CN103715910B - 开关式电路 - Google Patents

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Abstract

本发明的涉及开关式电源(500)包括：具有第一绕组(506)和第二绕组(508)的变压器；发射器(510，512，504，514，502)被配置为检测第一绕组(506)上的可检测变量(Vout)，根据可检测变量(Vout)产生变压器中继信号，向第一绕组(506)提供变压器中继信号；以及接收器(514，516，518)被配置为从第二绕组(508)接收变压器中继信号，和响应于变压器中继信号控制第二绕组(508)上的可控变量，其中，变压器中继信号是包含多个符号的符号流。

Description

开关式电路
技术领域
本发明涉及开关式电源。具体而言，本发明涉及但不限于带电源隔离的开关式电源和带同步整流的反激式转换器。
背景技术
这通常需要将信息从电源的隔离的次级侧发送到初级侧。例如，输出值与调节后值的偏差的信息有可能被传送，该信息用于控制要转换的功率。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种开关式电源，包括：
具有第一绕组和第二绕组的变压器；
发射器，该发射器被配置为：
检测第一绕组上的可检测变量，
根据可检测变量产生变压器中继信号，和
向第一绕组提供变压器中继信号；以及
接收器，该接收器被配置为：
从第二绕组接收变压器中继信号，和
响应于变压器中继信号控制第二绕组上的可控变量，
变压器中继信号可以是包含多个符号的符号流。
这样的开关式电源(SMPS)能控制信息编码到变压器中继信号中并进行跨变压器传输，同时不需要大量的额外的元件就能保持它们之间的电源隔离。控制信息可以是复杂的，因为它可以提供多于一位的信息。符号流可能是比特流。
第一绕组可以是变压器的次级侧绕组。第二绕组可以是变压器的初级侧绕组。开关式电源可以进一步包括与初级侧绕组串联耦接的电源开关。可控变量可能与电源开关的状态有关，电源开关可能是在断开或闭合的状态。
辅助绕组可以被提供作为初级或次级侧绕组。即所述第一或第二绕组可以是辅助绕组。
开关式电源还可以包括与次级侧绕组串联耦接的次级侧开关。次级侧开关可以是整流开关。发射器可能会通过操作整流开关产生变压器中继信号。
该发射器可以被配置为在开关式电源的操作过程中振铃时间段内，操作次级侧开关。
发射器可被配置为在开关式电源的操作过程中振铃时间段内，当次级绕组的电压达到或接近最大值或最小值时，操作次级侧开关。
该发射器可以被配置为在开关式电源的一个周期的次级冲程与下一周期的初级冲程之间的振铃时间段内提供符号流的至少一部分，并在下一周期或随后一周期的次级冲程与该下一周期或随后一周期之后的一周期的初级冲程的振铃时间段内提供符号流的另一部分。
第二绕组可以是变压器次级侧绕组，第一绕组可以是变压器初级侧绕组。开关式电源，还可以包括与次级侧绕组串联耦合的次级侧开关。可控变量可能与次级侧开关的状态有关，次级侧开关的状态可能是断开或闭合状态。
可控变量可能与电流源的操作有关。
可控变量可以表示为提供给第二绕组的脉冲的周期或频率，或者脉冲应该被提供给第二绕组的时间。
该发射器可以被配置为通过操作通信电流源来产生变压器中继信号，以便根据可检测变量来调节第一绕组的电压。
根据另一个方面，提供了一种开关式电源，包括：
具有第一绕组和第二绕组的变压器；
与第一绕组相关联的通信电流源；
与第一绕组相关联的发射器，该发射器被配置为根据传送给第二绕组的信息操作通信电流源，以便调整(增加或减少)第一绕组上的电压，从而产生变压器中继信号。
与第二绕组相关联的接收器，该接收器被配置为：
从所述第二绕组接收变压器的中继信号，和
响应于变压器中继信号控制第二绕组的可控变量。
这种变压器中继信号可方便的实现从初级绕组到次级绕组或从次级绕组到初级绕组的信息的传送。
该发射器可以被配置为在开关式电源一个周期的次级冲程与下一周期的初级冲程之间的振铃时间段内操作通信电流源，以便调节第一绕组的电压。
可控变量可以是开关的操作，该开关可能是变压器的初级侧的电源开关或次级侧的次级侧开关。
电流源可以被配置为提供具有载波频率的交变电流。
该发射器可以被配置为根据发送到第二绕组的信息来调节载波频率，以便提供变压器中继信号。
开关式电源可能是双向的反激式转换器。
第一绕组可以是初级绕组，第二绕组可以是次级绕组。该开关式电源还可以包括与次级绕组串联的次级侧开关。接收器可被配置为根据变压器中继信号来控制次级侧开关的状态，以便在开关式电源的次级冲程开始之前闭合次级侧开关。
接收器可被配置为确定第二绕组两端非预期电压变化，以便接收变压器中继信号。也就是说，接收器可识别在振铃期间除可预期变化之外的变化。
可检测变量可以表示电压，功率，或电流之一。
发射器可以被配置为在开关式电源的第一周期的次级冲程与下一周期的初级冲程之间的振铃时间段内提供变压器中继信号。
变压器中继信号可以包括变压器的绕组的电流或电压的附加的变化。
根据再一个方面，提供了一种开关式电源，它包括：
具有初级侧绕组和次级侧绕组的变压器；
与次级侧绕组串联耦接的次级侧开关；
发射器，该发射器被配置为：
检测初级侧绕组上的可检测变量，
根据可检测变量产生变压器中继信号，和
向初级侧绕组提供变压器中继信号；以及
接收器，该接收器被配置为：
从次级侧绕组接收变压器的中继信号，和
响应于变压器中继信号操作次级侧开关。
可以提供一种电池充电器，它包括本文所公开的任何开关式电源。
可以提供一种计算机程序，配置本文公开的开关式电源，电路，控制器，转换器，或移动设备灯任何设备，或执行本文所公开的任何方法。该计算机程序可以是软件实现，并且计算机可以被认为是任何适当的硬件，包括数字信号处理器，微控制器，并在只读存储器(ROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)或电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)中执行，作为非限制性实施例。该软件可能是一个汇编程序。
该计算机程序可以被提供在计算机可读介质，其可以是物理的计算机可读介质，如光盘或存储设备，也可体现为瞬态信号。这种瞬时的信号可能是一个网络下载，包括互联网下载。
附图说明
图1示出了现有技术的反激式转换器；
图2示出了反激式转换器内一些信号的配置文件；
图3进一步示出了用于图1的反激式转换器的电源开关漏极处的电压波形的细节；
图4示出了在次级侧使用同步整流(SR)的反激式转换器的一部分；
图5示出了反激式转换器，其中，与次级冲程结束相关的SR开关的时间可以用于对从变压器次级侧传送到初级侧的信息进行编码；
