CN118137786A - 供在功率转换器中使用的控制器和功率转换器 - Google Patents

供在功率转换器中使用的控制器和功率转换器 Download PDF

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Abstract

本文提供了供在功率转换器中使用的控制器和功率转换器。该控制器包括初级驱动电路，该初级驱动电路被配置为控制耦接到与能量传送元件相关联的初级绕组的初级开关的操作。初级驱动电路可以使得初级开关在开关周期的第一部分期间的导通状态和开关周期的第二部分期间的非导通状态之间转变。控制器还包括偏置驱动电路，该偏置驱动电路被配置为控制耦接到与能量传送元件相关联的辅助绕组的偏置开关的操作，以将偏置电流驱动到耦接到偏置驱动电路的旁路电容器以供向控制器提供偏置电源。

Description

供在功率转换器中使用的控制器和功率转换器
技术领域
本公开一般涉及功率转换器，并且更具体地涉及功率转换器所用的控制器。
背景技术
电子装置使用功率来进行操作。开关模式功率转换器由于它们的效率高、大小小和重量低而被普遍使用以向许多当今的电子器件供电。传统的壁式插座提供高电压交流电。在开关式功率转换器中，对高电压交流(ac)输入进行转换以通过能量传送元件提供良好调节的直流(dc)输出。开关模式功率转换器用控制器通常通过感测表示一个或多于一个输出量的一个或多于一个信号并且以闭环方式控制输出来提供输出调节。在操作中，在开关模式功率转换器中利用开关，以通过改变该开关的占空比(通常是开关的接通时间与总开关时间段的比)、改变该开关的开关频率、或者改变该开关的每单位时间的脉冲数来提供期望的输出。
功率转换器一般包括用于感测并调节功率转换器的输出的一个或多于一个控制器。这些控制器一般需要经调节或未经调节的电压源来向控制器的电路组件供电。电容器(有时称为旁路电容器)耦接到控制器以向控制器的电路提供偏置电源，使得这些电路可以具有适当的电压和/或电流来进行操作。
发明内容
本发明涉及一种供在功率转换器中使用的控制器，所述功率转换器具有能量传送元件，所述控制器包括：初级驱动电路，其被配置为控制耦接到与所述能量传送元件相关联的初级绕组的初级开关的操作，所述初级驱动电路使得所述初级开关在开关周期的第一部分期间的导通状态和所述开关周期的第二部分期间的非导通状态之间转变；以及偏置驱动电路，其被配置为控制耦接到与所述能量传送元件相关联的辅助绕组的偏置开关的操作，以将偏置电流驱动到耦接到所述偏置驱动电路的旁路电容器以供向所述控制器提供偏置电源。
本发明涉及一种供在功率转换器中使用的控制器，所述功率转换器具有能量传送元件，所述控制器包括：初级驱动电路，其被配置为控制耦接到与所述能量传送元件相关联的初级绕组的初级开关的操作，所述初级驱动电路使得所述初级开关在开关周期的第一部分期间的导通状态和所述开关周期的第二部分期间的非导通状态之间转变；偏置开关，其耦接到旁路电容器；以及偏置驱动电路，其被配置为控制所述偏置开关的操作，以将偏置电流驱动到耦接到所述偏置开关的旁路电容器以供向所述控制器提供偏置电源。
本发明涉及一种功率转换器，用于向负载提供功率，所述功率转换器包括：能量传送元件，其包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组在开关周期的第一部分期间耦接到输入电压并且被配置为在所述开关周期的第二部分期间生成通过所述次级绕组的次级电流；输出电容器，其耦接到所述次级绕组；以及控制器，其被配置为控制所述初级绕组和所述次级绕组之间的能量的传送，所述控制器包括偏置驱动电路，所述偏置驱动电路被配置为在所述开关周期的第二部分的至少一部分期间控制偏置电流通过偏置开关而不是通过所述输出电容器传导，以供向所述功率转换器所用的所述控制器提供偏置电源。
附图说明
参考以下的附图来说明本公开的非限制性和非穷尽性实施例，其中除非另外说明，否则在各个图中相同的附图标记指代相同的部分。
图1A是根据本公开实施例的包括具有用以控制偏置开关的偏置驱动电路的控制器的隔离式功率转换器的示例的示意图。
图1B是根据本公开实施例的包括具有用以控制偏置开关的偏置驱动电路的控制器的另一示例的隔离式功率转换器的另一示例的示例的示意图。
图2A是例示根据本公开实施例的偏置驱动电路的示例的示意图。
图2B是例示根据本公开实施例的偏置驱动电路的附加示例的示意图。
图3是例示根据本公开实施例的偏置驱动电路的另一示例的示意图。
图4是例示根据本公开实施例的偏置驱动电路的又一示例的示意图。
图5是例示根据本公开实施例的偏置驱动电路的还一示例的示意图。
图6是例示根据本公开实施例的图1A或图1B的具有控制器和偏置驱动电路的功率转换器的示例波形的时序图。
图7是例示根据本公开实施例的图1A或图1B的具有控制器和偏置驱动电路的功率转换器的示例波形的时序图。
图8是例示根据本公开实施例的图1A或图1B的具有控制器和偏置驱动电路的功率转换器的示例波形的时序图。
图9是例示根据本公开实施例的图1A或图1B的具有控制器和偏置驱动电路的功率转换器的示例波形的时序图。
图10是例示根据本公开实施例的图1A或图1B的具有控制器和偏置驱动电路的功率转换器的示例波形的时序图。
图11是例示根据本公开实施例的图1A或图1B的具有控制器和偏置驱动电路的功率转换器的示例波形的时序图。
图12是例示根据本公开实施例的图1A或图1B的具有控制器和偏置驱动电路的功率转换器的示例波形的时序图。
图13是根据本公开实施例的包括具有用以控制偏置开关的偏置驱动电路的控制器的示例隔离式功率转换器的示意图。
图14是根据本公开实施例的包括具有用以控制偏置开关的偏置驱动电路的控制器(其以功率转换器的输出为基准)的示例隔离式功率转换器的示意图。
在附图的数个图中，相应的附图标记指示相应的组件。技术人员将理解，图中的元件是为了简便和清楚而例示的，并且不必一定按比例绘制。例如，图中的元件中的一些的尺寸可以相对于其他元件被放大以帮助提高对本公开的各个实施例的理解。此外，通常不描绘在商业上可行的实施例中有用或必要的常见但很好理解的元件，以促进本公开的这些各个实施例的不太受阻碍的图。
具体实施方式
在以下的说明中，阐述了许多具体细节，以提供对本公开的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解，不需要采用具体细节来实践本公开。在其他情况下，没有详细说明公知的材料或方法以避免使本公开模糊。
在整个说明书对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的引用意味着结合实施例或示例所述的特定特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施例中。因而，在整个说明书中在各处出现短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不必一定全部指代同一实施例或示例。此外，在一个或多于一个实施例或示例中，这些特定特征、结构或特性可以以任何合适的组合和/或子组合进行组合。特定特征、结构或特性可以包括在提供所描述的功能的集成电路、电子电路、组合逻辑电路或其他合适的组件中。另外，应当理解，本文提供的图是为了向本领域普通技术人员进行解释的目的，并且附图不必一定按比例绘制。
功率转换器一般包括一个或多于一个控制器，该一个或多于一个控制器控制一个或多于一个开关的接通(ON)和断开(OFF)以调节功率转换器的输出。这些控制器一般需要经调节或未经调节的电压源来向控制器的电路组件供电。旁路电容器是电压源的一个示例，其可以耦接到控制器并且向控制器的电路提供偏置电源，使得这些电路可以具有适当的电压和/或电流来进行操作。旁路电容器一般经调节以向控制器提供足够的操作功率。
隔离式功率转换器可以包括初级控制器(也被称为第一控制器或输入控制器)和次级控制器(也被称为第二控制器或输出控制器)，该初级控制器和次级控制器被能量传送元件(例如，变压器)彼此电流隔离。换句话说，在功率转换器的输入侧和输出侧之间施加的直流(dc)电压将产生基本为零的电流。
初级控制器被配置为控制功率转换器的初级侧的功率开关，以控制从能量传送元件的初级绕组向能量传送元件的次级绕组的能量的传送。次级控制器耦接到隔离式功率转换器的次级侧的电路组件。应当理解，初级侧也可以被称为输入侧，而次级侧可以被称为输出侧。次级控制器还可以被配置为控制耦接到能量传送元件的次级绕组的次级开关，诸如用作功率转换器所用的同步整流器的晶体管等。
初级控制器可以接收表示功率转换器的输出的信号(诸如反馈信号等)。响应于反馈信号，初级控制器控制功率开关的切换以向次级侧传送能量。在另一示例中，次级控制器可以向初级控制器发送如下的信号，该信号控制初级控制器如何切换功率开关以向次级侧传送能量。
一般地，功率转换器的初级侧和次级侧这两者各自分别包括旁路电容器，以向初级控制器或次级控制器的电路提供操作功率。初级控制器所用的旁路电容器一般耦接到能量传送元件(诸如变压器或耦接电感器等)的辅助绕组，并且从辅助绕组对旁路电容器进行充电。旁路电容器两端的偏置电压(VBIAS)一般被调节到足以使初级控制器的电路进行操作的电平。例如，偏置电压可以被调节到诸如12伏(V)等的基准电压。
辅助绕组电压(VAUX)是在功率开关的接通时间期间的功率转换器的输入电压(VIN)的函数，并且是在功率开关的断开时间期间的功率转换器的输出电压(VOUT)的函数。对于某些应用，输出电压VOUT可以在宽范围的值之间变化。例如，通用串行总线(USB)功率传输(USB-PD)标准可能需要在5V至48V或更大的范围之间的输出电压。宽范围的输出电压引入了用于针对反激式功率转换器中的初级控制器和次级控制器生成低电压偏置电源的挑战。反激式变压器的辅助绕组用于提供初级控制器电压供给。然而，在以反激极性缠绕时，辅助绕组电压VAUX可以与输出电压VOUT成比例。这样，辅助绕组可以被设计为在输出电压VOUT处于其最小值时，向初级控制器提供足够的功率。因此，在输出电压VOUT处于其最大电压时，辅助绕组电压VAUX可以显著更高。这样，辅助绕组电压VAUX可以由于输出电压VOUT的宽范围而极大变化，但偏置电压VBIAS被调节到基准电压。在一些情况下，在输出电压VOUT为5V时，初级控制器可能需要12V或者在一些情况下约5V的最小供给电压(其可以是辅助绕组电压VAUX)。在这方面，在输出电压VOUT处于48V时，辅助绕组电压VAUX可以被计算为约115V(例如，(48/5)×12＝115V)。该115V电位可能需要减小到初级控制器所需的12V电位。
