控制电源转换器的二次侧空载时间的方法与流程

文档序号:12600000阅读:259来源:国知局
控制电源转换器的二次侧空载时间的方法与流程

本发明涉及一种控制电源转换器的二次侧空载时间的方法,尤其涉及一种当交流/直流电源转换器的一次侧的功率开关的控制信号的频率突然改变时,仍可确保电源转换器的一次侧与二次侧不会同时开启的方法。



背景技术:

一般而言,切换式交流/直流电源转换器的转换效率较非切换式交流/直流电源转换器的转换效率高,但所述切换式交流/直流电源转换器的一次侧与和所述交流/直流电源转换器的二次侧不可同时开启以防止所述切换式交流/直流电源转换器炸机。当所述切换式交流/直流电源转换器的一次侧的功率开关的控制信号的频率没有突然改变时,所述切换式交流/直流电源转换器的一次侧与和所述交流/直流电源转换器的二次侧是不会同时开启。然而如果当所述切换式交流/直流电源转换器的一次侧的功率开关的控制信号的频率突然改变时,则所述交流/直流电源转换器的一次侧和所述交流/直流电源转换器的二次侧可能同时开启,导致所述切换式交流/直流电源转换器炸机。因此,如何在所述交流/直流电源转换器运作时确保所述交流/直流电源转换器的一次侧和所述交流/直流电源转换器的二次侧不会同时开启已成为同步整流器的设计者的一项重要课题。



技术实现要素:

本发明一实施例公开一种控制电源转换器的二次侧空载时间的方法。所述方法包含给定对应所述电源转换器的一次侧的前次第一开启时间与目前第一开启时间;分别根据所述前次第一开启时间与所述目前第一开启时间,产生一第一电压与一第二电压;根据所述第一电压、所述第二电压和对应所述二次侧的前次理想第二开启时间的理想电压,产生一目前第一目标电压;根据对应所述二次侧的目前理想第二开启时间的第一斜坡电压与所述目前第一目标电压,决定所述二次侧的目前第二开启时间,其中所述目前第二开启时间和所述目前理想第二开启时间的差为所述二次侧的目前空载时间;其中当所述第一电压和所述第二电压不同时,所述目前空载时间不等于所述二次侧的前次空载时间。

本发明还一实施例公开一种控制电源转换器的二次侧空载时间的方法。所述方法包含给定所述电源转换器的二次侧的前次理想开启时间与目前理想开启时间;分别根据所述前次理想开启时间与所述目前理想开启时间,产生一第一电压与一第二电压;根据所述第一电压和所述第二电压,产生一下一目标电压;根据对应所述二次侧的下一理想开启时间的斜坡电压和所述下一目标电压,决定所述二次侧的下一开启时间,其中所述下一开启时间和所述下一理想开启时间的差为所述二次侧的下一空载时间;其中当所述第一电压和所述第二电压不同时,所述下一空载时间不等于所述二次侧的目前空载时间。

本发明还一实施例公开一种控制电源转换器的二次侧空载时间的方法。所述方法包含根据有关于所述二次侧的目前输出电压的一检测电压、一参考电压和对应所述二次侧的目前理想开启时间的理想电压,产生一下一目标电压;根据对应所述二次侧的下一理想开启时间的斜坡电压和所述下一目标电压,决定所述二次侧的下一开启时间,其中所述下一开启时间和所述下一理想开启时间的差为所述二次侧的下一空载时间;其中当所述第一电压和所述第二电压不同时,所述下一空载时间不等于所述二次侧的目前空载时间。

本发明公开一种控制电源转换器的二次侧空载时间的方法。所述方法是当一同步信号的前次第一开启时间与目前第一开启时间之间的差大于一第一预定值、一理想开启信号的前次理想第二开启时间与目前理想第二开启时间之间的差大于一第二预定值以及有关于所述电源转换器的二次侧的输出电压的检测电压与一参考电压之间的差大于一第三预定值时,缩短所述电源转换器的二次侧的同步开关的栅极控制信号的开启时间,以确保所述电源转换器的一次侧与二次侧不会同时开启。另外,当耦接于所述电源转换器的二次侧的负载较大时,本发明也可通过开启一补偿开关补偿电源转换器的二次侧的输出电流,以因应所述电源转换器的二次侧的较大的负载。