图6示出了如何将信息编码到次级绕组两端的电压内的一个例子；
图7示出了把信息编码到电压波形的振铃时间部分的一个例子；
图8示出了把信息编码到反激式变压器的绕组两端电压波形的振铃时间部分的另一个例子；
图9示出了把信息编码到电压波形的振铃时间部分的另一个例子；
图10示出了把信息编码到电压波形的振铃时间部分的另一个例子；
图11a示出了把信息编码到电压波形的振铃时间部分的另一个例子；
图11b示出了把信息编码到电压波形的振铃时间部分的另一个例子；
图12示出了反激式转换器，其使用电流源220将信息从变压器次级侧传送到初级侧；
图13示出了图12显示的反激式转换器的操作图；
图14显示了反激式转换器操作的两个图，分别显示电压域和电流域的振铃；
图15示出了反激式转换器，包含表示从初级绕组传送到次级绕组的时刻的信息；
图16示出了反激式转换器的另一个例子；
图17示出了类似于图16的反激式转换器。
具体实施方式
在具有电源隔离和在变压器初级侧进行控制的开关式电源中，检测被调节输出变量是必要的。例如，输出电压，输出电流或输出功率可调节到所需水平。经常通过检测输出变量，将其与变压器次级侧的参考值进行比较，并发送由两者之间的差值产生的错误信号，来执行调节。图1中给出了这样的转换器100的一个例子。
图1示出了现有技术的反激式转换器100，检测输出变量，产生误差信号119，并通过光电耦合器116向反激式转换器的初级侧发送错误信号119。
在图1中，向电源滤波器102提供交流电源信号101，防止转换器内部的开关动作产生的高频噪音进入电源信号101。该转换器功率信号103被提供到桥式整流器104中，在本示例中提供转换器功率信号103的全波整流。桥式整流器104向变压器106的初级绕组107的第一端子提供整流后信号105。变压器106的初级绕组107的第二端子通过开关的导电沟道被耦接到地。在此示例中，开关被设置为带有源极-漏极路径的导电沟道的场效应晶体管110。晶体管开关110可以被称为作为电源开关。
初级绕组107的第一端子通过电容器112耦接到地。电容112的作用是平滑提供给初级绕组105的整流后信号。
反激控制器114控制电源开关或晶体管开关110的栅极，根据从光电耦合器116接收到的调节输入信号改变栅极电势。
光电耦合器116可以被用于维持变压器106的初级侧和次级侧之间的电气隔离。光电耦合器116包括用于向控制器114提供调节输入信号的初级侧传感器117。光电耦合器116还包括用于接收误差信号119的次级侧发射器118。误差信号119由次级侧控制器120确定，次级侧控制器120从次级绕组107接收反激式转换器的输出信号122。误差信号119提供控制初级绕组107所需的必要信息，或仅表示输出信号122与期望值之间的偏差。
次级绕组108的第一端子被耦接到输出二极管124一端，二极管124被配置为允许电流从次级绕组108的第一端子流出。输出二极管124的第二端子被耦接到输出电容126的第一极板(该输出电容也可以被称为ELCAP)。输出电容126的第二极板被耦接到次级绕组108的第二端子和地。输出信号122被设置在输出二极管124和输出电容126之间的接合点。
用光电耦合器的一个缺点是，光电耦合器需偏置几毫安的电流，以防止不确定和缓慢的操作。光电耦合器消耗大约50μA的暗电流，暗电流是添加到期望信号的偏移。暗电流致使调节输入的水平应该至少与暗电流一样大，以保证在光电耦合器的输入为零输入电流时，可以设置SMPS达到最大功率。光电耦合器可以在开关式电源中使用，在低偏置电流的情况下可以接受电流传输比(CTR)的消散。例如，光电耦合器的输出电流为100μA，CTR在最坏的情况下通常会下降到0.2，提供驱动光电耦合器LED侧所需的500μA。对于输出电压为19V和在初级侧提供给光电耦合器的供给电压为15V的电源来说，驱动光电耦合器的功率损耗至少为10mW。在这种情况下，满足30mW的无负载功耗的要求是相当困难的。
在变压器的初级侧和次级侧间使用光电耦合器传输信息的另一个缺点是增加了使用光电耦合器来通信所需的额外电路的成本和PCB面积。
对于某些应用，光电耦合器116和次级侧控制器布置120是过于昂贵的。特别是在低功率适配器和LED驱动器市场。因此，提供不需要光电耦合器的开关电路是期望的。
图2示出了在不连续导通模式(DCM)下的反激式转换器内的一些信号的配置文件。在DCM或临界导通模式(BCM)下，次级电路的电流在次级冲程开始时是高的，然后逐渐减小，到次级冲程262结束时达到零。
如图2示出了一个完整的开关周期，由三个时期组成；初级冲程260，接着是次级冲程262，以及振铃时间264，它也被称为死冲程或死时间。振铃时间264从次级冲程262的结束处开始，在下一个初级冲程260的开始处结束。
开关电路的初级冲程(其也可称为磁化期间，或“开”期间)可被认为是介于电源开关闭合时刻与电感器内最大磁化电流时刻之间的一段时间。可替换的，初级冲程可被认为是介于电源开关闭合时刻与电源开关断开时刻之间的一段时间。图2的示意图示出了初级冲程的结束和次级冲程的开始之间的时间间隔。在许多实际应用中，因为它是相对较短的，此时间间隔可以被忽略。可替换地，在一些示例性实施例中，此时间间隔可能会被认为是初级冲程的一部分。
次级冲程(后者也可称为退磁期，或“关”期间)可以被认为是磁能流向反激式转换器的输出端直到磁化电流在变压器中变为零的一段时间。
图2中的顶部信号251是开关晶体管的栅极电压。栅极信号251在初级冲程(由定义)期间是高的。栅极信号251在开关周期的其他期间是低的。当栅极信号251由低变高时，电流开始流过初级绕组和开关晶体管的导电沟道。
图2中第二个图形表示初级电流252。经过由初级开关的漏极节点放电导致的初级电流的最初激增之后，初级电流252从较低水平线性上升到峰值，这由图2中的Ipk-prim标识。
图2中的第三个图表示通过次级绕组上的输出二极管的电流测绘曲线图253。可以看出，电流253在初级冲程260期间为零。在初级冲程260结束期间，由初级线圈206储藏在磁场中的能量开始被转移到次级绕组。随着输出电流253从零上升到被称为Ipk-sec的峰值，在初级冲程的结束和次级冲程的开始之间的间隙，传递到次级绕组的电流(通过输出二极管测量)在次级冲程262的过程中从峰值Ipk衰减至零。
图2的第四张图示出了与初级绕组串联连接的开关晶体管的漏极处的电压。该电压将被称为Vdrain254。栅极信号251在初级冲程260中是高的，Vdrain254接近于零。