先前的方法可能利用了线性调节器来将偏置电压VBIAS调节到固定值。然而，在更高的输出电压处，线性调节器两端的电流消耗和压降可能导致显著的功率耗散，从而升高温度并降低功率转换器的总体效率。这样，需要更高效的技术来导出初级控制器电压供给。
本公开的主题技术采用如下的技术：辅助绕组被设计为使得在VOUT处于其最小值时，辅助绕组提供初级控制器所需的最小供给电压。对于VOUT的所有更高值，初级控制器采用如下的开关，该开关在初级控制器在开关周期的反激时间段期间需要功率时接通。该开关在一些实现中可以与初级控制器集成，或者在其他实现中可以在初级控制器的外部。在开关接通时间期间，向储存电容器供给电流。在这样的方案中，对于开关接通的时间，变压器的反射电压被箝位到比将由输出电压生成的电压低的电压。这样，在开关接通时，基本没有能量被输送到功率转换器的输出。在储存电容器具有足以使初级控制器进行操作的电荷时，开关被断开并且反射电压上升到由VOUT生成的电压，然后变压器中所储存的能量被输送到功率转换器输出。可以在反激时间段期间的任何时间接通和断开开关以向储存电容器输送能量。通过这样做，辅助绕组电压在开关接通时间的持续时间内被箝位到储存电容器的电压。这样，在开关两端基本没有压降，这与先前描述的向涉及线性调节器的初级控制器供给电流的方法形成对比。
本公开的实施例包括耦接到辅助绕组和旁路电容器的偏置开关，该旁路电容器向控制器提供偏置电源。在本公开的另一实施例中，偏置开关耦接到功率转换器的输出绕组以及旁路电容器，该旁路电容器向输出或次级控制器提供偏置电源。控制器包括偏置驱动电路，该偏置驱动电路控制偏置开关的接通和断开。在示例实施例中，偏置开关响应于旁路电容器两端的偏置电压VBIAS低于基准而接通。此外，偏置开关在功率开关的断开时间期间接通。在一个示例中，偏置开关接通，直到偏置电压VBIAS达到基准为止。偏置开关还可以在功率开关的断开时间期间接通并持续阈值持续时间。
图1A例示根据本公开实施例的包括第一控制器132(例如，初级控制器)的功率转换器100，该第一控制器132包括用以控制偏置开关SB 140的偏置驱动电路152。功率转换器100还包括箝位电路104、能量传送元件T1 106、能量传送元件T1 106的输入绕组108、能量传送元件T1 106的输出绕组110、能量传送元件T1 106的辅助绕组112、功率开关S1 114、输入回线(return)111、输出整流器DO 120、输出电容器CO 124、输出回线119、输出感测电路128、第一控制器132(例如，初级控制器)、旁路电容器CBP 144(例如，第一控制器132所用的供给电容器)、以及二极管D1 138。还例示了输出感测电路128和第一控制器132之间的通信链路131。第一控制器132被示出为包括初级驱动电路150和偏置驱动电路152。
在图1A中进一步示出输入电压VIN 102、开关电流ID 116、开关电压VDS 118、次级电流IS122、输出电压VOUT 123、输出电流IO 125、输出量UO 126、反馈信号FB 130、驱动信号DR134、电流感测信号ISNS136、偏置电压VBIAS 144、偏置电流IBIAS146、辅助绕组电压VAUX 147和偏置开关驱动信号BDR 148。
在例示示例中，功率转换器100被示出为具有反激拓扑，但应当理解，功率转换器的其他已知拓扑和配置也可以受益于本公开的教导。此外，功率转换器100的输入侧与功率转换器100的输出侧电流隔离，使得输入回线111与输出回线119电流隔离。由于功率转换器100的输入侧和输出侧被电流隔离，因此在能量传送元件T1 106的隔离栅的两端、或者在输入绕组108和输出绕组110之间、或者在辅助绕组112和输出绕组110之间、或者在输入回线111和输出回线119之间，不存在直流(dc)路径。
功率转换器100从未经调节的输入电压VIN 102向负载127提供输出功率。在一个实施例中，输入电压VIN 102是经整流且经滤波的ac线电压。在另一实施例中，输入电压VIN102是dc输入电压。输入电压VIN 102耦接到能量传送元件T1 106。在一些示例中，能量传送元件T1 106可以是耦接电感器、变压器或电感器。能量传送元件T1 106被示出为包括三个绕组：输入绕组108(也称为初级绕组)、输出绕组110(也称为次级绕组)和辅助绕组112(也称为偏置绕组或三级绕组)。能量传送元件T1 106被示出为具有匝数为NP的输入绕组108、匝数为NS的输出绕组110和匝数为NAUX的辅助绕组112。然而，能量传送元件T1 106可以具有多于三个绕组。
在输入绕组108的两端耦接有箝位电路104。箝位电路104限制功率开关S1 114上的最大电压。功率开关S1 114被示出为耦接到输入绕组108和输入回线111。在一个示例中，功率开关S1 114可以是晶体管，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、基于氮化镓(GaN)的晶体管、或基于碳化硅(SiC)的晶体管等。在另一示例中，功率开关S1 114可以是包括以共源共栅配置耦接在一起的常开型第一开关和常闭型第二开关的共源共栅开关。第一开关一般可以是基于GaN或SiC的晶体管，而第二开关可以是MOSFET、BJT或IGBT。
输出绕组110耦接到输出整流器DO 120(其被例示为二极管)。然而，输出整流器可以被例示为用作同步整流器的晶体管。输出电容器CO 124被示出为耦接到输出整流器DO120和输出回线119。输出电流IO 125和输出电压VOUT 123被提供给负载127。功率转换器100还包括用以调节输出量UO 126(其在一个示例中可以是输出电压VOUT 123、输出电流IO 125、或这两者的组合)的电路系统。对于所示的示例，输出感测电路128被配置为感测输出量UO126以向第一控制器132提供表示功率转换器100的输出(例如，输出量UO 126)的反馈信号FB 130。
第一控制器132经由提供电流隔离的通信链路131接收反馈信号FB 130。通信链路131可以利用电感耦接(诸如变压器或耦接电感器、光耦接器等)、电容耦接、或者可被用于通信链路131并维持电流隔离的其他装置来提供电流隔离。
第一控制器132响应于反馈信号FB 130来控制功率开关S1 114的接通和断开。如本文所使用的，接通的功率开关S1 114可以传导电流，并且可以被称为转变为导通状态。因此，接通的功率开关S1 114可以被称为处于导通状态。断开的功率开关S1 114可以不传导电流，并且可以被称为转变为非导通状态。因此，断开的功率开关S1 114可以被称为处于非导通状态。在一个示例中，第一控制器132可以被形成为作为混合或单片集成电路所制造的集成电路裸晶的一部分。功率开关S1 114的一部分也可以集成在与第一控制器132相同的集成电路裸晶中，或者可以形成在其自己的一个或多于一个集成电路裸晶上。此外，应当理解，第一控制器132和功率开关S1 114这两者不需要包括在单个封装件中，并且可以在单独控制器封装件或者组合/单独封装件的组合中实现。
如图1A所示，第一控制器132包括初级驱动电路150和偏置驱动电路152。初级驱动电路150被耦接以接收反馈信号FB 130，并且输出驱动信号DR 134以控制功率开关S1 114的接通和断开。例如，初级驱动电路150可以使得初级开关S1 114在开关周期的第一部分期间的导通状态和开关周期的第二部分期间的非导通状态之间转变。初级驱动电路150还可以接收表示功率开关S1 114的开关电流ID 116的电流感测信号ISNS136。初级驱动电路150将初级驱动信号DR 134提供到功率开关S1 114以控制功率开关S1 114的各种开关参数，从而控制能量从功率转换器100的输入通过能量传送元件T1 106向功率转换器100的输出的传送，以调节功率转换器100的输出(诸如输出量UO 126等)。这样的参数的示例包括功率开关S1 114的开关频率fSW(或开关时间段TSW)、占空比、接通时间和断开时间、或者每单位时间的脉冲数。另外，功率开关S1114可以被控制为使得其具有固定的开关频率或可变的开关频率。
在一个实施例中，第一控制器132的初级驱动电路150输出驱动信号DR 134以控制功率开关S1 114的导通。特别地，响应于反馈信号FB 130而提供驱动信号DR 134以控制功率开关S1 114的接通。在一个示例中，驱动信号DR 134是具有高区和低区的矩形脉冲波形。高区可以与功率开关S1 114接通相对应，而低区与功率开关S1 114断开相对应，或者反之亦然。在功率开关S1 114正导通期间，能量储存在能量传送元件T1 106中。初级驱动电路150可以响应于反馈信号FB 130来控制功率开关S1 114的断开。在另一实施例中，初级驱动电路150可以响应于由电流感测信号ISNS136提供的开关电流ID 116达到电流极限来控制功率开关S1 114的断开。应当理解，可以使用其他控制方法。对于图1A所示的功率转换器100，在功率开关S1 114没有导通时，能量传送元件T1 106中所储存的能量被传送到输出绕组110或辅助绕组112。
