隔离型电源的控制电路、隔离型电源及其控制方法与流程

本发明涉及电子电路，具体涉及一种隔离型电源的控制电路、隔离型电源及其控制方法。

背景技术：

在当前环保节能的重要性不断提升的大背景下，目前对电源效率的要求越来越高。而对于开关电源而言，应用同步整流开关管来取代传统的续流二极管是提升效率的有效办法。当电源处于电感电流连续模式(ccm)下时，在控制同步整流管的过程中，如果同步整流开关管和主开关管同时导通，可能会因共通而导致严重的炸机风险，因此需要在控制电路设计过程中特别加以关注。对于非隔离型开关电源来说，对同步整流管的控制通常可以和主开关管的控制同步，设计难度并不大，但对于隔离型开关电源来说，由于同步整流管位于副边而主开关管位于原边，两者具有不同的参考地，控制难度较高。

出于防止共通的需要，现有技术中通常采用如下两类方式来控制同步整流管。

第一类，独立控制：副边同步整流管的开通和关断不依赖原边主开关管的控制逻辑，通常通过检测副边绕组上的电压来判断主开关管已经是否开通，在判断主开关管开通后关断副边同步整流管。此类产品的优点主要是可移植性比较强，不需要与隔离型开关电源中的原边控制器配合。缺点主要是可靠性不高，在负载和输入电压变化的情况下还是有可能产生共通的现象，往往是依靠限制共通过程中的电流来避免炸机，但这样又降低了效率。此外，同步整流控制逻辑同时需要依靠多个不同的信号检测特征来完成，检测电路比较敏感，容易受干扰。

第二类，同步控制：将原边开关管信号传递给副边的同步整流管控制器，同时对原边主开关管的控制信号延迟一个死区时间后再驱动原边功率管，通过原边主开关管的控制信号关断同步整流管，然后再依靠延迟后的控制信号来开通原边主开关管。此类产品的优点主要是：控制逻辑简单，比独立控制的可靠性高。缺点主要是：通过延迟防止共通现象的方式可靠性等级不是最高，该方式属于一种开环控制，同步整流管的关断过程需要时间，当延迟时间设置不合理时，仍然会出现共通的现象，当需要较为可靠的防共通性能时，又需要将延迟设置得非常高，这样会对电源的反馈控制精确度造成影响。更进一步的，当电源系统工作于非连续电流模式下时，由于零电流区间的存在，使得同步整流管的关断时刻同主开关管的导通时刻区隔开来，并不需要设置延迟来防止共通，此时，对原边主开关管控制信号的延迟变得没有意义，拖累了电源的性能。

因此，对隔离型电源来说，亟需一种能够可靠解决主开关管与同步整流管共通问题，又不损失性能的控制方案。

技术实现要素：

为解决现有技术中在防止主开关管与同步整流管共通时，会损失反馈调节精度、瞬态响应能力或效率的问题，本发明提出了一种隔离型电源的控制电路、隔离型电源及其控制方法。

本发明的一个实施例提出了一种隔离型电源的控制电路，所述控制电路包括：副边控制信号产生器，用于接收所述隔离型电源的副边绕组上电压的信号，生成副边开关管控制信号，所述副边开关管控制信号包含有副边同步整流管的关断时刻信息，所述副边同步整流管的关断时刻信息用于控制使副边同步整流管关断；原边控制信号产生器，用于接收所述副边开关管控制信号和所述隔离型电源的输出电压反馈信号，以生成原边开关管控制信号提示原边开关管的开通时刻，其中，所述原边控制信号产生器基于所述副边开关管控制信号以确定第二开通时刻，所述第二开通时刻为所述副边同步整流管的关断时刻，所述原边控制信号产生器基于所述隔离型电源输出电压反馈信号以确定第一开通时刻，所述第一开通时刻为所述原边主开关管的应开通时刻，所述原边开通信号产生器进一步基于所述第二开通时刻和所述第一开通时刻中较晚的时刻，确定所述原边开关管的开通时刻，以生成所述原边开关管控制信号。

本发明的另一实施例提出了另一种隔离型电源的控制电路，所述隔离型电源控制电路包括：副边驱动信号产生器，用于接收所述隔离型电源的副边绕组上电压信号，生成副边开关管驱动信号，所述副边开关管驱动信号用于控制使副边同步整流管开通和关断；副边开关管关断检测器，耦接所述隔离型电源的副边，用于在所述副边同步整流管已经关断时，产生一个关断确认信号；原边控制信号产生器，用于接收所述关断确认信号和所述隔离型电源输出电压的反馈信号，以生成原边开关管控制信号提示原边开关管的开通时刻，其中，所述原边控制信号产生器基于所述关断确认信号以确定第二开通时刻，所述第二开通时刻为确认所述副边同步整流管已经关断的时刻，所述原边控制信号产生器基于所述隔离型电源输出电压反馈信号以确定第一开通时刻，所述第一开通时刻为所述原边主开关管的应开通时刻，所述原边开通信号产生器进一步基于所述第二开通时刻和所述第一开通时刻中较晚的时刻，确定所述原边开关管的开通时刻，以生成所述原边开关管控制信号。

所述隔离型电源控制电路可以为所述隔离型电源的副边控制器，用于接入所述隔离型电源的副边。

所述隔离型电源控制电路还可进一步包括：原边控制信号发送器，用于接收所述原边开关管控制信号，并将所述原边开关管控制信号调制后自副边发送至原边。

所述原边开关管控制信号还可包含原边开关管的关断时刻信息，以控制原边开关管的关断。

在某些实施例中，所述原边控制信号产生器包括：原边原始开通信号产生器，接收所述隔离型电源输出电压的反馈信号，生成一个原边原始开通时刻信号以提示原边开关管的应开通时刻作为所述第一开通时刻；和防穿通逻辑电路，接收所述原边原始开通信号和所述副边开关管控制信号，当所述第二开通时刻晚于所述第一开通时刻时，基于所述副边开关管控制信号生成所述原边开关管控制信号使得所述原边开关管当前周期的开通时刻不早于所述第二开通时刻。

其中，所述原边原始开通信号产生器可包括：第一比较模块，将所述隔离型电源输出电压的反馈信号同一个第一基准值进行比较，当所述隔离型电源输出电压的反馈信号降至所述基准值时，生成所述原边原始开通时刻信号。

在一些实施例中，所述副边开关管控制信号可以是一个电平信号，此时，所述原边防穿通逻辑电路包括：第一逻辑门，具有第一输入端、第二输入端和一输出端，其中所述第一输入端接收所述原边开关管的原始开通信号，所述第二输入端接收所述副边开关管控制信号的反相信号，所述输出端在所述原边开关管原始开通信号已提示应开通所述原边主开关管，且所述副边开关管控制信号提示所述副边同步整流管的关断时刻已到来时，所述输出端输出一个原边开关管开通时刻信号提示所述原边开关管的开通时刻到来。

在一个实施例中，所述原边控制信号产生器可进一步包括：第一触发器，具有置位端，复位端和输出端，其中，所述置位端接收所述原边开关管的开通时刻信号，所述输出端输出所述原边开关管控制信号；原边导通时间计时器，输出端连接到所述第一触发器的复位端，根据所述原边开关管的开通时刻信息开始计时，在经历一预设时间后向所述第一触发器的复位端输出复位信号。

在另一些实施例中，所述副边开关管控制信号是一个脉冲信号，所述原边防穿通逻辑电路包括：第一锁存器，接收并锁存所述副边开关管控制信号，输出锁存信号；和第一逻辑门，分别接收所述原边开关管的原始开通信号和所述锁存信号，其中，在所述原边开关管的原始开通信号已提示应开通所述原边主开关管，且所述锁存信号提示所述副边同步整流管的关断时刻已到来时，所述输出端输出一个原边开关管开通时刻信号提示所述原边开关管的开通时刻到来。其中，所述原边控制信号产生器可进一步包括：第一触发器，具有置位端，复位端和输出端，其中，所述置位端接收所述原边开关管的开通时刻信号，所述输出端输出所述原边开关管控制信号，所述原边开关管控制信号进一步输入到所述第一锁存器用于根据所述原边开关管的开通时刻信息重置所述第一锁存器；原边导通时间计时器，输出端连接到所述第一触发器的复位端，根据所述原边开关管的开通时刻信息开始计时，在经历一预设时间后向所述第一触发器的复位端输出复位信号。

