一种软开关控制电路的制作方法

1.本发明涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种软开关控制电路。


背景技术：

2.软开关技术可以极大的提高系统效率，故被广泛采用。原边控制器为了减少开通损耗，理想的状态是原边功率管开通的时刻，功率管的漏(drain)与源(source)电压差为0或者接近0，即零电压开关(zvs)。目前原边控制器zvs功能通常由原边控制器实现，如有源钳位(acf)、强制频率谐振(ffr)、非对称半桥反激(ahb)、llc等控制方法，这些控制方式都是需要原边控制器采用特殊控制模式，一般都需要添加额外的电子元器件，系统成本较高。
3.次级同步整流帮助原边实现zvs不需要额外的成本，不会增加系统应用的复杂度，是理想的选择，但是次级通常是被动式工作，无法及时有效知道zvs能量需要注入的时间点，这个特性决定次级sr实现原边zvs的难度比较高。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供了一种软开关控制电路。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种软开关控制电路，所述次级软开关控制电路应用于隔离电源系统，所述隔离电源系统包括原边电路和所述次级软开关控制电路，所述次级软开关控制电路包括：副边控制器、同步整流管以及输出电容；所述副边控制器的输入端与所述原边电路中变压器副边线圈的一端连接，所述副边控制器的输出端与所述同步整流管的栅极连接；所述同步整流管的源极与所述原边电路中变压器副边线圈的一端连接，所述同步整流管的漏极分别与所述输出电容的一端以及地连接；所述输出电容的另一端与所述原边电路中变压器副边线圈的另一端连接；
7.所述副边控制器包括依次连接的电源系统能量传输模块、匹配模块以及同步整流及零电压开关模块；所述电源系统能量传输模块与所述原边电路中变压器副边线圈的一端连接，用于将电源系统能量传输至所述匹配模块；所述匹配模块用于通过匹配准则，利用所述电源系统能量预测原边电路中原边控制器的开通时刻；所述同步整流及零电压开关模块还与所述原边电路中变压器副边线圈的一端连接，用于根据输入电压以及所述原边控制器的开通时刻驱动所述同步整流管。
8.可选地，所述电源系统能量传输模块包括：输出检测单元、能量检测单元、波峰和波谷检测单元以及原边开通检测单元；所述输出检测单元、所述能量检测单元、所述波峰和波谷检测单元以及所述原边开通检测单元的输入端均与所述原边电路中变压器副边线圈的一端连接；所述输出检测单元、所述能量检测单元、所述波峰和波谷检测单元以及所述原边开通检测单元的输出端均与所述匹配模块连接；所述输出检测单元用于输出所述原边电路的电压信息；所述能量检测单元还与所述输出检测单元连接，用于根据所述电压信息计算所述电源系统的传输能量；所述波峰和波谷检测单元用于检测所述原边电路的srd信号
的波峰和波谷；所述srd信号表示所述同步整流管的漏极信号；所述原边开通检测单元用于检测所述原边电路的开通信号。
9.可选地，所述匹配模块包括：能量匹配单元和零电压开关控制单元；所述能量匹配单元的输入端与所述能量检测单元连接，所述能量匹配单元用于根据所述电源系统的传输能量基于所述匹配准则预测所述原边电路中原边控制器的开通时刻；所述零电压开关控制单元分别与所述能量匹配单元以及所述同步整流及零电压开关模块连接，用于根据所述原边电路中原边控制器的开通时刻对所述同步整流及零电压开关模块进行芯控制。
10.可选地，所述匹配模块还包括：能量校正单元，与所述能量匹配单元连接，用于对预测的所述原边电路中原边控制器的开通时刻进行校正。
11.可选地，所述匹配模块还包括：参数设置单元，分别与所述原边开通检测单元以及所述零电压开关控制单元连接，用于设置所述原边开通检测单元的判断参数以及设置所述零电压开关控制单元的zvs能量注入时间参数。
12.可选地，所述同步整流及零电压开关模块包括同步整流控制单元、或门和同步整流驱动单元；同步整流控制单元的输入端分别与所述原边电路中的变压器副边线圈的一端以及所述原边开通检测单元的输出端连接，所述或门的第一输入端与所述零电压开关控制单元连接，所述或门的第二输入端与所述同步整流控制单元连接，所述或门的输出端与所述同步整流驱动单元的输入端连接，所述同步整流驱动单元的输出端与所述同步整流管的栅极连接。
13.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
