[發明專利]一種反激式功率轉換器

有效

• 申請號: 201010144602.6
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN102201751A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 夏云凱;雷晗
• 申請（專利權）人: 西安民展微電子有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜

1.一種反激式功率轉換器，其特征在于，包括：一變壓器、第一整流器(D1)、第二整流器(D2)、第一電容(C1)、第二電容(C2)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、一開關晶體管、以及一用于提供控制信號以驅動所述開關晶體管的柵極的脈沖頻率調制和脈沖寬度調制控制器，其中

所述變壓器包括：初級繞組、次級繞組和輔助繞組，所述初級繞組的一端接所述反激式功率轉換器的電源輸入端(Vin)，所述初級繞組的另一端接所述開關晶體管的漏極，所述開關晶體管用于控制所述初級繞組上的電壓；所述次級繞組的一端接地，所述次級繞組的另一端接所述第二整流器(D2)的陽極；所述輔助繞組的一端接地，所述輔助繞組的另一端接第二電阻(R2)的一端；

所述第一整流器(D1)的陽極接所述輔助繞組，所述第一整流器(D1)的陰極接所述脈沖頻率調制和脈沖寬度調制控制器的電源輸入端(VDD)，所述第一電阻(R1)的一端接所述反激式功率轉換器的電源輸入端(Vin)，所述第一電阻(R1)的另一端接所述電源輸入端(VDD)，所述第一電容(C1)的一端接所述電源輸入端(VDD)，所述第一電容(C1)的另一端接地；

所述第二整流器(D2)的陰極接所述反激式功率轉換器的輸出端(Vout)，所述第二電容(C2)連接于所述反激式功率轉換器的輸出端(Vout)和地之間；

所述第二電阻(R2)的另一端與所述第三電阻(R3)的一端連接，所述第三電阻(R3)的另一端接地，所述第二電阻(R2)和第三電阻(R3)的公共端接所述脈沖頻率調制和脈沖寬度調制控制器的反激電壓檢測輸入端(INV)；

所述開晶體管的柵極接所述脈沖頻率調制和脈沖寬度調制控制器的輸出端(GD)，所述開關晶體管的源極和所述第四電阻(R4)的一端分別接所述脈沖頻率調制和脈沖寬度調制控制器的電流檢測輸入端(CS)，所述第四電阻(R4)的另一端接地。

2.根據權利要求1所述的反激式功率轉換器，其特征在于，所述脈沖頻率調制和脈沖寬度調制控制器包括：采樣控制器，接所述反激電壓檢測輸入端(INV)，用于采樣所述次級繞組反射到輔助繞組上的電壓值；

脈沖頻率調制控制器，與所述采樣控制器連接，用于利用所述采用控制器采樣到的電壓值生成所述開關晶體管的開關頻率；

斷續傳導模式控制器，分別與所述采樣控制器和所述開關晶體管的柵極連接，用于通過采樣所述開關晶體管的導通時間和所述變壓器的去磁時間的總和，根據所述總和控制所述晶體管的開關周期，以防止所述反激式功率轉換器工作于連續傳導模式；

誤差放大器，與所述采樣控制器連接，用于比較所述采樣控制器采樣得到的電壓值相對于基準電壓值的誤差，并將所述誤差進行放大處理后輸出；

脈沖寬度調制比較器，與所述誤差放大器連接，用于將所述誤差放大器的輸出和所述第四電阻(R4)上的壓降進行比較，生成脈沖寬度調制信號；

邏輯控制器，與所述誤差放大器和所述脈沖頻率調制控制器連接，用于根據所述脈沖頻率調制控制器、所述斷續傳導模式控制器、所述脈沖寬度調制比較器和所述過流保護控制器的輸出信號，生成控制所述開關晶體管的控制信號，所述邏輯控制器的輸出接所述輸出端(GD)。

3.根據權利要求2所述的反激式功率轉換器，其特征在于，所述脈沖頻率調制和脈沖寬度調制控制器還包括：

電源控制模塊，接所述電源輸入端(VDD)，用于控制所述脈沖頻率調制和脈沖寬度調制控制器的供電。

4.根據權利要求3所述的反激式功率轉換器，其特征在于，所述脈沖頻率調制和脈沖寬度調制控制器還包括：

過流保護控制器，所述過流保護控制器的一端接所述邏輯控制器，所述過流保護控制器的另一端接所述電流檢測輸入端(CS)，用于限制通過所述開關晶體管上的最大電流。

5.根據權利要求1所述的反激式功率轉換器，其特征在于，所述開關晶體管打開后，所述變壓器的初級繞組上的電流增加，在所述第四電阻(R4)上生成感應電壓。

6.根據權利要求1所述的反激式功率轉換器，其特征在于，所述開關晶體管關閉后，所述次級繞組上的電壓反射至所述變壓器的初級繞組和輔助繞組上。

7.根據權利要求2所述的反激式功率轉換器，其特征在于，所述脈沖頻率調制控制器生成的開關頻率與所述采樣控制器采樣到的電壓值成正比。