[发明专利]隔离型开关变换器及其次级控制电路和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子电路，尤其涉及隔离型开关变换器及其次级控制电路和控制方法。

背景技术

在传统的隔离型开关变换器中，如图1所示，常采用光电耦合器OP_CO和三端稳压器TL431将输出状态反馈至初级侧，以实现对输出电压Vout的调节。光电耦合器OP_CO中发光器件的一端通过电阻器R2耦接至输出电压Vout，另一端通过三端稳压器TL431耦接至次级参考地。光电耦合器OP_CO中光敏器件的一端通过电阻器R1耦接至电压Vr(例如2V)，另一端耦接至初级参考地。当进入轻载状态时，输出电压Vout增大，流过发光器件和光敏器件的电流Ip_sec、Ip_pri均增大，光敏器件与电阻器R1连接节点的电压Vbst减小。若检测到电压Vbst小于阈值Vth(例如1.25V)，开关变换器可以进入间歇工作模式，以降低开关损耗。

然而，对于图1所示的开关变换器而言，其负载越轻，则电流Ip_sec和Ip_pri越大，功率损耗也越大，这无疑会对轻载效率、尤其是空载效率造成不利影响。

发明内容

根据本发明实施例的一种用于隔离型开关变换器的控制方法，其中该隔离型开关变换器包括具有初级绕组和次级绕组的变压器、耦接至初级绕组的初级电路、耦接至次级绕组的整流电路、以及光电耦合器，光电耦合器具有位于初级侧的光敏器件和位于次级侧的发光器件，发光器件的第一端耦接至开关变换器的输出电压，该控制方法包括：采样开关变换器的输出电压，并产生电压反馈信号；根据参考信号与电压反馈信号之间的差值产生误差放大信号，并提供至发光器件的第二端；将误差放大信号与第一阈值电压进行比较；若误差放大信号小于第一阈值电压，将误差放大信号从发光器件的第二端断开，使流过发光器件的电流为零；将电压反馈信号与第二阈值电压进行比较；以及若电压反馈信号小于第二阈值电压，将误差放大信号重新提供至发光器件的第二端。

根据本发明实施例的一种用于隔离型开关变换器的控制方法，其中该隔离型开关变换器包括具有初级绕组和次级绕组的变压器、耦接至初级绕组的初级电路、耦接至次级绕组的整流电路以及光电耦合器，光电耦合器具有位于初级侧的光敏器件和位于次级侧的发光器件，该控制方法包括：检测开关变换器是否处于轻载状态；若开关变换器处于轻载状态，使流过发光器件的电流为零；检测流过光敏器件的电流是否为零；以及若流过光敏器件的电流为零，则使初级电路停止工作。

根据本发明实施例的一种用于隔离型开关变换器的控制方法，其中该隔离型开关变换器包括具有初级绕组和次级绕组的变压器、耦接至初级绕组的初级电路、耦接至次级绕组的整流电路、以及光电耦合器，光电耦合器具有位于初级侧的光敏器件和位于次级侧的发光器件，该控制方法包括：基于开关变换器的输出电压检测开关变换器是否处于轻载状态；若开关变换器处于轻载状态，使流过发光器件的电流为零；检测流过光敏器件的电流是否为零；以及若流过光敏器件的电流为零，则使初级电路停止工作。

根据本发明实施例的一种用于隔离型开关变换器的次级控制电路，其中该隔离型开关变换器包括具有初级绕组和次级绕组的变压器、耦接至初级绕组的初级电路、耦接至次级绕组的整流电路、以及光电耦合器，光电耦合器具有位于初级侧的光敏器件和位于次级侧的发光器件，发光器件的第一端耦接至开关变换器的输出电压，该次级控制电路包括：误差放大器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收参考信号，第二输入端接收代表开关变换器输出电压的电压反馈信号，误差放大器根据参考信号与电压反馈信号之间的差值，在输出端产生误差放大信号；晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其中第一端耦接至发光器件的第二端，第二端耦接至误差放大器的输出端；第一比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收第一阈值电压，第二输入端耦接至误差放大器的输出端以接收误差放大信号，第一比较器将误差放大信号与第一阈值电压进行比较，在输出端产生第一比较信号；第二比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收第二阈值电压，第二输入端接收电压反馈信号，第二比较器将电压反馈信号与第二阈值电压进行比较，在输出端产生第二比较信号；以及逻辑电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至第一比较器的输出端，第二输入端耦接至第二比较器的输出端，输出端耦接至晶体管的控制端，逻辑电路基于第一比较信号和第二比较信号，在输出端产生开关控制信号。