零电压切换控制电路与返驰式电源供应电路及其控制方法技术

本发明专利技术涉及零电压切换控制电路与返驰式电源供应电路及其控制方法。零电压切换控制电路包含：一次侧控制电路，产生切换信号以切换一功率变压器的耦接于输入电压的一次侧绕组；二次侧控制电路，产生具有同步整流脉波和零压切换脉波的同步整流控制信号以切换功率变压器的二次侧绕组产生输出电压，同步整流脉波用于实现二次侧同步整流；一次侧控制电路根据一振铃信号的第一波形特征决定切换信号的触发时点以控制一次侧开关导通，二次侧控制电路根据振铃信号的第二波形特征决定零压切换脉波的触发时点以控制二次侧绕组，使其导通预设的零压切换时段，由此使一次侧开关实现零电压切换；振铃信号是于不连续导通模式下由功率变压器去磁后的谐振产生。器去磁后的谐振产生。器去磁后的谐振产生。

【技术实现步骤摘要】
零电压切换控制电路与返驰式电源供应电路及其控制方法
[0001]本申请是申请号为“201910388025.6”、申请日为2019年5月10日、专利技术名称为“返驰式电源供应电路及其零电压切换控制电路与控制方法”之申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种返驰式电源供应电路及其零电压切换控制电路与控制方法，特别是指一种可实现零电压切换的返驰式电源供应电路。本专利技术也涉及用于返驰式电源供应电路中的零电压切换控制电路及其控制方法。

技术介绍

[0003]图1显示一种现有技术的返驰式电源供应电路(返驰式电源供应电路1)，其中一次侧控制电路85控制一次侧开关S1以切换功率变压器10而产生输出电压VO，二次侧控制电路95用以产生同步整流控制信号S2C，以控制同步整流开关S2而进行二次侧的同步整流。
[0004]图1中所示的现有技术，其缺点在于，同步整流开关S2无法实时而精准地与一次侧的一次侧开关S1同步，且一次侧开关S1在未进行零电压切换的情况下，电源转换效率较差。
[0005]本专利技术相较于图1的现有技术，可通过振铃信号以精准地使一次侧开关S1与同步整流开关S2同步切换，并使一次侧开关S1可于切换时实现零电压切换，有效提高电源转换效率。此外，本专利技术更进一步对同步整流控制信号中的零压切换脉波执行抖动控制，以降低电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)。