当栅极信号251变低时，Vdrain254开始上升。当Vdrain254与转换器的输入电压相交时(在图2中这是确定的，参照256)，次级冲程262开始。更精确地，当Vdrain254到达转换器输入电压256+N×Vout时，次级电流开始流动，其中Vout代表所需的输出电流，当次级绕组两端的电压达到Vout时。Vdrain254从零上升到输入电压电平的时间段代表了初级冲程260和次级冲程262之间的间隔。
Vdrain254在次级冲程262的开始处继续上升。Vdrain254达到一个峰值，然后开始振荡，振荡的振幅逐渐减小。最终的振荡衰减到可忽略的振幅，直到次级冲程262结束时，Vdrain254达到一个相对恒定的值。
次级冲程262届满，直到第下一次初级冲程260，振铃时间264出现，这期间Vdrain254由于Vdrain的寄生电容和变压器的磁化电感之间的能量交换产生震荡。
对于反激式转换器，在一个开关周期内的平均输出电流由下公式给出：
其中：
N是变压器的匝数比，
Iout是输出电流，
Ipk是初级绕组内的峰值电流，
Tprim是初级冲程的持续时间，也被称为磁化期间，
Tsec是次级冲程的持续时间，也被称为退磁期间，和
Tring是振铃周期的持续时间(次级冲程的结束和下一个初级冲程开始之间的期间)。
在开关周期的总周期(Tprim+Tsec+Tring与选择的开关周期Ts相等)。其中所选择的开关频率
图3示出图1中在不连续导通模式(DCM)下的反激式转换器的电源开关的漏极处的电压波形的进一步的细节。次级冲程参考362所示，振铃时间参考364所示。在次级冲程362的结束，变压器的次级侧的电压Vout以振幅Vout振铃，次级侧电压也同样发生振幅N×Vout的振铃，其中N是两个绕组之间的匝数比。
如果反激式转换器在临界导通模式(BCM)工作，电源开关漏极处的电压与图3中所示的相似，但振铃时间364会更短，因为下一个开关周期在实际开关周期一结束后马上就开始，优选在第一次振铃电压的谷值结束后，这样做是为了减少开关损耗。与此相反，用于DCM的下一个开关周期，提供一个时间间隔，该时间间隔内没有输出电流传递到负载(不连续的输出电流)。
图4示出了在次级侧使用同步整流(SR)的反激式转换器的一部分。SR开关402提供了图1中所示的二极管的功能。SR开关402由SR控制器404操作，用以在电流以一个方向流过次级绕组406时闭合SR开关，以及在电流以相反方向流过次级绕组406时断开SR开关。以该方式，SR开关402在功能上与二极管相同。该SR开关可以是被精确时钟控制的低电阻开关，这样的SR开关402两端的电压降与二极管相比要低，所以可以进一步提高效率。
这种反激式转换器的SR开关402除了可以整流之外，同时也不会显著增加成本或复杂设计。例如，可以提供双向反激式转换器，其中，SR开关在次级冲程结束后附加的一段时间间隔被保持开启状态，以便在变压器中积累能量，用于在下一个初级冲程之前为漏极节点放电。
在这种方式中，可以在开关节点的电压到达最小值即接近0伏时开启开关，从而为高电源获取“软开关”。通过在次级冲程结束后的一小段延长时间保持SR开关状态来把能量从负载传递回变压器，这是可行的。这样可以进一步提高效率和减少电磁干扰(EMI)，从而提供了节约成本的电源滤波器。
出于许多不同的原因，在变压器的绕组之间相互发送信息是必要的，尤其是在反激式转换器中。本文所公开的实施例涉及到通信的一般方法，如多个符号或位的信息没有显著损失的被发送。多个符号在一起，而非个别的，可以传输涉及可检测变量的离散的信息。这样的信息可以表示可检测变量或者表示可控制变量应采取的值。多个符号可以被认为是一个排列或单独的符号的组合。
在一些实例中，通信可以不被限制在主转换器关闭的时间间隔，因为特别是在高功率水平，这样的不活动的时间间隔在其他时间间隔进行转换要求大量的能量，这样会导致出现不希望的输出波纹电压以及由于增加RMS电流带来的效率损失。不在这种特定的时间间隔限制通信的另一个优点是可以达到非常有限的数据传输速率。
本文所公开的实施例可以使通信的符号有一个以上的值，它可以帮助发送清晰可辨的数据字的开始和结束的串行数据。
图5示出了反激式转换器500，其中，在次级冲程结束时，SR开关502可以用于解码从变压器的次级侧传输到初级侧的信息。该SR开关502是次级侧开关的一个例子。
反激式转换器500包括具有第一绕组506和第二绕组508的变压器。在这个例子中，第二绕组是初级绕组508，第一绕组是次级绕组506。反激式转换器500的次级侧包括SR开关502，而非二极管和SR控制器504，这与图3描述的是相似的。此外，反激式转换器500包括误差放大器510，其接收代表输出电压Vout的信号(在这个例子中，跨输出端的电阻分压器)，并将输出电压与目标值进行比较。测量的输出电压是在第一绕组上的可检测变量的一个例子。这样的误差放大器510中是众所周知的，其中通过光电耦合器把误差信号传送回变压器的初级侧，如图1中例子所示的那样。
图5所示的转换器，还包括通信编码器512。通信编码器512接收来自误差放大器510的误差信号，并把该误差信号编码入开关控制信号，来以加电压到次级绕组506代表误差信号被传送到初级绕组508的方式操作SR开关502。
误差信号可以是增加或减少输出电压的指令，或表示所需的变化程度。在次级绕组506加电压可以产生变压器中继信号，附加的电压会被变压器初级侧的绕组的电压所映射，从而具有跨变压器的中继信号。下面提供了信息如何被编码的各种例子。
任选地，所述通信编码器512还接收来自SR控制器504的信号。正如下面所描述的，在反激式转换器的初级或次级冲程中，这可以被用来防止通信编码器把信息从变压器的次级侧传送到初级侧。
通信编码器512可接收关于反激式转换器的操作的当前状态的时钟信息，例如初级冲程，次级冲程，振铃时间内振铃波形的正半周，振铃时间内振铃波形的负半周，以及振铃波形期间的电压与波形的底部的顶部有多接近。由SR控制器504或逻辑状态机(图中未示出)提供时钟信息，跟踪例如系统时钟。SR控制器504可以使用时钟信息来确定次级冲程的结束(在此期间，SR控制块关闭SR开关502以提供整流)，或者就振铃振荡的顶部之前或之后的某一个时刻，确定SR开关502何时应该开启。这样的电路实现对本领域的技术人员来说是明确的。
在这个例子中，反激式转换器500还包括或门(OR)514。把SR控制部504的输出信号提供为或门514的输入，这会导致SR开关502(没有任何附加的控制信号)作为一个二极管以上述相同的方式进行操作。通信编码器512的输出也被作为输入提供到或门514，以便在发送信息的时间间隔关闭SR开关502。或门514使得SR开关502发送信息到初级的侧操作以及反激转换器500的常规操作能够进行。可以理解，在其他实施例中，或门514的功能可以结合到所述通信编码器512，使得只有通信编码器512需要向SR开关502提供控制信号。
