控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的方法及系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括：倒灌閾值檢測(cè)裝置，設(shè)置在DC-DC電源的副邊，用于在倒灌電流超過預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)去控制倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置；倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置用于控制第一功率管和第二功率管不同時(shí)處于打開或關(guān)閉狀態(tài)以控制所述倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小。通過運(yùn)用本發(fā)明，解決了系統(tǒng)產(chǎn)生倒灌電流時(shí)，倒灌電流帶來巨大的能量會(huì)在關(guān)閉的功率管上產(chǎn)生極高的電壓尖峰應(yīng)力，導(dǎo)致功率管發(fā)生雪崩擊穿而損壞，從而嚴(yán)重影響系統(tǒng)可靠性的問題。通過使第一功率管和第二功率管交替處于打開或關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)而避免了功率管發(fā)生損壞，保證了系統(tǒng)的可靠性。
【專利說明】控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信及電力電子領(lǐng)域，具體而言，涉及一種控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1 所示的為直流-直流(Direct Current-Direct Current,簡(jiǎn)稱為 DC-DC)電源，其中，圖示左側(cè)為該電源的原邊輸入端，圖示的右側(cè)為該電源的副邊輸出端。在輸入電壓迅速跌落的情況下，副邊輸出端的能量會(huì)向原邊進(jìn)行倒灌，由于電壓跌落，控制芯片的驅(qū)動(dòng)關(guān)斷，副邊同步整流管不打開，電感電流續(xù)流通路消失。由于電感電流不能突變，電感上存儲(chǔ)的能量和輸出電容存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)換成功率管上的電壓尖峰應(yīng)力耗散掉。特別是在空載情況下，巨大的倒灌能量會(huì)在功率管上產(chǎn)生極高的尖峰應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致功率管發(fā)生雪崩擊穿而損壞，極大地影響系統(tǒng)的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的方法及系統(tǒng)，以至少解決相關(guān)技術(shù)中，DC-DC電源的副邊輸出端產(chǎn)生倒灌電流時(shí)，倒灌電流帶來巨大的能量會(huì)在功率管上產(chǎn)生極高的電壓尖峰應(yīng)力，導(dǎo)致功率管發(fā)生雪崩擊穿而損壞，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的可靠性的問題。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的系統(tǒng)，包括:倒灌閾值檢測(cè)裝置，設(shè)置在DC-DC電源的副邊，用于在倒灌電流超過預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)去驅(qū)動(dòng)倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置；所述倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置，與所述DC-DC電源的副邊的第一功率管驅(qū)動(dòng)器和第二功率管驅(qū)動(dòng)器連接，用于控制第一功率管和第二功率管不同時(shí)處于打開或關(guān)閉狀態(tài)以控制所述倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小。
[0005]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:所述倒灌閾值檢測(cè)裝置，還用于在所述倒灌電流超過所述預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)去驅(qū)動(dòng)倒灌能量泄放裝置；所述倒灌能量泄放裝置，用于根據(jù)所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)所述倒灌電流進(jìn)行泄放。
[0006]優(yōu)選地，所述倒灌能量泄放裝置的連接關(guān)系至少包括以下之一:所述倒灌能量泄放裝置與第一電感的倒灌電流輸出端和輸出側(cè)電容的低電平端連接，其中，所述第一電感設(shè)置在所述輸出側(cè)電容的高電平端；所述倒灌能量泄放裝置與所述第一電感的倒灌電流輸入端和所述輸出側(cè)電容的高電平端連接，其中，所述與第一電感設(shè)置在所述輸出側(cè)電容的低電平端；所述倒灌能量泄放裝置與第二電感的兩端連接，其中，所述第二電感為與所述第一電感互感的電感。
[0007]優(yōu)選地，所述倒灌能量泄放裝置包括:驅(qū)動(dòng)器，泄放開關(guān)，電阻，其中，所述驅(qū)動(dòng)器與所述泄放開關(guān)連接，所述電阻用于保護(hù)所述倒灌能量泄放裝置。
[0008]優(yōu)選地，所述泄放開關(guān)至少包括以下之一:金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,簡(jiǎn)稱為MOSFET,或MOS管)，三極管，電控開關(guān)。
