專利名稱：實現(xiàn)引腳復用的恒流恒壓控制器及其三引腳集成電路封裝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電源轉換領域，尤指只利用三個引腳來調節(jié)輸出電流和輸出電壓的開關模式電源電路。

背景技術：
目前有各種集成電路芯片用于控制提供恒定電流和恒定電壓的反激式轉換器。圖1(現(xiàn)有技術)圖解說明實例性的現(xiàn)有技術恒定輸出電流反激式轉換器10，反激式轉換器10在變壓器11的初級側上受到控制。盡管反激式轉換器10節(jié)省了在次級側控制的轉換器中通常所使用的光耦合器的成本，但反激式轉換器10需要使用相對昂貴的集成電路封裝。反激式轉換器10包括具有六個引腳的集成電路封裝，用于配接常規(guī)的峰值電流模式脈寬調制(PWM)控制器集成電路(IC)12。通常，具有較多引腳的IC封裝比具有較少引腳的IC封裝更加昂貴。
此外，反激式轉換器10的分立的外部組件還會增加制造成本。外部組件包括變壓器11、分壓電阻器網(wǎng)絡13、初級開關14、初級側整流器15、次級側整流器16和其它電阻器及電容器。變壓器11具有三個繞組初級側繞組Lp、次級側繞組Ls和輔助繞組La。初級開關14為外部金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)。圖1中次級側上的電阻器17表示變壓器11的銅繞組的電阻性損耗。反激式轉換器10還包括電流檢測電阻器18、輸出電容器19、起動電阻器20和電力電容器21。控制器IC 12的初始起動能量由電阻器20和電容器21提供。在反激式轉換器10達到穩(wěn)定后，變壓器11的輔助繞組La便通過初級側整流器15對IC 12供電。
圖2(現(xiàn)有技術)圖解說明另一在變壓器11的初級側上受到控制的恒定輸出電流反激式轉換器22。反激式轉換器22包括容納在四引腳式集成電路封裝中的控制器IC 23。反激式轉換器22的IC封裝比反激式轉換器10的IC封裝廉價，因為控制器IC 23需要四個而不是六個引腳。反激式轉換器22還包括分壓電阻器網(wǎng)絡13。控制器IC 23通過分壓電阻器網(wǎng)絡13從輔助繞組La接收反饋信號24，并利用反饋信號24來控制外部NPN雙極晶體管25。關于在四引腳式IC封裝中可封裝的恒定輸出電流反激式轉換器的其它細節(jié)，參見2007年7月31日提交申請的美國專利申請第11/888,599號，其標題為“具有雙重用途引腳的四引腳式封裝中的恒流和恒壓控制器(Constant Current and VoltageController in a Four-Pin Package with Dual-Use Pin)”并以引用方式并入本文中。
因此，力圖提供一種更廉價的反激式轉換器，其應具有更少的外部組件并由容納在具有更少引腳的IC封裝中的控制器IC進行控制。


發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種實現(xiàn)引腳復用的恒流恒壓控制器及其三引腳集成電路封裝，可以有效實現(xiàn)恒流恒壓控制器中的控制器集成電路的封裝引腳的復用，減少集成電路封裝引腳的數(shù)目，并使其具有更少的外部組件，從而有效降低應用成本，實現(xiàn)更廉價的反激式轉換器。
為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了一種集成電路封裝，用于反激式轉換器，包括一開關端子，耦接到電感器開關，所述電感器開關由具有頻率和脈沖寬度的電感器開關控制信號接通，包含在所述集成電路封裝中的控制器集成電路調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述反激式轉換器的輸出電流保持恒定，并且，所述控制器集成電路調整所述電感器開關控制信號的脈沖寬度，以使所述反激式轉換器的輸出電壓保持恒定；一電源端子，所述控制器集成電路通過所述電源端子接收電力；和一接地端子，所述控制器集成電路通過所述接地端子接地，所述集成電路封裝除所述開關端子、所述電源端子和所述接地端子外不再包含其它端子。
本發(fā)明提還供了一種集成電路封裝，用于反激式轉換器，包括一開關端子，耦接到電感器開關，所述電感器開關由具有頻率的電感器開關控制信號接通，包含在所述集成電路封裝中的控制器集成電路調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述反激式轉換器的輸出電流保持恒定；一電源端子，用于接收反饋信號，其中所述反饋信號是從所述反激式轉換器的第一電感器兩端的電壓導出，其中所述反饋信號為所述控制器集成電路供電，并且其中所述反饋信號由所述控制器集成電路用于產生所述電感器開關控制信號；和一接地端子，所述控制器集成電路通過所述接地端子接地，其中所述集成電路封裝除所述開關端子、所述電源端子和所述接地端子外不再包含其它端子。
本發(fā)明提還供了一種電源轉換器，包括一初級電感器；一輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器；和一控制器集成電路，具有電感器開關、電源焊盤、開關焊盤和接地焊盤，所述電感器開關耦合到所述開關焊盤并由具有頻率的電感器開關控制信號接通，所述控制器集成電路通過所述電源焊盤接收電力，所述電源焊盤接收一反饋信號，所述反饋信號被所述控制器集成電路用于產生所述電感器開關控制信號，并且所述控制器集成電路在恒流模式中調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定。
本發(fā)明提還供了一種電源轉換器，包括一初級電感器；一輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器；和一控制器集成電路，具有電感器開關和電源焊盤，所述電感器開關由具有頻率和脈沖寬度的電感器開關控制信號接通，其中所述電源焊盤接收一反饋信號，所述反饋信號既用于為所述控制器集成電路供電、也用于產生所述電感器開關控制信號，所述反饋信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出，所述控制器集成電路利用所述電感器開關斷開時的所述反饋信號來調整所述頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定，并且所述控制器集成電路利用所述電感器開關斷開時的所述反饋信號調整所述脈沖寬度，以使所述反激式轉換器的輸出電壓保持恒定。
本發(fā)明提還供了一種方法，包括將輔助電感器磁耦合到電源轉換器的次級電感器，所述電源轉換器具有一控制器集成電路，并且所述控制器集成電路具有一電感器開關；在所述控制器集成電路的電源焊盤上接收一反饋信號，所述反饋信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出；利用所述反饋信號為所述控制器集成電路供電；利用所述反饋信號產生電感器開關控制信號，其中所述電感器開關控制信號具有頻率；利用所述電感器開關控制信號接通所述電感器開關；和利用所述反饋信號調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定。
本發(fā)明提還供了一種電源轉換器，包括一初級電感器；一輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器；一控制器集成電路的開關焊盤，所述開關焊盤耦合到所述控制器集成電路的電感器開關，所述電感器開關由具有頻率和脈沖寬度的電感器開關控制信號接通；和一用于接收反饋信號的裝置，所述反饋信號既用于為所述控制器集成電路供電、也用于產生所述電感器開關控制信號，所述反饋信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出，所述反饋信號用于調整所述頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定，并且所述反饋信號用于調整所述脈沖寬度，以使所述反激式轉換器的輸出電壓保持恒定。
本發(fā)明提還供了一種集成電路封裝，包括一電源端子，用于接收輔助電壓信號，其中所述輔助電壓信號是從反激式轉換器的第一電感器兩端的電壓導出，并且其中所述輔助電壓信號為容納在所述集成電路封裝中的控制器集成電路供電；一接地端子，所述控制器集成電路通過所述接地端子接地；和一開關端子，用于接收開關信號并耦接到電感器開關，所述電感器開關由具有頻率的電感器開關控制信號接通，所述開關信號由所述控制器集成電路用于產生所述電感器開關控制信號，所述控制器集成電路調整所述頻率，以使所述反激式轉換器的輸出電流保持恒定，并且所述集成電路封裝除所述電源端子、所述接地端子和所述開關端子外，不再包括其它端子。
本發(fā)明提還供了一種電源轉換器，包括一初級電感器；一輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器；和一控制器集成電路，具有電感器開關、電源焊盤、開關焊盤和接地焊盤，所述電感器開關耦合到所述開關焊盤并由具有頻率的電感器開關控制信號接通，所述控制器集成電路通過所述電源焊盤接收電力，所述開關焊盤接收開關信號，所述開關信號由所述控制器集成電路用于產生所述電感器開關控制信號，并且所述控制器集成電路在恒流模式中調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定。