所述原边开关管开通时刻信号可以作为所述原边开关管控制信号。

在一些实施例中，所述副边开关管控制信号输入到所述原边控制信号产生器用于提示是否使能所述原边控制信号产生器，所述第二开通时刻为所述副边开关管控制信号提示可以使能所述原边控制信号产生器时。

在一些实施例中，所述原边控制信号产生器可包括：第一误差放大器，将所述隔离型电源输出电压的反馈信号同一个第二基准值进行误差放大处理，输出一个误差放大信号；以及振荡器，接收所述误差放大信号和所述副边开关管控制信号，生成方波信号作为所述原边开关管控制信号，其中，所述方波信号的频率由所述误差放大信号决定，所述方波信号的上升或下降边沿提示下一周期所述原边开关管的开通时刻，所述上升或下降边沿在所述副边开关管控制信号被检测到提示使能期间输出，当所述振荡器根据所述当前频率设定判断所述方波信号的上升或下降边沿应到来，而所述副边开关管控制信号尚未被检测到提示使能时，所述振荡器将所述方波信号的上升沿或下降沿延迟到不早于所述副边开关管控制信号提示使能的时刻。

所述振荡器可根据所述当前频率设定判断所述方波信号的上升或下降应到来的时刻为所述第一开通时刻，且在所述第一开通时刻到来时检测所述副边开关管控制信号是否提示使能。

在一个实施例中，所述振荡器包括：频率设定电流源，所述频率设定电流源依据所述误差放大信号生成一个频率设定电流；频率设定电容，第一端接收所述频率设定电流，第二端接参考地；放电支路，同所述频率设定电容并联，所述放电支路由一个使能信号控制开始或停止放电，所述放电支路同所述频率设定电容一起组成具有一电容时间常数的放电回路；第一滞环反相器，输入端连接到所述频率设定电容的第一端；第二反相器，输入端连接到所述第一滞环反相器的输出端；使能或非门，第一输入端接收所述副边开关管控制信号，第二输入端连接到所述第一滞环反相器的输出端，输出端输出所述使能信号；以及第二与门，第一输入端连接到所述第二反相器的输出端，第二输入端接收反相后的所述副边开关管控制信号，所述输出端输出所述原边开关管控制信号。

在一些实施例中，所述振荡器根据当前频率设定判断方波信号的上升或下降边沿应到来的时刻为所述第一开通时刻，并在所述第一开通时刻之前检测所述副边开关管控制信号是否提示使能。

其中，在一个实施例中，所述振荡器包括:频率设定电流源，所述频率设定电流源依据所述误差放大信号生成一个频率设定电流；频率设定电容，第一端接收所述频率设定电流，第二端接参考地；放电支路，同所述频率设定电容并联，所述放电支路由一个使能信号控制开始或停止放电，所述放电支路同所述频率设定电容一起组成具有一电容时间常数的放电回路；第一滞环反相器，输入端连接到所述频率设定电容的第一端；边沿检测电路，输入端连接所述第一滞环反相器的输出端，输出端输出所述原边开关管控制信号；以及使能或非门，第一输入端接收所述副边开关管控制信号，第二输入端连接到所述第一滞环反相器的输出端，输出端输出所述使能信号。

在一些实施例中，所述副边控制信号产生器在电感电流断续模式下和电感电流连续模式下生成副边开关管控制信号的方式不同，在电感电流断续模式下，所述副边控制信号产生器最晚在副边是否进入零电流区间时生成所述副边开关管控制信号提示所述副边同步整流管的关断时刻。

在一些实施例中，所述副边控制信号产生器接收所述副边绕组上的电压信号，在所述副边绕组上的电压信号同一个第三基准值相同时，提示所述副边同步整流管开通并开始计时，在经过第一预计时间后，生成所述副边开关管控制信号提示所述副边同步整流管的关断时刻。

其中，在电感电流断续模式下，所述副边控制信号产生器可进一步根据所述副边绕组上的电压信号确定所述副边是否进入零电流区间，在所述副边进入零电流区间时，无论所述第一预计时间是否完成计时，均生成所述副边开关管控制信号提示所述副边同步整流管的关断时刻。所述副边开关管控制信号可还用于提示所述副边同步整流管开通以开始计时。所述副边开关管控制信号可同时包含所述副边同步整流管开通时刻信息，用于驱动所述副边同步整流管。

在一个实施例中，所述副边控制信号产生器包括：第二比较器，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中所述第一输入端接收所述副边绕组上的电压信号，所述第二输入端接收所述第三基准值；第二触发器，具有置位端，复位端和输出端，其中，所述置位端连接所述第二比较器的输出端；副边控制计时器，具有计时开始端和计时结果输出端，其中，所述计时开始端在提示所述副边同步整流管开通后开始计时，经所述第一预计时间后，所述计时结果输出端将计时结果输出到所述第二触发器的复位端。其中，所述第二比较器的输出端的输出信号可用于提示所述副边同步整流管开通。所述第二触发器的输出端的输出信号也可用于提示所述副边同步整流管开通。所述第二触发器的输出端的输出信号可作为所述副边开关管控制信号。所述副边控制计时器在所述计时结果输出端的输出信号可作为所述副边开关管控制信号，所述计时结果输出端的输出信号为一个单脉冲信号。

在一个实施例中，副边控制信号产生器可进一步包括：第三与门，具有两输入端和一输出端，所述两输入端分别连接到所述第二比较器的输出端和所述第二触发器的输出端。其中所述第三与门的输出端的输出信号也可作为所述副边开关管控制信号。

在一个实施例中，控制电路可进一步包括，同步整流时间预测电路，用于对所述副边同步整流管的关断时刻进行预测，从而可变地生成所述第一预计时间作为所述副边同步整流管的导通时间，所述同步整流时间预测电路的输出端输出所述第一预计时间到所述副边控制计时器。

在一个实施例中，所述同步整流时间预测电路的输入端接收所述副边绕组上的电压信号，根据所述副边绕组上的电压信号生成所述第一预计时间。

在一些实施例中，所述隔离型电源控制电路可进一步包括：第一延迟电路，所述第一延迟电路用于延迟关断所述副边开关管以减小所述副边开关管的关断时刻同所述原边开关管导通时刻的间隔，所述第一延迟电路不延迟所述副边开关管控制信号所提示的副边开关管的关断时刻。其中，某些情况下，所述第一延迟电路的延迟时间可调整，所述控制电路可进一步包括瞬态判断电路，所述瞬态判断电路判断所述隔离型电源是否发生负载跳变，当所述瞬态判断电路判断发生负载跳变时，向所述第一延迟电路输出瞬态信号减小所述第一延迟电路的延迟时间。所述控制电路也可进一步包括死区时间侦测电路，所述死区时间侦测电路用于计算上一工作周期的死区时间，并将计算出的死区时间同一死区时间基准进行比较，当所述死区时间小于基准值时，所述死区时间侦测电路调节以减小所述第一延迟电路的延迟时间，当所述死区时间大于所述死区基准值时，所述死区时间侦测电路调节以增大所述第一延迟电路的延迟时间。

本发明再一实施例提出了一种隔离型电源的控制电路，接收所述隔离型电源的输出电压反馈信号并根据所述输出电压反馈信号得出原边开关管的应开通时刻，同时接收所述隔离型电源的副边绕组电压信号并根据所述副边绕组电压信号得出副边同步整流管的关断时刻，根据所述原边开关管的应开通时刻和所述副边同步整流管的关断时刻，得出原边开关管的实际开通时刻并生成原边开关管控制信号，其中当原边开关管的应开通时刻晚于副边同步整流管的关断时刻，使原边开关管的实际开通时刻对应于应开通时刻，当原边开关管的应开通时刻早于副边同步整流管的关断时刻时，延迟原边开关管的实际开通时刻至不早于副边同步整流管的关断时刻。

本发明的另一方面提出了一种隔离型电源，包括：隔离变换器，具有原边侧和副边侧，其中，所述原边侧包含原边开关管，所述副边侧包含副边绕组和同步整流管；如上述任一所述的隔离型电源控制电路，用于控制所述原边开关管和所述同步整流管。