[0009]優(yōu)選地，所述倒灌能量泄放裝置包括:功率管驅(qū)動(dòng)器，MOS管，電阻，其中，所述功率管驅(qū)動(dòng)器與所述MOS管的柵極連接，所述電阻與所述第三功率管的源極或漏極連接。
[0010]優(yōu)選地，所述倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置包括以下之一:兩路錯(cuò)相的脈沖發(fā)生器，單片機(jī)，數(shù)字電源控制器，集成電路。
[0011]優(yōu)選地，所述倒灌閾值檢測(cè)裝置，還用于在所述倒灌電流恢復(fù)到小于或等于所述預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生停止信號(hào)去驅(qū)動(dòng)所述倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置和/或所述倒灌能量泄放裝置停止工作。
[0012]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)應(yīng)用在副邊采用同步整流方式的DC-DC電源中。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的方法，包括:檢測(cè)倒灌電流是否超過預(yù)設(shè)電流閾值；如果是，則發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制第一功率管和第二功率管不同時(shí)處于打開或關(guān)閉狀態(tài)以控制所述倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小。
[0014]優(yōu)選地，發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制第一功率管和第二功率管不同時(shí)處于打開或關(guān)閉狀態(tài)以控制所述倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小包括:在所述倒灌電流超過所述預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于控制第一功率管驅(qū)動(dòng)器和第二功率管驅(qū)動(dòng)器；根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述第一功率管和所述第二功率管交替的處于打開或關(guān)閉狀態(tài)以平衡所述第一功率管和所述第二功率管的倒灌電流應(yīng)力和所述倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小。
[0015]優(yōu)選地，在檢測(cè)倒灌電流是否超過預(yù)設(shè)電流閾值之后，還包括:在所述倒灌電流超過所述預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，通過倒灌能量泄放裝置釋放所述倒灌電流，其中，所述倒灌能量泄放裝置用于對(duì)所述倒灌電流進(jìn)行泄放。
[0016]優(yōu)選地，所述方法還包括:在所述倒灌電流恢復(fù)到小于或等于所述預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生停止信號(hào)以取消控制所述倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小。
[0017]優(yōu)選地，所述方法應(yīng)用在副邊采用同步整流方式的DC-DC電源中。
[0018]本發(fā)明采用了倒灌閾值檢測(cè)裝置去檢測(cè)倒灌電流與預(yù)設(shè)電流閾值的關(guān)系，并在倒灌電流超過預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，驅(qū)動(dòng)所述倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置去控制第一功率管和第二功率管不同時(shí)處于打開或關(guān)閉狀態(tài)，以控制所述倒灌電流的釋放，緩解釋放強(qiáng)度。通過運(yùn)用本實(shí)施例，解決了 DC-DC電源的副邊輸出端產(chǎn)生倒灌電流時(shí)，倒灌電流帶來巨大的能量會(huì)在功率管上產(chǎn)生極高的電壓尖峰應(yīng)力，導(dǎo)致功率管發(fā)生雪崩擊穿而損壞，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的可靠性的問題，通過使第一功率管和第二功率管交替處于打開或關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)而避免了功率管發(fā)生損壞，保證了系統(tǒng)的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的DC-DC電源的電路及倒灌電流流向的示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖一；
[0022]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖二 ；
[0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的方法的流程圖
[0024]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的方法的流程圖-* ;
[0025]圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的抑制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的系統(tǒng)的電路不意圖；
