使用次級(jí)開(kāi)關(guān)的電壓有效減小的開(kāi)關(guān)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種在功率轉(zhuǎn)換器中使用的控制器，包括一個(gè)初級(jí)控制器和一個(gè)次級(jí)控制器，以控制一個(gè)功率開(kāi)關(guān)和一個(gè)次級(jí)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)，該功率開(kāi)關(guān)和該次級(jí)開(kāi)關(guān)分別被耦合到一個(gè)功率轉(zhuǎn)換器的一個(gè)能量傳遞元件。一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)電路被耦合為生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一個(gè)接通區(qū)段之后啟用該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一接通區(qū)段。一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)電路被耦合為生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)以啟用該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第二接通區(qū)段，從而將能量?jī)?chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)。在該第二接通區(qū)段期間儲(chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)的能量被耦合為在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下一個(gè)接通區(qū)段之前減小該功率開(kāi)關(guān)兩端的開(kāi)關(guān)電壓。響應(yīng)于該第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和該第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
使用次級(jí)開(kāi)關(guān)的電壓有效減小的開(kāi)關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明總體涉及控制功率轉(zhuǎn)換器。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及控制開(kāi)關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002]電子設(shè)備(諸如，蜂窩電話(huà)、平板電腦、膝上型電腦等)使用電力進(jìn)行操作。由于開(kāi)關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器效率高、尺寸小以及重量低，因此它們通常被用于為許多當(dāng)今的電子設(shè)備供電。常規(guī)壁式插座提供高壓交流。在開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器中，高電壓交流(ac)輸入被轉(zhuǎn)換，以通過(guò)能量傳遞元件提供經(jīng)良好調(diào)節(jié)的直流(dc)輸出至負(fù)載。在操作中，接通或關(guān)斷一個(gè)開(kāi)關(guān)以通過(guò)改變占空比(通常，開(kāi)關(guān)的接通時(shí)間與總開(kāi)關(guān)周期的比率)、改變開(kāi)關(guān)頻率或改變開(kāi)關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器中開(kāi)關(guān)的每單位時(shí)間的接通脈沖的數(shù)目/關(guān)斷脈沖的數(shù)目來(lái)提供期望的輸出。
[0003]—般而言，使開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的功率開(kāi)關(guān)進(jìn)行開(kāi)關(guān)以提供期望的輸出會(huì)由于使功率開(kāi)關(guān)接通和關(guān)斷而導(dǎo)致開(kāi)關(guān)損耗。例如，當(dāng)功率開(kāi)關(guān)被接通時(shí)，當(dāng)具有漏極電容(例如，功率開(kāi)關(guān)的漏極和源極之間的有效電容)的功率開(kāi)關(guān)兩端的電壓非零時(shí)，在該功率開(kāi)關(guān)中可能發(fā)生接通損耗。漏極電容儲(chǔ)存的(和耗散的)能量與漏極電容的值以及漏極電容兩端的電壓的平方成比例。由于漏極電容，功率開(kāi)關(guān)兩端的非零電壓可能在通過(guò)該功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)電流中導(dǎo)致一個(gè)尖峰?？梢酝ㄟ^(guò)減小漏極電容的值來(lái)減少接通期間的功率耗散。
[0004]由于開(kāi)關(guān)電流下降到零和功率開(kāi)關(guān)兩端的開(kāi)關(guān)電壓從零增大存在重疊時(shí)間(crossover time)，因此在功率開(kāi)關(guān)中可能發(fā)生關(guān)斷損耗。開(kāi)關(guān)電壓從零增大的速度部分地決定于漏極電容的值。漏極電容越低，開(kāi)關(guān)電壓從零增大得越快。然而，開(kāi)關(guān)電壓從零增大得越快，在關(guān)斷期間的功率耗散越大，這是因?yàn)殛P(guān)斷損耗是重疊時(shí)間期間瞬時(shí)電壓和瞬時(shí)電流的乘積。因此，關(guān)斷損耗有時(shí)也被稱(chēng)為重疊損耗。可以通過(guò)增大漏極電容的值使得在開(kāi)關(guān)電壓從零增大之前開(kāi)關(guān)電流已經(jīng)大體上下降到零(這使重疊時(shí)間最小化且因此使接通損耗最小化)來(lái)減少關(guān)斷期間的功率耗散。因此，在減少功率開(kāi)關(guān)的接通損耗和減少功率開(kāi)關(guān)的關(guān)斷損耗之間存在折中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種在功率轉(zhuǎn)換器中使用的控制器，包括:
[0006]—個(gè)初級(jí)控制器，該初級(jí)控制器被耦合為響應(yīng)于一個(gè)使能信號(hào)生成一個(gè)初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制一個(gè)功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)從而控制能量從該功率轉(zhuǎn)換器的輸入到該功率轉(zhuǎn)換器的一個(gè)能量傳遞元件的傳遞;以及
[0007]—個(gè)次級(jí)控制器，該次級(jí)控制器被耦合為生成一個(gè)次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制一個(gè)被耦合到該能量傳遞元件的次級(jí)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)，該次級(jí)控制器包括:
[0008]—個(gè)使能電路，該使能電路被耦合為接收一個(gè)代表該功率轉(zhuǎn)換器的輸出的反饋信號(hào)，該使能電路被耦合為響應(yīng)于該反饋信號(hào)生成該使能信號(hào)；
[0009]第一驅(qū)動(dòng)電路，該第一驅(qū)動(dòng)電路被耦合為生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一個(gè)接通區(qū)段之后啟用該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一接通區(qū)段，從而控制能量從該能量傳遞元件到該功率轉(zhuǎn)換器的該輸出的傳遞;以及
[0010]第二驅(qū)動(dòng)電路，該第二驅(qū)動(dòng)電路被耦合為生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)以在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該接通區(qū)段之后啟用該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第二接通區(qū)段，從而將能量?jī)?chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)，其中在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段期間儲(chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)的能量被耦合為在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段之后且在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下一個(gè)接通區(qū)段之前減小該功率開(kāi)關(guān)兩端的開(kāi)關(guān)電壓，其中響應(yīng)于該第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和該第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0011 ]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種功率轉(zhuǎn)換器，包括:
[0012]—個(gè)能量傳遞元件，該能量傳遞元件具有一個(gè)初級(jí)繞組和一個(gè)次級(jí)繞組；
[0013]—個(gè)功率開(kāi)關(guān)，該功率開(kāi)關(guān)被耦合到該初級(jí)繞組且被耦合到該功率轉(zhuǎn)換器的輸入；
[0014]—個(gè)初級(jí)控制器，該初級(jí)控制器被耦合為響應(yīng)于一個(gè)使能信號(hào)生成一個(gè)初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制一個(gè)功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)從而控制能量從該功率轉(zhuǎn)換器的所述輸入到所述能量傳遞元件的傳遞；以及
