[实用新型]反激式开关转换器控制器集成电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关转换器，尤指一种反激式开关转换器控制器集成电路。

背景技术

图1(现有技术)是交流-直流(AC/DC)反激式恒压(CV)开关转换器1的图。四二极管式全波整流器2和相关联的电容器3将输入引线4与5之间的幅值为110伏的交流(AC)信号转换成节点6上的近似直流(DC)电。节点7是节点6上的DC电压的相对接地点。转换器1通过将开关8迅速地切换成导通和非导通状态来工作。当开关8导通时，初级电流12从DC节点6流经变压器10的初级9、导通的开关8、检测电阻器11而到达接地节点7。当初级电流12流动时，变压器中的磁场中会积聚能量。然后，使开关8变成非导通状态。变压器中的崩溃的磁场使电流脉冲13在变压器的次级14中流动。该次级电流脉冲被二极管15和电容器16整流成DC输出电压(VOUT)。输出电压(VOUT)存在于输出端子17和18之间。电压检测器20通过包含电阻器21和22的电阻性分压器来检测输出电压。控制器集成电路19通过电压检测器20、光耦合器23、导体24和反馈端子25监测DC输出电压的大小。变压器10还具有第三绕组26。当初级中的电流流动停止时，崩溃的磁场还使电流脉冲在辅助绕组26中流动。该电流被整流器二极管28和电容器29转换成节点27上的DC电压。来自节点27的电源电压通过电源电压端子30为控制器集成电路19供电。在初级电流12流动期间，检测在检测电阻器11两端形成的电压并使用该电压作为对峰值初级电流的指示。控制器集成电路19具有限流电路，用于在初级电流脉冲期间检测电阻器11两端的电压超过预定电压时通过终止流过初级的电流脉冲来限制峰值初级电流。对峰值初级电流的此种限制用于限制转换器1的最大输出功率。方块31表示转换器1上的负载。输出电流IOUT是转换器1供给负载31的电流。

图2(现有技术)是图解说明图1所示电路的操作的图。在其CV模式中，转换器1试图使输出引线17和18之间的输出电压(VOUT)保持在所调节的输出电压(VREG)。在本例子中，所调节的输出电压(VREG)为5.0伏。然而，如果输出引线之间的负载非常大而使得转换器须供应峰值电流高于预设电流限值的初级电流脉冲，则输出电压(VOUT)不会维持在所期望的输出电压(VREG)，并且输出电压(VOUT)会下降。当控制器1以CV模式工作时，则转换器的操作是沿图2中的线90。当控制器1以限流模式工作时，转换器的操作是沿图2中的线91。

图3是简化的波形图，其图解说明控制器集成电路1可用来控制开关8以在CV模式中将输出电压(VOUT)调节到VREG的第一种方式。该技术被称为“脉冲宽度调制”。如果在每单位时间中应传递更少的能量给负载31才能使电压VOUT保持在所调节的VREG值，则集成电路19使供给开关8的控制信号的脉冲变窄。图3的左侧图解说明具有相对宽的脉冲的开关控制信号。在开关的接通时间期间允许初级9中的电流升高至更高的峰值电流值，并且该高的峰值使得当开关断开时的次级电流具有相应高的脉冲。

图3的右侧图解说明具有相对较窄的脉冲的开关控制信号。在开关8的每次接通的时间期间，不允许初级9中的电流升高到与在宽脉冲情形中一样高的峰值电流值。相应地，在次级14中所感应的电流脉冲的大小也变小。控制器集成电路19调节脉冲宽度，以使VOUT保持在所期望的VREG。

图4是简化的波形图，其图解说明控制器集成电路19可用来控制开关8以在CV模式中将电压VOUT调节到VREG的第二种方式。该技术被称为“脉冲频率调制”。如果在每单位时间中应传递更少的能量给负载31才能使电压VOUT保持在所调节的VREG值，则集成电路19减少在每单位时间中供给开关8的脉冲数量。所有脉冲均为相同的宽度，因此在每个开关接通时间期间峰值初级电流的大小相同，并且所感应的次级电流脉冲的大小也相同。然而，改变每单位时间中这些脉冲的数量，以控制每单位时间中供给负载31的能量的量，从而将VOUT调节到所期望的VREG。图4的左侧图解说明具有高的脉冲频率的开关控制信号。图4的右侧图解说明具有低的脉冲频率的开关控制信号。

脉冲宽度调制和脉冲频率调制方案具有不同的优点和缺点。存在图1中所表示的寄生电容。电容器符号32-34表示这些电容中的某些。每当开关8接通或断开时，这些电容均必须被充电或放电。此种充电和放电相当于能量的浪费。期望提供一种用以减少所浪费能量的方法。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种反激式开关转换器控制器集成电路，可以减少电量的消耗，节约成本。