TWI759690B - 一種固定導通時間的反激式轉換器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種固定導通時間的反激式轉換器及控制方法，當反激式轉換器處於開關導通階段時，根據閘極開關的閘極電壓以及反激式轉換器的輸入電壓，采用變壓器初級側的初級側控制器進行相應處理得到一第二控制信號，通過該第二控制信號控制閘極開關斷開，使得反激式轉換器進入開關斷開階段；當反激式轉換器處于開關斷開階段時，變壓器次級側的次級側控制器根據次級側的輸出電壓和輸出電流向初級側控制器發送一第一控制信號，從而控制閘極開關導通，使得反激式轉換器進入開關導通階段。本發明降低了計算複雜度，也不需要設置消隱時間，使得反激式轉換器能適用于高開關頻率的場景中。

Description

一種固定導通時間的反激式轉換器及控制方法

本發明涉及轉換電路技術領域，尤其涉及一種固定導通時間控制的反激式轉換器及控制方法。

反激式轉換器(Flyback Converter)屬於開關電源中的一種，反激式轉換器可以在輸入級和輸出級之間提供絕緣隔離，因此被廣泛應用在交流轉直流(AC/DC)的電流切換場景中。

反激式轉換器的工作過程主要分為兩個階段，即開關閉合導通階段和開關斷開階段。

在開關閉合導通階段，反激式轉換器的變壓器初級側的初級線圈(Primary Coil)被直接連接在輸入電壓上，初級線圈中的電流和變壓器磁芯中的磁場增加，在磁芯中儲存能量。此時在變壓器次級側的次級線圈(Secondary Coil)中產生的電壓是反向的，因此使得二極管處于反偏狀態而不能導通。此時，由次級線圈側的電容向負載提供電壓和電流。

在開關斷開階段，初級線圈中的電流為0，同時磁芯中的磁場開始下降。此時在次級線圈上感應出正向電壓，次級線圈側的二極管處于正偏狀態而 被導通，導通的電流流入次級線圈側的電容和負載中，也就是磁芯中存儲的能量被轉移至電容和負載中。

上述兩個階段循環執行，從而構成了反激式轉換器的整個工作過程。

現有技術中，應用于AC/DC場景中的反激式轉換器，其結構通常如圖1中所述，初級側控制器1(Primary Controller)主要負責控制柵極開關的導通和斷開。次級側控制器2(Secondary Controller)主要負責導通時間TON的計算以及導通/斷開指令的發送，初級側控制器和次級側控制器之間通過隔離器3(Isolator)傳輸信號。在如圖1中所示的電路中，次級側控制器2通過一路線路向初級側控制器1傳輸開關導通的指令信號，以及通過另一路線路向初級側控制器1傳輸開關斷開的指令信號。

基于上述工作過程，此類反激式轉換器的導通時間的控制方式存在明顯的缺陷：首先，由于所有的指令計算和發送均由次級側控制器2完成，次級側控制器2很難直接檢測到初級側的輸入電壓等相關信息，這會提升次級側控制器2的計算複雜度，並且次級側控制器2需要透過電阻連接至次級線圈來檢測初級側的輸入電壓等相關信息，但是這個電阻與次級側控制器2的引腳的寄生電容呈現RC時間延遲的效應，從而影響到系統中的同步整流器中的檢測信號的波形，進而使得同步整流器延遲導通，降低同步整流器的效率。美國專利US9577543B2公開了一種固定導通時間的隔離式轉換器，該轉換器采用次級側控制器來控制整個轉換器的開關導通時間，其中同樣存在有此類缺陷。

其次，由于次級側控制器2計算之後再將開關指令發送至初級側控制器1，這不可避免地會出現傳輸過程中的信號誤差，因此在此類反激式轉換器中 需要額外設置開關導通/斷開的消隱時間(Blanking Time)來排除傳輸錯誤導致的錯誤的開關指令，這使得此類反激式轉換器無法應用于高開關頻率的場景中。美國專利US9755529B2公開了一種反激式轉換器，該轉換器采用次級側控制器來控制整個轉換器的開關導通時間，其中同樣存在有此類缺陷。

根據現有技術中存在的上述問題，現提供一種固定導通時間的反激式轉換器及控制方法的技術方案，旨在采用初級側控制器實現導通時間的計算和控制過程，降低計算複雜度的同時不需要再設置開關導通/斷開的消隱時間，使得反激式轉換器能夠適用于高開關頻率的場景中。

上述技術方案具體包括：一種固定導通時間的反激式轉換器，該反激式轉換器的變壓器初級側的初級線圈的一端連接該反激式轉換器的輸入端，另一端連接一柵極開關的汲極，該柵極開關的一柵極連接一初級側控制器，該柵極開關作為該反激式轉換器的開關；該反激式轉換器的變壓器次級側的次級線圈的一端經一二極管連接該反激式轉換器的輸出端，另一端連接一次級側的參考地電位，一次級側控制器耦合到該變壓器次級側並根據該反激式轉換器的輸出端的輸出產生一第一控制信號；該初級側控制器通過一隔離器與該次級側控制器連接；其中，該初級側控制器包括：接收單元，通過該隔離器與該次級側控制器連接，並通過該隔離器 接收該次級側控制器產生的該第一控制信號，該接收單元輸出該第一控制信號作為導通觸發信號；驅動單元，耦合接收該第一控制信號，並輸出一閘極控制信號控制該閘極開關導通；第一控制單元，接收該驅動單元輸出的該閘極控制信號，並在一固定導通時間後，輸出一第二控制信號耦合到該驅動單元，作為斷開出發信號，以觸發該驅動單元輸出一閘極控制信號控制該閘極開關斷開。

優選的，該反激式轉換器，其中，該第一控制單元的第一輸入端連接一第一電壓端，該第一控制單元的第二輸入端連接該閘極開關的閘極，該第一控制單元根據該第一電壓端的第一電壓以及該閘極開關的閘極電壓處理得到該第二控制信號，該第一電壓端的第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關。

優選的，該反激式轉換器，其中，該初級側控制器還包括一觸發器，該第一控制單元的輸出端連接該觸發器的置零端，該接收單元的輸出端連接該觸發器的置位端，該觸發器的輸出端通過該驅動單元連接至該閘極開關的閘極；當該接收單元向該觸發器的置位端輸出該第一控制信號時，該驅動單元驅動該閘極開關導通；以及當該第一控制單元向該觸發器的置零端輸出該第二控制信號時，該驅動單元驅動該閘極開關斷開；當該閘極開關導通時，該第一控制單元根據該第一電壓處理得到並輸出該第二控制信號；以及當該閘極開關斷開時，該第一控制單元不輸出該第二控制信號。

