[发明专利]隔离电流模式控制器的装置和方法

说明书

本公开涉及隔离电流模式控制器的装置和方法。提供一种软启动方法，包括：在变压器的初级绕组侧产生初始化信号；使用初始化信号与具有表示初级绕组中的电流的值的信号的比较来控制可操作地设置在电压源和初级侧之间的开关；通过电隔离通信介质将初始化信号从变压器的初级侧传输到次级绕组侧；在次级绕组侧，将参考电压信号与次级绕组输出电压信号进行比较；响应于参考信号和次级绕组输出电压信号之间的匹配，将电流隔离通信介质上的比较电压信号从次级侧传输到初级侧；在初级侧，将初始化信号与发送的比较电压信号进行比较；并且响应于初始化信号和比较电压信号之间的匹配，使用传输的比较器电压信号来控制开关。

技术领域

本申请涉及隔离电流模式控制器的装置和方法。本公开还涉及电路软启动方法各电压转换器电路。

背景技术

反激转换器电路包括被配置为在输入电压和输出电压之间提供具有电流隔离的电压转换的变压器。反激式转换器已被用于AC/DC和DC/DC电压转换。电隔离通常用于电路安全目的，以隔离必须通信的两个或多个电路，但具有可能处于不同电位的理由。它也可以是防止不必要的电流在共享接地导体的电气部件之间流动的有效技术。

图1A-1B是表示处于导通状态(图1A)和断开状态(图1B)的已知反激转换器102的示意性电路图。反激转换器102的初级侧104包括输入电压源V_in，变压器初级绕组108和开关110，用于可控地将输入电压Vin耦合到初级绕组108和从初级绕组108去耦。转换器102的次级侧112包括变压器次级绕组114，与次级侧绕组114并联耦合的电容器116和耦合到二极管118的二极管，以允许次级绕组114和电容器116之间的单向电流流动。输出负载120与电容器。

参考图1A，当开关110闭合时，初级绕组108直接耦合到输入电压源Vin。初级绕组108内的电流和包括初级和次级绕组的变压器中的磁通量逐渐增加，将能量储存在变压器中。在次级绕组114中感应的电压是负的，因此二极管118被反向偏置(即阻塞)，并且没有电流在次级绕组114中流动。在开关110闭合的时间间隔期间，电容器116提供能量到输出负载120。

参考图1B，当开关110断开时，初级绕组108与输入电压源V_in分离。初级绕组108内的电流和磁通量下降。在次级绕组114中感应的电压为正，导致二极管118的正向偏置，其允许电流从次级绕组114流动以对电容器116充电。从变压器传输的能量对电容器116进行充电，电容器116到负载120的输出电压。

通常，电隔离通信介质(未示出)用于在设置在转换器102的初级侧104的控制电路和设置在转换器102的次级侧112上的控制电路之间传输控制信号。控制信号通常是用于控制开关110的打开和关闭的定时，以便例如调节电压转换以保持期望的输出电压电平。电隔离通信介质可以包括例如光耦合器，感应耦合器或电容耦合器。

发明内容

提供电路软启动方法。在变压器的初级绕组侧设置初始化信号。在初级绕组侧，初始化信号在初级绕组侧与具有表示初级绕组中的电流的值的信号进行比较，以控制可操作地设置在电压源和初级侧绕组之间的开关。初始化信号通过电隔离通信介质从变压器的初级侧传输到次级绕组侧。在次级绕组侧，将参考信号与次级绕组输出电压信号进行比较。响应于参考信号和次级绕组输出电压信号之间的匹配，比较电压信号通过电隔离通信介质从次级绕组侧传输到初级绕组侧。在初级绕组侧，将初始化信号与发送的比较电压信号进行比较。响应于初始化信号和发送的比较信号之间的匹配，发送的比较信号用于控制开关。

附图说明

图1A-1B是表示处于导通状态(图1A)和断开状态(图1B)的已知反激转换器的示意性电路图。

图2是示出根据一些实施例的稳态操作期间隔离电流模式控制器的配置的说明性电路图。

图3A-3B是根据一些实施例的响应于打开和关闭开关来分别表示变压器初级绕组(图3A)和次级绕组(图3B)中的电流的说明性附图。