[發明專利]一種減小輕載功耗的電路和方法

有效

• 申請號: 201810286989.5
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108448876B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 陸文斌;繆磊
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種隔離式開關電路的反饋電路及其控制方法。所述隔離式開關電路包括功率電路，控制電路及反饋電路。所述反饋電路包括光耦合器以及與光耦合器光敏晶體管相串聯的可變電阻電路。所述反饋電路檢測隔離式開關電路的負載，根據檢測結果來調節可變電阻電路的等效阻值，從而使得流過光耦合器的電流在極輕載模式時處于一個較低的水平。本發明公開的反饋電路和控制方法，可降低隔離式開關電路的輕載或空載損耗，提高電路的工作效率。

技術領域

本發明涉及一種電子電路，特別地，涉及開關轉換電路中的控制電路。

背景技術

圖1示出了現有的隔離式開關電路10，包括通過耦合器件102相耦接的原邊電路101和副邊電路103。為了控制輸入輸出功率的轉換，隔離式開關電路10需要從副邊電路103反饋輸出功率信息至原邊電路101。為實現原副邊的隔離，并保護副邊電路免受原邊高壓影響，光耦合器106通常用于原副邊反饋信號的傳遞。在圖1所示的現有的隔離式開關電路10中，輸出電壓Vout通過副邊反饋電路104加諸于光耦合器106的光敏二極管D0，光敏二極管D0進一步將輸出電壓Vout的信息通過光耦合器106的光敏晶體管T0反映為光耦電流Iopto，并進一步地通過原邊反饋電路105表現為信號Sfb，輸入至原邊電路101以控制其工作。

TL431為德州儀器公司(TI)生產的三端可調穩壓源，目前廣泛應用于隔離式轉換電路的反饋電路中。圖2示出了采用TL431反饋電路的隔離式開關電路的光耦電流Iopto與輸出功率Pout之間的關系圖。如圖2所示，光耦電流Iopto越大，對應的輸出功率Pout越小，而光耦電流Iopto越小，則對應的輸出功率Pout越大。也就是說光耦電流Iopto的值在輕載或空載時較大，在隔離式開關電路10的輸出功率Pout達到最小值時，光耦電流Iopto將達到最大值，這將嚴重損害隔離式轉換電路的輕載或空載效率。

因此，有必要提出一種在輕載或空載時降低光耦電流Iopto，提高電路的輕載及空載效率的電路及方法。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術的上述技術問題，提出一種在輕載或空載時減小光耦電流的電路及控制方法。

依據本發明一實施例的一種反饋電路，用于隔離式開關電路，所述隔離式開關電路具有功率開關控制信號控制功率電路周期性地通斷以實現功率轉換，包括：可變電阻電路，耦接于控制電路供電電壓和反饋電壓端之間，接收電阻控制信號，所述可變電阻電路的等效阻值與電阻控制信號的占空比成正比，其中所述功率開關控制信號響應于反饋電壓端的電壓來控制功率電路；以及電阻控制電路，接收功率開關控制信號，并且基于該功率開關控制信號，輸出電阻控制信號；其中，在隔離式開關電路進入極輕載模式時，所述電阻控制信號的占空比由最小值遞增至最大值，并保持不變；以及在隔離式開關電路跳出極輕載模式時，所述電阻控制信號的占空比由最大值遞減至最小值，并保持不變。

在一個實施例中，所述反饋電路還包括光耦合器，所述光耦合器包括：光敏二極管，耦接于副邊反饋網絡，所述副邊反饋網絡將隔離式開關電路的輸出電壓轉換為流過光敏二極管的電流；以及光敏晶體管，耦接于反饋電壓端和原邊地之間，響應于流過光敏二極管的電流并提供光耦電流至可變電阻電路。

在一個實施例中，所述反饋電路還包括濾波電路，耦接于反饋電壓端和原邊地之間，用于對反饋電壓端的電壓進行低通濾波。

依據本發明一實施例的一種隔離式開關電路，包括前述反饋電路，還包括：功率電路，接收總線電壓和功率開關控制信號，在功率開關控制信號的控制下，所述功率電路周期性地通斷以實現輸入輸出功率轉換，并且將總線電壓轉換成輸出電壓提供給負載；以及控制電路，接收反饋電壓端的電壓，基于反饋電壓端的電壓輸出功率開關控制信號。