14.本发明提供的软开关控制电路能够通过电源系统能量传输模块检测到电源系统能量，再利用电源系统能量，通过自适应的能量匹配的方式，提前预测当前周期的原边控制器drv的开通时刻，从而在drv开通之前适当开启同步整流管的驱动(srg)，通过同步整流管开通时间注入zvs能量，从而使原边控制器控制的功率管实现零电压开通。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
16.图1为隔离电源系统的电路示意图；
17.图2为qr控制器工作信号波形示意图；
18.图3为qr-zvs控制器工作信号波形示意图；
19.图4为控制器能量传输示意图；
20.图5为软开关控制电路的示意图；
21.图6为副边控制器的具体结构示意图；
22.图7为匹配单元的具体结构示意图；
23.图8为基于振铃数预测能量匹配准则的一种表现形式示意图；
24.图9为基于时间预测能量匹配准则的一种表现形式示意图；
25.图10为能量匹配控制信号波形示意图。
具体实施方式
26.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。
27.图1列举了一种常用的隔离反激变换器的主要架构示意图，其主要包含以下部分：
28.输入电源106，实际应用中还需引入但不限于输入电容、emi滤波器，如果是ac输入，还有可能需要整流桥把交流输入变成直流信号；
29.变压器103，用于向次级隔离传输能量；
30.原边控制器101、原边功率管104(q1)，通过drv信号控制变压器的能量传输；
31.次级一般是acdc的专业术语，acdc的隔离电源，ac输入端一般叫初级或者原边，输出端叫次级或者副边；在一个实施例中，次级可以包括但不限于：副边控制器102、同步整流管105(q2)、输出电容107；此处同步整流管放于变压器和次级地(次级地指次级的参考地电平)之间，作为低边应用，本发明也可也适用于高边同步整流，此时同步整流管可放置在变压器与次级输出端(vo)之间。
32.在图1的基础上，对于具有准谐振(qr)功能的原边控制器101，其每次开通的时刻，原边功率管104(q1)的漏极(sw)皆处于谐振电压的最低点附近，相关信号控制如图2所示。图2中srg代表sr功率管的栅极(gate)信号，ip代表变压器中原边电感电流，is代表变压器中次级电感电流，srd代表次级同步整流(sr)功率管的漏极(drain)信号，sw代表原边功率管漏极(drain)信号。vin代表输入电压，vo代表输出电压。
33.图2的控制方式中，次级仅仅只是实现同步整流功能，srg控制信号并没有通过额外的开通注入能量来帮助原边功率管实现zvs。为了实现原边功率管zvs，控制信号可如图3所示，次级变压器电感电流为0时，srg于t2时刻关断，但是当原边drv信号变高电平之前，t3时刻srg会开启至t4，这样的话，is会出现一个激励电流，此电流在t4时刻反激到ip，ip是次级注入的额外能量反激到原边形成的，ip让sw能够降的更低，这样drv开启的时候，由于sw的电压比自然谐振值更低，那么原边功率管104(q1)的开通损耗更低，系统效率可以提升。此外zvs改善开通时的sw的电压幅度，对系统电磁兼容(emi)很有帮助。理论上sw的低电压可以接近0，但是会引入需要sr注入zvs的能量太多的问题，适当控制zvs注入能量，可以优化drv开启时sw的电压值，使系统最优化。
34.次级是被动控制，并不直接指导原边控制器的开通时刻，所以zvs能量注入时刻点的预知方法是重要考虑点。本发明目的之一是在次级能够实时、精准的预测原边drv开通时刻点，以此得出次级zvs能量需要注入的时刻，实现次级srg和原边drv信号的相互匹配。
35.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
36.如图5所示，本发明提供的软开关控制电路应用于图1所示的隔离电源系统中，隔离电源系统包括原边电路和次级软开关控制电路，次级软开关控制电路包括：副边控制器102、同步整流管105(q2)以及输出电容107；副边控制器的输入端与原边电路中变压器103副边线圈的一端连接，副边控制器102的输出端与同步整流管105(q2)的栅极连接；同步整流105管(q2)的源极与原边电路中变压器103副边线圈的一端连接，同步整流管105(q2)的
漏极分别与输出电容107的一端以及地连接；输出电容107的另一端与原边电路中变压器103副边线圈的另一端连接。