误差放大器510，通信编码器512，SR控制器504，或门514和次级绕组506中的一个或多个可被一起考虑作为一个发射器，检测在第一绕组的可检测变量，根据可检测变量产生变压器中继信号，并向第一绕组提供变压器中继信号。
通信解码器514和反激控制器516被提供至反激式转换器500的初级侧。在这个例子中的反激控制器516可以作为初级调节和栅极驱动器控制器516。
通信解码器514可以监视初级绕组508两端的电压(或其他相关联的信号)，以识别通过操作SR开关502从次级绕组506发送的任何信息。作为一个例子，电源开关漏极节点上的电压或初级侧的辅助绕组两端的电压可以被监控。通信解码器514可以使用时钟信息，该时钟信息与次级侧的通信编码器512用于对信息进行编码的时钟信息相似。然而，由于初级侧和次级侧之间的电源隔离，该时钟信息可能需要在初级侧独立地产生。
经解码的任何传送的信息，通信解码器514向反激控制器516提供控制信号，以便根据从次级侧接收到的信息，来设置或调整电源开关518的操作。一个或多个操作参数可以是反激式转换器500的初级侧的可控变量。例如，如果传送的信息显示输出电压过低，则反激控制器516可以以增加输出电压的方式来控制电源开关518。正如本领域中已知的，这可以涉及到调节电源开关的开关频率，或调节初级侧的峰值电流。
初级绕组508，通信解码器514，反激控制器516和电源开关518中的一个或多个可以被考虑在一起作为接收器，其接收来自第二绕组的变压器中继信号，并且响应于变压器中继信号控制第二绕组的可控变量。
可以理解的是，本文所公开的实施例可用于不包含次级侧SR开关的反激式转换器。例如，图1中所示的反激式转换器(包括二极管，而不是SR开关)可增加与二极管并联的通信开关用于通信(其可以是一个小开关)。即，当为了通信的目的需要在次级绕组增加电压时，可以通过关闭通信开关来把二极管旁路掉。这样的通信开关比SR开关更便宜，更不强劲，因为只有小的电流会通过开关。另外一点有利的是，这种开关的驱动损耗要比SR开关小。可以理解，图5中所示的或门也可以不一定要求这样的实施方式。
作为另一种选择，可以使用SR开关专门用于整流，以及与SR开关并联的单独的通信开关专门用于通信。该SR的开关和通信开关都是次级侧开关的例子。通信开关比SR开关可能有更高的欧姆特性。本文所公开的任何通信开关都可以被集成到次级侧控制器集成电路(IC)。
图6示出了信息如何在反激式转换器振铃时间段内被编码到次级绕组两端的电压中，以便在反激式变压器绕组之间传送信息。在这个例子中的反激式转换器在次级侧具有SR整流器。
图6示出了三个时序图。每个时序图包括信号602，604，606来代表SR开关的状态(SRGate)，信号608，610，612代表反激式转换器的辅助绕组的电压(Vaux)。可以理解的是，辅助绕组上的电压的形状与初级和次级绕组上的电压的形状将是相同的。
由三个时序图中的SRGate602，604，606所示，在次级冲程的的结束的结束关闭SR开关，以便整流输出信号。其结果是，Vaux608，610，612(并因此次级绕组两端的输出电压)开始振铃，参照图上2和图3。图5只显示了振铃波形的很小一部分，其中，振铃波形从初始值开始，下降到振荡的底部的附近。
图6的顶部的时序图显示了当没有第二SR脉冲产生的情况的一个例子。即，反激式转换器正常工作，及SR开关仅用于整流。在这种情况下，电压振铃将与图3中所示的相同。
中间的时序图显示了在电压振铃开始后不久，暂时关闭SR开关来提供SR脉冲614的情况。开关在电压振铃期间，当SR闭合时，电压Vout连接在次级绕组两端，从而产生Vaux610中的电压阶跃Delta V1616。振铃开始(次级冲程的结束)和SR脉冲614开始之间的时间被称为SR脉冲延迟时间。
电压阶跃DeltaV1616在变压器初级侧进行检测，例如，通过监测节点Vdrain或辅助绕组两端的电压，如在图6中示出。
Delta V1616明显小于输出电压，由于硬开关(开关损耗)导致的能量损耗与Delta V2成正比。本发明的实施例允许从次级侧向初级侧发送任何种类的信息。如代表所需输出电压和实际输出电压(检测变量)之间的差值的误差信号。即根据可检测变量可以设置变压器中继信号(误差信号)。该误差信号可以在初级侧被处理，来为转换器设置可控变量，可以根据可检测变量来设置功率水平。以这种方式，可控变量可以被设置为每个周期的转换能量(=0.5×Ipeak2×Ltrafo)和电流峰值的任意组合，来为所需的输出电压提供改进的电源转换效率。因此，本发明的实施例可改进性能的灵活性。这样的灵活性对于提高效率和在正常操作期间在20千赫的可听限度上操作来说是非常有用的。当使用脉冲模式时，为了提供所希望的效率和在要求的范围内发生脉冲重复时间，改变每周期的能量，也可能是必要的。
底部的时序图显示了在电压振铃开始不久之后，但迟于中间的时序图的SR脉冲614，提供SR脉冲618的情况。即底部的时序图的SR脉冲延迟时间比中间的时序图更长。因此，当SR618发生时，较大部分的电压振铃已经发生时，从而导致Vaux612的电压阶跃的大小不同。在底部的时序图中，产生了电压阶跃Delta V2620。
可以理解的是，该SR脉冲延迟时间与电压阶跃DeltaV616，620的振幅有关。因此，可以使用SR脉冲延迟时间或电压阶跃DeltaV的振幅来定义脉冲的属性，如相对于振铃振荡的相位的开始时间。将信息编码入变压器两端的电压，以这种方式可以使具有两个或两个以上的离散电平的符号得以使用。尽管存在或不存在第二SR脉冲，二进制都可以被编码。两个以上的离散电平可通过调整电压阶跃DeltaV或SR脉冲延迟时间的长度来进行编码。
在其他实施例中，该SR开关闭合的时间长度可用于提供脉冲，该脉冲代表跨变压器传达的信息。
上述的编码信息的选择可以结合来把数字信息流编码入反激式转换器的连续开关周期。
图7示出了把信息编码到电压波形的振铃时间部分的一个例子，使起始位702和信息位之间有差异。在这个例子中，起始位702被预先确定的振幅的阶跃电压DeltaV1所编码。停止位可以以相同或不同的方式编码。值为1的信息位706通过预定振幅的阶跃电压deltaV2进行编码，这与deltaV1不同。在这个实施例中，deltaV1大于deltaV2。值为0的信息位704通过不对阶跃电压编码来进行编码。如果在起始位702与停止位之间的振铃振荡没有识别到阶跃电压，那么它可能被解释为值为0的信息位704。起始位702，停止位，数据位0704和数据位1706都只是符号的例子。
图7是一个例子，其中起始位702与不同的DeltaV的信息位相区别，值为1的信息位706和值为0的信息位704可以通过第二SR脉冲的存在与否来区别。