能量传送元件T1 106包括以输入回线111为基准的辅助绕组112。在一个实施例中，偏置开关SB 140耦接到具有与输入绕组108相同的输入回线的辅助绕组112。辅助绕组112被示出为耦接到二极管D1 138和旁路电容器CBP 142。对于图1A所示的功率转换器100，可以从辅助绕组112两端的辅助绕组电压VAUX 147导出旁路电容器CBP 142的偏置电压VBIAS144。旁路电容器CBP 142耦接到第一控制器132以向第一控制器132的电路提供偏置功率。换句话说，偏置电压VBIAS144一般被调节到足以使第一控制器132的电路进行操作的电平。
偏置开关SB 140被示出为耦接到旁路电容器CBP 142，并且第一控制器132控制偏置开关SB 140的接通和断开。旁路电容器CBP 142是第一控制器132所用的电压源，其向第一控制器132的内部电路提供偏置电源，使得内部电路具有适当的电压和/或电流来进行操作。如本文所使用的，接通的偏置开关SB 140可以传导电流，并且可以被称为转变为导通状态。因此，接通的偏置开关SB 140可以被称为处于导通状态。断开的偏置开关SB 140可以不传导电流，并且可以被称为转变为非导通状态。因此，断开的偏置开关SB 140可以被称为处于非导通状态。
在偏置开关SB 140正导通时，能量被传送到辅助绕组112和旁路电容器CBP 142。产生偏置电流IBIAS146并且对旁路电容器CBP 142进行充电。这样，偏置电压VBIAS144增加。偏置开关SB 140的接通和断开调节旁路电容器CBP 142的电压VBIAS144，使得旁路电容器CBP142可以向第一控制器132提供足够的操作功率。
偏置驱动电路152接收偏置电压VBIAS144并且输出偏置驱动信号BDR 148以控制偏置开关SB 140的接通和断开。在一个示例中，偏置驱动电路152还可以接收表示功率开关S1114的断开时间的信号，并且输出偏置驱动信号BDR 148以控制偏置开关SB 140的接通和断开。在一个示例中，由于在功率开关S1 114的接通时间期间二极管D1 138阻断电流IBIAS146的流动，因此如果在功率开关S1 114的断开时间开始之前VBIAS144降至低于基准，则偏置驱动电路152可以输出偏置驱动信号BDR 148以控制偏置开关SB 140的接通。换句话说，偏置驱动电路152可以在开关周期的第一部分的一部分期间控制偏置开关SB 140的操作。然而，在开关周期的第二部分的至少一部分期间，偏置电流IBIAS146被提供给旁路电容器CBP 142以提供偏置电源。在另一示例中，偏置驱动电路152可以在开关周期的第二部分的至少一部分期间控制偏置开关SB 140的操作，以将偏置电流IBIAS146驱动到旁路电容器CBP 142，从而向第一控制器132提供偏置电源。在一个示例中，偏置驱动信号BDR 148是具有高区和低区的矩形脉冲波形。高区可以与偏置开关SB 140接通相对应，而低区可以与偏置开关SB140断开相对应，或者反之亦然。如虚线所示，偏置驱动电路152可以被耦接以接收驱动信号DR 134作为表示功率开关S1 114的断开时间的信号。在一些实现中，偏置驱动电路152可以基于来自初级驱动电路150的表示功率开关S1 114的断开时间的信号，使得偏置开关SB140在开关周期的第二部分的至少一部分期间转变为导通状态。然而，应当理解，可以利用其他信号来表示功率开关S1 114的断开时间。例如，还可以利用开关电压VDS118来提取与功率开关S1 114的断开时间有关的信息。
偏置驱动电路152控制偏置开关SB 140的接通和断开，以调节旁路电容器CBP 142两端的偏置电压VBIAS144。例如，偏置驱动电路152可以在偏置开关SB 140处于导通状态的情况下在开关周期的第二部分的至少一部分期间使得在辅助绕组112中传导偏置电流IBIAS146，并且在偏置开关SB 140处于非导通状态的情况下在开关周期的第一部分期间在辅助绕组112中基本不传导电流。在一些实施例中，偏置驱动电路152可以基于旁路电容器CBP 142两端的偏置电压VBIAS144与基准之间的比较来使得偏置开关SB 140在开关周期的第二部分的至少一部分期间转变为导通状态。例如，偏置驱动电路152响应于偏置电压VBIAS144降至低于基准而使偏置开关SB 140接通。在一些实施例中，偏置开关SB 140在功率开关S1 114的断开时间期间接通。这样，如果在功率开关S1 114的断开时间期间偏置电压VBIAS144低于基准，则在功率开关S1 114的接通时间期间在能量传送元件T1 106中储存的能量的至少一部分被传送到旁路电容器CBP 142而不是功率转换器100的输出。换句话说，偏置驱动电路152使偏置开关SB 140接通，使得电流(例如，偏置电流IBIAS146)流经辅助绕组112而不是流经输出绕组110(例如，次级电流IS122)。在一些实现中，处于非导通状态的偏置开关SB 140使得次级电流IS122能够流经输出绕组110。如本文所使用的，“功率开关S1114的接通时间”可以指“开关周期的第一部分”，并且“功率开关S1 114的断开时间”可以指“开关周期的第二部分”。
然而，应当理解，根据匝数NAUX、NS和这些绕组两端的各个电压，能量可以被传送到辅助绕组112或输出绕组110。应选择绕组的匝比，使得响应于第一控制器132确定为偏置电压VBIAS144失调，能量将被传送到辅助绕组112和旁路电容器CBP 142。或者换句话说，应选择绕组的匝比，使得响应于偏置驱动电路152控制偏置开关SB 140的接通和导通，能量将被传送到辅助绕组112和旁路电容器CBP 142。这样，可以选择匝比(NS、NAUX、NP)，使得在能量正被传送到辅助绕组112时的输入绕组108两端的反射电压低于在能量正被传送到输出绕组110时的输入绕组108两端的反射电压。
例如，在能量正被传送到输出绕组110时的输入绕组108两端的反射电压(例如，电压VOR)基本是输出电压VOUT 123与输入绕组NP和输出绕组NS之间的匝比的乘积，或者从数学上：
在能量正被传送到辅助绕组112时的输入绕组108两端的反射电压(例如，电压VBR)基本是辅助绕组电压VAUX 147与输入绕组NP和辅助绕组NAUX之间的匝比的乘积，或者从数学上：
这样，可以选择匝数NS和NAUX，使得输出电压VOUT 123与匝数NS的比大于辅助绕组电压VAUX 147与匝数NAUX的比，或者从数学上：
在一个实施例中，偏置驱动电路152被配置为基于旁路电容器CBP 142两端的偏置电压VBIAS144使得偏置开关SB 140在导通状态和非导通状态之间转变。例如，如果偏置电压VBIAS144降至低于基准，则偏置驱动电路152使偏置开关SB 140接通。如果在功率开关S1114的断开时间开始之前偏置电压VBIAS144降至低于基准，则偏置驱动电路152可以在功率开关S1 114的断开时间开始时使偏置开关SB 140接通。在另一示例中，偏置驱动电路152可以在功率开关S1 114的断开时间开始之后的延迟时间段使偏置开关SB 140接通。在另一示例中，由于在功率开关S1 114的接通时间期间二极管D1 138阻断电流IBIAS146的流动，因此如果在功率开关S1 114的断开时间开始之前VBIAS144降至低于基准，则偏置驱动电路152可以在功率开关S1 114的断开时间开始之前使偏置开关SB 140接通。然而，一旦功率开关S1114断开，偏置电流IBIAS146流动。在另一实施例中，如果在功率开关S1 114的断开时间期间偏置电压VBIAS144降至低于基准，则偏置驱动电路152使偏置开关SB 140接通，使得电流(例如，偏置电流IBIAS146)流经辅助绕组112而不是输出绕组110(例如，次级电流IS122)。
如果偏置电压VBIAS144超过基准，则偏置驱动电路152使偏置开关SB 140断开。如果偏置开关SB 140为接通并持续阈值持续时间TTH，则偏置驱动电路152还可以使偏置开关SB 140断开。在另一示例中，如果偏置电流IBIAS 146达到零，则偏置驱动电路152使偏置开关SB 140断开。如将进一步论述的，偏置驱动电路152可以通过直接感测偏置电流IBIAS146来感测到偏置电流IBIAS146达到零。可替代地，偏置驱动电路152可以通过感测辅助绕组电压VAUX 147来感测到偏置电流IBIAS146达到零。在这方面，偏置驱动电路152可以基于辅助绕组电压VAUX 147来使得偏置开关SB 140转变为导通状态。
这样，第一控制器132可以调节旁路电容器CBP 142两端的偏置电压VBIAS144以使第一控制器132的内部电路进行操作。
图1B例示功率转换器101，该功率转换器101基本上类似于图1A所示的功率转换器100，并且类似地命名和编号的元件如上所述耦接和起作用。然而，至少一个不同之处是第一控制器132被示出为还包括偏置开关SB 140。偏置开关SB 140可以被集成到与第一控制器132相同的集成电路中。
图2A例示偏置驱动电路252A，该偏置驱动电路252A包括比较器254和被示出为与(AND)门的逻辑门256。应当理解，类似地命名和编号的元件如上所述耦接和起作用。偏置驱动电路252A被耦接以接收驱动信号DR 134、偏置电压VBIAS144，并且输出偏置驱动信号BDR148。
比较器254被耦接以接收偏置电压VBIAS144以及上基准REF+258和下基准REF-259。如图所示，在比较器254的反相输入处接收到偏置电压VBIAS144，而在比较器254的非反相输入处接收到上基准REF+258和下基准REF-259。上基准REF+258的值大于下基准REF-259的值。比较器254被示出为在其非反相输入处接收两个值，以指示比较器254利用滞后。在操作中，响应于偏置电压VBIAS144达到或小于下基准REF-259，比较器254的输出为高。响应于偏置电压VBIAS144达到或大于上基准REF+258，比较器254的输出为低。换句话说，比较器254的输出不从逻辑高值转变为逻辑低值，直到偏置电压VBIAS144达到了或大于上基准REF+258为止。类似地，比较器254的输出不从逻辑低值转变为逻辑高值，直到偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-259为止。
