用于反激变换器的同步整流的制作方法_5

文档序号:9526522阅读:来源:国知局
常需要使用高电 压1C芯片技术来制造SRIC112。其次,由于SRSENSE引脚也用于电压感测以确定何时断开 次级切换元件,SRIC112必须能以非常高的精度和在非常低的电平下分辨变压器111的次 级绕组上的电压是大于还是小于非常低的阈值电压(例如,大约负十毫伏特,容限为十微 伏特)。
[0132] 图11是与图4的功率变换器6B形成对照的功率变换器6E的电路图。例如,功率 变换器6E与链路8和10耦合并具有初级控制器123,用于控制变压器121的初级侧处的 初级元件,以控制变压器121的次级侧处的电压电平。然而,不同于功率变换器6B,功率变 换器6E依赖于SRIC122和外部分压器124和125,以执行链路10处的电压输出的同步整 流。
[0133] 变换器6E利用纯线性预测定时控制技术来确定何时接通和/或切换次级切换元 件以执行同步整流。变换器6E不执行任何补偿或误差校正技术来随时间提高其同步整流 技术的精度。在执行线性预测定时控制技术时,SRIC122检测变压器121的次级侧绕组的 电压以及链路10处的输出电压,而不是检测通过次级切换元件的电流,尝试增强SRIC122 的"抗噪声"特性。虽然变换器6E具有一些优于变换器6C和6D的优点,但是具有SRIC122 的变换器6E具有一些缺点。
[0134] 一个缺点是变换器6E只能用于低频应用,因为变换器6E使用的电压检测机制的 容限对于高频应用来说太大。另外,变换器6E只能用在相对较窄的操作范围,因为变换器 6E可以使次级切换元件具有接通时间的大变化,因为由SRIC122确定的接通时间取决于 输入电压VIN、输出电压VQUT、切换频率等。最后,变换器6E的精度被降低,因为变换器6E不 能执行误差校正或补偿技术。
[0135] 项1.一种方法,包括:至少部分地基于反激变换器的变压器次级侧绕组处的电 压,确定与反激变换器的次级切换元件相关联的预测导通时间,该预测导通时间近似限定 次级切换元件的初始切换周期期间在初始接通次级切换元件之后延迟断开次级切换元件 的时间量;确定初始切换周期期间与次级切换元件相关联的实际导通时间;确定误差时 间,其中该误差时间近似限定初始切换周期期间实际导通时间和预测导通时间之间的差 值;在次级切换元件的后续切换周期期间,以及在后续切换周期期间接通次级切换元件之 后,延迟断开次级切换元件一段时间,该段时间约等于后续切换周期期间的预测导通时间 和误差时间;以及在后续切换周期期间延迟断开次级切换元件之后,在后续切换周期期间 断开次级切换元件。
[0136] 项2.根据项1的方法,其中与次级切换元件相关联的实际导通时间是基于确定在 初始切换周期期间与次级切换元件相关联的漏极-源极电压已经初始下降到低于电压阈 值而且后来上升到高于电压阈值而确定的。
[0137] 项3.根据项1-2中任一项的方法,其中确定实际导通时间和预测导通时间之间 的误差时间包括确定在实际导通时间、与次级切换元件相关联的死区时间和预测导通时间 之间的差值。
[0138] 项4.根据项1-3中任一项的方法,其中随后的切换周期是第一后续切换周期,而 且该时间段是第一时间段,所述方法还包括:确定第一后续切换周期期间与次级切换元件 相关联的实际导通时间;确定第一后续切换周期期间实际导通时间和预测导通时间之间的 误差时间;在次级切换元件的第二后续切换周期期间,以及在第二后续切换周期期间接通 次级切换元件之后,延迟断开次级切换元件第二时间段,该第二时间段等于第二后续切换 周期期间的预测导通时间和误差时间;以及在延迟断开次级切换元件之后,在第二后续切 换周期期间断开次级切换元件。
[0139] 项5.根据项4的方法,其中第一后续切换周期期间的误差时间与第二后续切换周 期期间的误差时间不同。
[0140] 项6.根据项1-5中任一项的方法,其中在后续切换周期期间断开次级切换元件 是响应于确定同步整流集成电路的电容器已充电一段时间,该时间段等于后续切换周期期 间的预测导通时间和误差时间。
[0141] 项7.根据项1 - 6中任一项的方法,其中在等于后续切换周期期间的预测导通时 间和误差时间的时间段延迟次级切换元件的断开,包括对同步整流集成电路的电容器充电 等于误差时间的时间段,其中在后续切换周期期间断开次级切换元件是响应于确定电容器 已经放电。
[0142] 项8.根据项1 - 7中任一项的方法,其中次级切换元件包括功率M0SFET。
[0143] 项9.根据项1 - 8中任一项的方法,还包括:在分压器的输出处确定反激变换器的 变压器的次级侧绕组处的电压。
[0144] 项10.根据项9的方法,其中分压器是第一分压器,所述方法还包括:在第二分压 器的输出处确定反激变换器的输出电压,其中预测导通时间是进一步至少部分地基于输出 电压确定的。
[0145] 项11.根据项10的方法,其中第一分压器是与反激变换器的同步整流集成电路相 关联的外部部件,并且第二分压器是同步整流集成电路的内部部件,其中同步整流集成电 路被配置为在初始和后续切换周期期间接通次级切换元件并延迟断开次级切换元件。