本發(fā)明提還供了一種方法，包括將輔助電感器磁耦合到電源轉換器的次級電感器，所述電源轉換器具有控制器集成電路，并且所述控制器集成電路具有電感器開關；在所述控制器集成電路的開關焊盤上接收開關信號，所述開關信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出；利用所述開關信號產生電感器開關控制信號，所述電感器開關控制信號具有頻率和脈沖寬度；利用所述電感器開關控制信號接通所述電感器開關；利用所述開關信號調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定；和利用所述開關信號調整所述電感器開關控制信號的脈沖寬度，以使所述電源轉換器的輸出電壓保持恒定。
本發(fā)明提還供了一種電源轉換器，包括一初級電感器；一輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器，其中控制器集成電路的電感器開關由具有頻率和脈沖寬度的電感器開關控制信號接通；和一用于接收開關信號的裝置，所述開關信號用于產生所述電感器開關控制信號，所述開關信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出，所述裝置耦接到所述電感器開關，并且所述開關信號既用于調整所述頻率以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定、也用于調整所述脈沖寬度以使所述反激式轉換器的輸出電壓保持恒定。
綜上所述，本發(fā)明涉及的反激式轉換器包括容納在只具有以下三個端子的IC封裝中的控制器集成電路(IC)接地端子、電源端子和開關端子。電源端子用于多種功能。控制器IC通過接地端子進行接地。開關端子耦接到電感器開關，所述電感器開關由具有頻率和脈沖寬度的電感器開關控制信號接通。電感器開關控制流經反激式轉換器的初級電感器的電流。電源端子接收從反激式轉換器的輔助電感器兩端的電壓導出的反饋信號。反饋信號對控制器IC供電，并且還用于產生電感器開關控制信號?？刂破鱅C以恒流模式調整電感器開關控制信號的頻率，以使反激式轉換器的輸出電流保持恒定。在恒壓模式中，控制器IC調整電感器開關控制信號的脈沖寬度，以使輸出電壓保持恒定。
開關端子接收開關信號，所述開關信號指示流經初級電感器的電感器電流?？刂破鱅C控制電感器開關控制信號的脈沖寬度，使電感器電流停止通過初級電感器增大的時刻對應于開關信號達到峰值電流限值的時刻。控制脈沖寬度能防止輸出電流超過預定的電流限值。
控制器IC具有電源焊盤、開關焊盤和接地焊盤。電源焊盤耦接到電源端子；開關焊盤耦接到開關端子；接地焊盤則耦接到接地端子。在一個實施例中，控制器IC除電源焊盤、開關焊盤和接地焊盤外，不再具有其它焊盤。
一種操作電源轉換器的方法包括以下步驟將輔助電感器磁耦合到電源轉換器的初級電感器和次級電感器。電源轉換器具有外部電感器開關和控制器IC?？刂破鱅C具有耦接到外部電感器開關的內部電感器開關。內部電感器開關由電感器開關控制信號進行接通和斷開。電感器開關控制信號具有頻率和脈沖寬度。
在另一步驟中，從輔助電感器兩端的電壓導出反饋信號，并將反饋信號接收到控制器IC的電源焊盤上。除電源焊盤外，控制器IC還具有開關焊盤和接地焊盤?？刂破鱅C容納在具有電源端子、開關端子和接地端子的IC封裝中。除電源端子、開關端子和接地端子外，IC封裝不再包括其它端子。電源端子耦接到電源焊盤；開關端子耦合到開關焊盤；接地端子耦接到接地焊盤。
在另一步驟中，利用所述反饋信號產生所述電感器開關控制信號。
在另一步驟中，利用所述電感器開關控制信號接通和斷開所述內部電感器開關。
在另一步驟中，利用反饋信號調整電感器開關控制信號的頻率，使電源轉換器的輸出電流保持恒定。利用在內部電感器開關斷開時在反饋信號中傳遞的信息來調整頻率，使輸出電流保持恒定。
在另一步驟中，利用反饋信號調整電感器開關控制信號的脈沖寬度，使電源轉換器的輸出電壓保持恒定。利用在內部電感器開關斷開時在反饋信號中傳遞的信息來調整脈沖寬度，使輸出電壓保持恒定。
在另一實施例中，一種電源轉換器包括初級電感器和次級電感器，所述初級電感器和次級電感器磁耦合到輔助電感器。從輔助電感器兩端的電壓導出反饋信號。所述電源轉換器還包括控制器IC，所述控制器IC具有開關焊盤，所述開關焊盤耦合到所述控制器IC的電感器開關。電感器開關由電感器開關控制信號接通和斷開。所述電源轉換器還包括用于接收反饋信號的裝置。反饋信號同時用于為控制器IC供電和產生電感器開關控制信號?？刂破鱅C利用反饋信號調整電感器開關控制信號的頻率，使電源轉換器的輸出電流保持恒定。控制器IC還利用反饋信號調整電感器開關控制信號的脈沖頻率，使反激式轉換器的輸出電壓保持恒定?？刂破鱅C封裝在包括不多于三個端子的IC封裝中。
在另一實施例中，一種反激式轉換器包括容納在只具有以下三個端子的IC封裝中的控制器IC接地端子、電源端子和開關端子。開關端子用于多種功能?？刂破鱅C通過接地端子接地。在電源端子上接收輔助電壓信號，用于為控制器IC供電。所述輔助電壓信號從反激式轉換器的第一輔助電感器兩端的電壓導出。開關端子耦接到電感器開關，所述電感器開關由具有頻率和脈沖寬度的電感器開關控制信號接通。電感器開關控制流經反激式轉換器的初級電感器的電流。電感器開關通過外部晶體管耦接到初級電感器。在開關端子上接收開關信號，用于產生電感器開關控制信號。開關信號提供能使反激式轉換器在恒流模式期間輸出恒定電流、在恒壓模式期間輸出恒定電壓并防止輸出電流超過預定電流限值的信息。開關信號中所傳遞的信息提供對于反激式轉換器的輸出電壓和對于電流的大小何時停止通過初級電感器增大的指示。
在恒流模式和在恒壓模式中，控制器IC均利用來自開關信號的信息產生電感器開關控制信號?？刂破鱅C在恒流模式中調整電感器開關控制信號的頻率，以使輸出電流保持恒定，并在恒壓模式中調整電感器開關控制信號的脈沖寬度，以使輸出電壓保持恒定。控制器IC還利用來自開關信號的信息來控制流經初級電感器的峰值電流，使反激式轉換器的輸出電流不超過預定電流限值。
在另一實施例中，電源轉換器具有控制器IC、初級電感器、次級電感器、第一輔助電感器和第二輔助電感器。這些輔助電感器磁耦合到初級電感器和次級電感器?？刂破鱅C具有電感器開關、電源焊盤、開關焊盤和接地焊盤。控制器IC通過電源焊盤接收電力，并通過接地焊盤接地。電感器開關耦合到開關焊盤，并由電感器開關控制信號接通和斷開。開關焊盤接收開關信號，控制器IC利用開關信號來產生電感器開關控制信號。控制器IC在恒流模式中利用開關信號調整電感器開關控制信號的頻率，以使電源轉換器的輸出電流保持恒定。控制器IC還在恒壓模式中利用開關信號調整電感器開關控制信號的脈沖寬度，以使電源轉換器的輸出電壓保持恒定。控制器IC還利用開關信號調整電感器開關控制信號的脈沖寬度，以使反激式轉換器的輸出電流不超過預定電流限值。
一種操作電源轉換器的方法包括以下步驟將輔助電感器磁耦合到電源轉換器的初級電感器和次級電感器。電源轉換器具有外部電感器開關和控制器IC?？刂破鱅C具有耦接到外部電感器開關的內部電感器開關。內部電感器開關由電感器開關控制信號進行接通和斷開。電感器開關控制信號具有頻率和脈沖寬度。
在另一步驟中，在控制器集成電路的開關焊盤上接收開關信號。所述開關信號是從輔助電感器兩端的電壓導出。
在另一步驟中，利用開關信號產生電感器開關控制信號。
在另一步驟中，利用電感器開關控制信號接通和斷開內部電感器開關。
在另一步驟中，利用開關信號調整電感器開關控制信號的頻率，以使電源轉換器的輸出電流保持恒定。利用在內部電感器開關斷開時在開關信號中傳遞的信息來調整頻率，以使輸出電流保持恒定。
在另一步驟中，利用開關信號調整電感器開關控制信號的脈沖寬度，以使電源轉換器的輸出電壓保持恒定。利用在內部電感器開關斷開時在開關信號中傳遞的信息來調整脈沖寬度，以使輸出電壓保持恒定。
在另一實施例中，一種電源轉換器包括初級電感器，所述初級電感器磁耦合到第一輔助電感器和第二輔助電感器。從第一輔助電感器兩端的電壓導出輔助電壓信號。所述電源轉換器還包括控制器IC，所述控制器IC具有開關焊盤，所述開關焊盤耦合到所述控制器IC的電感器開關。電感器開關由電感器開關控制信號接通和斷開。所述電源轉換器還包括用于接收開關信號的裝置，所述開關信號是從第二輔助電感器兩端的電壓和從流經初級電感器的電流導出。開關信號同時用于調整電感器開關控制信號的頻率以使電源轉換器的輸出電流保持恒定、和調整電感器開關控制信號的脈沖寬度以使反激式轉換器的輸出電壓保持恒定。此外，開關信號還用于調整電感器開關控制信號的脈沖寬度，以使反激式轉換器的輸出電流不超過預定電流限值?？刂破鱅C封裝在包括不多于三個端子的IC封裝中。
本發(fā)明所采用的引腳復用恒流恒壓控制器及其集成電路封裝，可以有效實現(xiàn)恒流恒壓控制器中的控制器集成電路的封裝引腳的復用，減少封裝管腳的數(shù)目，并使其具有更少的外部組件，從而有效降低應用成本，實現(xiàn)更廉價的反激式轉換器。
在下文詳細說明中描述了其它實施例和優(yōu)點。本發(fā)明內容并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明是由權利要求書加以限定。



附解說明本發(fā)明的實施例，其中相同的編號指示相同的組件。
圖1是現(xiàn)有技術的恒定輸出電流反激式轉換器的簡化示意圖，所述反激式轉換器由具有六個引腳的控制器集成電路在初級側上進行控制。
圖2是另一現(xiàn)有技術的恒定輸出電流反激式轉換器的簡化示意圖，所述反激式轉換器由具有四個引腳的控制器集成電路在初級側上進行控制。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的初級側受控的反激式轉換器的簡化示意圖，所述反激式轉換器具有容納在只具有三個引腳的集成電路封裝中的控制器集成電路(IC)。