[0015]—個(gè)次級(jí)控制器，該次級(jí)控制器被耦合為生成一個(gè)次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制一個(gè)被耦合到該次級(jí)繞組的次級(jí)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)，該次級(jí)控制器包括:
[0016]—個(gè)使能電路，該使能電路被耦合為接收一個(gè)代表該功率轉(zhuǎn)換器的所述輸出的反饋信號(hào)，該使能電路被耦合為響應(yīng)于該反饋信號(hào)生成該使能信號(hào)；
[0017]第一驅(qū)動(dòng)電路，該第一驅(qū)動(dòng)電路被耦合為生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一個(gè)接通區(qū)段之后啟用該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一接通區(qū)段，從而控制能量從該能量傳遞元件到該功率轉(zhuǎn)換器的該輸出的傳遞;以及
[0018]第二驅(qū)動(dòng)電路，該第二驅(qū)動(dòng)電路被耦合為生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)以在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該接通區(qū)段之后啟用該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第二接通區(qū)段，從而將能量?jī)?chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)，其中在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段期間儲(chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)的能量被耦合為在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段之后且在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下一個(gè)接通區(qū)段之前減小該功率開(kāi)關(guān)兩端的開(kāi)關(guān)電壓，其中響應(yīng)于該第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和該第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]參考下面的附圖描述本發(fā)明的非限制性且非窮舉性實(shí)施方案，其中在所有多個(gè)視圖中相同的參考數(shù)字指示相同的部分，除非另有指明。
[°02°]圖1A例示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的在反激結(jié)構(gòu)(flyback configurat1n)中利用一個(gè)用于輸出整流的同步整流器的功率轉(zhuǎn)換器的一個(gè)實(shí)施例。
[0021]圖1B例示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的在反激結(jié)構(gòu)中利用一個(gè)用于輸出整流的同步整流器的功率轉(zhuǎn)換器的另一個(gè)實(shí)施例。
[0022]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的例示了在一個(gè)示例功率轉(zhuǎn)換器中發(fā)現(xiàn)的初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的示例波形、次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的示例波形、開(kāi)關(guān)電流的示例波形以及開(kāi)關(guān)電壓的示例波形的示例時(shí)序圖。
[0023]圖3例示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的例示了漏極電容對(duì)關(guān)斷損耗的影響的初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的示例波形、開(kāi)關(guān)電流的示例波形以及開(kāi)關(guān)電壓的示例波形的示例時(shí)序圖。
[0024]圖4例示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的第二驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)示例判定過(guò)程的流程圖。
[0025]圖5A是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的例示了示例初級(jí)控制和次級(jí)控制的示例圖。
[0026]圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的例示了在一個(gè)示例功率轉(zhuǎn)換器中發(fā)現(xiàn)的初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的示例波形、開(kāi)關(guān)電流的示例波形、開(kāi)關(guān)電壓的示例波形以及次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的示例波形的示例時(shí)序圖。
[0027]在附圖的所有若干視圖中，對(duì)應(yīng)的參考字符指示對(duì)應(yīng)的部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，圖中的元件是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的而例示的，并且未必按比例繪制。例如，圖中一些元件的尺度可以相對(duì)于其他元件被夸大，以幫助提高對(duì)本發(fā)明多種不同實(shí)施方案的理解。此外，為了便于較少妨礙觀(guān)察本發(fā)明這些不同實(shí)施方案，在商業(yè)可行的實(shí)施方案中有用或必需的常見(jiàn)但是眾所周知的元件通常未被示出。
【具體實(shí)施方式】
[0028]在下面的描述中，闡明了許多具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明了，不是必須采用這些具體細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)施本發(fā)明。在其他情況下，為了避免模糊本發(fā)明，沒(méi)有詳細(xì)描述眾所周知的材料或方法。
[0029]在此說(shuō)明書(shū)全文中提到“一個(gè)實(shí)施方案”、“一實(shí)施方案”、“一個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施例”意指關(guān)于該實(shí)施方案或?qū)嵤├枋龅木唧w特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案中。因此，在此說(shuō)明書(shū)全文中多個(gè)地方出現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施方案中”、“在一實(shí)施方案中”、“一個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施例”未必全都指相同的實(shí)施方案或?qū)嵤├Ｔ僬?，所述具體特征、結(jié)構(gòu)或特性可以在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案或?qū)嵤├幸匀魏魏线m的組合和/或子組合進(jìn)行結(jié)合。具體特征、結(jié)構(gòu)或特性可被包括在集成電路、電子電路、組合邏輯電路或提供所描述的功能的其他合適的部件內(nèi)。此外，應(yīng)理解，本文中提供的圖是出于向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員解釋的目的，并且附圖未必按比例繪制。
[0030]出于例示目的，注意到，下文描述討論了一種功率轉(zhuǎn)換器，出于提供能量的目的，該功率轉(zhuǎn)換器可以用來(lái)向電池供電的產(chǎn)品提供輸出電壓和輸出電流。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明通?？梢詰?yīng)用到任何功率轉(zhuǎn)換器。
[0031]在本文中所描述的多個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，通過(guò)減小功率開(kāi)關(guān)接通時(shí)其兩端的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)減少功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)損耗。還可以間接地使用根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的實(shí)施例來(lái)減少功率開(kāi)關(guān)中的關(guān)斷損耗，這是因?yàn)樵撻_(kāi)關(guān)在接通時(shí)兩端的電壓的減小意味著該開(kāi)關(guān)兩端的電容不再對(duì)接通損耗具有可感知的影響。結(jié)果，該功率開(kāi)關(guān)兩端的電容可以增大，這通常會(huì)通過(guò)減少VX I重疊損耗來(lái)減少關(guān)斷損耗，且不影響接通損耗。此接通損耗以及可能地關(guān)斷損耗的減少使得例如根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的功率轉(zhuǎn)換電路中的效率較高。
