[发明专利]用于功率转换器的切换控制器

说明书

相关申请案的交互参照

本申请案主张享有在2011年3月9日申请的美国临时申请案第61/450,642号的优先权，其内容在此是以引用方式并入本文。

技术领域

本发明是关于功率转换器；更具体而言，本发明是关于准谐振功率转换器。

背景技术

为了要在高切换频率下达成较高效率及减少功率转换器的功率损失，准谐振(QR，“Quasi-Resonant”)技术是广泛地被应用。然而，所述QR功率转换器的一缺点是在轻负载情况下效率较低。QR功率转换器的切换频率是依据所述QR功率转换器的输入电压与输出负载而改变。当所述输出负载减少时，通常会增加切换频率。噪音可能会在所述波谷切换操作过程生成，此为一待解决的主要议题。

QR功率转换器的操作描述可参考先前技术：美国专利第7,426,120号，发明名称「Switching Control Circuit Having a Valley Voltage Detector to Achieve Soft Switching for a Re sonant Power Converter 」。

发明内容

本发明提供一功率转换器的控制器。所述控制器包括一PWM电路、一侦测电路、一信号生成器、一振荡电路、一波谷锁定电路、一计时电路与一突发电路。所述PWM电路生成一切换信号，所述切换信号是耦接以切换所述功率转换器的一变压器。一反馈信号是耦接以控制及禁用所述切换信号。所述侦测电路经由一电阻耦接至所述变压器，用于依据从所述变压器获得的一波形生成一波谷信号。所述信号生成器是耦接以接收所述反馈信号与所述波谷信号，用于生成一启用信号。所述振荡电路生成一最大频率信号。所述最大频率信号结合所述启用信号以生成一接通信号。所述接通信号是耦接以启用所述切换信号。所述反馈信号是与所述功率转换器的一输出负载相关联。所述接通信号的最大频率是受限制。

所述波谷锁定电路与所述计时电路是耦接以接收所述波谷信号，用于提供所述启用信号的一迟滞特性。所述突发电路是耦接以接收所述反馈信号，用于生成一突发信号以禁用所述切换信号。所述突发电路是依据一迟滞阈值信号而生成所述突发信号。所述切换信号的截止时间是依据所述反馈信号的降低而增加。

本发明亦提供一种用于控制一准谐振(QR)功率转换器的方法。所述方法包括：生成一切换信号，所述切换信号是耦接以切换所述QR功率转换器的一变压器；依据一反馈信号生成一重置信号；在所述切换信号的截止时间期间，依据从所述变压器获得的一波形以生成一波谷信号；生成一最大频率信号；依据所述反馈信号与所述波谷信号生成一启用信号；及依据所述启用信号与所述最大频率信号生成一接通信号。所述重置信号是耦接以禁用所述切换信号。所述接通信号是耦接以启用所述切换信号。所述反馈信号是与所述QR功率转换器的一输出负载相关联。所述波谷信号经由一耦接至所述变压器的电阻而生成。所述方法更包括藉由一计时电路以提供所述启用信号的一迟滞特性。所述计时电路是依据所述波谷信号以提供所述迟滞特性。所述计时电路藉由编程所述计时电路的一阈值或一时间常数以提供所述迟滞特性。所述方法更包括依据所述波谷信号生成一溢位信号。当所述溢位信号未与所述波谷信号同步化生成时，所述接通信号会依据所述反馈信号而生成。所述方法更包括依据所述反馈信号生成一突发信号。所述突发信号是耦接以禁用所述切换信号。所述突发信号是依据所述反馈信号与一迟滞阈值信号而生成。所述切换信号的所述截止时间是依据所述反馈信号的降低而增加。

本发明亦提供一种用于切换一功率转换器的方法。所述方法包括：生成一切换信号，所述切换信号是耦接以切换所述功率转换器的一变压器；依据一反馈信号生成一重置信号；在所述切换信号的截止时间期间，依据从所述变压器获得的一波形生成一波谷信号；依据所述反馈信号与所述波谷信号生成一接通信号；提供所述接通信号的一迟滞特性。所述重置信号是耦接以禁用所述切换信号。所述接通信号是耦接以启用所述切换信号。所述反馈信号是与所述功率转换器的一输出负载相关联。一计时电路依据所述波谷信号提供所述迟滞特性。所述方法更包括生成一时间信号以生成所述接通信号。所述时间信号的时段会依据所述反馈信号的降低而增加。所述波谷信号经由耦接至所述变压器的一电阻生成。所述方法更包括依据所述波谷信号生成一溢位信号。所述溢位信号是耦接以禁用所述功率转换器的波谷切换操作。当所述溢位信号未与所述波谷信号同步化生成时，所述接通信号会依据所述反馈信号而生成。