電流Is還沒(méi)有下降為零,輔助電壓Vaux的電壓電平就基本上對(duì)應(yīng)于
[0029]Vw = -N23/N22.(Vout+Vd1de)
[0030]在次級(jí)側(cè)電流Is下降為零時(shí),也就是說(shuō),當(dāng)變壓器被完全消磁時(shí),次級(jí)側(cè)電壓以及因此的輔助電壓Vfb變?yōu)榱?。如在時(shí)間t2開(kāi)始的Vfb的圖形中所示出的,在變壓器106已經(jīng)被消磁時(shí),例如變壓器的寄生電容的寄生效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致輔助電壓Vfb的振鈴或振蕩。振鈴由于變壓器106的次級(jí)側(cè)上的輸出整流器112反轉(zhuǎn)極性并且針對(duì)次級(jí)繞組110呈現(xiàn)為開(kāi)路而出現(xiàn)。這樣,開(kāi)關(guān)晶體管122的漏極處的阻抗表現(xiàn)為平行諧振,其包括與耦合至開(kāi)關(guān)晶體管的漏極的電容相并聯(lián)的初級(jí)繞組108的電感。
[0031]控制器126可以使用該振鈴現(xiàn)象來(lái)確定次級(jí)側(cè)繞組110何時(shí)已經(jīng)被消磁,以便還行輸出電流的初級(jí)側(cè)控制。例如,通過(guò)控制峰值初級(jí)電流Ip以及次級(jí)繞組110在期間放電的時(shí)間(Tsec)與總周期時(shí)間(Tcycle)的比率,能夠?qū)⑷ネ娫簇?fù)載的輸出電流控制到這些量可以被準(zhǔn)確測(cè)量和/或控制的程度。
[0032]參考圖lb,輔助電壓Vfb,像初級(jí)電壓和次級(jí)電壓那樣,在開(kāi)關(guān)晶體管122例如在時(shí)間^和14被關(guān)斷時(shí)改變極性。Vfb還改變極性,并且還在開(kāi)關(guān)晶體管122接通時(shí),例如在時(shí)間t3。在一些情況下,信號(hào)Vfb的過(guò)零被用來(lái)檢測(cè)次級(jí)繞組110被消磁的時(shí)間。然而,當(dāng)基于Vfb的過(guò)零檢測(cè)到消磁時(shí)間時(shí),存在時(shí)間誤差Terr,其表示次級(jí)繞組110被消磁的時(shí)間與電壓Vfb過(guò)零的時(shí)間之間的延遲。該延遲會(huì)導(dǎo)致受控負(fù)載電流的誤差。此外,該延遲會(huì)隨著溫度、電源變化、電路加載以及其它參數(shù)和條件而發(fā)生變化。
[0033]圖2a圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的反激式轉(zhuǎn)換器200。如所示出的,反激式轉(zhuǎn)換器200的實(shí)施例包括二極管橋式整流器102和變壓器106。實(shí)施例的控制器202被配置為對(duì)耦合至輸出Vout的負(fù)載提供初級(jí)側(cè)電流控制器并且包括經(jīng)由共源共柵晶體管204耦合至變壓器106的開(kāi)關(guān)晶體管222。在一些實(shí)施例中,實(shí)施例的控制器可以在單個(gè)集成電路上實(shí)施??商鎿Q地,控制器202可以以不同方式進(jìn)行劃分。例如,開(kāi)關(guān)晶體管222可以被實(shí)施為分立組件。
[0034]在各種實(shí)施例中,控制器202可以被配置為對(duì)負(fù)載提供初級(jí)側(cè)恒定電流控制。在這樣的實(shí)施例中,輸出電流可以通過(guò)在開(kāi)關(guān)周期上對(duì)輸出整流器112的三角電流進(jìn)行平均而獲得:
[0035]10= I PK (Np/Ns) (tDIS/2ts)
[0036]其中Itj是輸出電流,IPK是峰值初級(jí)側(cè)電流,N/凡是初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)之間的變壓器繞組比,t-是Dk二極管電流放電時(shí)間,并且t s是開(kāi)關(guān)周期。在恒定電流控制中,有兩個(gè)參數(shù)對(duì)輸出電流關(guān)于變壓器和AC市電電壓的準(zhǔn)確性有所影響。它們是峰值初級(jí)電流控制和Dk 二極管電流放電時(shí)間的確定。
