压器进行磁化包括将能量存储在变压器 中,并且对变压器进行去磁包括将存储的能量传递至次级绕组和耦接至次级绕组的负载。 反激式转换器可以在非连续导通模式(DCM)下操作。在这种操作模式下,在变压器 已经被完全去磁时的时间与电子开关再次导通时的时间之间存在延迟时间。在该延迟时间 期间,可能发生电子开关两端的电压的寄生振荡。在DCM下,反激式转换器可以在准谐振操 作模式下操作,其中电子开关在电子开关两端的电压达到最小值时的那些时间处闭合。当 以准谐振模式操作反激式转换器时,电子开关的开关频率发生变化,而以固定频率操作反 激式转换器中的电子开关时可能导致开关损耗增加。然而,可能存在期望在DCM下以固定频 率操作反激式转换器的场景。尽管开关频率是基本恒定的(固定频率谐振操作),但是存在 允许保持(准)谐振操作的构思。然而,在这种操作模式下,当在反激式转换器的次级侧处使 用同步整流器时可能会出现问题。
技术实现要素:
本文描述了一种开关转换器。根据一个示例,开关转换器包括变压器,该变压器包 括初级绕组、次级绕组和至少一个辅助绕组。开关转换器还包括第一电子开关,该第一电子 开关耦接至初级绕组并且被配置成根据第一驱动信号使通过初级绕组的初级电流导通和 关断。同步整流器电路耦接在次级绕组与开关转换器的输出节点之间。此外,开关转换器包 括预磁化电路,该预磁化电路包括电容电路和第二电子开关,该第二电子开关连接在辅助 绕组与电容电路之间。电容电路被配置成当第二电子开关闭合时在预磁化时段期间将第一 电压施加至辅助绕组并且当第二电子开关断开时利用第二电压被(再)充电;该第二电压高 于该第一电压。 此外,本文描述了一种用于操作开关转换器的方法,其中,开关转换器包括:变压 器,其包括初级绕组、次级绕组和至少一个辅助绕组;以及第一电子开关,其耦接至初级绕 组;同步整流器电路,其耦接在次级绕组与开关转换器的输出节点之间;以及预磁化电路, 其包括电容电路和第二电子开关,该第二电子开关连接在辅助绕组与电容电路之间。根据 一个示例,该方法包括:使用第一电子开关,根据第一驱动信号使通过初级绕组的初级电流 导通和关断;在预磁化时段期间闭合第二电子开关以将由电容电路提供的第一电压施加至 辅助绕组;以及当第二电子开关断开时利用由辅助绕组提供的第二电压对电容电路充电; 其中,该第二电压高于该第一电压。 4 CN 111585444 A 说 明 书 2/11 页 附图说明 参照以下描述和附图可以更好地理解本文描述的实施方式。附图中的部件不一定 按比例绘制,而是将重点放在说明实施方式的原理上。此外,在附图中,相似的附图标记表 示对应的部件。在附图中: 图1示出了反激式转换器的一个示例性实现方式。 图2包括示出了反激式转换器的准谐振操作的时序图。 图3包括示出了反激式转换器的固定频率操作的时序图。 图4示出了被配置成执行固定频率(准)谐振操作的反激式转换器的一个示例性实 现方式。 图5示出了使用同步整流器的反激式转换器的一个实施方式。 图6包括示出了在图5的反激式转换器中使用的同步整流器的操作的时序图。 图7包括示出了在反激式转换器的固定频率操作期间可能发生的不期望的同步整 流器的提前导通的时序图。 图8示出了可以在图5的实施方式中使用的用于避免提及的同步整流器的提前导 通的改进型预充电电路的一个示例。 图9示出了可以在图5的实施方式中使用的用于避免提及的同步整流器的提前导 通的改进型预充电电路的另一示例。
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