逻辑门256被耦接以接收比较器254的输出以及反相驱动信号DR 134(如由逻辑门256的输入处的小圆圈所示)。逻辑门256的输出是偏置驱动信号BDR 148。对于所示的示例，驱动信号DR 134的高区与功率开关S1 114的接通时间相对应，而驱动信号DR 134的低区与功率开关S1 114的断开时间相对应。这样，反相驱动信号DR 134的高区与功率开关S1 114的断开时间相对应，而低区与功率开关S1 114的接通时间相对应。
在操作中，偏置驱动电路252A输出偏置驱动信号BDR 148的高值，从而指示将偏置开关SB 140控制成接通，并且输出偏置驱动信号BDR 148的低值，从而指示将偏置开关SB140控制成断开。在一些实现中，在偏置电压VBIAS 144低于第一基准(例如，下基准REF-259)时，偏置驱动电路252A将偏置驱动信号BDR 148驱动到使得偏置开关SB 140转变为导通状态的第一值。在这方面，偏置驱动信号BDR 148可以在偏置电压VBIAS144朝向第二基准(例如，上基准REF+258)增加的持续时间内被驱动到第一值。在一个示例中，第一值可以表示偏置开关SB 140的接通电压或接通电流。例如，如果驱动信号DR 134指示功率开关S1 114为断开并且偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-259，则逻辑门256的输出(例如，偏置驱动信号BDR 148)为高以将偏置开关SB 140控制成接通。在一些实现中，在偏置电压VBIAS144达到第二基准(例如，上基准REF+258)或者来自初级驱动电路150的表示初级开关S1 114的导通状态的信号指示初级开关S1 114处于导通状态时，偏置驱动电路252A将偏置驱动信号BDR 148驱动到使得偏置开关SB 140转变为非导通状态的比第一值小的第二值。在一个示例中，第二值可以表示针对偏置开关SB 140的断开电压或断开电流。例如，如果偏置电压VBIAS144达到了或大于上基准REF+258、或者如果驱动信号DR 134指示功率开关S1 114为接通，则逻辑门256的输出(例如，偏置驱动信号BDR 148)为低以将偏置开关SB 140控制成断开。
图2B例示包括比较器254的偏置驱动电路252B。应当理解，类似地命名和编号的元件如以上针对图2A所述耦接和起作用。偏置驱动电路252B被耦接以接收偏置电压VBIAS144，并且输出偏置驱动信号BDR 148。比较器254被耦接以接收偏置电压VBIAS144以及上基准REF+258和下基准REF-259。如图所示，在比较器254的反相输入处接收到偏置电压VBIAS144，而在比较器254的非反相输入处接收到上基准REF+258和下基准REF-259。上基准REF+258的值大于下基准REF-259的值。比较器254被示出为在其非反相输入处接收两个值，以指示比较器254利用滞后。在操作中，响应于偏置电压VBIAS144达到或小于下基准REF-259，比较器254的输出(例如，偏置驱动信号BDR 148)为高。响应于偏置电压VBIAS144达到或大于上基准REF+258，比较器254的输出(例如，偏置驱动信号BDR 148)为低。换句话说，比较器254的输出不从逻辑高值转变为逻辑低值，直到偏置电压VBIAS144达到了或大于上基准REF+258为止。类似地，比较器254的输出不从逻辑低值转变为逻辑高值，直到偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-259为止。这样，对于图2B所示的示例，偏置驱动电路252B在偏置电压VBIAS144小于下基准REF-259时输出偏置驱动信号BDR 148以将偏置开关SB 140控制成接通，并且在偏置电压VBIAS144达到上基准REF+258时输出偏置驱动信号BDR 148以将偏置开关SB 140控制成断开。
图3例示偏置驱动电路352，该偏置驱动电路352包括比较器254、示出为与门的逻辑门256和示出为与门的逻辑门360。应当理解，类似地命名和编号的元件如上所述耦接和起作用。偏置驱动电路352被耦接以接收驱动信号DR 134、偏置电压VBIAS144、阈值持续时间信号TTH 362，并且输出偏置驱动信号BDR 148。
偏置驱动电路352与图2A和图2B的偏置驱动电路252A、252B有许多相似之处，并且类似地命名和编号的元件如上所述耦接和起作用。然而，至少一个不同之处是逻辑门360被耦接以接收逻辑门256的输出以及阈值持续时间信号TTH 362，并且输出偏置驱动信号BDR148。偏置驱动电路352控制偏置开关SB 140的接通和断开，并且将偏置开关SB 140的接通时间限制为小于或等于阈值时间段TTH。例如，偏置驱动电路352基于与开关周期的第二部分的至少一部分相对应的阈值持续时间TTH，可以使得偏置开关SB 140在开关周期的第二部分的至少一部分期间转变为导通状态。在一些方面，阈值持续时间信号TTH 362表示偏置开关SB 140的接通时间限制。换句话说，阈值持续时间信号TTH 362表示阈值时间段TTH。对于所示的示例，阈值持续时间信号TTH 362是具有高区和低区的矩形脉冲波形。阈值持续时间信号TTH 362可以转变为与偏置开关SB 140接通一致的高值。高区的持续时间可以基本等于阈值时间段TTH。如本文所使用的，“偏置开关SB 140的接通时间”可以指“开关周期的第二部分”，并且“偏置开关SB 140的断开时间”可以指“开关周期的第一部分”。
逻辑门360充当选通元件，其使得响应于阈值持续时间信号TTH 362，逻辑门356的输出能够作为偏置驱动信号BDR 148通过。在操作中，如果功率开关S1 114断开、偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-259、并且偏置开关SB 140的接通时间小于阈值持续时间TTH，则逻辑门360的输出(例如，偏置驱动信号BDR 148)为高以将偏置开关SB 140控制成接通。如果偏置电压VBIAS 144达到了或大于上基准REF+258、如果驱动信号DR 134指示功率开关S1114为接通、或者如果偏置开关SB 140的接通时间达到了阈值持续时间TTH，则逻辑门360的输出(例如，偏置驱动信号BDR 148)为低以控制偏置开关SB 140的断开。
图4例示偏置驱动电路452，该偏置驱动电路452包括比较器254、示出为与门的逻辑门256、示出为与门的逻辑门464、以及零电流感测电路465。应当理解，类似地命名和编号的元件如上所述耦接和起作用。偏置驱动电路452被耦接以接收驱动信号DR 134、偏置电压VBIAS144和表示偏置电流IBIAS146的感测信号。如图所示，表示偏置电流IBIAS146的感测信号可以是偏置电流IBIAS146或辅助绕组电压VAUX 147。
偏置驱动电路452与图2A和图2B的偏置驱动电路252A、252B有许多相似之处，并且类似地命名和编号的元件如上所述耦接和起作用。然而，至少一个不同之处是逻辑门464和零电流感测电路465。偏置驱动电路452控制偏置开关SB 140的接通和断开，并且如果偏置电流IBIAS146基本达到零，则还可以确定为断开偏置开关SB 140。在功率开关S1 114为断开时，辅助绕组112或输出绕组110中的非零电流(例如，偏置电流IBIAS146或次级电流IS122)是正在传送能量的指示。一旦辅助绕组112或输出绕组110中的电流降至零，在能量传送元件T1 106中没有储存能量。偏置驱动电路452通过感测到偏置电流IBIAS146达到零而感测到能量已被传送，并且断开偏置开关SB 140。
如图所示，零电流感测电路465被耦接以接收表示偏置电流IBIAS146的感测信号(其可以是偏置电流IBIAS146或辅助绕组电压VAUX 147)。零电流感测电路465确定偏置电流IBIAS146是否达到零，并且响应于感测到偏置电流IBIAS 146而断言向逻辑门464的输出。
逻辑门464被耦接以接收逻辑门256的输出和零电流感测电路465的输出，并且输出偏置驱动信号BDR 148。逻辑门464充当选通元件，该选通元件使得响应于零电流感测电路465的输出，逻辑门256的输出能够作为偏置驱动信号BDR 148通过。在一些实现中，在偏置电压VBIAS144低于第一基准(例如，下基准REF-259)时，偏置驱动电路452将偏置驱动信号BDR 148驱动到使得偏置开关SB 140转变为导通状态的第一值。在这方面，偏置驱动信号BDR 148可以在偏置电压VBIAS144朝向第二基准(例如，上基准REF+258)增加并且偏置电流IBIAS146未达到零电流的持续时间内被驱动到第一值。例如，如果功率开关S1 114断开、偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-259、并且偏置电流IBIAS146为非零，则逻辑门464的输出(例如，偏置驱动信号BDR 148)为高以将偏置开关SB 140控制成接通。在一些实现中，在偏置电压VBIAS144达到第二基准(例如，上基准REF+258)、来自初级驱动电路150的表示初级开关S1 114的导通状态的信号指示初级开关S1 114处于导通状态、或者偏置电流IBIAS146达到了零电流时，偏置驱动电路452将偏置驱动信号BDR 148驱动到使得偏置开关SB 140转变为非导通状态的比第一值小的第二值。如果偏置电压VBIAS144达到了或大于上基准REF+258、如果驱动信号DR 134指示功率开关S1 114为接通、或者偏置电流IBIAS146达到了零，则逻辑门464的输出(例如，偏置驱动信号BDR 148)为低以控制偏置开关SB 140的断开。
图5例示偏置驱动电路552，该偏置驱动电路552包括比较器254、示出为与门的逻辑门256、示出为与门的逻辑门464、以及延迟电路578。应当理解，类似地命名和编号的元件如上所述耦接和起作用。偏置驱动电路552被耦接以接收驱动信号DR 134和偏置电压VBIAS144。
