有源钳位反激式转换器及其控制方法、开关电源系统

摘要

一种有源钳位式反激式转换器及其控制方法、开关电源系统，控制器按照配置方式对第一开关管和第一钳位电路进行控制，在第一开关管导通时，第一变压器的初级绕组线性充电；初级绕组充电完成时，控制第一开关管控制第一钳位电路连通初级绕组向钳位电容传输电流；控制第一钳位电路以使钳位电容向第一变压器的初级绕组放电；最后控制第一开关管导通以及第一钳位电路连通钳位电容，以使第一变压器的初级绕组上的电流上升，直至第一变压器的次级绕组上的电流为0；由此，本发明形成了一个连续工作模式，降低了第一开关管的开关损耗，避免了第一变压器中漏感电流反向激增的问题，提升了有源钳位式反激式转换器的功率效率。

权利要求

1.一种有源钳位反激式转换器，其特征在于，包括：

第一变压器，包括初级绕组和次级绕组，所述第一变压器的初级绕组的输出电压与其次级绕组的输出电压的相位相差180°，所述第一变压器的初级绕组与电压接入端连接，所述第一变压器的次级绕组与所述有源钳位反激式转换器的输出端连接；

第一开关管，用于接通和断开从电压接入端到所述第一变压器的初级绕组的直流电压；

钳位电容；

第一钳位电路，连接于所述第一变压器的初级绕组和钳位电容之间，用于接通和断开所述第一变压器的初级绕组和所述钳位电容之间的传输电流；

输出开关电路，连接于所述第一变压器的次级绕组，用于接通和断开所述第一变压器的次级绕组中的电流流动；

控制器，用于输出第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一驱动信号用于控制第一开关管的导通和关断，第二驱动信号用于控制第一钳位电路执行至少一项功能；

其中，所述控制器按照以下配置方式输出第一驱动信号和第二驱动信号：在第一阶段中，使所述第一驱动信号有效以控制所述第一开关管导通，使所述第二驱动信号无效以控制所述第一钳位电路断开第一变压器的初级绕组和钳位电容之间的传输电流，以使所述第一变压器的初级绕组线性充电；

在第二阶段和第三阶段中，使所述第一驱动信号和第二驱动信号无效，以使所述第一变压器的初级绕组的漏电感产生的漏感电流传输至钳位电容；

在第四阶段和第五阶段中，使所述第二驱动信号有效以及所述第一驱动信号无效，以使所述钳位电容向第一变压器的初级绕组放电，使得所述钳位电容与所述第一变压器的初级绕组发生谐振；

在第六阶段和第七阶段中，使所述第二驱动信号有效以及第一驱动信号有效，以使第一变压器的初级绕组上的电流上升，待该电流上升至第一预设阈值时，所述第一变压器的次级绕组上的电流为0。

2.如权利要求1所述的有源钳位反激式转换器，其特征在于，在第二阶段和第三阶段之间，所述控制器的配置方式还包括：检测第一开关管与第一变压器的初级绕组连接节点的电压，得到第一节点电压；

在第一节点电压大于等于第二预设阈值时，终止第二阶段并执行第三阶段。

3.如权利要求1所述的有源钳位反激式转换器，其特征在于，在第四阶段和第五阶段之间，所述控制器的配置方式还包括：检测第一变压器的次级绕组的电流的大小；

在检测到第一变压器的次级绕组的电流小于等于第三预设阈值时，终止第四阶段并执行第五阶段。

4.如权利要求1所述的有源钳位反激式转换器，其特征在于，所述控制器的配置方式还包括：在第四阶段之后，返回至所述第一阶段。

5.如权利要求2所述的有源钳位反激式转换器，其特征在于，所述第一开关管包括第一极、第二极和控制极，所述第一开关管的第一极与所述第一变压器的初级绕组连接，所述第一开关管的第二极连接地，所述第一开关管的控制极用于控制第一开关管的导通和关断；

所述第一钳位电路包括：

第二开关管，包括第一极、第二极和控制极，所述第二开关管的第一极与钳位电容的一端连接，第二开关管的第二极与第一开关管的第一极连接，第三开关的控制极用于控制第三开关的导通和关断；

