具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，本发明的第一实施方式公开了一种移相全桥变换器100。

PSFB变换器100的输入端分别与正电源V+和负电源V-连接，用于将输入的能量转换后为后端的负载提供合适的电压。PSFB变换器100包括控制器101、第一桥臂102、第二桥臂103。第一桥臂102包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，第二桥臂103包括第三晶体管Q3和第四晶体管Q4，其中，第一晶体管Q1和第三晶体管Q3互为第一对管，第二晶体管Q2和第四晶体管Q4互为第二对管。第一晶体管Q1和第四晶体管Q4的漏极与正电源V+连接，第一晶体管Q1的源极与第二晶体管Q2的漏极连接，第四晶体管Q4的源极与第三晶体管Q3的漏极连接，第二晶体管Q2和第三晶体管Q3的源极与负电源V-连接。

控制器101输出第一驱动信号Ctrl1到第一晶体管Q1的栅极、输出第二驱动信号Ctrl2到第二晶体管Q2的栅极、输出第三驱动信号Ctrl3到第三晶体管Q3的栅极、输出第四驱动信号Ctrl4到第四晶体管Q4的栅极，从而控制第一桥臂102和第二桥臂103在启动时以两种不同的控制模式进行发波。

考虑到轻载时，PSFB变换器100的峰值电流极小，易导致第一控制模式时占空比易受干扰，而现有的DSP芯片内设的屏蔽窗难以覆盖全范围，导致误触发，本实施例中的PSFB变换器100还包括硬件屏蔽窗104，用于根据控制器101的控制信号启动或停止采样模块105。

PSFB变换器100还包括采样模块105，采样模块105串接在正电源V+和第一晶体管Q1的漏极之间，采样模块105用于采集PSFB变换器100的峰值电流，为现有技术中常用的电流测量器件，具有成熟的器件和设计方法可以实现，例如可采用运算放大器和采样电阻，将获取的峰值电流输入控制器101转换为数字信号，控制器101根据实时峰值电流输出与第一晶体管Q1的开关周期相匹配的控制信号到硬件屏蔽窗104。

硬件屏蔽窗104包括第一电阻R1、第二电阻R2及第五晶体管Q5，第一电阻R1的一端与控制器101的输出端连接，另一端与第二电阻R2的一端及第五晶体管Q5的栅极连接，第二电阻R2的另一端和第五晶体管Q5的源极分别接地，第五晶体管Q5的漏极与采样模块105的控制端连接。

PSFB变换器100还包括功率输出模块106，用于将转换的电压输出到后端的负载。功率输出模块106包括谐振电感Lp、变压器TX1、第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、电感L1、电感L2、电容C2和电容C3。谐振电感Lp的一端作为功率输出模块106的第一输入端，与第一桥臂102的桥臂中心连接，谐振电感Lp的另一端与电感L1的一端及变压器TX1原边的一端连接，电感L1的另一端作为功率输出模块106的第二输入端，与第二桥臂103的桥臂中心及变压器TX1原边的另一端连接；变压器TX1副边的一端与第六晶体管Q6的漏极连接，另一端与第七晶体管Q7的源极连接；电感L2、电容C2和电容C3组成LC滤波器，变压器TX1副边的中心点、第六晶体管Q6的源极和第七晶体管Q7的漏极的连接点，分别作为LC滤波器的输入，LC滤波器的输出端与后端的负载连接；其中，第六晶体管Q6和第七晶体管Q7的栅极分别与控制器101的输出端连接。

在另一个实施例中，PSFB变换器100还包括输入电容C1，输入电容C1并联在正电源V+和负电源V-之间，用于对输入电源进行滤波。

请参阅图2，基于第一实施方式中的移相全桥变换器，本发明的第二实施方式公开了一种移相全桥变换器的启动控制方法，包括：

启动时的t₀时刻，以第一控制模式进行发波，且发波的占空比为启动过程中的最低值；

启动过程中，逐步增加占空比直至升至第一预设值；同时判断输出电流是否大于第二预设值，若在t₁时刻大于第二预设值，则将占空比设定为50％，再从第一控制模式切换到第二控制模式进行发波；否则，继续以第一控制模式进行发波；

当所述移相全桥变换器的输出电压达到目标值，启动结束。

请参阅图3，图3为采用第一控制模式发波时，控制器101输出到第一桥臂102和第二桥臂103的驱动信号的波形图。此时，第一对管的驱动信号相同，第二对管的驱动信号相同，即第一驱动信号和第三驱动信号相同，第二驱动信号与第四驱动信号相同，且第一驱动信号和第二驱动信号互补。采用这种启动方式，当轻载启动时，晶体管的电压仅为输入电压的一半，可有效降低启动时的热损耗，但是这种启动方式在重载时易引入环流，降低转换的效率。

请参阅图4，图4为采用第二控制模式发波时，控制器101输出到第一桥臂102和第二桥臂103的驱动信号的波形图。此时，第一驱动信号和第二驱动信号互补，第三驱动信号和第四驱动信号互补，且第一驱动信号和第三驱动信号之间存在不为零的相位差。采用这种启动方式，在重载时能有效降低电路内部环流，降低变压器温度，从而增大转换效率。

上述第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号均为周期性信号，且频率相同。

应理解，图2-图4仅为驱动信号的示意图，实际在启动初始时，将占空比设定为启动过程中的最低值，启动过程中，按照预设步长，逐步增加占空比，直至升至第一预设值，该第一预设值可根据实际需要自行设定，本实施例中不对其做具体限定。当移相全桥变换器100的输出电流增加到第二预设值时，本实施例中的第二预设值为30A，即认为此时负载为重载，为避免第一控制模式引入的环流，降低转换的效率，先将占空比设定为50％，再从第一控制模式切换到第二控制模式。切换时将第一控制模式和第二控制模式设定为同等有效占空比，此时移相全桥变换器100的峰值电流大小差别极小，切换时不会引起环路耦合问题，从而实现两种模式的平稳切换。

请参阅图5，为了降低轻载启动时峰值电流对占空比的干扰，第一控制模式还包括：启动时，基于移相全桥变换器100的峰值电流，输出周期性的控制信号到第五晶体管Q5的栅极，且控制信号与第一晶体管Q1的开关周期相匹配。采用这种方案，在第一晶体管Q1的每个开关周期，第五晶体管Q5的栅极均接收到一个高电平信号，第五晶体管Q5导通，从而停止采样模块105的采样；在其他周期，第五晶体管Q5的栅极均为低电平，第五晶体管Q5截止，采样模块105正常工作。

此外，采用模块105获取的移相全桥变换器100的峰值电流还用于和预存的参考电流值进行比较，当采集的峰值电流大于参考电流值，则停止输出驱动信号，当采集的峰值电流小于参考电流值，且控制器101内部的载波计数器清零后，重新输出驱动信号，实现逐波限流功能。

综上所述，本发明的移相全桥变换器的启动控制方法及移相全桥变换器，采用两种控制模式进行发波，在轻载启动时采用第一控制模式，待重载时再切换到第二控制模式，极大地降低了热损耗；此外，切换时设定两种控制模式为同等有效占空比，不会出现环路耦合问题，提高了切换的稳定性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。