偏置驱动电路552与图2A和图2B的偏置驱动电路252A、252B有许多相似之处，并且类似地命名和编号的元件如上所述地耦接和起作用。然而，至少一个不同之处是延迟电路578被配置为接收驱动信号DR 134。偏置驱动电路552控制偏置开关SB 140的接通和断开并且延迟偏置开关SB 140的接通。特别地，偏置驱动电路552控制偏置开关SB 140的接通，使得偏置开关SB 140不能接通，直到在功率开关S1 114断开之后的延迟时间段TDELAY为止。在一些实现中，偏置驱动电路552基于来自初级驱动电路150的表示初级开关S1114的导通状态的信号的延迟版本，可以使得偏置开关SB 140在开关周期的第二部分的至少一部分期间转变为导通状态。
如图所示，延迟电路578被耦接以接收驱动信号DR 134。反相且延迟的驱动信号DR134由逻辑门256接收。逻辑门256还接收比较器254的输出。逻辑门256的输出是偏置驱动信号BDR 148。应当理解，延迟电路578可以是前沿延迟电路，并且使驱动信号DR 134中的前沿延迟了延迟时间段TDELAY。
在操作中，偏置驱动电路552输出偏置驱动信号BDR 148的高值，从而指示将偏置开关SB 140控制成接通，并且输出偏置驱动信号BDR 148的低值，从而指示将偏置开关SB140控制成断开。如果驱动信号DR 134指示功率开关S1 114为断开并且偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-259，则逻辑门256的输出(例如，偏置驱动信号BDR 148)为高以将偏置开关SB 140控制成接通。然而，偏置驱动信号BDR 148不控制偏置开关SB 140的接通，直到在功率开关S1 114断开之后的至少延迟时间段TDELAY为止。如果偏置电压VBIAS144达到了或大于上基准REF+258、或者如果驱动信号DR 134指示功率开关S1 114为接通，则逻辑门256的输出(例如，偏置驱动信号BDR 148)为低以将偏置开关SB控制成断开。
应当理解，偏置驱动电路252A、252B、352、452和552的特征可以全部或部分一起使用。
图6例示驱动信号DR 134、功率开关S1 114的开关电压VDS118、旁路电容器CBP 142两端的偏置电压VBIAS144、偏置驱动信号BDR 148、偏置电流IBIAS146、以及次级电流IS122的示例波形的时序图600。图6例示响应于偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258并且达到上基准REF+259而控制偏置开关SB 140的接通和断开。应当理解，图6例示在偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258时将偏置开关SB 140控制成接通的一个示例、以及在偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258并且功率开关S1 114被控制成断开时将偏置开关SB140控制成接通的另一示例。
对于所示的示例，驱动信号DR 134和偏置驱动信号BDR 148是具有高区和低区的矩形脉冲波形。高区分别与功率开关S1 114或偏置开关SB 140接通相对应，而低区分别与功率开关S1 114或偏置开关SB 140断开相对应。
在时间t0处，驱动信号DR 134转变为高值，并且功率开关S1 114被控制成接通。该转变指示功率开关S1 114的接通时间开始，并且能量被储存在能量传送元件中。对于所示的示例，时间t0和t1之间的持续时间是功率开关S1114的接通时间，并且开关电压VDS118降至基本为零。能量作为电流储存在能量传送元件T1 106的输入绕组108中。偏置驱动信号BDR 148为低，并且偏置开关SB 114被控制成断开。偏置电流IBIAS146和次级电流IS122基本为零，这指示在辅助绕组112或输出绕组110中没有电流流动。
在时间t0和t1之间，偏置电压VBIAS144不断减小。如图所示，偏置电压VBIAS144已降至低于下基准REF-258。
在时间t1处，驱动信号DR 134转变为低值，并且功率开关S1 114被控制成断开。该转变指示功率开关S1 114的断开时间开始，并且能量被传送到输出绕组110或辅助绕组112。由于偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258，因此偏置驱动信号BDR 148转变为高值以控制偏置开关SB 140的接通。开关电压VDS118增加，并且基本是输入电压VIN 102与由于辅助绕组而引起的输入绕组108两端的反射电压(例如，上述的式(2)的电压VBR)的总和，或者从数学上：
可替代地，如图6中针对偏置驱动信号BDR 148的虚线所示，当在时间t0和时间t1之间偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258时，偏置驱动信号BDR 148转变为逻辑高值以控制偏置开关SB 140的接通。尽管在功率开关S1114的接通时间的一部分期间偏置开关SB140可以接通，但在功率开关S1 114的接通时间期间二极管D1 138阻断电流IBIAS146的流动。偏置电流IBIAS146不流动，直到功率开关S1 114断开为止。应当理解，偏置驱动信号BDR148可以在功率开关S1 114的接通时间期间偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258之后的任何时间，转变为逻辑高值以控制偏置开关SB 140的接通。此外，偏置驱动信号BDR 148可以在功率开关S1 114的接通时间期间偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258之前，转变为逻辑高值以控制偏置开关SB 140的接通。所示的小双向箭头例示了对于所示的开关周期，在功率开关S1 114的接通时间期间，针对偏置驱动信号BDR 148，向逻辑高值的转变可以变化。
在偏置开关SB 140被控制成接通并且导通期间，能量以电流的形式从能量传送元件T1 106传送。非零电流(例如，偏置电流IBIAS146)流经辅助绕组112，旁路电容器CBP 142被充电，并且偏置电压VBIAS144增加。能量被传送到辅助绕组112而不是输出绕组110，这样次级电流基本为零。
在时间t2处，偏置电压VBIAS144达到上基准REF+。偏置驱动信号BDR 148转变为低值并且将偏置开关SB 140控制成断开。能量被传送到输出绕组110，并且非零的次级电流IS122流经输出绕组110。如图所示，开关电压VDS118基本是输入电压VIN 102与由于输出绕组110而引起的输入绕组108两端的反射电压(例如，上述的式(1)的电压VOR)的总和，或者从数学上： 应当理解，由于输出绕组110而引起的反射电压(例如，电压VOR)大于由于辅助绕组112而引起的反射电压(例如，电压VBR)。由于不存在对旁路电容器CBP 142进行充电的电流，因此偏置电压VBIAS144开始减小。
在时间t3处，次级电流IS122达到零，这指示能量传送元件T1 106中先前储存的能量已被传送。这样，由于寄生电感和电容而导致在波形VDS118上发生振铃(ringing)(也称为弛豫环(relaxation ring))。对于所示的示例，弛豫环围绕输入电压VIN 102振荡。在时间t4处，驱动信号DR 134转变为高值以将功率开关S1 114控制成接通。时间t1和t2之间的持续时间是功率开关S1 114的断开时间。
图7例示驱动信号DR 134、功率开关S1 114的开关电压VDS118、旁路电容器CBP 142两端的偏置电压VBIAS144、偏置驱动信号BDR 148、偏置电流IBIAS146和次级电流IS122的示例波形的时序图700。图7例示：响应于偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258而控制偏置开关SB 140的接通，并且响应于在偏置开关SB 140的接通之后经过了阈值持续时间TTH而控制偏置开关SB 140的断开。
在时间t5之前，偏置电压VBIAS114降至低于下基准REF-258。在时间t5处，驱动信号DR 134转变成低并且将功率开关S1 114控制成断开。由于功率开关S1 114为断开并且偏置电压VBIAS114降至低于下基准REF-258，因此偏置驱动信号BDR 148转变为高值并控制偏置开关SB 140的接通。在偏置开关SB 140正导通时，开关电压VDS118基本是输入电压VIN 102与由于辅助绕组而引起的输入绕组108两端的反射电压(例如，以上的式(2)的电压VBR)的总和，或者从数学上：VDS＝VIN+VBR。
在时间t6处，在偏置开关SB 140的接通之后经过了阈值持续时间TTH 662。此外，在偏置电压VBIAS114达到上基准REF+之前经过了阈值持续时间TTH 662。这样，偏置驱动信号BDR 148转变成低并且控制偏置开关SB 140的断开。
图8例示驱动信号DR 134、功率开关S1 114的开关电压VDS118、旁路电容器CBP 142两端的偏置电压VBIAS144、偏置驱动信号BDR 148、偏置电流IBIAS146、以及次级电流IS122的示例波形的时序图800。图8例示：响应于偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258而控制偏置开关SB 140的接通，并且响应于确定为在能量传送元件T1 106中没有储存能量而控制偏置开关SB 140的断开。在一个示例中，偏置电流IBIAS146达到零，这指示在能量传送元件中没有储存能量。