圖4是圖3的控制器IC的更詳細的簡化圖。
圖5是一種用于控制圖3的反激式轉換器的輸出電流和電壓的方法的流程圖。
圖6是顯示理想化波形的圖，這些波形圖解說明在執(zhí)行圖5的方法的同時，圖3的反激式轉換器的操作。
圖7是顯示波形的圖，這些波形圖解說明圖3的反激式轉換器如何調整開關頻率來保持恒定的輸出電流和如何調整脈沖寬度來保持恒定的輸出電壓。
圖8是在恒流模式和在恒壓模式中圖3的反激式轉換器輸出的峰值電流與時間的關系圖。
圖9是圖3的反激式轉換器的輸出電壓-輸出電流圖。
圖10是圖的控制器IC內的振蕩器的更詳細的示意圖。
圖11是顯示圖10的振蕩器的理想化定時波形的波形圖。
圖12是圖3的控制器IC內的限流器的更詳細的示意圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的初級側受控的反激式轉換器的簡化示意圖，所述反激式轉換器具有容納在只具有三個引腳的集成電路封裝中的控制器IC。
圖14是圖13所示控制器IC的更詳細的示意圖。
圖15是一種用于控制圖13的反激式轉換器的輸出電流和電壓的方法的流程圖。
圖16是顯示理想化波形的圖，這些波形圖解說明在執(zhí)行圖15的方法的同時，圖13的反激式轉換器的操作。
圖17是反激式轉換器的簡化示意圖，所述反激式轉換器具有位于3引腳式封裝中的控制器IC，此類似于圖13所示的實施例，只是不具有第二輔助電感器。

具體實施例方式 現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的某些實施例，這些實施例的例子在附圖中被示出。
圖3是反激式轉換器30的圖，反激式轉換器30具有封裝在集成電路封裝32中的控制器集成電路(IC)31。盡管術語“集成電路”常用于既表示集成電路、也表示其中容納有集成電路的集成電路封裝，然而本文所用的術語“集成電路”只表示集成電路裸片(die)。反激式轉換器30包括用于將輸出電壓轉換成不同輸出電壓的變壓器。在一個實施例中，輸入電壓是來自墻上插座的電壓，輸出電壓則用于對便攜式電子用戶裝置進行充電。當轉換器中的主電源開關接通時，電流開始流經變壓器的初級電感器。在電流通過初級電感器斜升到峰值并隨后被切斷時，初級電感器周圍的崩潰的磁場會向次級電感器傳遞能量。傳遞到次級電感器的能量在不同的輸出電壓下從反激式轉換器30作為輸出電流輸出。在某些應用中，例如在對電子用戶裝置進行充電的應用中，希望使輸出電流保持在恒定的水平并防止輸出電流超過預定電流限值。
控制器IC 31通過調整流經初級電感器33的峰值電流，控制反激式轉換器30的輸出電壓(VOUT)和輸出電流(IOUT)。峰值電流是利用脈寬調制(PWM)進行調整的?？刂破鱅C 31還通過調整初級電感器中的峰值電流和調整外部NPN雙極晶體管34接通和斷開時的頻率，控制反激式轉換器30的輸出電流(IOUT)。晶體管34充當初級電感器33的電感器開關。控制器IC 31具有電源焊盤35、開關焊盤36和接地焊盤37。
由于電流只通過三個焊盤傳遞到控制器IC 31，因而集成電路封裝32只具有三個端子。集成電路封裝的每個端子都會增加成本。因此，制造封裝在集成電路封裝32中的控制器IC 31比制造需要封裝具有多于三個端子的控制器IC更為廉價。集成電路封裝32只具有三個端子電源端子38、開關端子39和接地端子40。通過利用反饋信號為控制器IC 31供電，由于反饋信號包含指示當電感器開關34斷開時的輸出電壓VOUT和輸出電流(IOUT)的信息，因而可無需使用單獨的端子來(i)為控制器IC 31供電，(ii)提供用于控制反激式轉換器30的輸出電流的反饋，和(iii)提供用于控制反激式轉換器30的輸出電壓的反饋。由此，可將圖2的反激式轉換器22使用的四個端子減少到反激式轉換器30的三個端子。
在圖3的實施例中，電源焊盤35通過焊線41連接到電源端子38?？刂破鱅C 31通過電源端子38接收關于輸出電壓VOUT的指示。反饋信號42是在電源端子38上接收，并接著通過焊線41傳輸?shù)诫娫春副P35。根據(jù)封裝的類型而定，電源端子38可以是低成本TO-92三引腳式封裝的引線或者小尺寸晶體管(SOT)封裝的引線。在其中集成電路封裝32為三引腳式TO-92封裝的實施例中，允許將控制器IC 31容納在通常用于容納單個晶體管的低成本封裝中。在圖3所示的實施例中，開關端子39通過焊線43連接到焊盤SW 36。開關信號44是在開關端子39上接收，并接著通過焊線43傳輸?shù)胶副PSW 36。
除控制器IC 31、IC封裝32和電感器開關34外，反激式轉換器30還包括變壓器45、次級側整流器46、輸出電容器47、初級側整流器48、起動電阻器49、電力電容器(C1)50、以及耦接到NPN雙極晶體管34的基極的二極管51和電阻器52。反激式轉換器30不具有次級側控制電路和光耦合器。圖3所示的次級側電阻器53表示變壓器45的銅繞組的電阻性損耗。變壓器45包括初級繞組(電感器)33、次級繞組54和輔助繞組55。變壓器45的初級繞組33具有Np匝；次級繞組54具有Ns匝；并且輔助繞組55具有Na匝?？刂破鱅C 31的初始起動能量由起動電阻器49和電力電容器(C1)50提供。在反激式轉換器30達到穩(wěn)定后，變壓器45的輔助繞組55便通過整流器48為控制器IC 31供電。
圖3所示的反激式轉換器30的實施例用于需要具有較高輸入電壓或較高功率的應用中，并使用外部功率處理組件，例如NPN雙極晶體管34。在較低輸入電壓或較低功率應用中所用的反激式轉換器30的其它實施例不具有外部雙極晶體管、MOSFET電源開關或電流檢測電路-所有這些組件均可并入集成電路31中。在圖3所示的實施例中，NPN雙極晶體管34以發(fā)射極開關配置形式與控制器IC 31相配合。外部NPN雙極晶體管34充當初級繞組33的開關。在此種配置中，控制器IC 31中的內部電路驅動外部雙極晶體管34的發(fā)射極。在其它實施例中，為進一步增強功率處理能力和開關頻率，使用外部MOSFET作為主開關來取代雙極晶體管34。一般來說，雙極晶體管34的頻率能力受限于NPN基極充電/放電時間，并且雙極晶體管34的高功率能力受限于基極驅動電阻器。因此，雙極晶體管34適合用于不需要極高功率或開關頻率的應用中。
圖4是控制器IC 31的更詳細的示意圖?？刂破鱅C 31包括振蕩器56、限流器57、脈寬調制(PWM)邏輯58、門極驅動器59和內部主電源開關60。此外，控制器IC 31包括調節(jié)器和欠電壓閉鎖電路(UVLO)61、參考電壓產生器62、PWM誤差放大器63、誤差比較器64、頻率調制器(FMOD)65、電流檢測放大器66、補償二極管67、分壓器68、電源電壓鉗位器69、取樣器電容器(C2)70、第一開關(SW1)71、第二開關(SW2)72、和軟線(cord)修正電路73。
來自變壓器45的次級側的唯一反饋由反激式轉換器30用于控制輸出電流和電壓，其是通過輔助繞組55和次級繞組54的磁耦合進行反饋。由于不使用次級側控制電路或光耦合器，反激式轉換器30的成本得以降低。此外，三引腳式IC封裝32的成本低于四引腳式封裝的成本。例如，可使用通常用于容納晶體管的低成本TO-92三引腳式封裝來封裝控制器IC 31。最后，由于通過將分壓器68布置在控制器IC 31內部而減少了外部組件，成本得以降低。內部分壓器68的第一反饋電阻器(RFB1)74和第二反饋電阻器(RFB2)75的制造成本低于反激式轉換器22的外部分壓電阻器網(wǎng)絡13的成本。在典型的應用中，反激式轉換器30產生約為5伏的輸出電壓(VOUT)。分壓器68的電阻器的規(guī)格被確定成提供5伏的輸出電壓。當某種應用要求輸出電壓(VOUT)不是5伏時，可調整分壓器68的電阻。例如，為提供12伏的輸出電壓，可對控制器IC 31內的熔絲、反熔絲或EPROM、EEPROM或其它非易失性編程裝置進行編程，以便調整分壓器68的電壓比。通過利用熔絲、反熔絲或其它非易失性編程裝置來改變分壓器68的電阻，使控制器IC 31成為一次性可編程的(OTP)。
圖5是流程圖，其圖解說明圖3的反激式轉換器30的操作方法的步驟76-83。該方法通過調整電感器開關控制信號84的頻率來控制反激式轉換器30的輸出電流(IOUT)，電感器開關控制信號84用于接通和斷開主電源開關60以及間接地接通和斷開電感器開關34。該方法還通過調整電感器開關控制信號84的脈沖寬度并由此調整流經反激式轉換器30的初級電感器33的峰值電流，來控制反激式轉換器30的輸出電壓(VOUT)。在某些應用中，希望使反激式轉換器30的輸出電流(IOUT)保持在恒定水平。輸出電流(IOUT)取決于至少三個因素(i)流經初級電感器33的電感器電流85的峰值，(ii)初級電感器33的電感(LP)，和(iii)電感器開關控制信號84接通和斷開主電源開關60以使電流通過初級電感器33斜坡上升時的頻率(fOSC)。
圖5的方法調整主電源開關60接通和斷開時的頻率(fOSC)，以使來自反激式轉換器30的輸出電流(IOUT)保持恒定。由此，通過調整電感器電流85通過初級電感器33斜坡上升時的開關頻率(fOSC)或流經初級電感器33的電流的峰值(IP)中的一者或兩者，使輸出電流(IOUT)保持在恒定的值。
在圖5所示的第一步驟76中，反激式轉換器30連接到輸入電壓(VIN)，并且主電源開關60接通。然后，電感器電流85開始流經初級電感器33。當主電源開關60接通時，初級電感器33的帶點端的電壓降低，不帶點端的電壓則高。隨著電感器電流85通過初級電感器33斜坡上升，輸入能量被存儲在初級電感器33中。接著，當主電源開關60斷開時，能量被傳遞到次級繞組54。傳遞到次級繞組54的能量作為輸出電流(IOUT)從反激式轉換器30輸出。