優選的，該反激式轉換器，其中，該反激式轉換器工作于斷續模式下；該第一控制單元進一步包括：第一放大模組，該第一放大模組的輸入端連接該第一電壓端，該第一放大模組的輸出端通過一第一節點連接一第一比較器的正相輸入端，該第一放大模組用于將流經該第一放大模組的電流或電壓放大一第一預定倍數輸出；第一場效應管，該第一場效應管的閘極通過一反向器連接該閘極開關的閘極，該第一場效應管的汲極通過該第一節點連接該第一比較器的正相輸入端，該第一場效應管的源極接地；第一電容，該第一電容的一端通過該第一節點連接該第一比較器的正相輸入端，另一端接地；第一參考端，該第一參考端連接該第一比較器的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓；該第一比較器的輸出端連接該第一控制單元的輸出端；當該第一比較器的正相輸入端的電壓值大于該第一參考電壓時，該第一比較器的輸出端輸出該第二控制信號。

優選的，該反激式轉換器，其中，該反激式轉換器工作于連續模式下；該第一控制單元進一步包括：第一放大模組，該第一放大模組的輸入端連接該第一電壓端，該第一放大模組的輸出端通過一第二節點連接一第一比較器的正相輸入端，該第一放大模組用于將流經該第一放大模組的電流或電壓放大一第一預定倍數輸出； 第一場效應管，該第一場效應管的閘極通過一反向器連接該閘極開關的閘極，該第一場效應管的汲極通過該第二節點連接該第一比較器的正相輸入端，該第一場效應管的源極接地；第一電容，該第一電容的一端通過該第二節點連接該第一比較器的正相輸入端，另一端接地；第一參考端，該第一參考端連接該第一比較器的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓；參考模組，該參考模組的輸入端連接一設置有預定電壓值的設定電壓端，該參考模組的輸出端通過該第二節點連接該第一比較器的正相輸入端，該參考模組用于根據輸入至該參考模組的電壓進行放大處理後輸出；該第一比較器的輸出端連接該第一控制單元的輸出端；當該第一比較器的正相輸入端的電壓值大于該第一參考電壓時，該第一比較器的輸出端輸出該第二控制信號。

優選的，該反激式轉換器，其中，該設定電壓端包括一參考電阻和一設定電流端，分別連接至該參考模組的輸入端；該參考電阻具有一預定阻值，該設定電流端具有一預定的輸入電流；該參考模組包括：放大器，該放大器的輸入端作為該參考模組的輸入端，該放大器的輸出端通過該第二節點連接該第一比較器，該放大器用于按照一第二預定倍數對該設定電壓端輸出的電壓進行放大處理後輸出。

優選的，該反激式轉換器，其中，該設定電壓端包括一參考電阻和一設定電流端，分別連接至該參考模組的輸入端； 在該設定電流端和該參考模組的輸入端之間設置一開關，該開關初始處于閉合導通狀態，當設置好該設定電流端的輸入電流後，斷開該開關；該參考模組進一步包括：數位類比轉換器，該數位類比轉換器的輸入端作為該參考模組的輸入端，在斷開該開關後，該數位類比轉換器用于鎖住該設定電流端傳遞的輸入電壓；放大器，該放大器的輸入端連接該數位類比轉換器的輸出端，該放大器的輸出端通過該第二節點連接該第一比較器，該放大器用于按照一第二預定倍數對該設定電壓端輸出的電壓進行放大處理後輸出。

優選的，該反激式轉換器，其中，該第一電壓端通過一第一電阻連接一輔助線圈，該輔助線圈與該初級線圈具有一預定的匝數比，以使該第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關。

優選的，該反激式轉換器，其中，該第一電壓端和該第一電阻之間具有一連接節點；該反激式轉換器還包括一第二電阻，該第二電阻連接在該連接節點與接地端之間。

優選的，該反激式轉換器，其中，該第一電壓端通過一第一電阻接入該反激式轉換器的輸入端，以使該第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關；該第一電壓端和該第一電阻之間具有一連接節點；該反激式轉換器還包括一第二電阻，該第二電阻連接在該連接節點與接地端之間。

優選的，該反激式轉換器，其中，該反激式轉換器能夠工作于斷續模式下，也能夠工作于連續模式下；則該第一控制單元進一步包括：第一控制模組，該第一控制模組的輸入端連接該第一電壓端；第二控制模組，該第二控制模組的輸入端連接該第一電壓端；判斷模組，該判斷模組的兩個輸入端分別連接該第一控制模組的輸出端以及該第二控制模組的輸出端，該判斷模組的輸出端作為該第一控制單元的輸出端；當該第一控制模組或者該第二控制模組輸出一預定信號時，該判斷模組輸出該第二控制信號。

優選的，該反激式轉換器，其中，該第一控制模組包括：第一放大模組，該第一放大模組的輸入端連接該第一電壓端，該第一放大模組的輸出端通過一第一節點連接一第一比較器的正相輸入端，該第一放大模組用于將流經該第一放大模組的電流或電壓放大一第一預定倍數輸出；第一場效應管，該第一場效應管的閘極通過一反向器連接該閘極開關的閘極，該第一場效應管的汲極通過該第一節點連接該第一比較器的正相輸入端，該第一場效應管的源極接地；第一電容，該第一電容的一端通過該第一節點連接該第一比較器的正相輸入端，另一端接地；第一參考端，該第一參考端連接該第一比較器的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓；該第一比較器的輸出端連接該判斷模組的輸入端； 當該第一比較器的正相輸入端的電壓值大于該第一參考電壓時，該第一比較器的輸出端輸出該預定信號。

優選的，該反激式轉換器，其中，該第二控制模組包括：第二放大模組，該第二放大模組的輸入端連接該第一電壓端，該第二放大模組的輸出端通過一第二節點連接一第二比較器的正相輸入端，該第二放大模組用于將流經該第二放大模組的電流或電壓放大一第三預定倍數輸出；第二場效應管，該第二場效應管的閘極通過一反向器連接該閘極開關的閘極，該第二場效應管的汲極通過該第二節點連接該第二比較器的正相輸入端，該第二場效應管的源極接地；第二電容，該第二電容的一端通過該第二節點連接該第二比較器的正相輸入端，另一端接地；第二參考端，該第二參考端連接該第二比較器的反相輸入端，用于提供一第二參考電壓；參考模組，該參考模組的輸入端連接一設置有預定電壓值的設定電壓端，該參考模組的輸出端通過該第二節點連接該第二比較器的正相輸入端，該參考模組用于根據輸入至該參考模組的電壓進行放大處理後輸出；該第二比較器的輸出端連接該判斷模組的輸入端；當該第二比較器的正相輸入端的電壓值大于該第二參考電壓時，該第二比較器的輸出端輸出該預定信號。

