CN103516223A - Pwm控制电路、逆向变换器、及psm的控制方法 - Google Patents

Pwm控制电路、逆向变换器、及psm的控制方法 Download PDF

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CN103516223A
CN103516223A CN201310256785.4A CN201310256785A CN103516223A CN 103516223 A CN103516223 A CN 103516223A CN 201310256785 A CN201310256785 A CN 201310256785A CN 103516223 A CN103516223 A CN 103516223A
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朴得熙
车霜贤
李演重
李昌锡
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Abstract

本发明提供一种用于DC-DC变换器的PWM控制电路、逆向变换器和DC-DC变换器的PWM的控制方法中。用于DC-DC变换器的PWM控制电路包括：电流感应单元，被配置为感应初级侧电流；零电流检测单元，被配置为检测来自次级侧辅助绕组的零电流；时间计算单元，被配置为接收主开关控制信号和零电流检测单元的输出信号以计算从主开关的断开点到次级侧电流变为零的点的时间；以及控制单元，被配置为接收电流感应单元的输出信号和时间计算单元生成的时间信息，以计算次级侧输出电压并且根据所计算的次级侧输出电压关于主开关进行PWM控制。

Description

PWM控制电路、逆向变换器、及PSM的控制方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年6月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2012-0070052号的权益，其公开内容结合于此以供参考。
技术领域
本发明涉及一种用于DC-DC变换器的PWM（脉宽调制）控制电路、逆向变换器以及DC-DC变换器的PWM的控制方法，特别是涉及一种用于DC-DC变换器的PSR（初级侧调节）型PWM控制电路，逆向变换器和DC-DC变换器的PWM的控制方法。
背景技术
诸如适配器这样的应用一般是恒流/恒压（CC/CV）控制的。为了对DC-DC变换器进行CC/CV控制，一般从次级侧接收反馈信号来进行控制。
使用一般的逆向（flyback）变换器时，尽管从次级侧接收反馈来进行CC/CV控制，但这样的结构的缺点是次级侧电路复杂。因为例如逆向变换器这样的绝缘型DC-DC变换器是与变压器绝缘的，用于CC/CV控制的反馈需要诸如次级侧电路及光电耦合器等这样的电路，这使得反馈复杂，且增加了材料成本。
为了改进这种情况，需要一种PSR类型的CC/CV控制。
[相关技术文件]
【专利文献】
（专利文献1）美国专利第6853563号（公开于2005年2月8日）。
（专利文献2）美国专利特开公开第20100128501号（公开于2010年5月27日）。
发明内容
发明本发明以克服上述问题，因此本发明旨在提供一种通过在临界导电模式（CRM）与不连续导电模式（DCM）之间操作的DC-DC变换器中的PSR（初级侧调节）方法来感应次级侧电压的技术，例如，逆向变换器电路。
根据本发明实现该目标的一个方面，提供了一种用于DC-DC变换器的PMW控制电路，该电路包括：电流感应单元，被配置为感应初级侧电流；零电流检测单元，被配置为检测来自次级侧辅助绕组的零电流；时间计算单元，被配置为接收主开关控制信号和零电流检测单元的输出信号以计算从主开关的断开（OFF）点到次级侧电流变为零的点的时间；以及控制单元，被配置为接收电流感应单元的输出信号和时间计算单元生成的时间信息，以计算次级侧输出电压并且根据计算出的次级侧输出电压关于主开关进行PWM控制。
此外，在一个示例中，控制单元可包括：计算单元，被配置为接收电流感应单元的输出信号和时间计算单元生成的时间信息以计算次级侧输出电压；以及PWM控制单元，被配置为根据计算单元计算出的次级侧输出电压关于主开关进行PWM控制。
这里，在一个示例中，计算单元可包括：除法器，被配置为将从电流感应单元的输出中所获得的信号信息除以时间计算单元生成的时间信息。
此外，在一个示例中，次级侧输出电压Vout可根据以下等式算出:
Vout＝n×((Icspeak-Icsmin)×Lm)/Tdmg
其中，n是初级侧和次级侧之间的绕线比例，Icspeak是初级侧感应电流的峰值，Icsmin是在主开关闭合(ON)期间初级侧感应电流的最小值，Tdmg是从时间计算单元计算出的主开关断开的点到次级侧电流变为零的点的时间，而Lm是初级侧磁化电感的值。
