CN105450028A - 变换器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种反激变换器的控制方法,其中所述反激变换器的输出端的负载大小在零和峰值之间变化,所述方法包括:负载检测步骤,检测所述负载大小;以及工作模式控制步骤,根据所检测的负载大小控制所述反激变换器在连续工作模式、谷底导通模式和突发模式中的两种或两种以上模式之间进行切换。本申请还提供了一种变换器的控制方法,其中所述变换器的输出端的负载大小在零和峰值之间变化,所述方法包括:负载检测步骤,检测所述负载大小;以及工作模式控制步骤,根据所检测的负载大小控制所述变换器的工作模式为连续工作模式、谷底导通模式或突发模式中的任何一种。本申请还提供了相应于上述控制方法的反激变换器或变换器。
Description
技术领域
本申请涉及一种变换器的控制方法,以及使用这种控制方法的变换器。
背景技术
对于小功率电源产品,反激变换器(flybackconverter)由于结构简单,得到了广泛的应用。现在的用电设备(如笔记本电脑等)普遍会有峰值负载(peakload)的要求,即要求当变换器的负载突然增大到满负载的若干倍的条件下,变换器的输出电压仍然要稳定在某一个值之上,比如仍然维持在输出电压的调整率范围之内,所以峰值负载对于电源变换器的设计提出了更高的要求。另外,高效率一直是开关电源领域追求的目标之一,开关管的开关损耗占开关电源系统总损耗的重要部分,尤其当负载比较轻或者输入电压比较高的时候,开关损耗在总损耗中占的比重会变得更大,影响了轻载时的效率。
如何设计一种开关电源,同时满足峰值负载及较高轻载效率的要求成为业界追求的目标。
发明内容
本申请是考虑到至少一部分上述问题而做出的。
本申请的一个目的是提供一种反激变换器的控制方法,其中所述反激变换器的输出端的负载大小在零和峰值之间变化,所述方法包括:负载检测步骤,检测所述负载大小;以及工作模式控制步骤,根据所检测的负载大小控制所述反激变换器在连续工作模式、谷底导通模式和突发模式中的两种或两种以上模式之间进行切换。
本申请的另一个目的是提供一种反激变换器,其输出端的负载大小在零和峰值之间变化,所述反激变换器包括:变压器,配置为包括一次侧绕组和二次侧绕组;开关管,配置为连接在所述一次侧绕组和接地端之间;负载检测单元,配置为检测所述负载大小;以及工作模式控制单元,配置为根据所检测的负载大小控制所述反激变换器在连续工作模式、谷底导通模式和突发模式中的两种或两种以上模式之间进行切换。
本申请的又另一个目的是提供一种变换器的控制方法,其中所述变换器的输出端的负载大小在零和峰值之间变化,所述方法包括:负载检测步骤,检测所述负载大小;以及工作模式控制步骤,根据所检测的负载大小控制所述变换器的工作模式为连续工作模式、谷底导通模式或突发模式中的任何一种。
本申请的再另一个目的是提供一种变换器,其输出端的负载大小在零和峰值之间变化,所述变换器包括:负载检测单元,配置为检测所述负载大小;以及工作模式控制单元,配置为根据所检测的负载大小控制所述变换器的工作模式为连续工作模式、谷底导通模式或突发模式中的任何一种。
本申请的反激变换器能够容易满足峰值负载的要求,同时可以提高轻载时候的效率。根据本申请的反激变换器控制方法,即在负载重的时候,使反激变换器工作在连续工作模式,而当负载降低到某一值或者输入电压升高到某一值的时候,进入谷底导通模式,乃至突发模式,从而能够有效地降低开关管的导通损耗,提高反激变换器的转换效率。
附图说明
本申请的上述和其他目的、特征以及其他优点将从如下结合附图的详细描述中变得更加清晰易懂,其中:
图1A是示意性说明反激变换器典型拓扑示意图;
图1B是示意性说明现有技术中反激变换器工作于DCM的电压电流波形示意图;
图1C是示意性说明现有技术中反激式变换器工作于DCM的电压电流波形示意图;
图2A是示意性说明本申请的反激变换器的一个实施例的框图示意图;
图2B是示意性说明本申请的反激变换器工作于CCM的电压电流波形示意图;