在步驟77中，輔助繞組55磁性耦合到次級繞組54。隨著電感器電流85通過初級電感器33增大并隨后停止流動，能量還傳遞到輔助繞組55并在輔助繞組55的帶點端上產生電壓(VAUX)86。電壓(VAUX)86包含與當主電源開關60斷開時的輸出電壓有關的信息。
在步驟78中，在控制器IC 31的電源焊盤(VDD)35上接收反饋信號42。反饋信號42是從當輔助電感器55與初級繞組33和次級繞組54磁耦合時輔助電感器55兩端的電壓(VAUX)86導出。
在步驟79中，使用反饋信號42為控制器IC 31供電。調節(jié)器和欠電壓閉鎖電路(UVLO)61從電源焊盤(VDD)35接收反饋信號42，并向控制器IC 31提供內部電源。倘若電源焊盤(VDD)35上的電壓(VDD)超過安全工作范圍，電源電壓鉗位器69便充當保護裝置并泄放過量的電荷。在一個實施例中，調節(jié)器61利用反饋信號42產生5伏的信號，由該信號為控制器IC 31的電路(例如限流器57)供電。
在穩(wěn)態(tài)運行中，調節(jié)器61在電源焊盤(VDD)35上從反饋信號42接收15伏的電壓。在起動過程中、輔助繞組55產生任何電壓之前，在電源焊盤(VDD)35上接收由起動電阻器49和電力電容器(C1)50所產生的電壓。在起動過程中，電力電容器(C1)50上的電壓逐漸增大，直到達到19伏的欠電壓閉鎖接通閾值并且控制器IC 31開始切換主電源開關60。調節(jié)器和欠電壓閉鎖電路(UVLO)61監(jiān)測作為反饋信號42接收到的VDD電壓，并在VDD達到欠電壓閉鎖接通閾值時啟動控制器IC 31的正常運行。在本實例中，欠電壓閉鎖斷開閾值為8伏。如果VDD降低到或低于斷開閾值，則調節(jié)器和欠電壓閉鎖電路(UVLO)61停止切換控制器IC 31，并且電荷通過起動電阻器49流到電力電容器(C1)50，直到再次達到19伏的欠電壓閉鎖接通閾值。
在步驟80中，控制器IC 31利用反饋信號42產生電感器開關控制信號84?？刂破鱅C 31還利用開關信號(ISW)44產生電感器開關控制信號84?？刂破鱅C 31通過電源端子38和電源焊盤(VDD)35從初級側整流器(D2)48接收反饋信號42。控制器IC 31的限流器57從開關焊盤36接收開關信號(ISW)44，以指示流經初級電感器33的電感器電流85的大小。當達到預定峰值電流限值時，限流器57斷開主電源開關60。開關信號44是通過IC封裝32的開關端子(SW)39從外部NPN雙極晶體管34的發(fā)射極獲得。通過初級電感器33斜坡上升的電感器電流85流經NPN雙極晶體管34、開關端子39和開關焊盤36。
在步驟81中，電感器開關控制信號84被斷言(asserted)，以閉合主電源開關60并接通電感器開關34。然后，電感器電流85開始通過初級電感器33斜坡上升。電感器開關控制信號84具有頻率(fOSC)和脈沖寬度，并且控制電感器電流85所流經的主電源開關60的門極。門極驅動器59使用“N溝道導通”(NCHON)信號87產生電感器開關控制信號84。門極驅動器59是相對高速度的MOSFET門極驅動器。除主電源開關60外，電感器開關控制信號84還被較小尺寸的內部MOSFET 88接收到。較小的內部MOSFET 88和電阻器89形成電流檢測電路。所檢測的電流經電流檢測放大器66放大，并被轉換成電壓信號90。誤差比較器64將電壓信號90與PWM誤差放大器63的輸出相比較。
PWM邏輯58利用來自限流器57的限流信號91、來自振蕩器56的開關頻率信號92和來自誤差比較器64的脈沖寬度信號93，產生N溝道導通信號87。開關頻率信號92提供電感器開關控制信號84的脈沖的頻率，并且脈沖寬度信號93提供電感器開關控制信號84的脈沖寬度的持續(xù)時間。限流器57利用開關信號(ISW)44和內部產生的固定參考電壓，產生限流信號91。
除限制峰值輸入電流外，反激式轉換器30還通過以下兩種工作模式輸出恒定電流和恒定電壓恒流模式和恒壓模式。在恒流模式中，限流器57控制電感器開關控制信號84的脈沖寬度，以使電感器電流85停止通過初級電感器33增大時的時間(T2)對應于開關信號(ISW)44達到峰值電流限值時的時間。
在步驟82中，反激式轉換器30利用當電感器開關34斷開時來自反饋信號42的信息，調整電感器開關控制信號84的頻率(fOSC)，以使輸出電流(IOUT)保持恒定。在恒流模式中，電感器電流85的峰值(IP)總是達到其限值，并且通過調節(jié)峰值電流的脈沖通過初級電感器33斜坡上升時的頻率，調整輸出電流(IOUT)。振蕩器56所輸出的開關頻率信號92控制電感器開關控制信號84的頻率(fOSC)，以在被充電裝置所接收到的輸出電壓(VOUT)升高時使輸出電流(IOUT)保持恒定。
在步驟83中，反激式轉換器30利用當電感器開關34斷開時來自反饋信號42的信息，調整電感器開關控制信號84的脈沖寬度，以使輸出電壓(VOUT)保持恒定。當在初級側峰值電流低于預定峰值電流限值情況下可滿足負載電流時，反激式轉換器30進入恒壓模式。在電感器電流85低于峰值電流限值時的恒壓模式中，誤差比較器64所輸出的脈沖寬度信號93控制電感器開關控制信號84的脈沖寬度，以使電感器電流85的每一脈沖的峰值保持恒定輸出電壓(VOUT)。
圖6顯示反激式轉換器30的各個節(jié)點上的理想化波形。這些波形圖解說明在圖5所示的方法期間反激式轉換器30的操作。主電源開關60在T0接通，在T2斷開，并在T4再次接通。T0和T1之間的時間代表從主電源開關60接通時到電感器開關34接通從而允許電感器電流85(ILP)開始斜坡上升時的延遲。因此，T1與T5之間的時間是開關周期。電感器開關34還表現(xiàn)出從T2時刻到T2′時刻的斷開延遲。T1與T2′之間的時間是斜坡上升時間。T2′與T4之間的時間是主電源開關60斷開期間的時間。圖6圖解說明使用當主電源開關60斷開時從反饋信號42接收的信息來調節(jié)輸出電流(IOUT)和輸出電壓(VOUT)。在恒流模式中，限流器57控制電感器開關控制信號84的脈沖寬度，以使電感器電流85停止通過初級電感器33增大時的時間T2′對應于開關信號(ISW)44達到預設峰值電流限值時的時間。
電流波形IS顯示流過次級繞組54的電流到T3時刻放電到零。圖6圖解說明反激式轉換器30以斷續(xù)導通模式(DCM)工作，因為在電流IS停止流過次級繞組54的T3時刻與電感器電流(ILP)85接著開始通過初級電感器33斜坡上升的T5時刻之間存在間隙。
反饋信號42提供對于次級繞組54的輸出電壓(VOUT)的指示。該輸出電壓(VOUT)指示用于調整輸出電壓(VOUT)和輸出電流(IOUT)二者。如圖3所示，變壓器45初級側上的控制器IC 31的電源焊盤(VDD)35接收對于次級繞組54的輸出電壓(VOUT)的指示。電源焊盤35上的反饋信號42是通過經初級側整流器(D2)48傳遞輔助繞組55的帶點端上的電壓(VAUX)86而獲得。
如圖4所示，通過經補償二極管67和分壓器68傳遞電源焊盤(VDD)35上所存在的反饋信號42，產生控制器IC 31的節(jié)點94上的反饋電壓(VFB)。然后，當主電源開關60斷開并且電感器開關34斷開時，對反饋電壓(VFB)進行取樣。當電感器開關控制信號84被解除斷言(deasserted)并且斷開主電源開關60時，取樣器開關信號95被斷言并且同時閉合第一開關(SW1)71和第二開關(SW2)72。然后，當電感器開關控制信號84被斷言時，取樣器開關信號95打開第二開關(SW2)，并對反饋電壓(VFB)進行取樣。當電感器開關控制信號84被斷言并且主電源開關60接通時，取樣器開關信號95也打開第一開關(SW1)71。打開第一開關(SW1)71主要是為了減少在起動階段所需的電流大小。
當主電源開關60接通并且第一開關(SW1)71打開時，電壓(VAUX)86變?yōu)樨撝?，如圖6所示。然而，初級側整流器(D2)48阻止電源焊盤(VDD)35上所存在的反饋信號42的電壓變?yōu)樨撝?。當主電源開關60接通時，控制器IC31由電力電容器(C1)50上的電荷供電。圖6顯示當主電源開關60接通時電力電容器(C1)50上的電荷作為反饋信號42的電壓(VDD)。為便于圖解說明，圖6以夸張的方式顯示了當主電源開關60接通時，電力電容器(C1)50上的電壓(VDD)隨著控制器IC 31消耗電力而降低。接著，在T2時刻，當取樣器開關信號95閉合第一開關(SW1)71和第二開關(SW2)72時，刷新電力電容器(C1)50上的電壓(VDD)。
取樣反饋電壓(VFBS)由取樣電容器(C2)70來保持。取樣反饋電壓(VFBS)與輸出電壓(VOUT)之間的關系按下述方式進行確定。當電感器開關34剛剛斷開并且能量正向次級繞組54傳遞時，輔助繞組55兩端的電壓(VAUX)86等于 電源焊盤(VDD)35上所存在的反饋信號42的電壓(VDD)等于電壓(VAUX)86減去初級側整流器(D2)48兩端的電壓降(VD2)。因此，VDD+VD2＝(VOUT+VD1)Na/Ns。因而反饋信號42的電壓可表示為 第二項是“誤差項”，其可通過以下方式得到最小化選取初級側整流器(D2)48以使其電壓降等于匝數(shù)比Na/Ns乘以次級側整流器(D1)46的電壓降?；蛘?，可使用串聯(lián)的多個初級側整流二極管來補償次級側整流器(D1)46的電壓降。例如，當次級側整流器(D1)46是電壓降約為0.4伏的肖特基二極管且匝數(shù)比Na/Ns為3∶1時，可使用電壓降分別約為0.65伏的兩個4148型二極管串聯(lián)作為初級側整流器?！罢`差”項由此將減小到0.1伏(3·0.4V-2·0.65V)。