这里，在一个示例中，初级侧感应电流最小值可为0。
在另一示例，PWM控制单元可包括：误差放大单元，被配置为放大计算单元计算出的次级侧输出电压与参考电压之间的误差；占空确定单元，被配置为比较误差放大单元的输出信号与参考波类型的信号以确定占空；以及开关驱动单元，被配置为接收占空确定单元的输出以将PWM控制信号施加到主开关。
此外，在一个示例中，DC-DC变换器的PWM控制电路还可包括根据控制单元的PWM控制来进行闭合断开操作的主开关。
根据又一个示例，DC-DC变换器的PWM控制电路可为逆向变换器控制电路。
根据本发明所要达到的目标的另一个方面，提出一种逆向变换器包括：变压器单元，配有初级侧绕组、次级侧主绕组和次级侧辅助绕组；主开关，连接至初级侧绕组，以进行闭合断开操作并将初级侧输入电压传输到变压器单元；次级输出单元，连接至变压器单元的次级侧主绕组，以提供次级侧输出；电流感应单元，被配置为感应初级侧电流；零电流检测单元，被配置为检测来自次级侧辅助绕组的零电流；时间计算单元，被配置为接收主开关的控制信号和零电流检测单元的输出信号以计算从主开关断开点到次级侧电流变为零的点的时间；以及控制单元，被配置为接收电流感应单元的输出信号和时间计算单元生成的时间信息，以计算次级侧输出电压并且根据计算出的次级侧输出电压关于主开关进行PWM控制。
此外，控制单元可包括：计算单元，被配置为接收电流感应单元的输出信号和时间计算单元生成的时间信息以计算次级侧输出电压；以及PWM控制单元，被配置为根据计算单元计算出的次级侧输出电压关于主开关进行PWM控制。
这里，在一个示例中，计算单元可包括：除法器，被配置为将从电流感应单元的输出中所获得的信号信息除以时间计算单元生成的时间信息。
此外，在一个示例中，次级侧输出电压Vout可根据以下等式算出:
Vout＝n×((Icspeak-Icsmin)×Lm)/Tdmg
其中，n是初级侧绕组和次级侧主绕组之间的绕线比例，Icspeak是初级侧感应电流的峰值，Icsmin是主开关闭合期间初级侧感应电流的最小值，Tdmg是从时间计算单元计算出的主开关断开点到次级侧电流变为零的点的时间，而Lm是初级侧磁化电感的值。
此外，在一个示例中，PWM控制单元可包括：误差放大单元，被配置为放大计算单元计算出的次级侧输出电压与参考电压之间的误差；占空确定单元，被配置为比较误差放大单元的输出信号与参考波类型信号以确定占空；以及开关驱动单元，被配置为接收占空确定单元的输出以将PWM控制信号施加到主开关。
根据本发明所要达到的目标的又一个方面，提出DC-DC变换器的PWM的控制方法包括：电流感应步骤，感应初级侧电流；零电流检测步骤，检测来自次级侧辅助绕组的零电流；时间计算步骤，接收主开关控制信号和零电流检测步骤检测到的信号并计算从主开关断开点到次级侧电流变为零的点的时间；以及控制步骤，接收在电流传感步骤中的输出信号和时间计算步骤提出的时间信息，以计算次级侧输出电压并且根据计算出的次级侧输出电压相对主开关进行PWM控制。
此外，在一个示例中，控制步骤可包括：计算步骤，接收电流感应步骤中感应和输出的输出信号和时间计算步骤中生成的时间信息以计算次级侧输出电压，以及PWM控制步骤，根据计算步骤计算出的次级侧输出电压关于主开关进行PWM控制。
这里，在一个示例中，在计算步骤中，次级侧输出电压Vout可根据以下等式算出:
vout＝n×((Icspeak-Icsmin)×Lm)/Tdmg
其中，n是初级侧与次级侧之间的绕线比例，Icspeak是初级侧感应电流的峰值，Icsmin是主开关闭合期间初级侧感应电流的最小值，Tdmg是从时间计算单元计算出的主开关断开点到次级侧电流变为零的点的时间，而Lm是初级侧磁化电感的值。
此外，在一个示例中，PWM控制步骤可包括：误差放大步骤，放大计算步骤计算出的次级侧输出电压与参考电压之间的误差；占空确定步骤，比较误差放大步骤中被放大和输出的输出信号于参考波类型信号以确定占空；以及开关驱动步骤，接收占空确定步骤中确定占空输出以将PWM控制信号施加到主开关。
此外，根据一个示例，DC-DC变换器的PWM的控制方法可是逆向变换器的控制方法。
附图说明
本发明总的发明理念上述及/或其他的方面和优势将随着下面结合附图对实施方式的以下说明而变得清楚并更易理解，其中：
图1是根据本发明的实施方式示意性地示出了用于DC-DC变换器的PWM控制电路的方框图。
图2是根据本发明的另一实施方式示意性地示出了包括用于DC-DC变换器的PWM控制电路的逆向变换器的电路图；
图3根据本发明的又一实施方式示意性地示出了DC-DC变换器的PWM的控制方法的流程图；以及
图4依旧根据本发明的又一实施方式示意性地示出了DC-DC变换器的PWM控制的方法的一部分的流程图。
具体实施方式
下文将详细描述本发明的示例性实施方式。以下实施方式的描述是为了使本领域技术人员能够实现并实践本发明。为更清晰的描述本发明，与说明无关部分在附图中省略。
