具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本领域技术人员所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的术语“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

“左”、“右”、“上”以及“下”等方位术语是相对于附图中的显示组件示意放置的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据阵列基板或显示装置所放置的方位的变化而相应地发生变化。

图1示出了现有技术提供的一种有源钳位反激电路的结构示意图，图2为图1所示有源钳位反激电路的部分信号的时序图。

如图1所示，该有源钳位反激电路100包括变压器T1，用于将电能由原边电路传递至副边电路的负载。原边电路的输入电压Vin用于提供输入电源，输入电压Vin的正极通过电感器Lk耦接至原边绕组Lm的第一端，原边绕组Lm的第二端通过第一开关管QL接地，副边电路在变压器T1的副边绕组两端串联有整流开关管SR/D和输出电容Co，输出电容Co的两端输出电压至负载。

原边电路还包括输入电容Cr和第二开关管QH，输入电容Cr的第一端连接至输入电压Vin的正极，第二端通过第二开关管QH耦接至原边绕组Lm的第二端。第一寄生电容器Coss1为第一开关管QL的漏源寄生电容，第二寄生电容Coss2为第二开关管QH的漏源寄生电容。

结合图2，第一开关管QL根据第一栅极驱动信号PMW1控制导通和关断，第二开关管QH根据第二栅极驱动信号PWM2控制导通和关断。在第一开关管QL关断后，对应td2时间内，第一开关管QL上的电流IQ1对第一寄生电容器Coss1充电，同时对第二寄生电容Coss2进行放电，使第一开关管QL两端电压Vds_QL升高，第二开关管QH两端电压Vds_QH降低。其中，两端电压指的是源端与漏端之间的电压。

当第二开关管QH两端电压Vds_QH降低至零时，导通第二开关管QH，实现第二开关管QH的ZVS（zero voltage switch，零电压开关），降低第二开关管QH的开关损耗。

第二开关管QH关断后，利用负向的励磁电流ILm对第二寄生电容器Coss2充电，对第一寄生电容器Coss1放电，第二开关管QH两端电压Vds_QH上升，第一开关管QL两端电压Vds_QL下降。当第一开关管QL两端电压Vds_QL降低至零时，导通第一开关管QL，实现第一开关管QL的ZVS，降低第一开关管QL的开关损耗。

结合图1和图2所示，在第一开关管QL由导通转换为关断后，第二开关管QH导通之前，为了避免第一开关管QL和第二开关管QH发生直通，现有技术在此增加了第二死区时间，也就是图2中所示的td2。

同理，在第二开关管QH由导通转换为关断后，第一开关管QL导通之前，为了避免第二开关管QH和第一开关管QL发生直通，现有技术在此增加了第一死区时间，也就是图2中所示的td1。

但是，第二死区时间td2和第一死区时间td1通常是人为设定的固定值，虽然控制起来简单，但是会给系统带来多余的损耗，降低系统效率。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种有源钳位反激电路的死区时间确定方法，通过设置采集绕组来采集第一开关管两端的电压上升到最大值时所对应的时间，该时间也就是，第二开关管两端电压下降到零时的时间，由此即可确定出最佳的第二死区时间。此外，根据输入电压、输出电压，利用第一公式组可计算出负向励磁电流震荡到零时对应的时间，该时间即为最佳的第一死区时间。

首先，先对第二死区时间td2进行改进。

应理解，如果第二死区时间td2设定的时间过长的话，第二开关管QH的体二极管导通时间就越长，系统损耗就越大；而第二死区时间td2设定的时间过短的话，第二开关管QH就无法实现零电压开通，同样会增加系统损耗。由此，为了降低系统的损耗，第二死区时间td2需要进行适应性变换，而非固定。

结合图1可知，在有源钳位反激电路中，负载越大，励磁电感以及漏感电流的峰值就越大。励磁电感以及漏感电流的峰值直接影响了第二开关管QH对应源漏电压Vds_QH下降到零的下降时间，也即影响了第二死区时间td2的长短。

应理解，通常在重载的情况下，电流峰值越大，第二开关管QH对应源漏电压Vds_QH下降到零所用的时间越短，此时，第二死区时间td2相应就可以越短。在轻载的情况下，电流峰值越小，第二开关管QH对应源漏电压Vds_QH下降到零所用的时间就越长，此时，第二死区时间td2相应就应该越长。

