隔离变换器及其控制方法和控制电路与流程

1.本发明涉及电力电子技术领域，具体地，涉及一种隔离变换器及其控制方法和控制电路。


背景技术：

2.隔离变换器的初级和次级由变压器进行隔离，不存在电气连接。此外，现有技术中存在间歇模式下工作的隔离变换器，即在一个周期内交替处于工作和停止工作的阶段，以对变压器进行间歇式激励。但在很多应用中，为了实现变换器的输出闭环、保护等功能，存在初级、次级间进行隔离通信的需求。
3.目前的隔离通信技术主要有光耦隔离通信、电容隔离通信、变压器隔离通信、红外隔离通信和磁耦隔离通信，与主功率电路并行，需要增加独立的通信控制硬件，这不仅增加了变换器尺寸，还降低了隔离电压等级。在对尺寸和隔离电压等级要求较为苛刻，或上述通信技术无法适用的应用中，利用原有主功率电路进行隔离通信的方法具有重要意义。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种隔离变换器及其控制方法和控制电路。
5.根据本发明的第一方面，提供了一种隔离变换器的控制电路，其中所述隔离变换器包括初级电路、变压器以及次级电路，并且所述隔离变换器在每个工作周期的第一区间处于传输状态以向负载传输功率，在每个工作周期的第二区间处于休眠状态以停止向负载传输功率，所述控制电路被配置为控制次级电路通过所述变压器向所述初级电路传递状态切换的信息，从而控制所述隔离变换器的输出信号稳定。
6.具体地，所述控制电路包括：
7.次级驱动电路，用于在所述隔离变换器处于休眠状态的第二区间内，控制所述次级电路对所述变压器进行激励，以改变所述初级电路中的电位或电流信息；以及
8.初级驱动电路，响应于所述初级电路中的电位或电流信息的变化，切换所述隔离变换器的工作状态，以维持所述隔离变换器的输出信号稳定。
9.具体地，所述控制电路还包括：
10.第一判断电路，用于检测所述次级电路中的电位或电流信息的变化以辨别所述隔离变换器的传输状态。
11.具体地，在所述传输状态，所述次级电路中的电位或电流信息含有所述初级电路中功率管的开通和关断动作信息；在所述休眠期间，所述初级电路中的电位或电流信息含有所述次级电路中功率管的开通和关断动作信息。
12.具体地，所述第一判断电路用于检测所述次级电路中第一节点的电压来判断所述隔离变换器是否处于所述休眠状态，其中所述第一节点的电压为所述次级电路中功率管的未与所述次级电路的输出端相连的功率端的电压，当所述第一节点的电压持续大于第一阈值时，则表明所述隔离变换器处于所述休眠状态。
13.具体地，所述次级驱动电路被配置为在处于所述休眠状态后，根据所述隔离变换器的输出信号和参考信号控制所述次级电路对所述变压器进行激励，以通过所述变压器向所述初级电路传递状态切换的信息，其中所述参考信号为所述输出信号的最小值或期望值。
14.具体地，所述次级驱动电路还被配置为根据所述输出信号控制所述次级电路的激励时间或次级驱动信号的频率。
15.具体地，当所述第一区间的长度固定时，所述初级驱动电路被配置为根据所述次级电路的激励信息来调节所述隔离变换器由所述休眠状态切换至所述传输状态的时刻以调节所述工作周期的长度，从而控制所述隔离变换器的输出信号稳定。
16.具体地，当所述工作周期固定时，所述初级驱动电路被配置为根据所述次级电路的激励信息来调节所述隔离变换器由所述传输状态切换至所述休眠状态的时刻以调节所述第一区间的长度，从而控制所述隔离变换器的输出信号稳定。
17.具体地，所述初级驱动电路还被配置为在所述隔离变换器处于所述传输状态时，根据初级驱动信号控制所述初级电路中的功率管进行开关动作，其中所述初级驱动信号的频率固定且大于所述隔离变换器切换工作状态的频率，所述初级驱动信号的占空比固定。
18.具体地，所述次级驱动电路被配置为在所述隔离变换器处于所述休眠状态且所述隔离变换器的输出信号达到参考信号时控制所述次级电路对所述变压器进行激励。
19.具体地，所述初级驱动电路被配置为根据所述初级电路中的电位或电流信息的变化来判断所述次级电路是否激励，并在确定所述次级电路进行激励后控制所述初级电路工作以使得隔离变换器从所述休眠状态切换至所述传输状态，并控制所述隔离变换器在所述传输状态工作固定的第一时间后切换至所述休眠状态。
20.具体地，所述次级驱动电路包括：
21.比较电路，被配置为在所述隔离变换器的输出信号达到最小值时输出有效的第一比较信号；
22.激励时间产生电路，被配置为在所述隔离变换器处于所述休眠状态且所述输出信号达到最小值时输出具有预定有效时间长度的激励时间信号；以及
23.次级逻辑驱动电路，被配置为在所述激励时间信号有效期间产生预设的次级驱动信号以驱动所述次级电路中的功率管。
24.具体地，所述初级驱动电路包括：
25.第二判断电路，用于在所述休眠状态检测所述初级电路中第二节点的电压，以判断所述次级电路是否进行激励，其中所述第二节点为所述初级电路中的功率管未与所述初级电路的输入端相连的功率端的电压；
26.状态控制电路，被配置为在判断出所述次级电路已进行激励后控制所述初级电路工作以使得所述隔离变换器从所述休眠状态切换至所述传输状态，并经过所述第一时间控制所述初级电路停止工作；以及
27.初级逻辑驱动电路，用于在所述传输状态期间产生预设的初级驱动信号以驱动所述初级电路中的功率管。
28.具体地，所述次级驱动电路被配置为在确定所述隔离变换器处于所述休眠状态后，根据基于所述隔离变换器的输出信号与期望值的误差而产生的补偿信号来调节所述次
级电路对所述变压器进行激励的激励时间，并在所述激励时间内控制所述次级电路进行激励。
29.具体地，所述初级驱动电路被配置为根据所述激励时间内所述初级电路中的电位或电流信息的变化来调节所述第一区间的长度。
30.具体地，所述次级驱动电路还被配置为当所述次级驱动信号的频率固定时，根据所述补偿信号调节所述激励时间的结束时刻。
31.具体地，所述次级驱动电路还被配置为根据所述补偿信号来调节所述次级驱动信号的频率。
32.具体地，所述次级驱动电路包括：
33.补偿信号产生电路，被配置为对所述输出信号和所述期望值的误差进行补偿以产生所述补偿信号；
34.激励时间产生电路，被配置为在确定所述隔离变换器处于所述休眠状态时控制所述次级电路开始激励，并在所述激励时间达到所述补偿信号时停止激励；以及
35.次级逻辑驱动电路，被配置为在所述激励时间内产生预定的次级驱动信号以驱动所述次级电路的功率管。
36.具体地，所述初级驱动电路包括：
37.指示电路，用于在休眠状态下，根据所述激励时间内所述初级电路中第二节点的电压产生表征所述激励时间的指示信号，其中所述第二节点的电压为所述初级电路中的功率管未与所述初级电路的输入端相连的功率端的电压；
