反激式电源转换器及其二次侧控制方法与流程

1.本发明涉及一种反激式电源转换器(flyback power converter)及其二次侧控制方法，尤其涉及一种可大幅地降低所述反激式电源转换器的成本，也可加速所述反激式电源转换器对应所述反激式电源转换器的二次侧的负载动态变化的响应的反激式电源转换器及其二次侧控制方法。


背景技术：

2.在现有技术中，反激式电源转换器的二次侧控制方法通常利用一光耦合器(photo coupler)和回授回圈补偿元件(feedback loop compensation device)或是利用设置于所述反激式电源转换器的一次侧的额外辅助绕组将设置于所述反激式电源转换器的二次侧的二次侧控制器的控制信号传递至设置于所述反激式电源转换器的一次侧的一次侧控制器。然而当所述二次侧控制方法是利用所述光耦合器和所述回授回圈补偿元件时，所述光耦合器和所述回授回圈补偿元件会增加所述反激式电源转换器的成本，且所述回授回圈补偿元件会限制所述反激式电源转换器的回授回圈的频宽，导致所述反激式电源转换器的动态响应时间增加。当所述二次侧控制方法是利用所述额外辅助绕组时，所述额外辅助绕组也会增加所述反激式电源转换器的成本。
3.因此，如何改进上述现有技术的缺点已成为所述二次侧控制方法的设计者的一项重要课题。


技术实现要素：

4.本发明的一实施例公开一种反激式电源转换器(flyback power converter)的二次侧控制方法，其中所述反激式电源转换器包含一一次侧控制器(primary-side controller)和一二次侧控制器(secondary-side controller)。所述二次侧控制方法包含所述一次侧控制器进入一启动(start-up)模式后，所述一次侧控制器在一第一电压的一第一预定波谷产生一第一栅极控制信号以开启一功率开关；及所述二次侧控制器在一第二电压上检测到对应所述第一栅极控制信号的一第一耦合电压后，在所述第二电压的一第二预定波谷产生一触发脉冲(trigger pulse)给一同步开关以使所述一次侧控制器从所述启动模式进入一二次侧控制模式。
5.本发明的另一实施例公开一种具有二次侧控制的反激式电源转换器。所述反激式电源转换器包含一一次侧控制器和一二次侧控制器。所述一次侧控制器包含一第一栅极控制信号产生电路、一触发脉冲检测电路和一启动电路。所述二次侧控制器包含一电压检测信号产生电路、一波谷检测电路和一第二栅极控制信号产生电路。所述第一栅极控制信号产生电路用以产生一第一栅极控制信号；所述触发脉冲检测电路用以接收一第一电压；所述启动电路耦接于所述触发脉冲检测电路和所述第一栅极控制信号产生电路，用以于所述一次侧控制器进入一启动(start-up)模式后，在一第一电压的一第一预定波谷，产生一第一控制信号给所述第一栅极控制信号产生电路，及所述第一栅极控制信号产生电路根据所
述第一控制信号产生所述第一栅极控制信号以开启一功率开关。所述电压检测信号产生电路耦接于所述反激式电源转换器的二次侧的输出端；所述波谷检测电路用以接收一第二电压；及所述第二栅极控制信号产生电路耦接于所述电压检测信号产生电路和所述波谷检测电路，用以于所述波谷检测电路在所述第二电压上检测到对应所述第一栅极控制信号的一第一耦合电压后，在所述第二电压的一第二预定波谷产生一触发脉冲(trigger pulse)给一同步开关以使所述一次侧控制器从所述启动模式进入一二次侧控制模式。
6.本发明公开一种反激式电源转换器及其二次侧控制方法。所述反激式电源转换器及所述二次侧控制方法是利用一次侧绕组、二次侧绕组和辅助绕组执行一次侧控制器和二次侧控制器之间的沟通以使所述一次侧控制器进入二次侧控制模式以及使所述二次侧控制器启动设定完成。因此，因为本发明并不需要应用在现有技术中的一光耦合器(photo coupler)和回授回圈补偿元件(feedback loop compensation device)或不需要设置于所述反激式电源转换器的一次侧的额外辅助绕组，所以相较于现有技术，本发明不仅可大幅地降低所述反激式电源转换器的成本，也可加速所述反激式电源转换器对应所述反激式电源转换器的二次侧的负载动态变化的响应。
附图说明
7.图1是本发明的第一实施例所公开的一种具有二次侧控制的反激式电源转换器的示意图。
8.图2是说明对应反激式电源转换器的二次侧控制方法的输出电压、第一栅极控制信号和辅助绕组上的辅助电压的波形示意图。
9.图3为阶段(1)、(2)的放大示意图。