图8示出了把信息编码到反激式变压器的绕组两端电压波形的振铃时间部分的另一个例子。在这个例子中，取代用于每个开关周期或振铃振荡的一个脉冲，在一个振铃周期中的一个接一个的多个脉冲都可以被使用。多个脉冲的识别，或两个脉冲之间的距离/时间，或所得的阶跃电压DeltaV，可以定义每个位或符号的值。图8示出了在次级冲程结束不久的两个快速连续的脉冲。振铃波形开始的两个凹口802，804是可见的。
正如图8中所示，由于输出电压被更长的时间地耦接到次级绕组，使用多个脉冲来向变压器提供更多的能量。由于每个振铃振荡的可用的时间有限，脉冲的数量可以直接应用在彼此之后也可能是有限的。
图7或图8中，阶跃电压的应用可能会导致应用脉冲之后电压振铃的振幅变得更大。
图9示出了把信息编码到电压波形的振铃时间部分的另一个例子。在这个例子中，多个脉冲被应用到反激式转换器的一个开关周期内的振铃振荡。
在图9中，值为1或0的信息位是由第二SR脉冲的存在或不存在来定义的。1表示的第二SR脉冲902存在，0表示第二SR脉冲904不存在。此外，可以理解的是，可以通过使用不同的电压阶跃DeltaV值来定义启动和停止脉冲，从而定义更多的层级。
在一些实例中，可以在接近最大或最小振铃振荡处应用脉冲，以减少开关损耗。
本实施例可以实现通信的良好的比特率，即使反激式转换器的开关频率低，这可能发生在低负载的情况下。
图10示出了把信息编码到电压波形的振铃时间部分的另一个例子。在这个例子中，振铃振荡中预定的点相关的SR脉冲的时钟用于对数据进行编码。这样的预定的点，可以是预定的相角，振荡中的预定的时间，或振荡中的预定的振幅。在图10的例子中，SR脉冲相对于振铃振荡中的峰值是定时的。在振铃的顶部刚出现之前或之后应用SR脉冲可以以一种在初级侧编码的方式编码1或0。如图10中所示，在振铃振荡的峰值后不久用脉冲编码1，参照1002所示。如图10中所示，在振铃振荡的峰值之前用脉冲编码0，参照1004。此外，第三个值可以对振铃振荡有贡献。在这个例子中，起始位或停止位在振铃振荡的峰值附近没有脉冲的情况下被编码，参照1006所示。
图11a示出了把信息编码到电压波形的振铃时间部分的另一个例子。在此示例中，可以在振铃时间内的任意时刻开始进行信息通信，任选的通信可以跨越一个以上的反激式开关周期。通信的开始不必限于次级冲程的结束。
图11a的实施例中，可以实现快速的响应，例如，当新功率电平的设置需要被传达给初级侧的情况。在图11中，图10的使用自然振铃传送信息的装置与使用次级冲程结束传送信息结合在一起。
在本实施例中，该序列以第一SR脉冲开始，以起始位1102表示，它出现在峰值部分穿过第一反激式开关周期的振铃时间之前。在其它实例中，振铃中的SR脉冲的识别，不考虑它的相对时间或振幅，被解释为起始位。以下6个峰值是用来编码振铃时间1和0的。在这个例子中，在SR脉冲接近峰值或SR脉冲紧接在次级冲程结束后的情况下，1数据位1104被编码。在没有SR脉冲接近振铃振荡的峰值的情况下或紧接在次级冲程之后，0位1106被编码。在SR脉冲1108显著在振铃振荡峰值之前的情况下，停止位被编码。代替的，或除此之外，在两个SR脉冲一起接近次级冲程结束之后的情况下，停止位可以被编码(未示出)。
以这种方式，在振铃时间内的任意时刻开始数据字的通信是有可能的。根据由初级侧开关序列决定的哪些选择是可用的，来发送个别的位。
如果初级/电源开关使用谷值开关(即当开关两端的电压是最小/谷值时进行开关操作)，以开始下一个周期，SR开关只在振铃的顶部周围开启来进行通信，保证两个开关不会在同一时刻开启是有利的，因为这将导致初级开关和SR开关内的电流都迅速上升，由于电压器的漏电感是在两个电压源之间的：初级电源电源和-N×Vout。如果两个开关中的一个不十分迅速的被关闭，就可能导致开关的毁坏。
图11b示出了如何在反激式转换器器的振铃时间，把信息编码入次级绕组两端的电压，以便在反激式转换器的绕组之间进行通信。在此示例中，例如，更多的高欧姆(10欧姆)通信开关可以用于次级侧。由于高欧姆开关，不太可能导致图8到11所示的陡峭的DeltaV。然而，如图11b所示的，从默认的振铃形状可能会发生可检测的偏差，这可以在变压器的另一侧被检测到。本文所公开的一个或多个实施例中，可以检测到预期的振铃的特征的所有变化，包括振铃的形状。
可以理解的是，任何引用如“接近”，“之前”，“之前不久”，“之后”，或“之后不久”等，可以指的是小于或大于一个阈值或两个阈值之间的所讨论的参数，这取决于上下文。
当初级侧设置的反激式开关频率非常低的时候可能会出现特殊情况，例如，在低负载的时候，振铃的振幅可以在下一个初级冲程开始之前完全衰减。在这种情况下，如果编码和解码不需要与振铃同步，那么通过闭合SR开关开始通信序列仍然是可能的。在一个示例中，如果振铃的振幅低于一定的阈值，这样就可以使用编码与解码的装置。这样的编码和解码与任何与振铃时间和/或反激式开关周期相关联的时钟信息是相互独立的。因此，有利的，本文所公开的实施例中可以通过变压器绕组进行通信，即使不存在振铃或只有小振幅的振铃。
实施方式揭露了可以使得通信序列与初级侧下一开关周期同时开始。SR开关可以由很短的脉冲驱动，并且其栅极电压只略高于SR开关的阈值电压，在这种情况下，由于低栅极电压，SR开关传递的电流是十分有限的，所以这种情况是无害的。因此，在一定时间内是允许操作SR开关的，这样并不存在损坏开关的危险，而短的栅极脉冲的使用进一步限制了非预期时间间隔的持续时间。这种情况下，通信的开始以及初级侧开关的开启可以被次级侧检测，因为在这些事件一发生后，SR开关两侧的电压将是Vout+Vin/N，其中Vin/N是次级侧开关在导通状态时次级侧绕组两侧产生的电压。
由于次级绕组连接到Vout，在SR开关在断开状态时，其漏极出电压将是Vout+VIN/N。可以在第一适用时间重新发送第一位，该第一适用时间是在次级冲程结束时，此时次级侧在初级开关开启状态开启时试图通信，但是通信失败了，但是在最早的时候重新发送最后的命令仍然是可能的。这是下一个次级冲程的结束。
可以理解的是，上述的编码的例子并非详尽无遗。此外，本文所公开的编码实施例中的一个或多个可以结合来进行跨变压器的信息发送。
正如上面所讨论的，本文所公开的实施例可以使用SR开关或小的额外开关，在开关处于开启状态或至少低欧姆的情况下来发送信息。其它实施例中，可以驱动不同的开关，例如，通过提供电流源的方式。这样的例子将参照图12进行讨论。
图12示出了使用电流源1220把信息从变压器的次级侧发送到初级侧的反激式转换器1200。图12的反激式转换器1200是类似于图5的反激式转换器。在图12和图5都出现的常见组件不一定会在此再次详细描述。