優選的，該反激式轉換器，其中，該設定電壓端包括一參考電阻和一設定電流端，分別連接至該參考模組的輸入端；該參考電阻具有一預定阻值，該設定電流端具有一預定的輸入電流； 該參考模組包括：放大器，該放大器的輸入端作為該參考模組的輸入端，該放大器的輸出端通過該第二節點連接該第二比較器，該放大器用于按照一第二預定倍數對該設定電壓端輸出的電壓進行放大處理後輸出。

優選的，該反激式轉換器，其中，該設定電壓端包括一參考電阻和一設定電流端，分別連接至該參考模組的輸入端；在該設定電流端和該參考模組的輸入端之間設置一開關，該開關初始處于閉合導通狀態，當設置好該設定電流端的輸入電流後，斷開該開關；該參考模組進一步包括：數位類比轉換器，該數位類比轉換器的輸入端作為該參考模組的輸入端，在斷開該開關後，該數位類比轉換器用于鎖住該設定電流端傳遞的輸入電壓；放大器，該放大器的輸入端連接該數位類比轉換器的輸出端，該放大器的輸出端通過該第二節點連接該第二比較器，該放大器用于按照一第二預定倍數對該設定電壓端輸出的電壓進行放大處理後輸出。

優選的，該反激式轉換器，其中，該第一電壓端通過一第一電阻連接一輔助線圈，該輔助線圈與該初級線圈具有一預定的匝數比，以使該第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關；該第一電壓端還通過一第三電阻連接一輔助線圈，該輔助線圈與該初級線圈具有一預定的匝數比，以使該第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關。

優選的，該反激式轉換器，其中，該第一電壓端和該第一電阻之間 具有一第一連接節點；該反激式轉換器還包括一第二電阻，該第二電阻連接在該第一連接節點與接地端之間；該第一電壓端和該第三電阻之間具有一第二連接節點；該反激式轉換器還包括一第四電阻，該第四電阻連接在該第二連接節點與接地端之間。

優選的，該反激式轉換器，其中，該第一電壓端通過一第一電阻接入該反激式轉換器的輸入端，以使該第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關；該第一電壓端和該第一電阻之間具有一第一連接節點；該反激式轉換器還包括一第二電阻，該第二電阻連接在該第一連接節點與接地端之間；該第一電壓端還通過一第三電阻接入該反激式轉換器的輸入端，以使該第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關；該第一電壓端和該第三電阻之間具有一第二連接節點；該反激式轉換器還包括一第四電阻，該第四電阻連接在該第二連接節點與接地端之間。

優選的，該反激式轉換器，其中，該次級側控制器進一步包括：第二控制單元，該第二控制單元的第一輸入端用于檢測該次級線圈的輸出電壓，該第二控制單元的第二輸入端用于檢測該次級線圈的輸出電流，該第二控制單元用于根據該次級線圈的輸出電壓和輸出電流處理得到該第一控制信號並輸出； 傳輸單元，該傳輸單元的輸入端連接該第二控制單元的輸出端，該傳輸單元的輸出端連接該隔離器，該傳輸單元用于將該第二控制單元輸出的該第一控制信號通過該隔離器發送至該初級側控制器中的該接收單元。

一種反激式轉換器的固定導通時間的控制方法，其中，應用于上述的反激式轉換器；該控制方法包括：該次級側控制器檢測次級線圈的輸出回路並產生一第一控制信號，該次級側控制器通過該隔離器將該第一控制信號發送至該接收單元，該接收單元將該第一控制信號發送至該觸發器的置位端，該驅動單元根據該觸發器輸出的信號驅動該閘極開關導通；當該閘極開關被導通後，該第一控制單元根據該第一電壓端的第一電壓以及該閘極開關的閘極電壓處理得到該第二控制信號並發送至該觸發器的置零端，該驅動單元根據該觸發器輸出的信號驅動該閘極開關斷開；該控制方法循環執行，從而以固定導通時間來控制該反激式轉換器的運行狀態。

上述技術方案的有益效果為：

1)采用初級側控制器執行反激式轉換器的導通時間的計算和控制過程，便于獲取輸入電壓等相關信息，降低了計算複雜度，減少了初級側控制器和次級側控制器之間的傳輸線路連接，也不會影響到系統中的同步整流器的檢測。

2)采用初級側控制器執行反激式轉換器的導通時間的計算和控制過程，不需要擔心傳輸錯誤導致的錯誤的開關指令的問題，因此不需要在系統中 設置開關導通/斷開的消隱時間，使得反激式轉換器能夠適用于高開關頻率的場景中。

1:初級側控制器1

2:次級側控制器

3:隔離器

A1:控制單元

A2:接收單元

A3:驅動單元

A4:觸發器

B1:第二控制單元

B2:傳輸單元

FB:第一輸入端

CSP:第二輸入端

A:初級側控制器

B:次級側控制器

C:輸出端連接隔離器

E:判斷模組

P:初級線圈

S:次級線圈

AUX:輔助線圈

D1:第一節點

D2:第二節點

COM1:第一比較器

COM2:第二比較器

Mirror 1:第一放大模組

C1:第一電容

C2:第二電容

R1:第一電阻

R2:第二電阻

R3:第三電阻

R4:第四電阻

Ref1:第一參考端

Ref2:設定電流端

Ref3:第二參考端

R_SET:參考電阻

V_AUX:第一電壓

V_IN:輸入電壓

VDD:外部電壓

I_DMAG:去磁電流

TON_END:第二控制信號

gm:放大器

V_RSET:輸入電壓

I_SET:輸入電流

V_{REF_ON2}:第一參考電壓

DAC:數位類比轉換器

Converter 1:第一放大模組

Converter 2:第二放大模組

Q1:第一場效應管

Q2:第二場效應管

S1:開關

GATE:閘極控制信號

圖1是現有技術中的反激式轉換器的電路示意圖；圖2是本發明中的反激式轉換器的總體電路框圖；圖3-4是本發明的實施例一中，反激式轉換器的電路示意圖；圖5-6是本發明的實施例二中，反激式轉換器的電路示意圖；圖7是本發明的實施例三中，反激式轉換器的電路示意圖；圖8-9是本發明的實施例四中，反激式轉換器的電路示意圖；圖10是本發明的實施例五中，反激式轉換器的電路示意圖；圖11是本發明的實施例六中，反激式轉換器的電路示意圖；圖12-13是本發明的實施例七中，反激式轉換器的電路示意圖；圖14是本發明的實施例八中，反激式轉換器的電路示意圖；圖15-16是本發明的實施例九中，反激式轉換器的電路示意圖；圖17是本發明的實施例十中，反激式轉換器的電路示意圖；圖18是本發明的實施例十一中，反激式轉換器的控制方法的示意圖。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例， 而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為本發明的限定。

