一种零电流开关控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其是一种零电流开关控制电路。
【背景技术】
[0002]随着分布式电源系统的广泛应用，要求DC/DC电源模块的体积越来越小。减小体积的基本途径是提高工作频率，但会带来开关管损耗增加的问题。因此，需要采用各种零电压和零电流软开关技术来降低开关管的开通和关断损耗。
[0003]传统采用电流互感器直接检测电流，并控制开关管关断的零电流准谐振变换器电路直接检测电流并产生开关控制的方法不能保证在最佳的时刻关断开关管，并且由于随环境和元器件参数变化，导致开关管不能实现最佳零电流关断，零电流软开关技术的实用化存在较大困难。
【实用新型内容】
[0004]针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种通过对开关管关断和漏极电流过零的时刻进行对比，自动调整开关管，使其在最佳的时刻实现零电流关断的零电流开关控制电路。
[0005]为了是实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种零电流开关控制电路，其特征在于:它包括谐波发生器、关断时间控制器、比较器、触发器以及开关管；
[0007]所述谐波发生器输入所述开关管的导通时刻信号并输出电压至比较器；
[0008]所述关断时间控制器输入所述开关管的关断时刻信号和开关管的电流过零时刻信号，并根据这两个信号来调节输出电压的大小；
[0009]所述比较器比较所述谐波发生器的输出电压与所述关断时间控制器的输出电压，并根据比较结果输出电平信号一方面反馈至所述谐波发生器，另一方面输出至所述触发器;
[0010]所述触发器根据所述比较器的输出信号控制所述开关管的关断。
[0011]优选地，所述关断时间控制器的电路结构包括第一三极管、第二三极管、第三三极管以及第四三极管；
[0012]所述第一三极管的基极连接于所述第二三极管的基极和集电极、发射极连接于所述第二三极管的发射极和电源、集电极连接于所述第三三极管的集电极、集电极还通过第一电容接地；
[0013]所述第二三极管的集电极连接于所述第四三极管的集电极和所述第二三极管的基极；
[0014]所述第三三极管的基极连接于所述开关管的电流过零时刻信号端、集电极通过第一电容接地、发射极通过第一电阻接地；
[0015]所述第四三极管的基极连接于所述开关管的关断时刻信号端、发射极通过第二电阻接地。
[0016]由于采用了上述方案，本实用新型通过对开关管关断时间与电流过零时刻进行对比，自动调整开关管，使之在最佳时刻实现零电流关断，避免了传统的零电流检测和控制电路由于环境变化和元器件参数变化导致开关管不能实现最佳零电流关断，可广泛应用于需对开关管进彳丁零电流控制的尚频功率开关转换电路。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型实施例的电路原理图；
[0018]图2是本实用新型实施例的关断时间控制器电路结构图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0020]如图1所示，本实施例的一种零电流开关控制电路，其特征在于:它包括谐波发生器1、关断时间控制器2、比较器3、触发器4以及开关管5。
[0021]谐波发生器I输入开关管的导通时刻信号T2并输出电压Va至比较器3 ;关断时间控制器2输入开关管4的关断时刻信号Tl和开关管4的电流过零时刻信号T0，并根据这两个信号来调节输出电压Vb的大小；比较器3比较谐波发生器I的输出电压Va与关断时间控制器2的输出电压Vb，并根据比较结果输出电平信号一方面反馈至谐波发生器1，另一方面输出至触发器4，触发器4根据比较器3的输出信号控制开关管5的关断。