本发明的又一方面提出了一种控制隔离型电源的方法，包括：接收所述隔离型电源的输出电压反馈信号并根据所述输出电压反馈信号得出原边开关管的应开通时刻；接收所述隔离型电源的副边绕组电压信号并根据所述副边绕组电压信号得出副边同步整流管的关断时刻；根据所述原边开关管的应开通时刻和所述副边同步整流管的关断时刻，得出原边开关管的实际开通时刻并生成原边开关管控制信号；其中当原边开关管的应开通时刻晚于副边同步整流管的关断时刻，使原边开关管的实际开通时刻对应于应开通时刻，当原边开关管的应开通时刻早于副边同步整流管的关断时刻时，延迟原边开关管的实际开通时刻至不早于副边同步整流管的关断时刻。

本发明所提出的隔离型电源控制电路，包含该控制电路的隔离型电源以及控制方法能够独立决定副边同步整流管的关断时刻，不依赖于对原边开关管导通的检测，之后把副边同步整流管的关断时刻作为决定原边主开关管的实际开通时刻的依据，从而无需对原边主开关管的控制信号进行延时即可达到防止穿通目的。在没有穿通风险的环境下，原边主开关管可以在控制电路中原边开关管的控制反馈环路自身的反馈控制运算作用下选择应开通时刻来决定原边主开关管的实际开通时刻而不附加任何额外的延迟处理，使得反馈响应和电路性能不受到防穿通设计的影响，同时，在隔离型电源工作于存在穿通风险的条件下，原边主开关管可以只在有确定穿通风险的情况下，等待副边同步整流管关断之后再行开启，不仅杜绝了穿通的可能性，同时由于控制电路只在确定发生穿通风险较高的个别周期，才以较为精确的方式介入并修正原边主开关管的开通时刻，也将对反馈响应性能的影响控制在较小的幅度。

附图说明

在下面所有附图中，相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。

图1示出了根据本发明一个实施例的隔离型电源系统100的结构示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例的控制电路101的具体框图；

图3示出了根据本发明一个实施例的原边控制信号产生器103的结构示意框图；

图4示出了依据本发明一个实施例的原边控制信号产生器103的具体结构示意图；

图5a和图5b示出了根据图4所示实施例的原边控制信号产生器103的工作波形图；

图6示出了根据本发明另一实施例的原边控制信号产生器103的具体结构示意图；

图7示出了根据本发明又一实施例的原边控制信号产生器103的结构示意图；

图8示出了依据一个实施例的振荡器702的电路结构示意图；

图9示出了图8所示实施例的振荡器702的工作波形图；

图10示出了依据另一个实施例的振荡器702的电路结构示意图；

图11示出了图10所示实施例中振荡器702的工作波形图；

图12示出了依据本发明一个实施例的副边控制信号产生器102的结构示意图；

图13示出了根据本发明另一实施例的隔离型电源控制电路101的具体结构示意图；

图14示出了根据本发明又一实施例的控制电路101的具体结构示意图；

图15示出了根据本发明再一实施例的控制电路101的具体结构示意图；

图16示出了依据本发明另一实施例的控制电路101的架构示意图；

图17a示出了依据本发明一个实施例的副边开关管关断检测器1604的结构示意图；

图17b示出了依据本发明另一个实施例的副边开关管关断检测器1604的结构示意图；

图18示出了依据本发明一个实施例的应用于图16的控制电路101中的原边控制信号产生器103的结构示意图；

图19对应示出了依据一个实施例中的原边控制信号产生器103的具体结构图；

图20对应示出了依据另一实施例中的原边控制信号产生器103的具体结构图；

图21示出了根据本发明又一实施例的原边控制信号产生器103的结构示意图；

图22示出了一个适用于图21所示原边控制信号产生器103的的振荡器702的结构示意图；

图23示出了另一个适用于图21所示原边控制信号产生器103的振荡器702的结构示意图；

图24示出了依据本发明又一实施例的一种控制隔离型电源的控制方法2400的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称“元件”“连接到”或“耦接”到另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。“时刻”指某一具体的时点，“时间”，例如“导通时间”、“关断时间”指某一具体的时间区段。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但此等元件不应受此等术语限制。此等术语乃用以区分一元件与另一元件。因此，下文论述的第一元件可称为第二元件而不偏离本发明概念的启示。如本文中所使用，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的任一者及一或多者的所有组合。

图1示出了根据本发明一个实施例的隔离型电源系统100的结构示意图。如图1所示，隔离型电源系统采用了反激型电源拓扑，包括有原边侧和副边侧，其中原边侧包括有整流桥rb，整流桥rb的输入端耦接到外部交流电源。图示实施例中，原边侧进一步包括了隔离变压器t1的原边绕组p1和原边主开关管q1。副边侧则包含了隔离变压器的t1的副边绕组s1，同步整流管sr。进一步的，隔离型电源系统100还可以包括位于原边侧的输入电容cin、吸收电路cr和位于副边侧的输出滤波电容cout以及负载107。由于反激型电源基本拓扑已为本领域技术人员所熟知，此处不再详细描述。

下面以图1所示的反激型拓扑为例，对控制隔离型电源系统100的隔离型电源控制电路101进行描述。需要说明的是，尽管图1所示的电源为反激型拓扑，但应用隔离型电源控制电路101的电源系统并不限于反激型拓扑，本领域普通技术人员能够理解，任何存在主开关管与同步整流管共通风险的隔离型电源拓扑，例如单端正激、双管正激、有源钳位正激、谐振半桥llc、谐振全桥llc、相移全桥等等，均可适配本发明实施例所示的隔离型电源控制电路101。

如图1所示，隔离型电源的控制电路101，接收隔离型电源100输出电压vout的反馈信号vfb并根据输出电压反馈信号vfb得出原边主开关管q1的应开通时刻k1，同时接收隔离型电源100的副边绕组s1上的电压信号v_forw并根据副边绕组电压信号v_forw得出副边同步整流管sr的关断时刻k2。在此处和本申请中，“原边主开关管的应开通时刻”意为仅根据隔离型电源100的反馈控制环路的设计原理，利用输出电压反馈信号vfb和其他可能的反馈参数例如输出电流反馈信号，以及内部时钟信号和/或反馈回路补偿所得出的应当使原边主开关管开通的时刻。“得出原边主开关管q1的应开通时刻k1”的方式可能是生成的某一信号中直接包含有应开通时刻k1的信息，也可能是某一信号中包含的时刻信息通过特定运算，例如加上或减去一个特定的时间偏置，能够得出应开通时刻k1的值。“副边绕组上的电压”为副边绕组上非固定电位端的电压，即同步整流开关管sr同副边绕组s1的公共连接端上的电压。“副边绕组上的电压信号”一词定义为能够表征副边绕组上电压的信号，例如，副边绕组上的电压经过一分压器后形成的信号，或者直接采样自副边绕组上非固定电位端的信号。时刻k1和k2是针对每个开关工作周期而言的，在多个开关工作周期中会产生多个时刻k1和k2。在图1所示的实施例中，同步整流管sr连接于副边绕组s1和副边地sgnd之间，此时副边绕组的同名端直接提供输出电压vout，稳态下vout不变，因此为固定电位端，副边绕组的异名端连接到同步整流管sr，异名端上的电压即为副边绕组上的电压。在其他实施例中，同步整流管sr也可以连接到图1所示的副边绕组同隔离型电源100的输出端之间，此时同名端上的电压即为副边绕组上的电压。

控制电路101进一步根据原边开关管q1的应开通时刻k1和副边同步整流管的关断时刻k2，得出原边开关管q1的实际开通时刻并生成原边开关管控制信号psc，其中当原边开关管的应开通时刻k1晚于副边同步整流管的关断时刻k2，使原边开关管q1的实际开通时刻对应于应开通时刻k1，当原边开关管的应开通时刻k1早于副边同步整流管的关断时刻k2时，延迟原边开关管的实际开通时刻至不早于副边同步整流管的关断时刻k2。