[0032]為了例示，圖1A例示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的在反激結(jié)構(gòu)中利用用于輸出整流的同步整流器122的功率轉(zhuǎn)換器100的一個(gè)實(shí)施例，該同步整流器還可以被稱(chēng)為次級(jí)開(kāi)關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換器100可以被用來(lái)例如向電子設(shè)備(諸如例如，電池供電的產(chǎn)品)提供能量。然而，應(yīng)理解，功率轉(zhuǎn)換器100可以向其他類(lèi)型的電子設(shè)備提供能量。此外，用于功率轉(zhuǎn)換器100的其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也可以受益于本發(fā)明的教導(dǎo)。在所描繪的實(shí)施例中，以虛線(xiàn)例示的有效漏極電容Cp 120代表耦合在功率開(kāi)關(guān)116兩端的全部電容。電容Cp 120可以包括能量傳遞元件Tl 106內(nèi)部的固有電容，以及功率開(kāi)關(guān)116的固有內(nèi)部電容。電容Cp 120還可以代表為了對(duì)噪聲濾波以及為了放慢開(kāi)關(guān)電壓的轉(zhuǎn)變而有意放置在電路的多個(gè)部分中的分立電容器。
[0033]在所例示的實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換器100還包括初級(jí)控制器134和次級(jí)控制器132。初級(jí)控制器134控制初級(jí)開(kāi)關(guān)116的開(kāi)關(guān)，而次級(jí)控制器132控制次級(jí)開(kāi)關(guān)122的開(kāi)關(guān)。如上文所提及的，次級(jí)開(kāi)關(guān)122可以被例示為同步整流器122。初級(jí)控制器134和次級(jí)控制器132可以通過(guò)通信鏈路133通信。在一個(gè)實(shí)施例中，初級(jí)控制器134和次級(jí)控制器132可以被形成為一個(gè)被制造為混合集成電路或單片集成電路的集成電路的一部分，該集成電路被示出為控制器130。在一個(gè)實(shí)施例中，初級(jí)開(kāi)關(guān)116還可以與控制器130集成在單個(gè)集成電路封裝件中。在另一個(gè)實(shí)施例中，次級(jí)開(kāi)關(guān)122可以與控制器130集成在單個(gè)集成電路封裝中。然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)理解，初級(jí)控制器和次級(jí)控制器不一定被包括在單個(gè)控制器封裝件中，且例如可以被實(shí)施在分開(kāi)的控制器封裝件中。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，初級(jí)控制器134和次級(jí)控制器132可以被形成為分開(kāi)的集成電路。
[0034]返回參考圖1A中所描繪的實(shí)施例，次級(jí)控制器132被示出為包括如所例示的那樣耦合的使能電路136、第一驅(qū)動(dòng)電路138、第二驅(qū)動(dòng)電路140、延遲電路144以及或門(mén)142。使能電路136接收代表輸出量Uol47的反饋信號(hào)Ufb 150，且輸出使能信號(hào)Uen 152。輸出量Uq 147可以代表功率轉(zhuǎn)換器100的輸出電壓Vo 146、功率轉(zhuǎn)換器100的輸出電流1 148或二者。使能電路136確定功率轉(zhuǎn)換器100的開(kāi)關(guān)循環(huán)是否應(yīng)被啟用。換句話(huà)說(shuō)，使能電路136確定初級(jí)開(kāi)關(guān)116是否應(yīng)被啟用。在一個(gè)實(shí)施例中，使能信號(hào)Uen 152是具有邏輯高區(qū)段和邏輯低區(qū)段的矩形脈沖波形，其中使能信號(hào)Uen 152中的前沿對(duì)應(yīng)于使初級(jí)開(kāi)關(guān)116接通。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)電路138可以響應(yīng)于使能信號(hào)152、繞組感測(cè)信號(hào)154和/或輸出感測(cè)信號(hào)149輸出第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ul 156。在一個(gè)實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ul 156是控制同步整流器122接通和關(guān)斷的輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ul 156是具有變化長(zhǎng)度的邏輯高區(qū)段和邏輯低區(qū)段的矩形脈沖波形。對(duì)于圖1A中示出的實(shí)施例，當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)信號(hào)Ul 156是邏輯高時(shí)，或門(mén)142的輸出(該輸出是次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 158)也是邏輯高且次級(jí)開(kāi)關(guān)122(同步整流器122)被接通。在一個(gè)實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)電路138是用于同步整流器122的主要控制器。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換器100的次級(jí)側(cè)上的次級(jí)開(kāi)關(guān)122被控制在初級(jí)開(kāi)關(guān)116被關(guān)斷之后被接通，使得在初級(jí)開(kāi)關(guān)116接通時(shí)儲(chǔ)存在能量傳遞元件106中的能量被傳遞到功率轉(zhuǎn)換器100的輸出(例如，被傳遞到輸出電容器Co 124和負(fù)載126)。在此實(shí)施例中，次級(jí)繞組110中的電流在端子114到端子113的方向上流動(dòng)。
[0036]在操作中，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還利用次級(jí)開(kāi)關(guān)122(同步整流器122)在次級(jí)開(kāi)關(guān)122第一次接通之后并且在功率開(kāi)關(guān)116下一次接通之前減小開(kāi)關(guān)電壓Vds 118。第二驅(qū)動(dòng)電路140可以控制次級(jí)開(kāi)關(guān)122以在功率開(kāi)關(guān)116下一次接通之前另外接通。在一個(gè)實(shí)施例中，在功率開(kāi)關(guān)116下一次接通之前，開(kāi)關(guān)電壓Vds 118被減小到大體上零。在功率開(kāi)關(guān)116接通之前，次級(jí)開(kāi)關(guān)122被接通以使得磁能被儲(chǔ)存在能量傳遞元件106中，其中經(jīng)過(guò)能量傳遞元件106的次級(jí)繞組110的電流從端子113流向端子114。在一個(gè)實(shí)施例中，次級(jí)開(kāi)關(guān)122被接通足夠長(zhǎng)時(shí)間以使得儲(chǔ)存在能量傳遞元件106中的磁能大體上等于儲(chǔ)存在漏極電容Cp 120兩端(across)的能量。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在正常操作期間除了次級(jí)開(kāi)關(guān)122的主接通以外是次級(jí)開(kāi)關(guān)122的所述接通來(lái)儲(chǔ)存磁能。
[0037]在該實(shí)施例中，一旦在將磁能儲(chǔ)存在能量傳遞元件106中之后關(guān)斷次級(jí)開(kāi)關(guān)122，能量傳遞元件106中儲(chǔ)存的磁能就在初級(jí)繞組108中生成從端子112到端子111方向的電流流動(dòng)，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，這耗盡了儲(chǔ)存在漏極電容Cp 120兩端的能量且使得開(kāi)關(guān)電壓Vds118減小。在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)電壓Vds 118大體上被減小到零。因此，在功率開(kāi)關(guān)116接通期間有非常少的開(kāi)關(guān)損耗，這是因?yàn)楫?dāng)功率開(kāi)關(guān)116被接通時(shí)開(kāi)關(guān)電壓Vds 118被大體上減小到零。此外，功率開(kāi)關(guān)116的關(guān)斷損耗也可以被減少。具體而目，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電壓Vds 118被大大減小，所以有效漏極電容Cp 120的值會(huì)增大且相應(yīng)地功率開(kāi)關(guān)116的關(guān)斷損耗也會(huì)減少。
[0038]在一個(gè)實(shí)施例中，接通次級(jí)開(kāi)關(guān)122用于儲(chǔ)存磁能和使電容性能量放電的時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5A和圖5B中的時(shí)間T2 592)可以是輸出電流1 148的值、輸入電壓V? 102的值或初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)160的接通區(qū)段與次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)158的接著的第二接通區(qū)段之間的時(shí)間長(zhǎng)度(在圖5B中示出為時(shí)間長(zhǎng)度T4 594)的函數(shù)。可以利用次級(jí)繞組(例如，圖1B中的FWD引腳154)兩端的電壓感測(cè)輸入電壓Vin 102。當(dāng)輸入電壓Vin 102增加時(shí)，時(shí)間T2 592也可以增加且反之亦然。當(dāng)輸出電流1 148減小時(shí)，時(shí)間T2 592可以增加且反之亦然。在一個(gè)實(shí)施例中，自上一個(gè)被啟用的開(kāi)關(guān)循環(huán)以后，自輸出電流1 148可以是低的一些時(shí)間以后輸出電流1 148可以是低的，且一些電容(例如，初級(jí)繞組箝位或偏置繞組電容器中的電容)可能已經(jīng)放電。這樣，當(dāng)輸出電流1 148是低的時(shí)，可能花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)將足夠的磁能儲(chǔ)存在能量傳遞元件106中以使得電容Cp 120的能量放電。
[0039]在一個(gè)實(shí)施方案中，初級(jí)控制器134還可以感測(cè)開(kāi)關(guān)電壓Vds 118以延遲初級(jí)電壓Vp 108的接通，直到開(kāi)關(guān)電壓Vds 118是低的為止。例如，一旦次級(jí)開(kāi)關(guān)122被接通和被關(guān)斷，初級(jí)開(kāi)關(guān)116就可以立即接通。然而，直到初級(jí)控制器134感測(cè)到的開(kāi)關(guān)電壓Vds 118已經(jīng)下降到一個(gè)閾值以下，功率開(kāi)關(guān)116才被接通。