在时间t9之前，偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258。在时间t9处，驱动信号DR 134转变成低并且将功率开关S1 114控制成断开。由于功率开关S1 114为断开并且偏置电压VBIAS114降至低于下基准REF-258，因此偏置驱动信号BDR 148转变为高值并且控制偏置开关SB 140的接通。在偏置开关SB 140正导通时，开关电压VDS118基本是输入电压VIN102与由于辅助绕组而引起的输入绕组108两端的反射电压(例如，以上的式(2)的电压VBR)的总和，或者从数学上：VDS＝VIN+VBR。
在时间t10处，偏置电流IBIAS146达到零。如上所述，一旦辅助绕组112中的电流(例如，偏置电流IBIAS146)或输出绕组110中的电流降至零，在能量传送元件T1 106中没有储存能量。响应于偏置电流IBIAS146基本达到零(这指示在能量传送元件T1 106中没有储存能量)，偏置驱动信号BDR 148转变成低并且控制偏置开关SB 140的断开。由于寄生电感和电容，也发生弛豫振铃。对于所示的示例，没有能量被传送到输出绕组110。在所示的示例中，在偏置电压VBIAS144达到上基准REF+259之前，偏置开关SB 140断开。
图9例示驱动信号DR 134、功率开关S1 114的开关电压VDS118、旁路电容器CBP 142两端的偏置电压VBIAS144、偏置驱动信号BDR 148、偏置电流IBIAS146、以及次级电流IS122的示例波形的时序图900。图9例示：响应于偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258而控制偏置开关SB 140的接通，并且响应于确定为使功率开关S1 114接通而控制偏置开关SB 140的断开。
在时间t12之前，偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258。在时间t12处，驱动信号DR 134转变成低并且将功率开关S1 114控制成断开。由于功率开关S1 114为断开并且偏置电压VBIAS114降至低于下基准REF-258，因此偏置驱动信号BDR 148转变为高值并且控制偏置开关SB 140的接通。在偏置开关SB 140正导通时，开关电压VDS118基本是输入电压VIN102与由于辅助绕组而引起的输入绕组108两端的反射电压(例如，以上的式(2)的电压VBR)的总和，或者从数学上：VDS＝VIN+VBR。
在时间t13处，驱动信号DR 134转变成高，这指示第一控制器已确定使功率开关S1114接通。响应于确定为使功率开关S1 114接通，偏置驱动信号BDR 148转变为低值以控制偏置开关SB 140的断开。在所示的示例中，在偏置电压VBIAS144达到上基准REF+259之前，偏置开关SB 140断开。由于辅助绕组112中的电流未达到零，因此下次功率开关S1 114接通时，针对输入绕组108存在非零电流。这样，对于图9所示的示例，功率转换器正以连续导通模式(CCM)进行操作。
图10例示驱动信号DR 134、功率开关S1 114的开关电压VDS118、旁路电容器CBP142两端的偏置电压VBIAS144、偏置驱动信号BDR 148、偏置电流IBIAS146、以及次级电流IS122的示例波形的时序图1000。图10例示：响应于在功率开关S1 114的断开时间期间偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258而控制偏置开关SB 140的接通，并且响应于偏置电压VBIAS144达到上基准REF+259而控制偏置开关SB 140的断开。
在时间t14处，驱动信号DR 134转变为低值，指示功率开关S1 114的断开。偏置电压VBIAS144高于下基准REF-258，并且偏置驱动信号BDR 148保持低且将偏置开关SB 140控制成断开。能量被传送到输出绕组110，并且次级电流IS122为非零。开关电压VDS118基本是输入电压VIN 102与如式(1)所示的由于输出绕组110而引起的输入绕组108两端的反射电压的总和，或者从数学上：VDS＝VIN+VOR。
在时间t15处，偏置电压VBIAS144达到下基准REF-258。偏置驱动信号BDR 148转变成高并且控制偏置开关SB 140的接通。在偏置开关SB 140正导通时，开关电压VDS118基本是输入电压VIN 102与由于辅助绕组而引起的输入绕组108两端的反射电压(例如，以上的式(2)的电压VBR)的总和，或者从数学上：VDS＝VIN+VBR。如图所示，偏置电流IBIAS146为非零，但次级电流IS 122基本为零，因为能量现在被传送到辅助绕组112而不是输出绕组110。
在时间t16处，偏置电压VBIAS144达到上基准REF+259，并且偏置驱动信号BDR 148转变为低值以控制偏置开关SB 140的断开。然而，在能量传送元件T1 106中仍储存有能量的情况下偏置开关SB 140断开。这样，能量被递送到输出绕组110，并且次级电流IS122为非零。
在时间t17处，次级电流IS122达到零，并且在能量传送元件T1 106中没有储存能量。这样，由于寄生电感和电容而导致发生振铃(也称为弛豫环)。对于所示的示例，弛豫环围绕输入电压VIN 102振荡。在时间t18处，驱动信号DR 134转变为高值以将功率开关S1 114控制成接通。
图11例示驱动信号DR 134、功率开关S1 114的开关电压VDS118、旁路电容器CBP142两端的偏置电压VBIAS144、偏置驱动信号BDR 148、偏置电流IBIAS146、以及次级电流IS122的示例波形的时序图1100。图11例示：响应于在功率开关S1 114的断开时间期间偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258而控制偏置开关SB 140的接通，并且响应于确定为在能量传送元件T1106中没有储存能量而控制偏置开关SB 140的断开。在一个示例中，偏置电流IBIAS146达到零，这指示在能量传送元件T1 106中没有储存能量。
在时间t19处，驱动信号DR 134转变为低值，这指示功率开关S1 114的断开。偏置电压VBIAS144高于下基准REF-258，并且偏置驱动信号BDR 148保持低且将偏置开关SB 140控制成断开。能量被传送到输出绕组110并且次级电流IS122为非零。开关电压VDS118基本是输入电压VIN 102与如式(1)所示的由于输出绕组110而引起的输入绕组108两端的反射电压的总和，或者从数学上：VDS＝VIN+VOR。
在时间t20处，偏置电压VBIAS144达到下基准REF-258。偏置驱动信号BDR 148转变成高并且控制偏置开关SB 140的接通。在偏置开关SB 140正导通时，开关电压VDS118基本是输入电压VIN 102与由于辅助绕组而引起的输入绕组108两端的反射电压(例如，以上的式(2)的电压VBR)的总和，或者从数学上：VDS＝VIN+VBR。如图所示，偏置电流IBIAS146为非零，但次级电流IS 122基本为零，因为能量现在被传送到辅助绕组112而不是输出绕组110。
在时间t21处，偏置电流IBIAS146达到零。如上所述，一旦辅助绕组112中的电流(例如，偏置电流IBIAS146)或输出绕组110中的电流降至零，在能量传送元件T1 106中没有储存能量。响应于偏置电流IBIAS146基本上达到零(这指示在能量传送元件T1 106中没有储存能量)，偏置驱动信号BDR 148转变成低并且控制偏置开关SB 140的断开。由于寄生电感和电容也发生弛豫振铃。对于所示的示例，没有能量被传送到输出绕组110。在所示的示例中，在偏置电压VBIAS144达到上基准REF+259之前，偏置开关SB 140断开。
图12例示驱动信号DR 134、功率开关S1 114的开关电压VDS118、旁路电容器CBP142两端的偏置电压VBIAS144、偏置驱动信号BDR 148、偏置电流IBIAS146、以及次级电流IS122的示例波形的时序图1200。图12例示：响应于偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258而控制偏置开关SB 140的接通，并且响应于偏置电压VBIAS144达到上基准REF+259而控制偏置开关SB 140的断开。此外，图12例示：偏置开关SB 140不接通，直到经过了延迟时间段TDELAY1278为止。
在时间t23之前，偏置电压VBIAS144降至低于下基准REF-258。在时间t23处，驱动信号DR 134转变成低并且将功率开关S1 114控制成断开。由于功率开关S1 114为断开并且偏置电压VBIAS114降至低于下基准REF-258，因此偏置开关SB 140应被控制成接通。然而，在经过了延迟时间TDELAY 1278之后，偏置驱动信号BDR 148转变为高值以控制偏置开关SB 140的接通。这样，在延迟时间段TDELAY 1278期间，能量被传送到输出绕组110并且次级电流IS122为非零。开关电压VDS118基本是输入电压VIN 102与如式(1)所示的由于输出绕组110而引起的输入绕组108两端的反射电压的总和，或者从数学上：VDS＝VIN+VOR。
在时间t24处，经过了延迟时间段TDELAY 1278并且偏置驱动信号BDR 148转变为高值并且控制偏置开关SB 140的接通。能量被传送到辅助绕组112而不是输出绕组110。偏置电流IBIAS146为非零，而次级电流IS122基本为零。在偏置开关SB 140正导通时，开关电压VDS118基本上是输入电压VIN 102与由于辅助绕组而引起的输入绕组108两端的反射电压(例如，以上的(2)的电压VBR)的总和，或者从数学上：VDS＝VIN+VBR。
