反激式电源转换器及其二次侧控制方法技术

本发明专利技术公开了一种反激式电源转换器及其二次侧控制方法。所述二次侧控制方法包含所述反激式电源转换器所包含的一次侧控制器进入一启动模式后，所述一次侧控制器在一第一电压的一第一预定波谷产生一第一栅极控制信号以开启一功率开关；及所述反激式电源转换器所包含的二次侧控制器在一第二电压上检测到对应所述第一栅极控制信号的一第一耦合电压后，在所述第二电压的一第二预定波谷产生一触发脉冲给一同步开关以使所述一次侧控制器从所述启动模式进入一二次侧控制模式。因此，相较于现有技术，本发明专利技术不仅可大幅地降低所述反激式电源转换器的成本，也可加速所述反激式电源转换器对应所述反激式电源转换器的二次侧的负载动态变化的响应。载动态变化的响应。载动态变化的响应。

【技术实现步骤摘要】
反激式电源转换器及其二次侧控制方法


[0001]本专利技术涉及一种反激式电源转换器(flyback power converter)及其二次侧控制方法，尤其涉及一种可大幅地降低所述反激式电源转换器的成本，也可加速所述反激式电源转换器对应所述反激式电源转换器的二次侧的负载动态变化的响应的反激式电源转换器及其二次侧控制方法。