[0026]圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的倒灌閾值檢測(cè)裝置的信號(hào)流向示意圖；
[0027]圖8是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的倒灌能量泄放裝置的信號(hào)流向及結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置的信號(hào)流向示意圖；
[0029]圖10是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的倒灌能量泄放裝置連接節(jié)點(diǎn)示的意圖一；
[0030]圖11是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的倒灌能量泄放裝置連接節(jié)點(diǎn)的示意圖二 ；
[0031]圖12是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器交替打開的信號(hào)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0033]基于相關(guān)技術(shù)中DC-DC電源的副邊輸出端產(chǎn)生倒灌電流時(shí)，倒灌電流帶來巨大的能量會(huì)在功率管上產(chǎn)生極高的電壓尖峰應(yīng)力，導(dǎo)致功率管發(fā)生雪崩擊穿而損壞，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的可靠性的問題，本實(shí)施例提供了一種控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，包括:
[0034]倒灌閾值檢測(cè)裝置10，設(shè)置在DC-DC電路的副邊，用于在倒灌電流超過預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)去驅(qū)動(dòng)倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置；
[0035]倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置20，與DC-DC電路的副邊的第一功率管驅(qū)動(dòng)器I和第二功率管驅(qū)動(dòng)器2連接，用于控制第一功率管3和第二功率管4不同時(shí)處于打開或關(guān)閉狀態(tài)以控制倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小。
[0036]本實(shí)施例采用了倒灌閾值檢測(cè)裝置10去檢測(cè)倒灌電流與預(yù)設(shè)電流閾值的關(guān)系，并在倒灌電流超過預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，驅(qū)動(dòng)倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置20去控制第一功率管3和第二功率管4不同時(shí)處于打開或關(guān)閉狀態(tài)，以控制倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的強(qiáng)度，緩解釋放強(qiáng)度。通過運(yùn)用本實(shí)施例，解決了 DC-DC電源的副邊輸出端產(chǎn)生倒灌電流時(shí)，如果強(qiáng)行關(guān)閉功率管，倒灌電流帶來巨大的能量會(huì)在功率管上產(chǎn)生極高的電壓尖峰應(yīng)力，導(dǎo)致功率管發(fā)生雪崩擊穿而損壞；如果保持功率管常開，功率管將會(huì)承受較大的電流應(yīng)力，此兩種措施都會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)可靠性的問題。通過使第一功率管3和第二功率管4交替處于打開或關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)而避免了功率管發(fā)生損壞，保證了系統(tǒng)的可靠性。
[0037]在設(shè)置時(shí)，上述的倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置20可以以多種方式實(shí)現(xiàn)，例如，兩路錯(cuò)相的脈沖發(fā)生器、單片機(jī)、數(shù)字電源控制器、集成電路等。
[0038]如圖1所示，通過控制第一功率管3 (也可以稱作第一同步整流管)和第二功率管4 (也可以稱作第二同步整流管)是防止功率管發(fā)生雪崩擊穿而損壞實(shí)現(xiàn)的一種方式，為了進(jìn)一步減小功率管被損壞的風(fēng)險(xiǎn)，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，上述裝置還可以如圖3所示，還包括倒灌能量泄放裝置30，其中，倒灌閾值檢測(cè)裝置20，還用于在倒灌電流超過預(yù)設(shè)閾值的情況下，產(chǎn)生第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)去驅(qū)動(dòng)倒灌能量泄放裝置；倒灌能量泄放裝置30，用于根據(jù)第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)倒灌電流進(jìn)行泄放。
[0039]在設(shè)置倒灌能量泄放裝置30時(shí)，可以將倒灌能量泄放裝置30與第一電感5的倒灌電流輸出端(C點(diǎn))和輸出側(cè)電容6的低電平端(D點(diǎn))連接，通過該方式連接的倒灌能量泄放裝置30可以從副邊電路上泄放倒灌電流，進(jìn)而減小倒灌電流產(chǎn)生的強(qiáng)大的能量，進(jìn)而減小倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力。優(yōu)選的，還可以將倒灌能量泄放裝置30與第二電感的兩端連接,其中,第二電感為與第一電感5互感的電感，通過此種方式進(jìn)行連接進(jìn)而泄放倒灌電流，可以通過互感的方式減小倒灌電流產(chǎn)生的強(qiáng)大的能量。