[0040]如將討論的，在一個(gè)實(shí)施例中，初級(jí)控制器134還可以包括超時(shí)電路連同開(kāi)關(guān)電壓Vds感測(cè)電路(例如，圖5A中的開(kāi)關(guān)電壓感測(cè)電路564)，使得如果開(kāi)關(guān)電壓Vds 118在給定的時(shí)間量?jī)?nèi)未下降到一個(gè)閾值以下，則允許功率開(kāi)關(guān)116接通。
[0041 ]如圖1A中所描繪的實(shí)施例中示出的，使能電路136輸出的使能信號(hào)Uen 152由第二驅(qū)動(dòng)電路140和延遲電路144接收。在一個(gè)實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)電路140可以響應(yīng)于使能信號(hào)Uen 152來(lái)確定接通次級(jí)開(kāi)關(guān)122。第二驅(qū)動(dòng)電路140可以響應(yīng)于使能信號(hào)Uen 152來(lái)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157。在一個(gè)實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157是具有變化長(zhǎng)度的邏輯高區(qū)段和邏輯低區(qū)段的矩形脈沖波形。對(duì)于圖1中示出的實(shí)施例，當(dāng)?shù)诙?qū)動(dòng)信號(hào)U2 157是邏輯高時(shí)，或門(mén)142的輸出(該輸出是次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 158)也是邏輯高且次級(jí)開(kāi)關(guān)122(同步整流器122)被接通。如果次級(jí)控制132確定初級(jí)開(kāi)關(guān)116的下一個(gè)開(kāi)關(guān)循環(huán)應(yīng)被啟用，則第二驅(qū)動(dòng)電路140接通同步整流器122。如下文將討論的，圖4例示了用于第二驅(qū)動(dòng)電路140的判定過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，如果初級(jí)開(kāi)關(guān)116的下一個(gè)開(kāi)關(guān)循環(huán)被啟用則第二驅(qū)動(dòng)電路140斷言(assert)第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157，功率轉(zhuǎn)換器在不連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)下操作，且次級(jí)開(kāi)關(guān)122已經(jīng)關(guān)斷，或換句話(huà)說(shuō)，第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ul 156已經(jīng)被解除斷言(de-assert)。
[0042]當(dāng)次級(jí)開(kāi)關(guān)122(同步整流器122)由于第二驅(qū)動(dòng)電路140和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157而被接通時(shí)，電流從次級(jí)繞組110的端子113流向端子114。磁能則被儲(chǔ)存在能量傳遞元件106中，使得當(dāng)同步整流器122被關(guān)斷時(shí)，儲(chǔ)存在電容Cp 120中的能量導(dǎo)致從端子112到端子111的電流流動(dòng)，這根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)減小了開(kāi)關(guān)電壓Vds 118。
[0043]在一個(gè)實(shí)施例中，使能信號(hào)Uen152中的一個(gè)前沿——其對(duì)應(yīng)于啟用初級(jí)開(kāi)關(guān)116以進(jìn)行下一個(gè)開(kāi)關(guān)循環(huán)一一可以觸發(fā)第二驅(qū)動(dòng)電路140以在給定的時(shí)間量(例如，圖5B中的T2 592)內(nèi)為第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157輸出邏輯高值。第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157使同步整流器122接通的時(shí)間量(例如，圖5B中的T2 592)可以是固定時(shí)間量或可變時(shí)間量。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，該時(shí)間(例如，圖5B中的T2 592)足夠長(zhǎng)以使得儲(chǔ)存在能量傳遞元件106中的磁能大體上等于儲(chǔ)存在漏極電容Cp 120兩端的能量。在一個(gè)實(shí)施例中，該時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5中的T2 592)可以響應(yīng)于代表輸出電壓Vm 102的繞組感測(cè)信號(hào)154、代表輸出電流10148的輸出電流感測(cè)信號(hào)149或二者。在一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T2 592)隨著輸入電壓V? 102增大而增加。在另一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T2 592)隨著輸出電流1 148減小而增加。在另一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T2 592)隨著初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接通區(qū)段與次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接著的第二接通區(qū)段之間的時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T4 594)增加而增加。
[0044]如所描繪的實(shí)施例中示出的，延遲電路144被耦合為接收使能信號(hào)Uen152且可以使使能信號(hào)Uen 152延遲。如圖1A中示出的實(shí)施例中例示的，延遲電路144的輸出被稱(chēng)為經(jīng)延遲的使能信號(hào)Uen—D 159。延遲長(zhǎng)度(也被稱(chēng)為延遲時(shí)間)可以是固定的或可變的。在一個(gè)實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)電路140可以啟用或禁用延遲電路144。例如，如果第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157未被斷言，則延遲電路144不使使能信號(hào)Uen 152延遲。然而，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，如果第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157被斷言，則延遲電路144防止使能信號(hào)Uen 152啟動(dòng)初級(jí)開(kāi)關(guān)116的接通，直到次級(jí)開(kāi)關(guān)122被關(guān)斷且開(kāi)關(guān)電壓VDS 118已經(jīng)被減小為止。在示出的實(shí)施例中，延遲電路144可以從第二驅(qū)動(dòng)電路140接收代表延遲時(shí)間的信號(hào)195。延遲電路144的延遲時(shí)間可以是第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157被斷言的時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B的時(shí)間T2 592)和在第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157已經(jīng)被解除斷言之后的時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T5 596)的函數(shù)。換句話(huà)說(shuō)，時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T5 596)可以代表開(kāi)關(guān)電壓Vds 118下降到大體上零的時(shí)間量。第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2157已經(jīng)被解除斷言之后的時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T5 596)可以響應(yīng)于繞組感測(cè)信號(hào)154(代表輸出電壓Vin 102)、輸出電流感測(cè)信號(hào)149(代表輸出電流1 148)、初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接通區(qū)段與次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接著的第二接通區(qū)段之間的時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T4 594)或三者的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T5 596)隨著輸入電壓Vin 102增大而增加。在另一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T5 596)隨著輸出電流I ο 148減小而增加。在另一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T5 596)隨著初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接通區(qū)段與次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接著的第二接通區(qū)段之間的時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中T4 594)增加而增加.