应理解，当提及一个元件或层在另一元件或层“上”或“连接至”另一元件或层时，除非上下文中明确指出，否则该元件或层可以是直接地在另一元件或层上或直接连接至另一元件或层，或者可以存在介于其间的元件或层，。
这里所使用的术语仅用于说明本发明的实施方式，而不能限制本发明。如这里所使用的，除非上下文中清楚地指明，否则单数形式“一个”、“一”和“该（所述）”也旨在包括复数形式。还应理解，当术语“包含”和/或“包括”用于本说明书中时，表明存在所列的部件，动作，和/或装置，但并不排除其中存在或附加有一个或多个其他的部件，动作和/或装置。
首先，将参照附图详细地说明本发明的第一个实施方式的DC-DC变换器的PWM控制电路。这里，参考图中未示出的附图标记可以是另一图中示出同一结构的附图标记。
图1是根据本发明的实施方式示意性地示出了DC-DC变换器的PWM控制电路的方框图，以及图2是根据本发明的另一实施方式示意性地示出了包括DC-DC变换器的PWM控制电路的逆向变换器的电路图。
参考图1，根据本发明的第一实施方式的用于DC-DC变换器的PWM控制电路，可包括：电流感应单元10，零电流检测单元20，时间计算单元30和控制单元40。此外，根据一个示例，DC-DC变换器的PWM控制电路可包括主开关S1。
例如，DC-DC变换器可以是绝缘型的DC-DC变换器。在一个示例中，DC-DC变换器的PWM控制电路可以是逆向变换器控制电路。
参考图1，电流感应单元10感应初级侧电流。例如，感应电阻Rs可安装在主开关S1的下端以测量施加在感应电阻Rs的电压，感应初级侧电流。这里，电流感应单元10感应初级侧电流的峰值。
接着，图1中的零电流检测单元20检测来自次级侧辅助绕组T2aux的零电流。零电流检测单元20检测到的零点电流的时间信息被提供给时间计算单元30。在主开关S1的断开操作的期间，次级侧辅助绕组T2aux中电流逐渐的减少，由此，电流流向相反的方向以检测电流通过零点的时间。也就是说，零电流检测单元20检测出次级侧辅助绕组T2aux中的电流方向改变的点。
下一步，将描述图1中的时间计算单元30。时间计算单元30接收主开关S1控制信号和零电流检测单元20的输出信号以计算从主开关S1的断开点到次级侧电流变成零的点的时间。从主开关S1的闭合点到断开点初级侧磁化电流从最小值点（即基本上是‘0’）增加到峰值点。由于从主开关S1的断开点到主开关S1的闭合点期间，在初级侧磁化电感中累积的能量被传送至次级侧，初级侧磁化电流在峰值处减少至最小值。例如，在峰值处，初级侧磁化电流被减少至基本上为‘0’。这里，初级侧磁化电流的峰值和最小值对应于初级侧电流的峰值和最小值。另外，在主开关S1的闭合点，次级侧辅助绕组T2aux的电流通过零点。相应地，在从主开关S1的断开点到次级侧辅助绕组T2aux的零电流点的时间期间，在峰值处初级侧电流减至最小值。例如，从主开关S1的断开点到次级侧辅助绕组T2aux的零电流点的时间期间，在峰值处初级侧电流降至基本为‘0’。这里，初级侧电流的变化量乘以磁化电感值，除以从主开关S1断开点到次级侧辅助绕组T2aux的零电流点的时间，计算出次级侧输出电压。由于被断开的主开关S1可在次级侧电流为零后被闭合，通过从主开关S1断开点到次级侧辅助绕组T2aux的零电流点的时间Tdmg计算出次级侧输出电压。
下一步，将描述图1中的控制单元40。控制单元40接收电流感应单元10的输出信号和时间计算单元30生成的时间信息，以计算出次级侧输出电压。此外，控制单元40依据次级侧输出电压关于主开关S1进行PWM控制。
此外，参考图1和/或2，在一个示例中，控制单元40可包括计算单元41和PWM控制单元43。这里，计算单元41接收电流感应单元10的输出信号和时间计算单元30生成的时间信息，以计算出次级侧输出电压；
这里，尽管未示出，但在一个示例中，计算单元41可包括：除法器(未示出)，被配置为将从电流感应单元10的输出中所获得的信号信息除以时间计算单元30生成的时间信息。
此外，在另一个示例中，次级侧输出电压Vout可根据以下等式(1)算出:
Vout＝n×((Icspeak-Icsmin)×Lm)/Tdmg          等式(1)
这里，n是初级侧和次级侧之间的绕线比例，Icspeak是初级侧感应电流的峰值，Icsmin是在主开关闭合期间初级侧感应电流的最小值。例如，在此，初级侧感应电流的最小值Icsmin基本上是‘0'。在这种情况下，等式(1)也能用等式(2)表示。
Vout＝n×(Icspeak×Lm)/Tdmg          等式(2)
此外，Tdmg是从时间计算单元30提供的主开关S1断开点到次级侧电流归零的点的时间，而Lm是初级侧磁化电感的值。
下面，参考图1和/或2，PWM控制单元43根据计算单元41计算出的次级侧输出电压相对于主开关S1进行PWM控制。