附图说明

图1是本发明第一实施例公开的一种控制电源转换器的二次侧空载时间的同步整流器的示意图。

图2是说明同步信号、理想开启信号、第一斜坡电压、第一目标电压与栅极控制信号的示意图。

图3是说明当电源转换器是处于离散电流模式和准谐振模式时,同步信号、理想开启信号与功率开关的开启时间的示意图。

图4是本发明第二实施例公开的当同步整流器利用对应电源转换器的二次侧的理想开启信号控制电源转换器的二次侧的空载时间时,理想开启信号、对应电源转换器的二次侧的下一理想开启时间的斜坡电压和下一第二目标电压决定电源转换器的二次侧的下一开启时间的示意图。

图5是本发明第三实施例公开的一种控制电源转换器的二次侧空载时间的同步整流器的示意图。

图6是本发明第四实施例公开的一种应用在电源转换器的二次侧的同步整流器利用电源转换器包含的补偿开关补偿电源转换器的二次侧的输出电流的示意图。

图7是本发明第五实施例公开的一种控制电源转换器的二次侧空载时间的方法的流程图。

图8是本发明第六实施例公开的一种控制电源转换器的二次侧空载时间的方法的流程图。

图9是本发明第七实施例公开的一种控制电源转换器的二次侧空载时间的方法的流程图。

其中,附图标记说明如下:

100、600 电源转换器

102 一次侧线圈

104 功率开关

106 二次侧线圈

108 同步开关

200、500 同步整流器

201 反相器

202 时间电压转换单元

204 取样单元

206 调整值产生单元

208 目标电压产生单元

210 栅极驱动单元

212、214、216、218、220 引脚

222 光耦合器

610 补偿开关

AV1 目前第一调整值

AV2 下一第二调整值

AV 目前调整值

CNODE、FBNODE 节点

DT0 前次空载时间

DT1 目前空载时间

DT2 下一空载时间

DV 检测电压

GND 地端

GCS 栅极控制信号

IPRI 电流

IV0、IV1 理想电压

ISWON0 前次理想第二开启时间

ISWON1 目前理想第二开启时间

ISWON2 下一理想第二开启时间

IOUT 输出电流

OUT 输出端

PWM 控制信号

PWMON0 前次第一开启时间

PWMON1 目前第一开启时间

PRI 一次侧

RV1 第一斜坡电压

RV2 第二斜坡电压

SRGATE0 前次第二开启时间

SRGATE1 目前第二开启时间

SEC 二次侧

SYN 同步信号

SRWIDTH 理想开启信号

TV1 目前第一目标电压

TV2 下一第二目标电压

TV 下一目标电压

TON0、TON1 开启时间

V1 第一电压

V2 第二电压

V3 第三电压

V4 第四电压

VCC 输出电压

VREF 参考电压

700-716、800-816、900-916 步骤

具体实施方式

请参照图1,图1是本发明第一实施例公开的一种控制电源转换器100的二次侧SEC空载时间(dead time)的同步整流器200的示意图,其中电源转换器100的一次侧PRI仅一次侧线圈102和一功率开关104显示在图1中,且电源转换器100是一交流/直流电源转换器。如图1所示,同步整流器200包含一反相器201,一时间电压转换单元202,一取样单元204,一调整值产生单元206,一目标电压产生单元208,及一栅极驱动单元210,其中电源转换器100的二次侧SEC的输出电压VCC通过同步整流器200的引脚212驱动同步整流器200。如图1所示,当功率开关104开启时,电源转换器100的二次侧SEC的二次侧线圈106会根据流经电源转换器100的一次侧PRI的电流IPRI,产生一同步信号SYN。如图1所示,时间电压转换单元202可通过同步整流器200的引脚214接收同步信号SYN,其中同步信号SYN包含对应电源转换器100的一次侧PRI的前次第一开启时间PWMON0与目前第一开启时间PWMON1(如图2所示)。另外,如图1所示,反相器201是用于反相同步信号SYN以产生对应电源转换器100的二次侧SEC的同步开关108的理想开启信号SRWIDTH,其中如图2所示,理想开启信号SRWIDTH包含一前次理想第二开启时间ISWON0与目前理想第二开启时间ISWON1,且理想开启信号SRWIDTH是和电源转换器100的二次侧SEC的放电时间有关,其中前次理想第二开启时间ISWON0与目前理想第二开启时间ISWON1是有关于电源转换器100的二次侧SEC的同步开关108的理想开启时间。时间电压转换单元202可分别根据前次第一开启时间PWMON0与目前第一开启时间PWMON1,产生一第一电压V1(对应前次第一开启时间PWMON0)与一第二电压V2(对应目前第一开启时间PWMON1),根据前次理想第二开启时间ISWON0,产生对应前次理想第二开启时间ISWON0的理想电压IV0,以及根据目前理想第二开启时间ISWON1,产生对应目前理想第二开启时间ISWON1的第一斜坡电压RV1。如图1所示,当取样单元204所取样的第一电压V1和第二电压V2之间的差大于一第一预定值时,调整值产生单元206可根据第一电压V1和第二电压V2的差,产生一目前第一调整值AV1,其中目前第一调整值AV1是一定值或一可调整值。也就是说当第一电压V1和第二电压V2之间的差不大于第一预定值时,调整值产生单元206并不会产生目前第一调整值AV1,而是输出一前次调整值产生单元206所输出的第一调整值。目标电压产生单元208耦接于调整值产生单元206和取样单元204,用于根据对应前次理想第二开启时间ISWON0的理想电压IV0和目前第一调整值AV1,产生一目前第一目标电压TV1,也就是说目标电压产生单元208利用对应前次理想第二开启时间ISWON0的理想电压IV0减去目前第一调整值AV1,以产生目前第一目标电压TV1。另外,当第一电压V1和第二电压V2之间的差不大于第一预定值时,调整值产生单元206输出前次所输出的第一调整值。此时,目标电压产生单元208是根据对应前次理想第二开启时间ISWON0的理想电压IV0和调整值产生单元206前次所输出的第一调整值,产生目前第一目标电压TV1。如图1所示,栅极驱动单元210耦接于时间电压转换单元202和目标电压产生单元208,用于根据对应目前理想第二开启时间ISWON1的第一斜坡电压RV1与目前第一目标电压TV1,决定电源转换器100的二次侧SEC的栅极控制信号GCS的目前第二开启时间SRGATE1,其中栅极控制信号GCS是通过同步整流器200的引脚216传送至电源转换器100的二次侧SEC的同步开关108的栅极,且同步开关108可根据栅极控制信号GCS开启与关闭。另外,如图1所示,同步整流器200的引脚218电连接至一地端GND。

如图2所示,目前第二开启时间SRGATE1和目前理想第二开启时间ISWON1的差为电源转换器100的二次侧SEC的目前空载时间DT1。另外,如图2所示,当第一电压V1大于第二电压V2(也就是说前次第一开启时间PWMON0大于目前第一开启时间PWMON1且第一电压V1和第二电压V2之间的差大于第一预定值)时,同步整流器200会使目前第二开启时间SRGATE1小于电源转换器100的二次侧SEC的前次第二开启时间SRGATE0,也就是说目前空载时间DT1会大于电源转换器100的二次侧SEC的前次空载时间DT0,其中目前第二开启时间SRGATE1和前次第二开启时间SRGATE0的关系可由式(1)决定:

SRGATE1=SRGATE0–P*ΔPWMON (1)

如式(1)所示,ΔPWMON前次第一开启时间PWMON0与目前第一开启时间PWMON1的差,P为一预定比例,其中P大于1,且P和一次侧线圈102与二次侧线圈106的匝数比有关。

另外,虽然图2是以前次第一开启时间PWMON0大于目前第一开启时间PWMON1为例,但本发明并不受限于前次第一开启时间PWMON0大于目前第一开启时间PWMON1。也就是说当前次第一开启时间PWMON0小于目前第一开启时间PWMON1,导致第二电压V2和第一电压V1之间的差大于第一预定值时,同步整流器200也会根据上述同步整流器200的操作原理使目前第二开启时间SRGATE1小于电源转换器100的二次侧SEC的前次第二开启时间SRGATE0,以确保电源转换器100的一次侧PRI与二次侧SEC不会同时开启。

另外,如图2所示,当电源转换器100是处于一连续电流模式(continuous current mode,CCM)时,前次第一开启时间PWMON0与目前第一开启时间PWMON1是等于电源转换器100的一次侧PRI的功率开关104的开启时间。当电源转换器100是处于一离散电流模式(discrete current mode,DCM)和一准谐振模式(quasi resonant mode)时,前次第一开启时间PWMON0与目前第一开启时间PWMON1大于电源转换器100的一次侧PRI的功率开关104的开启时间。例如,如图3所示,前次第一开启时间PWMON0大于功率开关104的开启时间TON0,以及目前第一开启时间PWMON1大于功率开关104的开启时间TON1。