本發明中，基于現有技術中存在的上述問題，現提供一種固定導通時間的反激式轉換器，該反激式轉換器的大體電路框架如圖2中所示，該反激式轉換器的變壓器初級側的初級線圈P的一端連接反激式轉換器的輸入端V_IN，另一端通過一閘極開關G接地。閘極開關的一閘極連接一初級側控制器A的輸出端，接收初級側控制器A輸出的閘極控制信號(GATE)，控制閘極開關G作為該反激式轉換器開關的導通和斷開。反激式轉換器的變壓器次級側的次級線圈S的一端直接或經一二極管連接反激式轉換器的輸出端V_O，另一端連接一次級側參考地電位。一次級側控制器B藕合到次級側以獲取該反激式轉換器的輸出信息，並產生一第一控制信號。其中初級側控制器A包括第一控制單元A1，接收單元A2和驅動單元A3。接收單元A2的一輸入端通過一隔離器C與次級側控制器B連接，並通過隔離器C接收次級側控制器B發送的第一控制信號；接收單元A2的一輸出端輸出第一控制信號並藕合到驅動單元A3，作為導通觸發信號(Trigger-on)以觸發驅動單元A3輸出閘極控制信號控制閘極開關G導通。初級側控制器A的第一控制單元A1同時接收驅動單元A3輸出的閘極導通信號，並在一固定導通時間T_ON之後，輸出一第二控制信號並藕合到驅動單元A3，作為斷開觸發信號(Trigger-off)，以觸發驅動單元A3輸出閘極控制信號控制閘極開關G斷開。

進一步地，如圖3、5、9、12和15中所示，該初級側控制器A包括：第一控制單元A1，第一控制單元A1的第一輸入端連接一第一電壓端，第一控制單元A1的第二輸入端連接閘極開關G的閘極控制信號GATE，第一控制單元A1的輸出端連接一觸發器A4的置零端R。基于上述連接關係，第一控制單元A1根據第一電壓端輸入的第一電壓以及閘極開關的閘極電壓處理得到一第二控制信號並輸出至觸發器A4的置零端R，第一電壓端的第一電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓V_IN成比例相關；接收單元A2，接收單元A2連接在隔離器C與觸發器A4的置位端S之間，用于將第一控制信號輸出至觸發器A4的置位端S；觸發器A4的輸出端Q通過一驅動單元A3連接至閘極開關G的閘極；當接收單元A2向觸發器A4的置位端S輸出第一控制信號時，驅動單元A3驅動閘極開關G導通，從而驅動反激式轉換器進入開關閉合導通階段；以及當第一控制單元A1向觸發器A4的置零端R輸出第二控制信號時，驅動單元A3驅動閘極開關G斷開，從而驅動反激式轉換器進入開關斷開階段；並且：當閘極開關G導通時，第一控制單元A1根據第一電壓處理得到並輸出第二控制信號；以及當閘極開關G斷開時，第一控制單元A1不輸出第二控制信號。

具體地，基于上述描述，本發明中的反激式轉換器的工作原理為：當反激式轉換器處于開關閉合導通階段時，初級線圈P被直接連接在輸入電壓上的回路中，初級線圈P中的電流和變壓器磁芯中的磁場增加，在磁芯 中儲存能量。此時在次級線圈S中產生的電壓是反向的，因此使得次級線圈S側的二極管處于反偏狀態而不能導通。此時，由次級線圈S側的電容向負載提供電壓和電流。

此時，第一控制單元A1能夠獲得來自第一電壓端的第一電壓以及來自閘極開關G的閘極電壓，因此可以通過電路進行一段時間T_ON的處理後輸出第二控制信號(高電平信號)至觸發器A4的置零端R，使得觸發器A4的輸出端Q輸出一低電平信號，經由驅動單元A3控制閘極開關G的閘極電壓拉低，從而使得閘極開關G被斷開，由此進入反激式轉換器的開關斷開階段。

當反激式轉換器處于開關斷開階段時，流經閘極開關G的電流為0，同時磁芯中的磁場開始下降。此時在次級線圈S上感應出正向電壓，次級線圈S側的二極管處于正偏狀態而被導通，導通的電流流入次級線圈S側的電容和負載中，也就是磁芯中存儲的能量被轉移至電容和負載中。

此時，第一控制單元A1無法獲得來自第一電壓端的第一電壓以及來自閘極開關G的閘極電壓，因此不會做電路處理。而由于次級線圈S側的二極管被導通，次級側控制器B能夠接收信號並通過隔離器C發送至初級側控制器A中的接收單元A2，該接收單元A2相應輸出第一控制信號(高電平信號)至觸發器A4的置位端S，使得觸發器A4的輸出端Q輸出一高電平信號，經由驅動單元A3控制閘極開關G的閘極電壓拉高，從而使得閘極開關G被導通，由此進入反激式轉換器的開關閉合導通階段。

上述兩個階段循環往復，從而構成本發明中反激式轉換器的工作過程。

本發明技術方案中，由于采用初級側的控制器來實現閘極開關的導 通時間計算和控制，初級側的輸入電壓等相關信息較容易被獲取，因此使得計算複雜度大大降低，不會對系統中的同步整流器的檢測造成影響。並且，將導通時間的計算過程放在初級側，避免了次級側計算並向初級側傳輸指令的過程，次級側控制器只需要向初級側控制器傳輸開關導通時的信號即可。這樣既節省了一個傳輸線路，又避免了傳輸誤差，不需要在系統中設置開關導通/斷開的消隱時間，從而使得本發明中的反激式轉換器能夠適用在高開關頻率的場景中，擴展了反激式轉換器的適用範圍。

下文中詳細描述本發明技術方案中的反激式轉換器的幾個具體實現方式。

實施例一：

本實施例中，如圖3中所示，反激式轉換器工作于斷續模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)下；則如圖4中所示，第一控制單元A1進一步包括：第一放大模組，第一放大模組的輸入端連接第一電壓端，第一放大模組的輸出端通過一第一節點D1連接一第一比較器COM1的正相輸入端，第一放大模組Mirror1用于將流經第一放大模組Mirror1的電流放大一第一預定倍數K後再輸出。

第一場效應管Q1，第一場效應管Q1的閘極通過一反向器連接閘極開關的閘極，第一場效應管Q1的汲極通過第一節點D1連接第一比較器COM1的正相輸入端，第一場效應管Q1的源極接地；第一電容C1，第一電容C1的一端通過第一節點D1連接第一比較器COM1的正相輸入端，另一端接地； 第一參考端Ref1，第一參考端Ref1連接第一比較器COM1的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓；第一比較器COM1的輸出端連接第一控制單元A1的輸出端；當第一比較器COM1的正相輸入端的電壓值大于第一參考電壓時，第一比較器的輸出端輸出第二控制信號。