其中，所述第二开关管包括寄生二极管，在第一开关管上的第一节点电压大于第二预设阈值时，第二开关管的寄生二极管导通，以使所述第一变压器的初级绕组的漏电感产生的漏感电流传输至钳位电容。

6.一种用于有源钳位反激式转换器的控制方法，其特征在于，所述有源钳位反激式转换器包括：具有初级绕组和次级绕组的第一变压器、连接于第一变压器的初级绕组的第一开关管、连接于第一变压器的初级绕组的第一钳位电路和连接于第一钳位电路的钳位电容；

所述控制方法包括：

由控制器输出第一驱动信号和第二驱动信号来控制所述有源钳位反激式转换器进行工作，所述第一驱动信号用于控制第一开关管的导通和关断，第二驱动信号用于控制第一钳位电路执行至少一项功能；

其中，所述控制器按照以下配置方式输出第一驱动信号和第二驱动信号：在第一阶段中，使所述第一驱动信号有效以控制所述第一开关管导通，使所述第二驱动信号无效以控制所述第一钳位电路断开第一变压器的初级绕组和钳位电容之间的传输电流，以使所述第一变压器的初级绕组线性充电；

在第二阶段和第三阶段中，使所述第一驱动信号和第二驱动信号无效，以使所述第一变压器的初级绕组的漏电感产生的漏感电流传输至钳位电容；

在第四阶段和第五阶段中，使所述第二驱动信号有效以及所述第一驱动信号无效，以使所述钳位电容向第一变压器的初级绕组放电，使得所述钳位电容与所述第一变压器的初级绕组发生谐振；

在第六阶段和第七阶段中，使所述第二驱动信号有效以及第一驱动信号有效，以使第一变压器的初级绕组上的电流上升，待该电流上升至第一预设阈值时，所述第一变压器的次级绕组上的电流为0。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在第二阶段和第三阶段之间，所述控制器的配置方式还包括：检测第一开关管与第一变压器的初级绕组连接节点的电压，得到第一节点电压；

在第一节点电压大于等于第二预设阈值时，终止第二阶段并执行第三阶段。

8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在第四阶段和第五阶段之间，所述控制器的配置方式还包括：检测第一变压器的次级绕组的电流的大小；

在检测到第一变压器的次级绕组的电流小于等于第三预设阈值时，终止第四阶段并执行第五阶段。

9.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制器的配置方式还包括：在第四阶段之后，返回至所述第一阶段。

10.一种开关电源系统，其特征在于，包括：

功率电路，用于将交流电压转换直流电压，并输出所述直流电压；

输出电路；

两个如权利要求1至5中任一项所述的有源钳位反激式转换器，两个所述有源钳位反激式转换器的电压接入端均与功率电路的输出端连接，两个所述有源钳位反激式转换器的输出端均与输出电路连接；

其中，功率电路的输出端向两个所述有源钳位反激式转换器的电压接入端交错输入直流电压。

说明书

有源钳位反激式转换器及其控制方法、开关电源系统

技术领域

[0001] 本发明涉及开关电源技术领域，具体涉及一种有源钳位式反激式转换器及其控制方法、开关电源系统。

背景技术

[0002] 随着电力电子系统飞快发展，开关电源得到非常广泛的应用，如图1所示，为一种常用开关电源的电路结构，但在实际工作中由于变压器T的初级绕组中漏电感的存在，会在晶体管Q的漏极产生极高的尖峰电压，通常需要连接在初级绕组两端的电阻R1、电容C1和二极管D1去吸收上述尖峰电压，这种吸收会存在晶体管Q导通时被消耗能量，降低了开关电源的功率效率。

发明内容

[0003] 本发明主要解决的技术问题是如何提升有源钳位反激式转换器的功率效率。

[0004] 根据第一方面，一种实施例中提供一种有源钳位反激式转换器，包括：

[0005] 第一变压器，包括初级绕组和次级绕组，所述第一变压器的初级绕组的输出电压与其次级绕组的输出电压的相位相差180°，所述第一变压器的初级绕组与电压接入端连接，所述第一变压器的次级绕组与所述有源钳位反激式转换器的输出端连接；

