返驰式电源供应电路及其中的二次侧控制电路及控制方法技术

本发明专利技术涉及返驰式电源供应电路及其中的二次侧控制电路及控制方法。返驰式电源供应电路包括：一次侧控制电路，用以控制一次侧开关；以及二次侧控制电路，用以产生同步整流控制信号以控制同步整流开关，同步整流控制信号具有同步整流脉冲以及零压切换脉冲，同步整流脉冲控制同步整流开关以实现二次侧同步整流；二次侧控制电路，于零压切换脉冲结束时点至下一个同步整流脉冲起始时点之间取样保持同步整流开关的一第一端的电压作为第一电压，且根据该第一电压而决定零压切换脉冲的时间长度，以控制同步整流开关导通零压切换时段，由此使一次侧开关实现零电压切换，其中第一电压正比于输入电压。入电压。入电压。

【技术实现步骤摘要】
返驰式电源供应电路及其中的二次侧控制电路及控制方法


[0001]本专利技术涉及一种返驰式电源供应电路，特别是指一种可实现零电压切换的返驰式电源供应电路。本专利技术还涉及用于返驰式电源供应电路中的二次侧控制电路及控制方法。

技术介绍

[0002]与本专利技术相关的现有技术有：“W.Yuan,etc.,“A Novel Soft Switching Flyback Converter with Synchronous Rectification,”IEEE IPEMC 2009”；“X.Huang,etc.,“A Novel Variable Frequency Soft Switching Method for Flyback Converter with Synchronous Rectifier,”IEEE 2010”。
[0003]请参阅图1A，图1A中的返驰式电源供应电路具有零压切换(Zero Voltage Switching，ZVS)功能，其同步整流控制信号S2C具有同步整流脉冲以及零压切换(Zero Voltage Switching，ZVS)脉冲，而在稍早的文献中提及，零压切换脉冲的零压切换时段T_ZVS的最佳解为：
[0004][0005]其中Vin为输入电压，Vo为输出电压，n为一次侧绕组与二次侧绕组的圈数比，Cp为一次侧开关的寄生电容值，Lm为一次侧绕组的漏感值。
[0006]本专利技术提出实际上有效取得上述输入电压Vin与输出电压Vo等参数，并由此决定零压切换时段T_ZVS的电路与方法。以精准地使一次侧开关S1可于切换时实现零电压切换，有效提高电源转换效率。