本實施例中，第一電壓端通過一第一電阻R1連接一輔助線圈AUX，輔助線圈AUX與初級線圈P之間具有一預定的匝數比，以使第一電壓V_AUX與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓VIN成比例相關。

本實施例中，上述第一放大模組實際為一電流鏡Mirror1，該電流鏡Mirror1將輸入的電流放大一第一預定倍數K後輸出。該電流鏡Mirror1還接入一外部電壓VDD，在此不再贅述。

具體地，本實施例中，當反激式轉換器處于開關閉合導通階段時，上述第一放大模組Mirror1接收到經由第一電壓端傳輸的去磁電流(I_DMAG)，該電流由一輔助繞組的電流檢測引腳檢測得到。隨後第一放大模組Mirror1將該去磁電流放大第一預定倍數K(K*I_DMAG)後輸出至第一比較器COM1的正相輸入端，該第一預定倍數K為一固定數值，其可能的取值範圍可以為[0.001,0.1]，優選地可以為0.01。

相應地，上述第一參考端Ref1持續向第一比較器COM1的反相輸入端輸入一第一參考電壓，該第一參考電壓可能的取值範圍為[0.1V,5V]，優選地可以為2V。

則第一比較器COM1持續比較其正相輸入端和反相輸入端輸入的信號，當正相輸入端的輸入信號高于反相輸入端的第一參考電壓時，第一比較器 COM1的輸出端輸出一高電平信號作為第二控制信號(TON_END)。

換言之，基于上述第一控制單元A1的電路構成以及信號處理過程，整個反激式轉換器的開關導通時間(TON)由K倍的去磁電流(K*I_DMAG)、第一電容C1的電容值以及第一參考電壓決定，其推導過程如下：

I為K倍的去磁電流(K*I_DMAG)；C為第一電容C1的電容值；V_{REF_ON}為第一參考電壓的電壓值；T_ON為反激式轉換器的開關導通時間。

經上述公式(1)推導可得：I˙T_ON=C˙V_{REF_ON} ； (2)

由于第一電容C1的電容值C和第一參考電壓的電壓值V_{REF_ON}均為固定值，因此等式右邊為固定值，這也就意味著等式左邊同樣為固定值。而K倍的去磁電流是根據VIN得到的，K為固定值，因此V_IN˙T_ON同樣為固定值。

而在DCM模式下，反激式轉換器的閘極開關的開關頻率可以由下式獲得：

其中，f_s用于表示閘極開關的開關頻率；L_m用于表示初級線圈的電感量；P_O用于表示次級側的輸出功率，其與初級側的輸入電壓VIN相關； 基于V_IN˙T_ON固定，則閘極開關的開關導通時間相當于輸入電壓VIN的變化而言是固定的，這也就意味著反激式轉換器的導通時間固定。

進一步地，本實施例中，上述第一電阻R1的電阻值可以經由下述公式確定：

其中，N_A用于表示輔助繞組AUX的繞組匝數；N_P用于表示初級線圈P的繞組匝數；上述公式(4)的推導過程如下：首先，依據上述公式(3)，開關導通時間T_ON可以通過下述公式處理得到：

而理論上的開關導通時間T_{ON_Design}由下述公式表示：

其中，gain用于表示理論上的增益值。

根據上述公式(5)和(6)推導可得(假設T_{ON=TON_Design})：

同時，增益值gain又可以表示為：

則結合上述公式(7)和(8)即可得到上述公式(4)，由此確定第一電阻R1的電阻值。

可選地，本實施例中，仍然如圖4中所示，第一電壓端和第一電阻R1之間具有一連接節點D_R；則反激式轉換器中還包括一第二電阻R2，第二電阻R2連接在連接節點DR與接地端之間。上述第二電阻R2可依據實際情況選擇性配置，在此不再贅述。

實施例二：

本實施例中，如圖5所示，反激式轉換器工作于DCM模式下；則如圖6中所示，第一控制單元A1進一步包括：第一放大模組Converter1，第一放大模組Converter1的輸入端連接第一電壓端(同時第一放大模組Converter1還接入一外部電壓VDD，在此不再贅述)，第一放大模組Converter1的輸出端通過一第一節點D1連接一第一比較器COM1的正相輸入端，第一放大模組Converter1用于將輸入電壓放大一第一預定倍數K後再輸出；第一場效應管Q1，第一場效應管Q1的閘極通過一反向器連接閘極開關的閘極，第一場效應管Q1的汲極通過第一節點D1連接第一比較器COM1的正相輸入端，第一場效應管Q1的源極接地；第一電容C1，第一電容C1的一端通過第一節點D1連接第一比較器COM1的正相輸入端，另一端接地； 第一參考端Ref1，第一參考端Ref1連接第一比較器COM1的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓；第一比較器COM1的輸出端連接第一控制單元A1的輸出端；當第一比較器COM1的正相輸入端的電壓值大于第一參考電壓時，第一比較器的輸出端輸出第二控制信號。

第一電壓端通過一第一電阻R1接入反激式轉換器的輸入端，以使第一電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓V_IN成比例相關；第一電壓端和第一電阻R1之間具有一連接節點D_R；反激式轉換器還包括一第二電阻R2，第二電阻R2連接在連接節點D_R與接地端之間。

本實施例與實施例一的區別在于：

1)第一電壓端所產生的第一電壓不再是由輔助繞組產生的與輸入電壓V_IN成比例的電壓，而是直接檢測輸入電壓V_IN，從而得到與輸入電壓V_IN成比例相關的第一電壓V_DET。

2)本實施例中的第一放大模組不再是電流鏡，而是電壓轉電流模組Converter1，其將第一電壓V_DET轉換成一第一預定倍數K的並輸出。

3)本實施例中的第一預定倍數K可以表示為：

其中，I_OUTPUT表示第一放大模組的輸出電流；V_INPUT表示第一放大模組的輸入電壓。

進一步地，上述第一預定倍數K的取值範圍可以為[0.1μA/V,100μA/V]，優選地可以為2μA/V。

4)本實施例中的第二電阻R2為必選的電路組件，第一電阻R1和第二電阻R2之間的阻值關係可以通過下述公式確定：

其中，gain用于表示理論上的增益值；C用于表示第一電容C1的電阻值；V_{REF_ON}用于表示第一參考電壓的電壓值；f_s用于表示閘極開關的開關頻率；L_m用于表示初級線圈的電感量；P_O用于表示次級側的輸出功率；R1用于表示第一電阻的電阻值；R2用于表示第二電阻的電阻值；K用于表示第一預設倍率，其計算公式如上述公式(9)所示。