10.图4为阶段(2)、(3)、(4)的放大示意图。
11.图5是说明辅助电压、所述第二耦合电压、触发脉冲、第一栅极控制信号和第二栅极控制信号的关系示意图。
12.图6是说明漏极电压、第一栅极控制信号和第二栅极控制信号的关系示意图。
13.图7是本发明的第二实施例所公开的一种具有二次侧控制的反激式电源转换器的示意图。
14.图8和图9是本发明的第三实施例所公开的一种反激式电源转换器的二次侧控制方法的流程图。
15.其中，附图标记说明如下：
16.100、700反激式电源转换器
17.102一次侧绕组
18.104二次侧绕组
19.106辅助绕组
20.108功率开关
21.110一次侧控制器
22.112、702二次侧控制器
23.114同步开关
24.116检测电阻
25.1102启动电路
26.1104触发脉冲检测电路
27.1106第一栅极控制信号产生电路
28.1122波谷检测电路
29.1124第二栅极控制信号产生电路
30.1126电压检测信号产生电路
31.7022电流检测信号产生电路
32.auxfb辅助电压
33.a、a’、b、c、d圆圈
34.cv第二耦合电压
35.fcs第一控制信号
36.fds第一检测信号
37.hvin直流电压
38.iout输出电流
39.ipri一次侧电流
40.pwms脉冲宽度调制信号
41.pri一次侧
42.prigate第一栅极控制信号
43.sec二次侧
44.secgate第二栅极控制信号
45.scs第二控制信号
46.sds第二检测信号
47.tp触发脉冲
48.t1、t2、t3、t4时间
49.vout输出电压
50.vcs检测电压
51.vds漏极电压
52.vfbsh采样值
53.800～810、900～908步骤
具体实施方式
54.请参照图1，图1是本发明的第一实施例所公开的一种具有二次侧控制的反激式电源转换器(flyback power converter)100的示意图，其中如图1所示，反激式电源转换器100至少包含一一次侧绕组102、一二次侧绕组104、一辅助绕组106、一功率开关108、一一次侧控制器(primary-side controller)110、一二次侧控制器(secondary-side controller)112、一同步开关114和一检测电阻116，一次侧控制器110包含一启动电路1102、一触发脉冲检测电路1104和一第一栅极控制信号产生电路1106，二次侧控制器112包含一波谷检测电路1122、一第二栅极控制信号产生电路1124和一电压检测信号产生电路1126，以及反激式电源转换器100的上述元件之间的耦接关系可参照图1，在此不再赘述。另
外，如图1所示，功率开关108设置于反激式电源转换器100的一次侧pri，且同步开关114设置于反激式电源转换器100的二次侧sec。另外，为了简化图1，反激式电源转换器100仅显示出与本发明相关的元件。
55.请参照图1、图2、图3、图4、图5和图6，图2是说明对应反激式电源转换器100的二次侧控制方法的输出电压vout、一第一栅极控制信号prigate和辅助绕组106上的辅助电压auxfb(也就是一第一电压)的波形示意图。如图2所示，所述二次侧控制方法(从反激式电源转换器100关机到二次侧控制器112控制反激式电源转换器100运作)可分为四个阶段(1)～(4)。如图2所示，在阶段(1)中，在一时间t1前，一交流电压(未绘示于图1)开始输入至反激式电源转换器100的一次侧pri，接着反激式电源转换器100的桥式整流器(未绘示于图1)将所述交流电压整流以产生一直流电压hvin，其中直流电压hvin可使启动电路1102启动。在时间t1后，启动电路1102已启动，所以启动电路1102可根据直流电压hvin，产生一脉冲宽度调制(pulse width modulation,pwm)信号pwms给第一栅极控制信号产生电路1106，及第一栅极控制信号产生电路1106可根据脉冲宽度调制信号pwms产生第一栅极控制信号prigate至功率开关108以使一次侧控制器110进入一启动(start-up)模式。此时，辅助电压auxfb开始建立，且输出电压vout逐渐增加。另外，脉冲宽度调制信号pwms具有一预定频率(例如20khz)，且功率开关108可根据第一栅极控制信号prigate开启，其中当功率开关108开启期间，第一栅极控制信号产生电路1106另用以根据一检测电压vcs和一第一参考电压(例如0.5v)关闭(disable)第一栅极控制信号prigate以使功率开关108关闭，也就是说当检测电压vcs大于所述第一参考电压时，第一栅极控制信号产生电路1106关闭第一栅极控制信号prigate。另外，检测电压vcs是由检测电阻116和流经反激式电源转换器100的一次侧pri的一次侧电流ipri决定。