尽管未示出，在一个示例中，PWM控制单元43包括：误差放大单元、占空确定单元和开关驱动单元。这里，误差放大单元(未示出)比较计算单元41计算出的次级侧输出电压与参考电压。误差放大单元可由误差放大器构成。误差放大单元输出的信号可与参考波类型信号（如斜波，锯齿波，三角波等）进行比较。占空确定单元(未示出)比较误差放大单元的输出信号与参考波类型给信号以确定占空。占空确定单元包括比较器，并将参考波类型信号与误差放大单元的输出信号相比，以调整占空。然后，开关驱动单元(未示出)接收占空确定单元的输出以将PWM控制信号施加到主开关S1。例如，开关驱动单元可由触发电路或由一种触发电路与金属氧化物半导体晶体管（CMOS）构成。
参考图2，根据一个示例，DC-DC变换器的PWM控制电路还可包括主开关S1。此处，主开关S1根据控制单元40的PWM控制来进行闭合断开操作。
接下来将参照附图详细地说明根据本发明的第二个实施方式的逆向变换器。这里，将参照根据第一实施方式和图1的用于DC-DC变换器的PWM控制电路，重叠的说明将不会再重复。
图2是根据本发明的又一实施方式示意性地示出了逆向变换器的电路图。
参照图2，根据本发明的第二实施方式的逆向变换器可包括变压器单元、主开关S1、次级输出单元、电流感应单元10、零电流检测单元20、时间计算单元30和控制单元40。以下将对相应的元件进行详细描述。
图2中，变压器单元包括初级侧绕组T1、次级侧主绕组T2和次级侧辅助绕组T2aux。
图2中的主开关S1连接至初级侧绕组以进行闭合断开操作。根据主开关S1的闭合断开操作，初级侧输入电压被传输到变压器单元。具体而言，在主开关S1的闭合操作时，能量被累积到初级侧绕组的磁化电感，当主开关S1断开时，初级侧绕组磁化电感所累积的能量被传送到次级侧绕组以使次级侧电流流动。
接着，图2中的次级输出单元连接至变压器单元的次级侧主绕组，以提供次级侧输出。参考图2，次级输出单元可包括整流二极管D1、平流电容器C1和负载。在主开关S1闭合操作时，由于整流二极管D1阻断了反向电流的流动，所以次级侧电流不流动，但是平流电容器C1在正常状态下存储的能量被输出至负载。同时，在主开关S1断开操作的期间初级侧累积的能量被传送到次级侧以使次级侧电流流动通过整流二极管D1，在平流电容器C1中累积能量。
下一步，图2中的电流感应单元10感应到初级侧电流。例如，感应电阻Rs可安装在主开关S1的下端以测量施加于感应电阻Rs的电压，感应初级侧电流。这里，电流感应单元10感应初级侧电流的峰值。
此外，图2中的零电流检测单元20检测来自次级侧辅助绕组T2aux的零电流。零电流检测单元20所检测的零电流的时间信息被提供给时间计算单元30。当主开关S1闭合时，在主开关S1的断开操作期间流过次级侧辅助绕组T2aux的电流反向流动，电流通过零点的时间被检测出来。
接着，将描述图2中的时间计算单元30。时间计算单元30接收主开关S1的控制信号和零电流检测单元20的输出信号以计算从主开关S1的断开点到次级侧电流变为零的点的时间。由于从主开关S1的断开点到主开关S1的闭合点累积到初级侧磁化电感的能量被传输到次级侧，在峰值，初级侧磁化电流减少至最小值（例如基本上为‘0’），在主开关S1的闭合点处，次级侧辅助绕组T2aux中的电流通过零点。因此，在从主开关S1的断开点到次级侧辅助绕组T2aux的零电流点的时间期间，在峰值处，初级侧电流被减至最小值（例如，基本上为‘0’）。这里，初级侧电流的变化量乘以磁化电感值，除以从主开关S1断开点到次级侧辅助绕组T2aux的零电流点的时间Tdmg，计算出次级侧输出电压。
下一步，将描述图2中的控制单元40。逆向变换器的控制单元40接收电流感应单元10的输出信号和时间计算单元30生成的时间信息，以计算出次级侧输出电压。此外，控制单元40根据次级侧输出电压关于主开关S1进行PWM控制。
参照图2，回顾一个示例，逆向变换器的控制单元40可包括一个计算单元41和PWM控制单元43。这里，计算单元41接收电流感应单元10的输出信号和计算单元30生成的时间信息以计算次级侧输出电压。
此处，尽管未示出，但在一个示例中，计算单元41可包括：除法器，用于将来自电流感应单元10的输出中所得的信号信息除以时间计算单元30生成的时间信息。
此外，在一个示例中，次级侧输出电压Vout可根据等式(1)算出。这里，等式(1)中，主开关S1闭合期间，初级侧感应电流的最小值Icsmin基本为‘0’。在这种情况下，等式（1）也能用等式（2）表示。
之后，PWM控制单元43根据计算单元41计算出的次级侧输出电压关于主开关S1进行PWM控制。
尽管未示出，根据一个示例，PWM控制单元43可包括：误差放大单元、占空确定单元和开关驱动单元。这里，误差放大单元(未示出)对计算单元41计算出的次级侧输出电压与参考电压之间的误差进行放大。占空确定单元(未示出)比较误差放大单元的输出信号与参考波类型信号以确定占空。然后，开关驱动单元(未示出)接收占空确定单元的输出以将PWM控制信号施加到主开关S1。