在图12中，SR控制部1204作为整流器用于操作SR开关1202。SR控制器1204向通信编码器1212提供了信号，例如，以防止在初级和/或次级冲程期间发送信息。
在这个例子中，电流源1220与SR交换机1202并联。通信编码器1212根据次级侧的可检测变量，向电流源1220提供控制信号。电流源1220根据该控制信号通过次级绕组1206提供额外的电流脉冲，从而如例子中提到的类似的方式那样，使次级绕组1206两端的额外电压下降。以这种方式，信息可以传送到反激式转换器的初级侧。
电流源1220接收的能量等于V×I×DeltaT，其中V是电流源两端的电压，DeltaT是脉冲的持续时间的。该次级绕组接收的能量等于V1×I×DeltaT，其中V1是在次级绕组两端的电压。输出电压Vout发送的能量等于Vout×I×DeltaT，其中Vout=V+V1。Vout可以向变压器绕组和电流源发送能量或从变压器绕组和电流源吸取能量。能量转移符号依赖于元件两端的电压和DeltaT间隔期间的电流方向。
关于能量，W，由电流源1220提供的基本公式是：
W=I×V1×DeltaT
其中：
I是电流值；
DeltaT是脉冲的持续时间(通信编码器1212使电流源1220向次级绕组1206提供电流的时间长度)；
V1是额外电流脉冲期间，次级绕组1206两端电压的瞬时值。
由于V1在正值和负值之间变化，能量可以根据V1的符号被发送到绕组或从绕组去除。
当电流源1220被开启一小段时间间隔，在次级漏极的振铃期间的谷值(最小/底部)附近，电流源可以向初级侧的电源开关的漏极处的谐振电压添加一定的能量。
这在图13中的图形中显示了。
可选地，在次级漏极处的振铃的峰值(最大/最高)附近的一小段时间，电流源1220被开启，在此期间，电流源1220可以从初级侧的电源开关的漏极处的谐振电压移除特定的能量。
这也显示在图13中。
在一些实例中，逆变器和去耦电容可以用来代替或部分代替电流源1220。
图13显示了图12中的反激式转换器的操作的各种细节图。每个图的水平轴都表示时间。仿真在磁化电感为650uH，寄生电容为150PF(这会导致振铃)，以及Rseries为50ohm的情况下，得到的实际的阻尼振铃。
最上方的图1320示出了负载(输出5V)中的电流(I(V1))1302和在负载中的初级电流(I(V2))1304。
初级电流的值根据变压器匝数比(在本示例中为20)进行缩放，使两个波形1302和1304具有相同的振幅。
第二幅图1322显示了输出电压(V(Vout))1308和次级开关漏极处的电压(V(DSEC))1306。
第三幅图1324示出了初级开关漏极处的电压(V(dprim))1310。可以看出，(V(dprim))1310的形状与V(dsec)1306的形状是正好倒转的。
第四幅图1326显示了次级漏极和地之间的电流源提供的两个额外的电流脉冲I1和I3。
在V(dsec)1306达到峰值(发生在V(dprim)1310的谷值)的瞬时，提供第一电流脉冲I11312。可以看出，V(dsec)1306和V(dprim)1310中的振铃的振幅在附加电流脉冲1312之后减小。
在V(dsec)1306的谷值(发生在V(dprim)1310的峰值)的瞬时，提供第二电流脉冲I21314。可以看出，V(dsec)1306和V(dprim)1310中的振铃的振幅在附加电流脉冲1314之后增大。
在一些实例中，在振铃的顶部或底部向次级绕组提供能量脉冲式是有利的，因为这可以减少开关损耗。然而在其他例子中，较大的开关损耗是可以接受的，这可以在初级侧更容易检测到脉冲。根据特定的应用程序的要求，振铃振荡中特定的瞬间被用于跨变压器的信息传送。
虽然上述公开的实施例主要涉及从反激式转换器的次级侧向初级侧发送信息，实施例同样地也可以适用于从初级侧向次级侧发送信息。这是可行的，因为反激式转换器的带SR开关的次级侧和带主/电源开关的初级侧之间是有对称性的。
一个实施例中，开关型电源如反激式转换器中，从初级侧向次级侧发送信息，包含了代表变压器的磁化电感和电源开关漏极节点的电容之间振铃或谐振的波形的振幅变化的传送的信息。上面描述了一个跟图12类似的例子。
这样一个实施例可以应用到例如双向反激式转换器。在具有双向动作的反激式转换器中，开关整流器(SR)可以用于在次级侧提供整流，如上所讨论的。这种SR包括SR开关和SR控制器来检测和次级冲程时间间隔。在次级冲程时，此时电流流过负载，SR控制器使SR开关进入导通状态。
可以在额外的时间间隔，次级冲程结束时间外的时间，使SR开关保持开通状态，以在临界导通模式(BCM)提供双向动作。在这额外的时间间隔中，变压器的次级侧中的电流反向，并将能量从负载中传输回变压器的次级绕组。这额外的时间间隔之后，关闭SR开关。存储在变压器中的额外能量使初级开关节点放电并允许进行软开关(当开关两端的电压低或为零时进行开关)。这种软开关可以减少或消除开关损耗，并可以显著地降低EMI。EMI的降低可以使得只需要使用较小的EMI滤波器，其潜在的能量损失也较小。反过来，即可以提高转换器的效率。
除了BCM，双向反激式转换器也可以在不连续导通模式(DCM)下工作，为了保持开关频率低于所需的最大和，以及得到根均方(RMS)损耗与开关算好之间的更好的折衷，对于一些应用来说从而得到更好的效率。在DCM下，等待时间间隔包括在次级冲程结束值后，下一次初级冲程开始之前。双向反激式转换器的优点也可以适用于DCM模式下的操作。
对于初级侧控制器来说需要与次级侧进行通信。对于双向反激式转换器，例如，在次级侧通过闭合SR开关开始双向反激式冲程，这是在初级侧通过闭合电源开关开始初级冲程之前进行的。本文所公开的一个或多个实施例中，可实现从初级侧到次级侧的信息通信等，以致SR开关可以在初级侧由控制器来操作(及与何时操作电源开关来启动次级冲程相关的信息)。
有利的是，这些信息可以通过变压器绕组被传送，同时保持电源隔离，从而避免使用例如光电耦合器或脉冲变压器(pulsetrafo)。使用光耦或脉冲变压器(pulsetrafo)发送此信息，在功率消耗、成本以及元件数量方便又负面的影响。本文所公开的一个或多个的实施例中可以把这信息从初级侧传送到次级侧。
从图1到3可以理解，振铃所需的能量与由Cpar和Lm形成的并联谐振电路的次级冲程的结束处的电压N×Vout有关。Cpar是在初级开关节点的总电容，Lm是变压器的磁化电感。振铃同时存在在电压域和电流域中，但是在电压域中，振铃的振幅是有限的(夹在)，其最大值等于N×Vout时，而在电流域中，振铃振幅不是固定的(虽然它可能会由于电压钳位动作而失真)。
图14示出了说明反激式转换器的操作的两附图，显示了电压域和电流域中的振铃。顶部的图包括三种波形：
第一个波形1402示出了反激式转换器的初级侧的电源开关的驱动电压。