请参照图4,图4是本发明第二实施例公开的当同步整流器200利用对应电源转换器100的二次侧SEC的理想开启信号SRWIDTH控制电源转换器100的二次侧SEC的空载时间时,理想开启信号SRWIDTH、对应电源转换器100的二次侧SEC的下一理想开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2和下一第二目标电压TV2决定电源转换器100的二次侧SEC的下一开启时间SRGATE2的示意图。如图4所示,理想开启信号SRWIDTH包含一前次理想第二开启时间ISWON0、一目前理想第二开启时间ISWON1与一下一理想第二开启时间ISWON2,其中前次理想第二开启时间ISWON0、目前理想第二开启时间ISWON1和下一理想第二开启时间ISWON2是有关于电源转换器100的二次侧SEC的同步开关108的理想开启时间。当时间电压转换单元202接收理想开启信号SRWIDTH后,时间电压转换单元202可分别根据前次理想第二开启时间ISWON0与目前理想第二开启时间ISWON1,产生一第三电压V3(对应前次理想第二开启时间ISWON0)与一第四电压V4(对应目前理想第二开启时间ISWON1),以及根据对应电源转换器100的二次侧SEC的下一理想第二开启时间ISWON2,产生对应下一理想第二开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2。如图4所示,当取样单元204所取样的第三电压V3和第四电压V4之间的差大于一第二预定值时,调整值产生单元206可根据第三电压V3和第四电压V4的差,产生一下一第二调整值AV2,其中下一第二调整值AV2是一定值或一可调整值。另外,当第三电压V3和第四电压V4之间的差之间的差不大于第二预定值时,调整值产生单元206并不会产生下一第二调整值AV2,而是输出一前次调整值产生单元206所输出的第二调整值。目标电压产生单元208可根据对应目前理想第二开启时间ISWON1的第四电压V4和下一第二调整值AV2,产生下一第二目标电压TV2,也就是说目标电压产生单元208利用对应目前理想第二开启时间ISWON1的第四电压V4减去下一第二调整值AV2,以产生下一第二目标电压TV2。另外,当第三电压V3和第四电压V4之间的差之间的差不大于第二预定值时,调整值产生单元206输出前次所输出的第二调整值。此时,目标电压产生单元208是根据对应目前理想第二开启时间ISWON1的第四电压V4和调整值产生单元206前次所输出的第二调整值,产生下一第二目标电压TV2。如图4所示,栅极驱动单元210可根据对应下一理想第二开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2与下一第二目标电压TV2,决定电源转换器100的二次侧SEC的栅极控制信号GCS的下一第二开启时间SRGATE2,其中同步开关108可根据栅极控制信号GCS开启与关闭。另外,如图4所示,下一第二开启时间SRGATE2和下一理想第二开启时间ISWON2的差为电源转换器100的二次侧SEC的下一空载时间DT2。

如图4所示,当第三电压V3大于第四电压V4(也就是说前次理想第二开启时间ISWON0大于目前理想第二开启时间ISWON1且第三电压V3和第四电压V4之间的差大于第二预定值时,同步整流器200会使下一第二开启时间SRGATE2小于电源转换器100的二次侧SEC的目前第二开启时间SRGATE1,也就是说下一空载时间DT2会大于电源转换器100的二次侧SEC的目前空载时间DT1。

另外,虽然图4是以前次理想第二开启时间ISWON0大于目前理想第二开启时间ISWON1为例,但本发明并不受限于前次理想第二开启时间ISWON0大于目前理想第二开启时间ISWON1。也就是说当前次理想第二开启时间ISWON0小于目前理想第二开启时间ISWON1,导致第三电压V3和第四电压V4之间的差大于第二预定值时,同步整流器200也会根据上述同步整流器200的操作原理使下一第二开启时间SRGATE2小于目前第二开启时间SRGATE1,以确保电源转换器100的一次侧PRI与二次侧SEC不会同时开启。