[0037]關(guān)于峰值初級(jí)電流控制,峰值次級(jí)電流取決于變壓器匝數(shù)和峰值初級(jí)電流。變壓器匝數(shù)比通常是固定的并且正常情況下并沒(méi)有擴(kuò)散。影響峰值次級(jí)電流控制的唯一主要因素是峰值初級(jí)電流控制。由于系統(tǒng)中的傳播延遲,峰值初級(jí)電流值可能隨著不同AC市電電壓而有所變化。該問(wèn)題例如如在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,665,197中所描述的\通過(guò)將電壓Vcs與可變的依賴(lài)于時(shí)間的電壓基準(zhǔn)相比較而得以解決,上述專(zhuān)利通過(guò)引用全文結(jié)合于此。在一個(gè)實(shí)施例中,該功能由比較器246來(lái)實(shí)施,其將電壓Vcs與峰值初級(jí)電流傳播延遲補(bǔ)償電路244的輸出進(jìn)行比較以減少由于峰值初級(jí)電流檢測(cè)路徑中的傳播延遲所導(dǎo)致的輸出電流變化。比較器246的輸出被用來(lái)經(jīng)由SR鎖存器238和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器236關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管222。
[0038]關(guān)于輸出整流器112的電流放電時(shí)間的確定,例如通過(guò)感生開(kāi)關(guān)晶體管222的漏極的電壓Vas的斜度變化來(lái)檢測(cè)次級(jí)繞組110的消磁,而使得次級(jí)繞組110的消磁檢測(cè)中的定時(shí)誤差最小化。在所圖示的實(shí)施例中,變壓器并不包括輔助繞組。
[0039]圖2b圖示了對(duì)應(yīng)于實(shí)施例的反激式轉(zhuǎn)換器200的操作的次級(jí)電流Is和Vse的波形圖。如所示出的,當(dāng)次級(jí)繞組I1被消磁時(shí),電壓Vsfi具有與輸出電壓Vout的斜度成比例的第一斜度A。在輕度負(fù)載條件下,該斜度A可能很小,而在較為重度的負(fù)載條件下,該斜度A可能會(huì)更大。然而,當(dāng)次級(jí)繞組110被消磁時(shí),V_的斜度在時(shí)間t2變?yōu)樾倍菳。如在圖2b中所顯見(jiàn)的,時(shí)間t2在電壓Vas的第一振蕩周期之前出現(xiàn),因此在一些實(shí)施例中,通過(guò)檢測(cè)斜度變化來(lái)檢測(cè)次級(jí)繞組110的消磁比通過(guò)檢測(cè)振蕩信號(hào)的過(guò)零來(lái)檢測(cè)次級(jí)繞組110的消磁更快。
[0040]返回到圖2a,實(shí)施例的控制器202使用耦合至開(kāi)關(guān)晶體管222的漏極的過(guò)零檢測(cè)器220來(lái)檢測(cè)斜度變化。振鈴抑制電路232濾除過(guò)零檢測(cè)器230的輸出的尖峰并且防止在開(kāi)關(guān)晶體管222被關(guān)斷時(shí)對(duì)過(guò)零的意外檢測(cè)。振鈴抑制電路232的輸出被耦合至SR鎖存器234,SR鎖存器234經(jīng)由延遲電路250和開(kāi)關(guān)264啟動(dòng)電流源266。
[0041]在一個(gè)實(shí)施例中,次級(jí)繞組100的放電時(shí)間與總周期時(shí)間的比率由利用分別由開(kāi)關(guān)260和264所控制的電流源258和266進(jìn)行的充電和放電的定時(shí)電容器262所控制。可替換地,電流源258和266可以以不同方式進(jìn)行控制,例如通過(guò)使用本領(lǐng)域已知的電流開(kāi)關(guān)電路和方法直接接通和關(guān)斷電流源258和266。