技术实现思路

[0007]就其中一个观点言，本专利技术提供了一种返驰式电源供应电路，用以转换一输入电压而产生一输出电压，该返驰式电源供应电路包含：一功率变压器，耦接于该输入电压与该输出电压之间；一一次侧开关，耦接于该功率变压器的一一次侧绕组，其中该一次侧绕组耦接于该输入电压；一同步整流(Synchronous Rectifying，SR)开关，与该功率变压器的一二次侧绕组串联耦接于该输出电压与一二次侧接地节点之间；一一次侧控制电路，用以产生一切换信号，以控制该一次侧开关而切换该功率变压器的该一次侧绕组；以及一二次侧控制电路，用以产生一同步整流控制信号，以控制该同步整流开关切换该功率变压器的该二次侧绕组而产生该输出电压，其中该同步整流控制信号具有一同步整流脉冲以及一零压切换(Zero Voltage Switching，ZVS)脉冲，该同步整流脉冲用以控制该同步整流开关导通一同步整流时段以实现二次侧同步整流，该零压切换脉冲用以控制该同步整流开关导通一零压切换时段，由此使该一次侧开关实现零电压切换；其中该二次侧控制电路，于该零压切换脉冲结束时点至下一个同步整流脉冲起始时点之间取样保持该同步整流开关的一第一端的电压作为第一电压，且根据该第一电压而决定该零压切换时段的长度，其中该第一电压正比于该输入电压，其中该同步整流开关的该第一端对应于该同步整流开关的一电流流出
端或一电流流入端。
[0008]在一较佳实施例中，该二次侧控制电路包括：一取样保持电路，用以于该零压切换脉冲结束时点至下一个同步整流脉冲起始时点之间取样保持该同步整流开关的该第一端的电压作为该第一电压；一位准比较电路，用以比较该第一电压与至少一参考位准而产生一对应的第一比较结果；以及一时间产生电路，用以根据对应于该第一电压的该第一比较结果而决定该零压切换时段的长度。
[0009]在一较佳实施例中，该二次侧控制电路还根据该输出电压而决定该零压切换时段的长度。
[0010]在一较佳实施例中，该二次侧控制电路还直接耦接于该输出电压以侦测该输出电压，由此根据该输出电压而决定该零压切换时段的长度。
[0011]在一较佳实施例中，该二次侧控制电路的特征还包括：于该同步整流脉冲结束时点至下一个零压切换脉冲起始时点之间取样保持该同步整流开关的该第一端的电压作为第二电压，且还根据该第二电压而决定该零压切换时段的长度，其中该第二电压正比于该输出电压。
[0012]在一较佳实施例中，该二次侧控制电路，其特征包括：该取样保持电路还用以于该同步整流脉冲结束时点至下一个零压切换脉冲起始时点之间取样保持该同步整流开关的该第一端的电压作为第二电压；该位准比较电路还用以比较该第二电压与该至少一参考位准而产生一对应的第二比较结果；以及该时间产生电路还用以根据对应于该第二电压的该第二比较结果而决定该零压切换时段的长度。
[0013]在一较佳实施例中，该二次侧控制电路还包括：一选择电路，用以控制该位准比较电路接收该第一电压或该输出电压；其中该位准比较电路于接收该第一电压时，比较该第一电压与该至少一参考位准而产生该对应的该第一比较结果，且该位准比较电路于接收该输出电压时，比较该输出电压与该至少一参考位准而产生该对应的第二比较结果；其中该时间产生电路根据对应于该第一电压的该第一比较结果与对应于该第二电压的该第二比较结果而决定该零压切换时段的长度。
[0014]在一较佳实施例中，该二次侧控制电路，于该零压切换脉冲结束时点起计时一延迟时间，于该延迟时间的结束时点取样保持该同步整流开关的该第一端的电压作为该第一电压，其中于该延迟时间的结束时点，该同步整流开关的该第一端的电压已回稳(settled)。
[0015]在一较佳实施例中，于该零压切换脉冲结束时点起，对该同步整流开关的该第一端的电压进行多次取样保持，直到连续2次的取样保持结果之间的差值小于一预设的差值阈值时，将最后一次的取样保持结果作为该第一电压。
[0016]在一较佳实施例中，该输入电压等于该第一电压的n倍，其中n为该一次侧绕组与该二次侧绕组的圈数比。
[0017]在一较佳实施例中，该返驰式电源供应电路操作于一不连续导通模式(DCM
–
Discontinuous Conduction Mode)，或操作于一边界导通模式(BCM
–
Boundary Conduction Mode)。
[0018]在一较佳实施例中，该位准比较电路配置为以下之一：(1)该位准比较电路包括：一数字模拟转换电路，用以产生该至少一参考位准，其中该至少一参考位准为模拟形式；以
及一电压比较电路，用以比较该第一电压与模拟形式的该至少一参考位准而产生该对应的第一比较结果；或者(2)该位准比较电路包括：一模拟数字转换电路，用以转换该第一电压以产生一对应于该第一电压的第一数字码；以及一数字比较电路，用以比较该第一数字码与一数字位准而产生该对应的第一比较结果，其中该数字位准对应于该至少一参考位准。