56.如图2和图3所示，在阶段(2)中，在一时间t2和一时间t3之间(一次侧控制器110已进入所述启动模式)，因为触发脉冲检测电路1104耦接于辅助绕组106，所以触发脉冲检测电路1104可根据辅助电压auxfb使启动电路1102在辅助电压auxfb的一第一预定波谷(如图3所示，其中图3为阶段(1)、(2)的放大示意图)，产生一第一控制信号fcs给第一栅极控制信号产生电路1106，及第一栅极控制信号产生电路1106可根据第一控制信号fcs产生第一栅极控制信号prigate以开启功率开关108，也就是说第一栅极控制信号prigate将会在辅助电压auxfb的第一预定波谷处启用(如图3的圆圈a、a’所示)。在本发明的一实施例中，所述第一预定波谷为辅助电压auxfb的第四波谷，但本发明并不受限于所述第一预定波谷为辅助电压auxfb的第四波谷，也就是说所述第一预定波谷可为辅助电压auxfb的其他波谷。另外，值得注意的是在阶段(1)、(2)中，反激式电源转换器100仍是由一次侧控制器110控制。
57.如图2和图4(其中图4为阶段(2)、(3)、(4)的放大示意图)所示，在阶段(3)中，在时间t3和一时间t4之间，因为第一栅极控制信号prigate会在辅助电压auxfb的第一预定波谷处启用，所以第一栅极控制信号prigate可通过一次侧绕组102和二次侧绕组104耦合到反激式电源转换器100的二次侧sec，也就是说第一栅极控制信号prigate可通过一次侧绕组102和二次侧绕组104在同步开关114的一漏极电压(一第二电压)vds上产生一第一耦合电压，且所述第一耦合电压是对应第一栅极控制信号prigate。因此，在本发明的一实施例中，如果二次侧控制器112的波谷检测电路1122在漏极电压vds上连续n个周期(例如6个周期)检测到对应第一栅极控制信号prigate的所述第一耦合电压后，波谷检测电路1122可使二
次侧控制器112的第二栅极控制信号产生电路1124在漏极电压vds上的一第二预定波谷处产生一触发脉冲(trigger pulse)tp给同步开关114，导致漏极电压vds产生一变化，其中所述变化可通过辅助绕组106和二次侧绕组104在辅助电压auxfb上产生一第二耦合电压cv(如图5的圆圈c所示)，也就是说第二耦合电压cv是对应触发脉冲tp。另外，在本发明的另一实施例中，只要二次侧控制器112的波谷检测电路1122在漏极电压vds上一检测到对应第一栅极控制信号prigate的所述第一耦合电压，波谷检测电路1122就可使二次侧控制器112的第二栅极控制信号产生电路1124在漏极电压vds上的所述第二预定波谷处产生触发脉冲tp给同步开关114。因为辅助绕组106的极性和二次侧绕组104的极性不同且第二耦合电压cv是对应触发脉冲tp，所以第二耦合电压cv会出现在辅助电压auxfb上的一第二预定波峰(如图4的圆圈b所示和图5的圆圈c所示)。另外，如图5的圆圈c所示，当触发脉冲检测电路1104检测到所述第二预定波峰大于对应辅助电压auxfb的一采样值vfbsh的预定百分比(例如90％)时，触发脉冲检测电路1104判定检测到第二耦合电压cv出现在辅助电压auxfb上的第二预定波峰。另外，如图5所示，本领域技术人员应当知晓用以开启同步开关114的第二栅极控制信号secgate(由第二栅极控制信号产生电路1124产生)的原理，在此不再赘述。另外，在本发明的一实施例中，n为6，且所述n个周期和所述第一栅极控制信号有关。然而本发明并不受限于n为6，也就是说n可为其他正整数。另外，在本发明的一实施例中，所述第二预定波谷为漏极电压vds的第二波谷，但本发明并不受限于所述第二预定波谷为漏极电压vds的第二波谷，也就是说所述第二预定波谷可为漏极电压vds的其他波谷。