[0146] 项12. -种电源电路,包括:设置为存储电源电路的初级侧和电源电路的次级侧 之间的能量的变压器;耦合到变压器的初级侧绕组的初级切换元件;耦合到变压器的次级 侧绕组的次级切换元件;以及同步整流集成电路,同步整流集成电路被配置成:确定初始 切换周期期间与次级切换元件相关联的实际导通时间;确定误差时间,误差时间近似限定 初始切换周期期间与次级切换元件相关联的实际导通时间和预测导通时间之间的差值,其 中预测导通时间近似限定次级切换元件的初始切换周期期间在初始接通次级切换元件之 后延迟断开次级切换元件的时间量;在次级切换元件的后续切换周期期间,以及在后续切 换周期期间接通次级切换元件之后,延迟断开次级切换元件一段时间,该段时间约等于后 续切换周期期间的预测导通时间和误差时间;以及在后续切换周期期间延迟断开次级切换 元件之后,在后续切换周期期间断开次级切换元件。
[0147] 项13.根据项12的电源电路,其中同步整流集成电路进一步配置为至少部分地基 于变压器的次级侧绕组处的电压,确定在初始切换周期期间与次级切换元件相关联的预测 导通时间。
[0148] 项14.根据项12-13任一项的电源电路,其中同步整流集成电路进一步配置为基 于确定在初始切换周期期间与次级切换元件相关联的漏极-源极电压已经初始下降到低 于电压阈值而且后来上升到高于电压阈值,确定与次级切换元件相关联的实际导通时间。
[0149] 项15.根据项12-14任一项的电源电路,其中同步整流集成电路进一步配置为通 过确定在实际导通时间、与次级切换元件相关联的死区时间和预测导通时间之间的差值, 确定在实际导通时间和预测导通时间之间的误差时间。
[0150] 项16.根据项12-15任一项的电源电路,其中同步整流集成电路进一步配置为响 应于确定同步整流集成电路的电容器已充电一段时间,在后续切换周期期间断开次级切换 元件,该一段时间等于后续切换周期期间的预测导通时间和误差时间。
[0151] 项17.根据项12-16任一项的电源电路,其中同步整流集成电路进一步配置为:通 过对同步整流集成电路的电容器至少充电等于误差时间的时间量,将次级切换元件的断开 延迟等于后续切换周期期间的预测导通时间和误差时间的时间段;以及响应于确定电容器 已经放电,在后续切换周期期间断开次级切换元件。
[0152] 项18.根据项12-17任一项的电源电路,还包括:电源电路的输出;以及耦合到变 压器的次级侧绕组的外部分压器,其中:同步整流集成电路还包括耦合到电源电路的输出 的内部分压器,而且同步整流集成电路进一步被配置为:在外部分压器的输出处确定电源 电路的变压器的次级侧绕组处的电压;以及在内部分压器的输出处确定电源电路的输出电 压,同步整流集成电路进一步被配置为至少部分地基于输出电压确定预测导通时间。
[0153] 项19.根据项18的电源电路,其中外部分压器的第一电阻器和第二电阻器的电阻 比等于内部分压器的第一电阻器和第二电阻器的电阻比。
[0154] 项20. -种电源电路,包括:用于至少部分地基于反激变换器的变压器的次级侧 绕组处的电压来确定与反激变换器的次级切换元件相关联的预测导通时间的装置,该预测 导通时间近似限定在次级切换元件的初始切换周期期间在初始接通次级切换元件之后延 迟断开次级切换元件的时间量;用于确定初始切换周期期间与次级切换元件相关联的实际 导通时间的装置;用于确定误差时间的装置,其中误差时间近似限定初始切换周期期间实 际导通时间和预测导通时间之间的差值;用于在次级切换元件的后续切换周期期间以及在 后续切换周期期间接通次级切换元件之后延迟断开次级切换元件一段时间的装置,该段时 间约等于后续切换周期期间的预测导通时间和误差时间;以及用于在后续切换周期期间延 迟断开次级切换元件之后在后续切换周期期间断开次级切换元件的装置。
[0155] 在一个或多个实施例中,所描述的功能可以实现在硬件、软件、固件、或其任意组 合中。如果实施于软件中,那么可将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可 读介质上或通过计算机可读介质传输,并由基于硬件的处理单元执行。所述计算机可读介 质可包括计算机可读存储介质,其中对应于有形介质,例如数据存储介质,或包括任何有助 于将计算机程序例如根据通信协议从一个位置转移到另一个位置的介质的通信介质。这 样,计算机可读介质通常可以对应于(1)有形计算机可读存储介质,其为非暂态的,或(2) 诸如信号或载波的通信介质。数据存储介质可为任何可用介质,可由一个或多个计算机或 一个或多个处理器访问以检索指令、代码和/或数据结构,用于实施本公开内容中所描述 的技术。计算机程序产品可包括计算机可读介质。
[0156] 作为示例而非局限,这类计算机可读存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM 或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、闪存或任何其它可以被用来以指令或数据 结构的形式存储所需程序代码并能够由计算机进行访问的介质。而且,任何连接也被正当 地称为计算机可读介质。例如,如果指令是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线路 (DSL)或比如红外、无线电和微波之类的无线技术,从网站、服务器或其它远程源发射,那么 同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电以及微波之类的无线技术就
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