控制电路101独立决定副边同步整流管的关断时刻k2，不依赖于对原边开关管导通的检测，之后把副边同步整流管的关断时刻k2作为决定原边主开关管的实际开通时刻的依据，从而无需对原边主开关管的控制信号进行延时即可达到防止穿通目的。在没有穿通风险的环境下，例如当隔离型电源处于断续电感电流(dcm)的工作模式下时，或者处于稳态的连续电感电流(ccm)的工作模式时，原边主开关管q1可以在控制电路101中原边开关管的控制反馈环路自身的反馈控制运算作用下选择应开通时刻k1来决定原边主开关管的实际开通时刻而不附加任何额外的延迟处理，使得反馈响应和电路性能不受到防穿通设计的影响，同时，在隔离型电源工作于存在穿通风险的条件下，例如当处于连续电感电流ccm的工作模式下突然发生负载跳变时，原边主开关管q1可以只在有确定穿通风险的情况下，等待副边同步整流管关断之后再行开启，不仅杜绝了穿通的可能性，同时由于控制电路只在确定发生穿通风险较高的个别周期，才以较为精确的方式介入并修正原边主开关管的开通时刻，也将对反馈响应性能的影响控制在较小的幅度。

在图示实施例中，隔离型电源控制电路101为隔离型电源的副边控制器，用于整体接入隔离型电源100的副边。

在一个实施例中，原边开关管控制信号psc可以为一个电平信号，例如可以上升沿提示开通原边主开关管。进一步的，原边开关管控制信号psc可以还包含原边开关管的关断时刻信息，例如以下降沿提示关断原边主开关管，从而使原边开关管控制信号psc包含了控制原边主开关管q1开通和关断的所有信息，以控制原边主开关管q1的开通和关断。

同样，在图示实施例中，控制电路101还可以进一步输出一个副边同步整流管的驱动信号srg，用于驱动副边同步整流管sr的开通和关闭。副边同步整流管驱动信号srg可根据副边绕组电压信号v_forw生成。具体的控制副边同步整流管sr的方式和电路结构将在后文中进行更进一步的说明。

图示实施例中，隔离型电源100还包括有原边控制器105和感测电路106，其中原边控制器105位于原边侧，接收原边开关管控制信号psc，并根据原边开关管控制信号内所包含的原边开关管开通时刻信息来生成原边开关管驱动信号psg。当原边开关管控制信号psc同时还包含有原边主开关管的关断时刻信息时，原边控制器105可直接利用原边开关管控制信号psc来生成原边开关管驱动信号psg。当原边开关管控制信号psc仅包括原边开关管的开通时刻信息时，原边控制器105可结合其他合适的反馈信号，例如检测原边开关管电流的信号或检测原边开关管漏极的退磁信号来决定原边开关管的关断时刻。对本领域普通技术人员而言，可依据具体的需求和反馈特点进行设计，以使用合适的信号决定原边开关管的关断时刻，本发明对此不做限制。

感测电路106用于感测副边侧的输出电压vout，生成反馈信号vfb。图示实施例中，感测电路106可位于控制电路101之外，由分立元件组成。在其他实施例中，感测电路106也可同控制电路101一起集成于一个晶片(die)或芯片(chip)内。常见的感测电路106可包括电阻分压器等，为本领域技术人员所熟知，故不再赘述。

图2示出了根据本发明一个实施例的控制电路101的具体框图，如图2所示，控制电路101包括：副边控制信号产生器102，用于接收隔离型电源的副边绕组上电压的信号v_forw，生成副边开关管控制信号sroff，其中副边开关管控制信号sroff包含有副边同步整流管sr的关断时刻k2的信息，副边同步整流管sr的关断时刻k2的信息用于控制使副边同步整流管sr关断。本领域普通技术人员能够理解，副边开关管控制信号sroff并不必然用于驱动副边同步整流管sr。在一些实施例中，副边开关管控制信号sroff可以直接作为副边同步整流管sr的驱动信号srg，作用于副边同步整流管sr的栅极使之关断。在另一些实施例中，sroff也可以作为中间信号，间接用于生成最终驱动副边同步整流管的驱动信号srg。在又一些实施例中，sroff还可能并不直接或间接生成最终驱动副边同步整流管的驱动信号，在这些实施例中，sroff可能与最终驱动副边同步整流管的驱动信号srg具有共同的源信号，该源信号包含了副边同步整流管sr的关断时刻k2的信息或者包含了可以计算副边同步整流管sr的关断时刻k2的全部参量。在sroff位于srg之前产生时，sroff所提示的同步整流管关断时刻k2为理论上的关断时刻，可能会略早于副边同步整流管的实际关断时刻，但无论副边开关控制信号sroff同最终驱动副边同步整流管的驱动信号srg关系为何，只要sroff中包含有副边同步整流管的关断时刻k2信息，即能够实现本发明之目的。

副边控制信号产生器102可以采用现有技术中任何常见的独立控制方式来根据接收到的隔离型电源的副边绕组上电压的信号v_forw设定同步整流管sr的关断，这样副边控制信号产生器102的关断不依赖原边开关管q1的导通检测。如背景技术所言，通常情况下，本领域普通技术人员能够根据现有技术选择合适的方案和参数，使得当工作于稳态时，副边控制信号产生器102能够基本保证在没有额外设计防穿通措施或防炸机措施的情况下也能避免同步整流管sr和原边主开关管q1发生共通。并且，在隔离型电源100工作于断续电感电流模式下时，副边控制信号产生器102能够在电感电流归零后将同步整流管sr关断，以防止因同步整流管sr的继续开通而发生过零后的振荡。然而上述设计并不足以有效防止穿通和炸机。有关副边控制信号产生器102将在后文进行更为详细的描述。

控制电路101进一步包括原边控制信号产生器103，用于接收副边开关管控制信号sroff和隔离型电源输出电压的反馈信号vfb，以生成原边开关管控制信号psc提示原边开关管的开通时刻，其中，原边控制信号产生器103基于副边开关管控制信号以确定第二开通时刻k2，第二开通时刻k2即定义为副边同步整流管的关断时刻k2。原边控制信号产生器103同时基于隔离型电源输出电压反馈信号vfb以确定第一开通时刻k1，第一开通时刻k1即定义为原边开关管的应开通时刻。原边控制信号产生器103进一步基于第二开通时刻k2和第一开通时刻k1中较晚的时刻，来确定原边开关管的实际开通时刻，以生成原边开关管控制信号psc。

同样需要说明的是，理论上，第二开通时刻会同生成sroff信号时所提示的副边同步整流管的关断时刻完全相同，即均为时刻k2，但在实际应用中，sroff在自副边控制信号产生器102传输到原边控制信号产生器103令第一开通时刻同第二开通时刻比较的过程中可能会因为实际设计和走线需要出现延迟，使得用于比较的第二开通时刻同生成sroff信号时所提示的副边同步整流管的关断时刻存在些微的差异，由于该延迟比较微小可以忽略，故在这种情况下仍然认为第二开通时刻即为副边同步整流管的关断时刻。

进一步如图2所示，在一个实施例中，控制电路101为副边控制器，整体接入副边，并进一步包括原边控制信号发送电路104，用于接收原边开关管控制信号psc，并将所述原边开关管控制信号调制后自副边发送至原边。具体的，原边控制信号发送电路104可以采用任何常见的原副边隔离通信方式，例如采用光耦合、磁耦合或电容耦合传输，或采用开关键控(ook)技术进行调制后生成脉冲的形式，来发送原边开关管控制信号psc。

图3示出了根据本发明一个实施例的原边控制信号产生器103的结构示意框图。如图3所示，原边控制信号产生器103可包括原边原始开通信号产生器301和防穿通逻辑电路302。其中，原边原始开通信号产生器301接收隔离型电源100的输出电压的反馈信号vfb，生成一个原边原始开通时刻信号pso以提示原边开关管的应开通时刻作为所述第一开通时刻k1。防穿通逻辑电路302所述原边原始开通信号pso和副边开关管控制信号sroff(生成第二开通时刻k2)，当第一开通时刻k1晚于第二开通时刻k2时，基于副边开关管控制信号sroff生成原边开关管控制信号psc，以使得原边开关管当前周期的开通时刻不早于所述第二开通时刻。

