JP2013158231A5 - - Google Patents

Claims (19)

1. 低電流負荷を有するフライバックコンバータを動作させる方法であって、該コンバータは、一次巻線と二次巻線とを有する変圧器を有し、該一次巻線は、電源と第１のトランジスタとに連結されており、該第１のトランジスタは、該第１のトランジスタがオンである場合に、該一次巻線を通して電流を伝導し、該二次巻線は、第２のトランジスタに連結されており、該第２のトランジスタは、該第２のトランジスタがオンである場合に、該二次巻線を通して電流を伝導し、該コンバータは、一次側感知を用いて該コンバータの出力電圧を周期的に感知するために、閾値レベルより上の負荷電流に対する一次側調整されたデューティサイクルと、該閾値レベルより下の負荷電流に対する一次側最小デューティサイクルとを有し、該コンバータは、出力キャパシターを有し、該方法は、
   該閾値レベルより下の該負荷電流に起因して、該一次巻線を通る電流を引き抜くために、該最小デューティサイクルにおいて第１の時間間隔に対して該第１のトランジスタをオンにすることと、
   該出力キャパシターを充電するように該二次巻線を通る電流を引き抜くために、該第１のトランジスタがオフになった後に該第２のトランジスタをオンにすることと、
   該出力電圧の該一次側感知を実行することと、
   該低電流負荷から生じるオーバー電圧状態を検出するために、該出力電圧が所定の調整された電圧をある閾値だけ超えたか否かを決定することと、
   該オーバー電圧状態が検出された場合に、該出力電圧を減少させるように該二次巻線を通して逆電流を伝導するために、第２の時間間隔に対して該第２のトランジスタをオンにすることと、
   該第２の時間間隔の後に、該第２のトランジスタをオフにすることにより、該二次巻線における電流の流れを停止させ、かつ電流が該一次巻線において流れ、該電源の中へ流れるようにすることであって、それにより、過剰電力が、該変圧器の二次側から該変圧器の一次側へ転送され、低負荷電流状態中の該オーバー電圧を減少させる、ことと
   を含む、方法。
2. 前記第２の時間間隔は、所定の固定時間間隔である、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の時間間隔は、前記出力電圧を前記閾値より下に減少させるために必要とされる可変時間間隔である、請求項１に記載の方法。
4. 前記第２のトランジスタは、前記第１のトランジスタがオンにされる前に、複数回オンおよびオフにされる、請求項１に記載の方法。
5. 前記出力電圧を調整するためのフィードバック信号を提供するために、前記変圧器の一次側において該出力電圧を表す電圧を感知することと、
   調整された電圧に該出力電圧を維持するために、前記低負荷電流より大きい電流を引き抜く負荷に対して、前記第１のトランジスタのデューティサイクルを制御することと、
   前記閾値レベル以下の電流を引き抜く負荷に対して、前記最小デューティサイクルにおいて該第１のトランジスタを切り替えることと
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記第１のトランジスタは、ドレイン−ボディーダイオードを有する第１のＭＯＳＦＥＴであり、前記第２のトランジスタが前記第２の時間間隔の後にオフになった場合に、該ドレイン−ボディーダイオードは、前記一次巻線を通して電流を伝導する、請求項１に記載の方法。
7. 前記一次側感知は、前記一次巻線の末端において電圧を感知することを含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記第２のトランジスタをオフにすることにより、前記二次巻線における電流の流れを停止させ、かつ電流が前記一次巻線において流れるようにするステップは、前記第１のトランジスタをオンにすることなしに発生する、請求項１に記載の方法。
9. 前記出力キャパシターを充電するように前記二次巻線を通る電流を引き抜くために、前記第１のトランジスタがオフになった後に前記第２のトランジスタをオンにするステップの後に、前記方法は、断続モードを引き起こすために、該二次巻線を通る電流がほぼ０まで低下した場合に、該第２のトランジスタをオフにすることをさらに含み、第２の時間間隔に対して該第２のトランジスタをオンにするステップは、該第２のトランジスタがオフにされた後に、該第１のトランジスタがオンに戻される前に該第２のトランジスタをオンに戻すことを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記第２のトランジスタが前記第２の時間間隔に対してオンにされることを可能にする前に、該第２のトランジスタが所定の期間に対してオフにされていることを感知することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記第２の時間間隔は、該第２の時間間隔の後まで断続モードがないように、前記二次巻線を通る電流がほぼ０に低下した直後に発生する、請求項１に記載の方法。