[0042]圖2c示出了圖示出實(shí)施例的初級(jí)側(cè)電流控制方法的操作的波形圖。在一個(gè)實(shí)施例中,開(kāi)關(guān)晶體管222在時(shí)間tl被接通。從時(shí)間tl到t2,初級(jí)電流Ip隨時(shí)間線性增大。在該時(shí)間期間,定時(shí)電容器262被充電。當(dāng)如比較器246所檢測(cè)的、CS管腳的電壓Vcs越過(guò)由初級(jí)電流傳播延遲補(bǔ)償電路244所提供的閾值時(shí),開(kāi)關(guān)晶體管222被關(guān)斷。管腳CS耦合至電阻器224以便提供與初級(jí)側(cè)電流Ip成比例的電壓。一旦檢測(cè)到該閾值,開(kāi)關(guān)晶體管222就經(jīng)由SR鎖存器238和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器236被關(guān)斷,由此使得次級(jí)繞組110放電并且產(chǎn)生線性下降的電流。比較器246的輸出還經(jīng)由與(AND)門(mén)248和延遲電路250啟動(dòng)電流源266。如圖2c所示,延遲電路250的效應(yīng)使得VCAP的電壓在時(shí)間t2和t3之間保持恒定。在一個(gè)實(shí)施例中,延遲電路250可以被用來(lái)補(bǔ)償在檢測(cè)次級(jí)繞組110的消磁結(jié)束條件過(guò)程中的延遲。
[0043]在時(shí)間t3,定時(shí)電容器262利用電流源266進(jìn)行放電直至過(guò)零檢測(cè)器230檢測(cè)到Vse的斜度變化。在一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)過(guò)零檢測(cè)器230檢測(cè)到斜度變化時(shí),電流源266經(jīng)由SR鎖存器234、與門(mén)248、延遲電路250和開(kāi)關(guān)264被關(guān)斷,并且電流源258經(jīng)由SR鎖存器234、或(OR)門(mén)256和開(kāi)關(guān)260被接通。結(jié)果,定時(shí)電容器262進(jìn)行充電并且在定時(shí)電容器兩端的電壓在時(shí)間t4之后增大。當(dāng)如比較器252所確定的、VCAP的電壓越過(guò)閾值VREF(內(nèi)部生成的基準(zhǔn))時(shí),開(kāi)關(guān)晶體管222經(jīng)由或門(mén)240、SR鎖存器238和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器236被接通,由此開(kāi)始新的開(kāi)關(guān)周期。在一個(gè)實(shí)施例中,比較器252所使用的閾值電壓與電源電壓Vdd成比例以便對(duì)次級(jí)繞組110的消磁的檢測(cè)時(shí)間中的供電電壓變化進(jìn)行補(bǔ)償。在一些實(shí)施例中,閾值VREF可以是電源電壓Vdd的一半。可替換地,可以針對(duì)閾值VREF使用其它電壓。定時(shí)器242耦合至或門(mén)240的輸入以在加電時(shí)提供脈沖來(lái)接通開(kāi)關(guān)晶體管222。
[0044]在一個(gè)實(shí)施例中,電源電壓Vdd從電壓Vas取得,電壓Vsfi耦合至共源共柵晶體管204的源極,該晶體管的柵極利用齊納二極管210和電阻器208進(jìn)行偏置,由此使得共源共柵晶體管204的源極電壓被鉗位至由齊納二極管210鉗位電壓所給出的最大電壓減去共源共柵晶體管閾值電壓。電壓Vsfi進(jìn)一步利用二極管212進(jìn)行整流并且利用電容器214進(jìn)行濾波以形成實(shí)施例的控制器202的電源電壓。在一些實(shí)施例中,較低的AC市電電壓導(dǎo)致對(duì)次級(jí)繞組110的消磁的較為緩慢的檢測(cè)。然而,開(kāi)關(guān)晶體管222的接通時(shí)間與AC市電電壓成反比。通過(guò)使得比較器252的閾值Vref與Vdd成比例、并且因此與AC市電電壓成比例,開(kāi)關(guān)晶體管222針對(duì)較低的AC市電電壓更早地被接通,由此對(duì)較慢的檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)償。在一個(gè)實(shí)施例中,閾值電壓254的DC偏移Vref以及其與Vdd的比例關(guān)系可以進(jìn)行調(diào)節(jié),以便更為全面地補(bǔ)償AC市電電壓對(duì)于次級(jí)繞組110的消磁的檢測(cè)時(shí)間的影響。在一些實(shí)施例中,由于不同AC市電電壓所導(dǎo)致的檢測(cè)延遲的差異可以使用圖2a所示的延遲模塊250模塊進(jìn)行補(bǔ)償。
[0045]圖2d圖示了延遲補(bǔ)償相對(duì)開(kāi)關(guān)晶體管222的接通時(shí)間(TON