[0019]就另一个观点言，本专利技术也提供了一种二次侧控制电路，用以控制一返驰式电源供应电路，该返驰式电源供应电路用以转换一输入电压而产生一输出电压，该返驰式电源供应电路包括：一功率变压器，耦接于该输入电压与该输出电压之间；一一次侧开关，耦接于该功率变压器的一一次侧绕组，其中该一次侧绕组耦接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种返驰式电源供应电路，用以转换一输入电压而产生一输出电压，该返驰式电源供应电路包含：一功率变压器，耦接于该输入电压与该输出电压之间；一一次侧开关，耦接于该功率变压器的一一次侧绕组，其中该一次侧绕组耦接于该输入电压；一同步整流开关，与该功率变压器的一二次侧绕组串联耦接于该输出电压与一二次侧接地节点之间；一一次侧控制电路，用以产生一切换信号，以控制该一次侧开关而切换该功率变压器的该一次侧绕组；以及一二次侧控制电路，用以产生一同步整流控制信号，以控制该同步整流开关切换该功率变压器的该二次侧绕组而产生该输出电压，其中该同步整流控制信号具有一同步整流脉冲以及一零压切换脉冲，该同步整流脉冲用以控制该同步整流开关导通一同步整流时段以实现二次侧同步整流，该零压切换脉冲用以控制该同步整流开关导通一零压切换时段，由此使该一次侧开关实现零电压切换；其中该二次侧控制电路，于该零压切换脉冲结束时点至下一个同步整流脉冲起始时点之间取样保持该同步整流开关的一第一端的电压作为第一电压，且根据该第一电压而决定该零压切换时段的长度，其中该第一电压正比于该输入电压，其中该同步整流开关的该第一端对应于该同步整流开关的一电流流出端或一电流流入端。2.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，该二次侧控制电路包括：一取样保持电路，用以于该零压切换脉冲结束时点至下一个同步整流脉冲起始时点之间取样保持该同步整流开关的该第一端的电压作为该第一电压；一位准比较电路，用以比较该第一电压与至少一参考位准而产生一对应的第一比较结果；以及一时间产生电路，用以根据对应于该第一电压的该第一比较结果而决定该零压切换时段的长度。3.如权利要求2所述的返驰式电源供应电路，其中，该二次侧控制电路还根据该输出电压而决定该零压切换时段的长度。4.如权利要求3所述的返驰式电源供应电路，其中，该二次侧控制电路还直接耦接于该输出电压以侦测该输出电压，由此根据该输出电压而决定该零压切换时段的长度。5.如权利要求3所述的返驰式电源供应电路，其中，该二次侧控制电路的特征还包括：于该同步整流脉冲结束时点至下一个零压切换脉冲起始时点之间取样保持该同步整流开关的该第一端的电压作为第二电压，且还根据该第二电压而决定该零压切换时段的长度，其中该第二电压正比于该输出电压。6.如权利要求5所述的返驰式电源供应电路，其中，该二次侧控制电路，其特征包括：该取样保持电路还用以于该同步整流脉冲结束时点至下一个零压切换脉冲起始时点之间取样保持该同步整流开关的该第一端的电压作为第二电压；该位准比较电路还用以比较该第二电压与该至少一参考位准而产生一对应的第二比较结果；以及该时间产生电路还用以根据对应于该第二电压的该第二比较结果而决定该零压切换
时段的长度。7.如权利要求4所述的返驰式电源供应电路，其中，该二次侧控制电路还包括：一选择电路，用以控制该位准比较电路接收该第一电压或该输出电压；其中该位准比较电路于接收该第一电压时，比较该第一电压与该至少一参考位准而产生该对应的该第一比较结果，且该位准比较电路于接收该输出电压时，比较该输出电压与该至少一参考位准而产生该对应的第二比较结果；其中该时间产生电路根据对应于该第一电压的该第一比较结果与对应于该第二电压的该第二比较结果而决定该零压切换时段的长度。8.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，该二次侧控制电路，于该零压切换脉冲结束时点起计时一延迟时间，于该延迟时间的结束时点取样保持该同步整流开关的该第一端的电压作为该第一电压，其中于该延迟时间的结束时点，该同步整流开关的该第一端的电压已回稳。9.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，于该零压切换脉冲结束时点起，对该同步整流开关的该第一端的电压进行多次取样保持，直到连续2次的取样保持结果之间的差值小于一预设的差值阈值时，将最后一次的取样保持结果作为该第一电压。10.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，该输入电压等于该第一电压的n倍，其中n为该一次侧绕组与该二次侧绕组的圈数比。11.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，该返驰式电源供应电路操作于一不连续导通模式，或操作于一边界导通模式。12.如权利要求2所述的返驰式电源供应电路，其中，该位准比较电路配置为以下之一：(1)该位准比较电路包括：一数字模拟转换电路，用以产生该至少一参考位准，其中该至少一参考位准为模拟形式；以及一电压比较电路，用以比较该第一电压与模拟形式的该至少一参考位准而产生该对应的第一比较结果；或者(2)该位准比较电路包括：一模拟数字转换电路，用以转换该第一电压以产生一对应于该第一电压的第一数字码；以及一数字比较电路，用以比较该第一数字码与一数字位准而产生该对应的第一比较结果，其中该数字位准对应于该至少一参考位准。13.一种二次侧控制电路，用以控制一返驰式电源供应电路，该返驰式电源供应电路用以转换一输入电压而产生一输出电压，该返驰式电源供应电路包括：一功率变压器，耦接于该输入电压与该输出电压之间；一一次侧开关，耦接于该功率变压器的一一次侧绕组，其中该一次侧绕组耦接于该输入电压；一同步整流开关，与该...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜旭，杨大勇，陈裕昌，陈昭锜，李俊庆，罗立狄，钟豪文，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：