CN101657960B - 准谐振变换器内仅初级恒压/恒流（cvcc）控制 - Google Patents

Abstract

提供了一种电源设备和调节方法。变换器电路包括主开关元件和辅助开关元件。该辅助开关元件用于传输反射电压信号。变压器包括初级和次级，该初级与该变换器电路耦合。该初级和该次级分别包括单个绕组。输出整流器电路与该变压器的次级耦合。谐振电路包括在该变换器电路内，该谐振电路与该初级耦合。该谐振电路包括配置成用于提供变压器谐振的一个或多个谐振电容器。该变压器谐振包括该反射电压信号、该一个或多个谐振电容器的电容以及该变压器的寄生电容。该反射电压信号从该次级反射到该初级。电流反馈电路耦合在初级和控制器之间。虚拟输出电流反馈回路被提供使用该反射电压信号来调节输出电流。

Description

准谐振变换器内仅初级恒压/恒流(CVCC)控制

相关申请

本专利申请根据35U.S.C.119(e)主张同时在审的美国临时专利申请No.60/921,220的优先权，该专利申请的申请日为2007年3月29，题为″PRIMARY ONLY CONSTANT VOLTAGE/CONSTANTCURRENT(CVCC)CONTROL IN QUASI RESONANTCONVERTOR″，通过引用将其结合于此。

技术领域

本发明涉及电源领域。更具体而言，本发明涉及仅初级恒压/恒流受控的准谐振变换器。

背景技术

在许多应用中，需要电压调节器以提供预定范围内的电压。如果输入电源在特定范围以外，一些电路将出现不确定和不期望的运行且甚至是不可修复的损伤。

图1中示出了现有技术电源设备10的功能框图。该设备10总体上包括与变压器14耦合的功率变换器12，该变压器14与输出整流器16耦合。输出整流器16在输出Vout处与输出电容器19耦合。包括光耦合器17和电压基准和误差放大器18的调节电路15耦合在电压变换器12和输出Vout之间。功率变换器12配置成接收未调节DC电压信号。未调节DC电压信号耦合到变压器14。变压器14包括初级14P和次级14S。未调节DC电压信号驱动初级14P以产生中间电压信号。该中间电压信号包括从驱动初级14P的电压信号导出的递增或递减电压信号。中间电压信号耦合到输出整流器16。输出整流器16对中间电压信号进行整流以产生调节DC输出电压信号。由光耦合器17提供的反馈信号耦合到功率变换器用于调节输出电压Vout。

图1A中示出了现有技术调节电源100的示意图。电源100包括与变压器140耦合的变换器电路102。变压器140与输出电路106耦合。变换器电路102包括电容器110，该电容器跨接输入Vin且与变压器140的初级140P1和140P2耦合。主开关112A和辅助开关112B分别与初级140P1、140P2耦合。脉冲宽度调制器(PWM)模块130与主开关112A的栅极耦合。输出电路106包括输出整流二极管146以及跨接变压器140的次级140S的负载或输出电容器150。电源100可包括电压调节电路，该电压调节电路包括光学耦合器电路108和电压基准和误差放大器109。电源100使用PWM模块130来改变主开关112A的占空比。光学耦合器电路108与电压基准和误差放大器109结合提供反馈到PWM模块130。PWM模块130相应地调整主开关112A的占空比以补偿输出电压Vout的任何变动。电源100的故障点很多时候为光耦合器108。光耦合器108和电压基准和误差放大器109增加电源100的生产成本。

相应地，期望制作一种受调节电源以大幅减少故障点并减少生产成本。

发明内容

依据本发明第一方面，提供了一种电源设备。该电源设备包括包括主开关元件和辅助开关元件的变换器电路。该辅助开关元件用于传输反射电压信号。变压器包括初级和次级，该初级与该变换器电路耦合。该初级包括单个绕组并且该次级包括单个绕组。输出整流器电路与该变压器的次级耦合。谐振电路包括在该变换器电路内，该谐振电路与该初级耦合。该谐振电路包括一个或多个谐振电容器，其中该一个或多个谐振电容器配置成用于提供变压器谐振。该变压器谐振包括该反射电压信号、该一个或多个谐振电容器的电容以及该变压器的寄生电容。该反射电压信号在该谐振电路处通过该辅助开关元件被接收。该反射电压信号从该次级反射到该初级。电流反馈电路与该初级耦合，且该电流反馈电路包括耦合在该初级的端子和该变换器电路的控制器的输入之间的电引线。该电流反馈电路包括与该初级耦合的限流元件。