下面，将参照附图详细地说明本发明的第三个实施方式中DC-DC变换器的PWM的控制方法。这里，将参考根据第一个实施方式的用于DC-DC变换器的PWM控制电路、根据第二个实施方式的逆向变换器，以及图1和2，重叠的说明将不会再重复。
图3是根据本发明的又一实施方式示意性地示出用于DC-DC变换器的PWM控制的方法的流程图，图4是根据本发明的又一实施方式示意性地示出用于DC-DC变换器的PWM的控制方法的流程图。
参照图3，根据本发明第三个实施方式的用于DC-DC变换器的PWM的控制方法可包括电流感应步骤S100、零电流检测步骤S200、时间计算步骤S300、和控制步骤S400。
这里，根据一个示例，DC-DC变换器的PWM控制的方法可以是逆向变换器中的PWM控制方法。
图3中，在电流感应步骤S100，感应初级侧电流。这里，初级侧电流的峰值在电流感应步骤S100中被感应出来。
图3中，在零电流检测步骤S200中，来自次级侧辅助绕组T2aux的零电流被检测出来。在零电流检测步骤S200中，零电流检测的时间信息被提供给时间计算步骤S300，以计算出计算次级侧输出电压所需的时间。
接着，在图3中的时间计算步骤S300中，主开关S1的控制信号和零电流检测步骤S200中检测到的信号被接收，以计算从主开关S1的断开点到次级侧电流变为零的点的时间。在主开关S1的断开点到次级侧辅助绕组T2aux的零电流点的时间期间，在峰值处，初级侧电流降至最小值。例如，在峰值处，初级侧电流减少至基本为0。这里，初级侧电流的变化量乘以磁化电感值，除以从主开关S1的断开点到次级侧辅助绕组T2aux的零电流点的时间，计算出次级侧输出电压。
接着，在图3中的控制步骤S400中，电流感应步骤S100中感应并输出的输出信号和时间计算步骤S300中生成的时间信息被接收，以计算出次级侧输出电压。此外，在图3中的控制步骤S400中，PWM控制是根据次级侧输出电压关于主开关S1进行。
这里，参考图4，在一个示例中，图3的控制步骤S400可包括：计算步骤S410和PWM控制步骤S430。
在图4中的计算步骤S410中，电流感应步骤S100中感应并输出的输出信号和时间计算步骤S300中生成的时间信息被接收，以计算出次级侧输出电压。
这里，在一个示例中，在计算步骤S410中，次级侧输出电压Vout可根据以下等式（1）计算。这里，等式（1）中，作为主开关S1闭合期间初级侧感应电流的最小值的Icsmin，可基本上为‘0’，在这种情况下，等式（1）能用等式（2）表示。
下一步，在图4中的PWM控制步骤S430，PWM控制是依据计算步骤S400计算出的次级侧输出电压相对于主开关S1进行。
这里，尽管未示出，但在一个示例中，PWM控制步骤S430可包括误差放大步骤、占空确定步骤和开关驱动步骤。
这里，误差放大步骤(未示出)中，计算步骤S410计算出的次级侧输出电压与参考电压之间的误差被放大。另外，在占空确定步骤(未示出)中，误差放大步骤中放大并输出的输出信号与参考波类型信号进行比较以确定占空。然后，在开关驱动步骤(未示出)，在占空确定步骤中确定的占空输出被减小以将PWM控制信号施加到主开关S1。
如上文所述，依据本发明的实施方式，在临界导电模式（CRM）与不连续导电模式（DCM）之间操作的DC-DC变换器中，例如逆向变换器中，次级侧电压可通过PSR方法被感应到。
即，由于次级侧电压是通过PSR方法被感应到的，电路得以简化并且材料成本得以减少。
上文参照附图描述了本发明的实施方式。然而，本领域技术人员应理解本文给出的对于这些附图的详细说明是出于解释的目的，因此本发明可扩展超出这些受限的实施方式的范围。例如，可以理解的是根据本发明的示教，本领域技术人员可根据具体应用的需求，认识到多种可选的和合适的方法来实现本文所述的任何给定细节的功能，而不受文中所述和所示的实施方式中的具体实现选择的限制。即，本发明存在多个修改和变形，但数量过多以至于不能一一列举，但其都属于本发明的范围内。

Claims (19)

1.一种用于DC-DC变换器的PWM控制电路，包括：
电流感应单元，被配置为感应初级侧电流；
零电流检测单元，被配置为检测来自次级侧辅助绕组的零电流；
时间计算单元，被配置为接收主开关控制信号和所述零电流检测单元的输出信号以计算从主开关的断开点到所述次级侧电流变为零的点的时间；以及
控制单元，被配置为接收所述电流感应单元的输出信号和所述时间计算单元生成的时间信息，以计算次级侧输出电压并且根据所计算的次级侧输出电压关于所述主开关进行PWM控制。
2.根据权利要求1所述的用于DC-DC变换器的PWM控制电路，其中，所述控制单元包括：
计算单元，被配置为接收所述电流感应单元的输出信号和所述时间计算单元生成的时间信息，以计算所述次级侧输出电压；以及