技术介绍

[0002]在现有技术中，反激式电源转换器的二次侧控制方法通常利用一光耦合器(photo coupler)和回授回圈补偿元件(feedback loop compensation device)或是利用设置于所述反激式电源转换器的一次侧的额外辅助绕组将设置于所述反激式电源转换器的二次侧的二次侧控制器的控制信号传递至设置于所述反激式电源转换器的一次侧的一次侧控制器。然而当所述二次侧控制方法是利用所述光耦合器和所述回授回圈补偿元件时，所述光耦合器和所述回授回圈补偿元件会增加所述反激式电源转换器的成本，且所述回授回圈补偿元件会限制所述反激式电源转换器的回授回圈的频宽，导致所述反激式电源转换器的动态响应时间增加。当所述二次侧控制方法是利用所述额外辅助绕组时，所述额外辅助绕组也会增加所述反激式电源转换器的成本。
[0003]因此，如何改进上述现有技术的缺点已成为所述二次侧控制方法的设计者的一项重要课题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一实施例公开一种反激式电源转换器(flyback power converter)的二次侧控制方法，其中所述反激式电源转换器包含一一次侧控制器(primary
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side controller)和一二次侧控制器(secondary
‑
side controller)。所述二次侧控制方法包含所述一次侧控制器进入一启动(start
‑
up)模式后，所述一次侧控制器在一第一电压的一第一预定波谷产生一第一栅极控制信号以开启一功率开关；及所述二次侧控制器在一第二电压上检测到对应所述第一栅极控制信号的一第一耦合电压后，在所述第二电压的一第二预定波谷产生一触发脉冲(trigger pulse)给一同步开关以使所述一次侧控制器从所述启动模式进入一二次侧控制模式。
[0005]本专利技术的另一实施例公开一种具有二次侧控制的反激式电源转换器。所述反激式电源转换器包含一一次侧控制器和一二次侧控制器。所述一次侧控制器包含一第一栅极控制信号产生电路、一触发脉冲检测电路和一启动电路。所述二次侧控制器包含一电压检测信号产生电路、一波谷检测电路和一第二栅极控制信号产生电路。所述第一栅极控制信号产生电路用以产生一第一栅极控制信号；所述触发脉冲检测电路用以接收一第一电压；所述启动电路耦接于所述触发脉冲检测电路和所述第一栅极控制信号产生电路，用以于所述一次侧控制器进入一启动(start
‑
up)模式后，在一第一电压的一第一预定波谷，产生一第一控制信号给所述第一栅极控制信号产生电路，及所述第一栅极控制信号产生电路根据所
述第一控制信号产生所述第一栅极控制信号以开启一功率开关。所述电压检测信号产生电路耦接于所述反激式电源转换器的二次侧的输出端；所述波谷检测电路用以接收一第二电压；及所述第二栅极控制信号产生电路耦接于所述电压检测信号产生电路和所述波谷检测电路，用以于所述波谷检测电路在所述第二电压上检测到对应所述第一栅极控制信号的一第一耦合电压后，在所述第二电压的一第二预定波谷产生一触发脉冲(trigger pulse)给一同步开关以使所述一次侧控制器从所述启动模式进入一二次侧控制模式。
[0006]本专利技术公开一种反激式电源转换器及其二次侧控制方法。所述反激式电源转换器及所述二次侧控制方法是利用一次侧绕组、二次侧绕组和辅助绕组执行一次侧控制器和二次侧控制器之间的沟通以使所述一次侧控制器进入二次侧控制模式以及使所述二次侧控制器启动设定完成。因此，因为本专利技术并不需要应用在现有技术中的一光耦合器(photo coupler)和回授回圈补偿元件(feedback loop compensation device)或不需要设置于所述反激式电源转换器的一次侧的额外辅助绕组，所以相较于现有技术，本专利技术不仅可大幅地降低所述反激式电源转换器的成本，也可加速所述反激式电源转换器对应所述反激式电源转换器的二次侧的负载动态变化的响应。
附图说明
[0007]图1是本专利技术的第一实施例所公开的一种具有二次侧控制的反激式电源转换器的示意图。
[0008]图2是说明对应反激式电源转换器的二次侧控制方法的输出电压、第一栅极控制信号和辅助绕组上的辅助电压的波形示意图。
[0009]图3为阶段(1)、(2)的放大示意图。
[0010]图4为阶段(2)、(3)、(4)的放大示意图。
[0011]图5是说明辅助电压、所述第二耦合电压、触发脉冲、第一栅极控制信号和第二栅极控制信号的关系示意图。
[0012]图6是说明漏极电压、第一栅极控制信号和第二栅极控制信号的关系示意图。
[0013]图7是本专利技术的第二实施例所公开的一种具有二次侧控制的反激式电源转换器的示意图。
[0014]图8和图9是本专利技术的第三实施例所公开的一种反激式电源转换器的二次侧控制方法的流程图。
[0015]其中，附图标记说明如下：
[0016]100、700反激式电源转换器
[0017]102一次侧绕组
[0018]104二次侧绕组
[0019]106辅助绕组
[0020]108功率开关
[0021]110一次侧控制器
[0022]112、702二次侧控制器
[0023]114同步开关
[0024]116检测电阻
[0025]1102启动电路
[0026]1104触发脉冲检测电路
[0027]1106第一栅极控制信号产生电路
[0028]1122波谷检测电路
[0029]1124第二栅极控制信号产生电路
[0030]1126电压检测信号产生电路
[0031]7022电流检测信号产生电路
[0032]AUXFB辅助电压
[0033]A、A
’
、B、C、D圆圈
[0034]CV第二耦合电压
[0035]FCS第一控制信号
[0036]FDS第一检测信号
[0037]HVIN直流电压
[0038]IOUT输出电流
[0039]IPRI一次侧电流
[0040]PWMS脉冲宽度调制信号
[0041]PRI一次侧
[0042]PRIGATE第一栅极控制信号
[0043]SEC二次侧
[0044]SECGATE第二栅极控制信号
[0045]SCS第二控制信号
[0046]SDS第二检测信号
[0047]TP触发脉冲
[0048]T1、T2、T3、T4时间
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反激式电源转换器的二次侧控制方法，其中所述反激式电源转换器包含一一次侧控制器和一二次侧控制器，其特征在于包含：所述一次侧控制器进入一启动模式后，所述一次侧控制器在一第一电压的一第一预定波谷产生一第一栅极控制信号以开启一功率开关；及所述二次侧控制器在一第二电压上检测到对应所述第一栅极控制信号的一第一耦合电压后，在所述第二电压的一第二预定波谷产生一触发脉冲给一同步开关以使所述一次侧控制器从所述启动模式进入一二次侧控制模式。2.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述二次侧控制器是在所述第二电压上连续N个周期检测到对应所述第一栅极控制信号的所述第一耦合电压后，在所述第二电压的所述第二预定波谷产生所述触发脉冲给所述同步开关，其中N为一正整数，且所述N个周期和所述第一栅极控制信号有关。3.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述一次侧控制器在所述第一电压上检测到对应所述触发脉冲的一第二耦合电压时，所述一次侧控制器在所述第二耦合电压后产生所述第一栅极控制信号，且所述一次侧控制器从所述启动模式进入所述二次侧控制模式。4.如权利要求2所述的二次侧控制方法，其特征在于所述一次侧控制器从所述启动模式进入所述二次侧控制模式后，且当所述二次侧控制器在所述第二电压上连续检测到对应在所述第二耦合电压后产生的所述第一栅极控制信号的所述第一耦合电压一预定次数后，所述二次侧控制器根据所述反激式电源转换器的二次侧的一输出电压及一输出电流的至少其中之一者和所述第二电压产生所述触发脉冲给所述同步开关以使所述一次侧控制器在所述第二耦合电压后产生所述第一栅极控制信号，其中所述第二电压为所述同步开关的一漏极电压。5.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述功率开关设置于所述反激式电源转换器的一次侧，且所述同步开关设置于所述反激式电源转换器的二次侧。6.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述第一电压为设置于所述反激式电源转换器的一次侧的一辅助绕组上的辅助电压。7.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于另包含：根据所述反激式电源转换器的一次侧的一直流电压，产生一脉冲宽度调制信号至所述功率开关以使所述一次侧控制器进入所述启动模式，其中所述脉冲宽度调制信号具有一预定频率，且所述直流电压是通过输入至所述反激式电源转换器的一次侧的一交流电压整流所产生。8.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述一次侧控制器进入所述启动模式后，如果所述一次侧控制器在所述第一电压上连续M个周期未检测到对应所述触发脉冲的一第二耦合电压时，所述一次侧控制器从所述启动模式进入一保护模式，其中M为一正整数，且所述M个周期和所述第一栅极控制信号有关。9.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述触发脉冲的宽度和所述反激式电源转换器的二次侧的一输出电压成反向变化。10.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述触发脉冲的宽度和输入至所述反激式电源转换器的一次侧的一交流电压成反向变化。
11.一种具有二次侧控制的反激式电源转换器，其特征在于包含：一一次侧控制器，包含：一第一栅极控制信号产生电路，用以产生一第一栅极控制信号；一触发脉冲检测电路，用以接收一第一电压；及一启动电路，耦接于所述触发脉冲检测电路和所述第一栅极控制信号产生电路，用以于所述一次侧控制器进入一启动模式后，在一第一电压的一第一预定波谷，产生一第一控制信号给所述第一栅极控制信号产生电路，及所述第一栅极控制信号产生电路根据所述第一控制信号产生所述第一栅极控制信号以开启一功率开关；及一二次侧控制器，包含：一电压检测信号产生电路，耦接于所述反激式电源转换器的二次侧的输出端；一波谷检测电路，用以接收一第二电压；及一第二栅极控制信号产生电路，耦接于所述电压检测信号产生电路和所述波谷检测电路，用以于所述波谷检测电路在所述第二电压上检测到对应所述第一栅极控制信号的一第一耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：林崇伟，李弘庆，林梓诚，
申请(专利权)人：通嘉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：