图3示出了不同负载下第二死区时间td2的最优长度示意图。

如图3所示，在重载的情况下，第二开关管QH对应源漏电压Vds_QH下降到零所用的时间较短，如图3中所示的ta。此时，ta所表示的时长即可以为重载下，有源钳位反激电路的最优的第二死区时间td2。在轻载的情况下，第二开关管QH对应源漏电压Vds_QH下降到零所用的时间较长，如图3中所示的tb。此时，tb所表示的时长即可以为轻载下，有源钳位反激电路的最优的第二死区时间td2。由此可见，随着负载的变化，第二死区时间td2的最优时长是随着第二开关管QH对应的源漏电压Vds_QH下降到零所用的时间而变化的，并不是一个固定值。

为此，本申请实施例提供一种有源钳位反激电路的第二死区时间td2确定方法，应用于本申请提供的有源钳位反激电路。本申请提供的第二死区时间td2的确定方法，通过确定第二开关管QH对应的源漏电压Vds_QH下降到零所用的时间，即可以确定出最优的第二死区时间td2。

首先，结合图4先对本申请提供的有源钳位反激电路进行介绍。图4示出了本申请实施例提供的一种有源钳位反激电路。如图4所示，本申请实施例提供的有源钳位反激电路，在图1所示的有源钳位反激电路100的基础上，还包括：采集电路110。其他的结构可参考上述对图1所示有源钳位反激电路100的详细描述，在此不再赘述。

如图4所示，该采集电路110将采集绕组的一端接地，另一端串联两个分压电阻后接地。其中，采集绕组与原边绕组耦合，采集电路110中的两个分压电阻之间还外接有一个电压端FB，用于检测第一电压VFB。

结合图4，第一开关管QL根据第一栅极驱动信号PWM1控制导通和关断，第二开关管QH根据第二栅极驱动信号PWM2控制导通和关断。第一电压VFB的大小跟随第一开关管QL的状态进行变换，而第二开关管QH的状态与第一开关管QL的状态是相反的。或者说，第一电压VFB的大小是跟随第二开关管QH的状态进行变换的。

具体的，第一开关管QL关断后，第一开关管QL上的电流IQ1对第一寄生电容器Coss1充电，同时对第二寄生电容Coss2进行放电，使第一开关管QL两端电压Vds_QL升高，第二开关管QH两端电压Vds_QH降低。而此时采集电路110中的第一电压VFB将跟随第一开关管QL升高。或者说，第一电压VFB将随着第二开关管QH两端电压Vds_QH的降低而升高。

第二开关管QH两端电压Vds_QH降低到零时，第一开关管QL两端电压Vds_QL将升高到最大值，同时，采集电路110中的第一电压VFB也相应将上升到最大值。由此，可以确定第一电压VFB开始上升，并上升到最大值时之间的间隔时长，即可以作为相应的第二死区时间td2。

在此基础上，当副边电路中的负载不同时，第二开关管QH两端电压Vds_QH降低到零的时间不同，第一开关管QL两端电压Vds_QL升高到最大值的时间不同，相应的，采集电路110中的第一电压VFB上升到最大值的时间也不同。由此，从第一开关管QL关断之后，确定出的第一电压VFB上升到最大值的时长也不同。该不同的时长即可以作为相应负载下，有源钳位反激电路的最优第二死区时间td2。

需要说明的是，若包括有源钳位反激电路的芯片没有钳位电压，采集电路110中产生的第一电压VFB将是一个很大的负压。对此，芯片可以用一个钳位二极管（也就是第二开关管QH）将其钳位到一个较小的固定负压，这样，从第一开关管QL关断之后，第一电压VFB将从该较小的负压开始上升。例如，该较小的负压为-0.7V。

结合上述描述，图5示出了本申请提供的一种有源钳位反激电路的第二死区时间td2确定方法的流程示意图。

如图5所示，该方法包括S101至S104。

S101、确定第一开关管QL关断时刻为第一时刻。

应理解，可以通过判断第一栅极驱动信号PMW1是否为低电平，来确定第一开关管QL是否关断。

S102、利用采集电路110与原边电路感应产生第一电压VFB，检测第一电压VFB的大小，确定第一电压VFB的最大值。例如，可以利用芯片内部的微分电路等采集电压端FB上的第一电压VFB的最大值。