PWM控制单元，被配置为根据所述计算单元计算出的所述次级侧输出电压关于所述主开关进行PWM控制。
3.根据权利要求2所述的用于DC-DC变换器的PWM控制电路，其中，所述计算单元包括：除法器，被配置为将从所述电流感应单元的输出中所获得的信号信息除以所述时间计算单元生成的所述时间信息。
4.根据权利要求2所述的用于DC-DC变换器的PWM控制电路，其中，所述次级侧输出电压Vout可根据以下等式算出:
Vout＝n×((Icspeak-Icsmin)×Lm)/Tdmg
其中，n是初级侧与次级侧之间的绕线比例，Icspeak是初级侧感应电流的峰值，Icsmin是所述主开关闭合期间所述初级侧感应电流的最小值，Tdmg是从所述时间计算单元计算的所述主开关的断开点到所述次级侧电流变为零的点的时间，而Lm是初级侧磁化电感的值。
5.根据权利要求4所述的用于DC-DC变换器的PWM控制电路，其中，所述初级侧感应电流的最小值是0。
6.根据权利要求2所述的用于DC-DC变换器的PWM控制电路，其中，所述PWM控制单元包括：
误差放大单元，被配置为放大所述计算单元计算出的所述次级侧输出电压与参考电压之间的误差；
占空确定单元，被配置为比较所述误差放大单元的输出信号与参考波类型的信号以确定占空；以及
开关驱动单元，被配置为接收所述占空确定单元的输出以向所述主开关施加PWM控制信号。
7.根据权利要求1所述的用于DC-DC变换器的PWM控制电路，还包括：主开关，被配置为根据所述控制单元的PWM控制来进行闭合断开操作。
8.根据权利要求1所述的用于DC-DC变换器的PWM控制电路，其中，所述用于DC-DC变换器的PWM控制电路是逆向变换器控制电路。
9.根据权利要求2所述的用于DC-DC变换器的PWM控制电路，其中，所述用于DC-DC变换器的PWM控制电路是逆向变换器控制电路。
10.一种逆向变换器，包括：
变压器单元，配有初级侧绕组、次级侧主绕组和次级侧辅助绕组；
主开关，连接至所述初级侧绕组，以进行闭合断开操作并将初级侧输入电压传输到所述变压器单元；
次级输出单元，连接至所述变压器单元的次级侧主绕组以提供次级侧输出；
电流感应单元，被配置为感应初级侧电流；
零电流检测单元，被配置为检测来自所述次级侧辅助绕组的零电流；
时间计算单元，被配置为接收所述主开关的控制信号和所述零电流检测单元的输出信号以计算从所述主开关的断开点到所述次级侧电流变为零的点的时间；以及
控制单元，被配置为接收所述电流感应单元的输出信号和所述时间计算单元生成的时间信息，以计算次级侧输出电压并根据所计算的次级侧输出电压关于所述主开关进行PWM控制。
11.根据权利要求10所述的逆向变换器，其中，所述控制单元包括：
计算单元，被配置为接收所述电流感应单元的输出信号和所述时间计算单元生成的时间信息，以计算次级侧输出电压；以及
PWM控制单元，被配置为根据所述计算单元计算的次级侧输出电压关于所述主开关进行PWM控制。
12.根据权利要求11所述的逆向变换器，其中，所述计算单元包含：除法器，将从所述电流感应单元的输出中所获得的信号信息除以所述时间计算单元生成的时间信息。
13.根据权利要求11所述的逆向变换器，其中，所述次级侧输出电压Vout可根据以下等式算出:
Vout＝n×((Icspeak-Icsmin)×Lm)/Tdmg
其中，n是初级侧绕组和次级侧主绕组之间的绕线比例，Icspeak是初级侧感应电流的峰值，Icsmin是所述主开关闭合期间所述初级侧感应电流的最小值，Tdmg是从所述时间计算单元计算出的所述主开关的断开的点到所述次级侧电流变为零的点的时间，而Lm是初级侧磁化电感的值。
14.根据权利要求11所述的逆向变换器，其中，所述PWM控制单元包括：
误差放大单元，被配置为放大所述计算单元计算出的所述次级侧输出电压与参考电压之间的误差；
占空确定单元，被配置为比较所述误差放大单元的输出信号与参考波类型的信号以判定占空；以及
开关驱动单元，被配置为接收所述占空确定单元的输出以将PWM控制信号施加至所述主开关。
15.一种控制DC-DC变换器的PWM的方法，包括：
电流传感步骤，感应初级侧电流；
零电流检测步骤，检测来自次级侧辅助绕组的零电流；
时间计算步骤，接收主开关控制信号和所述零电流检测步骤检测到的信号并计算从主开关的断开点到次级侧电流变为零的点的时间；以及
控制步骤，接收所述电流感应步骤中感应并输出的输出信号和所述时间计算步骤中生成的时间信息，以计算次级侧输出电压并且根据所述次级侧输出电压关于所述主开关进行PWM控制。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述控制步骤包括：
计算步骤，接收所述电流感应步骤感应并输出的输出信号和所述时间计算步骤生成的时间信息，以计算所述次级侧输出电压；以及