上述公式(10)的推導過程類似于上述公式(5)-(8)，在此不再贅述。

實施例三：

本實施例中，反激式轉換器工作于連續模式(Continuous Conduction Mode，CCM)下，其大體電路框圖仍然如圖3中所示。

則如圖7中所示，第一控制單元A1進一步包括：第一放大模組，第一放大模組的輸入端連接第一電壓端，第一放大模組的輸出端通過一第二節點D2連接一第一比較器COM1的正相輸入端，第一放大模組用于將流經第一放大模組的電流放大一第一預定倍數K後再輸出，本實施例中，第一放大模組采用電流鏡Mirror1實現；第一場效應管Q1，第一場效應管Q1的閘極通過一反向器連接閘極開關的閘極，第一場效應管Q1的汲極通過第二節點連接第一比較器的正相輸入端，第一場效應管Q1的源極接地；第一電容C1，第一電容C1的一端通過第二節點D2連接第一比較器COM1的正相輸入端，另一端接地；第一參考端Ref1，第一參考端Ref1連接第一比較器COM1的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓；參考模組，參考模組的輸入端連接一設置有預定電壓值的設定電壓端，參考模組的輸出端通過第二節點D2連接第一比較器COM1的正相輸入端，參考模組用于根據輸入至參考模組的電壓進行放大處理後輸出；第一比較器COM1的輸出端連接第一控制單元A1的輸出端；當第一比較器COM1的正相輸入端的電壓值大于第一參考電壓時，第一比較器的輸出端輸出第二控制信號。

第一電壓端通過一第一電阻R1連接一輔助線圈AUX，輔助線圈AUX與初級線圈P之間具有一預定的匝數比，以使第一電壓V_AUX與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓V_IN成比例相關。

第一電壓端和第一電阻R1之間具有一連接節點D_R； 反激式轉換器還包括一第二電阻R2，第二電阻R2連接在連接節點D_R與接地端之間。

本實施例中的第一放大模組同樣可以為電流鏡Mirror1，該電流鏡Mirror1的結構構成、工作方式以及第一預定倍數K的設置均可以參照實施例一，在此不再贅述。

本實施例中的第一電壓端同樣檢測輔助線圈的繞組電壓並得到與反激式轉換器的輸入電壓V_IN成比例的第一電壓V_AUX，第一電壓端與輔助線圈、第一電阻R1和第二電阻R2的連接關係與實施例一相同，在此不再贅述。

本實施例中，第一電阻R1的阻值範圍可以為50kΩ-2MΩ。

可選地，第二電阻R2可依據實際情況選擇性配置，在此不再贅述。

進一步地，本實施例中，仍然如圖7中所示，上述設定電壓端包括一參考電阻R_SET和一設定電流端Ref2，分別連接至參考模組的輸入端；參考電阻R_SET具有一預定阻值，設定電流端Ref2具有一預定的輸入電流I_SET；則上述參考模組包括：放大器gm，放大器gm的輸入端作為參考模組的輸入端，放大器的輸出端通過第二節點D2連接第一比較器COM1，放大器gm用于按照一第二預定倍數M對設定電壓端輸出的電壓進行放大處理後輸出。

具體地，本實施例中，在上述實施例一的基礎上，添加了參考模組以及設定電壓端。設定電壓端通過設定輸入電流I_SET以及R_SET獲得一個參考的輸入電壓V_RSET，再經過放大器gm的處理後放大第二預定倍數M倍形成M˙I _SET 並輸出以參與比較。

上述第二預定倍數M的取值範圍可以為[0.1μA/V,100μA/V]，優選地可以為1μA/V。

上述設定電壓端輸出的用于參考的電壓V_RSET的取值範圍可以為[0.1V,5V]，優選地可以為0.65V。

上述參考電阻R_SET的阻值範圍可以為0Ω-10kΩ。

則第一比較器COM1的正相輸入端的輸入信號由K˙I _DMAG 、M˙V_RSET 、第一電容C1的電容值C以及參考電壓VREF_ON來決定，其工作原理與上述實施例相同，即：當反激式轉換器處于開關閉合導通階段時，第一控制單元A1開始工作。當第一比較器COM1的正相輸入端的輸入信號大于反相輸入端的參考電壓V_{REF_ON}，則第一比較器COM1的輸出端輸出第二控制信號(高電平信號)，以控制閘極開關G斷開，反激式轉換器進入開關斷開階段。

實施例四：

本實施例中，反激式轉換器工作于CCM模式下，其總體電路框圖如圖3中所示。

則如圖8中所示，本實施例中的第一控制單元A1包括：第一放大模組，第一放大模組的輸入端連接第一電壓端，第一放大模組的輸出端通過一第二節點D2連接一第一比較器COM1的正相輸入端，第一放大模組用于將流經第一放大模組的電流放大一第一預定倍數輸出，本實施例中第一放大模組采用電流鏡Mirror1實現；第一場效應管Q1，第一場效應管Q1的閘極通過一反向器連接閘極開關的閘極，第一場效應管Q1的汲極通過第二節點D2連接第一比較器COM1的正相輸入端，第一場效應管Q1的源極接地； 第一電容C1，第一電容C1的一端通過第二節點D2連接第一比較器COM1的正相輸入端，另一端接地；第一參考端Ref1，第一參考端連接第一比較器COM1的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓；參考模組，參考模組的輸入端連接一設置有預定電壓值的設定電壓端，參考模組的輸出端通過第二節點D2連接第一比較器COM1的正相輸入端，參考模組用于根據輸入至參考模組的電壓進行放大處理後輸出；第一比較器COM1的輸出端連接第一控制單元A1的輸出端；當第一比較器COM1的正相輸入端的電壓值大于第一參考電壓VREF_ON時，第一比較器COM1的輸出端輸出第二控制信號。

設定電壓端包括一參考電阻R_SET和一設定電流端Ref2，分別連接至參考模組的輸入端；在設定電流端Ref2和參考模組的輸入端之間設置一開關S1，開關S1初始處于閉合導通狀態，當設置好設定電流端Ref2的輸入電流後，斷開開關S1；參考模組進一步包括：數位類比轉換器DAC，數位類比轉換器DAC的輸入端作為參考模組的輸入端，在斷開開關S1後，數位類比轉換器用于鎖住設定電流端Ref2傳遞的輸入電壓V_RSET；放大器gm，放大器gm的輸入端連接數位類比轉換器DAC的輸出端，放大器gm的輸出端通過第二節點D2連接第一比較器COM1，放大器gm用于按照一第二預定倍數M對設定電壓端輸出的電壓V_RSET進行放大處理後輸出。