[0040]倒灌能量泄放裝置30可以通過電路的方式實(shí)現(xiàn)，例如，該倒灌能量泄放裝置30可以包括轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器，泄放開關(guān)，電阻，其中，該轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器用于控制泄放開關(guān)，所述電阻用于保護(hù)所述倒灌能量泄放裝置處于安全狀態(tài)。其中，泄放開關(guān)可以包括多種，例如，MOS管，三極管，電控開關(guān)等，但并不限于此。
[0041]當(dāng)上述泄放開關(guān)為MOS管時(shí)，則驅(qū)動(dòng)器為功率管驅(qū)動(dòng)器，該功率管驅(qū)動(dòng)器與MOS管的柵極連接，電阻可以隨意設(shè)置在功率管的高電平輸出側(cè)或低電平輸出側(cè)。
[0042]通過上述控制倒灌電流的系統(tǒng)的調(diào)節(jié)后，倒灌電流恢復(fù)到小于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，倒灌閾值檢測(cè)裝置10產(chǎn)生停止信號(hào)去驅(qū)動(dòng)倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置20和/或倒灌能量泄放裝置30停止工作。
[0043]本實(shí)施例還提供了一種控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的方法，該方法可以適用于上述控制倒灌電流的系統(tǒng)，該方法的流程可以如圖4所示，包括步驟S402至步驟S404。
[0044]步驟S402，檢測(cè)倒灌電流是否超過預(yù)設(shè)電流閾值；
[0045]步驟S404，如果是，則發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制第一功率管和第二功率管不同時(shí)處于打開或關(guān)閉狀態(tài)以控制倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小。
[0046]在實(shí)施過程中，步驟S404可以進(jìn)一步包括如下過程:在倒灌電流超過預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于控制第一功率管驅(qū)動(dòng)器和第二功率管驅(qū)動(dòng)器；根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制第一功率管和第二功率管交替的處于打開或關(guān)閉狀態(tài)以平衡第一功率管和第二功率管的電流應(yīng)力和電壓尖峰應(yīng)力。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，上述過程還可以如圖5所示，還包括步驟S406，即在倒灌電流超過預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，還可以通過倒灌能量泄放裝置釋放倒灌電流。
[0047]經(jīng)過上述方法的調(diào)整，當(dāng)?shù)构嚯娏骰謴?fù)到小于或等于預(yù)設(shè)電流閾值時(shí)，產(chǎn)生停止信號(hào)以取消控制倒灌電流的釋放，則此時(shí)的副邊輸出端的功率管已沒有被擊穿而損壞的危險(xiǎn)了。
[0048]上述實(shí)施例中提到的副邊的圖示只是全波整流圖示，當(dāng)然還可以包括全橋整流、倍流整流、混合整流等形式，只要其副邊是同步整流的都可以采用上述方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0049]優(yōu)選實(shí)施例
[0050]本優(yōu)選實(shí)施例涉及抑制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的方法和系統(tǒng)，該方法通過對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生倒灌電流進(jìn)行控制和泄放，抑制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力。該方法主要對(duì)DC-DC電源中由于輸入電壓迅速跌落等情況產(chǎn)生的倒灌電流進(jìn)行控制，來抑制倒灌電流在功率管上產(chǎn)生的電壓尖峰應(yīng)力。
[0051]本實(shí)施例提出的抑制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的系統(tǒng)的電路示意圖可以如圖6所示，可以包括以下幾個(gè)部分:倒灌閾值檢測(cè)裝置、倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置和倒灌能量泄放裝置。其中，倒灌閾值檢測(cè)裝置檢測(cè)系統(tǒng)倒灌電流觸發(fā)倒灌能量泄放裝置和倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置開始和結(jié)束工作的閾值條件；倒灌能量泄放裝置包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)器、一個(gè)電阻和一個(gè)功率管；倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生脈沖驅(qū)動(dòng)，來控制功率管的打開和關(guān)斷。