58.因此，当触发脉冲检测电路1104在辅助电压auxfb上的所述第二预定波峰检测到对应触发脉冲tp的第二耦合电压cv时，触发脉冲检测电路1104在第二耦合电压cv后产生一第二控制信号scs给第一栅极控制信号产生电路1106，其中在本发明的一实施例中，触发脉冲检测电路1104可在辅助电压auxfb上对应第二耦合电压cv后的下一波谷产生第二控制信号scs。但在本发明的另一实施例中，触发脉冲检测电路1104是在辅助电压auxfb上对应第二耦合电压cv后的下l个波谷产生第二控制信号scs，其中l为大于1的整数。在第一栅极控制信号产生电路1106收到第二控制信号scs后，第一栅极控制信号产生电路1106可根据第二控制信号scs产生第一栅极控制信号prigate以使一次侧控制器110从所述启动模式(反激式电源转换器100由一次侧控制器110控制)进入一二次侧控制模式。
59.另外，如图2、图4和图6所示，在阶段(4)中，当波谷检测电路1122在漏极电压(所述第二电压)vds上连续检测到对应在第二耦合电压cv后产生的第一栅极控制信号trigate的所述第一耦合电压一预定次数(例如4次)后，二次侧控制器112启动设定完成。在一次侧控制器110进入所述二次侧控制模式以及二次侧控制器112启动设定完成之后，当反激式电源转换器100的二次侧sec的输出电压vout小于一预定电压(例如所述预定电压为输出电压vout的95％)时，电压检测信号产生电路1126产生一第一检测信号fds至第二栅极控制信号产生电路1124，此时如果漏极电压vds上的一波谷(例如图6的圆圈d所示的漏极电压vds上的第二波谷)小于输出电压vout，则第二栅极控制信号产生电路1124可根据第一检测信号fds产生触发脉冲tp给同步开关114，导致漏极电压vds产生所述变化，其中所述变化可通过辅助绕组106和二次侧绕组104耦合至反激式电源转换器100的一次侧pri使得辅助电压auxfb上产生一耦合电压(可参照图5的圆圈c)，然后触发脉冲检测电路1104可根据所述耦合电压使第一栅极控制信号产生电路1106产生第一栅极控制信号prigate给功率开关108，
导致功率开关108开启。另外，在二次侧控制器112启动设定完成后，第一栅极控制信号产生电路1106另用以根据检测电压vcs和一第二参考电压(例如0.8v)关闭(disable)第一栅极控制信号prigate以使功率开关108关闭，也就是说当检测电压vcs大于所述第二参考电压时，第一栅极控制信号产生电路1106关闭第一栅极控制信号prigate。
60.另外，请参照图7，图7是本发明的第二实施例所公开的一种具有二次侧控制的反激式电源转换器700的示意图，其中如图1所示，反激式电源转换器700和反激式电源转换器100的差别在于反激式电源转换器700的二次侧控制器702另包含一电流检测信号产生电路7022。如图7所示，当反激式电源转换器700的输出电流iout大于一预定电流时，电流检测信号产生电路7022产生一第二检测信号sds至第二栅极控制信号产生电路1124。因此，在一次侧控制器110进入所述二次侧控制模式以及二次侧控制器702启动设定完成之后，如果漏极电压vds上的一波谷(例如图6的圆圈d所示的漏极电压vds上的第二波谷)小于输出电压vout，则第二栅极控制信号产生电路1124可根据第一检测信号fds(或根据第二检测信号sds，或根据第一检测信号fds和第二检测信号sds)产生触发脉冲tp给同步开关114，导致漏极电压vds产生所述变化。另外，反激式电源转换器700的其余操作原理和反激式电源转换器100相同，在此不再赘述。
61.另外，在本发明的一实施例中，触发脉冲tp的宽度可和输出电压vout成反向变化，例如当输出电压vout为10v时，触发脉冲tp的宽度为3us，以及当输出电压vout为30v时，触发脉冲tp的宽度为700ns。另外，在本发明的一实施例中，触发脉冲tp的宽度也可和输入至反激式电源转换器100的一次侧pri的所述交流电压成反向变化。例如当所述交流电压为90v时，触发脉冲tp的宽度为3us，以及当所述交流电压为264v时，触发脉冲tp的宽度为700ns。
62.请参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图8和图9，图8和图9是本发明的第三实施例所公开的一种反激式电源转换器(flyback power converter)的二次侧控制方法的流程图。图8和图9的二次侧控制方法是利用图1的反激式电源转换器100、一次侧控制器110和二次侧控制器112说明，其中图8是有关于一次侧控制器110从所述启动模式进入所述二次侧控制模式，以及图9是有关于二次侧控制器112从启动到启动设定完成。
63.图8包含如下步骤：
64.步骤800：开始；
65.步骤802：反激式电源转换器100的一次侧pri接收直流电压hvin；