请参照图5,图5是本发明第三实施例公开的一种控制电源转换器100的二次侧SEC空载时间的同步整流器500的示意图。如图5所示,时间电压转换单元202可根据目前理想第二开启时间ISWON1,产生对应目前理想第二开启时间ISWON1的理想电压IV1,以及根据下一理想第二开启时间ISWON2,产生对应下一理想第二开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2。如图5所示,调整值产生单元206可通过同步整流器500的引脚220接收有关于电源转换器100的二次侧SEC的输出电压VCC的一检测电压DV,以及根据检测电压DV和一参考电压VREF,产生一目前调整值AV,其中目前调整值AV是一定值或一可调整值。也就是说当检测电压DV发生变化(例如检测电压DV增加或减少),导致检测电压DV和参考电压VREF之间的差大于一第三预定值时,调整值产生单元206可根据检测电压DV和参考电压VREF之间的差,产生目前调整值AV。另外,当检测电压DV和参考电压VREF之间的差不大于第三预定值时,调整值产生单元206并不会产生目前调整值AV,而是输出一前次调整值产生单元206所输出的调整值。另外,检测电压DV是等于耦接于电源转换器100的二次侧SEC的输出端OUT的一节点FBNODE的电压或等于耦接于电源转换器100的二次侧SEC的光耦合器222的一节点CNODE的电压。如图5所示,在调整值产生单元206产生目前调整值AV之后,目标电压产生单元208可根据对应电源转换器100的二次侧SEC的目前理想开启时间ISWON1的理想电压IV1和目前调整值AV,产生一下一目标电压TV。另外,当检测电压DV和参考电压VREF之间的差不大于第三预定值时,调整值产生单元206输出前次所输出的调整值。此时,目标电压产生单元208是根据对应电源转换器100的二次侧SEC的目前理想开启时间ISWON1的理想电压IV1和调整值产生单元206前次所输出的调整值,产生下一目标电压TV。如图5所示,在目标电压产生单元208产生下一目标电压TV后,栅极驱动单元210可根据对应下一理想第二开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2与下一目标电压TV,决定电源转换器100的二次侧SEC的栅极控制信号GCS的下一第二开启时间SRGATE2,其中同步信号SYN、理想开启信号SRWIDTH、栅极控制信号GCS、目标电压TV和第二斜坡电压RV2的波形可参照图4,在此不再赘述。

由于调整值产生单元206可在检测电压DV发生变化(例如检测电压DV增加或减少),导致检测电压DV和参考电压VREF之间的差大于第三预定值时,产生目前调整值AV,所以同步整流器500可使下一第二开启时间SRGATE2小于目前第二开启时间SRGATE1(也就是说下一空载时间DT2会大于目前空载时间DT1),以确保电源转换器100的一次侧PRI与二次侧SEC不会同时开启。

请参照图6,图6是本发明第四实施例公开的一种应用在电源转换器600的二次侧SEC的同步整流器利用电源转换器600包含的补偿开关610补偿电源转换器600的二次侧SEC的输出电流IOUT的示意图。如图6所示,电源转换器600和电源转换器100的差别在于电源转换器600还包含补偿开关610,其中应用在电源转换器600的二次侧SEC的同步整流器可以是如图1所示的同步整流器200或如图5所示的同步整流器500。如图6所示,当耦接于电源转换器600的二次侧SEC的负载较大时,应用在电源转换器600的二次侧SEC的同步整流器可利用电源转换器600的二次侧SEC的同步开关108的栅极控制信号GCS或对应电源转换器600的二次侧SEC的同步开关108的理想开启信号SRWIDTH,开启补偿开关610以补偿电源转换器600的二次侧SEC的输出电流IOUT。如图6所示,当补偿开关610根据电源转换器600的二次侧SEC的同步开关108的栅极控制信号GCS或对应电源转换器600的二次侧SEC的同步开关108的理想开启信号SRWIDTH开启时,节点FBNODE的电压下降,导致电源转换器600的二次侧SEC的输出电压VCC下降。因为电源转换器600的二次侧SEC的输出电压VCC下降,所以电源转换器600的一次侧PRI会转换更多能量至电源转换器600的二次侧SEC的负载。另外,在本发明的还一实施例中,当耦接于电源转换器600的二次侧SEC的负载较大时,应用在电源转换器600的二次侧SEC的同步整流器可利用电源转换器600的一次侧PRI的功率开关104的控制信号PWM,开启补偿开关610以补偿电源转换器600的二次侧SEC的输出电流IOUT。

请参照图1、2、7,图7是本发明第五实施例公开的一种控制电源转换器的二次侧空载时间的方法的流程图。图7的方法是利用图1的电源转换器100和同步整流器200说明,详细步骤如下:

步骤700:开始;

步骤702:时间电压转换单元202可分别根据给定的前次第一开启时间PWMON0与目前第一开启时间PWMON1,产生第一电压V1与第二电压V2;

步骤704:第一电压V1与第二电压V2之间的差是否大于第一预定值;如果是,进行步骤706;如果否,进行步骤710;

