[发明专利]用于开关模式电源的系统和方法

说明书

根据实施例，一种操作开关模式电源的方法包括通过检测变压器次级绕组的电压降落，同步地对开关模式电源的次级侧上的电流进行整流，并且在检测到电压降落时激活耦合到次级绕组的半导体开关。所述方法还包括确定数字信号，通过根据数字信号对半导体开关进行开关而向耦合到变压器初级绕组的控制器发送数字信号。

技术领域

本发明大体上涉及一种电子设备，更具体地涉及一种用于开关模式电源的系统和方法。

背景技术

电源系统普遍应用于从计算机到汽车的许多电子应用中。通常，电源系统中的电压由通过操作以电感器或变压器作为负载的开关执行DC-DC、DC-AC和/或AC-DC转换而产生。一类这样的系统包括开关模式电源(SMPS)。SMPS通常比其他类型的功率转换系统效率更高，因为功率转换是由电感器或变压器的受控充电和放电执行的，而且降低了由于跨电阻性电压降的功率耗散的能量损失。

SMPS通常包括至少一个开关和电感器或变压器。一些具体的拓扑结构包括降压转换器、升压转换器和反激式转换器，以及其他。控制电路通常用于打开和关闭开关，以对电感器进行充电和放电。在一些应用中，供应给负载的电流和/或供应给负载的电压是通过反馈回路控制的。

SMPS的一种应用是用于锂离子电池的充电器。由于如果超过电压上限，锂离子电池很容易损坏，通常对电池以恒定电流充电，直到输出电压达到目标电压。因此，这种电池充电器可以利用SMPS，其被配置成提供恒定的电流。因为这种电池充电器可以将来自墙壁插座的AC电流转换为DC电流，使用变压器的反激式转换器通常用于提供AC市电与被充电电池的电流隔离。

发明内容

根据实施例，一种操作开关模式电源的方法包括通过检测变压器次级绕组的电压降落而同步地对开关模式电源的次级侧上的电流进行整流，并且在检测到电压降落时激活耦合到次级绕组的半导体开关。该方法还包括确定数字信号，通过按照数字信号来开关半导体开关而将数字信号发送至耦合到变压器初级绕组的控制器。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中：

图1包括图1a和图1b，图1a示出了开关模式电源的示意性实施例，图1b示出了开关模式电源的代表性波形图；

图2包括图2a和图2b，图2a示出了实施例的同步整流器电路，图2b示出了相应的波形图；

图3包括图3a和图3b，图3a示出了实施例的唤醒检测电路，图3b示出了实施例的唤醒检测电路的操作的波形图；

图4包括图4a和图4b，图4a示出了实施例的次级侧到初级侧的数据传输电路，图4b示出了实施例的次级侧到初级侧的数据传输电路的操作的波形图；

图5示出了实施例的次级侧控制器IC的框图；以及

图6示出了实施例的方法的流程图。

不同图中相应的标号和符号通常指代对应的部件，除非另有说明。附图的绘制是为了清楚地说明优选实施例的各个有关方面，不一定按比例绘制。为了更清楚地说明特定的实施例，表示相同结构、材料、或过程步骤的变化的字母可以紧接在图号后面。

具体实施方式

下面详细讨论目前优选实施例的制造和使用。然而，应当理解，本发明提供了许多可应用的发明原理，其可以体现在各种各样的具体上下文中。所讨论的特定实施例仅仅是以特定的示例方式来制造和使用本发明，并且不限制本发明的范围。

将参照具体上下文中的优选实施例描述本发明，一种用于反激式构造的开关模式电源的系统和方法。本发明的实施例还可应用于其它开关模式电源结构和其他系统和应用，包括其它开关的电路，包括但不限于，功率系统和电机控制系统。