在时间t25处，偏置电压VBIAS144达到上基准REF+259。偏置驱动信号BDR 148转变成低并且控制偏置开关SB 140的断开。在时间t26处，驱动信号DR 134转变为高值以将功率开关S1 114控制成接通。
图13例示与图1A所示的功率转换器100和图1B所示的功率转换器101基本类似的功率转换器1300，并且类似地命名和编号的元件如上所述地耦接和起作用。然而，至少一个不同之处是输出整流器DO 1320被示出为同步整流器。此外，第二控制器1367被耦接以从输出感测电路128接收反馈信号FB 130，并且将请求信号REQ 1170通信到第一控制器132。第二控制器1367被配置为输出次级驱动信号SR 1168以控制输出整流器DO 1320的接通和断开。
第二控制器1367被配置为响应于反馈信号FB 130而输出请求信号REQ 1370。在另一示例中，第二控制器1367被配置为沿着反馈信号FB 130传递到第一控制器132。对于请求信号REQ 1370的示例，请求信号REQ 1370表示用以接通功率开关S1 114的请求。请求信号REQ 1370可以包括响应于反馈信号FB 130而生成的请求事件。在一个示例操作中，第二控制器1367被配置为将反馈信号FB 130与调节基准进行比较。响应于该比较，第二控制器1367可以在请求信号REQ 1370中输出请求事件以请求第一控制器132接通功率开关S1114。请求信号REQ 1370可以是矩形脉冲波形，该矩形脉冲波形脉冲到逻辑高值并且快速返回到逻辑低值。逻辑高脉冲可以被称为请求事件。在其他实施例中，应当理解，请求信号REQ1370可以是模拟的、连续变化的信号，而不是脉冲波形，同时仍受益于本公开的教导。
第二控制器1367和第一控制器132可以经由通信链路131进行通信。对于所示的示例，第二控制器1367耦接到功率转换器100的次级侧并且以输出回线119为基准，而第一控制器132耦接到功率转换器1300的初级侧并且以输入回线111为基准。在一些实施例中，第一控制器132和第二控制器1367彼此电流隔离，并且通信链路131使用电感耦接(诸如变压器或耦接电感器、光耦接器等)、电容耦接、或者维持隔离的其他装置来提供电流隔离。然而，应当理解，在一些实施例中，第二控制器1367不与第一控制器132电流隔离。在一个示例中，通信链路131可以是由引线框形成的电感耦接，该引线框支持第一控制器132和/或第二控制器1367。
在一个示例中，第一控制器132和第二控制器1367可以被形成为作为混合或单片集成电路所制造的集成电路的一部分。在一个示例中，功率开关S1114也可以与第一控制器132和第二控制器1367集成在单个集成电路封装件中。另外，在一个示例中，第一控制器132和第二控制器1367可以被形成为单独的集成电路裸晶。功率开关S1 114或功率开关S1 114的一部分也可以集成在与第一控制器132相同的集成电路裸晶中，或者可以形成在其自己的集成电路裸晶上。此外，应当理解，第一控制器132、第二控制器1367和功率开关S1 114都不需要包括在单个封装件中，并且可以在单独的控制器封装件或者组合/分离封装件的组合中实现。
图14是根据本公开实施例的包括具有用以控制偏置开关1440的偏置驱动电路1452的第二控制器1467(其以功率转换器1400的输出为基准)的示例隔离式功率转换器1400的示意图。图14的功率转换器1400基本上类似于图1A所示的功率转换器100和图1B所示的功率转换器101，并且类似地命名和编号的元件如上所述耦接和起作用。然而，至少一个不同之处是使用表示输出绕组110的电压的绕组感测信号WSNS1476。偏置驱动电路1452利用绕组感测信号WSNS1476来确定功率开关S1 114何时断开。换句话说，可以利用绕组感测信号WSNS1476作为表示输出绕组110的电压的信号。
输出绕组110耦接到输出整流器DO 1420(其被例示为二极管)。输出电容器CO 124被示出为耦接到输出整流器DO 1420和输出回线119。输出电流IO 125和输出电压VOUT 123被提供给负载127。功率转换器1400还包括用以调节输出量UO 126(其在一个示例中可以是输出电压VOUT 123、输出电流IO 125或这两者的组合)的电路系统。对于所示的示例，输出感测电路128被配置为感测输出量UO 126以向第二控制器1467提供表示功率转换器1400的输出(例如，输出量UO 126)的反馈信号FB 130。第二控制器1467被耦接以接收反馈信号FB130并且将请求信号REQ 1470通信到第一控制器132。第二控制器1467被配置为响应于反馈信号FB 130而输出请求信号REQ 1470。在一个示例中，请求信号REQ 1470表示用以接通功率开关S1 114的请求。请求信号REQ 1470可以包括响应于反馈信号FB 130而生成的请求事件。
第一控制器132经由提供电流隔离的通信链路131接收请求信号REQ 1470。通信链路131可以利用电感耦接(诸如变压器或耦接电感器、光耦接器等)、电容耦接、或者可被用于通信链路131并维持电流隔离的其他装置来提供电流隔离。第一控制器132响应于请求信号REQ 1470而控制功率开关S1114的接通和断开。在一个示例中，第一控制器132响应于请求信号REQ 1470中的请求事件而控制功率开关S1 114的接通和断开。
在一个实施例中，第一控制器132输出驱动信号DR 134以控制功率开关S1 114的导通。特别地，响应于请求信号REQ 1470而提供驱动信号DR 134以控制功率开关S1 114的接通。在功率开关S1 114正导通期间，能量储存在能量传送元件T1 106中。第一控制器132可以响应于反馈信号FB 130来控制功率开关S1 114的断开。在另一实施例中，第一控制器132可以响应于由电流感测信号ISNS136提供的开关电流ID 116达到电流极限来控制功率开关S1114的断开。对于图14所示的功率转换器1400，在功率开关S1 114没有导通时，能量被传送到输出绕组110或者被传送到第二控制器1467的旁路电容器CBP 1442。
第二控制器1467被耦接以从输出感测电路128接收反馈信号FB 130，并且第二控制器1467中的请求电路1472经由通信链路131将请求信号REQ 1470通信到第一控制器142。请求电路1472被配置为响应于反馈信号FB 130而输出请求信号REQ 1470。在一个实施例中，请求电路1472将反馈信号FB 130与调节基准进行比较。响应于该比较，请求电路1472可以在请求信号REQ1470中输出请求事件以请求第一控制器132使功率开关S1 114接通。
偏置开关SB 1440被示出为耦接到旁路电容器CBP 1442。第二控制器1467控制偏置开关SB 1440的接通和断开。旁路电容器CBP 1442是第二控制器1467所用的电压源，其向第二控制器1467的内部电路提供偏置电源，使得内部电路具有适当的电压和/或电流来进行操作。如本文所使用的，接通的偏置开关SB 1440可以传导电流，并且可被称为转变为导通状态。因此，接通的偏置开关SB 1440可以被称为处于导通状态。断开的偏置开关SB 1440可以不传导电流，并且可以被称为转变为非导通状态。因此，断开的偏置开关SB 1440可以被称为处于非导通状态。
在偏置开关SB 1440正导通时，能量被重定向到旁路电容器CBP 1442而不是输出整流器DO 1420。在一些方面，在偏置开关SB 1440处于非导通状态时，输出整流器DO 1420被反向偏置，并且在偏置开关SB 1440处于导通状态时，输出整流器DO 1420被正向偏置。偏置开关SB 1440的接通和断开调节旁路电容器CBP 1442的电压VBIAS1444，使得旁路电容器CBP 1442可以为第二控制器1467提供足够的操作功率。
偏置驱动电路1452接收偏置电压VBIAS1444和绕组感测信号WSNS1476，并且输出偏置驱动信号BDR 1448以控制偏置开关SB 1440的接通和断开。例如，偏置驱动电路1452可以在开关周期的第二部分的至少一部分期间控制偏置开关SB 1440的操作，以将次级电流IS122驱动到旁路电容器CBP 1442，从而向第二控制器1467提供偏置电源。如图所示，次级电流IS122是流经输出绕组110的电流。在偏置开关SB 1440处于导通状态时，次级电流IS122流向旁路电容器CBP 1442而不是流向二极管DO 1420以及功率转换器1400的输出。在一些实现中，偏置驱动电路1452基于表示输出绕组110的电压的信号，可以使得偏置开关SB1440在开关周期的第二部分的至少一部分期间转变为导通状态。然而，应当理解，可以利用其他信号来表示输出绕组110的电压。
偏置驱动电路1452控制偏置开关SB 1440的接通和断开，以调节旁路电容器CBP1442两端的偏置电压VBIAS1444。例如，偏置驱动电路1452可以在偏置开关SB 140处于导通状态的情况下在开关周期的第二部分的至少一部分期间控制耦接在输出绕组110和输出电容器CO 124之间的输出整流器DO 1420以及/或者耦接在输出绕组110和偏置开关SB 1440之间的二极管D2 1474的操作，并且在偏置开关SB 140处于非导通状态的情况下在开关周期的第一部分期间基本没有电流通过旁路电容器CBP 1442传导。在一些实施例中，偏置驱动电路1452使偏置开关SB 1440接通，使得次级电流IS122流经二极管D21474而不是流向输出整流器DO 1420。在一些实现中，处于非导通状态的偏置开关SB 1440使得次级电流IS122能够流向输出整流器DO 1420。
以上对本公开的例示示例的说明(包括摘要中描述的内容)不旨在穷举或限制于所公开的精确形式。尽管为了例示的目的而在本文描述了本公开的具体实现和示例，但在不背离本公开的更广泛精神和范围的情况下，各种等效修改是可行的。实际上，应当理解，具体示例电压、电流、频率、功率范围值、时间等是为了说明目的而提供的，并且根据本公开的教导，在其他实施例和示例中也可以采用其他值。

Claims (28)