38.状态控制电路，用于根据所述指示信号调节所述第一区间的长度，以在表征所述初级电路处于传输状态的时间达到所述指示信号时控制所述初级电路停止工作，并在所述工作周期达到预定周期时重新进入所述传输状态；以及
39.初级逻辑驱动电路，用于在所述初级电路处于所述传输状态期间产生预定的初级驱动信号控制所述初级电路工作。
40.具体地，所述次级驱动电路包括：
41.补偿信号产生电路，被配置为对所述输出信号和所述期望值的误差进行补偿以产生所述补偿信号；
42.方波信号产生电路，用于产生占空比固定，频率受所述补偿信号调节的次级方波信号；以及
43.次级逻辑驱动电路，被配置为在确定所述隔离变换器处于所述休眠状态时根据所述次级方波信号产生次级驱动信号以控制所述次级电路进行激励。
44.具体地，所述初级驱动电路包括：
45.检测电路，用于在所述激励时间内检测所述初级电路中第二节点的电压的频率以产生检测信号，其中所述第二节点的电压为所述初级电路中的功率管未与所述初级电路的输入端相连的功率端的电压；
46.状态控制电路，用于根据所述检测信号调节所述第一区间的长度，以在表征所述初级电路处于传输状态的时间达到所述检测信号时控制所述初级电路停止工作，并在所述工作周期达到预定周期时重新进入所述传输状态；以及
47.初级逻辑驱动单元，被配置为在所述初级电路处于所述传输状态期间产生预定的
初级驱动信号控制所述初级电路工作。
48.根据本发明的第二方面，提供了一种隔离变换器的控制方法，其中所述隔离变换器包括初级电路、变压器以及次级电路，并且所述隔离变换器在每个工作周期的第一区间处于传输状态以向负载传输功率，在每个工作周期的第二区间处于休眠状态以停止向负载传输功率，该控制方法包括：
49.响应于所述次级电路中的电位或电流信息的变化来辨识出所述隔离变换器的工作状态；
50.在所述隔离变换器处于休眠状态的第二区间内，控制所述次级电路对所述变压器进行激励，以改变所述初级电路中的电位或电流信息；
51.响应于所述初级电路中的电位或电流信息的变化，切换所述隔离变换器的工作状态，以控制所述隔离变换器的输出信号稳定。
52.具体地，在所述传输状态，所述次级电路中的电位或电流信息含有所述初级电路中功率管的开通和关断动作信息；在所述休眠期间，所述初级电路中的电位或电流信息含有所述次级电路中功率管的开通和关断动作信息。
53.具体地，所述初级电路中的电位信息为所述初级电路中功率管的未与所述初级电路的输入端相连的功率端的电压信号；所述次级电路中的电位信息为所述次级电路中功率管的未与所述次级电路的输出端相连的功率端的电压信号。
54.具体地，所述控制方法还包括：
55.根据所述次级电路中的电位或电流信息的变化判断所述隔离变换器是否处于所述休眠状态；
56.当判断出所述隔离变换器处于所述休眠状态后，根据所述隔离变换器的输出信号和参考信号控制所述次级电路对所述变压器进行激励，以通过所述变压器向所述初级电路传递状态切换的信息，其中所述参考信号为所述输出信号的最小值或期望值。
57.具体地，当所述隔离变换器处于所述传输状态时，根据初级驱动信号控制所述初级电路中的功率管进行开关动作，其中所述初级驱动信号的频率固定且大于所述隔离变换器切换工作状态的频率，且所述初级驱动信号的占空比固定。
58.具体地，当所述第一区间的长度固定时，通过调节所述隔离变换器由所述休眠状态切换至所述传输状态的时刻来调节所述工作周期的长度，从而控制所述隔离变换器的输出信号稳定。
59.具体地，当所述工作周期固定时，通过调节所述隔离变换器由所述传输状态切换至所述休眠状态的时刻来调节所述第一区间的长度，从而控制所述隔离变换器的输出信号稳定。
60.具体地，所述控制方法还包括：
61.根据所述次级电路中的电位或电流信息的变化来判断所述隔离变换器是否处于休眠状态；
62.判断所述隔离变换器的输出信号是否达到最小值；
63.根据判断结果决定所述次级电路进行激励的时刻；
64.根据所述初级电路中的电位或电流信息的变化来判断所述次级电路是否进行激励；
65.当确定所述次级电路进行激励后，控制所述隔离变换器由所述休眠状态切换至所述传输状态；以及
66.控制所述隔离变换器在所述传输状态工作固定的第一时间后切换至所述休眠状态。
67.具体地，所述控制方法还包括：
68.当所述隔离变换器处于所述休眠状态且当所述隔离变换器的输出电压下降到最小值时，产生所述次级驱动信号以控制所述次级电路在第二区间内对所述变压器进行激励，其中所述次级驱动信号的频率固定且大于所述隔离变换器切换工作状态的频率，所述次级驱动信号的占空比固定。
69.具体地，所述控制方法还包括：
70.根据所述次级电路中的电位或电流信息的变化来判断所述隔离变换器是否处于所述休眠状态；
71.在确定所述隔离变换器处于所述休眠状态后，根据基于所述隔离变换器的输出信号与期望值之间的误差而产生的补偿信号来调节所述次级电路对所述变压器进行激励的激励时间或激励频率；
72.根据所述激励时间内所述初级电路中的电位或电流信息的变化调节所述第一区间的长度；以及
73.当工作周期达到预定周期时，控制所述隔离变换器切换至所述传输状态。
74.具体地，所述控制方法还包括：
75.在确定所述隔离变换器处于所述休眠状态后，根据所述补偿信号来调节所述激励时间的结束时刻；
76.产生频率固定的次级驱动信号以驱动所述次级电路在所述激励时间内对所述变压器进行激励；
77.根据所述初级电路中的电位或电流信息的变化产生指示信号以表征所述激励时间；以及
78.当表征所述初级电路处于所传输状态的时间达到所述指示信号时，控制所述初级电路切换至所述休眠状态。
79.具体地，所述控制方法还包括：
80.在确定所述隔离变换器处于所述休眠状态后，根据所述补偿信号来调节所述次级电路的次级驱动信号的频率以调节所述激励时间内的激励频率；
81.检测所述初级电路中的电位或电流变化的频率产生检测信号；以及
82.当表征所述初级电路处于所述传输状态的时间达到所述检测信号时，控制所述初级电路切换至所述休眠状态。
83.根据本发明的第三方面，提供了一种隔离变换器，包括：
84.初级电路，包括至少一个功率管的功率级电路；
85.变压器；
86.次级电路，包括至少一个功率管；以及
87.上述任一项所述的控制电路，其中
88.所述隔离变换器在每个工作周期的第一区间处于传输状态以向负载传输功率，在
每个工作周期的第二区间处于休眠状态以停止向负载传输功率。
89.具体地，所述次级电路为同步整流电路，所述同步整流电路用于在所述第二区间的一部分时间对所述隔离变压器进行激励。
