[发明专利]使用自启动初级侧驱动器生成辅助次级电源的电路和方法

权利要求书

1.一种开关模式功率转换器电路，所述开关模式转换器电路使用隔离拓扑以用于将来自输入源的功率转换为用于输出负载的功率，所述开关模式功率转换器电路包括：

变压器，包括初级侧绕组以及一个或多个次级侧绕组；

一个或多个初级侧开关设备，被电连接至所述初级侧绕组；

次级侧控制器电路，被耦合到所述次级侧绕组中的一个或多个，并且被配置为在稳态操作阶段期间控制所述一个或多个初级侧开关设备的切换，在所述稳态操作阶段期间所述次级侧控制器电路为被完全供电和操作的；

初级侧启动电路，被配置为在启动操作阶段期间控制所述一个或多个初级侧开关设备的切换，以便在所述启动操作阶段期间使所述初级侧绕组被激励，在所述启动操作阶段期间所述次级侧控制器电路不控制所述一个或多个初级侧开关设备的切换；以及

次级侧辅助供电电路，与所述初级侧绕组电隔离，并且被配置为基于在所述启动操作阶段期间从所述初级侧绕组传递的能量而向所述次级侧控制器电路供电。

2.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器电路，还包括：

初级侧确定电路，被配置为通过感测控制信号的活动来确定所述开关模式功率转换器是否在所述稳态操作阶段中操作，所述控制信号由所述次级侧控制器电路生成，以控制所述一个或多个初级侧开关设备的切换。

3.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器电路，还包括：

初级侧检测电路，被配置为检测所述输入源的电压电平是否高于阈值，

其中，所述初级侧启动电路还被配置为响应于所述初级侧检测电路检测到所述电压电平高于所述阈值，开始生成启动控制信号，所述启动控制信号控制所述一个或多个初级侧开关设备的切换。

4.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器电路，其中，所述一个或多个初级侧开关设备由控制信号控制，所述控制信号为脉冲宽度调制(PWM)波形，所述PWM波形中的每个PWM波形至少由频率和占空比表征。

5.根据权利要求4所述的开关模式功率转换器电路，其中，所述次级侧控制器电路还被配置为基于向所述次级侧控制器输入的电压感测信号，为所述PWM波形中的每个PWM波形生成频率和占空比，所述电压感测信号基于所述开关模式功率转换器的所述输出负载处的电压。

6.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器电路，还包括：

一个或多个次级侧开关设备，被配置为对被提供给所述开关模式功率转换器电路的所述输出负载的电压进行整流，

其中，所述次级侧控制器电路还被配置为输出整流控制信号，所述整流控制信号控制所述一个或多个次级侧开关设备。

7.根据权利要求6所述的开关模式功率转换器电路，其中，所述次级侧辅助供电电路还被配置为向一个或多个整流驱动电路供电，其中，所述整流驱动电路中的每个整流驱动电路具有控制所述次级侧开关中的一个次级侧开关的输出、以及由所述输出整流控制信号中的一个输出整流控制信号控制的输入。

8.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器电路，其中，所述变压器包括具有辅助绕组的两个或更多个次级侧绕组，并且其中所述次级侧辅助供电电路被耦合到所述辅助绕组，并且所述输出负载被耦合到所述次级绕组中的、与所述辅助绕组不同的一个或多个次级绕组。

9.根据权利要求8所述的开关模式功率转换器电路，其中，所述次级侧辅助供电电路还被配置为从在所述启动操作阶段期间由所述辅助绕组提供输入功率切换到在所述稳态操作阶段期间由所述次级侧绕组中的、被耦合到所述输出负载的一个或多个次级侧绕组提供功率。

10.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器电路，其中，用于所述次级侧辅助供电电路的所述功率输入由所述次级绕组提供，并且其中所述次级绕组还向所述输出负载供电。

11.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器电路，还包括：

控制信号隔离电路，所述控制信号隔离电路输入来自所述次级侧控制器电路的控制信号，并且输出被用于控制所述一个或多个初级侧开关设备的控制信号。

12.根据权利要求1所述的开关模式功率转换器电路，其中，所述开关模式功率转换器电路被配置为半桥拓扑、全桥拓扑、有源钳位正激拓扑以及推挽拓扑中的一种。