應選取初級側整流器(D2)48，使其擊穿電壓大于電源焊盤(VDD)35上的最大正電壓(VDD)與峰值負電壓(VAUX)86之和。例如，當初級電感器33所接收的輸入線電壓的峰值約為400伏并且匝數(shù)比Np/Na為4∶1時，峰值負電壓(VAUX)86將為約-100伏。當補償二極管67和分壓器68兩端的電壓降已被選取成在電源焊盤(VDD)35上獲得約為15伏的電壓(VDD)并且最大正電壓(VDD)略大于鉗位電壓時，初級側整流器(D2)48應被選取成具有大于120伏[20V-(-100V)]的擊穿電壓。當欠電壓閉鎖接通閾值為19伏時，電源電壓鉗位器69的鉗位電壓必須至少為20伏，以便獲得足以接通控制器IC 31的電壓電平。
在圖3所示的實施例中，控制器IC 31內的補償整流二極管(D3)67也用于使方程式97的“誤差”項最小化。電源焊盤(VDD)35上所存在的反饋信號42的電壓(VDD)也可表示為 其中VFBS是控制器IC 31的節(jié)點99上的取樣反饋電壓。將方程式97和98相結合并求解VOUT會得到 現(xiàn)在，可通過使初級側整流器(D2)48和補償整流二極管(D3)67兩端的組合電壓降等于匝數(shù)比Na/Ns乘以次級側整流器(D1)46的電壓降，將“誤差”項最小化。通過選取恰當規(guī)格的二極管48和67以消除方程式100中的“誤差”項，可按照以下關系式，基于取樣反饋電壓(VFBS)來調整輸出電壓(VOUT) 參考電壓產生器62將調節(jié)器和欠電壓閉鎖電路(UVLO)61的輸出轉換成參考電壓VREF。然后，將參考電壓VREF與由軟線修正電路73產生的軟線修正信號102的軟線修正電壓(VCORD)相加。然后，通過PWM誤差放大器63對參考電壓VREF與軟線修正電壓(VCORD)之和與取樣反饋電壓(VFBS)相比較。PWM誤差放大器63輸出誤差信號103。PWM誤差放大器63的內部補償網(wǎng)絡由電阻器104和電容器105及106形成。誤差比較器64接收誤差信號103和電壓信號90，并輸出脈沖寬度信號93。PWM邏輯58接收脈沖寬度信號93，并使用其來調整N溝道導通信號87的脈沖寬度。因此，誤差比較器64在反激式轉換器30的恒壓模式中用作脈寬調制比較器。當在恒壓模式中電感器電流85低于峰值電流限值時，控制器IC 31的負反饋回路將取樣反饋電壓(VFBS)調節(jié)到參考電壓VREF與軟線修正電壓(VCORD)之和。誤差比較器64輸出的脈沖寬度信號93控制電感器開關控制信號84的脈沖寬度，以按照下式產生輸出電壓(VOUT) 在恒流模式中，控制器IC 31還利用來自節(jié)點94上的反饋電壓(VFB)的信息來調整峰值電流脈沖通過初級電感器33斜坡上升時的頻率。振蕩器56輸出的開關頻率信號92控制電感器開關控制信號84的頻率(fOSC)，以使輸出電流(IOUT)保持恒定。輸出電流(IOUT)取決于開關頻率(fOSC)和輸出電壓(VOUT)二者，因為反激式轉換器30在斷續(xù)導通模式(DCM)中的輸出功率一般依照下式只取決于初級電感器33所存儲的能量 POUT＝(VOUT)·IOUT＝1/2·IP2·LP·fOSC·η (108) 其中LP是初級繞組33的電感，IP是流過初級電感器33的峰值電流，η是效率。在恒流模式中，峰值電流(IP)總是達到其限值，并且因此保持恒定。因此，反激式轉換器30的電流輸出(IOUT)作為開關頻率(fOSC)和輸出電壓(VOUT)的函數(shù)被表示為 當峰值電流(IP)達到其限值時，輸出電壓(VOUT)降低并且反激式轉換器30進入恒流模式。方程式109顯示當流過初級電感器33的峰值電流(IP)處于其限值時，為保持恒定的輸出電流(IOUT)，必須與輸出電壓降(VOUT)成比例地調整開關頻率(fOSC)。
振蕩器56通過頻率調制器(FMOD)65從電感器開關34斷開時的反饋電壓(VFB)獲得關于輸出電壓(VOUT)的信息。在恒流模式中當被充電裝置所接收的輸出電壓(VOUT)增大時，振蕩器56輸出開關頻率信號92，以控制電感器開關控制信號84的開關頻率(fOSC)，使得開關頻率(fOSC)與輸出電壓(VOUT)成比例地增大。因此，為在輸出電壓(VOUT)增大時保持恒定的輸出電流(IOUT)，控制器IC 31將增大開關頻率(fOSC)。
軟線修正電路73接收已過濾的誤差信號103，并產生軟線修正信號102，軟線修正信號102的電壓與誤差信號103的電壓成比例。軟線修正信號102用于調整參考電壓(VREF)的電壓，以補償由反激式轉換器30的充電軟線的串聯(lián)電阻所引起的輸出電壓損失。軟線電阻補償能在用于將反激式轉換器30連接到要被充電或供電的裝置(例如移動電話或便攜式媒體播放器)的軟線的末端提供相當精確的恒定電壓。輸出電壓之所以出現(xiàn)損失，是因為軟線的有限串聯(lián)電阻乘以電源的輸出電流將使負載點處的電壓出現(xiàn)I·R電壓降。初級側受控的反激式電源轉換器30依靠從次級繞組54向輔助繞組55反射的變壓器45兩端的反饋電壓來調節(jié)輸出電壓(VOUT)，但該反射電壓不包括由有限軟線電阻引起的I·R電壓降誤差。在恒壓運行模式中，誤差放大器63的輸出與反激式轉換器30的輸出電流成比例。因此，使用誤差信號103產生軟線修正信號102，軟線修正信號102的電壓與輸出電流成比例并且該信號被施加到誤差放大器63的參考電壓輸入上以補償軟線電阻。
圖7是波形圖，其顯示當反激式轉換器30對裝置進行充電時，在多個開關周期(周期編號3-11)中的初級電感器電流(ILP)85、流過次級繞組54的電流(IS)和反饋信號(VDD)42。這些波形圖解說明反激式轉換器30在圖5所示方法的步驟82中如何調整開關頻率(fOSC)以保持恒定的輸出電流(IOUT)。當在恒流模式中反激式轉換器30對裝置進行充電并且輸出電壓(VOUT)增大時，增大開關頻率(fOSC)來使輸出電流(IOUT)保持恒定。圖7圖解說明在反饋信號42的電壓(VDD)較低時的開關周期A長于在反饋信號42的電壓(VDD)較高時的開關周期B。較短的開關周期B對應于較高的開關頻率(fOSC)。
圖7中的波形還圖解說明反激式轉換器30在圖5所示方法的步驟83中如何調整電感器開關控制信號84的脈沖寬度以保持恒定的輸出電壓(VOUT)。在恒壓模式中，控制器IC 31控制電感器開關控制信號84的脈沖寬度，以使電感器電流85的每一脈沖的峰值保持恒定的輸出電壓(VOUT)。當被充電的裝置接近完全充電狀態(tài)時，輸出電壓(VOUT)接近預定的最大輸出電壓。圖7圖解說明脈沖寬度D短于脈沖寬度C，目的是在反饋信號42的電壓(VDD)達到預定限值時減小通過初級電感器33的峰值電流并進而減小輸出電壓(VOUT)。控制器IC 31的負反饋回路控制電感器開關控制信號84的脈沖寬度，以使取樣反饋電壓(VFBS)等于參考電壓VREF與軟線修正電壓(VCORD)之和。
圖8是在恒流模式和恒壓模式中反激式轉換器30輸出的峰值電流隨時間變化的圖。每一峰值代表在一個開關周期中由反激式轉換器30輸出的電流。開關周期編號3-11對應于圖7中相同編號的開關周期。在對移動電話的電池進行充電的例子中，充電在周期#1中以恒流模式開始，并在周期#9中進入恒壓模式。當移動電話的電池進行充電及移動電話電池的負載減小時，反激式轉換器30在周期#17中減小峰值電流，以保持恒定的電壓。
圖9是反激式轉換器30的輸出電壓與輸出電流的關系圖。沿該曲線的編號對應于圖8中各周期的峰值電流。正常充電過程開始于點#1并進行到點#17。當輸出電壓降到由虛線表示的故障閾值以下時，會出現(xiàn)故障狀態(tài)。當輸出電壓降到故障閾值以下時，電源焊盤(VDD)35上所存在的電壓(VDD)降到欠電壓閉鎖斷開閾值以下，并且開關操作停止。輸入電壓對電源焊盤(VDD)35上所存在的電壓(VDD)進行再充電，直到VDD達到接通閾值、開關操作重新開始且反激式轉換器30重新嘗試對電池充電為止。
圖10更詳細地顯示控制器IC 31的振蕩器56。振蕩器56由調節(jié)器61所產生的5伏的電源信號進行供電。振蕩器56包括電壓比較器110、兩個電流源111和112、和振蕩器電容器COSC 113。振蕩器電容器COSC 113由電流源111所產生的充電電流IOSC進行充電。在本實施例中，振蕩器電容器COSC 113通過電流源112以四倍于充電電流大小的放電電流進行放電。由于當放電電流源112接通時充電電流源111不斷開，因而放電電流三倍于充電電流的大小，如圖11所示。振蕩器56可被建模為內部RC振蕩器，該內部RC振蕩器產生開關頻率信號92的頻率fOSC，頻率fOSC取決于振蕩器電容器的電容COSC和振蕩器電阻ROSC。振蕩器電阻可表示為ROSC＝VFB/IOSC。當主電源開關60斷開時FMOD 65用與反饋信號42的電壓成比例的一個電壓產生偏流。電流源111接收該偏流，并由此根據(jù)反激式轉換器30的輸出電壓(VOUT)來調整振蕩器頻率(fOSC)。
圖12更詳細地顯示控制器IC 31的限流器57。限流器57包括偏流源114、比較器115和復制電阻器(RREPLICA)116。復制電阻器(RREPLICA)116復制主電源開關60的漏極-源極電阻(RDSON)。偏流源114利用復制電阻器116在比較器115的非反相輸入引線上產生對應于參考電流(IREF)的電壓。比較器115然后將開關信號(ISW)44的電壓與偏流源114所產生的對應于參考電流(IREF)的電壓相比較。當開關信號(ISW)44超過由RREPLICA·IREF所產生的比較器閾值時，比較器115的輸出變低，并且主電源開關60斷開。在恒流模式中，限流器57控制開關斷開，而在恒壓模式中，誤差比較器64控制開關斷開。