[0006] 第一开关管，用于接通和断开从电压接入端到所述第一变压器的初级绕组的直流电压；

[0007] 钳位电容；

[0008] 第一钳位电路，连接于所述第一变压器的初级绕组和钳位电容之间，用于接通和断开所述第一变压器的初级绕组和所述钳位电容之间的传输电流；

[0009] 输出开关电路，连接于所述第一变压器的次级绕组，用于接通和断开所述第一变压器的次级绕组中的电流流动；

[0010] 控制器，用于输出第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一驱动信号用于控制第一开关管的导通和关断，第二驱动信号用于控制第一钳位电路执行至少一项功能；

[0011] 其中，所述控制器按照以下配置方式输出第一驱动信号和第二驱动信号：

[0012] 在第一阶段中，使所述第一驱动信号有效以控制所述第一开关管导通，使所述第二驱动信号无效以控制所述第一钳位电路断开第一变压器的初级绕组和钳位电容之间的传输电流，以使所述第一变压器的初级绕组线性充电；

[0013] 在第二阶段和第三阶段中，使所述第一驱动信号和第二驱动信号无效，以使所述第一变压器的初级绕组的漏电感产生的漏感电流传输至钳位电容；

[0014] 在第四阶段和第五阶段中，使所述第二驱动信号有效以及所述第一驱动信号无效，以使所述钳位电容向第一变压器的初级绕组放电，使得所述钳位电容与所述第一变压器的初级绕组发生谐振；

[0015] 在第六阶段和第七阶段中，使所述第二驱动信号有效以及第一驱动信号有效，以使第一变压器的初级绕组上的电流上升，待该电流上升至第一预设阈值时，所述第一变压器的次级绕组上的电流为0。

[0016] 在一实施例中，在第二阶段和第三阶段之间，所述控制器的配置方式还包括：

[0017] 检测第一开关管与第一变压器的初级绕组连接节点的电压，得到第一节点电压；

[0018] 在第一节点电压大于等于第二预设阈值时，终止第二阶段并执行第三阶段。

[0019] 在一实施例中，在第四阶段和第五阶段之间，所述控制器的配置方式还包括：

[0020] 检测第一变压器的次级绕组的电流的大小；

[0021] 在检测到第一变压器的次级绕组的电流小于等于第三预设阈值时，终止第四阶段并执行第五阶段。

[0022] 在一实施例中，所述控制器的配置方式还包括：

[0023] 在第四阶段之后，返回至所述第一阶段。

[0024] 在一实施例中，所述第一开关管包括第一极、第二极和控制极，所述第一开关管的第一极与所述第一变压器的初级绕组连接，所述第一开关管的第二极连接地，所述第一开关管的控制极用于控制第一开关管的导通和关断；

[0025] 所述第一钳位电路包括：

[0026] 第二开关管，包括第一极、第二极和控制极，所述第二开关管的第一极与钳位电容的一端连接，第二开关管的第二极与第一开关管的第一极连接，第三开关的控制极用于控制第三开关的导通和关断；

[0027] 其中，所述第二开关管包括寄生二极管，在第一开关管上的第一节点电压大于第二预设阈值时，第二开关管的寄生二极管导通，以使所述第一变压器的初级绕组的漏电感产生的漏感电流传输至钳位电容。

[0028] 根据第二方面，一种实施例中提供一种用于有源钳位反激式转换器的控制方法，所述有源钳位反激式转换器包括：具有初级绕组和次级绕组的第一变压器、连接于第一变压器的初级绕组的第一开关管、连接于第一变压器的初级绕组的第一钳位电路和连接于第一钳位电路的钳位电容；

[0029] 所述控制方法包括：

[0030] 由控制器输出第一驱动信号和第二驱动信号来控制所述有源钳位反激式转换器进行工作，所述第一驱动信号用于控制第一开关管的导通和关断，第二驱动信号用于控制第一钳位电路执行至少一项功能；

[0031] 其中，所述控制器按照以下配置方式输出第一驱动信号和第二驱动信号：

[0032] 在第一阶段中，使所述第一驱动信号有效以控制所述第一开关管导通，使所述第二驱动信号无效以控制所述第一钳位电路断开第一变压器的初级绕组和钳位电容之间的传输电流，以使所述第一变压器的初级绕组线性充电；(输出开关电路的二极管关断，次级绕组无电流)