90.具体地，所述次级电路包括由二极管组成的整流电路和同步整流电路，其中所述整流电路在所述第一区间进行整流，所述同步整流电路用于在所述第二区间的一部分时间对所述隔离变压器进行激励。
91.具体地，所述初级电路为全桥功率级电路，所述次级电路为全桥结构的同步整流电路或串联连接的全桥结构的二极管整流电路和所述全桥结构的同步整流电路。
92.具体地，所述初级电路为反激功率级电路，所述次级电路为单相半波同步整流电路或者串联连接的单相半波二极管整流电路和所述单相半波同步整流电路。
93.具体地，所述初级电路为谐振型功率级电路。
94.综上所述，本发明提出的处于间歇模式下的隔离变换器，通过初级电路和次级电路对变压器进行激励来传递信息，当初级电路对变压器进行激励时，次级电路可以通过自身电路中电位或电流的变化情况辨识出初级电路所处的工作状态；次级电路亦可在停止功率传输期间对变压器进行激励，使得初级电路则通过自身电路中电位或电流的变化情况辨识出次级电路想要传递的控制信息，从而实现隔离变换器的输出信号的控制。
附图说明
95.通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
96.图1为本发明实施例的隔离变换器的结构框图；
97.图2为本发明实施例的隔离变换器的电路图；
98.图3为本发明实施例的隔离变换器在间歇模式下的控制原理图；
99.图4为本发明实施例的隔离变换器的第一种控制原理图；
100.图5为本发明实施例的隔离变换器的第一种控制电路框图；
101.图6为本发明实施例的隔离变换器的第一种控制电路的具体电路图；
102.图7为本发明实施例的隔离变换器的第一种控制波形图；
103.图8为本发明实施例的隔离变换器的第二种控制电路框图；
104.图9为本发明实施例的隔离变换器的第二种控制电路的具体电路图；
105.图10为本发明实施例的隔离变换器的第二种控制波形图；
106.图11为本发明实施例的隔离变换器的第三种控制电路框图；
107.图12为本发明实施例的隔离变换器的第三种控制电路的具体电路图；以及
108.图13为本发明实施例的隔离变换器的第三种控制波形图。
具体实施方式
109.以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
110.此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
111.同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
112.除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
113.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
114.图1给出了本发明实施例的隔离变换器的结构框图。在本发明实施例中，隔离变压器工作在间歇模式，即在每个工作周期的第一区间处于传输状态向负载传输功率，在每个工作周期的第二区间处于休眠状态而停止向负载传输功率，本发明中将第一区间的时间长度称为导通时间ton，将第二区间的时间长度称为关断时间toff，ton+toff＝t，t为隔离变压器的工作周期。
115.当隔离变换器处于传输状态时，所述初级电路中的至少一个功率管受预设的初级驱动信号控制进行高频开关动作以对变压器进行激励，其中初级驱动信号的频率固定且大于所述隔离变换器的工作频率fs(其中，fs＝1/t)，初级驱动信号的占空比固定。
116.当初级电路对变压器进行激励时，次级电路可以通过自身电路中电位或电流的变化情况辨识出初级电路是否进行激励、激励时间、激励频率等信息，从而根据预先设定的规则解调出通信信息；次级电路亦可在初级电路停止向负载传输功率期间对变压器进行激励，初级电路则通过自身电路中电位或电流的变化情况辨识出次级电路是否进行激励、激励时间、激励频率等信息，从而根据预先设定的规则解调出通信信息。
117.具体地，在传输状态，次级电路中该电位或电流信息能够反映出初级电路中功率管的开通和关断动作信息；在休眠期间，初级电路中该电位或电流信息能够反映出所述次级电路中功率管的开通和关断动作信息。更进一步地，初级电路通过初级电路中一个功率管的未与初级电路的输入端相连的功率端的电压辨别出上述信息，也可以通过初级电路的初级电流辨别出上述信息；同样次级电路可以通过次级电路中一个功率管的未与次级电路的输出端相连的功率端的电压辨别出上述信息，也可通过次级电路的次级电流辨别出上述信息。
118.在本实施例中，初级电路对变压器的激励可复用初级电路自身的功率级电路，无需额外增加初级激励电路；当然，在其他实施例中，也可以自行增加初级激励电路。次级电路中若包含有源电路，如同步整流电路，则次级电路对变压器的激励可复用该有源电路，若不包括有源电路，如仅包括由二极管构成的整流电路，则可额外增加次级激励电路，例如同步整流电路。增加的次级激励电路不影响原整流电路的工作，仅在隔离变换器的休眠状态下主动激励，从而向初级电路传递信息。应理解，本发明的初级电路与次级电路通过变压器
相互传递信息，并且次级电路在休眠状态期间向所述初级电路传递状态切换的信息，从而控制所述隔离变换器的输出信号稳定。与现有技术中采样的单独的隔离通信电路不同，即使额外增加了激励电路，但该激励电路中不含隔离器件，也不传输主功率，因此其尺寸和成本均较小。
119.图2给出了本发明实施例的隔离变换器的电路图。以全桥隔离变换器为例，初级电路inv为全桥逆变电路，用于接收直流电压vin，并通过控制功率管q1-q4进行开关动作而将直流电压vin转化成变压器t的原边输入电压，其中变压器t的原边绕组lp分别连接在节点a和节点b之间，节点a为功率管q1和q2的公共节点，节点b为功率管q3和q4的公共节点。次级电路包括次级整流电路rec，其为由二极管d1-d4构成的整流桥，与副边绕组ls相连，以将整流后的输出电压vo提供给负载r
l
。由于在本实施例中次级整流电路rec以二极管整流桥为例，不包括有源器件，因此需要额外增加包括有源器件的整流电路，在此为全桥同步整流电路，作为次级激励电路invs，也即，在本实施例中，次级整流电路rec和次级激励电路invs共同构成了次级电路。