圖13顯示反激式轉換器117的另一實施例，反激式轉換器117具有封裝在只具有三個端子的集成電路封裝119中的控制器集成電路(IC)118。在反激式轉換器30的實施例中，電源焊盤35既用于為控制器IC 31供電，也用于接收關于輸出電壓VOUT的指示。然而，在反激式轉換器117的實施例中，具有多種用途的是開關焊盤36既用于接收關于輸出電壓VOUT的指示，也用于接收關于流經初級電感器33的電感器電流85的指示。
反激式轉換器117具有第二輔助繞組120，用于使得開關焊盤36能夠用于接收關于輸出電壓VOUT的指示。當電感器電流85通過初級電感器33斜坡上升并且隨后停止流動時，能量同時傳遞到第一輔助繞組55和第二輔助繞組120。在第一輔助繞組55的帶點端上產生電壓(VAUX1)86，在第二輔助繞組120的帶點端上則產生電壓(VAUX2)121。第一輔助繞組55具有NA1匝，第二輔助繞組120則具有NA2匝。為確保在電感器開關控制信號84被解除斷言并且主電源開關60斷開時外部NPN雙極晶體管34保持關斷，第二輔助繞組120的匝數(shù)NA2被制作得大于第一輔助繞組55的匝數(shù)NA1。使NA2大于NA1能確保當主電源開關60斷開時電感器開關34的發(fā)射極上的電壓(VAUX2)121大于由電壓(VAUX1)86產生的電感器開關34的基極上的電壓。
當?shù)谝惠o助電感器55與初級繞組33和次級繞組54磁耦合時，從第一輔助電感器55兩端的電壓(VAUX)86導出輔助電壓信號122。輔助電壓信號122的波形與反激式轉換器30的實施例中反饋信號42的波形基本相同，只是輔助電壓信號122不用于向控制器IC 118提供反饋信息。第二輔助繞組120的帶點端通過第二初級側整流器123(D4)同時耦接到電感器開關34的發(fā)射極和開關端子39。當電感器開關34接通并且第二輔助繞組120的帶點端上的電壓為負值時，第二初級側整流器123(D4)承受反向偏壓并且在開關端子39上接收的開關信號(VSW)124對應于反激式轉換器30的實施例中的開關信號(ISW)44。當電感器開關34斷開時，在開關端子39上接收的開關信號(VSW)124跟隨由第二輔助繞組120所產生的電壓(VAUX2)121。
如在反激式轉換器30的實施例中一樣，電源焊盤(VDD)35上存在的輔助電壓信號122等于電壓(VAUX1)86減去初級側整流器(D2)48兩端的電壓降(VD2)。因此，VDD+VD2＝(VOUT+VD1)NA1/Ns，并且輔助電壓信號122的電壓按下式提供關于反激式轉換器117的輸出電壓(VOUT)的指示 但是盡管輔助電壓信號122提供關于輸出電壓(VOUT)的指示，輔助電壓信號122在圖13所示實施例中只用于為控制器IC 118供電和產生參考電壓。
當主電源開關60斷開時，電感器開關34斷開，并且在次級繞組54中在T3時刻電流剛好完成斜坡下降到零之后，開關信號124類似地按下式提供反激式轉換器117的輸出電壓(VOUT)的指示 圖14是控制器IC 118的更詳細的示意圖?？刂破鱅C 118類似于控制器IC 31，只是控制器IC 118包括前置放大器127、反饋取樣器128和或非門129。此外，補償二極管67和分壓器68連接到開關焊盤(SW)36而不是連接到電源焊盤(VDD)35。
控制器IC 118內的補償整流二極管(D3)67用于使方程式126的“誤差”項最小化。開關焊盤36上的開關信號124的電壓(VSW)也可根據(jù)節(jié)點130上的反饋電壓(VFB)表示為 將方程式126和131相結合并求解VOUT會得到 通過使第二初級側整流器123(D4)和補償整流二極管(D3)67二者兩端的組合電壓降等于匝數(shù)比NA2/NS乘以次級側整流器(D1)46的電壓降，可使“誤差”項最小化。通過選取恰當規(guī)格的二極管123和67以消除方程式132中的“誤差”項，可按以下關系式，基于節(jié)點130上的反饋電壓(VFB)來調整輸出電壓(VOUT) 然而，不同于反激式轉換器30的實施例，當在電感器開關34斷開時，并非在可對反饋電壓(VFB)取樣時總能使“誤差”項一致性地達到最小化。在反激式轉換器117的實施例中，由于開關焊盤36耦接到第二輔助繞組120，因而在電感器開關34斷開時，電流流經補償二極管67和分壓器68。補償整流二極管(D3)67兩端的電壓降是由電流決定的。相比之下，在反激式轉換器30的實施例中，則在電流開始流經輔助繞組55之前，在T4時刻對取樣反饋電壓(VFBS)進行取樣。因此，在反激式轉換器117的實施例中，在電流停止流經第二輔助繞組120時且在電壓(VAUX2)121即將“自由振鈴(free ringing)”之前，在T3時刻對反饋電壓(VFB)進行取樣。
反饋取樣器128檢測當電流停止流經第二輔助繞組120時電壓(VAUX2)121開始振鈴的時間。反饋取樣器128的輸出用作控制信號134，以在T3時刻在電壓(VAUX2)121開始振鈴時將補償二極管67和分壓器68從開關焊盤(SW)36斷開，這是因為存在如下可能性電壓(VAUX2)121減去第二初級側整流器123(D4)兩端的電壓降有可能降到電感器開關34的基極電壓以下并接通開關34。當控制信號134被斷言時，開關信號(VSW)124的電壓升高到接近電源焊盤(VDD)35上的輔助電壓信號(VDD)122。
當流經補償二極管67的電流的量極微小并且已經選取恰當規(guī)格的二極管123和67來消除方程式132中的“誤差”項時，節(jié)點130上的反饋電壓(VFB)根據(jù)方程式133提供關于輸出電壓(VOUT)的指示。將節(jié)點130上的反饋電壓(VFB)與參考電壓VREF和軟線修正電壓(VCORD)之和相比較，以產生誤差信號，該誤差信號經前置放大器127放大、反饋取樣器128取樣并反饋到PWM誤差放大器63。以與反激式轉換器30類似的方式，控制器IC 117的負反饋回路將節(jié)點130上的反饋電壓(VFB)調節(jié)到參考電壓VREF與軟線修正電壓(VCORD)之和。在恒壓模式中，通過調整電感器開關控制信號84的脈沖寬度來調節(jié)節(jié)點130上的反饋電壓(VFB)，以使輸出電壓(VOUT)保持恒定。
以與反激式轉換器30類似的方式，也調節(jié)輸出電流。如以上方程式109所示，反激式轉換器117的輸出電流(IOUT)與開關頻率(fOSC)成正比、與輸出電壓(VOUT)成反比。在恒流模式中，當正對某一裝置進行充電并且輸出電壓(VOUT)正在升高時，控制器IC 118以與VOUT的升高的速率相同的速率增大開關頻率(fOSC)，以保持恒定的輸出電流(IOUT)。為調整開關頻率(fOSC)，振蕩器56通過頻率調制器(FMOD)65從T3時刻節(jié)點130上的反饋電壓(VFB)獲得關于輸出電壓(VOUT)的信息。
反激式轉換器117還以與反激式轉換器30所用的類似方式來調整峰值電流?？刂破鱅C 118的限流器57從開關焊盤36接收開關信號(VSW)124，開關信號(VSW)124指示流經初級電感器33的電感器電流85的大小。當開關信號(ISW)44的電流超過預定峰值電流限值時，限流器57的比較器115便跳變并斷開主電源開關60。
圖15是流程圖，其圖解說明一種操作圖13所示反激式轉換器117的方法的步驟135-141。
在步驟135中，將第二輔助電感器120耦接到反激式轉換器117的次級電感器54。
在步驟136中，從第二輔助繞組120兩端的電壓(VAUX2)121導出開關信號(VSW)124，并在開關焊盤36上接收該信號。
在步驟137中，控制器IC 118利用開關信號(VSW)124產生電感器開關控制信號84。
在步驟138中，利用電感器開關控制信號84接通和斷開主電源開關60。
在步驟139中，控制器IC 118利用開關信號(VSW)124調整電感器開關控制信號84的脈沖寬度，以便不超過反激式轉換器117的輸出電流(IOUT)的預定電流限值。預定電流限值是根據(jù)被充電裝置的要求加以規(guī)定。
在步驟140中，控制器IC 118利用開關信號(VSW)124調整電感器開關控制信號84的頻率(fOSC)，以使反激式轉換器117的輸出電流(IOUT)在恒流模式中保持恒定。
在步驟141中，控制器IC 118利用開關信號(VSW)124調整電感器開關控制信號84的脈沖寬度，以使反激式轉換器117的輸出電壓(VOUT)在恒壓模式中保持恒定。
圖16顯示反激式轉換器117的各個節(jié)點上的理想化波形。這些波形顯示在圖15的方法過程中反激式轉換器117的操作。主電源開關60在T0接通，在T2斷開，并在T4再次接通。T0和T1之間的時間代表從主電源開關60接通時到電感器開關34接通從而允許電感器電流85(ILP)開始斜坡上升時的延遲。T1與T2′之間的時間是斜坡上升時間。T2′與T4之間的時間是主電源開關60斷開期間的時間。圖16圖解說明使用當主電源開關60斷開時從開關信號(VSW)124接收的信息來調節(jié)輸出電流(IOUT)和輸出電壓(VOUT)。限流器57控制電感器開關控制信號84的脈沖寬度，以使電感器電流85停止通過初級電感器33增大時的時間T2對應于開關信號(VSW)124達到預設峰值電流限值時的時間。
電流波形IS顯示流過次級繞組54的電流到T3時刻放電到零。在電流IS停止流經次級繞組54的T3時刻，開關信號(VSW)124提供次級繞組54的輸出電壓(VOUT)的指示。該輸出電壓(VOUT)指示用于在負載需要輸出電流高于恒定電流限值時調節(jié)輸出電流(IOUT)和在輸出電流低于恒定電流限值時調節(jié)輸出電壓(VOUT)。