[0033] 在第二阶段和第三阶段中，使所述第一驱动信号和第二驱动信号无效，以使所述第一变压器的初级绕组的漏电感产生的漏感电流传输至钳位电容；

[0034] 在第四阶段和第五阶段中，使所述第二驱动信号有效以及所述第一驱动信号无效，以使所述钳位电容向第一变压器的初级绕组放电，使得所述钳位电容与所述第一变压器的初级绕组发生谐振；

[0035] 在第六阶段和第七阶段中，使所述第二驱动信号有效以及第一驱动信号有效，以使第一变压器的初级绕组上的电流上升，待该电流上升至第一预设阈值时，所述第一变压器的次级绕组上的电流为0。

[0036] 在一实施例中，在第二阶段和第三阶段之间，所述控制器的配置方式还包括：

[0037] 检测第一开关管与第一变压器的初级绕组连接节点的电压，得到第一节点电压；

[0038] 在第一节点电压大于等于第二预设阈值时，终止第二阶段并执行第三阶段。

[0039] 在一实施例中，在第四阶段和第五阶段之间，所述控制器的配置方式还包括：

[0040] 检测第一变压器的次级绕组的电流的大小；

[0041] 在检测到第一变压器的次级绕组的电流小于等于第三预设阈值时，终止第四阶段并执行第五阶段。

[0042] 在一实施例中，所述控制器的配置方式还包括：

[0043] 在第四阶段之后，返回至所述第一阶段。

[0044] 根据第三方面，一种实施例中提供一种开关电源系统，包括：

[0045] 功率电路，用于将交流电压转换直流电压，并输出所述直流电压；

[0046] 输出电路；

[0047] 两个如上述实施例所述的有源钳位反激式转换器，两个所述有源钳位反激式转换器的电压接入端均与功率电路的输出端连接，两个所述有源钳位反激式转换器的输出端均与输出电路连接；

[0048] 其中，功率电路的输出端向两个所述有源钳位反激式转换器的电压接入端交错输入直流电压。

[0049] 依据上述实施例的有源钳位式反激式转换器及其控制方法，控制器按照配置方式对第一开关管和第一钳位电路进行控制，该配置方式在第一开关管导通时，第一变压器的初级绕组线性充电；待初级绕组充电完成时，控制第一开关管控制第一钳位电路连通初级绕组向钳位电容传输电流；并在一段时间后，控制第一钳位电路以使钳位电容向第一变压器的初级绕组放电；最后控制第一开关管导通以及第一钳位电路连通钳位电容，以使第一变压器的初级绕组上的电流上升，直至第一变压器的次级绕组上的电流为0；由此，本发明形成了一个连续工作模式，降低了第一开关管的开关损耗，避免了第一变压器中漏感电流反向激增的问题，减小了第一变压器的损耗，提升了有源钳位式反激式转换器的功率效率。

[0050] 此外，依据上述实施例的开关电源系统，将两个有源钳位反激式转换器交错并联连接，减小了总输入电流的纹波，并改善了开关电源系统的功率因数。

附图说明

[0051] 图1为现有一种开关电源的电路结构示意图；

[0052] 图2为一种实施例的开关电源系统的结构示意图；

[0053] 图3为图2中所示有源钳位反激式转换器在一个周期中电流电压示意图；

[0054] 图4为另一种实施例的开关电源系统的结构示意图；

[0055] 图5为(a)为第一有源钳位反激式转换器输入电流示意图，图5(b)为第二有源钳位反激式转换器输入电流示意图，图5(c)为第一有源钳位反激式转换器和第二有源钳位反激式转换器总输入电流示意图；

[0056] 图6为一种实施例的用于有源钳位反激式转换器的控制方法流程图。

具体实施方式

[0057] 下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

[0058] 另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

[0059] 本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

[0060] 请参考图2，图2为一种实施例的开关电源系统的结构示意图，开关电源系统包括：功率电路10、有源钳位反激式转换器20和输出电路30。

[0061] 功率电路10与交流输入端(市电)连接，功率电路10用于将交流输入端输入的交流信号转换为直流信号，并输出直流信号。

[0062] 在本实施例中，功率电路10包括输入滤波电路和输入整流电路，其中输入滤波电路采用由电容Ci和电感Li构成的LC滤波电路，输入整流电路采用典型的桥式整流电路U。在其他实施例中，功率电路10还可以采用其他现有的滤波电路和整流电路，此处不再一一赘述。

