[发明专利]开关电源转换器和用于开关电源转换器的方法

说明书

本发明涉及一种反激式转换器控制器的电源电压的调节。提供了一种开关电源转换器，其包括在电源开关不再循环以向负载提供电力的休眠周期期间，检测控制器电源电压是否已下降到阈值电压以下的检测器。响应于检测器的这种阈值的检测，由控制器电源电压供电的控制器被配置为使电源开关循环以补充控制器电源电压。

相关申请

本申请要求2014年12月8日提出的美国临时申请No.62/089,129的权益，将其内容整体合并于此。

技术领域

本申请涉及开关电源转换器，尤其涉及对开关电源控制器的电源电压的调节。

背景技术

移动电子设备(诸如智能手机和平板电脑)的爆炸性增长，造成了对紧凑和高效开关电源转换器的技术需求的增加，以使用户可以充电这些设备。反激式开关电源转换器通常提供有移动设备，因为其变压器提供了与AC家庭电流的安全隔离。这种隔离引入了一个问题，电源开关出现在变压器的初级侧上，而负载在次级侧上。反激式转换器的电源开关调制需要了解在变压器的次级侧上的输出电压。这种反馈可通过从次级侧到初级侧的光电隔离器的桥接获得，但这增加了成本和控制复杂性。因此，开发了在每个开关循环使用变压器的初级侧上的反射电压的仅初级反馈技术。

在反激式转换器的开关循环中，在初级侧电源开关循环关闭之后，次级电流(变压器的次级绕组的电流)脉动为高。然后次级电流斜降到零，因为功率传送给了负载。将电源开关关闭时间和次级电流斜降为零之间的延迟表示为变压器复位时间(Trst)。在变压器复位时间(Trst)初级绕组上的反射电压与输出电压成比例，因为次级电流已经停止流动，在次级侧上没有二极管压降。因此，在变压器复位时间的反射电压根据变压器的匝比和其他因素与输出电压直接成比例。仅初级反馈技术使用这种反射电压有效地调节电源开关，从而调节输出电压。

反射电压不仅提供了反馈信息，而且还用于给控制电源开关的循环的控制器提供动力。例如，反射电压可穿过控制器电源电压电容器被整流和滤波，以产生控制器的电源电压。然而，在低负载或空载操作周期，反射电压给控制器提供动力的这种用法提出了一个问题。参考图1A至1E，可以更好地理解这个问题。图1A示出了响应例如用户从开关电源断开便携式设备如何使负载电流突然关闭。然后，负载电压将会在调节包络范围内慢慢下降，如图1B所示。在图1C中示出了相应的电源开关循环，其示出了当移除负载时循环停止。虽然电源开关已停止循环，但控制器电流基本上是常数，如图1D所示。因为尽管转换缺乏控制器仍继续燃烧功率，其电源电压可能会失去调节，如图1E所示。就这方面而言，控制器通过整流反射电压脉冲接收其电源电压。但是，如果电源开关不循环，就不会产生这种脉冲。由于控制器电流可以保持不变，所以控制器电源电压可能会相对迅速地失去调节，然后引起了控制器的关机和复位。为了缓解这个问题，一个解决方案是过度设计控制器电源电压电容器。但这种解决方案提高了成本。

因此，本领域需要有改进的调节反激式转换器的控制器电源电压。

发明内容

公开了一种反激式转换器，其在电源开关不循环的休眠周期期间，调节其控制器电源电压。在每个休眠周期期间，该控制器通过触发转换器电源开关的至少一个控制器电源电压循环，响应控制器电源电压下降到阈值电平以下的确定。就像用于向负载传送电力的常规电源开关循环，该电源开关的控制器电源电压循环产生补充控制器电源电压的反射电压。在这种方式中，由于控制器电源电压在电源开关循环休眠周期期间失去调节，缓和了过度设计控制器电源电容器或者经受控制器重置的常规问题。

与用于向负载传送电力的电源开关循环相比，控制器电源电压循环可以更短(尤其是，在电源开关的控制器电源电压循环中，电源开关的接通时间可以较短)，以使输出电压不会失去调节。控制器所需的功率的量相对较小，所以这种较小循环提供了足够的功率，而没有过度调节输出电压的危险。针对下面的示例性实施例的描述，可以更好地理解这些有利的特征。

附图说明