S103、确定第一电压VFB为最大值时对应的时刻为第二时刻。

具体的，上述S102和S103可以包括：

每间隔一定时长检测一次第一电压VFB的大小，判断第x次检测得到的第一电压VFB的值是否最大，且后续连续y次确定的第一电压VFB的值与第x次检测得到的第一电压的值均相同，则第x次检测得到第一电压VFB的值为第一电压VFB的最大值，且第x次检测得到第一电压的最大值的时刻即为第二时刻。

其中，x≥1，y≥1，x和y均为整数。检测间隔的时长、y的大小均可以根据需要进行设定，本申请实施例对此不进行任何限制。

应理解，通常检测一次第一电压的时间很短，只有几个纳秒。

S104、根据第一时刻和第二时刻，确定第二死区时间td2。

应理解，第一时刻和第二时刻的时间之差，即为相应负载下，第一开关管QL由导通转换为关断后，第二开关管QH导通之前，对应的第二死区时间td2。

示例性的，图6为某一负载下第二死区时间td2的最优长度示意图。

如图6所示，首先，确定第一开关管QL关断。在第一开关管QL关断之后，每间隔10ns检测一次采集电路110中电压端FB对应的第一电压VFB的大小。

若在检测时，T1时刻，第一开关管QL关断，第一电压VFB开始上升，即第一电压VFB的值从-0.7V开始增大，并在第6次达到最大，且第6次至第9次检测之中，也就是第60ns时刻至第90ns时刻之间，确定出第一电压VFB上升并保持不变。由此，可以确定第60ns对应的第一电压VFB即为第一电压VFB的最大值，第60ns即为第二时刻T2，此时，可以根据第一时刻T1和第二时刻T2，确定出最优的第二死区时间为第一时刻T1和第二时刻T2之间的时间差。

但是，在实际检测过程中，确定第一电压VFB的最大值时可能涉及时延等问题，导致确定出的第一电压VFB为最大值时所对应的第二时刻并非实际第一电压VFB达到最大值的时刻。由此，可以在确定出第一时刻T1和第二时刻T2之间的时间差的基础上，再减去预设的采样延迟时间。例如，减去采样延迟时间。

例如，如图6所示，第一时刻T1和第二时刻T2的时间差为第一时间差T2-T1；预设的延迟时间为T2-T2'，由此，第一时间差与预设的延迟时间之间的时间差T2'-T1，即T1至T2'为更接近真实时间的第二死区时间td2'。由此，通过去除延迟时间可以提高确定出的第二死区时间的准确度。

其中，预设的延迟时间可以根据历史数据推理得到，或者根据数次实验确定，当然也可以利用其它方式进行确定，本申请实施例对此不进行任何限制。

此处，还需要说明的是，由于采样延时时间通常不好确定，因此，上述确定最优第二死区时间的方法也不好控制。为此，在确定最优第二死区时间时，上述S103可以简化为：确定第一电压VFB经过零点电压时对应的时刻为第二时刻。然后，即可简单快捷的根据第一时刻和第二时刻，确定出相应的第二死区时间td2。

上面对改进第二死区时间td2进行了详细描述，下面再对第一死区时间td1的确定进行详细描述。

结合图1，第二开关管QH关断后，利用负向的励磁电流i_Lm对第二寄生电容器Coss2充电，对第一寄生电容器Coss1放电，第二开关管QH两端电压Vds_QH上升，第一开关管QL两端电压Vds_QL下降。由此可知，为了使系统的损耗最小，需用最小负向电流去实现第一开关管QL的ZVS。