圖17顯示反激式轉換器142的又一實施例，反激式轉換器142具有封裝在只具有三個端子的集成電路封裝119中的控制器集成電路(IC)118。反激式轉換器142只具有三個電感器，而沒有第二輔助電感器。圖17的實施例類似于圖13的實施例，只是開關端子39通過第二初級側整流器123(D4)耦接到第一輔助電感器55而不是第二輔助電感器。在圖17的實施例中，電感器開關34的發(fā)射極上的電壓(VAUX2)121等同于第一輔助電感器55兩端的電壓(VAUX)86。
盡管出于說明目的，上文結合某些具體實施例來說明本發(fā)明，然而本發(fā)明并不僅限于此。盡管上文將脈寬調制(PWM)邏輯45描述為采用脈寬調制來產生NCHON信號87和電感器開關控制信號84，然而也可使用變頻調制來替代固定頻率PWM。在替代實施例中，使用變頻脈沖頻率調制(PFM)來產生NCHON信號87和電感器開關控制信號84。相應地，可在不脫離權利要求所述本發(fā)明范圍的條件下對所述實施例的各種特征實施各種修改、改動和組合。
權利要求
1.一種集成電路封裝，用于反激式轉換器，其特征在于，其包括
一開關端子，耦接到電感器開關，所述電感器開關由具有頻率和脈沖寬度的電感器開關控制信號接通，容納在所述集成電路封裝中的控制器集成電路調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述反激式轉換器的輸出電流保持恒定，并且，所述控制器集成電路調整所述電感器開關控制信號的脈沖寬度，以使所述反激式轉換器的輸出電壓保持恒定；
一電源端子，所述控制器集成電路通過所述電源端子接收電力；和
一接地端子，所述控制器集成電路通過所述接地端子接地，其中所述集成電路封裝除所述開關端子、所述電源端子和所述接地端子外不再包含其它端子。
2.如權利要求1所述的集成電路封裝，其特征在于，所述開關端子接收一開關信號，所述開關信號指示電流流經所述反激式轉換器的第二電感器的速率。
3.如權利要求2所述的集成電路封裝，其特征在于，所述第一電感器是所述反激式轉換器的輔助電感器，并且所述第二電感器是所述反激式轉換器的初級電感器。
4.一種集成電路封裝，用于反激式轉換器，其特征在于，其包括
一開關端子，耦接到電感器開關，所述電感器開關由具有頻率的電感器開關控制信號接通，并且其中容納在所述集成電路封裝中的控制器集成電路調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述反激式轉換器的輸出電流保持恒定；
一電源端子，用于接收反饋信號，所述反饋信號是從所述反激式轉換器的第一電感器兩端的電壓導出，所述反饋信號為所述控制器集成電路供電，并且所述反饋信號由所述控制器集成電路用于產生所述電感器開關控制信號；和
一接地端子，所述控制器集成電路通過所述接地端子接地，所述集成電路封裝除所述開關端子、所述電源端子和所述接地端子外不再包含其它端子。
5.如權利要求4所述的集成電路封裝，其特征在于，在所述開關端子上接收開關信號，并且所述開關信號指示電流流經所述反激式轉換器的第二電感器的速率。
6.如權利要求5所述的集成電路封裝，其特征在于，所述第一電感器是所述反激式轉換器的輔助電感器，并且所述第二電感器是所述反激式轉換器的初級電感器。
7.如權利要求4所述的集成電路封裝，其特征在于，所述開關端子選自由下列組成的組晶體管外形封裝的一引腳與小外形晶體管封裝的一引腳。
8.如權利要求5所述的集成電路封裝，其特征在于，流經所述第二電感器的電感器電流達到峰值電流，并且所述控制器集成電路控制所述峰值電流，以使所述反激式轉換器的輸出電流不超過預定電流限值。
9.如權利要求5所述的集成電路封裝，其特征在于，流經所述第二電感器的電感器電流達到峰值電流，所述電感器開關控制信號具有脈沖寬度，并且所述控制器集成電路調整所述脈沖寬度來控制所述峰值電流，從而使所述反激式轉換器的輸出電壓保持恒定。
10.一種電源轉換器，其特征在于，其包括
一初級電感器；
一輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器；和
一控制器集成電路，具有電感器開關、電源焊盤、開關焊盤和接地焊盤，所述電感器開關耦合到所述開關焊盤并由具有頻率的電感器開關控制信號接通，所述控制器集成電路通過所述電源焊盤接收電力，所述電源焊盤接收一反饋信號，所述反饋信號被所述控制器集成電路用于產生所述電感器開關控制信號，并且所述控制器集成電路在恒流模式中調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定。
11.如權利要求10所述的電源轉換器，其特征在于，所述控制器集成電路除所述電源焊盤、所述開關焊盤和所述接地焊盤外，不再具有其它焊盤。
12.如權利要求10所述的電源轉換器，其特征在于，所述反饋信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出，并且所述控制器集成電路利用當所述電感器開關斷開時的所述反饋信號在所述恒流模式中調整所述電感器開關控制信號的頻率。
13.如權利要求10所述的電源轉換器，其特征在于，所述電感器開關控制信號具有脈沖寬度，所述反饋信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出，并且所述控制器集成電路利用當所述電感器開關斷開時的所述反饋信號調整所述脈沖寬度，以使所述反激式轉換器的輸出電壓保持恒定。
14.一種電源轉換器，其特征在于，其包括
一初級電感器；
一輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器；和
一控制器集成電路，具有電感器開關和電源焊盤，所述電感器開關由具有頻率和脈沖寬度的電感器開關控制信號接通，其中所述電源焊盤接收一反饋信號，所述反饋信號既用于為所述控制器集成電路供電、也用于產生所述電感器開關控制信號，所述反饋信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出，所述控制器集成電路利用當所述電感器開關斷開時的所述反饋信號來調整所述頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定，并且所述控制器集成電路利用當所述電感器開關斷開時的所述反饋信號調整所述脈沖寬度，以使所述反激式轉換器的輸出電壓保持恒定。
15.如權利要求14所述的電源轉換器，其特征在于，所述控制器集成電路具有耦接到所述電感器開關的開關焊盤，所述控制器集成電路被封裝在包括開關端子、電源端子和接地端子的集成電路封裝中，所述開關端子耦接到所述開關焊盤，所述電源端子耦接到所述電源焊盤，并且所述集成電路封裝除所述開關端子、所述電源端子和所述接地端子外，不再包括其它端子。
16.一種方法，其特征在于，其包括
將輔助電感器磁耦合到電源轉換器的次級電感器，所述電源轉換器具有一控制器集成電路，并且所述控制器集成電路具有一電感器開關；
在所述控制器集成電路的電源焊盤上接收一反饋信號，所述反饋信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出；
利用所述反饋信號為所述控制器集成電路供電；
利用所述反饋信號產生電感器開關控制信號，其中所述電感器開關控制信號具有頻率；
利用所述電感器開關控制信號接通所述電感器開關；和
利用所述反饋信號調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述電感器開關控制信號具有脈沖寬度，所述方法還包括
利用所述反饋信號調整所述電感器開關控制信號的脈沖寬度，以使所述電源轉換器的輸出電壓保持恒定。
18.如權利要求16所述的方法，其特征在于，使用在所述電感器開關斷開時在所述反饋信號中傳遞的信息來調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定。
19.如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述控制器集成電路容納在集成電路封裝中，所述集成電路封裝具有電源端子、開關端子和接地端子，所述控制器集成電路具有開關焊盤和接地焊盤，所述電源端子耦接到所述電源焊盤，所述開關端子耦接到所述開關焊盤，并且所述接地端子耦接到所述接地焊盤，并且所述集成電路封裝除所述電源端子、所述接地端子和所述開關端子外不再包括其它端子。
20.一種電源轉換器，其特征在于，其包括
一初級電感器；
一輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器；
一控制器集成電路的開關焊盤，所述開關焊盤耦合到所述控制器集成電路的電感器開關，所述電感器開關由具有頻率和脈沖寬度的電感器開關控制信號接通；和
用于接收反饋信號的裝置，所述反饋信號既用于為所述控制器集成電路供電、也用于產生所述電感器開關控制信號，所述反饋信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出，所述反饋信號用于調整所述頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定，并且所述反饋信號用于調整所述脈沖寬度，以使所述反激式轉換器的輸出電壓保持恒定。
21.如權利要求20所述的電源轉換器，其特征在于，其還包括
所述控制器集成電路的接地焊盤，其中除通過所述開關焊盤、所述接地焊盤和所述裝置進行傳遞外，沒有電流傳遞到所述控制器集成電路或從所述控制器集成電路傳遞出。