PWM控制步骤，根据所述计算步骤中计算的所述次级侧输出电压关于所述主开关进行PWM控制。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述计算步骤中，所述次级侧输出电压Vout可根据以下等式算出:
Vout＝n×((Icapeak-Icsnib)×Lm)/Tdmg
其中，n是初级侧和次级侧之间的绕线比例，Icspeak是初级侧感应电流的峰值，Icsmin是在所述主开关闭合期间所述初级侧感应电流的最小值，Tdmg是从所述时间计算单元计算出的所述主开关的断开点到所述次级侧电流变为零的点的时间，而Lm是初级侧磁化电感的值。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述控制DC-DC变换器的PWM的方法是一种逆向变换器控制方法。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述控制DC-DC变换器的PWM的方法是一种逆向变换器控制方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104796003A (zh) * 2015-05-05 2015-07-22 西安电子科技大学 用于反激式pwm变换器dcm模式的输出电流计算电路

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201436431A (zh) * 2013-03-13 2014-09-16 Richtek Technology Corp 返馳式電源轉換電路的控制電路及相關的調校方法
US9209700B2 (en) * 2013-03-14 2015-12-08 Texas Instruments Incorporated Magnetic sensing technique for power supply systems
KR101623887B1 (ko) 2014-06-25 2016-05-24 한국전기연구원 대기전력 저감모드를 가지는 클록생성회로 및 이를 이용한 플라이백 컨버터
KR20170006363A (ko) 2015-07-08 2017-01-18 한국전기연구원 플라이백 컨버터의 출력전압 감지회로 및 감지방법
KR20170025741A (ko) 2015-08-31 2017-03-08 한국전기연구원 플라이백 컨버터의 출력전압 감지회로 및 감지방법
SE539197C2 (en) * 2015-09-15 2017-05-09 Nida Tech Sweden Ab Positioning system and device comprising an electronic ink display
KR102212956B1 (ko) 2015-12-03 2021-02-04 한국전기연구원 플라이백 컨버터의 출력전압 감지회로
CN109792202B (zh) * 2016-10-11 2021-05-18 阿帕尔斯电力股份有限公司 开关模式电源控制器
CN106771489A (zh) * 2016-12-22 2017-05-31 江苏由甲申田新能源科技有限公司 隔离型低压大电流dc‑dc变换器输出电流检测方法及装置
US10461627B2 (en) 2018-02-14 2019-10-29 Silanna Asia Pte Ltd Fractional valley switching controller
US11005364B1 (en) 2019-12-18 2021-05-11 Silanna Asia Pte Ltd Frequency jitter utilizing a fractional valley switching controller

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6977824B1 (en) * 2004-08-09 2005-12-20 System General Corp. Control circuit for controlling output current at the primary side of a power converter
US20090067201A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Jun Cai Isolated Switched-mode Power Supply With Output Regulation From Primary Side
CN101490939A (zh) * 2006-07-07 2009-07-22 剑桥半导体有限公司 开关模式电源系统
