[发明专利]切换电源转换器以及用于控制该切换电源转换器的方法和电路

说明书

本发明题为“切换电源转换器以及用于控制该切换电源转换器的方法和电路”。本发明提供了切换电源转换器以及用于控制该切换电源转换器的方法和电路。在具有由主变压器分开的初级侧和次级侧的电源转换器中，示例性方法可以包括：驱动初级电流通过主变压器的初级绕组；在主变压器的次级侧上产生指示通过主变压器的初级绕组的电流的信号；以及当指示初级电流的信号达到预先确定的值时，停止驱动初级电流通过初级绕组。

技术领域

本专利申请涉及电源转换器的技术领域，具体地是切换电源转换器以及用于控制该切换电源转换器的方法和电路。

背景技术

切换电源转换器实现初级侧控制器，该初级侧控制器控制施加到主场效应晶体管(FET)的栅极的脉冲宽度调制(PWM)信号的占空比。在许多情况下，用于控制回路的反馈参数是指示经由光耦合器从次级侧提供的输出电压的信号，该光耦合器使其发光二极管(LED)操作性地耦接到电源转换器的输出电压，并且其光学驱动的晶体管被耦接以向初级侧控制器提供指示输出电压的信号。

发明内容

一种示例性方法可以包括：驱动初级电流通过电源转换器的主变压器的初级绕组；在主变压器的次级侧上产生指示初级电流的信号；以及当指示初级电流的信号达到预先确定的值时，停止驱动初级电流通过初级绕组。

在该示例性方法中，驱动初级电流还可以包括：从次级侧向初级侧发送生效的控制信号；以及响应于生效的控制信号而使初级侧上的主开关导通。停止驱动初级电流还可以包括：从次级侧向初级侧发送解除生效的控制信号；以及响应于解除生效的控制信号而使初级侧上的主开关不导通。发送生效的信号还可以包括通过在初级侧与次级侧之间提供流电隔离的系统发送。通过提供流电隔离的系统发送还可以包括从包括以下的组中选择的至少一者：通过与主变压器不同的栅极驱动变压器发送；通过光耦合器发送；以及通过主变压器发送。

在该示例性方法中，在主变压器的次级侧上产生指示初级电流的信号还可以包括：感测电源转换器的输出电压；感测在主变压器的次级绕组与次级侧上的整流器之间的节点处的电压；以及响应于在开关节点处的电压与输出电压之间的电压差而对电容器进行充电，该电容器上的电压是指示初级电流的信号。在对电容器进行充电之后，该方法可以包括：感测电源转换器的输出电压；感测在主变压器的次级绕组与次级侧上的整流器之间的节点处的电压；以及响应于在开关节点处的电压与输出电压之间的电压差而使电容器进行放电，该电容器上的电压是指示初级电流的信号。

在该示例性方法中，在主变压器的次级侧上产生指示初级电流的信号还可以包括：感测在变压器的次级绕组与次级侧上的整流器之间的节点处的电压；以及响应于在开关节点处的电压而对电容器进行充电，该电容器上的电压是指示初级电流的信号。

在该示例性方法中，驱动初级电流还可以包括驱动初级电流通过电源转换器的布置用于反激操作的初级绕组。

在该示例性方法中，驱动初级电流还可以包括驱动初级电流通过电源转换器的布置用于正向操作的初级绕组。

另一个示例性实施方案是用于控制切换电源转换器的电路，该电路包括：栅极端子、绕组感测端子、输出电压端子、初级脉冲宽度调制(PWM)端子和外部电容器端子；第一衬底；PWM控制器，该PWM控制器限定在第一衬底上，并且电耦合到输出电压端子和PWM端子，该PWM控制器被配置为产生驱动到初级PWM端子的初级PWM信号；仿真控制器，该仿真控制器限定在第一衬底上，该仿真控制器电耦合到绕组感测端子、输出电压端子和外部电容器端子，该仿真控制器被配置为通过将电流驱动到外部电容器端子来产生指示初级电流的信号；并且其中PWM控制器还耦接到指示初级电流的信号，并且该PWM控制器被配置为基于指示初级电流的信号而控制初级PWM信号的占空比。