图2C是示意性说明本申请的反激变换器工作于CCM且在电流临界连续时候的电压电流波形示意图;
图2D是示意性说明本申请的反激变换器工作于谷底导通模式的电压电流波形示意图;
图2E是示意性说明本申请的反激变换器工作于谷底导通模式的电压电流波形示意图;
图2F是示意性说明本申请的反激变换器工作于谷底导通模式的电压电流波形示意图;
图2G是示意性说明本申请的反激变换器的另一个实施例的框图示意图;
图2H是示意性说明本申请的反激变换器的又另一个实施例的框图示意图;
图2I是示意性说明图2H的反激变换器工作于谷底导通模式的电压电流波形示意图;
图2J是示意性说明本申请的反激变换器的再另一个实施例的框图示意图;
图2K是示意性说明图2J的反激变换器中反馈电压与负载大小的关系示意图;
图2L是示意性说明图2J的反激变换器中分压器的一个实施例的框图示意图;
图2M是示意性说明图2J的反激变换器中反馈线路的一个实施例的框图示意图;
图3A是示意性说明本申请的反激变换器控制方法的一个实施例的流程图示意图;以及
图3B是示意性说明本申请的反激变换器控制方法的另一个实施例的流程图示意图。
具体实施方式
下面将结合图1A至图3B详细描述本申请,其中,相同的附图标记表示相同或相似的设备或信号,各元件的符号不但代表该元件自身,还可以表示该元件的容量的代数符号。
图1A是反激变换器典型拓扑示意图。如图1A中所示,反激变换器包括变压器T、开关管S1、二极管D1及接地端G1,变压器包括一次侧绕组及二次侧绕组,开关管S1连接一次侧绕组的第二端及接地端G1之间,反激变换器在一次侧绕组的第一端及接地端G1之间接收直流输入电压源Vin,二极管D1连接二次侧绕组的第一端及负载L之间,变压器输出的交流电经二极管D1整流、电容C滤波后提供给任意负载L。
图2A是示意性说明本申请的反激变换器的一个实施例的框图示意图。如图2A中所示,本申请的一个实施例的反激变换器输出端的负载L的大小可以在零和峰值之间任意变化。所述反激变换器还包括:负载检测单元10,配置为检测所述负载L的大小;以及工作模式控制单元20,配置为根据所检测的负载L的大小控制所述反激变换器的工作模式,其中所述工作模式控制单元20在所述负载L的大小不小于第一阈值时,即属于比较重的负载时,控制所述反激变换器切换到连续工作模式,即CCM(ContinuousConductionMode);在所述负载L的大小小于第一阈值且大于第二阈值时,即属于轻负载时,控制所述反激变换器切换到谷底导通模式,其中所述第一阈值大于所述第二阈值;以及在所述负载L的大小不大于所述第二阈值时,即属于极轻负载时,控制所述反激变换器切换到突发模式(burstmode)。也就是说,本申请的工作模式控制单元20根据所检测的负载L的大小控制所述反激变换器的工作模式为连续工作模式、谷底导通模式或突发模式中的任何一种。
如图2A中所示,所述负载检测单元10通过检测所述反激变换器的所述输出端施加到负载L上的输出电压或输出电流来检测所述负载L的大小。
图2B是示意性说明本申请的反激变换器工作于CCM的电压电流波形示意图。图2C是示意性说明本申请的反激变换器工作于CCM且在电流临界连续时候的电压电流波形示意图。图2D是示意性说明本申请的反激变换器工作于谷底导通模式的电压电流波形示意图。图2E是示意性说明本申请的反激变换器工作于谷底导通模式的电压电流波形示意图。图2F是示意性说明本申请的反激变换器工作于谷底导通模式的电压电流波形示意图。
图2B中示出了反激变换器工作在连续导通模式的时候的主要电压和电流波形,其中Vgs表示开关管S1的驱动电压波形,Vds表示开关管S1上所承受的工作电压波形,Ip表示流过一次侧开关管S1的电流波形,Is表示流过二次侧开关管,例如二极管D1的电流波形(下同)。
当工作在连续导通模式的时候,当开关管S1导通的时候,也就是Vgs的波形从0变到高电平的时候,开关管S1上面的电压Vds从最大值瞬间变到0。开关管S1导通过程中的开关损耗和开关管S1上面电压Vds的最大值相关,即电压Vds越高,导通过程中的开关损耗越大。