37.副边控制器102包括依次连接的电源系统能量传输模块108、匹配模块109以及同步整流及零电压开关模块即sr-zvs模块111。电源系统能量传输模块108与原边电路中变压器103副边线圈的一端连接，用于将电源系统能量传输至匹配模块109；匹配模块109用于通过匹配准则，利用电源系统能量预测原边电路中原边控制器的开通时刻；sr-zvs模块111还与所述原边电路中变压器103副边线圈的一端连接，用于根据输入电压srd以及所述原边控制器的开通时刻110驱动所述同步整流管(q2)105。
38.本发明利用匹配模块109可以实现电源系统传输能量或余传输能量相关联的信号与原边控制器的开通时刻110相互对应，从而准确提前预知原边控制器的drv开通时刻，让次级同步整流(sr)准确定位实现零电压开关“zvs”能量注入的时间点，帮助原边功率管(q1)104开启实现zvs，同时保证次级zvs开关不会影响原边控制器，实现原边和次级的协同配合。
39.由于匹配准则是提前预设或者副边控制器通过自适应算法得出，那么每个开关周期，匹配准则不需要上次原边控制器的相关信息。在每一次开关周期的能量传输区间结束时就可以得出原边控制器drv开启的时刻。此时间点决定次级sr zvs能量注入点，也是srg开启点。从而本发明的实现方法是实时的，次级可以更快速匹配原边控制器，提高系统zvs的性能。
40.作为一个具体的实施例，如图6所示，电源系统能量传输模块108包括：输出检测单元201、能量检测单元202、波峰和波谷检测单元203以及原边开通检测单元204。上述单元的输入端均与原边电路中变压器103副边线圈的一端连接；上述单元的输出端均与匹配模块109连接。
41.输出检测单元201用于输出原边电路的电压信息。在有的系统中，芯片并没有办法直接得到输出电压(vo)信号信息，比如芯片引脚限制无法增加输出采样引脚，又比如高边同步整流应用时，芯片的地是浮动的，并不和输出地线相同，无法直接检测到输出，基于此就需要根据srd的波形间接得出代表vo的信息vo-sen。输出检测单元201并非本发明必须，对于能够直接得到vo信号的芯片系统，可以省去此功能单元。vo的信息可以用作芯片传输能量的计算。得到vo的方法有很多，此处不再一一叙述，如电源系统工作于qr(准谐振)工作模式，srd信号的平均值就是vo-sen，也可以在特定的时刻采样srd的电压保持，此采样电压就是vo-sen。
42.能量检测单元202与输出检测单元201连接，根据vo-sen计算电源系统的传输能量。
43.波峰和波谷检测单元203用于检测原边电路的srd信号的波峰和波谷；srd信号表示同步整流管的漏极信号。其输出的谷底(valley)信号代表其所检测的结果。在反激控制器中，其对应于原边控制器的波谷，为了实现zvs以及减小开通损耗，次级zvs开通点通常在srd的波谷，而原边开通点在sw的波谷，原边drv的开通同时也对应srd的波峰，所以波峰和波谷检测单元203是zvs控制的重要组成。
44.通常波峰波谷的检测有较多成熟的方式，如根据srd的斜率检测，当上升斜率由很快变缓慢的时候，代表波峰到来；当检测到下降沿斜率由快变缓的时候，代表波谷到来。又
如通过比较srd和vo，当srd高压vo一段时间后可认为波峰到来；当srd低于vo一段时间后认为波谷到来。这个对本专发明的理解有帮助，但是这些属于已经有的成熟技术，故此处只做简要说明。
45.原边开通检测单元204用于检测原边电路的开通信号。因为次级控制器并不主动控制系统，属于被动控制，那么需要检测原边的一些信息帮助次级有效实现zvs。根据已经检测到的原边开通信号pri-on，次级能够得出更多关联的原边信息，如开通频率，开通时刻，关断时刻等。
46.作为一个具体的实施例，如图6所示，匹配模块109包括：能量匹配单元206和零电压开关控制单元即zvs控制单元207。能量匹配单元206的输入端与能量检测单元202连接。
47.能量匹配单元206用于根据电源系统的传输能量基于匹配准则预测原边电路中原边控制器的开通时刻；根据预测的开通时刻确定次级同步整流zvs开通的时间区间。其输出信号pri-predict代表根据能量匹配预测的原边开通时刻信息，信号predict代表预测的次级同步整流zvs开通的区间范围控制信息。
48.zvs控制单元207分别与能量匹配单元206以及sr-zvs模块111连接，用于根据原边电路中原边控制器的开通时刻对sr-zvs模块111进行芯控制。zvs控制单元207将能量匹配单元206输出的代表预测的次级同步整流zvs开通的区间范围控制信息predict信号与波峰和波谷检测单元203检测到的valley信号进行逻辑处理，优化同步整流zvs开通的时刻，让同步整流始终开通在drv开启之前，有效实现drv的zvs功能。