[0063] 有源钳位反激式转换器20包括：第一变压器T1、第一开关管Q1、钳位电容C、第一钳位电路21、输出开关电路22和控制器。有源钳位反激式转换器20包括初级侧和次级侧，本实施例中的控制器设置在初级侧。

[0064] 第一变压器T1包括初级绕组和次级绕组，第一变压器T1的初级绕组的输出电压与其次级绕组的输出电压的相位相差180°，且初级绕组和次级绕组的匝数比为N1:N2。

[0065] 第一变压器T1的初级绕组与电压接入端A连接，第一变压器的次级绕组与有源钳位反激式转换器的输出端连接。其中电压接入端A与功率电路10的输出端连接，用于接收功率电路10输出的直流信号。

[0066] 第一开关管Q1用于接通和断开从电压接入端A到第一变压器T1的初级绕组的直流电压。在一实施例中，第一开关管Q1包括第一极、第二极和控制极，第一极与初级绕组的电流流出端连接，第二极连接地，控制极与控制器连接，控制极用于接收控制器输出的第一驱动信号，以控制第一开关管Q1的导通和关断。例如，第一开关管Q1可以为场效应晶体管，其中第一极为漏极、第二极为源极以及控制极为栅极。

[0067] 钳位电容C的一端与电压接入端A连接，另一端与第一钳位电路21连接。

[0068] 第一钳位电路21连接于第一变压器T1的初级绕组的电流流出端和钳位电容C之间，用于接通和断开第一变压器的初级绕组和钳位电容之间的传输电流。

[0069] 在一实施例中，第一钳位电路21包括：第二开关管Q2，其中第二开关管Q2具有寄生二极管DC2，第二开关管Q2包括第一极、第二极和控制极，第二开关管Q2的第一极与钳位电容的一端连接，第二开关管的第二极与第一开关管的第一极连接，第三开关的控制极用于控制第三开关的导通和关断。例如，第二开关管Q2可以为场效应晶体管，第一极为漏极、第二极为源极以及控制极为栅极。

[0070] 输出开关电路22连接于第一变压器的次级绕组，用于接通和断开第一变压器的次级绕组中的电流流动。

[0071] 在一实施例中，输出开关电路22可以为二极管D1，如图1，二极管D1通过第一变压器T1的初级侧的电压来控制其关断和导通，以接通和断开第一变压器T1的次级绕组中的电流流动。在其他实施例中，输出开关电路22还可以采用开关管来实现，例如场效应晶体管，通过控制开关管的导通和关断来实现接通和断开第一变压器T1的次级绕组中的电流流动。

[0072] 控制器用于输出第一驱动信号和第二驱动信号，其中第一驱动信号用于控制第一开关管Q1的导通和关断，第二驱动信号用于控制第一钳位电路执行至少一项功能，在本实施例中，第二驱动信号用于控制第二开关管Q2的导通和关断。第一驱动信号输出至第一开关管Q1的控制极，第二驱动信号输出至第二开关管Q2的控制极。

[0073] 其中，控制器按照以下配置方式输出第一驱动信号和第二驱动信号：

[0074] 在第一阶段中，控制器使第一驱动信号有效以控制第一开关管Q1导通，使第二驱动信号无效以控制第二开关管Q2关断，以断开第一变压器的初级绕组和钳位电容之间的传输电流，在第一阶段中电压接入端A接收的直流信号对第一变压器T1的初级绕组线性充电，此时输出开关电路22中的二极管D1处于关断状态，第一变压器T1的次级绕组上无电流。

[0075] 在第二阶段中，控制器使第一驱动信号和第二驱动信号无效，以控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断，此时第一变压器T1的初级绕组中的磁通电感电流以谐振方式对输出电路中的输出电容Co充电，随着输出电容Co上电压的上升，第一开关管Q1的第一极上的电压呈线性上升，假设第一开关管Q1第一极上的电压分别为第一节点电压，那么第一节点电压在第二阶段中呈线性上升；在第一节点电压上升至Ui+Uc(第一预设阈值)时，终止第二阶段并执行第三阶段。其中，Ui为电压接入端A接收的直流电压，Uc为钳位电容C上的电压。