第一電壓端通過一第一電阻R1連接一輔助線圈AUX，輔助線圈AUX 與初級線圈P具有一預定的匝數比，以使第一電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓V_IN成比例相關。

第一電壓端和第一電阻R1之間具有一連接節點D_R；反激式轉換器還包括一第二電阻R2，第二電阻R2連接在連接節點D_R與接地端之間。

本實施例與實施例三的唯一區別在于在設定電壓端設置了一個開關S1。由此在實際的系統運行過程中可以將設定電壓端鎖住。具體原理為：首先閉合導通開關S1，並在設定電流端Ref2處設定輸入電流I_SET。設定完成之後再將開關S1斷開，相應的輸入電壓就被鎖存在數位類比轉換器DAC中了。這樣做的好處在于，由于輸入電壓V_RSET能夠被鎖存在數位類比轉換器DAC中，不再需要額外引出一個引腳來設置參考電阻R_SET，該參考電阻R_SET完全可以直接接入系統中原本就有的引腳(例如圖9中所示的情況)。

本實施例中，其餘的電路結構以及運行原理和實施例三均相同，在此不再贅述。

實施例五：

本實施例中，反激式轉換器工作于CCM模式下，其總體電路框圖如圖5中所示。

則如圖10中所示，該第一控制單元進一步包括：第一放大模組Converter1，第一放大模組Converter1的輸入端連接第一電壓端，第一放大模組Converter1的輸出端通過一第二節點D2連接一第一比較器COM1的正相輸入端，第一放大模組Converter1用于將輸入電壓放大一第一預定倍數K後輸出； 第一場效應管Q1，第一場效應管Q1的閘極通過一反向器連接閘極開關的閘極，第一場效應管Q1的汲極通過第二節點D2連接第一比較器的正相輸入端，第一場效應管Q1的源極接地；第一電容C1，第一電容C1的一端通過第二節點D2連接第一比較器COM1的正相輸入端，另一端接地；第一參考端Ref1，第一參考端Ref1連接第一比較器COM1的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓V_{REF_ON}；參考模組，參考模組的輸入端連接一設置有預定電壓值的設定電壓端，參考模組的輸出端通過第二節點D2連接第一比較器COM1的正相輸入端，參考模組用于根據輸入至參考模組的電壓進行放大處理後輸出；第一比較器COM1的輸出端連接第一控制單元A1的輸出端；當第一比較器COM1的正相輸入端的電壓值大于第一參考電壓VREF_ON時，第一比較器COM1的輸出端輸出第二控制信號。

設定電壓端包括一參考電阻R_SET和一設定電流端Ref2，分別連接至參考模組的輸入端；參考電阻R_SET具有一預定阻值，設定電流端Ref2具有一預定的輸入電流I_SET；參考模組包括：放大器gm，放大器gm的輸入端作為參考模組的輸入端，放大器gm的輸出端通過第二節點D2連接第一比較器COM1，放大器gm用于按照一第二預定倍數M對設定電壓端輸出的電壓V_RSET進行放大處理後輸出。

第一電壓端通過一第一電阻R1接入反激式轉換器的輸入端，以使第 一電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓VIN成比例相關；第一電壓端和第一電阻R1之間具有一連接節點D_R；反激式轉換器還包括一第二電阻R2，第二電阻R2連接在連接節點DR與接地端之間。

本實施例與上述實施例三的區別在于：本實施例中的第一電壓端不再由輔助線圈AUX提供輔助繞組電壓V_AUX，而是直接檢測初級側的輸入電壓V_IN以得到與輸入電壓VIN成比例相關的第一電壓，本實施例中的第二電阻R2是必選的電阻。並且，本實施例中的第一放大模組采用電壓轉電流模組Converter1實現。

換言之，將實施例二中的第一電壓端的結構設定與實施例三中的其餘結構設定進行結合能夠得到本實施例中的第一控制單元A1的電路結構。因此，本實施例中：第一電阻R1和第二電阻R2的阻值可以通過上述公式(10)確定。

第一預定倍數K可以通過上述公式(9)確定，其取值範圍可以為[0.1μA/V,100μA/V]，優選地可以為2μA/V。

參考電阻R_SET的阻值與上述實施例三中相同。

第二預定倍數M與上述實施例三中相同，其取值範圍可以為[0.1μA/V,100μA/V]，優選地可以為1μA/V。

上述第一控制單元A1的運行原理參照上述實施例二和實施例三實現，在此不再贅述。

實施例六：

本實施例中，反激式轉換器工作于CCM模式下，其總體電路框圖如 圖5中所示。

則如圖11中所示，該第一控制單元進一步包括：第一放大模組Converter1，第一放大模組Converter1的輸入端連接第一電壓端，第一放大模組的輸出端通過一第二節點D2連接一第一比較器COM1的正相輸入端，第一放大模組Converter1用于將輸入電壓放大一第一預定倍數K後輸出；第一場效應管Q1，第一場效應管Q1的閘極通過一反向器連接閘極開關的閘極，第一場效應管Q1的汲極通過第二節點D2連接第一比較器的正相輸入端，第一場效應管Q1的源極接地；第一電容C1，第一電容C1的一端通過第二節點D2連接第一比較器COM1的正相輸入端，另一端接地；第一參考端Ref1，第一參考端Ref1連接第一比較器COM1的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓V_{REF_ON}；參考模組，參考模組的輸入端連接一設置有預定電壓值的設定電壓端，參考模組的輸出端通過第二節點D2連接第一比較器COM1的正相輸入端，參考模組用于根據輸入至參考模組的電壓進行放大處理後輸出；第一比較器COM1的輸出端連接第一控制單元A1的輸出端；當第一比較器COM1的正相輸入端的電壓值大于第一參考電壓V_{REF_ON}時，第一比較器COM1的輸出端輸出第二控制信號。

設定電壓端包括一參考電阻R_SET和一設定電流端Ref2，分別連接至參考模組的輸入端；在設定電流端Ref2和參考模組的輸入端之間設置一開關S1，開關S1 初始處于閉合導通狀態，當設置好設定電流端Ref2的輸入電流I_SET後，斷開開關S1；則參考模組進一步包括：數位類比轉換器DAC，數位類比轉換器DAC的輸入端作為參考模組的輸入端，在斷開開關S1後，數位類比轉換器DAC用于鎖住設定電流端Ref2傳遞的輸入電壓V_RSET；放大器gm，放大器gm的輸入端連接數位類比轉換器DAC的輸出端，放大器gm的輸出端通過第二節點D2連接第一比較器COM1，放大器gm用于按照一第二預定倍數M對設定電壓端輸出的電壓V_RSET進行放大處理後輸出。