图4示出了依据本发明一个实施例的原边控制信号产生器103的具体结构示意图。原边控制信号产生器采用了恒定导通时间(cot)的反馈控制方式来对原边主开关管进行控制。具体的，原边原始开通信号产生器301可包括一第一比较模块cmp1，该第一比较模块cmp1将隔离型电源输出电压的反馈信号vfb同一个第一基准值vref1进行比较，当隔离型电源输出电压的反馈信号vfb降至第一基准值vref1时，生成原边原始开通时刻信号pso，提示将该时刻作为原边主开关管的应开通时刻。

在图4所示实施例中，副边开关管控制信号是一个电平信号，此时，原边防穿通逻辑电路302包括一个第一逻辑门，接收pso和sroff，在原边开关管原始开通信号pso已提示应开通原边主开关管q1，且副边开关管控制信号sroff提示副边同步整流管sr的关断时刻k2已到来时，输出端输出一个原边开关管开通时刻信号pon提示原边开关管的开通时刻到来。在图示实施例中，第一逻辑门为第一与门and1，具有两输入端和一输出端，其中第一输入端接收原边开关管的原始开通信号pso，第二输入端接收副边开关管控制信号sroff的反相信号，输出端输出一个原边开关管开通时刻信号pon，原边开关管开通时刻信号pon也包含有原边开关管q1的开通时刻信息。在一些实施例中，原边开关管开通时刻信号pon可直接作为原边开关管控制信号psc。

在另一些实施例如在图4所示实施例中，原边开关管的开通时刻信号pon作为生成原边开关管控制信号psc的依据。如图4所示，原边控制信号产生器进一步包括：第一触发器rs1，具有置位端s，复位端r和输出端q，其中，置位端s接收原边开关管的开通时刻信号pon，所述输出端输出原边开关管控制信号psc。

图4所示的实施例进一步包括原边导通时间计时器timer1，输出端连接到第一触发器rs1的复位端r，根据原边开关管的开通时刻信息开始计时，在经历一预设时间tonp后向第一触发器rs1的复位端r输出复位信号。tonp即作为原边主开关管的导通时间。此处，任何包含有原边开关管的开通时刻信息的信号均可用于实现触发原边导通时间计时器timer1开始计时。例如，原边导通时间计时器timer1可以如图4所示实施例那样，在输入端接收原边开关管控制信号psc来获取原边开关管的开通时刻信息。原边导通时间计时器timer1也可以直接接收原边开关管的开通时刻信号pon来获取原边开关管的开通时刻信息。

图5a和图5b示出了根据图4所示实施例的原边控制信号产生器103的工作波形图，下面将以图4和图5a、图5b为例对原边控制信号产生器103的工作原理进行说明。图5a为隔离型电源100工作于连续电流模式下的工作波形图。为方便叙述，此处和下文中将原边电流ip和副边电流is合并至同一波形中，以“电感电流”统称，本领域技术人员能够理解“电感电流”一词在图示实施例的意义并非真实存在的电流，而是原边电流ip和副边电流is波形的组合。同时，在此处和下文关于波形图的解释时，为方便解说，假设副边同步整流管的导通时间能够随负载变化而调整。在t1时刻之前，负载平均电流为i1，隔离型电源100处于稳态下，工作条件理想，仅依靠原边主开关管的恒定导通时间型反馈回路设计就能够在原边主开关管q1和同步整流管sr之间建立恰当的死区时间tdead防止共通。此时，当反馈信号vfb低于第一基准vref1使pso为高时，同步整流管已经关断，sroff为低，反相到第一与门and1输出为高电平，置位第一触发器rs1。第一触发器rs1输出psc为高电平，提示原边开关管开通，同时原边导通时间计时器timer1开始计时，电感电流上升vfb随之上升。当timer1计时tonp完成后，第一触发器rs1被复位，psc为低电平关断，同步整流管sr导通开始续流，电感电流下降，vfb随之下降。整个过程中，sroff不会对原边主开关管的导通时刻产生影响，原边主开关管的理论导通时刻即为k1，原边主开关管的最终实际导通时刻也仅取决于psc传输形成psg使得原边主开关管开通的固有延迟，而没有添加任何额外延迟，反馈性能优异。当t1时刻到来时，负载平均电流由i1上升跳变至i2，此时隔离型电源100进入瞬态响应阶段。由于负载电流上升，vfb迅速跌落到vref1水平，pso跳变为高，但此时副边同步整流管sr在独立控制作用下尚未关断，sroff仍然为高，反相为低电平，此时第一与门and1输出低电平，直到同步整流管到达关断时刻，sroff变低后，第一与门and1方才输出高电平使psc跳为高电平，使原边开关管开通，防止了可能的穿通炸机问题。当t2时刻瞬态响应结束，稳态重新建立后，原边控制信号产生器又回到了t1时刻之前的状态，sroff不再对psc产生实际影响。

图5b为隔离型电源100工作于断续电流模式下的工作波形图。在断续电感电流模式下，同步整流管sr会在电感电流归零后关断以防止振荡，此时sroff会同步变低。这样，不论隔离型电源100位于稳态还是因负载电流跳变位于瞬态，由于零电流区间存在，sroff一定早于vfb跌落到vref1之前就已变低，因此，sroff完全不会影响到断续电流模式下的psc的生成，原边主开关管的理论开通时刻也为k1，这样在断续电感电流模式下，原边主开关管的最终实际导通时刻也仅取决于psc传输形成psg使得原边主开关管开通的固有延迟，而没有添加任何额外延迟，反馈性能优异。

图6示出了根据本发明另一实施例的原边控制信号产生器103的具体结构示意图。相比图4所示的实施例，图5所示实施例的不同之处在于副边开关管控制信号sroff为一个脉冲信号。此时，原边防穿通逻辑电路402额外包括一个第一锁存器latch1，接收并锁存副边开关管控制信号sroff，输出锁存信号srl。图示实施例中，锁存器latch1为一个rs触发器。对应的，应用为第一逻辑门的第一与门and1的两输入端分别接收原边开关管的原始开通信号pso和锁存信号srl，第一与门and1输出原边开关管开通时刻信号pon。

进一步的，第一触发器rs1所输出的原边开关管控制信号psc进一步提供给第一锁存器latch1，用于根据原边开关管的开通时刻信息重置第一锁存器latch1。同样的，复位第一锁存器latch1的信号并不限于原边开关管控制信号psc，只要信号包含有原边开关管的开通时刻信息即可。

尽管图4和图6所示的实施例采用了恒定导通时间的反馈控制方式，但本领域普通技术人员能够理解，原边控制信号产生器103可以采用现有技术中任何基于输出电压反馈信号vfb而适于控制原边主开关管的反馈控制方式，而并不局限于恒定导通时间控制。例如，图7就示出了根据本发明又一实施例的原边控制信号产生器103的结构示意图。如图7所示，在原边控制信号产生器103中，副边开关管控制信号sroff用于提示是否使能原边控制信号产生器103，第二开通时刻k2为副边开关管控制信号sroff提示使能所述原边控制信号产生器103时。

具体的，图7所示的原边控制信号产生器103包括：第一误差放大器701和振荡器702。第一误差放大器701将隔离型电源输出电压的反馈信号vfb同一个第二基准值vref2进行误差放大处理，输出一个误差放大信号ea。振荡器702接收误差放大信号ea和副边开关管控制信号sroff，生成一个方波信号作为所述原边开关管控制信号psc，其中，该方波信号的频率由误差放大信号ea决定，方波信号的上升沿或下降沿提示原边开关管的开通时刻，当振荡器702根据ea所设定的当前频率设定判断方波信号的边沿应到来，而副边开关管控制信号sroff尚未提示使能时，702振荡器将方波信号的上升沿或下降沿延迟到不早于所述副边开关管控制信号sroff提示使能的时刻k2。

在一些实施例中，振荡器702根据当前频率设定判断方波信号的边沿应到来的时刻为第一开通时刻k1，并在第一开通时刻k1时检测使能信号en是否使能(即检测sroff是否使能)。图8示出了依据其中一个实施例的振荡器702的结构示意图。振荡器702包括：频率设定电流源721，依据误差放大信号ea生成一个频率设定电流ifreq；频率设定电容c1，第一端接收频率设定电流ifreq，第二端接参考地sgnd；放电支路722，图示实施例中，包括串联的放电控制开关q3和放电电阻r1，连接到频率设定电容两端c1，其中放电控制开关q3由一个使能信号en控制；第一滞环反相器723，输入端连接到频率设定电容c1的第一端；第二滞环反相器724，输入端连接到第一滞环反相器723的输出端；使能或非门725，第一输入端接收副边开关管控制信号sroff，第二输入端连接到第一滞环反相器的输出端，输出端输出使能信号en；以及第二与门and2，第一输入端连接到第二滞环反相器的输出端，第二输入端接收反相后的副边开关管控制信号sroff，输出端输出原边开关管控制信号psc。