步骤706:调整值产生单元206根据第一电压V1和第二电压V2的差,产生目前第一调整值AV1;

步骤708:目标电压产生单元208根据对应前次理想第二开启时间ISWON0的理想电压IV0和目前第一调整值AV1,产生目前第一目标电压TV1,进行步骤716;

步骤710:调整值产生单元206输出前次调整值产生单元206所输出的第一调整值;

步骤712:目标电压产生单元208根据对应前次理想第二开启时间ISWON0的理想电压IV0和调整值产生单元206前次所输出的第一调整值,产生目前第一目标电压TV1,进行步骤716;

步骤714:时间电压转换单元202根据目前理想第二开启时间ISWON1,产生对应目前理想第二开启时间ISWON1的第一斜坡电压RV1,进行步骤716;

步骤716:栅极驱动单元210根据对应目前理想第二开启时间ISWON1的第一斜坡电压RV1与目前第一目标电压TV1,决定电源转换器100的二次侧SEC的栅极控制信号GCS的目前第二开启时间SRGATE1,跳回步骤702和步骤714。

如图1所示,时间电压转换单元202可通过同步整流器200的引脚214接收同步信号SYN,其中同步信号SYN包含对应电源转换器100的一次侧PRI的前次第一开启时间PWMON0与目前第一开启时间PWMON1(如图2所示)。另外,如图1所示,反相器201是用于反相同步信号SYN以产生对应电源转换器100的二次侧SEC的同步开关108的理想开启信号SRWIDTH,其中如图2所示,理想开启信号SRWIDTH包含一前次理想第二开启时间ISWON0与目前理想第二开启时间ISWON1,且理想开启信号SRWIDTH是和电源转换器100的一次侧PRI的放电时间有关,其中前次理想第二开启时间ISWON0与目前理想第二开启时间ISWON1是有关于电源转换器100的二次侧SEC的同步开关108的理想开启时间。在步骤702和步骤714中,时间电压转换单元202可分别根据前次第一开启时间PWMON0与目前第一开启时间PWMON1,产生第一电压V1(对应前次第一开启时间PWMON0)与第二电压V2(对应目前第一开启时间PWMON1),根据前次理想第二开启时间ISWON0,产生对应前次理想第二开启时间ISWON0的理想电压IV0,以及根据目前理想第二开启时间ISWON1,产生对应目前理想第二开启时间ISWON1的第一斜坡电压RV1。在步骤706中,当取样单元204所取样的第一电压V1大于第二电压V2(也就是说前次第一开启时间PWMON0大于目前第一开启时间PWMON1且第一电压V1和第二电压V2之间的差大于第一预定值时,调整值产生单元206可根据第一电压V1和第二电压V2的差,产生目前第一调整值AV1,其中目前第一调整值AV1是一定值或一可调整值。也就是说当第一电压V1和第二电压V2之间的差不大于第一预定值时,调整值产生单元206并不会产生目前第一调整值AV1。在步骤708中,目标电压产生单元208可利用对应前次理想第二开启时间ISWON0的理想电压IV0减去目前第一调整值AV1,以产生目前第一目标电压TV1。另外,在步骤710中,当第一电压V1和第二电压V2之间的差不大于第一预定值时,调整值产生单元206并不会产生目前第一调整值AV1,而是输出前次调整值产生单元206所输出的第一调整值。在步骤712中,当第一电压V1和第二电压V2之间的差不大于第一预定值时,目标电压产生单元208是根据对应前次理想第二开启时间ISWON0的理想电压IV0和调整值产生单元206前次所输出的第一调整值,产生目前第一目标电压TV1。在步骤716中,如图1、2所示,栅极驱动单元210可根据对应目前理想第二开启时间ISWON1的第一斜坡电压RV1与目前第一目标电压TV1,决定电源转换器100的二次侧SEC的栅极控制信号GCS的目前第二开启时间SRGATE1,其中同步开关108可根据栅极控制信号GCS开启与关闭。

如图2所示,目前第二开启时间SRGATE1和目前理想第二开启时间ISWON1的差为电源转换器100的二次侧SEC的目前空载时间DT1。另外,如图2所示,当第一电压V1大于第二电压V2(也就是说前次第一开启时间PWMON0大于目前第一开启时间PWMON1且第一电压V1和第二电压V2之间的差大于第一预定值)时,同步整流器200会使目前第二开启时间SRGATE1小于电源转换器100的二次侧SEC的前次第二开启时间SRGATE0(也就是说目前空载时间DT1会大于电源转换器100的二次侧SEC的前次空载时间DT0),以确保电源转换器100的一次侧PRI与二次侧SEC不会同时开启