49.匹配模块109还包括：能量校正单元205，与能量匹配单元206连接，用于对预测的原边电路中原边控制器的开通时刻进行校正。由于电路设计参数存在偏差，精确度无法做到100％精确，能量匹配单元206预测的原边开通时刻存在一定的误差。如果不引入能量校正单元205，能量匹配单元206的输出结果就得不到有效的校正，导致电源系统跑偏，zvs失效。能量校正单元205通过监控能量匹配单元206预测的开通时刻pri-predict与实际的原边开通时刻对比，去调整能量匹配的精度。其输出信号adj可以代表能量匹配单元206预测的开通时刻pri-predict与实际的原边drv的开关信号pri-on对应的开通时刻之间的误差，根据误差的偏向对能量匹配单元206系统进行校正。最终的校正是pri-predict与信号pri-on的匹配，同时也是实现predict与信号pri-on的匹配。
50.如图7所示，能量匹配单元206和能量校正单元205一起组合，实现原边开通时刻信号pri-predict的精确预测。能量匹配单元206是架构的执行和存储单元，能量校正单元205是架构的智能辅助单元，帮助提高执行的准确性。
51.能量检测单元202用于检测传递能量大小，输出代表能量大小的信号n-sense。其输出n-sense并完全代表能量大小的绝对值，其还包括但不限于以下几种与传输能量的关系：(此处表述为输出变量n-sense代表的是一种与能量相关的信息，此n_sense代表的信息与zvs能量注入时刻由关联性，关联关系即为后文中的匹配准则，匹配准则具有多样性，可以自动识别记录相应的准则)。
52.1.n-sense代表与传输能量是线性相关的变量；
53.2.n-sense代表能量的需求趋势，稳定情况下n-sense与传输能量是单调对应的，此外n-sense与传输能量有可能还是非线性相关。如n-sense代表系统的峰值电流或平均电流、系统占空比、系统的开关频率或周期，变压器续流时间等，又比如n-sense代表系统的峰
值电流或平均电流、系统占空比、系统的开关频率或周期，变压器续流时间的其中两个或几个组合的加减乘除运算，(举例：“平均电流*开关频率”带表能量需求)。
54.能量匹配单元206包括原边开通时刻预测单元301、zvs窗口预测单元302和能量匹配准则单元303。
55.原边开通时刻预测单元301，根据能量匹配准则单元303输出的准则控制信息“规则rule”，再结合采集到的能量信息n-sense，把它们转换成原边开通时刻的pri-predict的输出信号。
56.zvs窗口预测单元302，其根据原边开通时刻预测单元301的输出信号pri-predict，控制得出zvs的开通窗口。本单元作为逻辑处理，需要保证zvs开通提前于pri-on，实现drv的zvs，此逻辑单元可以与原边开通时刻预测单元301合并，只要能够实现两者的功能。
57.能量匹配准则单元303，根据次级能够检测到的相关信号，制定n-sense与pri-predict、predict信号的对应准则。其输入信号来源于次级检测信息，根据n-sense信息不同，其输入信号包含但是不限于pri-on、zvs-on、valley。同时，能量校正单元205输出信号adj也会对能量匹配准则单元303进行校正，修正输出rule的误差。能量匹配准则单元303也可具备存储功能，会把校正后的能量匹配准则“rule”存储下来，用于系统之后的实时校正。
58.具体的，能量表现信号n-sense与传输能量的关系，包括但不限于以下几种：
59.(1)与传输能量是线性相关的；如qr模式下能量传输功率公式：
[0060][0061]
lm：变压器的励磁电感；
[0062]
fsw：drv信号的开关频率；
[0063]
ip：原边功率管104(q1)的峰值点电流，可以利用次级的伏秒关系，计算出(nt为变压器匝比，ton为原边开通时间)：
[0064][0065]
nt为变压器匝比，ton为原边开通时间。那么n-sense输出正比于ip，简单的可以简化为：
[0066]
n-sense＝(srd-vo)*ton。
[0067]
以上的信息要么是固定量lm、nt，要么是次级可以采样计算出的线性相关信息，所以次级是可以在不需要额外器件条件下采样算出与p线性相关的变量，n-sense就代表了与实际功率线性相关的值。
