[发明专利]一种控制导通时间变化的反激式转换器

说明书

本发明公开了一种控制导通时间变化的反激式转换器，属于转换电路技术领域。该反激式转换器包含一初级侧和一次级侧，初级侧包含一栅极开关串联一初级线圈藕合到反激式转换器的输入，栅极开关的栅极接收一栅极控制信号，控制初级线圈的电流的导通；次级侧包含一次级线圈藕合反激式转换器的输出端以连接一输出负载；当栅极开关的工作频率在预设定的第一开关频率和第二开关频率之间的范围内时，栅极开关的导通时间连续变化以响应输出负载的变化；当栅极开关的工作频率高于第一开关频率时，栅极开关的导通时间固定；第一开关频率高于第二开关频率。上述技术方案的有益效果是：控制导通时间呈线性变化，避免在对导通时间进行调整时产生过大的输出电压波纹，从而提升电路效率。

技术领域

本发明涉及转换电路技术领域，尤其涉及一种控制导通时间变化的反激式转换器。

背景技术

反激式转换器(Flyback Converter)属于开关电源中的一种，反激式转换器可以在输入级和输出级之间提供绝缘隔离，因此被广泛应用在交流转直流(AC/DC)的电流切换场景中。

反激式转换器的工作过程主要分为两个阶段，即开关闭合导通阶段和开关断开阶段。

在开关闭合导通阶段，反激式转换器的变压器初级侧的初级线圈(Primary Coil)被直接连接在输入电压上，初级线圈中的电流和变压器磁芯中的磁场增加，在磁芯中储存能量。此时在变压器次级侧的次级线圈(Secondary Coil)中产生的电压是反向的，因此使得二极管处于反偏状态而不能导通。此时，由次级线圈侧的电容向负载提供电压和电流。

在开关断开阶段，初级线圈中的电流为0，同时磁芯中的磁场开始下降。此时在次级线圈上感应出正向电压，次级线圈侧的二极管处于正偏状态而被导通，导通的电流流入次级线圈侧的电容和负载中，也就是磁芯中存储的能量被转移至电容和负载中。

上述两个阶段循环执行，从而构成了反激式转换器的整个工作过程。

现有技术中，应用于AC/DC场景中的反激式转换器，其结构通常如图1中所述，初级侧的控制器1(Primary Controller)主要负责控制栅极开关的导通和断开。次级侧的控制器2(Secondary Controller)主要负责导通时间T_ON的计算以及导通/断开指令的发送，初级侧的控制器1和次级侧的控制器2之间通过隔离器3(Isolator)传输信号。在如图1中所示的电路中，次级侧的控制器2通过一路线路向初级侧控制器1传输开关导通的指令信号，以及通过另一路线路向初级侧的控制器1传输开关断开的指令信号。

在现有的反激式转换器中，固定导通时间(Constant ON Time,COT)的控制方式中，反激式转换器的栅极开关的开关频率通常取决于其次级侧的输出负载，当输出负载降低，那么开关频率就相应降低，反之亦然。当开关频率降低至人耳可听的声音频率范围(20Hz～20kHz)时，就会产生人耳可听见的音频噪声，从而干扰到用户的产品正常使用。