[发明专利]回扫转换器的控制器、用于控制转换器的电路及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及功率转换装置，以及更特别的，涉及功率转换控制器。

背景技术

当前，功率转换装置广泛地用于电子系统中以提供调制的电源。有各种各样的功率转换装置存在，诸如降压(buck)转换器、升压(boost)转换器以及回扫(flyback)转换器。典型地，功率转换装置在转换器控制器的控制之下工作，以获取期望的输出电压。转换器控制器可以由一个单独切换模式电源(SMPS)供电，其具有可有稳定电源电压的益处。然而，SMPS方案需要额外的电路，因此成本显著增加而系统效率降低了。

图1示出了常规控制器100的结构图，其集成了一个电源电路。举例来说，在图1中使用回扫转换器102是为了说明而非限制。通常，回扫转换器102包括开关140、在初级边具有初级线圈103和在次级边具有次级线圈105的变压器T1、二极管109和电容111。当开关140导通时，从初级线圈103流经的电流斜线上升(ramp up)且来自电源101的能量被存储在变压器T1的铁芯中。在该时间间隔中，二极管109反向偏置且由电容111中的电荷向负载113提供能量。当开关140截止时，在初级线圈103上的负电流跃迁被反映到次级线圈105上，以致二极管109变成正向偏置，且电流被传输给负载113，还给电容111再充电。通常，回扫转换器102是一种孤立的(isolated)功率转换器，用于将输入电压V_IN转换成输出电压V_OUT。

控制器100被用于控制开关140的导通状态，借此控制输出电压V_OUT。回扫控制器120由源于回扫转换器102的辅助电压V_AUX供电，而不是由单独的SMPS供电。由辅助线圈107生成辅助电压V_AUX。辅助线圈107可以置于变压器T1的次级边。同样，辅助线圈107磁耦合到变压器T1。辅助线圈107还耦合到二极管115和电容器117。类似地，次级线圈105耦合到二极管109和电容111。此外，辅助线圈107和次级线圈105不同地接地。例如，次级线圈105耦合到次级边的地121，而辅助线圈107耦合到初级边的地123。当开关140交替导通和截止时，在变压器T1的次级边产生辅助电压V_AUX。此外，通过调节在初级线圈103和辅助线圈107之间的匝数比，辅助电压V_AUX可以获得期望的电压水平，以向回扫控制器120供电。

然而，根据负载条件(例如轻负载条件或重负载条件)，辅助电压V_AUX会发生变化，从而在回扫控制器120的电源上会出现大的脉动。例如，辅助电压V_AUX会从3.5V变化到15V。典型的回扫控制器需要6V的最小电源电压。结果，电源电压(此处为辅助电压V_AUX)会落到回扫控制器120所需的6V最小电源电压以下，从而导致供电失败。一种避免上述供电失败的方法是增加辅助线圈107的匝数，所以当辅助电压V_AUX根据负载条件变化时，最小辅助电压V_AUX得以保证大于回扫控制器120所需要的最小电源电压。然而，上述方法的一个缺陷是最大辅助电压V_AUX会超过回扫控制器120能够承受的最大电源电压。

因此，常规的对控制器电源的解决方案具有成本上的考虑或者稳定性的问题。

发明内容

本发明提供一种用于回扫转换器的控制器。该控制器包括一转换器和一回扫控制器。该转换器耦合到回扫转换器，用以接收辅助电压并产生一恒定电源电压。该回扫控制器由恒定电源电压供电，用于控制回扫转换器的输出电压。而且，回扫转换器包括具有初级边和次级边的变压器。在变压器上产生输出电压和辅助电压。

本发明所述的回扫转换器的控制器，所述转换器是一升压(boost)转换器。

本发明所述的回扫转换器的控制器，在所述变压器的所述次级边上产生所述辅助电压。

本发明所述的回扫转换器的控制器，所述变压器耦合到一负载，而其中所述辅助电压根据负载条件变化。

本发明所述的回扫转换器的控制器，还包括：磁耦合到所述变压器的一辅助线圈，用于产生所述辅助电压。

本发明所述的回扫转换器的控制器，还包括：所述回扫控制器还包括一偏置电路，耦合至所述转换器，用于根据所述恒定电源电压产生多个电源。