120.具体地，全桥同步整流电路包括开关管q5-q8，开关管q5和q6的公共节点(即节点a)连接至次级整流电路rec中二极管d1和d2的公共节点，开关管q7和q8的公共节点(即节点b)连接至次级整流电路rec中二极管d3和d4的公共节点。应理解，次级激励电路invs用于在休眠状态下的至少一部分时间对变压器进行激励，并没有主功率电流流过，因此其中的每个开关管可以选用导通电阻较大的开关管，以减小尺寸，从而减小次级激励电路invs所占用的体积。此外，若次级整流电路rec本身就是全桥结构的同步整流电路，则无需再额外增加次级激励电路，直接在休眠状态下利用全桥同步整流电路对变压器进行激励即可，由于休眠状态下变换器不向负载传输功率，因此不会对电路原本的工作产生影响。应理解，同步整流电路是用可控的功率管替代二极管，以降低整流电路的损耗，本领域普通技术人员可以知道，不同的功率级电路有其相对应的同步整流电路。
121.应理解，本发明仅以全桥隔离变换器为例，而初级电路可以是其他包括主功率管的功率级电路，次级电路可以是其他已知的整流电路，若该整流电路不包括功率管，则次级电路额外增加包括功率管的同步整流电路。也即其他类型的隔离变换器，同样适用本发明提出的控制电路及控制方法，例如当隔离变换器为反激变换器时，初级电路为包括主功率管的功率级电路，次级电路为与变压器副边串联的单相半波同步整流电路，也即由单个整流管构成的同步整流电路。此外，还应当理解，这里的隔离变换器也可以是谐振型隔离变换器，初级电路还可以为包括谐振元件(谐振电感、谐振电容)的谐振型功率级电路，例如在本实施例中节点a与变压器原边绕组之间可以串联谐振电感和谐振电容，以构成llc谐振型隔离变换器。
122.图3给出了本发明实施例的隔离变换器在间歇模式下的控制原理图。
123.其中g1为功率管q1的驱动信号，va为节点a的电压，ip为初级电流，g5为功率管q5的驱动信号，va为节点a的电压，is为次级电流。
124.在0-t1期间，变换器处于传输状态，初级电路以预先设置的驱动信号给变压器激励，功率管q1-q4进行高频开关动作，功率管q1和q4的开关状态相同，功率管q2和q3的开关状态相同，且功率管q1和q2互补导通。为了简化说明，仅给出功率管q1的驱动波形。如图3所示，功率管q1受预定的驱动信号g1控制以固定的开关频率fs和近似0.5的占空比进行高频
开关动作，从而使得变压器由正负方波电压进行周期性激励，节点a的电压va和节点a的电压va周期性变化，具体地，由于功率管的体二极管的存在，电压va和va周期性小于0。在此，节点a是初级电路中的一个功率管(q1或q2)的非与输入端(vin两端)相连的功率端，节点a是次级电路中一个功率管(q5或q6)的非与输出端(vo两端)相连的功率端。应理解，此时节点b的电压和节点b的电压，以及变压器原边绕组两端的电压vab(节点a和b之间的电压)和变压器副边绕组两端的电压vab(节点a和b之间的电压)也是周期性变化，同时，初级电流ip和次级电流is也周期性变化，具体地，在正负电流之间变化。本实施例仅以节点a和节点a的电压为例进行说明，在其他实施例中，也可以采用上述其他电压和电流。
125.在t1时刻，初级电路停止对变压器进行激励，此后隔离变换器处于休眠状态，电路开始震荡，因此节点a的电压va和节点a的电压va一直大于0。应理解，根据其他电压或电流的判断方式，原理相似，本领域技术人员很容易可以根据本发明的内容得出，因此不再此描述。
126.在隔离变换器再次进入传输状态之前，在t2时刻，次级电路主动对变压器进行了若干个周期的激励，以次级电路的功率管q5为例，其中受驱动信号g5控制进行高频开关动作，功率管q8与功率管q5的开关状态相同，功率管q6和q7的开关状态与之相反。因此，电压va再次周期性变化，初级电流ip的有效值增大，并由之前的0a开始周期性在正负电流之间变化，因此初级电路可通过电压va周期性变化的时刻、频率和时间，辨识出次级电路是否激励以及激励的频率和时间，从而根据预先设定的规则解调出次级想要传递到初级的信息。
127.根据上述原理可知，为了实现对隔离变换器输出信号的控制，可以采用如下方法：响应于次级电路中的电位或电流信息的变化来辨识出隔离变换器的传输状态；在初级电路处于休眠状态期间内，控制次级电路对变压器进行激励，以改变初级电路中的电位或电流信息；响应于初级电路中的电位或电流信息的变化，切换隔离变换器的工作状态，以控制隔离变换器的输出信号稳定。
128.具体地，当判断出隔离变换器处于休眠状态后，根据次级激励信号产生次级驱动信号控制次级电路开始对变压器进行激励，其中次级驱动信号的频率大于隔离变换器的工作频率，在本实施例中，次级驱动信号的占空比固定，在此接近0.5，应理解如果是其他类型的隔离变换器，占空比可以是其他值。
129.应理解，对于本发明的隔离变换器一般有两种控制方式，一种是第一区间的长度固定，通过调节隔离变换器由休眠状态切换至传输状态的时刻来调节工作周期的长度，从而控制隔离变换器的输出信号稳定；另一种是工作周期固定时，通过调节隔离变换器由传输状态切换至休眠状态的时刻来调节第一区间的长度，从而控制隔离变换器的输出信号稳定。
130.下面根据不同的控制方式具体阐述输出信号的控制的实现，以及相应的控制电路，以输出电压的控制为例。
131.图4给出了本发明实施例的隔离变换器的第一种控制原理图，其中第一区间的长度固定。
132.定义隔离变换器在每个工作周期处于传输状态的时间为第一区间，持续时间为t1；处于休眠状态的时间为第二区间，持续时间为t2。从图4中可以看出，输出电压vo在第一区间内上升，在第二区间内下降，其中vomin为输出电压vo的最小值。因此，本实施例通过输
出电压vo下降至vomin时，控制隔离变换器开始进入传输状态，功率管q1-q4以预定的频率和占空比进行高频开关动作。当第一区间的持续时间t1达到第一时间时，控制隔离变换器停止正向激励。也即，在本实施例中，第一区间的持续时间t1为固定值，通过调节隔离变换器由休眠状态切换至传输状态的时刻来调节工作周期的长度，从而使得输出电压vo维持在一定范围内。
133.为了实现上述控制，需要进行如下步骤：
134.s1：根据次级电路中电位或电流信息的变化来判断隔离变换器是否处于休眠状态。若是，则执行s2，否则重复s1。
135.具体地，检测次级电路中第一节点的电压来判断所述隔离变换器是否处于所述休眠状态，其中第一节点为次级电路中的一个功率管的未与输出端相连的功率端，并且当所述第一节点的电压持续大于第一阈值一段时间时，则表明所述隔离变换器处于所述休眠状态。
136.s2：判断隔离变换器的输出信号是否达到最小值。若是，则执行s3，否则重复s2。
137.s3：控制次级电路开始对变压器进行激励，以向初级电路传递传输状态切换的信息。
138.具体地，当所述隔离变换器处于所述休眠状态且当所述隔离变换器的输出电压下降到最小值时，产生次级驱动信号以控制所述次级电路对所述变压器进行激励。