[0045]在所描繪的實(shí)施例中，初級(jí)控制134被例示為接收經(jīng)延遲的使能信號(hào)UEN—D159(如果不存在延遲則經(jīng)延遲的使能信號(hào)UEN—D 159可以恰好是使能信號(hào)Uen 152)，且輸出初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 160以控制功率開(kāi)關(guān)116的開(kāi)關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，初級(jí)控制134還可以接收開(kāi)關(guān)感測(cè)信號(hào)161，開(kāi)關(guān)感測(cè)信號(hào)161可以代表開(kāi)關(guān)電流Id 119、開(kāi)關(guān)電壓Vds 118或二者。
[0046]圖1B例示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的功率轉(zhuǎn)換器100的另一個(gè)實(shí)施例。注意到，圖1B的功率轉(zhuǎn)換器100可以是圖1A的功率轉(zhuǎn)換器100的另一個(gè)實(shí)施例，且下文引用的類(lèi)似命名的元件和編號(hào)的元件因此類(lèi)似于如上文所描述的被耦合和起作用。
[0047]圖1B中例示的實(shí)施例與圖1A中例示的實(shí)施例之間的一個(gè)區(qū)別是，圖1B中例示的實(shí)施例示出了可以感測(cè)某些信號(hào)(諸如，F(xiàn)WD 154信號(hào)，其是繞組感測(cè)154信號(hào)的一個(gè)實(shí)例)的不同方式。如圖1B中所描述的實(shí)施例中示出的，F(xiàn)WD 154繞組感測(cè)信號(hào)通過(guò)一個(gè)電阻器而被接收，該電阻器被耦合到能量傳遞元件106的次級(jí)繞組110的端子114。圖1B中所描述的實(shí)施例還例示了一個(gè)電阻器分壓器，該電阻器分壓器如示出的被耦合到功率轉(zhuǎn)換器100的輸出，且被用來(lái)實(shí)施用于功率轉(zhuǎn)換器100的感測(cè)電路128。此外，圖1B中所描述的實(shí)施例還例示了功率開(kāi)關(guān)116、初級(jí)控制器134以及次級(jí)控制器132都可以被包括在相同的封裝件內(nèi)。
[0048]圖2例示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的在一個(gè)示例功率轉(zhuǎn)換器(諸如例如，圖1A-圖1B的功率轉(zhuǎn)換器100)中發(fā)現(xiàn)的初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 260的示例波形、次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 258的示例波形、開(kāi)關(guān)電流Id 219的示例波形以及開(kāi)關(guān)電壓Vds 218的示例波形的示例時(shí)序圖200。在該實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，頁(yè)面的左側(cè)的波形例示了在沒(méi)有第二驅(qū)動(dòng)電路140和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157的情況下開(kāi)關(guān)電流Id 219的示例波形和開(kāi)關(guān)電壓Vds 218的示例波形，而頁(yè)面的右側(cè)的波形例示了在有第二驅(qū)動(dòng)電路140和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157的情況下開(kāi)關(guān)電流Id219的示例波形和開(kāi)關(guān)電壓Vds 218的示例波形。
[0049]如示出的，初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr260包括由關(guān)斷區(qū)段間隔開(kāi)的接通區(qū)段。在初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 260的接通區(qū)段期間，功率開(kāi)關(guān)116被接通且通過(guò)能量傳遞元件106的初級(jí)繞組的開(kāi)關(guān)電流使能量傳遞元件106中的磁性地儲(chǔ)存的能量增加。在初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 260的接通區(qū)段之后的一個(gè)關(guān)斷區(qū)段開(kāi)始時(shí)，初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 260從邏輯高值轉(zhuǎn)變到邏輯低值，這關(guān)斷了功率開(kāi)關(guān)116且第一接通區(qū)段開(kāi)始且次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 258從邏輯低值轉(zhuǎn)變到邏輯高值。在該實(shí)施例中，次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 258的第一接通區(qū)段被例示為對(duì)應(yīng)于第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ul256，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ul 256接通次級(jí)開(kāi)關(guān)122。在該實(shí)施例中，當(dāng)次級(jí)開(kāi)關(guān)122響應(yīng)于對(duì)應(yīng)于第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ul 256的第一接通區(qū)段而被接通時(shí)，在初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 260的接通區(qū)段期間儲(chǔ)存在能量傳遞元件106中的磁能被傳遞到功率轉(zhuǎn)換器100的輸出。如示出的，開(kāi)關(guān)電流Id219下降到零，且開(kāi)關(guān)電壓Vds218從零增大。開(kāi)關(guān)電壓Vds 218振鈴(ring)且然后穩(wěn)定為大體上輸入電壓VIN加上初級(jí)繞組上的電壓VP。在次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr的邏輯高區(qū)段結(jié)束時(shí)，開(kāi)關(guān)電壓Vds 218開(kāi)始減小，然而，由于該功率轉(zhuǎn)換器中的多種電感和電容，開(kāi)關(guān)電壓Vds 218也振鈴。此區(qū)段還被稱(chēng)為弛豫周期(relaxat1n per1d)。
[0050]對(duì)于不具有第二驅(qū)動(dòng)電路140且因此不具有第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 157的一個(gè)實(shí)施例，如圖2的左側(cè)示出的，在初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 260的每個(gè)接通區(qū)段開(kāi)始(其是當(dāng)初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 260從邏輯低值轉(zhuǎn)變到邏輯高值時(shí))時(shí)，，初級(jí)開(kāi)關(guān)116被接通同時(shí)開(kāi)關(guān)電壓Vds 218大體上為非零(在時(shí)間tA 262處示出的)。因此，漏極電容Cp 120中的儲(chǔ)存的能量被耗散，且在初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 260的接通區(qū)段開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)電流Id 219經(jīng)歷非零值的電流尖峰296。這通常被稱(chēng)為接通開(kāi)關(guān)損耗。
[0051]然而在添加第二驅(qū)動(dòng)電路140和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2157的情況下，如圖2的右側(cè)示出的，在初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 260中的每個(gè)接通區(qū)段之后在次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 258中出現(xiàn)第二接通區(qū)段。次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 258的第二接通區(qū)段被例示為對(duì)應(yīng)于第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈沖U2 257，在初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 260的每個(gè)接通區(qū)段之間第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈沖U2 257第二次接通次級(jí)開(kāi)關(guān)122。在該實(shí)施例中，當(dāng)在初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 260的每個(gè)接通區(qū)段之后響應(yīng)于第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈沖U2 257第二次接通次級(jí)開(kāi)關(guān)122時(shí)，在第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 257為邏輯高的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)，開(kāi)關(guān)電壓VDS218大體上增大到輸入電壓Vin加上初級(jí)繞組上的電壓VP。應(yīng)注意，在一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間周期U2 257的啟動(dòng)可以被控制以與弛豫周期波形中的一個(gè)尖峰大體上一致，該弛豫周期波形將在圖1中的同步整流FET122接通的點(diǎn)處減小該同步整流FET 122兩端的電壓(且因此減少該同步整流FET 122中的能量損耗)。在一個(gè)實(shí)施例中，此控制可以是使用來(lái)自繞組感測(cè)輸入154的信息的第二驅(qū)動(dòng)電路140的部分功能。在此時(shí)間期間，磁能被儲(chǔ)存在能量傳遞元件106中。一旦第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 257轉(zhuǎn)變到邏輯低值且次級(jí)開(kāi)關(guān)122關(guān)斷，開(kāi)關(guān)電壓Vds 128就響應(yīng)于在次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 258的第二接通區(qū)段期間響應(yīng)于第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2257儲(chǔ)存在能量傳遞元件106中的磁能而減小。在圖2中示出的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)電壓Vds 218減少到零(如在時(shí)間tB 263處示出的)。因此，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，當(dāng)在初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 260中出現(xiàn)下一個(gè)接通區(qū)段(如示出的從邏輯低值轉(zhuǎn)變到邏輯高值)以接通功率開(kāi)關(guān)116時(shí)，電容Cp120基本被放電，且在開(kāi)關(guān)電流Id 219中不存在尖峰。這樣，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)可以減少接通開(kāi)關(guān)損耗。