[0076] 在第三阶段中，由于第一节点电压上升至Ui+Uc，第二开关管Q2的寄生二极管DC2导通，并且在第三阶段中第一开关管Q1和第二开关管Q2均关断，第一变压器T1的初级绕组的漏电感产生的漏感电流传输至钳位电容C，在第三阶段中，第一节点电压(初级绕组电流流出端的电压)被钳位在Uc，Uc＝Uo(N1/N2)。

[0077] 在第四阶段中，在初级绕组的电流流入端的电压下降到输出开关电路中二极管D1导通时，此时初级绕组的电流流入端的电压为Uo(N1/N2)，初级绕组的电流流出端的电压为Uc，则初级绕组两端的电压为Uc‑Uo(N1/N2)。并检测次级绕组上的电流大小，也就是给输出电容Co充电的充电电流的大小，在检测到次级绕组上的电流小于等于0(第三预设阈值)，也就是次级绕组上的电流开始反向时，终止第四阶段并执行第五阶段。

[0078] 在第五阶段中，控制器使第二驱动信号有效以及第一驱动信号无效，以控制第二开关管Q2导通，以使钳位电容C向第一变压器T1的初级绕组放电，使得输出电容Co与第一变压器T1的初级绕组发生谐振，并且输出电容Co在放电期间初级绕组的电流流入端的电流仍被钳位在Uo(N1/N2)。

[0079] 在第六阶段中，第一开关Q1的第一极上的电压(漏极电压Uds)为0，假定初级绕组的储能大于钳位电容C的储能，这样使得第一开关Q1的寄生二极管导通，使得初级绕组两端的电压被钳位在Ui+Uo(N1/N2)。

[0080] 在第七阶段中，使第二驱动信号有效以及第一驱动信号有效，第一开关管Q1和第二开关管Q2导通，以使第一变压器T1的初级绕组上的电流上升，待该电流上升至第一预设阈值时，第一变压器T1的次级绕组上的电流为0，此时输出开关电路22关断，返回执行第一阶段，第一变压器T1的初级绕组继续线性充电。

[0081] 请参考图3，图3为图2中所示有源钳位反激式转换器在一个周期中电流电压示意图，其中，第一阶段为311、第二阶段为312、第三阶段为313、第四阶段为314、第五阶段为315、第六阶段为317，VSW为初级绕组的电流流出端的电压，VGS(Q2)为第二开关管Q2的控制极(栅极)电压，VGS(Q1)为第一开关管Q1的控制极(栅极)电压，ICLAMP为钳位电容C的充电电流,Im为初级绕组上的电流，IQ1为流过第一开关Q1的电流，ISEC为次级绕组上的电流。综上，在本发明实施例中有源钳位反激变换器周而复始地工作在连续模式，不存在开关管漏源极两端电压振荡，改善了整个电路的电磁干扰。

[0082] 请参考图4，图4为另一种实施例的开关电源系统的结构示意图，该开关电源系统包括：功率电路100、第一有源钳位反激式转换器200、第二有源钳位反激式转换器300和输出电路400。

[0083] 其中，功率电路100与上述实施例提供的功率电路10的电路结构相同，输出电路400与上述实施例提供的输出电路30的电路结构相同，此外第一有源钳位反激式转换器200和第二有源钳位反激式转换器300均与上述实施例提供的有源钳位反激式转换器200的电路结构相同，此处不再赘述。

[0084] 第一有源钳位反激式转换器200和第二有源钳位反激式转换器300交错并联连接。在一实施例中，第一有源钳位反激式转换器200和第二有源钳位反激式转换器300的电压接入端均与功率电路100的输出端连接，第一有源钳位反激式转换器200和第二有源钳位反激式转换器300的输出端均与输出电路400连接。在另一实施例中，如图4，第一有源钳位反激式转换器200和第二有源钳位反激式转换器300可共用一个钳位电容C。此外，开关电源系统还包括电容Cc，电容Cc连接在功率电路100输入端的两端。