[0052]本實(shí)施例提供的電路簡(jiǎn)單，有效，且成本低。接下來將結(jié)合附圖對(duì)本優(yōu)選實(shí)施例提供的上述系統(tǒng)進(jìn)行闡述，并針對(duì)該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行說明。
[0053]本實(shí)施例的工作原理是:當(dāng)系統(tǒng)倒灌產(chǎn)生時(shí)，此時(shí)原副邊驅(qū)動(dòng)信號(hào)已經(jīng)消失。圖7所示的倒灌閾值檢測(cè)裝置檢測(cè)到系統(tǒng)倒灌產(chǎn)生的電流超過預(yù)設(shè)的閾值條件，從該倒灌閾值檢測(cè)裝置的右側(cè)和左側(cè)分別輸出信號(hào)，將倒灌開始信號(hào)傳送給圖8所示的倒灌能量泄放裝置和圖9所示的倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置。
[0054]倒灌開始信號(hào)到達(dá)至倒灌能量泄放裝置時(shí)，可以通過多種方法進(jìn)行泄放，例如，如圖8所示，倒灌能量泄放裝置接收到倒灌開始信號(hào)，通過內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器輸出高電平，將功率管打開，將一部分倒灌能量通過電阻和功率管泄放，電阻起到限流作用的同時(shí)，也將倒灌能量逐漸通過電阻以熱量的形式耗散掉。圖8所示的倒灌能量泄放裝置的A和B兩個(gè)端子的可以分別連接在輸出電感前端C點(diǎn)和D點(diǎn)(如圖10所示)或者通過電感耦合連接至耦合電感的E點(diǎn)和F點(diǎn)(如圖11所示)。當(dāng)然，上述實(shí)現(xiàn)方式都只是一種優(yōu)選的實(shí)施方式，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行不同的設(shè)置。
[0055]與此同時(shí)，倒灌開始信號(hào)到達(dá)至倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，如圖9所示，對(duì)副邊功率管的驅(qū)動(dòng)器Driverf、Driver6來說，此時(shí)驅(qū)動(dòng)控制器的正常驅(qū)動(dòng)已經(jīng)關(guān)斷，倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置輸出兩路錯(cuò)相式脈沖驅(qū)動(dòng)，將兩路功率管交替打開，幫助倒灌能量泄放裝置未完全泄放的能量通傳送到輸入端，其中，Driver5和Driver6交替打開的信號(hào)圖可以如圖12所示。輸出兩路錯(cuò)相式脈沖驅(qū)動(dòng)的實(shí)施方法可以通過兩路錯(cuò)相的脈沖發(fā)生器、單片機(jī)、數(shù)字電源控制信號(hào)或?qū)Ｓ眉呻娐樊a(chǎn)生。錯(cuò)相式脈沖驅(qū)動(dòng)的頻率和占空比可以通過電路設(shè)置進(jìn)行調(diào)節(jié)。交替打開的功率管，分擔(dān)了電流應(yīng)力，而且如果此時(shí)功率管常開，功率管將會(huì)承受較大的電流應(yīng)力；功率管常關(guān)，則較大電壓尖峰應(yīng)力會(huì)對(duì)功率管帶來沖擊。脈沖式驅(qū)動(dòng)則平衡了功率管的電流應(yīng)力和電壓尖峰應(yīng)力。
[0056]當(dāng)?shù)构嚅撝禉z測(cè)裝置檢測(cè)到系統(tǒng)倒灌能量至某個(gè)閾值，認(rèn)為倒灌消失或者減輕到一定程度，倒灌能量不會(huì)再造成功率管尖峰應(yīng)力超標(biāo)而產(chǎn)生損壞的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，向倒灌能量泄放裝置和倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出關(guān)斷信號(hào)，使其工作停止，系統(tǒng)恢復(fù)正常狀態(tài)。
[0057]本實(shí)施例的倒灌能量泄放裝置可以泄放掉部分倒灌能量，使流過功率管的能量較小，這樣會(huì)抑制倒灌能量在功率管上產(chǎn)生的電壓尖峰應(yīng)力。與此同時(shí)，錯(cuò)相式脈沖驅(qū)動(dòng)在能量疏堵之間進(jìn)行交替切換，在泄放掉電流能量的同時(shí)也產(chǎn)生了抑制電壓應(yīng)力的效果。
[0058]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0059]本發(fā)明實(shí)施例可以對(duì)倒灌能量進(jìn)行分流，使流過功率管的倒灌能量較小，抑制了功率管上的電壓應(yīng)力；還可以通過錯(cuò)相式脈沖驅(qū)動(dòng)兼顧平衡功率管的電壓應(yīng)力和電流應(yīng)力，使系統(tǒng)工作安全可靠，電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低廉。
