[发明专利]变换器与其控制方法

说明书

本发明公开了一种变换器及其控制方法，变换器包含变压器、主要开关、主动箝位电路以及控制电路。变压器包含一次侧主绕组与二次侧主绕组，用以接收输入电压并输出输出电压至负载。主要开关电性耦接于一次侧主绕组及一次侧接地端之间。主动箝位电路包括辅助开关及箝位电容。辅助开关与箝位电容串联耦接，且主动箝位电路并联耦接于一次侧主绕组或主要开关的两端，用以在主要开关截止时箝位主要开关的跨电压。控制电路输出辅助开关控制信号以控制辅助开关于主要开关两端跨电压处于第一个谐振峰值时导通。

技术领域

本发明内容是关于一种变换器，特别是关于一种反激型变换器(FlybackConverter)。

背景技术

反激变换器(Flyback Converter)，因具有电路结构简单、输入输出级电气隔离、成本低廉等特点，广泛应用于小功率领域，尤其是常见于功率在100W以下的电源设备当中。

随着近年来切换式电源广泛用于笔记本电脑、平板计算机、智能型手机等可携式移动设备，切换式电源逐渐有朝向小型化、高效率以及高频化的方向发展的趋势。

然而，现有技术的反激变换器的变压器漏感损耗及开关损耗等，限制了其小型化、高频化的发展趋势。

发明内容

本发明的一态样为一种变换器。变换器包含：一变压器，包含一一次侧主绕组与一二次侧主绕组，用以接收一输入电压并输出一输出电压至一负载；一主要开关，该主要开关电性耦接于该一次侧主绕组及一一次侧接地端之间；一主动箝位电路，包括一辅助开关及一箝位电容，该辅助开关与该箝位电容串联耦接，且该主动箝位电路并联耦接于该一次侧主绕组或该主要开关的两端，用以在该主要开关截止时箝位该主要开关的漏极源极两端的跨电压；以及一控制电路，输出一辅助开关控制信号以控制该辅助开关于该主要开关的漏极源极两端的跨电压处于第一个谐振峰值时导通。

在本发明内容部分实施例中，当该变换器的一负载状态处于重载时，该控制电路控制该辅助开关于该主要开关的漏极源极两端的跨电压处于第一个谐振峰值时导通。

在本发明内容部分实施例中，变换器更包含一二次侧整流单元，该二次侧整流单元电性连接该二次侧主绕组，其中一二次侧电流于该二次侧整流单元导通期间流经该二次侧整流单元，其中该二次侧电流降到零时，该主要开关的漏极源极两端的跨电压处于第一个谐振峰值。

在本发明内容部分实施例中，该控制电路控制该辅助开关于该主要开关的控制信号由高电平转为低电平的时刻再延时该二次侧电流从最大值下降到零所需的二次侧电流下降时间的时刻导通。

在本发明内容部分实施例中，当该变换器的该负载状态处于中等负载时，该控制电路控制该辅助开关于该主要开关的漏极源极两端的跨电压处于第2～N个谐振峰值其中之一者时导通，其中N为正整数。

在本发明内容部分实施例中，该变压器更包含一一次侧辅助绕组，该控制电路根据该一次侧辅助绕组两端的跨电压从负到正的零交越点计算该主要开关的漏极源极两端的跨电压处于电压峰值时的时刻，并相应输出该辅助开关控制信号，以控制该辅助开关于该主要开关的漏极源极两端的跨电压处于第2～N个电压峰值其中之一者时导通。

在本发明内容部分实施例中，当该变换器的该负载状态处于轻载时，该控制电路输出该辅助开关控制信号，以控制该变换器操作在固定频率模式(fixed Frequency mode，FF mode)。

在本发明内容部分实施例中，该变换器包括一检测单元，该控制电路包括一计算单元，该检测单元用于检测该变换器的一电压信号和\或一电流信号以得到一检测信号，该计算单元接收该检测信号，并计算出该二次侧电流从最大值下降到零所需的二次侧电流下降时间。