[0068]
(2)上面精确地的能量计算较复杂，n-sense可以仅代表能量的需求趋势，有可能非线性相关。只要其满足与传输能量单调匹配。如n-sense代表系统的峰值电流或平均电流、系统占空比、系统的开关频率或周期，变压器续流时间其中之一，又比如n-sense代表系统的峰值电流或平均电流、系统占空比、系统的开关频率或周期，变压器续流时间的其中两个或几个组合的加减乘除运算，(举例：“平均电流*开关频率”带表能量需求)。
[0069]
能量匹配准则也是多样的，次级控制器可以通过一些规律拟合出各式各样的匹配准则。本发明包括但不限于以下表现形式：
[0070]
(1)基于振铃数预测能量匹配准则
[0071]
图8描述了一种基于振铃数预测能量匹配准则的表现形式。此种形式的准则可以预设在芯片中，同样对于通用系统中的原边控制器和工况，芯片也可以通过能量匹配单元206和能量校正单元205以及其他辅助部分自动收集得出图8的关系准则。图中横坐标是次级检测或计算出的n-sense，纵坐标是原边控制器开通时刻对应谐振振铃数n，其匹配准则存在虚实两条线表示对应的迟滞，主要是为了处理临界点的对应关系，虚实两条关系线分别对应表示n-sense处于增加趋势和降低趋势所对应的匹配准则。如果系统对此方面要求不高，可以不用迟滞，只用实线表示。
[0072]
电源系统工作之后一旦遍历了下面所有的工作区间及工况，次级就已经知道原边开通时刻对应的谐振振铃数n和n-sense的对应关系，那么次级控制器就能确定针对此系统的原边控制器制定并存储匹配准则，此外根据工况的差异还可存储多条匹配准则与之对应，此后系统无论发生什么情况，次级都可以在能量输送区间提前预测到原边控制器开通时刻对应谐振振铃数n，没有系统延时，可以实时响应原边状态的转变。
[0073]
(2)基于时间预测能量匹配准则
[0074]
图9描述了一种基于时间预测能量匹配准则的表现形式，和图8类似，他表现了原边开通时刻和n-sense的关系，工作原理类似，只是pri-predict的表现形式有差异，此处不再重复叙述。其pri-predict表现出非连续和迟滞性，这个是为了简化设计。实际也可表现出连续的对应关系，其对应关系根据“202”和“205”自动校正，最终可能是非线性和更加复杂。
[0075]
图10为通过能量匹配实现方式稳定后的相关信号波形。图中srd中阴影部分的面积即代表原边的峰值电流信息。电源系统工作一段时间后，能量校正单元205会完成能量匹配准则单元303的校正，之后电源系统就知道对应工况下n-sense与predict的对应关系，那么当原边控制器开通对应的振铃谷底变化时，由于当前周期的原边峰值电感电流已经改变，那么就提前可以知道predict的时间点，次级可以跟上原边变化，不会出现次级未及时注入能量zvs能量的问题。
[0076]
当然绝大部分工况下原边峰值电流信号n-sense可以很好的匹配predict时刻，但是当输出电压或者输入电压快速跳变等极限情况下，能量匹配准则还是会随系统变动，这个时候需要能量校正单元205及时校正.由于此种工况变化不属于稳定工作工况，所以能量校正单元205的校正过程对系统的影响很小。
[0077]
匹配模块109还包括：参数设置单元208，以及其参数设置电容器件212、电阻器件213。参数设置单元208分别与所述原边开通检测单元204以及所述zvs控制单元207连接，用于设置所述原边开通检测单元204的判断参数(，包括srd的斜率阈值参数或者srd的伏秒判断阈值参数)以及设置所述zvs控制单元207的zvs能量注入时间参数。对于副边控制电路，常常需要外部设置一些参数让芯片能够适应不同的应用情况，如为了防止同步整流的错误开启，通常是希望检测到有效的原边开通指示信息，让原边开通结束和sr开启衔接，这样防止振铃或者其它异常情况下srg误开启，常用的检测方法如：
[0078]
a：检测srd的下降斜率，当下降斜率快于一定值时认为原边drv off结束，指示sr可以开启，不同系统下降斜率有差别，这个时候就需要外部灵活参数设置，设置匹配系统的下降斜率大小判断阈值参数。
[0079]
b：通过次级srd以及vo的电压差，乘以srd高于vo的时间，利用伏秒平衡原理，当伏秒乘积大于一定值时认为原边有效开启，而振铃等其它异常情况通常伏秒乘积小于设定值，这样就可以有效知晓原边信息。但是不同系统伏秒判定阈值值有差异，从优化系统的角度考虑，需要芯片外部灵活参数设置。
[0080]