66.步骤804：一次侧控制器110根据直流电压hvin，产生脉冲宽度调制(pulse width modulation,pwm)信号pwms至功率开关108以使一次侧控制器110进入所述启动(start-up)模式；
67.步骤806：一次侧控制器110进入所述启动模式后，一次侧控制器110在一第一电压的一第一预定波谷产生第一栅极控制信号trigate以开启功率开关108；
68.步骤808：一次侧控制器110是否在所述第一电压上检测到对应触发脉冲tp的第二耦合电压cv；如果是，进行步骤810；如果否，跳回步骤808；
69.步骤810：一次侧控制器110进入所述二次侧控制模式。
70.图9包含如下步骤：
71.步骤900：开始；
72.步骤902：二次侧控制器112是否在一第二电压上连续n个周期检测到对应第一栅极控制信号trigate的一第一耦合电压；如果是，进行步骤904；如果否，跳回步骤902；
73.步骤904：二次侧控制器112在所述第二电压的一第二预定波谷产生触发脉冲tp给同步开关114；
74.步骤906：二次侧控制器112是否在所述第二电压上连续检测到对应在所述第二耦合电压后产生的第一栅极控制信号trigate的所述第一耦合电压一预定次数；如果是，进行步骤908；如果否，跳回步骤906；
75.步骤908：二次侧控制器112启动设定完成。
76.如图2所示，所述二次侧控制方法(从反激式电源转换器100关机到二次侧控制器112控制反激式电源转换器100运作)可分为四个阶段(1)～(4)。在步骤802中，如图2所示，在阶段(1)中，在时间t1前，所述交流电压开始输入至反激式电源转换器100的一次侧pri，接着反激式电源转换器100的桥式整流器将所述交流电压整流以产生直流电压hvin，其中直流电压hvin可使启动电路1102启动。
77.在步骤804中，在时间t1后，一次侧控制器110的启动电路1102已启动，所以启动电路1102可根据直流电压hvin，产生脉冲宽度调制(pulse width modulation,pwm)信号pwms给第一栅极控制信号产生电路1106，及第一栅极控制信号产生电路1106可根据脉冲宽度调制信号pwms产生第一栅极控制信号prigate至功率开关108以使一次侧控制器110进入所述启动(start-up)模式。此时，辅助电压auxfb开始建立，且输出电压vout逐渐增加。
78.在步骤806中，如图2和图3所示，在阶段(2)中，在时间t2和时间t3之间，因为触发脉冲检测电路1104耦接于辅助绕组106，所以触发脉冲检测电路1104可根据辅助电压auxfb使启动电路1102在辅助电压auxfb的所述第一预定波谷(如图3所示，其中图3为阶段(1)、(2)的放大示意图)，产生一第一控制信号fcs给第一栅极控制信号产生电路1106，及第一栅极控制信号产生电路1106可根据第一控制信号fcs产生第一栅极控制信号prigate以开启功率开关108，也就是说第一栅极控制信号prigate将会在辅助电压auxfb的第一预定波谷处启用(如图3的圆圈a、a’所示)。在本发明的一实施例中，所述第一预定波谷为辅助电压auxfb的第四波谷，但本发明并不受限于所述第一预定波谷为辅助电压auxfb的第四波谷，也就是说所述第一预定波谷可为辅助电压auxfb的其他波谷。另外，值得注意的是在阶段(1)、(2)中，反激式电源转换器100仍是由一次侧控制器110控制。
79.在步骤902中，如图2和图4(其中图4为阶段(2)、(3)、(4)的放大示意图)所示，在阶段(3)中，在时间t3和时间t4之间，因为第一栅极控制信号prigate会在辅助电压auxfb的第一预定波谷处启用，所以第一栅极控制信号prigate可通过一次侧绕组102和二次侧绕组104耦合到反激式电源转换器100的二次侧sec，也就是说第一栅极控制信号prigate可通过一次侧绕组102和二次侧绕组104在同步开关114的漏极电压(所述第二电压)vds上产生所述第一耦合电压，且所述第一耦合电压是对应第一栅极控制信号prigate。
80.在步骤904中，如果二次侧控制器112的波谷检测电路1122在漏极电压vds上连续n个周期(例如6个周期)检测到对应第一栅极控制信号prigate的所述第一耦合电压后，波谷检测电路1122可使二次侧控制器112的第二栅极控制信号产生电路1124在漏极电压vds上的所述第二预定波谷处产生触发脉冲(trigger pulse)tp给同步开关114，导致漏极电压vds产生一变化，其中所述变化可通过辅助绕组106和二次侧绕组104在辅助电压auxfb上产