139.s4：根据初级电路中电位或电流信息的变化来判断次级电路是否进行激励。若是，则执行s5；否则重复s4。
140.s5：在确定所述次级电路进行激励后控制所述隔离变换器由所述休眠状态切换至所述传输状态。
141.s7：控制隔离变换器在传输状态工作固定的第一时间后切换至休眠状态。
142.图5给出了本发明实施例的隔离变换器的第一种控制电路框图。下面结合图5，进一步阐述上述控制方法。
143.控制电路包括第一判断电路1，用于检测次级电路中的电位或电流信息的变化以辨别初级电路的传输状态，具体地，判断其是否处于休眠状态。如上所述，可以通过多种方式来判断，本发明仅以根据次级电路中的一个功率管的未与输出端相连的功率端的电压(也即节点a的电压va)来判断为例，当电压va不再是高低电平而是持续大于第一阈值时，表明处于休眠状态，其中第一阈值为次级电路的参考地电位附近的值，优选为次级电路的参考地gdns的电位。应理解，根据次级电路中其他电位或电流的变化来进行判断的方式也在本发明的保护范围之内。
144.控制电路还包括次级驱动电路2，用于在初级电路处于休眠状态期间内，控制次级电路对变压器进行激励，以改变初级电路中的电位或电流信息。具体地，当判断出隔离变换器处于休眠状态后，次级驱动电路2根据次级驱动信号控制次级电路开始对变压器进行激励，其中次级电路进行激励的激励时间的起始时刻受隔离变换器的输出信号控制，并经过预设时间后停止激励。应理解，该预设时间的设置，是为了使得初级电路能够准确检测到信号变化。
145.在本实施例中，次级驱动电路2包括比较电路21，用于在隔离变换器的输出电压vo达到参考信号(在此为最小值vomin)时输出有效的比较信号vcm3；激励时间产生电路22，用
于在隔离变换器处于休眠状态且隔离变换器的输出电压vo达到最小值vomin时输出具有预定有效时间长度的激励时间信号vt；以及次级逻辑驱动信号，用于在激励时间信号vt有效期间根据次级方波信号gs2产生次级驱动信号g5-g8以驱动次级电路中的功率管给变压器激励，其中次级方波信号gs2的频率固定，占空比接近0.5。
146.控制电路还包括初级驱动电路3，响应于初级电路中的电位或电流信息的变化，切换隔离变换器的传输状态，以控制隔离变换器的输出信号稳定。在本实施例中，第一区间的长度固定，因此初级驱动电路3根据次级电路的激励信息来调节隔离变换器由休眠状态切换至传输状态的时刻以调节工作周期的时间长度，从而控制隔离变换器的输出信号稳定。具体地，初级驱动电路3包括第二判断电路31，用于根据初级电路中的电位或电流信息的变化来判断次级电路是否开始激励，在一种实现方式中，通过与初级电路中一个功率管的非与输入端相连的功率端(也即节点a)的电压va来判断，当电压va在休眠期间出现高低电平时，确定次级电路开始激励，并产生有效的判断信号vx。初级驱动电路3还包括状态控制电路32，在判断出次级电路开始激励(也即判断信号vx有效)后控制初级电路开始工作以使得隔离变换器从休眠状态切换至传输状态，并经过第一时间控制初级电路停止工作。初级驱动电路3还包括初级逻辑驱动电路33，用于在传输状态的第一时间内根据预先设置的初级方波信号gs1来产生初级电路的驱动信号g1-g4。
147.图6给出了本发明实施例的隔离变换器的第一种控制电路的具体电路图。在一种实现方式中，第一判断电路1用于根据节点电压va与第一阈值vth1的比较结果产生第一锯齿波信号vramp1，并根据第一锯齿波信号vramp1的幅值来判断初级电路是否进入休眠状态。具体地，第一判断电路1包括比较器cm1、单脉冲触发器oneshot、第一锯齿波发生器。比较器cm1用于在节点电压va小于第一阈值vth1时输出有效的比较信号vcm1；单脉冲触发器oneshot接收第一比较信号vcm1，以在其上升沿产生第一锯齿波发生器的时钟信号clk1，从而触发第一锯齿波发生器产生第一锯齿波信号vramp1。第一判断电路1还包括比较器cm2，用于比较第一锯齿波信号vramp1和第一基准信号vref1，从而产生比较信号voff，并根据比较信号voff判断初级电路是否处于休眠状态；当第一锯齿波信号vramp1大于第一基准信号vref1时，比较信号voff有效，表明初级电路由传输状态进入休眠状态。应理解，第一基准信号vref1被设置为大于第一锯齿波信号vramp1在传输状态的峰值。应理解，在此仅给出实现判断节点电压va持续大于第一阈值vth1的一种示例电路，其他任何可以实现相同功能的电路均在本发明的保护范围之内。
148.在次级驱动电路2中，比较电路21包括比较器cm3，用于比较输出电压vo和参考信号(在此，参考信号为最小值vomin)，当输出电压vo小于最小值vomin时，比较器cm3输出有效的比较信号vcm3。激励时间产生电路22用于在初级电路进入休眠状态且输出电压vo小于最小值vomin时(也即比较信号voff和比较信号vcm3两者均有效时)产生激励时间信号vt，以指示次级电路在激励时间信号vt有效期间允许次级信号发生器产生的频率为fs2(远大于fs)、占空比接近0.5的方波信号gs2，并在经过驱动器后产生驱动次级电路中功率管q5-q8的驱动信号g5-g8，其中频率fs2可以等于频率fs1，也可以不相等。应理解，为了确保初级能够接收到次级的电压电流变化，激励时间信号vt的有效时间可以设置为2-3个周期ts2，其中ts2＝1/fs2，也即当次级输出2-3个脉冲激励时停止激励。
149.在初级驱动电路3中，第二判断电路31用于判断节点电压va是否是高低电平，在一
种实施方式中，第二判断电路31包括比较器cm4用于将节点电压va与第二阈值vth2比较，当节点电压va小于第二阈值vth2时输出有效的比较信号vcm4，其中第二阈值vth2一般与初级电路的参考地gndp的电位相同。第二判断电路31还包括与门电路，当初级电路处于休眠状态，也即休眠模式信号vmod_n有效期间，比较信号vcm4有效时，产生判断信号vx以表明次级电路开始激励。状态控制电路32用于根据判断信号vx控制初级电路开始工作，并持续工作第一时间后结束。在有些实施方式中，为了避免初级电路和次级电路同时工作，状态控制电路32还将判断信号vx延迟预定时间td后再控制初级电路开始工作。在一种实现方式中，判断信号vx经单脉冲触发电路oneshot和延时电路delay后产生第二锯齿波发生器的时钟信号clk2，从而触发第二锯齿波发生器产生第二锯齿波信号vramp2。此后第二锯齿波信号vramp2与第二基准信号vref2比较，并在第二基准信号vref2大于第二锯齿波信号vramp2时输出有效的传输模式信号vmod，反之则传输模式信号vmod无效。其中休眠模式信号vmod_n与传输模式信号vmod互为反信号。