在示例性实施例中，该电源设备包括虚拟输出电流反馈回路，该虚拟输出电流反馈回路通过该电流反馈电路提供输出电流基准信号到该变换器电路。该输出电流基准信号是从反射电压信号产生的。该变换器电路响应于该输出电流基准信号来调节输出电流。用于采样该反射电压的电压反馈电路包括与该控制器耦合且与该初级耦合的分压器。该主开关元件和该辅助开关元件分别包括n型MOSFET晶体管。该第一和第二谐振电容器与该初级并联耦合。脉冲宽度调制(PWM)电路与该主开关元件耦合。该变换器电路包括回扫变换器。备选地，该变换器电路可包括正向变换器、推挽式变换器、半桥变换器和全桥变换器其中之一。

该谐振电路的谐振回路(resonant tank)包括一个或多个谐振电容器，该一个或多个谐振电容器与一个或多个二极管耦合，该一个或多个二极管与和该初级的电感耦合的该辅助开关元件耦合。该谐振回路产生用于对该控制器供电的电压电势。备选地，包括一个或多个电容器和二极管的电荷泵用于存储所产生的电压电势和将其耦合到该控制器。

依据本发明第二方面，提供了一种调节电源设备的方法。该方法包括：在包括初级和次级的变压器内产生反射电压信号。该反射电压信号从该次级反射到该初级，其中该初级与变换器电路耦合。该初级包括单个绕组并且该次级包括单个绕组。反射电压信号从该初级传输到变换器电路。该变换器电路包括主开关元件和辅助开关元件。该辅助开关元件用于传输该反射电压信号。使用包括在该变换器电路内的谐振电路产生变压器谐振。该谐振电路与该初级耦合。该谐振电路包括一个或多个谐振电容器，其中该一个或多个谐振电容器配置成用于提供该变压器谐振。该一个或多个谐振电容器和该变压器的电感形成谐振回路。使用与该初级耦合的电流反馈电路，基于输出电流来改变该主开关的占空比。该电流反馈电路包括耦合在该初级的端子和该变换器电路的控制器的输入之间的电引线。该占空比按下述方式来改变：采样该变压器的初级两端的检测电流信号，并将该采样检测电流信号与输出电流基准值比较，以基于输出电流要求来确定目标占空比。

在示例性实施例中，该方法包括虚拟输出电流反馈回路。该虚拟输出电流反馈回路通过该电流反馈电路提供输出电流基准信号到该变换器电路。该输出电流基准信号是从反射电压信号产生的。该输出电流基准信号与由该电流反馈电路采样的检测电流信号成比例。该变换器电路响应于该输出电流基准信号来调节该输出电流。用于采样该反射电压的电压反馈电路包括与该控制器耦合以及与该初级耦合的分压器。该主开关元件和该辅助开关元件分别包括n型MOSFET晶体管。该变换器电路包括回扫变换器。备选地，该变换器电路包括正向变换器、推挽式变换器、半桥变换器和全桥变换器其中之一。

该谐振电路的谐振回路还包括该辅助开关元件以及与该辅助开关元件耦合的一个或多个二极管。该一个或多个二极管也与该一个或多个谐振电容器耦合。包括一个或多个电容器和二极管的电荷泵可以用于存储所产生的电压电势和将其耦合到该控制器。该谐振回路产生用于对该控制器供电的电压电势。在示例性实施例中，供应所产生的电压电势，而不使用除了单个初级绕组和单个次级绕组以外的附加变压器绕组。该辅助开关元件自振荡，该自振荡由该反射电压和该谐振回路的振荡能量来驱动。备选地，该辅助开关元件由该控制器驱动。在又一备选中，该辅助开关元件由位于该变换器电路外部的开关驱动电路来驱动。