1.一种供在功率转换器中使用的控制器，所述功率转换器具有能量传送元件，所述控制器包括：
初级驱动电路，其被配置为控制耦接到与所述能量传送元件相关联的初级绕组的初级开关的操作，所述初级驱动电路使得所述初级开关在开关周期的第一部分期间的导通状态和所述开关周期的第二部分期间的非导通状态之间转变；以及
偏置驱动电路，其被配置为控制耦接到与所述能量传送元件相关联的辅助绕组的偏置开关的操作，以将偏置电流驱动到耦接到所述偏置驱动电路的旁路电容器以供向所述控制器提供偏置电源。
2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为在所述开关周期的第一部分的至少一部分期间控制所述偏置开关的操作。
3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为基于所述旁路电容器两端的偏置电压，使得所述偏置开关在导通状态和非导通状态之间转变。
4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为在所述开关周期的第二部分的至少一部分期间控制所述偏置开关的操作。
5.根据权利要求4所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为在所述偏置开关处于导通状态的情况下在所述开关周期的第二部分的至少一部分期间使得在所述辅助绕组中传导偏置电流，并且在所述偏置开关处于非导通状态的情况下在所述开关周期的第一部分期间在所述辅助绕组中基本不传导电流。
6.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为基于所述旁路电容器两端的偏置电压与基准之间的比较，使得所述偏置开关转变为导通状态。
7.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为基于来自所述初级驱动电路的表示所述初级开关的非导通状态的信号，使得所述偏置开关在所述开关周期的第二部分的至少一部分期间转变为导通状态。
8.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为基于所述旁路电容器两端的偏置电压，将偏置驱动信号驱动到所述偏置开关以使得所述偏置开关在导通状态和非导通状态之间转变，其中处于导通状态的所述偏置开关使得偏置电流通过所述辅助绕组、而不是通过与所述能量传送元件相关联的次级绕组，以及其中，处于非导通状态的所述偏置开关使得次级电流能够流经所述次级绕组。
9.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为：
将所述偏置电压与第一基准和比所述第一基准大的第二基准进行比较，
在所述偏置电压低于所述第一基准的情况下，将所述偏置驱动信号驱动到使得所述偏置开关转变为所述导通状态的第一值，所述偏置驱动信号在所述偏置电压朝向所述第二基准增加的持续时间内被驱动到所述第一值，以及
在所述偏置电压达到所述第二基准的情况下，将所述偏置驱动信号驱动到使得所述偏置开关转变为非导通状态的比所述第一值小的第二值。
10.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为基于与所述开关周期的第二部分的至少一部分相对应的持续时间阈值，使得所述偏置开关在所述开关周期的第二部分的至少一部分期间转变为导通状态。
11.根据权利要求10所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为：
将所述偏置电压与第一基准和比所述第一基准大的第二基准进行比较，
在所述偏置电压低于所述第一基准的情况下，将所述偏置驱动信号驱动到使得所述偏置开关转变为导通状态的第一值，所述偏置驱动信号在所述偏置电压朝向所述第二基准增加的持续时间内被驱动到所述第一值并且所述持续时间不超过所述持续时间阈值，以及
在所述偏置电压达到所述第二基准、来自所述初级驱动电路的表示所述初级开关的导通状态的信号指示所述初级开关处于导通状态、或者所述持续时间超过所述持续时间阈值的情况下，将所述偏置驱动信号驱动到使得所述偏置开关转变为非导通状态的比所述第一值小的第二值。
12.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为基于流经所述辅助绕组的偏置电流，使得所述偏置开关在所述开关周期的第二部分的至少一部分期间转变为非导通状态。
13.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为：
将所述偏置电压与第一基准和比所述第一基准大的第二基准进行比较，
在所述偏置电压低于所述第一基准的情况下，将所述偏置驱动信号驱动到使得所述偏置开关转变为导通状态的第一值，所述偏置驱动信号在所述偏置电压朝向所述第二基准增加并且所述偏置电流尚未达到零电流的持续时间内被驱动到所述第一值，以及
在所述偏置电压达到所述第二基准、来自所述初级驱动电路的表示所述初级开关的导通状态的信号指示所述初级开关处于导通状态、或者所述偏置电流已达到零电流的情况下，将所述偏置驱动信号驱动到使得所述偏置开关转变为非导通状态的比所述第一值小的第二值。
14.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为基于所述辅助绕组两端的辅助电压来感测流经所述辅助绕组的偏置电流，其中所述偏置驱动电路还被配置为基于所述辅助电压来使得所述偏置开关转变为非导通状态。
15.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述辅助绕组两端的辅助电压与所述辅助绕组中的匝数的第一比小于或等于所述能量传送元件的次级绕组两端的输出电压与所述次级绕组中的匝数的第二比。
16.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为基于来自所述初级驱动电路的表示所述初级开关的非导通状态的信号的延迟版本，使得所述偏置开关在所述开关周期的第二部分的至少一部分期间转变为导通状态。
17.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述控制器包括所述偏置开关。
18.一种供在功率转换器中使用的控制器，所述功率转换器具有能量传送元件，所述控制器包括：
初级驱动电路，其被配置为控制耦接到与所述能量传送元件相关联的初级绕组的初级开关的操作，所述初级驱动电路使得所述初级开关在开关周期的第一部分期间的导通状态和所述开关周期的第二部分期间的非导通状态之间转变；
偏置开关，其耦接到旁路电容器；以及
偏置驱动电路，其被配置为控制所述偏置开关的操作，以将偏置电流驱动到耦接到所述偏置开关的旁路电容器以供向所述控制器提供偏置电源。
19.一种功率转换器，用于向负载提供功率，所述功率转换器包括：
能量传送元件，其包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组在开关周期的第一部分期间耦接到输入电压并且被配置为在所述开关周期的第二部分期间生成通过所述次级绕组的次级电流；
输出电容器，其耦接到所述次级绕组；以及
控制器，其被配置为控制所述初级绕组和所述次级绕组之间的能量的传送，所述控制器包括偏置驱动电路，所述偏置驱动电路被配置为在所述开关周期的第二部分的至少一部分期间控制偏置电流通过偏置开关而不是通过所述输出电容器传导，以供向所述功率转换器所用的所述控制器提供偏置电源。
20.根据权利要求19所述的功率转换器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为在所述开关周期的第二部分的至少一部分期间控制所述偏置开关的操作，以将所述偏置电流驱动到耦接到所述偏置开关的旁路电容器。
21.根据权利要求20所述的功率转换器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为通过基于所述旁路电容器两端的偏置电压使得所述偏置开关在导通状态和非导通状态之间转变，来在所述开关周期的第二部分的至少一部分期间控制所述偏置开关的操作以将所述偏置电流驱动到所述旁路电容器。
22.根据权利要求21所述的功率转换器，其中，所述偏置开关耦接到具有与所述初级绕组相同的输入回线的辅助绕组。
23.根据权利要求21所述的功率转换器，其中，所述偏置开关耦接到所述次级绕组。
24.根据权利要求21所述的功率转换器，其中，所述控制器还包括：
第一控制器，其与所述初级绕组相关联；以及
第二控制器，其与所述次级绕组相关联，所述第二控制器具有所述偏置驱动电路和所述偏置开关，其中所述第一控制器和所述第二控制器被配置为经由所述第一控制器和所述第二控制器之间的通信链路进行通信。
25.根据权利要求24所述的功率转换器，还包括输出整流器，所述输出整流器耦接在所述次级绕组和所述输出电容器之间。
26.根据权利要求25所述的功率转换器，其中，所述输出整流器在所述偏置开关处于非导通状态的情况下被反向偏置，并且在所述偏置开关处于导通状态的情况下被正向偏置。
27.根据权利要求25所述的功率转换器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为基于所述旁路电容器两端的偏置电压以及表示所述次级绕组两端的电压的信号，将偏置驱动信号驱动到所述偏置开关以使得所述偏置开关在导通状态和非导通状态之间转变，其中处于导通状态的所述偏置开关将电流重定向到所述旁路电容器而不是重定向到所述输出整流器，以及其中，处于非导通状态的所述偏置开关使得电流能够流向所述输出整流器。
28.根据权利要求19所述的功率转换器，其中，所述偏置驱动电路还被配置为在所述开关周期的第一部分的至少一部分期间控制所述偏置开关的操作。
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