22.如權利要求20所述的電源轉換器，其特征在于，所述控制器集成電路被封裝在包括開關端子、電源端子和接地端子的集成電路封裝中，所述開關焊盤耦接到所述開關端子，其中所述裝置耦接到所述電源端子，并且其中所述集成電路封裝包括不多于三個端子。
23.一種集成電路封裝，其特征在于，包括
一電源端子，用于接收輔助電壓信號，其中所述輔助電壓信號是從反激式轉換器的第一電感器兩端的電壓導出，并且其中所述輔助電壓信號為容納在所述集成電路封裝中的控制器集成電路供電；
一接地端子，所述控制器集成電路通過所述接地端子接地；和
一開關端子，用于接收開關信號并耦接到電感器開關，所述電感器開關由具有頻率的電感器開關控制信號接通，所述開關信號由所述控制器集成電路用于產生所述電感器開關控制信號，所述控制器集成電路調整所述頻率，以使所述反激式轉換器的輸出電流保持恒定，并且所述集成電路封裝除所述電源端子、所述接地端子和所述開關端子外，不再包括其它端子。
24.如權利要求23所述的集成電路封裝，其特征在于，所述開關信號指示電流流經所述反激式轉換器的第二電感器的速率。
25.如權利要求24所述的集成電路封裝，其特征在于，所述第一電感器是所述反激式轉換器的輔助電感器，并且所述第二電感器是所述反激式轉換器的初級電感器。
26.如權利要求23所述的集成電路封裝，其特征在于，所述第一電感器是第一輔助電感器，所述電感器開關通過晶體管耦接到初級電感器，并且所述反激式轉換器包括所述初級電感器、次級電感器、所述第一輔助電感器和第二輔助電感器。
27.如權利要求23所述的集成電路封裝，其特征在于，所述開關端子選自由下列組成的組晶體管外形封裝的引腳與小外形晶體管封裝的引腳。
28.如權利要求23所述的集成電路封裝，其特征在于，流經所述第一電感器的電感器電流達到峰值電流，并且所述控制器集成電路控制所述峰值電流，以使所述反激式轉換器的輸出電流不超過預定電流限值。
29.如權利要求23所述的集成電路封裝，其特征在于，流經所述第一電感器的電感器電流達到峰值電流，所述電感器開關控制信號具有脈沖寬度，并且所述控制器集成電路調整所述脈沖寬度來控制所述峰值電流，從而使所述反激式轉換器的輸出電壓保持恒定。
30.一種電源轉換器，其特征在于，其包括
一初級電感器；
一輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器；和
一控制器集成電路，具有電感器開關、電源焊盤、開關焊盤和接地焊盤，所述電感器開關耦合到所述開關焊盤并由具有頻率的電感器開關控制信號接通，所述控制器集成電路通過所述電源焊盤接收電力，所述開關焊盤接收開關信號，所述開關信號由所述控制器集成電路用于產生所述電感器開關控制信號，并且所述控制器集成電路在恒流模式中調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定。
31.如權利要求30所述的電源轉換器，其特征在于，所述控制器集成電路除所述電源焊盤、所述開關焊盤和所述接地焊盤外，不再具有其它焊盤。
32.如權利要求30所述的電源轉換器，其特征在于，所述電感器開關控制信號具有脈沖寬度，所述開關信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出，并且所述控制器集成電路利用所述開關信號調整所述脈沖寬度，以使所述反激式轉換器的輸出電壓保持恒定。
33.一種電源轉換器，其特征在于，其包括
一初級電感器；
一輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器；和
一控制器集成電路，具有電感器開關，所述電感器開關耦合到開關焊盤，所述電感器開關由具有頻率和脈沖寬度的電感器開關控制信號接通，所述開關焊盤接收開關信號，所述開關信號用于產生所述電感器開關控制信號，所述開關信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出，所述控制器集成電路利用所述開關信號來調整所述頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定，所述控制器集成電路利用所述開關信號調整所述脈沖寬度，以使所述電源轉換器的輸出電壓保持恒定，并且所述控制器集成電路利用所述開關信號調整所述脈沖寬度，以便不超過預定電流限值。
34.如權利要求33所述的電源轉換器，其特征在于，所述控制器集成電路被封裝在包括開關端子、電源端子和接地端子的集成電路封裝中，所述開關端子耦接到所述開關焊盤，所述電源端子耦接到所述電源焊盤，并且所述集成電路封裝除所述開關端子、所述電源端子和所述接地端子外，不再包括其它端子。
35.如權利要求33所述的電源轉換器，其特征在于，所述電源轉換器是反激式轉換器。
36.一種方法，其特征在于，其包括
將輔助電感器磁耦合到電源轉換器的次級電感器，所述電源轉換器具有控制器集成電路，并且所述控制器集成電路具有電感器開關；
在所述控制器集成電路的開關焊盤上接收開關信號，所述開關信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出；
利用所述開關信號產生電感器開關控制信號，所述電感器開關控制信號具有頻率和脈沖寬度；
利用所述電感器開關控制信號接通所述電感器開關；
利用所述開關信號調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定；和
利用所述開關信號調整所述電感器開關控制信號的脈沖寬度，以使所述電源轉換器的輸出電壓保持恒定。
37.如權利要求36所述的方法，其特征在于，其還包括
利用所述開關信號調整所述電感器開關控制信號的脈沖寬度，以便不超過預定電流限值。
38.如權利要求36所述的方法，其特征在于，所述電源轉換器具有第二輔助電感器，還包括
將所述第二輔助電感器磁耦合到所述第二電感器；
在所述控制器集成電路的電源焊盤上接收輔助電壓信號，所述輔助電壓信號是從所述第二輔助電感器兩端的電壓導出；和
利用所述輔助電壓信號為所述控制器集成電路供電。
39.如權利要求36所述的方法，其特征在于，使用在所述電感器開關斷開時在所述開關信號中傳遞的信息來調整所述電感器開關控制信號的頻率，以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定，并且使用在所述電感器開關斷開時在所述開關信號中傳遞的信息來調整所述電感器開關控制信號的脈沖寬度，以使所述電源轉換器的輸出電壓保持恒定。
40.如權利要求36所述的方法，其特征在于，所述控制器集成電路容納在集成電路封裝中，所述集成電路封裝具有電源端子、開關端子和接地端子，所述控制器集成電路具有電源焊盤和接地焊盤，所述電源端子耦接到所述電源焊盤，所述開關端子耦接到所述開關焊盤，并且所述接地端子耦接到所述接地焊盤，并且所述集成電路封裝除所述電源端子、所述接地端子和所述開關端子外不再包括其它端子。
41.一種電源轉換器，其特征在于，包括
一初級電感器；
一輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器，其中控制器集成電路的電感器開關由具有頻率和脈沖寬度的電感器開關控制信號接通；和
一用于接收開關信號的裝置，所述開關信號用于產生所述電感器開關控制信號，所述開關信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導出，所述裝置耦接到所述電感器開關，并且所述開關信號既用于調整所述頻率以使所述電源轉換器的輸出電流保持恒定、也用于調整所述脈沖寬度以使所述反激式轉換器的輸出電壓保持恒定。
42.如權利要求41所述的電源轉換器，其特征在于，其還包括
一接地焊盤，所述控制器集成電路通過所述接地焊盤接地；和
一電源焊盤，通過所述電源焊盤對所述控制器集成電路供電，其中除通過所述接地焊盤、所述電源焊盤和所述裝置進行傳遞外，沒有電流傳遞到所述控制器集成電路或從所述控制器集成電路傳遞出。
43.如權利要求41所述的電源轉換器，其特征在于，其還包括
一接地焊盤，所述控制器集成電路通過所述接地焊盤接地；和
一電源焊盤，通過所述電源焊盤對所述控制器集成電路供電，所述控制器集成電路被封裝在包括開關端子、電源端子和接地端子的集成電路封裝中，所述裝置耦接到所述開關端子，所述接地焊盤耦接到所述接地端子，所述電源焊盤耦接到所述電源端子，并且所述集成電路封裝包括不多于三個端子。
44.如權利要求41所述的電源轉換器，其特征在于，只通過所述裝置在所述控制器集成電路上接收所述開關信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)引腳復用的恒流恒壓控制器及其三引腳集成電路封裝，用于實現(xiàn)更廉價的反激式轉換器，其包括容納在只具有三個端子的IC封裝中的控制器集成電路(IC)，可使用廉價的T0-92晶體管封裝。開關端子耦接到電感器開關，所述電感器開關由具有頻率和脈沖寬度的開關控制信號接通。電感器開關控制流經反激式轉換器的初級電感器的電流?？刂破鱅C在恒流模式中調整所述頻率以使輸出電流保持恒定，并在恒壓模式中調整脈沖寬度以使輸出電壓保持恒定。電源端子接收反饋信號，所述反饋信號是從反激式轉換器的輔助電感器兩端的電壓導出。反饋信號為控制器IC供電，并且還用于產生開關控制信號?？刂破鱅C通過接地端子接地。
文檔編號H01L23/48GK101604672SQ20091020331
公開日2009年12月16日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權日2008年5月30日
發(fā)明者陶志波, 龔大偉, 黃樹良 申請人:技領半導體(上海)有限公司, 技領半導體國際股份有限公司