考虑结合附图进行的下述描述，本发明的其他特征将变得明显。

附图说明

本发明的新颖特征在所附权利要求书中列出。然而，出于解释的目的，本发明的若干实施例在下述图中列出。

图1示出现有技术电源设备的功能框图。

图1A示出现有技术电源设备的示意图。

图2示出根据本发明实施例的电源设备的功能框图。

图3示出根据本发明实施例的电源设备的示意图。

图4示出根据本发明备选实施例的电源设备的示意图。

图5示出根据本发明实施例的电源设备的波形图。

图6示出根据本发明实施例的调节电源设备的方法的过程流程图。

具体实施方式

在下述描述中，出于解释的目的而给出许多细节和备选。然而，本领域普通技术人员将理解，可以在不使用这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情形中，在框图中示出公知结构和装置从而不由于不必要的细节而模糊本发明的描述。

转到图2，示出根据本发明的电源设备20的功能框图。设备20总体上包括与变压器24耦合的功率变换器22，该变压器24与输出整流器26耦合。输出整流器26与输出电容器32耦合。功率变换器22和变压器24包括耦合在他们之间的谐振电路27。虚拟反馈回路23耦合在功率变换器22和输出电容器32之间。

功率变换器22配置成接收未调节DC电压信号。未调节DC电压信号耦合到变压器24。变压器24包括初级24P和次级24S。未调节DC电压信号驱动初级24P以产生中间电压信号。该中间电压信号包括从驱动初级24P的电压信号导出的递增或递减电压信号。中间电压信号耦合到输出整流器26。输出整流器26对中间电压信号进行整流以产生DC输出电压信号。功率变换器22可包括电流反馈电路(未示出)，如下文参考图3所描述。

使用反射电压信号和寄生电容作为能量源在变压器24内产生变压器谐振，反射电压信号和寄生电容二者均为变压器24的特质。反射电压信号25从次级24S反射到初级24P。反射电压信号25通过谐振电路27从初级24P传输到功率变换器22。谐振电路27通过提供用于在初级24P和谐振电路27之间交换能量的电容性电路来促进变压器谐振。反射电压信号25分别用作利用功率变换器22调节Iout和Vout的输出电流基准信号和输出电压基准信号。虚拟反馈回路23由谐振电路27与初级22和功率变换器22结合来实现。

转到图3，示出根据本发明的电源设备300的示意图。设备300总体上包括与变压器340耦合的变换器电路302，该变压器340与输出电路306耦合。输出电路306与输出节点Vout耦合。虚拟输出电流反馈回路333耦合在变换器电路302和输出节点Vout之间。虚拟输出电压反馈回路323耦合在变换器电路302和输出节点Vout之间。电源设备300配置成在输入节点Vin接收未调节DC电压信号并提供调节输出电压Vout，该调节输出电压Vout适用于许多低压电器例如膝上型计算机、移动电话和其他手持装置。在示例性实施例中，输出电压Vout可以设置在范围5-40VDC内。备选地，电源设备300可以提供小于5VDC的输出电压Vout。

变换器电路302配置成接收未调节DC电压信号。变换器电路302包括功率变换器322和谐振电路327。在示例性实施例中，变换器电路302包括回扫变换器。备选地，变换器电路302可包括正向变换器、推挽式变换器、半桥变换器和全桥变换器其中之一。在另外的备选中，变换器电路302可包括本领域技术人员已知的开关模式电源的其他配置。谐振电路327耦合在变压器340的初级340P和功率变换器322之间。