图2C中示出了负载L逐渐变小或者输入电压Vin逐渐升高(通常负载L更容易变化)使得一次测电流Ip在连续和断续的边界时候的主要电压和电流波形。当负载L逐渐变小或者输入电压Vin逐渐升高时,流过反激变换器一次侧和二次测的开关管的电流Ip和Is都会减小。到某一个负载情况或者某一个输入电压情况,例如负载L减小到第一阈值,每次开关管导通的时候,一次侧的电流Ip都是从0开始上升,同时,二次测的电流Is下降到0。这个时候就到达了连续导通和断续导通的边界。在到达这个边界(或阈值)之前,反激变换器依然是维持CCM的工作状态。而到达这个边界以后,如果负载L继续下降或者是输入电压继续升高,或者是二者兼有,那么本申请的反激变换器就进入谷底导通模式。
在所述负载L大小小于第一阈值且大于第二阈值时,其中所述第一阈值大于所述第二阈值,反激变换器切换到谷底导通模式。本申请谷底导通模式如图2D中所示,当电流Ip和Is进入断续的模式以后,反激变换器中的开关管S1的寄生电容和变压器T的励磁电感会产生自由谐振,如图中的B1示出了该谐振的第一个波谷。此时需要电路去检测这开关管S1上的谐振电压波形。当Vds达到谐振电压谷底,也就是谐振电压的一个最小值的时候,才去做导通开关管S1的动作,而不是像如图1B和如图1C所示的传统的CCM控制方式,由于工作在CCM的反激变换器都采用固定频率的控制方式,当驱动信号Vgs到来的时候,不管这个时候开关管S1上面的电压Vds为何值,开关管S1都会马上导通。如果这个时候开关管S1上面的电压Vds在最小值(即谐振的谷底),那么这个时候产生的开关损耗就会比较小,如图1B中所示。但如果这个时候开关管S1上面的电压Vds在最大值(即谐振的波峰),这个时候产生的开关损耗就会很大,如图1C中所示。这样,如果出现图1C的情形,对于反激变换器效率的影响,特别是轻载效率的影响会非常大。
在实际应用时,随着负载L不同,相应的开关管S1上的自由谐振的时间也会不同,如谐振的周期会从1个变到2个,甚至变到n个(n是自然数),即由负载L的大小决定谐振时间。图2E和2F显示了当负载L继续降低,开关管S1导通的时间会缩小,自由谐振的时间会变长,谐振的周期也会从1个变到2个,如图2E中的B3示出了在谐振电压的第三个波谷导通开关管S1,如图2F中的Bn示出了在谐振电压的第n个波谷开关管S1。在这种情况下,需要电路去检测谐振电压,即开关管S1上面的电压Vds,当电压Vds达到谷底的时候,才去做开关管导通的动作,从而降低开关损耗。
如前所述,在所述负载L的大小不大于所述第二阈值时,即属于极轻负载,控制所述反激变换器切换到突发模式。在本申请的突发模式中,一段时间内反激变换器突发输出(burston),开关管S1接收高频的驱动信号,一段时间内反激变换器停止输出(burstoff),驱动信号被完全关掉。这样,可以减小极轻负载时候的开关损耗,进一步提高变换器的效率。本申请不对突发模式做进一步的限定。
图2G是示意性说明本申请的反激变换器的另一个实施例的框图示意图。如图2G中所示,本申请的反激变换器还包括:开关管谐振电压检测单元30,配置为在所述负载L的大小小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时,即属于轻负载时,检测所述反激变换器的一次侧施加在开关管S1上的谐振电压Vds的波形,其中所述工作模式控制单元30将所述开关管S1上的所述谐振电压Vds的所述波形行进到谷底的时刻确定为允许所述开关管S1进行导通操作的导通时机。
图2H是示意性说明本申请的反激变换器的又另一个实施例的框图示意图。图2I是示意性说明图2H的反激变换器工作于谷底导通模式的电压电流波形示意图。如图2H和图2I中所示,本申请的反激变换器的还包括:开关管谐振电压检测单元40,其包括与所述反激变换器的一次侧绕组耦合的辅助绕组La,其中所述开关管谐振电压检测单元40配置为在所述负载L的大小小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时,即属于轻负载时,检测所述辅助绕组La上的电压Vaux,其中所述辅助绕组La上的所述电压Vaux反映所述反激变换器的所述一次侧施加在开关管S1上的谐振电压Vds,其中所述工作模式控制单元20将所述辅助绕组La上的所述电压Vaux的波形行进到谷底,也即将所述开关管S1上的所述谐振电压Vds的所述波形行进到谷底的时刻确定为允许所述开关管S1进行导通操作的导通时机。