[0052]圖3例示了示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr360的示例波形、開(kāi)關(guān)電流Id319的示例波形以及開(kāi)關(guān)電壓Vds 318的示例波形的示例時(shí)序圖300，這些波形圖例示了漏極電容對(duì)在一個(gè)示例功率轉(zhuǎn)換器(諸如例如，圖1A-圖1B的示例功率轉(zhuǎn)換器100)中發(fā)現(xiàn)的關(guān)斷損耗的影響。應(yīng)理解，開(kāi)關(guān)電流Id 319的延遲被夸大以更好地說(shuō)明重疊周期。如所描述的實(shí)施例中示出的，在功率開(kāi)關(guān)的接通時(shí)間(其在該實(shí)施例中當(dāng)初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 360是邏輯高時(shí)出現(xiàn))期間，開(kāi)關(guān)電流Id 319增大。當(dāng)初級(jí)開(kāi)關(guān)關(guān)斷(其在該實(shí)施例中當(dāng)初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr360從邏輯高轉(zhuǎn)變到邏輯低時(shí)出現(xiàn))時(shí)，開(kāi)關(guān)電流Id 319減小到大體上為零。同樣在此時(shí)當(dāng)初級(jí)開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)漏極電壓Vds 318開(kāi)始增大?？梢酝ㄟ^(guò)漏極電容Cp 120的大小部分地確定漏極電壓Vds 318的增大速率。例如，漏極電容Cp 120的值越低可以對(duì)應(yīng)于漏極電壓Vds 318增大得越快。如圖3中示出的，當(dāng)漏極電容Cp 120較低時(shí)，漏極電壓Vds 318和開(kāi)關(guān)電流Id 319重疊同時(shí)Vds 318為高的時(shí)間量較大，對(duì)應(yīng)于較大的關(guān)斷損耗。如上文提及的，由于同步整流器的附加的接通或第二次接通而使得開(kāi)關(guān)電壓VdsIIS大大減小。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可以使有效漏極電容Cp 120的值增大，且因此可以使功率轉(zhuǎn)換器116的關(guān)斷損耗減少。
[0053]圖4例示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的第二驅(qū)動(dòng)電路(諸如，例如圖1A的第二驅(qū)動(dòng)電路140)的一個(gè)示例判定過(guò)程的流程圖400。如例示的，處理在過(guò)程塊405處開(kāi)始。在過(guò)程塊410，如果下一個(gè)開(kāi)關(guān)循環(huán)(switching cycle)被啟用，則處理繼續(xù)移動(dòng)到過(guò)程塊415。否則，處理返回到過(guò)程塊405。在過(guò)程塊415處，如果控制器正在不連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)下操作，則處理繼續(xù)移動(dòng)到過(guò)程塊420。否則，處理返回至過(guò)程塊405。在過(guò)程塊420處，如果次級(jí)開(kāi)關(guān)也被關(guān)斷，則在過(guò)程塊425中斷言第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0054]圖5A是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的例示了示例初級(jí)控制534和次級(jí)控制532的示例圖。注意到，圖5A的初級(jí)控制534和次級(jí)控制532可以是圖1A-圖1B的初級(jí)控制134的實(shí)施例和次級(jí)控制132的實(shí)施例，且下文引用的類(lèi)似命名的和編號(hào)的元件因此可以類(lèi)似于如上文所描述的耦合和起作用。
[0055]例如，類(lèi)似于圖1A-圖1B中所描繪的實(shí)施例，第一驅(qū)動(dòng)電路538被示出為接收繞組感測(cè)554、輸出電流1感測(cè)549以及使能信號(hào)Uen 552。在所描繪的實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)電路540被示出為單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，該單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器還可以被稱(chēng)為單觸發(fā)(one shot)。第二驅(qū)動(dòng)電路540的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器響應(yīng)于使能信號(hào)Uen 552的一個(gè)前沿以具有長(zhǎng)度T2 592的脈沖輸出第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 557。在一個(gè)實(shí)施例中，脈沖的長(zhǎng)度T2592可以響應(yīng)于繞組感測(cè)信號(hào)554或輸出電流1感測(cè)信號(hào)549或二者。在該實(shí)施例中，長(zhǎng)度T2 592隨著輸入電壓Vin增大而增加。在該實(shí)施例中，長(zhǎng)度T2 592還隨著輸出電流1減小而增加。在另一個(gè)實(shí)施例中，長(zhǎng)度T2 592隨著初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 560的接通區(qū)段(ON sect1n)與次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 558的接著的第二接通區(qū)段(由于第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 557)之間的時(shí)間長(zhǎng)度增加而增加。初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 560的接通區(qū)段與次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 558的接著的第二接通區(qū)段之間的時(shí)間長(zhǎng)度被例示為圖5B中的時(shí)間T4 594。
[0056]在示出的實(shí)施例中，延遲電路544被耦合為接收使能信號(hào)Uen552且可以使使能信號(hào)Uen 552延遲，且其輸出可以被稱(chēng)為經(jīng)延遲的使能信號(hào)Uen—d 559。延遲長(zhǎng)度(被稱(chēng)為延遲時(shí)間)可以是固定的或可變的。在一個(gè)實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 557可以啟用或禁用延遲電路544(如以虛線(xiàn)例示的信號(hào)595所示出的)。如果第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 557未被斷言，則延遲電路544不使使能信號(hào)Uen 552延遲。然而，如果第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 557被斷言，則延遲電路544防止使能信號(hào)Uen 552啟動(dòng)初級(jí)開(kāi)關(guān)的接通，直到同步整流器被關(guān)斷為止。此外，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，延遲電路544可以防止接通初級(jí)開(kāi)關(guān)，直到開(kāi)關(guān)電壓Vds 118已經(jīng)被減小為止。在示出的實(shí)施例中，延遲電路544可以從第二驅(qū)動(dòng)電路540接收代表延遲時(shí)間的信號(hào)595。延遲電路544的延遲時(shí)間可以是第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 557被斷言的時(shí)間(例如，圖5B的時(shí)間T2 592)的長(zhǎng)度和在第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 557已經(jīng)被解除斷言之后的時(shí)間(例如，圖5B中的T5 596)的長(zhǎng)度的函數(shù)。第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 557已經(jīng)被解除斷言之后的時(shí)間(例如，圖5B中的T5 596)的長(zhǎng)度可以響應(yīng)于繞組感測(cè)信號(hào)554(代表輸入電壓Vin)、輸出電流感測(cè)信號(hào)549(代表輸出電流10)、初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接通區(qū)段與次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接著的第二接通區(qū)段之間的時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T4 594)或三者的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T5 596)隨著輸入電壓Vin增大而增加。在另一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T5 596)隨著輸出電流1減小而增加。在另一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T5 596)隨著初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接通區(qū)段與次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接著的第二接通區(qū)段之間的時(shí)間長(zhǎng)度(例如，圖5B中的T4594)增加而增加。
[0057]在所描繪的實(shí)施例中，初級(jí)控制器534被示出為包括開(kāi)關(guān)感測(cè)電路564、超時(shí)電路565以及與門(mén)566 ο與門(mén)566的一個(gè)輸入具有代表一個(gè)反相器的小圓圈。初級(jí)控制器534被親合為通過(guò)通信鏈路533從次級(jí)控制器532接收經(jīng)延遲的使能信號(hào)UEN—D 559。在所描繪的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)感測(cè)電路564接收開(kāi)關(guān)感測(cè)信號(hào)561，且輸出一個(gè)代表開(kāi)關(guān)電壓Vds是否大于一個(gè)閾值的信號(hào)，該閾值在一個(gè)實(shí)施例中可以是零。當(dāng)開(kāi)關(guān)電壓Vds大于該閾值時(shí)，開(kāi)關(guān)感測(cè)電路564的輸出可以是邏輯高。在一個(gè)實(shí)施例中，該閾值的值可以被選擇以指示開(kāi)關(guān)電壓Vds在零附近。
[0058]在操作中，當(dāng)開(kāi)關(guān)電壓Vds大于該閾值時(shí)，開(kāi)關(guān)感測(cè)電路564防止經(jīng)延遲的使能信號(hào)Uen_d 559接通初級(jí)開(kāi)關(guān)。然而，初級(jí)控制534還可以包括超時(shí)電路565，使得如果在給定的時(shí)間量之后開(kāi)關(guān)電壓Vds不下降到該閾值以下，則超時(shí)電路565輸出一個(gè)邏輯低值且經(jīng)延遲的使能信號(hào)Uen—D 559可以控制初級(jí)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)。
[0059]初級(jí)控制器534還可以向次級(jí)控制532發(fā)送一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)指示更多或更少的能量應(yīng)被儲(chǔ)存在能量傳遞元件106內(nèi)以減小開(kāi)關(guān)電壓Vds?；蛘邠Q句話(huà)說(shuō)，初級(jí)控制器534可以向次級(jí)控制532發(fā)送一個(gè)指示第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 557的長(zhǎng)度T2 592應(yīng)被增加或被減小的信號(hào)。例如，如果在特定時(shí)間量?jī)?nèi)開(kāi)關(guān)電壓Vds未下降到該閾值以下，則初級(jí)控制534可以向次級(jí)控制532發(fā)送一個(gè)信號(hào)以增加第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 557的長(zhǎng)度T2592。
[0060]圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的例示初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 560的示例波形、開(kāi)關(guān)電流Id 519的示例波形、開(kāi)關(guān)電壓Vds 518的示例波形、第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ul 556的示例波形、第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 557的示例波形、次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 558的示例波形、使能信號(hào)Uen 552的示例波形以及經(jīng)延遲的使能信號(hào)UeN—D 5 5 9的示例波形的示例時(shí)序圖5 OI，所述示例波形被例示在圖5A的初級(jí)控制534和次級(jí)控制532中。