150.初级逻辑驱动电路33用于在传输模式信号vmod有效期间，允许初级信号发生器产生的频率为fs1、占空比接近0.5的初级方波信号gs1通过，并经过驱动器后产生控制初级电路功率管q1-q4的驱动信号g1-g4。
151.图7给出了本发明实施例的隔离变换器的第一种控制波形图。下面结合图6对第一种控制方法的实现进行具体阐述。
152.如图7所示，在t0-t1期间，初级电路处于传输状态，节点电压va在高低电平之间切换，同时节点电压va也在高低电平之间切换，即节点电压va呈现周期性小于第一阈值vth1的情况，因此在节点电压va小于第一阈值vth1时，也即节点电压va的下降沿，第一锯齿波信号vramp1开始上升，直至下个开关周期功率管q1再次关断时第一锯齿波信号vramp1降为零，从而第一锯齿波信号vramp1具有第一峰值且周期等于初级电路的开关周期fs1。同时第二锯齿波信号vramp2也在上升，并在t1时刻，上升至大于第二基准信号vref2，因此，初级电路在t1时刻切换至休眠状态。此后节点电压va一直大于第一阈值vth1，因此第一锯齿波信号vramp1持续上升，直至在t2时刻，第一锯齿波信号vramp1大于第一基准信号vref1，表明初级电路处于休眠状态。应理解，第一基准信号vref1设置为大于第一锯齿波vramp1在传输状态的峰值。同时，在t1时刻以后，输出电压vo开始下降，至t3时刻，输出电压vo下降至最小值vomin，此时比较信号voff和vcm3均有效，输出激励时间信号vt，有效时间为2-3个ts2。在激励时间信号vt有效期间，次级激励电路开始工作，驱动信号g5有效，从而节点电压va在高低电平之间切换，当节点电压va小于第一阈值vth1时，第一锯齿波信号vramp1重新开始上升。同时，节点电压va也在高低电平之间切换，当节点电压va小于第二阈值vth2时，经过预设时间td后，在t4时刻，第二锯齿波信号vramp2降为零重新开始上升，也即初级电路的休眠状态结束，重新进入传输状态。至此，隔离变换器的一个工作周期结束。
153.对于在工作周期固定时，通过调节第一区间的长度来控制隔离变换器的输出信号稳定的控制方法可以包括如下步骤：
154.步骤1：根据次级电路中的电位或电流信息的变化来判断隔离变换器是否处于休眠状态。若是，则执行步骤2；反之则重复执行步骤1。
155.步骤2：根据基于隔离变换器的输出信号与参考信号的误差而产生的补偿信号来调节次级电路对变压器进行激励的激励时间或激励频率，其中参考信号为输出信号的期望
值。
156.步骤3：在该激励时间内根据次级驱动信号控制次级电路对变压器进行激励。
157.步骤4：根据该激励时间内初级电路中电位或电流信息的变化来调节隔离变换器从传输状态切换至休眠状态的时刻，从而调节所述第一区间的长度。
158.步骤5：当工作周期达到预定周期时，控制隔离变换器切换至传输状态。
159.进一步地，步骤2进一步分为两种情况：第一种是当次级电路的次级驱动信号的频率固定时，根据补偿信号调节激励时间的结束时刻，从而调节激励时间的时间长度，也相当于调节次级驱动信号激励的脉冲个数；第二种是根据补偿信号调节次级电路的次级驱动信号的激励频率。据此，当采用第一种方式时，步骤4进一步包括：基于初级电路中一功率管的非与输入端相连的功率端的电压在所述激励时间内对电容充电而产生指示信号，其中指示信号可以表征激励时间；当表征初级电路处于传输状态的时间达到指示信号时，控制初级电路切换至休眠状态，从而实现第一区间的长度受补偿信号调节(因为激励时间受补偿信号调节)。当采用第二种方式时，步骤4进一步包括：检测初级电路中一功率管的非与输入端相连的功率端的电压的频率产生检测信号，其中检测信号可以表征次级驱动信号的频率；当表征初级电路处于传输状态的时间达到检测信号时，控制初级电路切换至休眠状态，从而实现第一区间的长度受补偿信号调节(因为激励频率受补偿信号调节)。
160.图8给出了本发明实施例的隔离变换器的第二种控制电路框图。
161.控制电路包括第一判断电路1、次级驱动电路2以及初级驱动电路3。其中第一判断电路1与第一种控制电路相同，在此不再阐述。不同的是，在本实施例中，次级驱动电路2根据隔离变换器的输出信号控制激励时间的时间长度而不是激励时间的起始时刻。具体地，次级驱动电路2被配置为在确定隔离变换器处于休眠状态后，根据基于隔离变换器的输出信号与参考信号(即输出信号的期望值)的误差而产生的补偿信号来调节次级电路对变压器进行激励的激励时间，并在激励时间内控制次级电路进行激励。在本实施例中，次级驱动信号的频率固定，因此次级驱动电路根据补偿信号调节激励时间的结束时刻，从而调节激励时间内的脉冲个数。初级驱动电路3根据次级电路的激励信息来调节隔离变换器由传输状态切换至休眠状态的时刻以调节第一区间的长度，从而控制隔离变换器的输出信号稳定。具体地，初级驱动电路3根据激励时间内初级电路中电位或电流信息的变化产生指示信号，并根据指示信号来调节第一区间的长度，其中指示信号用于表征次级激励时间的长度，从而间接表征补偿信号的大小。
162.具体地，次级驱动电路2包括补偿信号产生电路21，用于根据输出电压vo和参考信号vref的误差经补偿而产生补偿信号vb；激励时间产生电路22，用于在判断出隔离变换器处于休眠状态时控制次级电路开始激励，并在激励时间达到补偿信号vb时停止激励，从而产生表征该激励时间的激励时间信号vt。也即补偿信号vb的大小决定了激励时间的长度，而由于次级驱动信号的频率固定，因此激励时间越长，次级的激励脉冲个数越多，因此补偿信号vb的大小也决定了次级电路的激励脉冲数。因此，初级电路通过接收次级传递的激励信息，便可以间接获取补偿信号vb的大小，从而调节第一区间的长度。
163.次级驱动电路2还包括次级逻辑驱动电路23，被配置为在激励时间信号vt有效期间根据预定的次级方波信号gs2产生次级电路的驱动信号g5-g8，其中次级方波信号的频率固定且大于隔离变换器的工作频率，次级方波信号的占空比接近0.5。
164.初级驱动电路3包括指示电路31，用于在休眠状态下，根据激励时间内节点电压va的变化产生表征次级激励时间长度/激励脉冲数的指示信号vc；状态控制电路32，用于在表征初级电路处于传输状态的时间达到指示信号vc时控制初级电路停止工作，并在工作周期达到预定周期时重新进入传输状态，从而产生传输模式信号vmod；初级逻辑驱动电路，用于在初级电路处于传输状态期间(也即传输模式信号vmod有效期间)根据预定的初级方波信号gs1产生控制初级电路工作的驱动信号g1-g4。