[0022]由于开关管5关断和控制电路之间存在延时，为实现准确的零电流关断，需对开关管关断时刻信号Tl和电流过零时刻信号TO进行检测。当这两个时刻的信号一致时，表示在开关管关断时刻电流也到零，即实现了准确的零电流关断。信号Tl和信号TO被送入关断时间控制器，它根据两个信号来调节输出电压Vb的大小。如果信号Tl超前信号T0，表示开关管5在电流到零之前提前关断，输出电压Vb的值将增加，则下一周期开关管5的导通时间将延长。如果信号Tl滞后于信号T0，表示开关管5在电流到零之后关断，输出电压Vb的值将减小，则下一周期开关管5的导通时间将缩短。不断调整的结果就是将被锁定于某个值。此时，开关管5实现准确的零电流关断，损耗降至最低。基于以上控制方式，可以自动补偿由电路延迟、环境或工作条件变化、不正常工作或其他原因带来的时间误差。
[0023]如图2所示，本实施例的关断时间控制器2电路结构包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3以及第四三极管Q4。
[0024]第一三极管Ql的基极连接于第二三极管Q2的基极和集电极、发射极连接于第二三极管Q2的发射极和电源VCC、集电极连接于第三三极管Q3的集电极、集电极还通过第一电容Cl接地。
[0025]第二三极管Q2的集电极连接于第四三极管Q4的集电极和第二三极管Q2的基极。
[0026]第三三极管Q3的基极连接于开关管5的电流过零时刻信号TO端、集电极通过第一电容Cl接地、发射极通过第一电阻Rl接地。
[0027]第四三极管Q4的基极连接于开关管的关断时刻信号Tl端、发射极通过第二电阻R2接地。
[0028]当开关管5关断时刻超前于电流过零时刻时，第四三极管Q4导通，第三三极管Q3截止；电流11给第一电容Cl充电，关断时间控制器2输出电压Vb升高，下一个周期关断时间延长。当开关管5电流过零时刻超前于关断时刻，第三三极管Q3导通，第四三极管Q4截止；第一电容Cl放电，关断时间控制器2输出电压Vb降低，下一个周期关断时间缩短。通过这种控制方式，可以在几个开关周期内，将关断时间控制到最佳，使其在最佳的时刻实现零电流关断。
[0029]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种零电流开关控制电路，其特征在于:它包括谐波发生器、关断时间控制器、比较器、触发器以及开关管； 所述谐波发生器输入所述开关管的导通时刻信号并输出电压至比较器； 所述关断时间控制器输入所述开关管的关断时刻信号和开关管的电流过零时刻信号，并根据这两个信号来调节输出电压的大小； 所述比较器比较所述谐波发生器的输出电压与所述关断时间控制器的输出电压，并根据比较结果输出电平信号一方面反馈至所述谐波发生器，另一方面输出至所述触发器； 所述触发器根据所述比较器的输出信号控制所述开关管的关断。
2.如权利要求1所述的一种零电流开关控制电路，其特征在于:所述关断时间控制器的电路结构包括第一三极管、第二三极管、第三三极管以及第四三极管； 所述第一三极管的基极连接于所述第二三极管的基极和集电极、发射极连接于所述第二三极管的发射极和电源、集电极连接于所述第三三极管的集电极、集电极还通过第一电容接地； 所述第二三极管的集电极连接于所述第四三极管的集电极和所述第二三极管的基极； 所述第三三极管的基极连接于所述开关管的电流过零时刻信号端、集电极通过第一电容接地、发射极通过第一电阻接地；所述第四三极管的基极连接于所述开关管关断时刻信号端、发射极通过第二电阻接地。
【专利摘要】本实用新型涉及自动控制领域，尤其是一种零电流开关控制电路。它包括谐波发生器、关断时间控制器、比较器、触发器以及开关管；谐波发生器输入开关管的导通时刻信号并输出电压至比较器；关断时间控制器输入开关管的关断时刻信号和电流过零时刻信号，并根据这两个信号来调节输出电压的大小；比较器比较谐波发生器的输出电压与关断时间控制器的输出电压，并根据比较结果输出电平信号，触发器根据比较器的输出信号控制开关管的关断。本实用新型通过对开关管关断时间与电流过零时刻进行对比，自动调整开关管，使之在最佳时刻实现零电流关断，避免了传统的零电流检测和控制电路由于环境变化和元器件参数变化导致开关管不能实现最佳零电流关断的情况。
【IPC分类】H02M1-36
【公开号】CN204376696
【申请号】CN201420859599
【发明人】王 华, 刘野, 刘飞, 邹宏程
【申请人】葛洲坝能源重工有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月29日