US20100164443A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Stmicroelectronics S.R.L. Method for controlling a switching regulator and related switching regulator
US20110149614A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Stmicroelectronics S.R.L. Dual mode flyback converter and method of operating it
US20120002449A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Yangsoo Park Primary Side Voltage Control in Flyback Converter

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3427935B1 (ja) * 2002-10-11 2003-07-22 ローム株式会社 スイッチング電源装置
JP2007028830A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Mitsumi Electric Co Ltd スイッチング電源およびその制御方法
US8143800B2 (en) * 2009-06-22 2012-03-27 O2Micro, Inc. Circuits and methods for driving a load with power factor correction function
KR101658783B1 (ko) * 2010-05-26 2016-09-23 삼성전자주식회사 영전류 검출 회로를 포함하는 전력 변환기 및 전력 변환 방법
TWI401866B (zh) * 2010-07-20 2013-07-11 Niko Semiconductor Co Ltd 預測式同步整流控制器、具有該預測式同步整流控制器之交換式電源轉換電路以及其控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6977824B1 (en) * 2004-08-09 2005-12-20 System General Corp. Control circuit for controlling output current at the primary side of a power converter
CN101490939A (zh) * 2006-07-07 2009-07-22 剑桥半导体有限公司 开关模式电源系统
US20090067201A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Jun Cai Isolated Switched-mode Power Supply With Output Regulation From Primary Side
US20100164443A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Stmicroelectronics S.R.L. Method for controlling a switching regulator and related switching regulator
US20110149614A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Stmicroelectronics S.R.L. Dual mode flyback converter and method of operating it
US20120002449A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Yangsoo Park Primary Side Voltage Control in Flyback Converter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104796003A (zh) * 2015-05-05 2015-07-22 西安电子科技大学 用于反激式pwm变换器dcm模式的输出电流计算电路
CN104796003B (zh) * 2015-05-05 2017-06-16 西安电子科技大学 用于反激式pwm变换器dcm模式的输出电流计算电路

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