技术实现思路

[0006]就其中一个观点言，本专利技术提供了一种零电压切换控制电路，用于一返驰式电源供应电路中，以转换一输入电压而产生一输出电压，该零电压切换控制电路包含：一一次侧控制电路，用以产生一切换信号，以控制一一次侧开关而切换一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；以及一二次侧控制电路，用以产生一同步整流控制信号，以控制一同步整流开关切换该功率变压器的一二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波以及一零压切换脉波，该同步整流脉波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；其中，于该同步整流脉波结束后，该二次侧控制电路根据一振铃信号的一波形特征而决定该零压切换脉波的触发时点，以控制该同步整流开关导通一预设的零压切换时段，由此使该一次侧开关实现零电压切换；其中该振铃信号相关于该功率变压器的一振铃电流；其中该一次侧控制电路或该二次侧控制电路包括一抖动控制器，用以产生一抖动信号，而对该零压切换脉波执行抖动控制。
[0007]就另一个观点言，本专利技术也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；一同步整流开关，耦接于该功率变压器的一二次侧绕组，其中该二次侧绕
组耦接于该输出电压；以及一零电压切换控制电路，包括：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波以及一零压切换脉波，该同步整流脉波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；其中，于该同步整流脉波结束后，该二次侧控制电路根据一振铃信号的一波形特征而决定该零压切换脉波的触发时点，以控制该同步整流开关导通一预设的零压切换时段，由此使该一次侧开关实现零电压切换；其中该振铃信号相关于该功率变压器的一振铃电流；其中该一次侧控制电路或该二次侧控制电路包括一抖动控制器，用以产生一抖动信号，而对该零压切换脉波执行抖动控制。
[0008]在一较佳实施例中，该抖动控制器以随机、虚拟随机及/或预设时序方式，产生该抖动信号。
[0009]在一较佳实施例中，该二次侧控制电路根据该波形特征而决定该零压切换脉波的触发时点，以于该一次侧开关导通之前控制该同步整流开关导通该预设的零压切换时段，使得于一稳定状态中，该零压切换脉波的触发时点早于该切换信号的触发时点一预设时间差，由此使该一次侧开关实现零电压切换；其中该预设时间差相关于该振铃信号的一振铃周期。
[0010]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)。
[0011]在一较佳实施例中，该波形特征为该振铃信号的一波峰、一波谷、一上升缘或一下降缘。
[0012]在一较佳实施例中，该抖动控制器对该零压切换脉波的触发时点，执行抖动控制。
[0013]在一较佳实施例中，该抖动控制器对该波形特征的一特征阈值执行抖动控制。
[0014]在一较佳实施例中，该振铃信号包括一一次侧跨压及/或一二次侧跨压，其中该一次侧跨压是指该一次侧开关的电流流入端与电流流出端之间的跨压，该二次侧跨压是指该同步整流开关的电流流入端与电流流出端之间的跨压。
[0015]在一较佳实施例中，该一次侧跨压通过该功率变压器的该一次侧绕组之外的另一绕组而取得。
[0016]在一较佳实施例中，该一次侧控制电路包括该抖动控制器，且该抖动信号经由一脉波变压器传递至该二次侧控制电路，而对该零压切换脉波执行抖动控制。
[0017]就另一个观点言，本专利技术也提供了一种返驰式电源供应电路控制方法，用以控制一返驰式电源供应电路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控制方法包含：产生一切换信号，以控制一一次侧开关而切换一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；产生一同步整流控制信号，以控制一同步整流开关切换该功率变压器的一二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波以及一零压切换脉波，该同步整流脉波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；以及对该零压切换脉波执行抖动控制；其中产生该同步整流控制信号的步骤包括：根据该振铃信号的一波形特征而决定该零压切换脉波的触发时点，以控制该同步整流开关导通一预设的零压切换时段，由此使该一次侧开关实现零电压切
换；其中该振铃信号相关于该功率变压器的一振铃电流。
[0018]以下通过具体实施例详加说明，应当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所实现的功效。
附图说明
[0019]图1显示一种现有技术的返驰式电源供应电路的示意图。
[0020]图2A
‑
图2B显示本专利技术的返驰式电源供应电路的实施例示意图。
[0021]图3A显示对应于本专利技术的零电压切换控制电路的实施例的波形示意图。
[0022]图3B与图3C分别显示对零压切换脉波未执行与执行抖动控制的同步整流控制信号。
[0023]图3D显示对零压切换脉波未执行与执行抖动控制的电磁干扰信号频谱示意图。
[0024]图4显示本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种零电压切换控制电路，用于一返驰式电源供应电路中，以转换一输入电压而产生一输出电压，该零电压切换控制电路包含：一一次侧控制电路，用以产生一切换信号，以控制一一次侧开关而切换一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；以及一二次侧控制电路，用以产生一同步整流控制信号，以控制一同步整流开关切换该功率变压器的一二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波以及一零压切换脉波，该同步整流脉波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；其中该一次侧控制电路根据一振铃信号的一第一波形特征而决定该切换信号的触发时点，以控制该一次侧开关导通，其中该二次侧控制电路根据该振铃信号的一第二波形特征而决定该零压切换脉波的触发时点，以控制该二次侧绕组，使其导通一预设的零压切换时段，由此使该一次侧开关实现零电压切换；其中该振铃信号是于不连续导通模式下，由该功率变压器去磁后的谐振所产生。