功率变换器322包括耦合到输入节点Vin的主开关元件或主开关312的第一端子。主开关312的第二端子与控制器330耦合，主开关312的第三端子耦合到电阻器336的第一端子且与控制器330耦合。电阻器336的第二端子耦合到初级340P的第一端子。输入电容器310跨接输入节点Vin。上拉电阻器334的第一端子耦合到输入节点Vin。上拉电阻器334的第二端子与控制器330耦合。电容器332耦合在上拉电阻器334的第二端子和分压器326、328的第一端子之间。浮动或虚拟接地335耦合在电阻器336的第二端子和分压器326、328的第一端子之间。控制器330的输出耦合到浮动接地335。分压器326、328的第二端子耦合到控制器330，分压器326、328的第三端子耦合到-Vin节点。电容器324的第一端子耦合到浮动接地335，电容器324的第二端子耦合到二极管319的阴极。二极管321的阴极耦合到电阻器334的第二端子，二极管321的阳极耦合到二极管319的阴极。二极管319的阳极耦合到电容器320的第一端子。

电流反馈电路337可耦合到控制器312。电流反馈电路337可包括耦合在控制器330的输入和初级340P的第一端子之间的电连接或电引线。电流反馈电路337可包括与初级340P的第一端子串联耦合的限流元件或电阻器338。电压反馈电路313包括在功率变换器322内。该电压反馈电路包括分压器326、328以及耦合在控制器330的输入和分压器326、328的第二端子之间的引线313A。电压反馈电路313通过浮动接地335与初级340P的第一端子耦合。电压反馈电路313采样在下文进一步描述的反射电压。电压反馈电路313可用于调节输出电压Vout。

主开关312包括合适的开关器件。在示例性实施例中，主开关312包括n型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件。备选地，本领域技术人员已知的任何其他半导体开关器件可替代主开关312。控制器330包括脉冲宽度调制(PWM)电路。控制器330使用PWM电路调节主开关312的占空比。控制器330可包括电流比较器电路(未示出)，以与电流反馈电路337一起来调节主开关312的占空比。类似地，控制器330可包括电压比较器电路(未示出)，以与电压反馈电路313一起来调节主开关312的占空比。

谐振电路327包括辅助开关元件或辅助开关314的第一端子，该第一端子耦合到电阻器336的第二端子且耦合到初级340P的第一端子。辅助开关的第二端子耦合到二极管315的阴极且耦合到二极管317的阳极。二极管317的阴极耦合到-Vin节点。辅助开关314的第三端子耦合到第一谐振电容器308的第一端子。第一谐振电容器308的第二端子耦合到-Vin节点且耦合到初级340P的第二端子。二极管318的阴极耦合到电容器320的第二端子，二极管318的阳极耦合到第二谐振电容器309的第一端子且耦合到二极管315的阳极。第二谐振电容器309的第二端子耦合到-Vin节点。二极管316的阴极耦合到二极管315的阳极且二极管316的阳极耦合到第一谐振电容器308的第一端子。第一和第二谐振电容器308、309与初级340P并联耦合。备选地，谐振电容器可包括与初级340P耦合的串联谐振电路。

谐振电路327的谐振回路包括与二极管315、316和317耦合的第一和第二谐振电容器308、309，该二极管315、316和317与辅助开关314耦合，该辅助开关314与第一谐振电容器308串联耦合，第一谐振电容器308和辅助开关314均并联跨接初级340P。谐振回路在振荡时作为DC发电机以产生电压电势。所产生的电压电势可用于对控制器330供电。包括电容器320、二极管319和电容器324的电荷泵用于存储所产生的电压电势和将其通过二极管321耦合到控制器330。由于该谐振回路振荡以产生用于辅助开关314的开启电压，辅助开关314循环闭合和断开(on and off)。该开启电压为操作或“开启”辅助开关314所需的电压值。开启电压使用该反射电压以及该谐振回路的振荡能量来产生。开启电压值可依赖于第一和第二谐振电容器308、309选用的电容。所产生的电压电势也可依赖于第一和第二谐振电容器308、309选用的电容。