[0085] 在本实施例中，功率电路100交错向第一有源钳位反激式转换器200和第二有源钳位反激式转换器300输出电流，如图5所示，图5(a)为第一有源钳位反激式转换器输入电流iv1示意图，图5(b)为第二有源钳位反激式转换器输入电流iv2示意图，图5(c)为第一有源钳位反激式转换器和第二有源钳位反激式转换器总输入电流iv示意图；可以看出，第一有源钳位反激式转换器和第二有源钳位反激式转换器采用交错并联输入后，使总输入电流iv的纹波减小，改善了功率因数，功率电路中滤波电路的尺寸也可以显著减小。

[0086] 请参考图6，图6为一种实施例的用于有源钳位反激式转换器的控制方法流程图，以下简称控制方法，所述的控制方法包括以下步骤，下面具体说明。

[0087] 步骤600：由控制器输出第一驱动信号和第二驱动信号来控制所述有源钳位反激式转换器进行工作，所述第一驱动信号用于控制第一开关管的导通和关断，第二驱动信号用于控制第一钳位电路执行至少一项功能；

[0088] 其中，控制器按照以下配置方式输出第一驱动信号和第二驱动信号：

[0089] 步骤601：在第一阶段中，控制器使第一驱动信号有效以控制第一开关管Q1导通，使第二驱动信号无效以控制第二开关管Q2关断，以断开第一变压器的初级绕组和钳位电容之间的传输电流，在第一阶段中电压接入端A接收的直流信号对第一变压器T1的初级绕组线性充电，此时输出开关电路22中的二极管D1处于关断状态，第一变压器T1的次级绕组上无电流。

[0090] 步骤602：在第二阶段中，控制器使第一驱动信号和第二驱动信号无效，以控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断，此时第一变压器T1的初级绕组中的磁通电感电流以谐振方式对输出电路中的输出电容Co充电，随着输出电容Co上电压的上升，第一开关管Q1的第一极上的电压呈线性上升，假设第一开关管Q1第一极上的电压分别为第一节点电压，那么第一节点电压在第二阶段中呈线性上升；在第一节点电压上升至Ui+Uc(第一预设阈值)时，终止第二阶段并执行第三阶段。其中，Ui为电压接入端A接收的直流电压，Uc为钳位电容C上的电压。

[0091] 步骤603：在第三阶段中，由于第一节点电压上升至Ui+Uc，第二开关管Q2的寄生二极管DC2导通，并且在第三阶段中第一开关管Q1和第二开关管Q2均关断，第一变压器T1的初级绕组的漏电感产生的漏感电流传输至钳位电容C，在第三阶段中，第一节点电压(初级绕组电流流出端的电压)被钳位在Uc，Uc＝Uo(N1/N2)。

[0092] 步骤604：在第四阶段中，在初级绕组的电流流入端的电压下降到输出开关电路中二极管D1导通时，此时初级绕组的电流流入端的电压为Uo(N1/N2)，初级绕组的电流流出端的电压为Uc，则初级绕组两端的电压为Uc‑Uo(N1/N2)。并检测次级绕组上的电流大小，也就是给输出电容Co充电的充电电流的大小，在检测到次级绕组上的电流小于等于0(第三预设阈值)，也就是次级绕组上的电流开始反向时，终止第四阶段并执行第五阶段。

[0093] 步骤605：在第五阶段中，控制器使第二驱动信号有效以及第一驱动信号无效，以控制第二开关管Q2导通，以使钳位电容C向第一变压器T1的初级绕组放电，使得输出电容Co与第一变压器T1的初级绕组发生谐振，并且输出电容Co在放电期间初级绕组的电流流入端的电流仍被钳位在Uo(N1/N2)。

[0094] 步骤606：在第六阶段中，第一开关Q1的第一极上的电压(漏极电压Uds)为0，假定初级绕组的储能大于钳位电容C的储能，这样使得第一开关Q1的寄生二极管导通，使得初级绕组两端的电压被钳位在Ui+Uo(N1/N2)。

[0095] 步骤607：在第七阶段中，使第二驱动信号有效以及第一驱动信号有效，第一开关管Q1和第二开关管Q2导通，以使第一变压器T1的初级绕组上的电流上升，待该电流上升至第一预设阈值时，第一变压器T1的次级绕组上的电流为0，此时输出开关电路22关断，返回执行第一阶段，第一变压器T1的初级绕组继续线性充电。

[0096] 以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。