请参照图1、4、8,图8是本发明第六实施例公开的一种控制电源转换器的二次侧空载时间的方法的流程图。图8的方法是利用图1的电源转换器100和同步整流器200说明,详细步骤如下:

步骤800:开始;

步骤802:时间电压转换单元202可分别根据给定的前次理想第二开启时间ISWON0与目前理想第二开启时间ISWON1,产生第三电压V3与第四电压V4;

步骤804:第三电压V3与第四电压V4之间的差是否大于第二预定值;如果是,进行步骤806;如果否,进行步骤810;

步骤806:调整值产生单元206根据第三电压V3与第四电压V4的差,产生下一第二调整值AV2;

步骤808:目标电压产生单元208根据对应目前理想第二开启时间ISWON1的第四电压V4和下一第二调整值AV2,产生下一第二目标电压TV2,进行步骤816;

步骤810:调整值产生单元206输出前次调整值产生单元206所输出的第二调整值;

步骤812:目标电压产生单元208根据对应目前理想第二开启时间ISWON1的第四电压V4和调整值产生单元206前次所输出的第二调整值,产生下一第二目标电压TV2,进行步骤816;

步骤814:时间电压转换单元202根据下一理想第二开启时间ISWON2,产生对应下一理想第二开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2,进行步骤816;

步骤816:栅极驱动单元210根据下一理想第二开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2与下一第二目标电压TV2,决定电源转换器100的二次侧SEC的栅极控制信号GCS的下一第二开启时间SRGATE2,跳回步骤802和步骤814。

在步骤802和步骤814中,如图4所示,当时间电压转换单元202接收理想开启信号SRWIDTH后,时间电压转换单元202可分别根据前次理想第二开启时间ISWON0与目前理想第二开启时间ISWON1,产生第三电压V3(对应前次理想第二开启时间ISWON0)与第四电压V4(对应目前理想第二开启时间ISWON1),以及根据对应电源转换器100的二次侧SEC的下一理想第二开启时间ISWON2,产生对应下一理想第二开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2。在步骤806中,当取样单元204所取样的第三电压V3和第四电压V4之间的差大于第二预定值时,调整值产生单元206可根据第三电压V3和第四电压V4的差,产生下一第二调整值AV2,其中下一第二调整值AV2是一定值或一可调整值。在步骤808中,目标电压产生单元208可利用对应目前理想第二开启时间ISWON1的第四电压V4减去下一第二调整值AV2,以产生下一第二目标电压TV2。另外,在步骤810中,当第三电压V3和第四电压V4之间的差之间的差不大于第二预定值时,调整值产生单元206并不会产生下一第二调整值AV2,而是输出前次调整值产生单元206所输出的第二调整值。在步骤812中,当第三电压V3和第四电压V4之间的差之间的差不大于第二预定值时,目标电压产生单元208是根据对应目前理想第二开启时间ISWON1的第四电压V4和调整值产生单元206前次所输出的第二调整值,产生下一第二目标电压TV2。在步骤816中,如图1、4所示,栅极驱动单元210可根据对应下一理想第二开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2与下一第二目标电压TV2,决定电源转换器100的二次侧SEC的栅极控制信号GCS的下一第二开启时间SRGATE2,其中同步开关108可根据栅极控制信号GCS开启与关闭。

如图4所示,下一第二开启时间SRGATE2和下一理想第二开启时间ISWON2的差为电源转换器100的二次侧SEC的下一空载时间DT2。另外,如图4所示,当第三电压V3大于第四电压V4(也就是说前次理想第二开启时间ISWON0大于目前理想第二开启时间ISWON1且第三电压V3和第四电压V4之间的差大于第二预定值)时,同步整流器200会使下一第二开启时间SRGATE2小于电源转换器100的二次侧SEC的目前第二开启时间SRGATE1,也就是说下一空载时间DT2会大于电源转换器100的二次侧SEC的目前空载时间DT1,以确保电源转换器100的一次侧PRI与二次侧SEC不会同时开启。

请参照图5、9,图9是本发明第七实施例公开的一种控制电源转换器的二次侧空载时间的方法的流程图。图9的方法是利用图5的电源转换器100和同步整流器500说明,详细步骤如下:

步骤900:开始;

步骤902:时间电压转换单元202根据目前理想第二开启时间ISWON1,产生对应目前理想第二开启时间ISWON1的理想电压IV1;