变压器340包括初级340P和次级340S。在示例性实施例中，初级340P和次级340S可分别包括单个绕组。输出电路306包括整流二极管346和输出电容器350。整流二极管346的阳极耦合到次级340S的第一端子。整流二极管346的阴极耦合到输出电容器350的第一端子且耦合到输出节点Vout。输出电容器350的第二端子耦合到-Vout节点且耦合到次级340S的第二端子。备选地，输出电路306可包括含有半波整流器的输出整流器电路。在再一实施例中，输出电路306可包括含有全波整流器的输出整流器电路。在变压器340内使用反射电压以及变压器340的寄生电容和第一和第二谐振电容器308、309的电容来产生变压器谐振。

辅助开关314包括合适的开关器件。在示例性实施例中，辅助开关314包括n型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件。备选地，本领域技术人员已知的任何其他半导体开关器件可替代辅助开关314。

虚拟输出电流反馈回路333通过电流反馈电路337提供虚拟输出电流基准信号到功率变换器322。谐振电路327与初级340P及功率变换器322结合提供虚拟输出电流反馈回路333。虚拟输出电流基准信号是从反射电压信号产生的。功率变换器322响应于虚拟输出电流基准信号来调节输出节点Vout处的输出电流Iout。电流反馈回路337与初级340P耦合，用于采样检测电流信号并提供该采样检测电流信号到控制器330。输出电流基准信号是从该反射电压产生的且与检测电流信号成比例。

虚拟输出电压反馈回路323通过谐振电路327提供虚拟输出电压基准信号到功率变换器322。谐振电路327与初级340P和功率变换器322结合提供虚拟输出电压反馈回路323。虚拟输出电压基准信号是从反射电压信号产生的。功率变换器322响应于虚拟输出电压基准信号来调节输出电压Vout。包括分压器326、328的电压反馈电路313与初级340P耦合，用于采样反射电压信号并提供该采样反射电压信号到控制器330。谐振电路327也允许控制变压器的复位定时以及整流二极管346的零电流。

转到图4，示出根据本发明备选实施例的电源设备400的示意图。设备400总体上包括与变压器440耦合的变换器电路402，该变压器440与输出电路406耦合。输出电路406与输出节点Vout耦合。与先前实施例相似的虚拟输出电流反馈回路(未示出)可以耦合在变换器电路402和输出节点Vout之间。也与先前实施例相似的虚拟输出电压反馈回路(未示出)可以耦合在变换器电路402和输出节点Vout之间。电源设备400配置成在输入节点Vin处接收未调节DC电压信号并提供调节输出电压Vout，该调节输出电压Vout适用于许多低压电器例如膝上型计算机、移动电话和其他手持装置。在示例性实施例中，输出电压Vout可以设置在范围5-40VDC内。备选地，电源设备400可以提供小于5VDC的输出电压Vout。

变换器电路402配置成接收未调节DC电压信号。变换器电路402包括主开关元件或主开关412的第一端子，该第一端子与输入节点Vin耦合且与变压器440的初级440P的第一端子耦合。主开关的第二端子耦合到控制器430，主开关412的第三端子与控制器430耦合且耦合到谐振电容器408的第一端子。谐振电容器408的第二端子耦合到初级440P的第二端子且与辅助开关元件或辅助开关414的第一端子耦合。辅助开关414的第二端子与控制器430耦合，辅助开关414的第三端子耦合到-Vin节点。控制器耦合到Vin节点且耦合到-Vin节点。变换器电路402也包括输入电容器410和谐振电容器408。

输出电路406包括整流二极管446和输出电容器450。整流二极管446的阳极耦合到次级440S的第一端子。整流二极管446的阴极耦合到输出电容器450的第一端子且耦合到输出节点Vout。输出电容器450的第二端子耦合到-Vout节点且耦合到次级440S的第二端子。控制器430配置成驱动主开关412和辅助开关414。谐振电容器408配置成与先前实施例相似地与变压器440的电感一起作为谐振回路。变压器440包括初级440P和次级440S。在示例性实施例中，初级340P和次级340S可分别包括单个绕组。

转到图5，示出根据本发明实施例的电源设备300的波形图500。波形“A”描述在点510处示出的主开关312的电流。辅助开关314的电流在点520处示出。当在点520处的辅助开关314的电流减小时，在点510处的主开关312的电流增大。波形“B”描述次级340S的变压器电流530。在一个实施例中，当经过辅助开关314的电流520最小时，次级340S内的变压器电流530最大。