放电支路722并不限于图示实施例中采用串联的放电控制开关q3和放电电阻r1的结构，例如，在其他实施例中，可以采用一个放电电流源来代替放电电阻r1。放电支路由使能信号en控制开始或停止放电，能够使放电支路722同频率设定电容c1一起组成具有一电容时间常数的放电回路。在某些实施例中，可通过调整r1阻值或者调整放电电流源的电流大小，对电容时间常数进行调整，使得放电支路722可以根据不同的需要获得不同的放电时间，最终影响原边开关管控制信号psc所对应的原边主开关管的导通时间。

图9为图8所示实施例的振荡器工作波形图。下面将结合图8和图9对振荡器702的工作原理进行说明。为易于解释，此处将第一滞环反相器的上阈值设为vcc电位，下阈值设定为sgnd电位。同时，假设副边开关管控制信号sroff同时包含有副边同步整流管的开通时刻和关断时刻信息，且副边同步整流管的导通时间可变。在稳态下即t1之前的工作周期中，自上一周期原边开关管的导通时刻开始，频率设定电流源依据ea输出信号来设置ifreq，对c1充电。此时，c1两端电压vc1逐渐上升，当c1两端电压vc1到达第一滞环反相器723的上阈值vcc之后，第一滞环反相器输出信号ps1变为低电平信号，且第二滞环反相器724输出一个高电平信号ps2，ps1和ps2提示原边开关管的应开通时刻k1(即第一开通时刻)。同时，由于sroff在稳态下，在k1时刻已经变低，因此使能信号en在k1时刻变高将放电支路打开，放电支路开始对c1进行放电。在放电支路电阻r1的作用下，经过一放电时间tdis后，c1两端的电压到达第一滞环反相器723的下阈值sgnd，此时，第二滞环反向器724输出低电平信号，通过第二与门and2使psc跳变为低电平。另一方面第一滞环反相器通过输出高电平信号到使能或非门725，使en跳变为低电平，ifreq重新开始对c1充电。这样，放电时间tdis即为原边主开关管的导通时间tonp。当t1时刻之后的工作周期中，负载电流发生跳变时，反映到ea上导致ifreq增大，c1两端电压稳态下更早到达第一滞环反相器723的上阈值vcc，此时第一滞环比较器723翻转为低电平提示原边开关管的应开通时刻k1，但此时sroff尚未提示副边同步整流管关闭，因此，en信号在使能或非门725的作用下不发生改变，psc信号在第二与门and2的作用下也不发生改变。最终，等到sroff提示副边同步整流管关闭的时刻k2(即第二开通时刻)，psc信号才变高提示原边主开关管的导通时刻到来。这样也就有效避免了原边主开关管同副边同步整流管发生共通。

在另一些实施例中，振荡器702根据当前频率设定判断方波信号的边沿应到来的时刻为第一开通时刻k1，并在第一开通时刻k1之前检测使能信号en是否使能(即sroff是否使能)，这样可以进一步防止极端情况下的原边主开关管同副边同步整流管发生共通。图10示出了依据其中一个实施例的振荡器702的电路结构示意图。相比图8所示的实施例，图10所示的实施例采用边沿检测电路824取代了图8实施例中的第二滞环反相器724和第二与门and2。如图10所示，边沿检测电路824的输入端连接第一滞环反相器的输出端，用于检测上升沿，边沿检测器824的输出端输出原边开关管控制信号psc。

尽管边沿检测电路824在图10所示实施例中所检测的是第一滞环反相器所输出信号ps1的上升沿，但在其他实施例中，边沿检测电路也可以采用检测下降沿的方式来确定原边开关管控制信号psc。在采用检测ps1下降沿的方式确定psc时，实际也是在第一开通时刻k1到来的同时检验使能信号en是否使能。进一步的，根据实际需要，可通过变换用于检测信号和选择上下边沿检测模式，来实现对使能信号的检测时点的调整，满足不同的可靠性需要。

图11为图10所示实施例的工作波形图，如图11所示，在电容c1被放电至两端电压跌落至下阈值sgnd时，第一滞环反相器723由低电平变为高电平，在ps1上形成上升沿，边沿检测器824输出一个单触发脉冲作为原边开关管控制信号psc，提示原边主开关管的开通时刻到来。当ifreq对c1充电，c1充电至第一滞环反相器723的上阈值vcc时，第一滞环反相器723输出自高电平翻转为低电平即出现下降沿，传输到使能或非门725同sroff进行比较。稳态下，sroff提示副边同步整流管的关断时刻k2早于第一滞环反相器723输出的ps1的下降沿(即k1-tdis)，使得q3导通，c1开始放电。在经历放电时间tdis之后，c1两端电压到达下阈值sgnd，第一滞环反相器723的输出ps1上出现上升沿即到达k1时刻，被边沿检测器824检测到之后，形成psc信号提示原边主开关管的导通时刻到来。而在发生瞬态响应的情况下，如图8中已说明过的那样，第一滞环反相器723的下降沿会提前到来，此时，下降沿k1-tdis较sroff所提示的副边同步整流管关断时刻要早，使得使能或非门的输出信号en仍然为低，q3维持关断状态。此时c1维持在vcc电位。此时，ps1上升沿本应在应开通时刻k1即ps1上出现下降沿的时刻加上tdis之后到来，但由于ps1上升沿实际没有到来，k1在此情况下并无实际信号表征，仅采用ps1下降沿时刻+tdis表示。同时边沿检测器824并未输出脉冲来开通原边开关管开通。直到sroff提示副边同步整流管的关断时刻到来时，使能信号en方才使能放电支路722，在经历放电时间tdis之后(即k2+tdis)，第一滞环反相器723输出端的上升沿到来，边沿检测器824输出脉冲信号作为psc，提示原边主开关管的导通时刻，此时导通时刻为k2+tdis。

在图10所示实施例中，原边主开关管的应开通时刻k1(即第一开通时刻)为第一滞环反相器723输出ps1的下降沿到来时刻加上放电时间tdis。此时tdis为判断缓冲，当第一滞环反相器723输出信号ps1的下降沿k1-tdis到来时刻早于sroff所提示的副边同步整流管关断时刻k2时，即认为原边主开关管的应开通时刻k1会晚于k2，原边主开关管q1和副边同步整流管sr存在穿通可能性。tdis的设置进一步提高了判断可靠性。此时，不同于图8所示的实施例中tdis作为原边主开关管导通时间tonp的设置，图10所示实施例中的tdis不会影响原边主开关管导通时间tonp，原边主开关管的导通时间tonp可以如图所示由边沿检测器824的输出脉冲宽度决定。边沿检测器824的输出脉冲也可以仅仅只决定q1的导通时刻，而由其他合适的机制例如计时或者q1峰值电流检测等方式生成tonp，而仍然在本发明权利要求限定的范围之内。

接下来对副边控制信号产生器102进行说明，在一个实施例中，副边控制信号产生器102也采用恒定导通时间cot的控制模式。副边控制信号产生器102接收副边绕组上的电压信号v_forw，在副边绕组上的电压信号v_forw同一个第三基准值vref3相同时，提示副边同步整流管开通并开始计时，在经过第一预计时间tson后，生成副边开关管控制信号sroff提示副边同步整流管的关断时刻k2。第一预计时间tson可以为一个固定值或可变值。在一些实施例中，副边控制信号产生器102还可进一步根据副边绕组上的电压信号v_forw确定所述副边的电感电流是否过零从而进入零电流区间，在进入零电流区间时，无论第一预计时间tson是否完成计时均生成副边开关管控制信号sroff提示所述副边同步整流管的关断时刻k2。这样，sroff能够同时兼顾ccm和dcm工况，在ccm采用cot模式进行关断，在dcm时当电感电流过零时及时进行关断。