第二个波形1404示出了变压器的辅助绕组两端的电压。
第三个波形1406示出了SR开关的漏极处的电压导数。在振铃期间，该导数与漏极节点处的寄生电容内的电流是成比例的(I=Cpar×dVdrain/dt)。因此，该导数代表电流域的振铃。
第二波形1404和第三波形1406是更详细地示出了图14中的底部的图，也彼此重叠，以便它们可以更容易地进行比较。
一般情况下，振铃的振幅呈指数的形状降低，因为通过电阻元件的损耗使能量耗散。因此，可以检测由于正常阻尼导致的预期范围之外的任何能量的变化，并使用当前检测到的变化来确定时刻。也就是说，振铃振幅的增大或减小(与预期值比较，考虑到振铃阻尼)可以作为跨电压器传送的信息来识别。
本文所公开的反激式转换器可以通过增加或减小能量到达或来自反激式变压器的初级绕组的能量来发送信息的位，从而改变可以在次级绕组检测到的振铃的属性。振铃的属性可能是振幅。或者，通过增加或减少能量来进行通信的时刻。
图15示出了反激式转换器1500，其中的信息代表从初级绕组1508向次级绕组1506传送信息的时刻。
电源开关1502与初级绕组1508串联连接。电源开关1502由初级侧/反激控制器1504所控制。
二极管1510与次级绕组1506串联连接。该二极管1510使得次级绕组可以在次级冲程期间被连接到Vout。次级侧开关被设置为与二极管1510并联。次级侧开关1512由次级侧控制器1508所控制。
在初级冲程期间，反激控制器1504根据闭合电源开关的正常操作来控制电源开关。此外，在次级冲程结束以及下一初级冲程开始的期间，反激控制器1504控制电源开关1502关闭，以便通过变压器将信息从初级侧传送到到次级侧。传达的信息可以是时刻信息，在该时刻，次级侧的次级侧开关1512应闭合以启动双向反激式冲程。传达的信息由次级侧控制器1508控制，其通过检测变压器次级侧的次级绕组1506或辅助绕组两端的电压或电压导数来进行控制。
图16示出了反激式转换器1600的另一个例子。上文描述过的图16的功能此处不一定再描述。
图16中的反激式转换器1600包括与电源开关1606并联的小型晶体管1602，它可以作为一个恒定电流源1602被驱动来向在初级绕组1604提供电流，如几毫安的电流。该小型晶体管将被称为通信电流源1602。初级侧控制器1608操作通信电流源1602，以便在操作的振铃时间内把能量传输到变压器，与上面参照图13所描述的方式类似。
在这个例子中，可选的谷值检测器1610也在初级侧被提供。
谷值检测器1610标识初级绕组1604两端的电压在振铃期间的谷值，并向初级侧控制器1608就此提供信号。以这种方式，初级侧控制器可以控制通信电流源1602在振铃的谷值处产生电流脉冲，以注入传送电流的适当极性。次级绕组1612两端的振铃电流通过差分器1614进行检测，其中，向检测器1616提供输出信号，用于检测振幅变化。当次级侧控制器1618检测到代表传送后信息的振铃振幅的变化时，检测器1616向次级侧控制器1618提供输出信号。传送后信息是表示SR开关1620的操作请求和双向反激式冲程的开始。任选地，次级侧控制器1618可以被配置为在次级侧开关1620的漏极的电压的下一个谷值处关闭次级侧开关1620，以减少开关损耗。也就是说，开关损耗减少与电源开关1606的关闭有关。
在本实施例中，只有一小部分的能量被存储在振铃共振中，由与绕组两端电压有关的的电源开关1606漏极处的电压(Vdrain)所确定。在一个示例中，Vdrain是220V，而绕组两端的电压为100V。这意味着，只有31％的能量是用来增加振铃的能量，而其余的能量则消散。可能需要检测振幅中最小阶跃变化，与能量转换相比，能量损失应是小的，以保持足够的效率。可以理解的是，尽可能高效率地传递来自电流脉冲的能量是期望的。
在另一个例子中，电流源1602可以配置用来提供带有载波频率的AC分量。初级侧控制器1608在此示例中被配置为在振铃期间给载波频率增加额外的信号。通过在变压器隔离的另一侧检测次级绕组1612两端的电压，可以检测载波。在这个例子中，实现信号的发送和接收可以使用现有技术的方法，例如，振幅或频率调制。载波频率可以选择为高于振铃频率，通信可能不仅仅是在振铃期间，也有可能是在初级或次级冲程期间。在初级和次级冲程期间，变压器中的寄生电感可能潜在地提供阻抗，以防止开关1606，1620之一是处于开启情况下的载波信号传输的缺失。
通过电容可以AC耦接电流源1602，以尽可能地减少与转化信号的交互。
在这种例子中，电流源1602被配置为提供带有载波频率的交流电，初级侧控制器1608被配置为根据传送到第二绕组1614的信息来调节载波频率，以提供变压器中继信号。次级侧控制器1618对信号进行调制，以取得变压器的中继信号。除了这些步骤，在这个例子中的SMPS的操作与图16中描述的是类似的。
可以理解的是，这样电流源也可以设置在SMPS中，该SMPS用次级侧检测信息，并从次级侧向初级侧传送信息。
图17示出了类似于图16的反激式转换器1700。图16和图17中常见的特征不一定会再次被描述。
在图17中的反激式变压器在初级侧具有辅助绕组1722。从下面的描述中，可以理解的，辅助绕组1722用于把信息从初级侧传送到次级侧。
通信电流源1724耦接至辅助绕组1722，并通过初级侧控制器控制。当初级侧控制器要跨变压器传送信息时，会引起电流源1724增加辅助绕组的电流，该方式与图16中电流源在初级绕组增加电流的方式相似。可以理解的是，以与初级绕组的电流被耦接至次级绕组相似的方式的方式，辅助绕组1722的电流被耦接至次级绕组。
在一些实例中，辅助绕组1722的使用可以是有利的，因为辅助绕组需要添加的能量比初级绕组更少(参加图16)，这是由于跨辅助绕组不存在直流分量。与此相反，Vbus用提供跨初级绕组的直流分量。因此，在某些应用中，图17中的反激式转换器提供的通信导致与未进行通信的情况相比，只有少量的效率降低。
本文所披露的一个或多个实施例中涉及到的带有电源隔离的反激式转换器，或任何其它带电源隔离的转换器，其中，自由振铃振荡是有时间间隔的。在自由振铃振荡期间在次级进行的开关动作，可以通过电源隔离的另一侧检测。
本文所公开的实施例涉及开关型转换器，包括跨电源隔离的信息的转移。开关可以在某个最佳时刻附近被闭合一小段时间(次级冲程结束后很短的时间，电压振铃刚到顶部之前或之后)，涉及到转换器的特定时间间隔(次级冲程结束，振铃顶部)，以检测电源隔离的另一侧的的效果。该效果可以通过检测电压差异的幅度来检测，并基于电压差异的幅度和涉及最佳时刻的时间关系来定义信息的位的状态。
该开关式电源转换器，可以是反激式转换器，其可以包括次级整流二极管和用于通信的单独的开关或用整流和通信的于SR开关。
