[發明專利]電源轉換器以及用于控制該電源轉換器的方法和控制器

在審

• 申請號: 201910709346.1
• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN110890843A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 具官本;Y·帕克;金泰星;丁烽根
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張小穩

1.一種操作電源轉換器的方法，所述方法包括：

將能量存儲在與變壓器的次級繞組相關聯的場中，所述次級繞組被布置用于在所述電源轉換器的次級電路內進行反激操作；

對耦接到所述變壓器的輔助繞組的電容器充電；

使與所述次級繞組相關聯的所述場中的所述能量放電，以提供所述電源轉換器的輸出電壓；以及當流過所述次級繞組的電流達到預定的低電平時，

通過將所述電容器耦接到所述輔助繞組以在所述變壓器的初級繞組上產生電壓來降低所述電源轉換器的初級電路中的主開關的兩端的電壓。

2.根據權利要求1所述的方法，其中降低所述主開關的兩端的電壓還包括使所述初級電路中的電容與包括所述輔助繞組的輔助電路中的電感諧振。

3.根據權利要求1所述的方法，其中對所述電容器充電還包括使第一輔助開關變得導通，所述第一輔助開關耦接在所述輔助繞組的第一引線和所述電容器之間。

4.根據權利要求1所述的方法，其中降低所述主開關的兩端的電壓還包括通過使第二輔助開關變得導通將所述電容器耦接到所述輔助繞組，所述第二輔助開關耦接在所述輔助繞組的第一引線和所述電容器之間。

5.根據權利要求1所述的方法：

其中對所述電容器充電還包括使第一輔助開關變得導通，所述第一輔助開關耦接在所述輔助繞組的第一引線和所述電容器之間；并且

其中降低所述主開關的兩端的電壓還包括通過使第二輔助開關變得導通將所述電容器耦接到所述輔助繞組。

6.根據權利要求5所述的方法，還包括通過控制施加到所述第一輔助開關的控制信號的占空比來控制在所述電容器上產生的電壓。

7.根據權利要求1所述的方法，其中在使所述場中的所述能量放電之后，在流過所述次級繞組的電流達到零時或之后，開始降低所述主開關的兩端的電壓。

8.一種用于電源轉換器的初級控制器，所述初級控制器包括：

主柵極端子，所述主柵極端子被配置為耦接到主場效應晶體管FET的柵極；

輔助驅動器電路，所述輔助驅動器電路限定充電柵極輸出部和諧振柵極輸出部，所述充電柵極輸出部被配置為耦接到充電控制FET，并且所述諧振柵極輸出部被配置為耦接到諧振FET；

其中所述初級控制器被配置為在主FET的每個切換循環期間：

使所述主柵極端子斷言；

在所述主柵極端子被斷言的時間段期間使所述充電柵極輸出部斷言；以及

在所述主柵極端子被去斷言的時間段期間使所述諧振柵極輸出部斷言。

9.根據權利要求8所述的初級控制器，還包括：

開關節點端子，所述開關節點端子被配置為耦接到所述電源轉換器的開關節點；

并且其中所述初級控制器被配置為基于在所述開關節點端子上感測到的電壓來使所述諧振柵極輸出部斷言。

10.根據權利要求8所述的初級控制器，其中所述初級控制器被配置為在所述初級控制器感測到次級電流已經停止之后的預定時間段使所述諧振柵極輸出部斷言。

11.根據權利要求8所述的初級控制器，還包括：

所述充電控制FET，所述充電控制FET設置在所述初級控制器內并限定柵極、漏極和源極，所述充電控制FET的柵極耦接到所述充電柵極輸出部，并且漏極耦接到第一開關端子；和

所述諧振FET，所述諧振FET設置在所述初級控制器內并限定柵極、漏極和源極，所述諧振FET的柵極耦接到所述諧振柵極輸出部，并且所述諧振FET的漏極耦接到第二開關端子。

12.一種電源轉換器，所述電源轉換器包括：

初級電路，所述初級電路包括：

變壓器的初級繞組，所述初級繞組限定第一引線和第二引線，所述第一引線耦接到輸入電壓；

主開關，所述主開關限定控制輸入部、第一連接部、第二連接部，所述第一連接部耦接到所述初級繞組的第二引線，并且所述第二連接部在所述初級電路上耦接到地；

輔助電路，所述輔助電路包括：

所述變壓器的輔助繞組；

諧振開關，所述諧振開關限定控制輸入部，所述諧振開關與所述輔助繞組串聯耦接；

電感器，所述電感器與所述輔助繞組串聯耦接；

電容器，所述電容器與所述輔助繞組和所述電感器串聯耦接；

次級電路，所述次級電路包括：

所述變壓器的次級繞組；和

次級開關，所述次級開關和次級繞組被布置用于反激操作并被配置為提供所述電源轉換器的輸出電壓；

初級控制器，所述初級控制器包括：

主柵極端子，所述主柵極端子耦接到所述主開關的控制輸入部；

輔助驅動器電路，所述輔助驅動器電路耦接到所述諧振開關的控制輸入部；

其中所述初級控制器被配置為：

通過將斷言信號驅動到所述主柵極端子，將能量存儲在與所述變壓器的次級繞組相關聯的場中；

使與所述次級繞組相關聯的所述場中的所述能量放電，以通過將非斷言狀態驅動到所述主柵極端子來提供所述電源轉換器的輸出電壓；以及在所述主柵極端子的后續斷言之前，

由所述輔助驅動器電路使所述諧振開關的控制輸入部斷言來降低所述主開關的兩端的電壓。