如前所述，副边开关管控制信号sroff可以进一步包括副边同步整流管的开通信息，使得sroff能够作为副边开关管的驱动信号，直接用于驱动副边同步整流管，或依据sroff生成副边同步整流管的驱动信号。

在应用恒定导通时间cot模式进行控制时，在一个实施例中，副边开关管控制信号sroff所包含的副边同步整流管的开通信息还可以用于提示副边同步整流管的开通以开始计时。

图12示出了依据本发明一个实施例的副边控制信号产生器102的结构示意图。如图12所示，副边控制信号产生器包括有第二比较器cmp2、第二触发器rs2和副边控制计时器timer2。其中，第二比较器cmp2具有第一输入端，第二输入端和输出端，第一输入端接收副边绕组上的电压信号v_forw，第二输入端接收第三基准值vref3，输出端输出信号cmp_s。第二触发器rs2具有置位端s2，复位端r2和输出端q2，其中，第二触发器的置位端s2连接第二比较器cmp2的输出端。副边控制计时器timer2具有计时开始端和计时结果输出端，其中，计时开始端在提示副边同步整流管开通后开始计时，经第一预计时间tson后，计时结果输出端将计时结果输出到第二触发器的复位端r2。

在图示实施例中，采用了第二触发器rs2的输出端q2的输出信号srp，接入到副边控制计时器timer2的计时开始端，用于提示副边同步整流管开通以开始计时。

在另一个实施例中，可以采用第二比较器cmp2的输出端的输出信号cmp_s用于提示副边同步整流管开通，以开始计时。此时，第二比较器cmp2的输出端的输出信号cmp_s直接接到副边控制计时器timer2的计时开始端。

如前所述，任何包含有副边同步整流管关断信息的信号均可作为副边开关管控制信号sroff，例如，一个实施例中第二触发器的输出端的输出信号srp可以作为所述副边开关管控制信号sroff。

在另一实施例中，副边控制计时器timer2在计时结果输出端的输出信号srpoff可以作为所述副边开关管控制信号sroff，此时，计时结果输出端的输出信号可以为一个单脉冲信号。

图示实施例中，副边控制信号产生器102进一步包括：第三与门and3，具有两输入端和一输出端，两输入端分别连接到第二比较器cmp2的输出端和第二触发器的输出端q2。在图示实施例中，第三与门and3的输出端的输出信号src作为所述副边开关管控制信号sroff。当隔离型电源工作于ccm模式下时，在同步整流管开通之后，v_forw约等于副边地电位，始终小于vref3，此时第二比较器cmp3输出高电平到第三与门and3输入端，第三与门and3的输出单纯取决于第二触发器rs2的输出端q2，即计时结果决定第三与门and3的输出。而当隔离型电源工作与dcm模式下时，如果副边控制计时器timer2的计时还未到达第一预计时间tson而电感电流过零，则副边会发生震荡使得v_forw跳变到大于vref3，此时第二比较器cmp3输出低电平使得第三与门and3的输出立即变低，提示关断副边同步整流管。

进一步的，副边控制信号产生器102可以产生副边同步整流管驱动信号srg，在图示实施例中，src＝srg。在其他实施例中，srg也可以由src来间接生成。

图示实施例中，为使稳态下副边同步整流管的关断时刻更加准确，使死区时间接近最优以提高效率，并使得在大部分负载条件和工况下，原边主开关管都能根据原边应开通时刻进行开通，提高瞬态响应能力，副边控制信号产生器102进一步包括同步整流时间预测电路1201，用于对同步整流管的关断时刻进行预测，以可变地生成第一预计时间tson。同步整流时间预测电路1201的输出端输出第一预计时间tson的信息到副边控制计时器timer2，第一预计时间tson代表副边同步整流管的导通时间。本领域技术人员能够理解，任何可以对同步整流管的关断时刻(或通过预测副边同步整流管的导通时间实现关断时刻的预测)的预测方案均可应用于此处。而有关如何对副边同步整流管的关断时刻进行预测，现有技术中已经存在相关方案，例如，图示实施例中，同步整流时间预测电路1201的输入端可以接收副边绕组上的电压信号v_forw，根据副边绕组上的电压信号v_forw生成第一预计时间tson，在同步整流管sr开通后经历tson后，即到达同步整流管sr的关断时刻。又例如，在其他实施例中，tson可以经由时间预测电路接收cmp_s信号获得当前开关频率，根据当前开关频率来生成。具体的算法此处不再赘述。

图13示出了根据本发明又一实施例的隔离型电源控制电路101的具体结构示意图。相比图2所示的实施例，隔离型电源控制电路101进一步包括：第一延迟电路1301，第一延迟电路1301用于延迟关断副边同步整流管以减小副边开关管的关断时刻同原边开关管导通时刻的间隔，其中，第一延迟电路1301不延迟副边开关管控制信号sroff所提示的副边开关管的关断时刻。在图示实施例中，第一延迟电路1301接收第三与门and3的输出端的输出信号src并将其进行延迟后，作为副边同步整流管的驱动信号srg，且src同时作为副边副边开关管控制信号sroff时，此时sroff提示的副边开关管关断时刻早于副边开关管的实际关断时刻，这样设置的延迟可以部分抵消由于原边开关管控制信号psc生成传递到原边使原边主开关管实际开通过程中所产生的延时，进一步优化死区时间提高效率。

本领域普通技术人员能够理解，在其他实施例中，第一延迟电路1301的位置可以不同于图13所示，只要第一延迟电路1301不延迟副边开关管控制信号sroff所提示的副边开关管的关断时刻，而仅延迟副边同步整流管的实际关断时刻即可。

进一步的，如图14所示，在又一实施例中，第一延迟电路1301的延迟时间可调，控制电路101进一步包括瞬态判断电路1302。瞬态判断电路1302判断隔离型电源是否发生负载跳变，当瞬态判断电路1302判断发生负载跳变时，向第一延迟电路输出瞬态信号减小第一延迟电路1301的延迟时间。

当稳态情况下，原边主开关管的实际导通时刻主要由原边主开关管的应开通时刻决定，此时死区时间为psc的提示时刻同sroff的提示时刻的之差，加上psc传递到原边最终开通主开关管的延迟，减去第一延迟电路1301的延迟，死区时间的安全余量较大，使得可以调制得较为理想来提高效率。而在发生负载跳变的过程中，原边开关管可能相比稳态下会发生提前导通，psc的提示时刻基本等于sroff的提示时刻，此时如果延续稳态下的延迟参数，可能导致穿通风险加剧，而在判断瞬态时减小第一延迟电路1301的延迟时间，可以为瞬态工况留出更多的安全余量，同时由于瞬态工况相比于稳态，出现频率较低，因此也不会过分牺牲效率。

关于瞬态判断电路1302的判断算法，现有技术中已存在相关说明，因此此处不再赘述。

图15示出了根据本发明再一实施例的控制电路101的具体结构示意图，相比于图13所示实施例，第一延迟电路1301的延迟时间可调整，控制电路进一步包括死区时间侦测电路1303。其中死区时间侦测电路1303用于计算上一工作周期的死区时间，并将计算出的死区时间同一死区时间基准tref_d进行比较，当死区时间小于死区时间基准tref_d时，死区时间侦测电路1303调节以减小第一延迟电路1301的延迟时间，当所述死区时间大于死区时间基准值tref_d时，死区时间侦测电路1303调节以增大第一延迟电路1301的延迟时间。这样，通过死区时间侦测电路1303的及时响应，可以保证死区时间始终位于目标区间，以最大限度的优化效率。

关于如何侦测死区时间，现有技术中已经有相应的设计方案，本发明在此不再赘述。本领域技术人员能够理解，任何能够侦测死区时间的方式，都能够应用于图15所示实施例中，从而获得相应的效果。