图2J是示意性说明本申请的反激变换器的再另一个实施例的框图示意图。图2J是基于图2H的一种具体化方案,在本申请的反激变换器中,图2H中的负载检测单元10可以实施为图2J中的反馈线路70,其通过检测所述反激变换器的所述输出端施加在负载L上的输出电压或输出电流而生成反馈电压Vf2来检测所述负载L的大小。也就是说,在本文提到的反激变换器及其控制方法中,电路的负载L的状态可以通过反馈电压Vf2的高低来反应。图2K是示意性说明图2J的反激变换器中反馈电压与负载大小的关系示意图。
如图2J中所示,可以通过检测反馈电压Vf2的高低来决定电路中的开关S1何时工作在CCM状态,何时工作在谷底导通模式状态,何时工作在突发模式状态,以及何时工作在CCM状态下的峰值负载阶段。一般地,反馈线路70会根据负载L的轻重,创建一个反馈电压Vf2,可以使此电压Vf2随负载L的加重而升高,而随着负载的降低,Vf2也会随之线性降低,如图2K所示。可以设定若干个Vf2的值作为进入不同工作模式的门槛。
当反馈电压Vf2为不小于V1的值(相应于前述的第一阈值),负载L大小适中或比较重,电路工作在CCM状态,这时反激变换器输出一定的功率。在CCM状态下,当负载L非常重,如当反馈电压Vf2为不小于V0(相应于一第三阈值)的值时,认为反激变换器的负载达到峰值,其中V0大于V1,反激变换器开始工作于CCM状态下的峰值负载阶段,这时反激变换器提高开关管S1的开关频率,以便提供比普通CCM状态更大的输出功率。
当负载L降低的时候,反馈电压Vf2随之线性下降。当这个电压值降低到V1(相应于前述的第一阈值)的时候,负载L已经比较轻了。当负载L继续降低,反馈电压Vf2小于V1之后,电路就进入DCM状态,即电路切换到谷底导通模式。
当负载L进一步降低时,反馈电压Vf2低于V2(相应于前述的第二阈值)后,电路切换到突发模式状态。
反馈电压Vf2的值作为一个信号送到工作模式控制单元20中。这样,就可以通过检测反馈电压Vf2的值来确定什么时候进入怎样的工作模式状态了。
作为另一个实施例,在本申请的反激变换器中,图2H中的开关管谐振电压检测单元40可以实施为图2J中的开关管谐振电压检测单元50,其通过分压器60取得所述辅助绕组La上的电压Vaux。
根据图2A、2G、2H和2J所示的本申请的反激变换器能够实现谐振电压,即开关管S1上面的电压Vds的谷底检测。例如,图2J中的检测线路,即开关管谐振电压检测单元50,由变压器T的辅助绕组La和一个分压器60组成。用于检测的变压器辅助绕组La由于和变压器T的一次侧绕组耦合(例如同芯绕制),所以检测辅助绕组La上面的电压就可以反映开关管S1上面的瞬时电压Vds。只需要检测到检测绕组La上面电压Vaux的最小值,与此同时,就是开关管上面电压Vds的最小值。把这个检测信号送到控制线路(控制线路一般是集成控制电路),即工作模式控制单元20,就可以实现谐振电压即开关管S1上面的电压Vds的谷底检测的需要。
图2L是示意性说明图2J的反激变换器中分压器的一个实施例的框图示意图。作为一个实施例,来自辅助绕组La的电压Vaux可以通过分压电阻R1和R2分压并经C1滤波后而输出的输出电压Vf1的波形来反映开关管S1上的电压Vds的波形。
图2M是示意性说明图2J的反激变换器中反馈线路的一个实施例的框图示意图。作为一个实施例,来自负载L的电压,即反激变换器的输出电压Vload通过分压电阻R3和R4采集,并输入到运算放大器A的“-”输入端,通过运算放大器A输出电压Vf2来反映负载L的大小。其中阻容(RC)网络和运算放大器A“+”输入端上的参考电压Vref是运算放大器A正常工作所需要的一般设置,这里不再赘述。