生第二耦合电压cv(如图5的圆圈c所示)，也就是说第二耦合电压cv是对应触发脉冲tp。因为辅助绕组106的极性和二次侧绕组104的极性不同且第二耦合电压cv是对应触发脉冲tp，所以第二耦合电压cv会出现在辅助电压auxfb上的所述第二预定波峰(如图4的圆圈b所示和图5的圆圈c所示)。
81.在步骤808中，如图5的圆圈c所示，当一次侧控制器110的触发脉冲检测电路1104检测到所述第二预定波峰大于对应辅助电压auxfb的采样值vfbsh的预定百分比(例如90％)时，触发脉冲检测电路1104判定检测到第二耦合电压cv出现在辅助电压auxfb上的第二预定波峰。另外，在本发明的一实施例中，n为6，且所述n个周期和所述第一栅极控制信号有关。然而本发明并不受限于n为6，也就是说n可为其他正整数。另外，在本发明的一实施例中，所述第二预定波谷为漏极电压vds的第二波谷，但本发明并不受限于所述第二预定波谷为漏极电压vds的第二波谷，也就是说所述第二预定波谷可为漏极电压vds的其他波谷。另外，当一次侧控制器110进入所述启动模式后，如果触发脉冲检测电路1104在所述第一电压上连续m个周期未检测到对应触发脉冲tp的所述第二耦合电压时，一次侧控制器110从所述启动模式进入一保护模式。
82.因此，在步骤810中，当触发脉冲检测电路1104在辅助电压auxfb上的所述第二预定波峰检测到对应触发脉冲tp的第二耦合电压cv时，触发脉冲检测电路1104在第二耦合电压cv后产生第二控制信号scs给第一栅极控制信号产生电路1106在第一栅极控制信号产生电路1106收到第二控制信号scs后，第一栅极控制信号产生电路1106可根据第二控制信号scs产生第一栅极控制信号prigate以使一次侧控制器110从所述启动模式(反激式电源转换器100由一次侧控制器110控制)进入一二次侧控制模式。
83.在步骤906中，如图2、图4和图6所示，在阶段(4)中，当波谷检测电路1122在漏极电压(所述第二电压)vds上连续检测到对应在第二耦合电压cv后产生的第一栅极控制信号trigate的所述第一耦合电压一预定次数(例如4次)后，二次侧控制器112启动设定完成。在一次侧控制器110进入所述二次侧控制模式以及二次侧控制器112启动设定完成之后，当反激式电源转换器100的二次侧sec的输出电压vout小于一预定电压(例如所述预定电压为输出电压vout的95％)时，电压检测信号产生电路1126产生一第一检测信号fds至第二栅极控制信号产生电路1124，此时如果漏极电压vds上的一波谷(例如图6的圆圈d所示的漏极电压vds上的第二波谷)小于输出电压vout，则第二栅极控制信号产生电路1124可根据第一检测信号fds产生触发脉冲tp给同步开关114，导致漏极电压vds产生所述变化，其中所述变化可通过辅助绕组106和二次侧绕组104耦合至反激式电源转换器100的一次侧pri使得辅助电压auxfb上产生一耦合电压(可参照图5的圆圈c)，然后触发脉冲检测电路1104可根据所述耦合电压使第一栅极控制信号产生电路1106产生第一栅极控制信号prigate给功率开关108，导致功率开关108开启。
84.综上所述，本发明所公开的反激式电源转换器及其二次侧控制方法。所述反激式电源转换器及所述二次侧控制方法是利用所述一次侧绕组、所述二次侧绕组和所述辅助绕组执行所述一次侧控制器和所述二次侧控制器之间的沟通以使所述一次侧控制器进入所述二次侧控制模式以及使所述二次侧控制器启动设定完成。因此，因为本发明并不需要应用在现有技术中的一光耦合器(photo coupler)和回授回圈补偿元件(feedback loop compensation device)或不需要设置于所述反激式电源转换器的一次侧的额外辅助绕组，
所以相较于现有技术，本发明不仅可大幅地降低所述反激式电源转换器的成本，也可加速所述反激式电源转换器对应所述反激式电源转换器的二次侧的负载动态变化的响应。