图16示出了依据本发明另一实施例的控制电路101的架构示意图。图16所示的控制电路101同样适于应用到图1所示的实施例中。其中，为避免重复描述，上文在说明图2至图15所示相关实施例过程中已经描述过，并且本领域普通技术人员能够容易地以相同的方式应用于图16所示实施例中的方案和技术特征将不再重复描述，但仍然为本发明所公开实施例的一部分。相比于图2所示的实施例，图16所示实施例的副边控制信号产生器102接收所述隔离型电源的副边绕组上电压的信号v_forw，生成的信号为副边同步整流管驱动信号srg用于控制使副边同步整流管开通和关断。进一步控制电路101还包括了副边开关管关断检测器1604，耦接所述隔离型电源的副边，用于在副边同步整流管已经关断时，产生一个关断确认信号srd。原边控制信号产生器103，则用于接收关断确认信号srd和所述隔离型电源输出电压的反馈信号vfb，以生成原边开关管控制信号psc提示原边开关管的开通时刻，其中，原边控制信号产生器基于关断确认信号srd以确定第一开通时刻k1，并基于隔离型电源输出电压反馈信号vfb以确定第二开通时刻k2。原边开通信号产生器103进一步基于第二开通时刻k2和所述第一开通时刻k1中较晚的时刻，确定原边开关管的开通时刻，以生成原边开关管控制信号psc。

由于在确定副边同步整流管的关断时刻到最终生成驱动信号之间可能存在较长的延时，以及驱动信号使得同步整流管关断也存在关断延时，因此，通过检测副边同步整流管已经关断而生成srd信号，用于确认第二开通时刻k2，要比使用sroff信号确认第二开通时刻k2具有更高的可靠性，适用于在需要特别高可靠性的场合。

如图17a所示，在一个实施例中，副边开关管关断检测器1604接收隔离型电源的副边绕组上电压的信号v_forw，分别同一个第一关断基准值vrefd1(对应于续流期间同步整流管导通后的副边绕组上的电压值)和一个第二关断基准值vrefd2(对应于同步整流管关断后寄生的体二极管导通时的副边绕组上的电压值)进行比较，然后将比较结果经由逻辑门(例如与门and4)进行逻辑判断，输出关断确认信号srd。当判断副边绕组上的电压信号v_forw，自vrefd1跌落至vrefd2后，判断副边同步整流管已关断，并生成关断确认信号srd。

如图17b所示，在另一个实施例中，副边开关管关断检测器1604包括电流感测电路1721，接收并输出一表征流过副边同步整流管sr上流过电流的电流感测信号isen，以及电流过零边沿检测电路1722，接收电流感测信号isen，当电流感测信号isen提示副边同步整流管sr上的电流迎来下降沿过零时，判断副边同步整流管sr关断并生成关断确认信号srd。

本领域普通技术人员能够理解，对副边同步整流管的关断检测的方式以及副边开关管关断检测器1604的结构并不限于图17a和17b所描述的两个实施例，上述实施例是示例性而非限制性的，在其他实施例中，可以采用任何其他适于检测副边同步整流管sr关断的电路来作为副边开关管关断检测器1604而仍在本发明权利要求限定范围之内。

图18示出了依据本发明一个实施例的应用于图16的控制电路101中的原边控制信号产生器103的结构示意图，相比于图3所示实施例，防穿通逻辑电路接收的信号变为原边原始开通信号pro和关断确认信号srd，其中所述关断确认信号所提示的副边同步整流管关断时刻作为第二开通时刻k2。这样，当第一开通时刻k1早于第二开通时刻k2时，基于关断确认信号srd来生成原边开关管控制信号psc，使得原边开关管的开通时刻不早于第二开通时刻k2。

图19对应示出了依据一个实施例中的原边控制信号产生器103的具体结构图，其中，关断确认信号srd是一个电平信号。相比于图4所示实施例，区别在于应用为第一逻辑门的第一与门and1的输入端分别输入原边开关管的原始开通信号pso和关断确认信号srd，输出端输出原边开关管开通时刻信号pon，该原边开关管开通时刻信号pon包含有原边开关管的开通时刻信息。

图20对应示出了依据另一实施例中的原边控制信号产生器103的具体结构图。其中，关断确认信号srd是一个脉冲信号。相比图6所示实施例，区别在于原边防穿通逻辑电路402中锁存器接收和锁存的是关断确认信号srd，以输出锁存信号latch。

图21示出了根据本发明又一实施例的原边控制信号产生器103的结构示意图。其中，相比于图7所示实施例的区别在于，原边控制信号产生器103采用了关断确认信号srd来提示是否使能原边控制信号产生器103，第一开通时刻k1为关断确认信号srd提示使能所述原边控制信号产生器103时。

具体的，图21所示的原边控制信号产生器103相比图7所示的实施例的主要区别是对振荡器的使能采用了关断确认信号srd。当振荡器702根据当前频率设定判断方波信号的边沿应到来，而关断确认信号srd尚未提示使能时，振荡器702将方波信号的上升沿或下降沿延迟到不早于关断确认信号srd提示使能的时刻。

在一个实施例中，振荡器702根据所述当前频率设定判断所述方波信号的边沿应到来的时刻为第一开通时刻k1，且在第一开通时刻k1到来时检验使能信号en是否使能。图22示出了一个适用于图21所示原边控制信号产生器103的的振荡器702的结构示意图。相比图8所示的实施例，主要区别在于使能或非门的第一输入端接收关断确认信号srd，第二输入端连接到第一滞环反相器的输出端，输出端输出使能信号en。第二与门and2的第一输入端连接到第二滞环反相器的输出端，第二输入端接收反相后的关断确认信号srd，输出端输出所述原边开关管控制信号psc。

在另一实施例中，振荡器702根据所述当前频率设定判断所述方波信号的边沿应到来的时刻为第一开通时刻k1，且在第一开通时刻k1到来之前检验使能信号en是否使能。图23示出了另一个适用于图21所示原边控制信号产生器103的振荡器702的结构示意图。相比图10所示实施例，主要区别在于使能或非门的第一输入端接收关断确认信号srd，第二输入端连接到第一滞环反相器的输出端，输出端输出使能信号en。

在应用关断确认信号srd后，副边控制信号产生器102可专注于产生副边同步整流管的驱动信号srg。例如，当采用cot控制模式时，副边控制信号产生器102依然接收副边绕组上的电压信号v_forw，在副边绕组上的电压信号v_forw同一个第三基准值ref3相同时，提示副边同步整流管sr开通时刻到来并开始计时，在经过第一预计时间tson后，提示副边同步整流管的关断时刻，并根据副边同步整流管的开通和关断时刻生成副边同步整流管的驱动信号srg。

副边控制信号产生器可以直接使用图12所示的实施例中的结构来适配于图16所示的控制电路101。其中第二比较器cmp2的输出端或第二触发器rs2的输出端输出信号包含副边同步整流管的开通时刻信息，可用于提示计时开始，最终副边同步整流管驱动信号可以由第三与门and3输出，在没有第三与门and3的情况下，也可以由第二触发器rs2的输出端输出。

同样的，副边控制信号产生器也可以直接使用图15所示的结构来适配于图16所示的控制电路101。关于图15增加的同步整流时间预测电路前文已经有描述，此处不再赘述。

图24示出了依据本发明又一实施例的一种控制隔离型电源的控制方法2400的流程图。该方法包括如下步骤：

2401：接收隔离型电源100的输出电压反馈信号vfb并根据输出电压反馈信号vfb得出原边开关管的应开通时刻k1；

2402：接收隔离型电源100的副边绕组电压信号v_forw并根据副边绕组电压信号得出副边同步整流管的关断时刻k2；

2403:根据原边开关管的应开通时刻k1和副边同步整流管的关断时刻k2，得出原边开关管的实际开通时刻并生成原边开关管控制信号psc；

其中当原边开关管的应开通时刻k1晚于副边同步整流管的关断时刻k2时，使原边开关管的实际开通时刻对应于应开通时刻k1，当原边开关管的应开通时刻k1早于副边同步整流管的关断时刻k2时，延迟原边开关管的实际开通时刻至不早于副边同步整流管的关断时刻k2。

以上对根据本发明实施例的控制方法及步骤的描述仅为示例性的，并不用于对本发明进行限定。另外，一些公知的控制步骤及所用控制参数等并未给出或者并未详细描述，以使本发明清楚、简明且便于理解。发明所属技术领域的技术人员应该理解，以上对根据本发明各实施例的控制方法及步骤的描述中所述使用的步骤编号并不用于表示各步骤的绝对先后顺序，这些步骤并不按照步骤编号顺序实现，而可能采用不同的顺序实现，也可能同时并列地实现，并不仅仅局限于所描述的实施例。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。