165.图9给出了本发明实施例的隔离变换器的第二种控制电路的具体电路图。如图9所示，第一判断电路1、次级逻辑驱动电路23以及初级逻辑驱动电路33与图6中的对应电路相同，在此不再赘述。不同的是，在次级驱动电路2中，补偿信号产生电路21包括误差放大器err，接收输出电压vo和参考信号vref的误差，经补偿网络补偿后输出补偿信号vb。激励时间产生电路22包括第二锯齿波产生电路，用于在比较信号voff的上升沿产生时钟信号clk2，从而触发第二锯齿波发生器产生第二锯齿波信号vramp2；以及比较器cm3，用于比较补偿信号vb和第二锯齿波信号vramp2以输出激励时间信号vt，在本实施例中，当补偿信号vb大于第二锯齿波信号vramp2时，激励时间信号vt有效。
166.此外，为了避免第二锯齿波信号vramp2上升超过电路的正常工作电压范围，本实施例的第二锯齿波发生器中设置了锯齿波的最大阈值，当第二锯齿波vramp2上升至最大阈值后保持该最大阈值不变。
167.应理解，本发明仅给出激励时间产生电路的一种实现方式，其他能够根据补偿信号vb调节激励时间的电路均在本发明的保护范围之内。
168.在初级驱动电路3中，指示电路31根据节点电压va的变化来产生指示信号vc，这是由于在激励时间内，初级电路节点电压va是高低电平，因此可以利用节点电压va控制电流源给电容充电，从而电容电压可以表征激励时间的长度或者是激励脉冲数。在一种实现方式中，指示电路31在休眠模式信号vmod_n有效期间，将节点电压va与第二阈值vth2比较，当节点电压va小于第二阈值vth2时控制电流源i1产生电流以给电容c1充电，在节点电压va大于第二阈值vth2时不产生电流以使得电容c1的电压得以保持，从而产生指示信号vc，其值随着激励时间的长度(或者是激励脉冲数)的增加而增加。应理解，指示电路31还包括单脉冲触发器oneshot，其在节点电压va小于第二阈值vth2时产生具有固定时间的有效电平，该固定时间用于控制在每个开关周期ts1内给电容c1充电的时间，其介于0-ts1之间，在此以1/2ts1为例。此外，当休眠模式信号vmod_n有效的时刻控制与电容c1并联的开关s1闭合，以使得指示信号vc清零。
169.状态控制电路32包括比较器cm5，将指示信号vc和第三锯齿波信号vramp3进行比较，当指示信号vc大于第三锯齿波信号vramp3时，输出有效的传输模式信号vmod；当第三锯齿波信号vramp3上升至大于指示信号vc时，传输模式信号vmod无效，休眠模式信号vmod_n有效，从而使得隔离变换器切换至休眠状态，其中第三锯齿波信号vramp3为预先设置的、频率和峰值均固定的锯齿波信号，其频率为隔离变换器的工作频率fs。
170.图10给出了本发明实施例的隔离变换器的第二种控制波形图。下面结合图9和图10具体阐述上述控制方法。
171.如图10所示，在t0-t1期间，初级电路处于传输状态，节点电压va在高低电平之间切换，同时节点电压va也在高低电平之间切换，因此节点电压va呈现周期性小于第一阈值
vth1的情况，因此在节点电压va小于第一阈值vth1时，也即在节点电压va的下降沿，产生第一锯齿波信号vramp1，从而第一锯齿波信号vramp1具有第一峰值且周期等于初级电路的开关周期fs1。
172.在t1时刻，第三锯齿波信号vramp3上升至大于指示信号vc，从而vmod无效，初级电路由传输状态切换至休眠状态，同时开关s1受控闭合，使得指示信号vc置零。此后输出电压vo开始下降，从t1时刻以后节点电压va一直大于第一阈值vth1，因此第一锯齿波信号vramp1持续上升，直至在t2时刻，第一锯齿波信号vramp1大于第一基准信号vref1，此时次级电路判断出初级电路处于休眠状态，比较信号voff有效，触发第二锯齿波信号vramp2开始上升，此时由于第二锯齿波信号vramp2小于补偿信号vb，因此激励时间信号vt有效，至t3时刻，第二锯齿波信号vramp2上升至大于补偿信号vb，激励时间信号vt无效。在激励时间信号vt有效期间，次级电路受频率为fs2的方波信号控制而开始激励，从而使得节点电压va在高低电平之间切换。同时，初级电路的节点电压va也在高低电平之间切换，当节点电压va小于第二阈值vth2时，指示信号vc开始受控上升，在节点电压va大于第二阈值vth2时，指示信号vc保持不变，如此循环直至激励时间信号vt无效，此后节点电压va一直大于第二阈值vth2，因此指示信号vc始终保持不变。在t4时刻，第三锯齿波信号vramp3下降至零重新上升，此后指示信号vc仍继续保持不变，因此在第三锯齿波信号vramp3上升至大于指示信号vc之前，传输模式信号vmod有效，因此初级电路从休眠模式重新进入传输模式。至此，隔离变换器的一个工作周期结束。
173.通过以上描述可知，在第二种控制方法下，隔离变换器的工作周期t固定，通过对输出电压vo和参考信号vref(在此为输出电压vo的期望值)进行误差补偿而产生补偿信号vb来调节次级激励时间/激励脉冲数，通过次级电路的激励，初级电路中一功率管的非与输入端相连的功率端的电压的变化可以反映出激励时间/激励脉冲数的大小，从而间接获取补偿信号vb的信息，并将其转换成指示信号vc来决定工作时间ton的大小。当指示信号vc过大，则工作时间ton过大，输出电压vo偏高，此后补偿信号vb会减小，从而使得指示信号vc减小，以减小工作时间ton，实现了闭环占空比的调节。
174.当采用调节激励频率的方式时，控制电路如下所述。
175.图11给出了本发明实施例的隔离变换器的第三种控制电路框图。控制电路包括第一判断电路1、次级驱动电路2和初级驱动电路3。其中第一判断电路1与第一种控制电路相同，在此不再阐述。与第二种控制电路不同的是，在本实施例中，次级驱动电路2根据补偿信号来调节次级驱动信号的频率。初级驱动电路3根据次级电路的激励频率来调节隔离变换器由传输状态切换至休眠状态的时刻以调节第一区间的长度，从而控制隔离变换器的输出信号稳定。
176.具体地，次级驱动电路2包括补偿信号产生电路21，用于根据输出电压vo和参考信号vref(在此为输出电压vo的期望值)的误差经补偿产生补偿信号vb；方波信号产生电路22，用于产生占空比接近0.5，频率受补偿信号vb调节的次级方波信号gs2；以及次级逻辑驱动电路23，用于判断出初级电路处于休眠状态后根据次级方波信号gs2来产生次级电路的驱动信号g5-g8以对变压器进行激励，在本实施例中，为了使得初级能够检测到激励频率，控制次级电路产生2-3个激励脉冲。