85.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种反激式电源转换器的二次侧控制方法，其中所述反激式电源转换器包含一一次侧控制器和一二次侧控制器，其特征在于包含：所述一次侧控制器进入一启动模式后，所述一次侧控制器在一第一电压的一第一预定波谷产生一第一栅极控制信号以开启一功率开关；及所述二次侧控制器在一第二电压上检测到对应所述第一栅极控制信号的一第一耦合电压后，在所述第二电压的一第二预定波谷产生一触发脉冲给一同步开关以使所述一次侧控制器从所述启动模式进入一二次侧控制模式。2.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述二次侧控制器是在所述第二电压上连续n个周期检测到对应所述第一栅极控制信号的所述第一耦合电压后，在所述第二电压的所述第二预定波谷产生所述触发脉冲给所述同步开关，其中n为一正整数，且所述n个周期和所述第一栅极控制信号有关。3.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述一次侧控制器在所述第一电压上检测到对应所述触发脉冲的一第二耦合电压时，所述一次侧控制器在所述第二耦合电压后产生所述第一栅极控制信号，且所述一次侧控制器从所述启动模式进入所述二次侧控制模式。4.如权利要求2所述的二次侧控制方法，其特征在于所述一次侧控制器从所述启动模式进入所述二次侧控制模式后，且当所述二次侧控制器在所述第二电压上连续检测到对应在所述第二耦合电压后产生的所述第一栅极控制信号的所述第一耦合电压一预定次数后，所述二次侧控制器根据所述反激式电源转换器的二次侧的一输出电压及一输出电流的至少其中之一者和所述第二电压产生所述触发脉冲给所述同步开关以使所述一次侧控制器在所述第二耦合电压后产生所述第一栅极控制信号，其中所述第二电压为所述同步开关的一漏极电压。5.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述功率开关设置于所述反激式电源转换器的一次侧，且所述同步开关设置于所述反激式电源转换器的二次侧。6.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述第一电压为设置于所述反激式电源转换器的一次侧的一辅助绕组上的辅助电压。7.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于另包含：根据所述反激式电源转换器的一次侧的一直流电压，产生一脉冲宽度调制信号至所述功率开关以使所述一次侧控制器进入所述启动模式，其中所述脉冲宽度调制信号具有一预定频率，且所述直流电压是通过输入至所述反激式电源转换器的一次侧的一交流电压整流所产生。8.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述一次侧控制器进入所述启动模式后，如果所述一次侧控制器在所述第一电压上连续m个周期未检测到对应所述触发脉冲的一第二耦合电压时，所述一次侧控制器从所述启动模式进入一保护模式，其中m为一正整数，且所述m个周期和所述第一栅极控制信号有关。9.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述触发脉冲的宽度和所述反激式电源转换器的二次侧的一输出电压成反向变化。10.如权利要求1所述的二次侧控制方法，其特征在于所述触发脉冲的宽度和输入至所述反激式电源转换器的一次侧的一交流电压成反向变化。
11.一种具有二次侧控制的反激式电源转换器，其特征在于包含：一一次侧控制器，包含：一第一栅极控制信号产生电路，用以产生一第一栅极控制信号；一触发脉冲检测电路，用以接收一第一电压；及一启动电路，耦接于所述触发脉冲检测电路和所述第一栅极控制信号产生电路，用以于所述一次侧控制器进入一启动模式后，在一第一电压的一第一预定波谷，产生一第一控制信号给所述第一栅极控制信号产生电路，及所述第一栅极控制信号产生电路根据所述第一控制信号产生所述第一栅极控制信号以开启一功率开关；及一二次侧控制器，包含：一电压检测信号产生电路，耦接于所述反激式电源转换器的二次侧的输出端；一波谷检测电路，用以接收一第二电压；及一第二栅极控制信号产生电路，耦接于所述电压检测信号产生电路和所述波谷检测电路，用以于所述波谷检测电路在所述第二电压上检测到对应所述第一栅极控制信号的一第一耦合电压后，在所述第二电压的一第二预定波谷产生一触发脉冲给一同步开关以使所述一次侧控制器从所述启动模式进入一二次侧控制模式。12.如权利要求11所述的反激式电源转换器，其特征在于所述波谷检测电路是在所述第二电压上连续n个周期检测到对应所述第一栅极控制信号的所述第一耦合电压后，在所述第二电压的所述第二预定波谷产生所述触发脉冲给所述同步开关，其中n为一正整数，且所述n个周期和所述第一栅极控制信号有关。