[发明专利]具有自驱式同步整流器的返驰式转换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种返驰式转换器，特别涉及具有自驱动式同步整流器的返驰式转换器。

背景技术

传统的返驰式转换器(flyback converter)主要利用变压器以及二极管作为整流器，又称为二极管整流器，用以将电源的能量传输至外部负载电路。变压器电路具有分离的一次侧线圈(primary winding)及二次侧线圈(secondarywinding)，其中一次侧线圈用以连接外部电源，而二次侧线圈是一感应线圈，用以感应一次侧线圈的磁通量(magnetic flux)变化而生感应电压，连接整流器(rectifier)形成电力电路(power circuit)，用以驱动外部负载电路(load)。

请参考图1，其所示为传统返驰式转换器的电路。变压器10具有相互分离的一次侧线圈L_p及二次侧线圈L_s，一次侧线圈L_p用以连接外部电压源(powersource)，而二次侧线圈L_s，经由电力电路(power circuit)后，连接外部负载电路(load)。图中一次侧线圈L_p及二次侧线圈L_s上的黑点表示同极性(同时为正极或负极)。

二次侧线圈L_s连接二极管D₁以形成电力电路，其中二极管D₁用以整流，又称为二极管整流器。电力电路的一输出端为电压输出端，另一端为接地端，于电压输出端及接地端之间跨接电容C_o，称为负载电容(load capacitor)。

首先介绍外部电源的供电方式，其通常区分为连续导通模式(continuousconduction mode，CCM)及不连续导通模式(discontinuous conductionmode，DCM)。连续导通模式仅为不连续导通模式的特例，以下说明不连续导通模式。其中输入电压以周期性方式供电，时间标为t，其定义如下：

1.首先为开启期间，记为T_on(0＜t＜T_on)，此期间内外部电源施电压V_i(V_i＝HIGH)于一次侧线圈L_p，一次侧线圈L_p储能，通过一次侧线圈L_p线圈的电流渐增至最大值，二次侧线圈L_s无电流。

2.接着为重置期间，记为T_r(T_on＜t＜T_on+T_r)，此期间内外部电源关闭，二次侧线圈L_s释能，通过二次侧线线圈L_s的电流i_s由最大渐减至0，一次侧线圈L_p受到反射输出电压(reflected output voltage)Vi=-NpNsVo,]]>其中N_p及N_s分别一次侧线圈L_p及二次侧线圈L_s的线圈数，一次侧线圈L_p的电流ip(t)=NsNpis(t)]]>形成于一次侧电感及一次侧线圈L_p的封闭回路中，但通过一次侧开关的电流i_sw(t)＝0。