与此同时，对于同步整流实现原边功率管104(q1)的zvs功能(文中简称为sr zvs功能)，zvs的注入能量时间点是本发明解决的主要问题，但是zvs注入能量的大小也是控制方式的关键性点，zvs能量大小可以根据检查原边开通前一刻和后一刻srd上的电压差自动调节，以达到压差在需要的区间范围。也可以外部灵活设置zvs开通时间变量，然后根据srd检测到的输入和输出信息，自动计算zvs能量注入的能量，这两个是业界已知的通用做法。
[0081]
如果采用外部设置zvs能量大小的系数，那么需要单独的芯片引脚。对于现有同步整流控制器常用的s23-6封装，没有多余的引脚给zvs设置，本发明采用电阻电容并联的方式解决此问题，在次级芯片启动时候，检测电容器件212大小并且锁存到芯片中用于zvs能量大小控制。芯片启动后，检测电阻器件213大小，用于原有同步整流芯片参数设置。这样的方法相对于之前的控制器不需要额外的引脚，可以有效的实现兼容性和经济性。
[0082]
当然可以设定固定参数从而省去参数设置单元208，但是应用的灵活性欠佳，本发明包含但不局限于必须设置参数设置单元208。
[0083]
作为一个具体的实施例，如图6所示，sr-zvs模块111包括同步整流控制单元即sr控制单元209、或门210和同步整流驱动单元即sr驱动单元211；sr控制单元209的输入端分别与原边电路中的变压器103副边线圈的一端以及原边开通检测单元204的输出端连接；或门209的第一输入端与zvs控制单元207连接，或门210的第二输入端与sr控制单元209连接，或门210的输出端与sr驱动单元211的输入端连接，sr驱动单元211的输出端与同步整流管(q2)105的栅极连接。
[0084]
如图4所示，qr模式控制器通常工作于临界导通模式(crm)或者断续模式(dcm)，基于qr模式的zvs实现方式在一个开关周期以内，能量输送的状态可以分为“能量输送区间”和“zvs区间”，“能量输送区间”决定变压向次级传输的能量大小，“zvs区间”原边控制器不发波，次级的副边控制器不发波或者注入zvs能量。通常原边控制器通过次级光耦反馈控制，当传输能量多时，qr发生的振铃谷底数少，当输出能量少时，qr发生的振铃谷底数多。对于一个系统，传输能量和qr振铃数就有一定的对应关系。由于原边控制器控制方式的多样性，更加通用的表述为传输能量和原边drv开通时刻具有匹配的对应关系。
[0085]
本发明能够通过电源系统能量传输模块108检测到电源系统能量，再利用电源系统能量，通过自适应的能量匹配的方式，提前预测当前周期的原边控制器drv的开通时刻，从而在drv开通之前适当开启同步整流管的驱动(srg)，通过同步整流管开通时间注入zvs能量，从而使原边控制器控制的功率管实现零电压开通(zvs)。
[0086]
在当前一个开关周期内，因为能量输送发生在本次开关周期的前段部分时间，且一定是提前于srzvs能量注入，故可以不需要电源系统参考上一次开关周期相关的信息就可以预测原边控制器drv的开启时刻，所以本发明可以实现实时性。
[0087]
由于本发明具有实时性，根据原边能量相关量，如srd电压(可间接反映输入vin的信息)、vo电压、采样的原边电流信息、预测的原边开关的周期信息，可以通过算法得出本周期原边是否会处于ccm模式。简单举例如原边开通时间可以直接检测，次级变压器电感续流
时间可以通过伏秒平衡根据原边电压信息、输出电压信息、原边开通时间计算出，那么变压器励磁电感的续流时间就是原边开通时间和计算的次级续流时间只和。此外根据能量匹配准则，都是可以通过当预测到原边本周期将处于ccm状态的时候，sr zvs功能关闭，避免原边功率管(q1)104和同步整流管(q2)105同时开启，从而避开原边与次级共通风险。由于在能量传输区间就可预测原边是否ccm，所以本发明可以支持原边具有ccm功能的控制器。
[0088]
因为sr-zvs模块111功能使能时，原边控制器处于crm(临界导通)和dcm(断续)模式，即qr模式。所以本发明之后的描述仅仅提及具有qr模式的原边控制器，实际上本发明可以兼容同时具备qr和ccm两种模式的原边控制器。
[0089]
本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。
[0090]
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的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。