[0061 ]如示出的，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 560接通功率開(kāi)關(guān)，這使開(kāi)關(guān)電流Id 519增大。在該實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 560脈沖與經(jīng)延遲的使能信號(hào)Uen—d 559同時(shí)出現(xiàn)。在一個(gè)關(guān)斷區(qū)段(OFFsect1n)開(kāi)始時(shí)，初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 560從邏輯高值轉(zhuǎn)變到邏輯低值，且次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr558從邏輯低值轉(zhuǎn)變到邏輯高值，這對(duì)應(yīng)于第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ul 556。開(kāi)關(guān)電流Id 519下降到零，且開(kāi)關(guān)電壓Vds 518從零增大。開(kāi)關(guān)電壓Vds 518振鈴并且然后穩(wěn)定為大體上是輸入電壓Vin加上初級(jí)繞組上的電壓Vp。在次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 558的對(duì)應(yīng)于第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ul 556的第一邏輯高區(qū)段結(jié)束時(shí)，開(kāi)關(guān)電壓Vds 518開(kāi)始減小，然而，由于功率轉(zhuǎn)換器中的多種電感和電容，開(kāi)關(guān)電壓Vds 518振鈴。這可以被稱(chēng)為弛豫周期。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，當(dāng)下一個(gè)使能信號(hào)Uen552從邏輯低值轉(zhuǎn)變到邏輯高值時(shí)，在如示出的在時(shí)間長(zhǎng)度T2 592內(nèi)次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 558也轉(zhuǎn)變到邏輯高值。在一個(gè)實(shí)施例中，可以響應(yīng)于繞組感測(cè)554、輸出電流1感測(cè)549或二者確定時(shí)間長(zhǎng)度T2 592。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以響應(yīng)于繞組感測(cè)554、初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 560的接通區(qū)段與次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 558的接著的第二接通區(qū)段之間的時(shí)間長(zhǎng)度(T4 594)或二者確定時(shí)間長(zhǎng)度T2 592。由于次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Usr 558在時(shí)間T2 592內(nèi)增大到邏輯高值，因此同步整流器接通，且磁能被儲(chǔ)存在能量傳遞元件106內(nèi)。一旦第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)U2 557轉(zhuǎn)變到邏輯低值且同步整流器關(guān)斷，開(kāi)關(guān)電壓Vds 518就響應(yīng)于儲(chǔ)存在能量傳遞元件106中的磁能而減小。在圖5B中示出的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)電壓Vds 518減少到零。因此，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，當(dāng)初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Udr 560從邏輯低轉(zhuǎn)變到邏輯高以接通功率開(kāi)關(guān)116時(shí)，漏極電容Cp 120基本被放電，且在開(kāi)關(guān)電流Id 519中不存在尖峰。這樣，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)可以減少接通開(kāi)關(guān)損耗。
[0063]對(duì)本發(fā)明的所例示的實(shí)施例的以上描述，包括摘要中描述的內(nèi)容，并不旨在是窮舉性的或是將本發(fā)明限制于所公開(kāi)的確切形式。盡管出于例示目的在本文中描述了本發(fā)明的特定實(shí)施方案和實(shí)施例，但是在不偏離本發(fā)明的較寬的精神和范圍的前提下，多種等效改型是可能的。實(shí)際上，應(yīng)理解，具體示例的電壓、電流、頻率、功率范圍值、時(shí)間等是出于解釋目的被提供的，且根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在其它實(shí)施方案和實(shí)施例中也可以使用其他值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在功率轉(zhuǎn)換器中使用的控制器，包括: 一個(gè)初級(jí)控制器，該初級(jí)控制器被耦合為響應(yīng)于一個(gè)使能信號(hào)生成一個(gè)初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制一個(gè)功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)從而控制能量從該功率轉(zhuǎn)換器的輸入到該功率轉(zhuǎn)換器的一個(gè)能量傳遞元件的傳遞;以及 一個(gè)次級(jí)控制器，該次級(jí)控制器被耦合為生成一個(gè)次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制一個(gè)被耦合到該能量傳遞元件的次級(jí)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)，該次級(jí)控制器包括: 一個(gè)使能電路，該使能電路被耦合為接收一個(gè)代表該功率轉(zhuǎn)換器的輸出的反饋信號(hào)，該使能電路被耦合為響應(yīng)于該反饋信號(hào)生成該使能信號(hào)； 第一驅(qū)動(dòng)電路，該第一驅(qū)動(dòng)電路被耦合為生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一個(gè)接通區(qū)段之后啟用該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一接通區(qū)段，從而控制能量從該能量傳遞元件到該功率轉(zhuǎn)換器的該輸出的傳遞;以及 第二驅(qū)動(dòng)電路，該第二驅(qū)動(dòng)電路被耦合為生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)以在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該接通區(qū)段之后啟用該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第二接通區(qū)段，從而將能量?jī)?chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)，其中在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段期間儲(chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)的能量被耦合為在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段之后且在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下一個(gè)接通區(qū)段之前減小該功率開(kāi)關(guān)兩端的開(kāi)關(guān)電壓，其中響應(yīng)于該第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和該第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段期間儲(chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)的能量還被耦合為在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段之后且在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下一個(gè)接通區(qū)段之前耗盡儲(chǔ)存在該功率開(kāi)關(guān)兩端的一個(gè)漏極電容兩端的會(huì)ti。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段期間儲(chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)的能量大體上等于儲(chǔ)存在該功率開(kāi)關(guān)兩端的該漏極電容中的能量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中該第一驅(qū)動(dòng)電路被耦合為響應(yīng)于該功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓和該功率轉(zhuǎn)換器的輸出電流中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)生成該第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中該初級(jí)控制器被耦合為通過(guò)一個(gè)通信鏈路從該使能電路接收該使能信號(hào)，其中該初級(jí)控制器被耦合為響應(yīng)于該使能信號(hào)生成該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中該第二驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段的時(shí)間長(zhǎng)度與該功率轉(zhuǎn)換器的輸出電流和該功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓中的至少一個(gè)成比例。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器，其中該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段的時(shí)間長(zhǎng)度被耦合為響應(yīng)于該功率轉(zhuǎn)換器的該輸入電壓的增大而增加。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器，其中該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段的時(shí)間長(zhǎng)度被耦合為響應(yīng)于該功率轉(zhuǎn)換器的該輸出電流的減小而增加。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段的時(shí)間長(zhǎng)度被耦合為響應(yīng)于該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該接通區(qū)段與該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接著的該第二接通區(qū)段之間的時(shí)間長(zhǎng)度的增加而增加。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中該次級(jí)控制器還包括一個(gè)延遲電路，該延遲電路被耦合為接收該使能信號(hào)以使該使能信號(hào)延遲。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其中該延遲電路被耦合為使該使能信號(hào)延遲啟用該功率開(kāi)關(guān)，直到該次級(jí)開(kāi)關(guān)被關(guān)斷且該功率開(kāi)關(guān)兩端的該開(kāi)關(guān)電壓被減小為止。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其中該延遲電路的延遲時(shí)間與該功率轉(zhuǎn)換器的輸出電流和該功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓中的至少一個(gè)成比例。