步骤904:有关于电源转换器100的二次侧SEC的输出电压VCC的检测电压DV与参考电压VREF之间的差是否大于第三预定值;如果是,进行步骤906;如果否,进行步骤910;

步骤906:调整值产生单元206根据检测电压DV与参考电压VREF的差,产生目前调整值AV;

步骤908:目标电压产生单元208根据对应目前理想第二开启时间ISWON1的理想电压IV1和目前调整值AV,产生下一目标电压TV,进行步骤916;

步骤910:调整值产生单元206输出前次调整值产生单元206所输出的调整值;

步骤912:目标电压产生单元208根据对应目前理想第二开启时间ISWON1的理想电压IV1和调整值产生单元206前次所输出的调整值,产生下一目标电压TV,进行步骤916;

步骤914:时间电压转换单元202根据下一理想第二开启时间ISWON2,产生对应下一理想第二开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2,进行步骤916;

步骤916:栅极驱动单元210根据下一理想第二开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2与下一目标电压TV,决定电源转换器100的二次侧SEC的栅极控制信号GCS的下一第二开启时间SRGATE2,跳回步骤902。

在步骤902和步骤914中,如图5所示,时间电压转换单元202可根据目前理想第二开启时间ISWON1,产生对应目前理想第二开启时间ISWON1的理想电压IV1,以及根据下一理想第二开启时间ISWON2,产生对应下一理想第二开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2。在步骤906中,如图5所示,调整值产生单元206可通过同步整流器500的引脚220接收有关于电源转换器100的二次侧SEC的输出电压VCC的检测电压DV,以及根据检测电压DV和参考电压VREF,产生目前调整值AV,其中目前调整值AV是一定值或一可调整值。也就是说当检测电压DV发生变化(例如检测电压DV增加或减少),导致检测电压DV和参考电压VREF之间的差大于第三预定值时,调整值产生单元206可根据检测电压DV和参考电压VREF之间的差,产生目前调整值AV。另外,检测电压DV是等于耦接于电源转换器100的二次侧SEC的输出端OUT的节点FBNODE的电压或等于耦接于电源转换器100的二次侧SEC的光耦合器222的节点CNODE的电压。在步骤908中,如图5所示,在调整值产生单元206产生目前调整值AV之后,目标电压产生单元208可根据对应电源转换器100的二次侧SEC的目前理想开启时间ISWON1的理想电压IV1和目前调整值AV,产生下一目标电压TV。另外,在步骤910中,当检测电压DV和参考电压VREF之间的差不大于第三预定值时,调整值产生单元206并不会产生目前调整值AV,而是输出前次调整值产生单元206所输出的调整值。在步骤912中,当检测电压DV和参考电压VREF之间的差不大于第三预定值时,目标电压产生单元208是根据对应电源转换器100的二次侧SEC的目前理想开启时间ISWON1的理想电压IV1和调整值产生单元206前次所输出的调整值,产生下一目标电压TV。在步骤916中,如图5所示,在目标电压产生单元208产生下一目标电压TV后,栅极驱动单元210可根据对应下一理想第二开启时间ISWON2的第二斜坡电压RV2与下一目标电压TV,决定电源转换器100的二次侧SEC的栅极控制信号GCS的下一第二开启时间SRGATE2。

由于调整值产生单元206可在检测电压DV发生变化(例如检测电压DV增加或减少),导致检测电压DV和参考电压VREF之间的差大于第三预定值时,产生目前调整值AV,所以同步整流器500可使下一第二开启时间SRGATE2小于目前第二开启时间SRGATE1(也就是说下一空载时间DT2会大于目前空载时间DT1),以确保电源转换器100的一次侧PRI与二次侧SEC不会同时开启。

综上所述,本发明所公开的控制电源转换器的二次侧空载时间的方法是当同步信号的前次第一开启时间与目前第一开启时间之间的差大于第一预定值、理想开启信号的前次理想第二开启时间与目前理想第二开启时间之间的差大于第二预定值以及有关于电源转换器的二次侧的输出电压的检测电压与参考电压之间的差大于第三预定值时,缩短电源转换器的二次侧的同步开关的栅极控制信号的开启时间,以确保电源转换器的一次侧与二次侧不会同时开启。另外,当耦接于电源转换器的二次侧的负载较大时,本发明也可通过开启补偿开关补偿电源转换器的二次侧的输出电流,以因应电源转换器的二次侧的较大的负载。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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