转到图6，示出根据本发明的调节电源设备300的方法的过程流程图。该过程开始于步骤610。未调节DC电压信号在输入节点Vin处被接收。在步骤620，反射电压信号在包括初级340P和次级340S的变压器340内产生。反射电压信号从次级340S反射到初级340P。在示例性实施例中，初级340S包括单个绕组且次级340S包括单个绕组。在步骤630，反射电压信号从初级340P传输到变换器电路302。变换器电路302包括主开关312和辅助开关314。辅助开关314用于将反射信号传输到变换器电路302。

在步骤640，使用谐振电路327产生变压器谐振。谐振电路327耦合在功率变换器322和初级340P之间。谐振电路327包括第一谐振电容器308和第二谐振电容器309。谐振电路327通过提供用于在初级340P和谐振电路327之间交换能量的第一和第二谐振电容器308、309来促进变压器谐振。变压器谐振包括反射电压信号、第一和第二谐振电容器308、309的电容以及变压器340的寄生电容。反射电压信号在该谐振电路被接收。

在步骤650，虚拟输出电流基准信号通过谐振电路327被提供到功率变换器322。谐振电路327与初级340P和功率变换器322结合提供虚拟输出电流反馈回路333。虚拟输出电流基准信号是从反射电压信号产生的。功率变换器322响应于虚拟输出电流基准信号来调节输出电流Iout。电流反馈电路337与初级340P的第一端子耦合用于采样检测电流信号并提供该采样检测电流信号到控制器330。通过将初级340P两端的采样检测电流信号与输出电流基准值比较，以基于所附接装置，例如膝上型计算机、移动电话或其他手持装置的输出电流要求确定目标占空比，控制器330通过改变主开关312的占空比来调节输出电流Iout。变压器340的匝数比可用于确定目标占空比，因为输出电流Is与采样检测电流信号成比例。

谐振电路327的谐振回路在振荡时作为DC发电机以产生电压电势，该电压电势可用于对控制器330供电。在示例性实施例中，可以供应所产生的电压电势，而不使用除了单个初级绕组340P和单个次级绕组340S以外的附加变压器绕组。由于谐振电路327的谐振回路振荡以产生用于辅助开关314的开启电压，辅助开关314循环闭合和断开。在示例性实施例中，辅助开关314可以利用由反射电压和谐振电路327的谐振回路的振荡能量产生的开启电压自振荡从而闭合和断开。在另一实施例中，辅助开关314可以由控制器330循环闭合和断开或驱动。在又一实施例中，辅助开关314可以由在变换器电路302外部的开关驱动电路(未示出)驱动。

虚拟输出电压基准信号通过谐振电路327被提供到功率变换器322。谐振电路327与初级340P和功率变换器322结合提供虚拟输出电压反馈回路323。虚拟输出电压基准信号是从反射电压信号产生的。功率变换器322响应于虚拟输出电压基准信号来调节输出电压Vout。包括分压器326、328的电压反馈电路313与初级340P耦合，用于采样反射电压信号并提供该采样反射电压信号到控制器330。通过将分压器326、328两端的采样反射电压信号与输出电压基准值比较，以基于所附接装置的输出电压要求确定目标占空比，控制器330通过改变主开关312的占空比来调节输出电压Vout。变压器340的匝数比可用于确定目标占空比，因为输出电压与采样检测电流信号成比例。方法600在步骤660结束。

尽管已经参考许多具体细节描述了本发明，本领域普通技术人员将理解，本发明可以以其他具体形式实施而不背离本发明的精神。因此，本领域普通技术人员将理解，本发明不由前述说明性细节限定，而由所附权利要求书限定。

Claims (39)