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制器，其中該延遲時(shí)間被耦合為響應(yīng)于該功率轉(zhuǎn)換器的該輸入電壓的增大而增加。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制器，其中該延遲時(shí)間被耦合為響應(yīng)于該功率轉(zhuǎn)換器的該輸出電流的減小而增加。16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其中該延遲電路的延遲時(shí)間響應(yīng)于該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該接通區(qū)段與該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接著的該第二接通區(qū)段之間的時(shí)間長(zhǎng)度的增加而增加。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中該初級(jí)控制器還被耦合為響應(yīng)于該功率開(kāi)關(guān)兩端的該開(kāi)關(guān)電壓來(lái)生成該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中該初級(jí)控制器還被耦合為響應(yīng)于在固定時(shí)間內(nèi)該功率開(kāi)關(guān)兩端的該開(kāi)關(guān)電壓未下降到一個(gè)閾值以下來(lái)生成該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中該初級(jí)控制器和該次級(jí)控制器被包括在單片集成電路中。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中該初級(jí)控制器和該次級(jí)控制器被包括在單個(gè)集成電路封裝件中。21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中大體上在該功率開(kāi)關(guān)的該開(kāi)關(guān)電壓的一個(gè)弛豫周期中的一個(gè)峰值處該第二驅(qū)動(dòng)電路啟用該第二接通區(qū)段。22.—種功率轉(zhuǎn)換器，包括: 一個(gè)能量傳遞元件，該能量傳遞元件具有一個(gè)初級(jí)繞組和一個(gè)次級(jí)繞組； 一個(gè)功率開(kāi)關(guān)，該功率開(kāi)關(guān)被耦合到該初級(jí)繞組且被耦合到該功率轉(zhuǎn)換器的輸入； 一個(gè)初級(jí)控制器，該初級(jí)控制器被耦合為響應(yīng)于一個(gè)使能信號(hào)生成一個(gè)初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制一個(gè)功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)從而控制能量從該功率轉(zhuǎn)換器的所述輸入到所述能量傳遞元件的傳遞；以及 一個(gè)次級(jí)控制器，該次級(jí)控制器被耦合為生成一個(gè)次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制一個(gè)被耦合到該次級(jí)繞組的次級(jí)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)，該次級(jí)控制器包括: 一個(gè)使能電路，該使能電路被耦合為接收一個(gè)代表該功率轉(zhuǎn)換器的所述輸出的反饋信號(hào)，該使能電路被耦合為響應(yīng)于該反饋信號(hào)生成該使能信號(hào)； 第一驅(qū)動(dòng)電路，該第一驅(qū)動(dòng)電路被耦合為生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一個(gè)接通區(qū)段之后啟用該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一接通區(qū)段，從而控制能量從該能量傳遞元件到該功率轉(zhuǎn)換器的該輸出的傳遞;以及 第二驅(qū)動(dòng)電路，該第二驅(qū)動(dòng)電路被耦合為生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)以在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該接通區(qū)段之后啟用該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第二接通區(qū)段，從而將能量?jī)?chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)，其中在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段期間儲(chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)的能量被耦合為在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段之后且在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下一個(gè)接通區(qū)段之前減小該功率開(kāi)關(guān)兩端的開(kāi)關(guān)電壓，其中響應(yīng)于該第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和該第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段期間儲(chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)的能量還被耦合為在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段之后且在該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下一個(gè)接通區(qū)段之前耗盡儲(chǔ)存在該功率開(kāi)關(guān)兩端的一個(gè)漏極電容兩端的能量。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中在該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段期間儲(chǔ)存在該能量傳遞元件內(nèi)的能量大體上等于儲(chǔ)存在該功率開(kāi)關(guān)兩端的該漏極電容中的會(huì)ti。25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該第一驅(qū)動(dòng)電路被耦合為響應(yīng)于該功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓和該功率轉(zhuǎn)換器的輸出電流中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)生成該第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該初級(jí)控制器被耦合為通過(guò)一個(gè)通信鏈路從該使能電路接收該使能信號(hào)，其中該初級(jí)控制器被耦合為響應(yīng)于該使能信號(hào)生成該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該第二驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路。28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段的時(shí)間長(zhǎng)度與該功率轉(zhuǎn)換器的輸出電流和該功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓中的至少一個(gè)成比例。29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段的時(shí)間長(zhǎng)度被耦合為響應(yīng)于該功率轉(zhuǎn)換器的該輸入電壓的增大而增加。30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段的時(shí)間長(zhǎng)度被耦合為響應(yīng)于該功率轉(zhuǎn)換器的該輸出電流的減小而增加。31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該第二接通區(qū)段的時(shí)間長(zhǎng)度被耦合為響應(yīng)于該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該接通區(qū)段與該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接著的該第二接通區(qū)段之間的時(shí)間長(zhǎng)度的增加而增加。32.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該次級(jí)控制器還包括一個(gè)延遲電路，該延遲電路被耦合為接收該使能信號(hào)以使該使能信號(hào)延遲。33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該延遲電路被耦合為使該使能信號(hào)延遲啟用該功率開(kāi)關(guān)，直到該次級(jí)開(kāi)關(guān)被關(guān)斷且該功率開(kāi)關(guān)兩端的該開(kāi)關(guān)電壓被減小為止。34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該延遲電路的延遲時(shí)間與該功率轉(zhuǎn)換器的輸出電流和該功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓中的至少一個(gè)成比例。35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該延遲時(shí)間被耦合為響應(yīng)于該功率轉(zhuǎn)換器的該輸入電壓的增大而增加。36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該延遲時(shí)間被耦合為響應(yīng)于該功率轉(zhuǎn)換器的該輸出電流的減小而增加。37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該延遲電路的延遲時(shí)間響應(yīng)于該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的該接通區(qū)段與該次級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的接著的該第二接通區(qū)段之間的時(shí)間長(zhǎng)度的增加而增加。38.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該初級(jí)控制器還被耦合為響應(yīng)于該功率開(kāi)關(guān)兩端的該開(kāi)關(guān)電壓來(lái)生成該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。39.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該初級(jí)控制器還被耦合為響應(yīng)于在固定時(shí)間內(nèi)該功率開(kāi)關(guān)兩端的該開(kāi)關(guān)電壓未下降到一個(gè)閾值以下來(lái)生成該初級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。40.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該初級(jí)控制器和該次級(jí)控制器被包括在單片集成電路中。41.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中該初級(jí)控制器和該次級(jí)控制器被包括在單個(gè)集成電路封裝件中。42.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中大體上在該功率開(kāi)關(guān)的該開(kāi)關(guān)電壓的一個(gè)弛豫周期中的一個(gè)峰值處該第二驅(qū)動(dòng)電路啟用該第二個(gè)接通區(qū)段。
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK106059304SQ201610221697
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日 公開(kāi)號(hào)201610221697.4, CN 106059304 A, CN 106059304A, CN 201610221697, CN-A-106059304, CN106059304 A, CN106059304A, CN201610221697, CN201610221697.4
【發(fā)明人】D·M·H·馬修斯, B·巴拉克里什南, R·杜文雅克, R·S·圣－皮埃爾
【申請(qǐng)人】電力集成公司