在本申请的反激变换器中,在谷底导通的工作模式中,电路中开关的工作频率不做限定,工作频率可以维持不变,或者比CCM的时候低,也可以比CCM的时候高。作为本申请的另一个实施例,在本申请的反激变换器中,所述工作模式控制单元20被配置为工作在连续工作模式时,当所述负载L的大小达到所述峰值时提高所述反激变换器的一次侧的开关管S1的开关频率以满足峰值负载的要求。
本申请提出的反激变换器及其控制方法,综合了连续导通模式、谷底导通模式和突发模式的优点,可以达到很高的轻载效率,同时使重载时候的电磁干扰变得容易解决。
相应于本申请的反激变换器,作为本申请的另一个方面,本申请还提供了一种反激变换器控制方法。图3A是示意性说明本申请的反激变换器控制方法的一个实施例的流程图示意图。
如图3A中所示,被本申请的反激变换器控制方法控制的反激变换器的输出端的负载L的大小可以在零和峰值之间变化,所述方法包括:
负载检测步骤S10,检测所述负载L的大小。
工作模式控制步骤S20,根据所检测的负载L的大小控制所述反激变换器的工作模式,所述工作模式控制步骤S20由如下子步骤构成:
连续工作模式控制子步骤S201,在所述负载L的大小不小于第一阈值时,控制所述反激变换器切换到连续工作模式。
谷底导通模式控制子步骤S202,在所述负载L的大小小于第一阈值且大于第二阈值时,控制所述反激变换器切换到谷底导通模式,其中所述第一阈值大于所述第二阈值。
突发模式控制子步骤S203,在所述负载L的大小不大于所述第二阈值时,控制所述反激变换器切换到突发模式。
也就是说,本申请的反激变换器控制方法在工作模式控制步骤中,根据所检测的负载L的大小控制所述反激变换器的工作模式为连续工作模式、谷底导通模式或突发模式中的任何一种。
作为本申请的另一个实施例,在本申请的反激变换器控制方法中,在所述负载检测步骤S10中,通过检测所述反激变换器的所述输出端的输出电压或输出电流来检测所述负载L大小。
作为本申请的另一个实施例,在本申请的反激变换器控制方法中,在所述负载检测步骤S10中,通过检测所述反激变换器的所述输出端的所述输出电压或所述输出电流而生成反馈电压Vf2来检测所述负载L大小。
图3B是示意性说明本申请的反激变换器控制方法的另一个实施例的流程图示意图。如图3B中所示,作为本申请的另一个实施例,在本申请的反激变换器控制方法中,所述谷底导通模式控制子S202步骤由如下子步骤构成:
开关管谐振电压检测子步骤S2021,在所述负载L的大小小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时,检测所述反激变换器的一次侧施加在开关管S1上的谐振电压Vds的波形。
开关管导通时机确定子步骤S2022,将所述开关管S1上的所述谐振电压Vds的所述波形行进到谷底的时刻确定为允许所述开关管S1进行导通操作的导通时机。
作为本申请的另一个实施例,在图3B中所示的本申请的反激变换器控制方法中,所述谷底导通模式控制子步骤S202还可由如下子步骤构成:
开关管谐振电压检测子步骤S2021,在所述负载L的大小小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时,检测与所述反激变换器的一次侧耦合的辅助绕组La上的电压Vaux,其中所述辅助绕组La上的所述电压Vaux反映所述反激变换器的所述一次侧施加在开关管S1上的谐振电压Vds。
开关管导通时机确定子步骤S2022,将所述辅助绕组La上的所述电压Vaux的波形行进到谷底的时刻确定为允许所述开关管S1进行导通操作的导通时机。
作为本申请的另一个实施例,在本申请的反激变换器控制方法中,在所述连续工作模式控制子步骤S201中,当所述负载L大小达到所述峰值时提高所述反激变换器的一次侧的开关管S1的开关频率。
本申请的反激变换器控制方法中的上述步骤的具体实现,可采用与上述反激变换器实施例中描述的技术方案相同的实施方式,在此不再赘述。