基于此，本申请利用图7所示的电路来求取最小负向电流。其中，图7所示的电路为图4所示的原边电路的简化电路图。

如图7所示，将开关SW对地的电容等效为等效电容Ceq。其中，等效电容Ceq包含功率管的输出电容以及变压器的寄生电容。

需要说明的是，由于励磁电感Lm远远大于漏感Lk，在后续进行分析时，可忽略漏感Lk。

结合图7所示，n为变压器原边绕组和副边绕组的匝比，Vin为输入电压，Vout为输出电压，励磁电感初始电流为负（由下向上），大小为I_neg。

由此，在第一开关管QL导通之前，有如下等式成立：

。

由此，得到第一开关管QL两端电压Vds_QL的表达式为：

。

根据该公式，若第一开关管QL需要实现ZVS，其两端电压必须跌至零，故电流Ineg必须满足以下条件：

。

那么，满足条件的最小值即为最小负向电流I_{neg_min}：

。

根据上述公式可知，当Vin≤nVout时，此时无需负向电流，第一开关管QL两端电压Vds_QL自然会跌至零，即通常的低压（QR）控制。

而当Vin＞nVout时，若想实现第一开关管QL的ZVS，则必须需要一个负向电流，第一开关管QL两端电压Vds_QL才会跌至零。

由于Ceq和Lm是固定值，所以，所需的最小负向电流I_{neg_min}与输入电压Vin将形成对应关系。具体的，当输入电压Vin越高时，所需的最小负向电流I_{neg_min}的值越大。当输入电压Vin越低时，所需的最小负向电流I_{neg_min}的值越小。

例如，当输入电压Vin为90V时，为实现第一开关管QL的ZVS，所需最小负向电流的值越小，当输入电压Vin为265V时，为实现第一开关管QL的ZVS，所需最小负向电流的值越大。

基于上述，结合图7，若能量足够实现第一开关管QL的ZVS，励磁电感电流i_Lm第一次震荡到零时，第一开关管QL两端电压Vds_QL为零，此时应开通第一开关管QL，实现ZVS。那么励磁电感电流i_Lm由最小负向电流Ineg_min第一次震荡到零的时间即为最佳死区时间td1。

故，

，

由此可得，

，

当励磁电感电流i_Lm第一次震荡到零时，该时间即为最优的第一死区时间td1，即：

，

其中，T为震荡周期。

结合上述描述，输入电压Vin越低，最小负向电流I_{neg_min}对应的值越小，最优的第一死区时间td1越大。输入电压Vin越高，最小负向电流I_{neg_min}对应的值越大，最优的第一死区时间td1越小。或者说，输入电压Vout越大，最优的第一死区时间td1越大。输入电压Vout越小，最优的第一死区时间td1越小。

基于上述分析得到的结论，本申请实施例提供一种有源钳位反激电路的第一死区时间td1的确定方法，图8示出本申请实施例提供的一种有源钳位反激电路的第一死区时间td1的确定方法的流程示意图。如图8所示，该方法包括S201至S202。

S201、在第二开关管QH关断之后，获取输入电压Vin、输出电压Vout、原边绕组与副边绕组的匝比n，以及震荡周期T。

S202、根据以下第一公式组，确定第一死区时间td1。

该第一公式组为：

。

其中，获取震荡周期的方法可以包括：确定有源钳位反激电路是否工作在断续（DCM）模式。若不是，则不能获取震荡周期。若是，则获取震荡周期。

具体的，可以利用采集电路110通过感应产生第一电压VFB，然后，获取电压端FB上的第一电压VFB。再确定第一电压VFB的最小值（也就是波谷），由此，确定两次第一电压最小值VFB之间的时间差，即可得到震荡周期T。

本申请实施例提供一种有源钳位反激电路的死区时间的确定方法，通过设置采集绕组来采集第一开关管两端的电压上升到最大值时所对应的时间，该时间也就是，第二开关管两端电压下降到零时的时间，由此，即可确定出最佳的第二死区时间。此外，根据输入电压、输出电压，利用第一公式组可计算出励磁负向电流震荡到零时对应的时间，该时间即为最佳的第一死区时间。

当负载不同时，通过本申请实施例提供的确定方法确定的死区时间是随之变化的，由此，可以最小程度的减少系统的损耗。

本申请实施例还提供一种有源钳位反激电路，包括原边电路和副边电路，该原边电路包括：第一开关管QL、第二开关管QH和原边绕组；副边电路包括副边绕组。

该有源钳位反激电路用于利用上述有源钳位反激电路确定方法来确定最优的第一死区时间和第二死区时间，并根据确定出的第一死区时间和第二死区时间，来控制第一开关管QL和第二开关管QH的导通和关断。

本申请实施例还提供一种有源钳位反激电路的死区时间的控制电路，包括：处理器；所述处理器执行存储在存储器中的计算机程序，以实现如上述所述的有源钳位反激电路的死区时间的确定方法。

本申请实施例提供的有源钳位反激电路的死区时间的控制电路的有益效果与上述有源钳位反激电路的死区时间的确定方法的有益效果相同，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的有源钳位反激电路的死区时间的确定方法。

本申请实施例提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述有源钳位反激电路的死区时间的确定方法的有益效果相同，在此不再赘述。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限榆次，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。