13.如权利要求11所述的反激式电源转换器，其特征在于所述触发脉冲检测电路耦接于所述反激式电源转换器的一次侧的一辅助绕组，且所述第一电压为所述辅助绕组上的辅助电压。14.如权利要求11所述的反激式电源转换器，其特征在于所述触发脉冲检测电路另用以在所述第一电压上检测到对应所述触发脉冲的一第二耦合电压时，在所述第二耦合电压后产生一第二控制信号给所述第一栅极控制信号产生电路，所述第一栅极控制信号产生电路根据所述第二控制信号产生所述第一栅极控制信号，以及所述一次侧控制器从所述启动模式进入所述二次侧控制模式。15.如权利要求14所述的反激式电源转换器，其特征在于所述一次侧控制器从所述启动模式进入所述二次侧控制模式后，所述电压检测信号产生电路用于当所述反激式电源转换器的输出电压小于一预定电压时，产生一第一检测信号至所述第二栅极控制信号产生电路。16.如权利要求15所述的反激式电源转换器，其特征在于当所述波谷检测电路在所述第二电压上连续检测到对应在所述第二耦合电压后产生的所述第一栅极控制信号的所述第一耦合电压一预定次数后，所述第二栅极控制信号产生电路根据所述第一检测信号和所述第二电压产生所述触发脉冲给所述同步开关以使所述一次侧控制器的所述第一栅极控制信号产生电路在所述第二耦合电压后产生所述第一栅极控制信号。17.如权利要求15所述的反激式电源转换器，其特征在于另包含：一电流检测信号产生电路，耦接于所述第二栅极控制信号产生电路，其中所述一次侧控制器从所述启动模式进入所述二次侧控制模式后，当所述电源转换器的输出电流大于一
预定电流时，所述电流检测信号产生电路产生一第二检测信号至所述第二栅极控制信号产生电路。18.如权利要求17所述的反激式电源转换器，其特征在于当所述波谷检测电路在所述第二电压上连续检测到对应在所述第二耦合电压后产生的所述第一栅极控制信号的所述第一耦合电压一预定次数时，所述第二栅极控制信号产生电路根据所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第二电压产生所述触发脉冲给所述同步开关以使所述一次侧控制器的所述第一栅极控制信号产生电路在所述第二耦合电压后产生所述第一栅极控制信号。19.如权利要求11所述的反激式电源转换器，其特征在于所述功率开关设置于所述反激式电源转换器的一次侧，且所述同步开关设置于所述反激式电源转换器的二次侧。20.如权利要求10所述的反激式电源转换器，其特征在于所述启动电路另用以根据所述反激式电源转换器的一次侧的一直流电压，产生一脉冲宽度调制信号给所述第一栅极控制信号产生电路，及所述第一栅极控制信号产生电路根据所述脉冲宽度调制信号产生所述第一栅极控制信号至所述功率开关以使所述一次侧控制器进入所述启动模式，其中所述脉冲宽度调制信号具有一预定频率，所述直流电压是通过输入至所述反激式电源转换器的一次侧的一交流电压整流所产生。21.如权利要求11所述的反激式电源转换器，其特征在于所述一次侧控制器进入所述启动模式后，如果所述触发脉冲检测电路在所述第一电压上连续m个周期未检测到对应所述触发脉冲的一第二耦合电压时，所述一次侧控制器从所述启动模式进入一保护模式，其中m为一正整数，且所述m个周期和所述第一栅极控制信号有关。22.如权利要求11所述的反激式电源转换器，其特征在于所述触发脉冲的宽度和所述反激式电源转换器的二次侧的一输出电压成反向变化，也和输入至所述反激式电源转换器的一次侧的一交流电压成反向变化。

技术总结
本发明公开了一种反激式电源转换器及其二次侧控制方法。所述二次侧控制方法包含所述反激式电源转换器所包含的一次侧控制器进入一启动模式后，所述一次侧控制器在一第一电压的一第一预定波谷产生一第一栅极控制信号以开启一功率开关；及所述反激式电源转换器所包含的二次侧控制器在一第二电压上检测到对应所述第一栅极控制信号的一第一耦合电压后，在所述第二电压的一第二预定波谷产生一触发脉冲给一同步开关以使所述一次侧控制器从所述启动模式进入一二次侧控制模式。因此，相较于现有技术，本发明不仅可大幅地降低所述反激式电源转换器的成本，也可加速所述反激式电源转换器对应所述反激式电源转换器的二次侧的负载动态变化的响应。载动态变化的响应。载动态变化的响应。


技术研发人员：林崇伟 李弘庆 林梓诚
受保护的技术使用者：通嘉科技股份有限公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/9/25