本申请的反激变换器能够容易满足峰值负载的要求,同时可以提高轻载时候的效率。根据本申请的反激变换器控制方法,即在负载比较重的时候,使反激变换器切换到连续工作模式,而当负载降低到某一值或者输入电压升高到某一值的时候,进入谷底导通模式,乃至突发模式,从而能够有效地降低开关管的导通损耗,提高反激变换器的转换效率。
本申请以反激变换器为例讲明了本发明的控制模式,在实际应用中并不以反激变换器为限,其同样可以应用到其它的变换器中,比如隔离的桥式电路、非隔离的降压式(buck)电路等,其具体实现方式类上,在此不再描述。
本申请的负载检测单元并不限定为如上的描述,任何可以检测负载状况的技术都可以实施,在此不再描述。
本申请的开关管谐振电压检测单元并不限定为如上的描述,任何可以检测开关管上电压的技术都可以实施,在此不再描述。
虽然已参照典型实施例描述了本申请,但应在理解,这里所用的术语是说明性和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施,所以应在理解,上述实施例不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求所限定的范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等同范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (32)
1.一种反激变换器的控制方法,其中所述反激变换器的输出端的负载大小在零和峰值之间变化,所述方法包括:
负载检测步骤,检测所述负载大小;以及
工作模式控制步骤,根据所检测的负载大小控制所述反激变换器在连续工作模式、谷底导通模式和突发模式中的两种或两种以上模式之间进行切换。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其中,该工作模式控制步骤还包括:
所述工作模式控制步骤由如下子步骤构成:
连续工作模式控制子步骤,在所述负载大小不小于第一阈值时,控制所述反激变换器切换到所述连续工作模式;
谷底导通模式控制子步骤,在所述负载大小小于第一阈值且大于第二阈值时,控制所述反激变换器切换到所述谷底导通模式,其中所述第一阈值大于所述第二阈值;以及
突发模式控制子步骤,在所述负载大小不大于所述第二阈值时,控制所述反激变换器切换到所述突发模式。
3.根据权利要求1或2所述的控制方法,其中,
在所述负载检测步骤中,通过检测所述反激变换器的所述输出端的输出电压或输出电流来检测所述负载大小。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其中,
在所述负载检测步骤中,通过检测所述反激变换器的所述输出端的所述输出电压或所述输出电流而生成反馈电压来检测所述负载大小。
5.根据权利要求2所述的控制方法,其中,
所述谷底导通模式控制子步骤包括如下子步骤:
开关管谐振电压检测子步骤,在所述负载大小小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时,检测所述反激变换器施加在所述开关管上的谐振电压;以及
开关管导通时机确定子步骤,将所述开关管上的所述谐振电压行进到谷底的时刻确定为允许所述开关管进行导通操作的导通时机。
6.根据权利要求2所述的控制方法,其中,
所述谷底导通模式控制子步骤包括如下子步骤:
开关管谐振电压检测子步骤,在所述负载大小小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时,检测与所述反激变换器的一次侧绕组耦合的辅助绕组上的电压波形,其中所述辅助绕组上的电压反映所述反激变换器的所述开关管上的谐振电压;以及
开关管导通时机确定子步骤,将所述辅助绕组上的电压波形行进到谷底的时刻确定为允许所述开关管进行导通操作的导通时机。
7.根据权利要求2、5和6中任一项所述的控制方法,其中,
在所述连续工作模式控制子步骤中,当所述负载大小达到所述峰值时提高所述反激变换器的开关管的开关频率。