1.一种电源设备，包括：

包括主开关元件和辅助开关元件的变换器电路，所述辅助开关元件用于传输反射电压信号；

包括初级和次级的变压器，所述初级与所述变换器电路耦合，所述初级包括单个绕组并且所述次级包括单个绕组；

与所述变压器的次级耦合的输出整流器电路；

包括在所述变换器电路内的谐振电路，所述谐振电路与所述初级耦合，所述谐振电路包括一个或多个谐振电容器，所述一个或多个谐振电容器配置成用于提供变压器谐振，所述变压器谐振包括所述反射电压信号、所述一个或多个谐振电容器的电容以及所述变压器的寄生电容，所述反射电压信号在所述谐振电路处通过所述辅助开关元件被接收，所述反射电压信号从所述次级反射到所述初级；以及

与所述初级耦合的电流反馈电路，所述电流反馈电路包括耦合在所述初级的端子和所述变换器电路的控制器的输入之间的电引线。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括虚拟输出电流反馈回路，所述虚拟输出电流反馈回路通过所述电流反馈电路提供输出电流基准信号到所述变换器电路，所述输出电流基准信号是从所述反射电压信号产生的，所述输出电流基准信号与由所述电流反馈电路采样的检测电流信号成比例，所述变换器电路响应于所述输出电流基准信号来调节输出电流。

3.根据权利要求1所述的设备，还包括电压反馈电路，用于采样所述反射电压，所述电压反馈电路包括与所述控制器耦合且与所述初级耦合的分压器。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述主开关元件和所述辅助开关元件分别包括n型MOSFET晶体管。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述电流反馈电路包括与所述初级耦合的限流元件。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个谐振电容器与所述初级并联耦合。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器包括与所述主开关元件耦合的脉冲宽度调制(PWM)电路。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述脉冲宽度调制(PWM)电路调节所述主开关元件的占空比。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述变换器电路包括回扫变换器。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述变换器电路包括正向变换器、推挽式变换器、半桥变换器和全桥变换器其中之一。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述输出整流器电路包括二极管、半波整流器和全波整流器其中之一。

12.根据权利要求1所述的设备，还包括与所述输出整流器电路耦合的输出电容器。

13.根据权利要求1所述的设备，其中所述谐振电路的谐振回路包括与一个或多个二极管耦合的一个或多个谐振电容器，所述一个或多个二极管与辅助开关元件耦合，所述辅助开关元件与所述初级的电感耦合。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述谐振回路产生用于对所述控制器供电的电压电势。

15.根据权利要求14所述的设备，其中包括二极管和一个或多个电容器的电荷泵用于存储所产生的电压电势以及将其耦合到所述控制器。

16.一种调节电源设备的方法，包括：

在包括初级和次级的变压器内产生反射电压信号，所述反射电压信号从所述次级反射到所述初级，所述初级与变换器电路耦合，所述初级包括单个绕组并且所述次级包括单个绕组；

将所述反射电压信号从所述初级传输到所述变换器电路，所述变换器电路包括主开关元件和辅助开关元件，所述辅助开关元件用于传输所述反射电压信号；

使用包括在所述变换器电路内的谐振电路产生变压器谐振，所述谐振电路与所述初级耦合，所述谐振电路包括一个或多个谐振电容器，所述一个或多个谐振电容器配置成用于提供所述变压器谐振，所述一个或多个谐振电容器和所述变压器的电感形成谐振回路；以及

使用与所述初级耦合的电流反馈电路，基于输出电流来改变所述主开关元件的占空比，所述电流反馈电路包括耦合在所述初级的端子和所述变换器电路的控制器的输入之间的电引线。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述控制器包括与所述主开关元件耦合的脉冲宽度调制(PWM)电路。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述脉冲宽度调制(PWM)电路调节所述主开关元件的占空比。

19.根据权利要求16所述的方法，其中所述变压器谐振包括所述反射电压信号、一个或多个谐振电容器的电容以及所述变压器的寄生电容。

20.根据权利要求16所述的方法，还包括虚拟输出电流反馈回路，所述虚拟输出电流反馈回路通过所述电流反馈电路提供输出电流基准信号到所述变换器电路，所述输出电流基准信号是从所述反射电压信号产生的，所述输出电流基准信号与由所述电流反馈电路采样的检测电流信号成比例，所述变换器电路响应于所述输出电流基准信号来调节所述输出电流。