177.初级驱动电路3包括检测电路31，用于在激励时间内检测初级电路中电位或电流
信息的变化来获取表征次级电路的激励频率，在此检测节点电压va的频率以产生检测信号vf。应理解，补偿信号vb越大，次级方波信号gs2的频率越高，从而节点电压va的频率也越高，检测信号vf相当于间接受补偿信号vb的大小调节，从而根据第一区间的长度也受补偿信号vb的大小调节。状态控制电路32，用于在表征初级电路处于传输状态的时间达到检测信号vf时控制初级电路停止工作，并在工作周期达到预定周期时重新进入传输状态，从而产生传输模式信号vmod；以及初级逻辑驱动电路33，用于在传输状态时间内(传输模式信号vmod有效期间)根据预先设置的初级方波信号gs1来产生初级电路的驱动信号g1-g4。
178.图12给出本发明实施例的隔离变换器的第三种控制电路的具体电路图。
179.第一判断电路1与上述相同，在此不再赘述。补偿信号产生电路21、次级逻辑驱动信号23和初级逻辑驱动信号24与图9中的对应电路相同，在此不再描述。在本实施例的次级驱动电路2中，方波信号产生电路22包括斜坡产生电路221和比较电路222，其中斜坡产生电路221用于根据补偿信号vb控制电流源i1以给电容c1充电来产生斜坡信号vp，其中斜坡信号vp在大于第二基准信号vref2时控制开关s1闭合以使得斜坡信号vp置零；比较电路222将斜坡信号vp与第三基准信号vref3(等于第二基准信号vref2的1/2)比较，以产生占空比接近0.5的次级方波信号gs2，其中次级方波信号gs2的频率即为斜坡信号vc的频率，其受补偿信号vb调节。同上，只要初级电路接收到次级传递的表征激励频率的信息，便可以间接根据补偿信号vb的大小调节第一区间的长度。此外，初级电路次级逻辑驱动电路23与图9中的次级逻辑驱动电路的结构相同，不同的是次级方波信号gs2的频率是可变的，而图9中是固定的。
180.应理解，本发明仅给出根据补偿信号调节方波信号频率的一种实现方式，其他能够根据补偿信号vb调节方波信号频率的电路均在本发明的保护范围之内。
181.检测电路31在本实施例中用于在激励时间内检测节点电压va的频率以产生检测信号vf，并在检测到稳定频率后保持检测信号vf不变，直至处于休眠状态时检测信号vf清零。在一种实施方式中，通过比较节点电压va和第二阈值vth2，从而使得每当节点电压va小于第二阈值vth2时，输出有效的时钟信号clk1，频率检测电路被配置为在次级激励时间内检测时钟信号clk1的频率从而产生检测信号vf，并在检测到稳定频率后保持检测信号vf不变，直至切换至休眠状态时控制检测信号vf清零。状态控制电路32将检测信号vf与第三锯齿波信号vramp3比较，以在检测信号vf大于第三锯齿波信号vramp3时输出有效的传输模式信号vmod。初级逻辑驱动电路33用于在传输模式信号vmod有效期间，根据初级方波信号gs1产生驱动信号g1-g4。
182.应理解，本实施例以检测节点电压va的频率为例，也可以检测节点电压va的周期，或者检测初级电路中的其他能够反映该变化的电量。
183.图13给出了本发明实施例的隔离变换器的第三种控制波形图。下面结合图12和图13具体阐述上述控制方法。
184.如图13所示，在t0-t1期间，初级电路处于传输状态，节点电压va在高低电平之间切换，同时节点电压va也在高低电平之间切换，节点电压va呈现周期性小于第一阈值vth1的情况，因此在节点电压va小于第一阈值vth1时，也即节点电压va的下降沿，第一锯齿波信号vramp1产生，从而第一锯齿波信号vramp1具有第一峰值且周期等于初级电路的工作周期。
185.在t1时刻，第三锯齿波信号vramp3上升至大于检测信号vf，从而传输模式信号vmod无效，初级电路由传输状态切换至休眠状态，也即检测信号vf可以调节隔离变换器处于传输状态的时间。此后检测信号vf清零，输出电压vo开始下降，从t1时刻以后节点电压va一直大于第一阈值vth1，因此第一锯齿波信号vramp1持续上升，直至在t2时刻，第一锯齿波信号vramp1大于第一基准信号vref1，此时次级电路判断出初级电路处于休眠状态，比较信号voff有效。在比较信号voff有效时，经过单脉冲触发器oneshot输出脉冲信号pulse，并且在脉冲信号pulse有效期间，次级电路受次级方波信号gs2控制而开始激励，产生驱动信号g5(其他驱动信号未示出)。脉冲信号pulse的有效时间一般设置为2-3个次级方波信号gs2的周期，以便输出2-3个脉冲，从而使得初级检测到的信号频率更准确，避免误检测。需要说明的是，在整个过程中，斜坡信号vc与第三基准信号vref3比较，由于第三基准信号vref3为第二基准信号vref2的1/2，因此次级方波信号gs2的占空比接近0.5，频率等于斜坡信号vc的频率，也即次级方波信号gs2的频率由补偿信号vb调节。
186.从t2时刻开始，由于次级电路开始激励，节点电压va在高低电平之间切换。同时，初级电路节点电压va也在高低电平之间切换，当节点电压va小于第二阈值vth2时即输出一时钟信号clk1，经频率检测电路后在t3时刻输出表征时钟信号clk1频率的检测信号vf，此后保持该检测信号vf不变。在t4时刻，第三锯齿波信号vramp3降为零，检测信号vf大于第三锯齿波信号，因此传输模式信号vmod有效，此后初级电路从休眠模式重新进入传输模式。至此，隔离变换器的一个工作周期结束。
187.通过以上描述可知，在第三种控制方法下，隔离变换器的工作周期t固定，通过对输出电压vo和其期望值的误差进行误差补偿而产生补偿信号vb来调节次级方波信号的频率，从而调节工作时间ton的大小。当输出电压vo偏高，补偿信号vb会减小，从而使得斜坡信号vc上升变慢，次级方波信号的频率减小，因此检测信号vf减小，以减小ton，降低输出电压vo，实现了闭环占空比的调节。
188.综上所述，本发明提出的处于间歇模式下的隔离变换器，通过初级电路和次级电路对变压器进行激励来传递信息，当初级电路对变压器进行激励时，次级电路可以通过自身电路中电位或电流的变化情况辨识出初级电路所处的工作状态；次级电路亦可在停止功率传输期间对变压器进行激励，使得初级电路则通过自身电路中电位或电流的变化情况辨识出次级电路想要传递的控制信息，从而实现隔离变换器的输出信号的控制。
189.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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。