2.如权利要求1所述的零电压切换控制电路，其中，该二次侧控制电路根据该第二波形特征而决定该零压切换脉波的触发时点，以于该一次侧开关导通之前控制该同步整流开关导通该预设的零压切换时段，使得于一稳定状态中，该零压切换脉波的触发时点早于该切换信号的触发时点一预设时间差，由此使该一次侧开关实现零电压切换；其中该预设时间差相关于该振铃信号的一振铃周期。3.如权利要求1所述的零电压切换控制电路，其中，该返驰式电源供应电路操作于一不连续导通模式。4.如权利要求1所述的零电压切换控制电路，其中，该第一波形特征为该振铃信号的一波峰、一波谷、一上升缘或一下降缘；该第二波形特征为该振铃信号的一波峰、一波谷、一上升缘或一下降缘。5.如权利要求1所述的零电压切换控制电路，其中，该切换信号根据一切换周期而切换该一次侧开关，其中于该切换周期的一目前切换周期内，该零压切换脉波的触发时点为该振铃信号的一预设数量的序位的该第二波形特征的发生时点，该预设数量相关于该目前切换周期的前一个切换周期内的该第一波形特征的数量或该第二波形特征的数量。6.如权利要求5所述的零电压切换控制电路，其中，于该目前切换周期内，该零压切换脉波的触发时点晚于该切换信号的触发时点时，不触发该零压切换脉波。7.如权利要求1所述的零电压切换控制电路，其中，该振铃信号包括一一次侧跨压及/或一二次侧跨压，其中该一次侧跨压是指该一次侧开关的电流流入端与电流流出端之间的跨压，该二次侧跨压是指该同步整流开关的电流流入端与电流流出端之间的跨压。8.如权利要求7所述的零电压切换控制电路，其中，该一次侧跨压通过该功率变压器的该一次侧绕组之外的另一绕组而取得。9.如权利要求7所述的零电压切换控制电路，其中，该切换信号的触发时点同步于该一次侧跨压的一个波谷或一个下降缘，且于该切换周期的一目前切换周期内，该零压切换脉波的触发时点为该一次侧跨压的一预设数量的序位的波峰或上升缘的发生时点，其中该预设数量为该目前切换周期的前一个切换周期内的该一次侧跨压的波谷或下降缘的总数量减1。
10.如权利要求7所述的零电压切换控制电路，其中，该切换信号的触发时点同步于该一次侧跨压的一个波谷或一个下降缘，且于该切换周期的一目前切换周期内，该零压切换脉波的触发时点为该二次侧跨压的一预设数量的序位的波谷或下降缘的发生时点，其中该预设数量为该目前切换周期的前一个切换周期内的该二次侧跨压的波谷或下降缘的总数量。11.如权利要求1所述的零电压切换控制电路，其中，该振铃信号的每一波峰或每一上升缘通过侦测该振铃信号上升至一第一电压阈值而决定，及/或，该振铃信号的每一波谷或每一下降缘通过侦测该振铃信号下降至一第二电压阈值而决定。12.如权利要求11所述的零电压切换控制电路，其中，还根据该振铃信号下降至一第三电压阈值而决定于该切换信号的触发时点，其中该第三电压阈值低于该第二电压阈值。13.如权利要求11所述的零电压切换控制电路，其中，该振铃信号包括一一次侧跨压及一二次侧跨压，其中该一次侧跨压是指该一次侧开关的电流流入端与电流流出端之间的跨压，该二次侧跨压是指该同步整流开关的电流流入端与电流流出端之间的跨压，其中该零电压切换控制电路的特征在于以下至少之一：(1)当该振铃信号对应为该一次侧跨压时，对应于该一次侧跨压的该第一电压阈值相关于该输入电压；(2)该振铃信号对应为该一次侧跨压时，对应于该一次侧跨压的该第二电压阈值相关于该输入电压；及/或(3)该振铃信号对应为该二次侧跨压时，对应于该二次侧跨压的该第二电压阈值相关于该输出电压。14.如权利要求13所述的零电压切换控制电路，其特征在于以下至少之一：(1)当该振铃信号对应为该一次侧跨压时，对应于该一次侧跨压的该第一电压阈值高于或等于该输入电压；(2)该振铃信号对应为该一次侧跨压时，对应于该一次侧跨压的该第二电压阈值低于或等于该输入电压；及/或(3)该振铃信号对应为该二次侧跨压时，对应于该二次侧跨压的该第二电压阈值为该输出电压的分压。15.一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，耦接于该功率变压器的一二次侧绕组，其中该二次侧绕组耦接于该输出电压；以及一零电压切换控制电路，包括：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
波以及一零压切换脉波，该同步整流脉波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；其中该一次侧控制电路根据一振铃信号的一第一波形特征而决定该切换信号的触发时点，以控制该一次侧开关导通，其中该二次侧控制电路根据该振铃信号的一第二波形特征而决定该零压切换脉波的触发时点，以控制该二次侧绕组，使其导通一预设的零压切换时段，由此使该一次侧开关实现零电压切换；其中该振铃信号是于不连续导通模式下，由该功率变压器去磁后的谐振所产生。16.如权利要求15所述的返驰式电源供应电路，其中，该二次侧控制电路根据该第二波形特征而决定该零压切换脉波的触发时点，以于该一次侧开关导通之前控制该同步整流开关导通该预设的零压切换时段，使得于一稳定状态中，该零压切换脉波的触发时点早于该切换信号的触发时点一预设时间差，由此使该一次侧开关实现零电压切换；其中该预设时间差相关于该振铃信号的一振铃周期。17.如权利要求15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。18.如权利要求15所述的返驰式电源供应电路，其中，该第一波形特征为该振铃信号的一波峰、一波谷、一上升缘或一下降缘；该第二波形特征为该振铃信号的一波峰、一波谷、一上升缘或一下降缘。19.如权利要求15所述的返驰式电源供应电路，其中，该切换信号根据一切换周期而切换该一次侧开关，其中于该切换周期的一目前切换周期内，该零压切换脉波的触发时点为该振铃信号的一预设数量的序位的该第二波形特征的发生时点，该预设数量相关于该目前切换周期的前一个切换周期内的该第一波形特征的数量或该第二波形特征的数量。20.如权利要求19所述的返驰式电源供应电路，其中，于该目前切换周期内，该零压切换脉波的触发时点晚于该切换信号的触发时点时，不触发该零压切换脉波。21.如权利要求15所述的返驰式电源供应电路，其中，该振铃信号包括一一次侧跨压及/或一二次侧跨压，其中该一次侧跨压是指该一次侧开关的电流流入端与电...

【专利技术属性】
技术研发人员：林梓诚，林昆馀，罗立狄，张炜旭，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：