可以在次级冲程刚结束之后对信息进行编码：SR脉冲是“是”或“否”，如果是“是”，那么与次级冲程的结束处的距离等于deltaV。
N开关周期可能被使用，根据所有的可能性，每个周期都包括次级冲程的结束+编码位。可以编码N位，位可以有2个以上的值，具体取决于使用的可能性。
在次级冲程刚刚结束后可以对信息进行编码：脉冲之间的不止一个SR脉冲的距离，deltaV，用于编码。
每个开关周期编码大于1位，在次级冲程结束后使用振铃，包括选择每个周期使用多个SR脉冲和在关于顶部的某个时间使用脉冲。
可提供额外的手段，由于初级开关被开启的过于接近，检测位为无效，配置系统重新发送丢失的位。
可以在任何时间开始通信，可以在特定时刻通信(次级冲程的结束或振铃振荡的顶部)，来编码电源隔离一侧的位，到所需的信息被发送后，编码电源隔离的另一侧的位。
也可以提供开关式电源转换器，包括电源隔离，和跨过电源隔离的信息的传输。围绕目标的最佳的时刻很短的实例(周围的顶或谷值的一个免费的电压振铃)，电流脉冲可以被施加到变压器有关的转换器，以一定的时间间隔，以适应谐振能量和检测中的变化在另一侧的电源隔离的谐振能量，并定义一个位的状态信息的基础上检测到的效果。
信息位可以被用来启动双向的反激冲程。
可以理解的，在替代的实施例中，元件的操作，例如根据初级使用与任何涉及信令电容的方法或装置跨过电源隔离向次级侧发送的信息，来控制次级侧的次级侧开关。
将会理解的，本文所描述的任何组件的耦接或连接都可以是直接或间接的耦接或连接。即，所述的耦接或连接的两个组件之间可以设置一个或多个元件，同时可以实现所需要的功能。
各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的。

Claims (10)

1.一种开关式电源(500)，包括：
具有第一绕组(506)和第二绕组(508)的变压器；
所述第一绕组(506)是变压器的次级侧绕组，第二绕组(508)是变压器的初级侧绕组；
发射器(510，512，504，514，502)，该发射器被配置为：
检测第一绕组(506)上的可检测变量(Vout)，
根据可检测变量(Vout)产生变压器中继信号，和
向第一绕组(506)提供变压器中继信号；以及
接收器(514，516，518)，该接收器被配置为：
从第二绕组(508)接收变压器中继信号，响应于变压器中继信号控制第二绕组(508)上的可控变量，
其中，变压器中继信号是包含多个符号的符号流；
电源开关(518)，所述电源开关(518)与初级侧绕组(508)串联耦接的，所述可控变量与电源开关(518)的状态有关；和
次级侧开关(502)，所述次级侧开关(502)与次级侧绕组(506)串联耦接的，其中，所述发射器(510，512，504，514，502)通过操作次级侧开关(502)来产生变压器中继信号；其中，所述发射器(510，512，504，514，502)被配置为在开关式电源(500)操作中的振铃时间段内，操作次级侧开关(502)。
2.根据权利要求1所述的开关式电源(500)，其特征在于，所述发射器(510，512，504，514，502)被配置为在开关式电源(500)的操作中的振铃时间段内，当次级侧绕组(506)的电压达到或接近最大值或最小值时，操作次级侧开关(502)。
3.根据权利要求1或2所述的开关式电源(500)，其特征在于，所述发射器(510，512，504，514，502)被配置为在开关式电源的一个周期的次级冲程与下一周期的初级冲程之间的振铃时间段内提供符号流的至少一部分，并在下一周期或随后一周期的次级冲程与该下一周期或随后一周期之后的一周期的初级冲程的振铃时间段内提供符号流的另一部分。
4.根据权利要求1所述的开关式电源(500)，其特征在于，所述第二绕组是变压器的次级侧绕组，第一绕组是变压器的初级侧绕组，开关式电源进一步包括与次级侧绕组串联耦接的次级侧开关，其中，所述可控变量与次级侧开关的状态有关。
5.一种开关式电源(1600)，其特征在于，包括：
具有第一绕组(1604)和第二绕组(1612)的变压器；
与第一绕组(1604)相关联的通信电流源(1602)；
与第一绕组(1604)相关联的发射器(1610，1608)，发射器(1610，1608)被配置为在开关式电源一个周期的次级冲程与下一周期的初级冲程之间的振铃时间段内，根据传送给第二绕组(1612)的信息操作通信电流源(1602)，以便调整第一绕组(1604)两端的电压，从而产生变压器中继信号；以及
与第二绕组(1612)相关联的接收器(1618，1616，1614)，接收器(1618，1616，1614)被配置为：
从所述第二绕组(1612)接收变压器的中继信号，和
响应于变压器中继信号控制第二绕组(1612)的可控变量。
6.根据权利要求5所述的开关式电源(1600)，其特征在于，第一绕组(1604)是初级绕组(1604)，第二绕组(1612)是次级绕组(1612)，该开关式电源进一步包括与次级绕组(1612)串联的次级侧开关(1620)，其中，接收器(1618，1616，1614)被配置为根据变压器中继信号来控制次级侧开关(1620)的状态，以便在开关式电源(1600)的次级冲程开始之前闭合次级侧开关(1620)。
7.根据权利要求5或6所述的开关式电源(1600)，其特征在于，所述的电流源(1602)被配置为提供具有载波频率的交流电，发射器(1610，1608)被配置为根据传送到第二绕组的信息来调节载波频率，以提供变压器中继信号。
8.一种开关式电源(1600)，其特征在于，包括：
具有初级侧绕组(1508)和次级侧绕组(1506)的变压器；
与次级侧绕组(1506)串联耦接的次级侧开关(1512)；
发射器(1608，1610)，该发射器被配置为：
检测初级侧绕组(1508)上的可检测变量，
根据可检测变量产生变压器中继信号，和
向初级侧绕组(1508)提供变压器中继信号；和
接收器(1508)，该接收器被配置为：
从次级侧绕组(1506)接收变压器中继信号，和
响应于变压器中继信号操作次级侧开关(1512)；
其中所述发射器(1608，1610)被配置为在开关式电源(1600)的第一周期的次级冲程与下一周期的初级冲程之间的振铃时间段内提供变压器中继信号。
9.根据前述权利要求1，2，8任一项所述的开关式电源(500,1600)，其特征在于，所述可检测变量代表以下之一：电压，功率，或电流。
10.根据权利要求9所述的开关式电源(500,1600)，其特征在于，变压器中继信号包括变压器的第一绕组(506，1604)或第二绕组(508，1612)的电流或电压的附加变化。
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