21.根据权利要求16所述的方法，还包括使用所述谐振电路来控制所述变压器的复位定时。

22.根据权利要求16所述的方法，还包括电压反馈电路，用于采样所述反射电压，所述电压反馈电路包括与所述控制器耦合以及与所述初级耦合的分压器。

23.根据权利要求16所述的方法，其中所述主开关元件和所述辅助开关元件分别包括n型MOSFET晶体管。

24.根据权利要求16所述的方法，其中所述一个或多个谐振电容器与所述初级并联耦合。

25.根据权利要求16所述的方法，其中所述变换器电路包括回扫变换器。

26.根据权利要求16所述的方法，其中所述变换器电路包括正向变换器、推挽式变换器、半桥变换器和全桥变换器其中之一。

27.根据权利要求16所述的方法，还包括与所述变压器的次级耦合的输出整流器电路。

28.根据权利要求27所述的方法，还包括与所述输出整流器电路耦合的输出电容器。

29.根据权利要求16所述的方法，其中所述谐振电路的谐振回路还包括所述辅助开关元件以及与所述辅助开关元件耦合的一个或多个二极管，所述一个或多个二极管也与所述一个或多个谐振电容器耦合。

30.根据权利要求16所述的方法，其中包括二极管和一个或多个电容器的电荷泵用于存储所述谐振回路所产生的电压电势和将其耦合到所述控制器。

31.根据权利要求29所述的方法，其中所述谐振回路产生用于对所述控制器供电的电压电势。

32.根据权利要求29所述的方法，其中供应所述谐振回路所产生的电压电势，而不使用除了单个初级绕组和单个次级绕组以外的附加变压器绕组。

33.根据权利要求29所述的方法，其中所述辅助开关元件自振荡，所述自振荡由所述反射电压和所述谐振回路的振荡能量来驱动。

34.根据权利要求29所述的方法，其中所述辅助开关元件由所述控制器驱动。

35.根据权利要求29所述的方法，其中所述辅助开关元件由位于所述变换器电路外部的开关驱动电路来驱动。

36.根据权利要求16所述的方法，其中所述占空比按下述方式来改变：采样所述变压器的初级两端的检测电流信号，并将所述采样检测电流信号与输出电流基准值比较，以基于输出电流要求来确定目标占空比。

37.一种电源设备，包括：

跨接输入节点的输入电容器；

包括主开关元件和辅助开关元件的变换器电路，所述辅助开关元件用于传输反射电压信号；

包括初级和次级的变压器，所述初级与所述变换器电路耦合，所述初级包括单个绕组并且所述次级包括单个绕组；

与所述变压器的次级耦合的输出整流器电路；

包括在所述变换器电路内的谐振电路，所述谐振电路与所述初级耦合，所述谐振电路包括一个或多个谐振电容器，所述一个或多个谐振电容器配置成用于提供变压器谐振，所述变压器谐振包括所述反射电压信号、所述一个或多个谐振电容器的电容以及所述变压器的寄生电容，所述反射电压信号在所述谐振电路处通过所述辅助开关元件被接收，所述反射电压信号从所述次级反射到所述初级；以及

与所述初级耦合的电流反馈电路，所述电流反馈电路包括耦合在所述初级的端子和所述变换器电路的控制器的输入之间的电引线。

38.根据权利要求37所述的设备，还包括虚拟输出电流反馈回路，所述虚拟输出电流反馈回路通过所述电流反馈电路提供输出电流基准信号到所述变换器电路，所述输出电流基准信号是从所述反射电压信号产生的，所述输出电流基准信号与由所述电流反馈电路采样的检测电流成比例，所述变换器电路响应于所述输出电流基准信号来调节输出电流。

39.根据权利要求37所述的设备，还包括电压反馈电路，用于采样所述反射电压，所述电压反馈电路包括与所述控制器耦合且与所述初级耦合的分压器。

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