12. フライバックコンバータであって、該フライバックコンバータは、
    一次巻線と二次巻線とを有する変圧器であって、該一次巻線は、電源に連結されている、変圧器と、
    該一次巻線に連結された第１のトランジスタであって、該第１のトランジスタは、該第１のトランジスタがオンである場合に、該一次巻線を通して電流を伝導する、第１のトランジスタと、
    第２のトランジスタであって、該第２のトランジスタは、該第２のトランジスタがオンである場合に、該二次巻線を通して電流を伝導する、第２のトランジスタと、
    該第１のトランジスタに連結された調整器であって、該調整器は、該コンバータの出力電圧を調整するために該第１のトランジスタのデューティサイクルを制御し、該調整器は、
    該第１のトランジスタが閾値レベルより上の負荷電流に対する一次側調整されたデューティサイクルと、該閾値レベルより下の負荷電流に対する一次側最小デューティサイクルとを有するように制御するために構成されている、調整器と、
    該変圧器に連結された出力電圧センサー回路であって、該出力電圧センサー回路は、一次側感知を用いて該コンバータの出力電圧を感知する、出力電圧センサー回路と、
    該コンバータの出力端子に連結された出力キャパシターと、
    該第２のトランジスタに連結された同期整流器コントローラであって、該同期整流器コントローラは、該第２のトランジスタがオンまたはオフであるように制御する、同期整流器コントローラと、
    比較器であって、該比較器は、該コンバータの該出力電圧に対応する電圧を受け取るように連結された１つの入力と、該コンバータの調整された電圧を越える閾値電圧を示す参照電圧に接続された別の入力とを有し、該比較器のトリガーは、オーバー電圧状態を表す、比較器と、
    該最小デューティサイクルにおける、該閾値レベルより下の該負荷電流を有する該調整器の動作の間における、該同期整流器コントローラを制御するために連結されている該比較器の出力であって、該同期整流器コントローラは、該オーバー電圧状態が検出されると、該オーバー電圧状態を軽減するように該コンバータの該出力電圧を減少させるために、該二次巻線を通して逆電流を伝導する時間間隔に対して該第２のトランジスタをオンにする、該比較器の出力と、
    該一次巻線に連結されたダイオードであって、該ダイオードは、該時間間隔の後に、該第１のトランジスタをオンにすることなしに該一次巻線を通して電流を伝導し、それにより、該オーバー電圧状態を軽減する間、電力が、該変圧器の二次側から該電源へ転送される、ダイオードと
    を含む、コンバータ。
13. 前記第１のトランジスタは、ＭＯＳＦＥＴであり、前記ダイオードは、該ＭＯＳＦＥＴのドレイン−ボディーダイオードである、請求項１２に記載のコンバータ。
14. 前記比較器と前記同期整流器コントローラとの間に連結された論理回路をさらに含む、請求項１２に記載のコンバータ。
15. 前記第２のトランジスタが閾値期間に対してオフになっていることを検出するタイマー回路をさらに含み、該第２のトランジスタが該閾値期間に対してオフになっていたことを検出した場合に、該タイマー回路は、前記オーバー電圧状態中の前記時間間隔に対して該第２のトランジスタをオンにするように前記論理回路を制御する、請求項１４に記載のコンバータ。
16. 前記第２のトランジスタが前記逆電流を伝導するようにオンである前記時間間隔は、固定時間間隔である、請求項１２に記載のコンバータ。
17. 前記第２のトランジスタが前記逆電流を伝導するようにオンである前記時間間隔は、前記出力電圧を前記閾値電圧より下に減少させるために必要とされる可変時間間隔である、請求項１２に記載のコンバータ。
18. 前記一次側感知は、前記一次巻線と前記第１のトランジスタとの間のノードにおける電圧を検出する、請求項１２に記載のコンバータ。
19. 前記同期整流器は、前記コンバータの断続モードを生成するために、前記二次巻線を通る電流が０である大よその時において前記第２のトランジスタをオフにするようにも構成されており、前記比較器の前記出力は、前記同期整流器コントローラを制御するために連結されており、該同期整流器コントローラは、前記オーバー電圧状態を軽減するために該コンバータの前記出力電圧を減少させるように、該断続モード後の期間に対して該第２のトランジスタをオンにし、該二次巻線を通して前記逆電流を伝導する、請求項１２に記載のコンバータ。