8.一种反激变换器,其输出端的负载大小在零和峰值之间变化,所述反激变换器包括:
变压器,配置为包括一次侧绕组和二次侧绕组;
开关管,配置为连接在所述一次侧绕组和接地端之间;
负载检测单元,配置为检测所述负载大小;以及
工作模式控制单元,配置为根据所检测的负载大小控制所述反激变换器在连续工作模式、谷底导通模式和突发模式中的两种或两种以上模式之间进行切换。
9.根据权利要求8所述的反激变换器,其中,
所述工作模式控制单元在所述负载大小不小于第一阈值时,控制所述反激变换器切换到所述连续工作模式;在所述负载大小小于第一阈值且大于第二阈值时,控制所述反激变换器切换到所述谷底导通模式,其中所述第一阈值大于所述第二阈值;以及在所述负载大小不大于所述第二阈值时,控制所述反激变换器切换到所述突发模式。
10.根据权利要求8或9所述的反激变换器,其中,
所述负载检测单元被配置为通过检测所述反激变换器的所述输出端的输出电压或输出电流来检测所述负载大小。
11.根据权利要求10所述的反激变换器,其中,
所述负载检测单元被配置为通过检测所述变换器的所述输出端的输出电压或输出电流而生成反馈电压来检测所述负载大小。
12.根据权利要求9所述的反激变换器,其中,
所述反激变换器还包括:
开关管谐振电压检测单元,配置为在所述负载大小小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时,检测所述反激变换器施加在所述开关管上的谐振电压,
其中所述工作模式控制单元将所述开关管上的所述谐振电压行进到谷底的时刻确定为允许所述开关管进行导通操作的导通时机。
13.根据权利要求9所述的反激变换器,其中,
所述反激变换器还包括:
开关管谐振电压检测单元,包括与所述反激变换器一次侧绕组耦合的辅助绕组,其中所述开关管谐振电压检测单元被配置为在所述负载大小小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时,检测所述辅助绕组上的电压波形,其中所述辅助绕组上的电压波形反映所述反激变换器的所述开关管上的谐振电压,
其中所述工作模式控制单元将所述辅助绕组上的电压波形行进到谷底的时刻确定为允许所述开关管进行导通操作的导通时机。
14.根据权利要求8、9、11-13中任一项所述的反激变换器,其中,
所述工作模式控制单元被配置为在所述反激变换器工作在所述连续工作模式时,当所述负载大小达到所述峰值时提高所述反激变换器的开关管的开关频率。
15.一种变换器的控制方法,其中所述变换器的输出端的负载大小在零和峰值之间变化,所述方法包括:
负载检测步骤,检测所述负载大小;以及
工作模式控制步骤,根据所检测的负载大小控制所述变换器的工作模式为连续工作模式、谷底导通模式或突发模式中的任何一种。
16.根据权利要求15所述的控制方法,其中,
所述工作模式控制步骤包括:
连续工作模式控制子步骤,在所述负载大小不小于第一阈值时,控制所述变换器工作在所述连续工作模式;
谷底导通模式控制子步骤,在所述负载大小小于第一阈值且大于第二阈值时,控制所述变换器工作在所述谷底导通模式,其中所述第一阈值大于所述第二阈值;以及
突发模式控制子步骤,在所述负载大小不大于所述第二阈值时,控制所述变换器工作在所述突发模式。
17.根据权利要求15或16所述的控制方法,其中,
在所述负载检测步骤中,通过检测所述变换器的所述输出端的输出电压或输出电流来检测所述负载大小。
18.根据权利要求17所述的控制方法,其中,
在所述负载检测步骤中,通过检测所述变换器的所述输出端的所述输出电压或所述输出电流而生成反馈电压来检测所述负载大小。
19.根据权利要求16所述的控制方法,其中,所述变换器为反激变换器,所述反激变换器包括变压器和开关管,所述开关管连接在变压器的一次侧绕组和接地端之间。
20.根据权利要求19所述的控制方法,其中,
所述谷底导通模式控制子步骤由如下子步骤构成:
开关管谐振电压检测子步骤,在所述负载大小小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时,检测所述反激变换器施加在所述开关管上的谐振电压;以及
开关管导通时机确定子步骤,将所述开关管上的所述谐振电压行进到谷底的时刻确定为允许所述开关管进行导通操作的导通时机。
21.根据权利要求19所述的控制方法,其中,
所述谷底导通模式控制子步骤由如下子步骤构成:
开关管谐振电压检测子步骤,在所述负载大小小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时,检测与所述反激变换器的一次侧绕组耦合的辅助绕组上的电压波形,其中所述辅助绕组上的电压波形反映所述反激变换器的所述开关管上的谐振电压;以及
开关管导通时机确定子步骤,将所述辅助绕组上的电压波形行进到谷底的时刻确定为允许所述开关管进行导通操作的导通时机。
22.根据权利要求15、16和18中任一项所述的控制方法,其中,
在所述连续工作模式中,当所述负载大小达到所述峰值时提高所述变换器的开关管的开关频率。
23.根据权利要求19-21中任一项所述的控制方法,其中,
在所述连续工作模式控制子步骤中,当所述负载大小达到所述峰值时提高所述反激变换器的开关管的开关频率。
24.一种变换器,其输出端的负载大小在零和峰值之间变化,所述变换器包括:
负载检测单元,配置为检测所述负载大小;以及
工作模式控制单元,配置为根据所检测的负载大小控制所述变换器的工作模式为连续工作模式、谷底导通模式或突发模式中的任何一种。
25.根据权利要求24所述的变换器,其中,
所述工作模式控制单元在所述负载大小不小于第一阈值时,控制所述变换器工作在所述连续工作模式;在所述负载大小小于第一阈值且大于第二阈值时,控制所述变换器工作在所述谷底导通模式,其中所述第一阈值大于所述第二阈值;以及在所述负载大小不大于所述第二阈值时,控制所述变换器工作在所述突发模式。
26.根据权利要求24或25所述的变换器,其中,
所述负载检测单元通过检测所述变换器的所述输出端的输出电压或输出电流来检测所述负载大小。
27.根据权利要求26所述的变换器,其中,
所述负载检测单元通过检测所述变换器的所述输出端的输出电压或输出电流而生成反馈电压来检测所述负载大小。
28.根据权利要求25所述的变换器,其中,所述变换器为反激变换器,所述反激变换器包括变压器和开关管,所述开关管连接在所述变压器的一次侧绕组和接地端之间。
29.根据权利要求28所述的变换器,其中,
所述反激变换器还包括:
开关管谐振电压检测单元,配置为在所述负载大小小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时,检测所述反激变换器施加在所述开关管上的谐振电压,
其中所述工作模式控制单元将所述开关管上的所述谐振电压行进到谷底的时刻确定为允许所述开关管进行导通操作的导通时机。
30.根据权利要求28所述的变换器,其中,
所述反激变换器还包括:
开关管谐振电压检测单元,包括与所述反激变换器的一次侧绕组耦合的辅助绕组,其中所述开关管谐振电压检测单元配置为在所述负载大小小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时,检测所述辅助绕组上的电压,其中所述辅助绕组上的电压波形反映所述反激变换器的所述开关管上的谐振电压,
其中所述工作模式控制单元将所述辅助绕组上的电压波形行进到谷底的时刻确定为允许所述开关管进行导通操作的导通时机。
31.根据权利要求24、25和27中任一项所述的变换器,其中,
所述工作模式控制单元被配置为在所述变换器工作在所述连续工作模式时,当所述负载大小达到所述峰值时提高所述变换器的开关管的开关频率。
32.根据权利要求28-30中任一项所述的变换器,其中,
所述工作模式控制单元被配置为在所述变换器工作在所述连续工作模式时,当所述负载大小达到所述峰值时提高所述反激变换器的开关管的开关频率。
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