[0060]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0061]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 倒灌閾值檢測(cè)裝置，設(shè)置在直流-直流DC-DC電源的副邊，用于在倒灌電流超過預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)去驅(qū)動(dòng)倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置； 所述倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置，與所述DC-DC電源的副邊的第一功率管驅(qū)動(dòng)器和第二功率管驅(qū)動(dòng)器連接，用于控制第一功率管和第二功率管不同時(shí)處于打開或關(guān)閉狀態(tài)以控制所述倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 所述倒灌閾值檢測(cè)裝置，還用于在所述倒灌電流超過所述預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)去驅(qū)動(dòng)倒灌能量泄放裝置； 所述倒灌能量泄放裝置，用于根據(jù)所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)所述倒灌電流進(jìn)行泄放。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述倒灌能量泄放裝置的連接關(guān)系至少包括以下之一: 所述倒灌能量泄放裝置與第一電感的倒灌電流輸出端和輸出側(cè)電容的低電平端連接，其中，所述與第一電感設(shè)置在所述輸出側(cè)電容的高電平端； 所述倒灌能量泄放裝置與所述第一電感的倒灌電流輸入端和所述輸出側(cè)電容的高電平端連接，其中，所述與第一電感設(shè)置在所述輸出側(cè)電容的低電平端； 所述倒灌能量泄放裝置與第二電感的兩端連接，其中，所述第二電感為與所述第一電感互感的電感。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述 的系統(tǒng)，其特征在于，所述倒灌能量泄放裝置包括:驅(qū)動(dòng)器，泄放開關(guān)，電阻，其中，所述驅(qū)動(dòng)器與所述泄放開關(guān)連接，所述電阻用于保護(hù)所述倒灌能量泄放裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泄放開關(guān)至少包括以下之一:金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOS管，三極管，電控開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述倒灌能量泄放裝置包括:功率管驅(qū)動(dòng)器，所述MOS管，電阻，其中，所述功率管驅(qū)動(dòng)器與所述MOS管的柵極連接，所述電阻與所述MOS管的源極或漏極連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置包括以下之一: 兩路錯(cuò)相的脈沖發(fā)生器，單片機(jī)，數(shù)字電源控制器，集成電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述倒灌閾值檢測(cè)裝置，還用于在所述倒灌電流恢復(fù)到小于或等于所述預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生停止信號(hào)去驅(qū)動(dòng)所述倒灌控制驅(qū)動(dòng)裝置和/或所述倒灌能量泄放裝置停止工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)應(yīng)用在副邊采用同步整流方式的DC-DC電源中。
10.一種控制倒灌電流產(chǎn)生功率管電壓應(yīng)力的方法，其特征在于，包括: 檢測(cè)倒灌電流是否超過預(yù)設(shè)電流閾值； 如果是，則發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制第一功率管和第二功率管不同時(shí)處于打開或關(guān)閉狀態(tài)以控制所述倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方 法，其特征在于，發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制第一功率管和第二功率管不同時(shí)處于打開或關(guān)閉狀態(tài)以控制所述倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小包括: 在所述倒灌電流超過所述預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于控制第一功率管驅(qū)動(dòng)器和第二功率管驅(qū)動(dòng)器； 根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述第一功率管和所述第二功率管交替的處于打開或關(guān)閉狀態(tài)以平衡所述第一功率管和所述第二功率管的倒灌電流應(yīng)力和所述倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在檢測(cè)倒灌電流是否超過預(yù)設(shè)電流閾值之后，還包括: 在所述倒灌電流超過所述預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，通過倒灌能量泄放裝置釋放所述倒灌電流，其中，所述倒灌能量泄放裝置用于對(duì)所述倒灌電流進(jìn)行泄放。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述倒灌電流恢復(fù)到小于或等于所述預(yù)設(shè)電流閾值的情況下，產(chǎn)生停止信號(hào)以取消控制所述倒灌電流產(chǎn)生的功率管電壓應(yīng)力的大小。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用在副邊采用同步整流方式的直流-直流 DC-DC電源中。
【文檔編號(hào)】H02M3/28GK103887973SQ201210566919
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月24日
【發(fā)明者】王一丁, 歐陽艷紅 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司