第一電壓端通過一第一電阻R1接入反激式轉換器的輸入端，以使第一電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓VIN成比例相關；第一電壓端和第一電阻R1之間具有一連接節點D_R；反激式轉換器還包括一第二電阻R2，第二電阻R2連接在連接節點D_R與接地端之間。

本實施例與上述實施例四的區別在于：本實施例中的第一電壓端不再由輔助線圈AUX提供輔助繞組電壓V_AUX，而是直接檢測初級側的輸入電壓V_IN以得到與輸入電壓V_IN成比例相關的第一電壓，本實施例中的第二電阻R2是必選的電阻。並且，本實施例中的第一放大模組采用電壓轉電流模組Converter1實現。

換言之，將實施例二中的第一電壓端的結構設定與實施例三中的其餘結構設定進行結合能夠得到本實施例中的第一控制單元A1的電路結構。因此，本實施例中：第一電阻R1和第二電阻R2的阻值可以通過上述公式(10)確定。

第一預定倍數K可以通過上述公式(9)確定，其取值範圍可以為[0.1μA/V,100μA/V]，優選地可以為2μA/V。

參考電阻R_SET的阻值與上述實施例三中相同。

第二預定倍數M與上述實施例三中相同，其取值範圍可以為[0.1μA/V,100μA/V]，優選地可以為1μA/V。

上述第一控制單元A1的運行原理參照上述實施例二和實施例四實現，在此不再贅述。

上述實施例一至六具體闡述了反激式轉換器分別在DCM模式和CCM模式下的電路結構及其工作原理。具體而言，實施例一至二闡述了反激式轉換器在DCM模式下的電路結構及其工作原理，實施例三至六闡述了反激式轉換器在CCM模式下的電路結構及其工作原理。

下文中結合上述實施例一至六，通過四個實施例(實施例七至十)來闡述當反激式轉換器可同時支持DCM模式和CCM模式時的電路結構和工作原理。

實施例七：

本實施例中，反激式轉換器能夠工作在DCM模式下，同樣也能夠工作在CCM模式下，即反激式轉換器同時支持DCM模式和CCM模式，其電路框圖如圖12中所示。

則如圖13中所示，上述第一控制單元A1具體包括：第一控制模組，第一控制模組的輸入端連接第一電壓端；第二控制模組，第二控制模組的輸入端連接第一電壓端；判斷模組E，判斷模組E的兩個輸入端分別連接第一控制模組的輸出 端以及第二控制模組的輸出端，判斷模組E的輸出端作為第一控制單元的輸出端；當第一控制模組或者第二控制模組輸出一預定信號時，判斷模組E輸出第二控制信號。

進一步地，上述第一控制模組包括：第一放大模組，第一放大模組的輸入端連接第一電壓端，第一放大模組的輸出端通過一第一節點D1連接一第一比較器COM1的正相輸入端，第一放大模組用于將流經第一放大模組的電流放大一第一預定倍數K1輸出；第一場效應管Q1，第一場效應管Q1的閘極通過一反向器連接閘極開關G的閘極，第一場效應管Q1的汲極通過第一節點D1連接第一比較器COM1的正相輸入端，第一場效應管Q1的源極接地；第一電容C1，第一電容C1的一端通過第一節點D1連接第一比較器COM1的正相輸入端，另一端接地；第一參考端Ref1，第一參考端Ref1連接第一比較器COM1的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓V_{REF_ON1}；第一比較器COM1的輸出端連接判斷模組的輸入端；當第一比較器COM1的正相輸入端的電壓值大于第一參考電壓VREF_ON1時，第一比較器COM1的輸出端輸出預定信號(高電平信號)。

第二控制模組包括：第二放大模組，第二放大模組的輸入端連接第一電壓端，第二放大模組的輸出端通過一第二節點D2連接一第二比較器COM2的正相輸入端，第二放大模組用于將流經第二放大模組的電流放大一第三預定倍數K2輸出； 第二場效應管Q2，第二場效應管Q2的閘極通過一反向器連接閘極開關G的閘極，第二場效應管Q2的汲極通過第二節點D2連接第二比較器COM2的正相輸入端，第二場效應管Q2的源極接地；第二電容C2，第二電容C2的一端通過第二節點D2連接第二比較器COM2的正相輸入端，另一端接地；第二參考端Ref3，第二參考端連接第二比較器COM2的反相輸入端，用于提供一第二參考電壓V_{REF_ON2}；參考模組，參考模組的輸入端連接一設置有預定電壓值的設定電壓端，參考模組的輸出端通過第二節點D2連接第二比較器COM2的正相輸入端，參考模組用于根據輸入至參考模組的電壓進行放大處理後輸出；第二比較器COM2的輸出端連接判斷模組的輸入端；當第二比較器COM2的正相輸入端的電壓值大于第二參考電壓V_{REF_ON2}時，第二比較器COM2的輸出端輸出預定信號。

設定電壓端包括一參考電阻RSET和一設定電流端Ref2，分別連接至參考模組的輸入端；參考電阻R_SET具有一預定阻值，設定電流端Ref2具有一預定的輸入電流I_SET；參考模組包括：放大器gm，放大器gm的輸入端作為參考模組的輸入端，放大器gm的輸出端通過第二節點D2連接第二比較器COM2，放大器gm用于按照一第二預定倍數M對設定電壓端輸出的電壓進行放大處理後輸出。

第一電壓端通過一第一電阻R1連接一輔助線圈AUX，輔助線圈AUX 與初級線圈P具有一預定的匝數比，以使第一電壓端輸入的電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關；第一電壓端還通過一第三電阻R3連接上述輔助線圈AUX，輔助線圈AUX與初級線圈P具有一預定的匝數比，以使第一電壓端輸入的電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關。

第一電壓端和第一電阻R1之間具有一第一連接節點D_R1；反激式轉換器還包括一第二電阻R2，第二電阻R2連接在第一連接節點D_R1與接地端之間；第一電壓端和第三電阻R3之間具有一第二連接節點D_R2；反激式轉換器還包括一第四電阻R4，第四電阻R4連接在第二連接節點D_R2與接地端之間。

具體地，本實施例中，上述第一放大模組采用電流鏡Mirror1實現，該電流鏡Mirror1放大的第一預定倍數K1可被設定為一個固定值。同樣地，上述第二放大模組采用電流鏡Mirror2實現，該電流鏡Mirror2放大的第三預定倍數K2可被設定為一個固定值。上述K1和K2的取值範圍均可以為[0.001,0.1]，優選地可以為0.01。

本實施例中，第一電阻R1的阻值可以通過上述公式(4)確定，其中的K以K1替代，C用于表示第一電容C1的電容值，V_{REF_ON}以V_{REF_ON1}替代。第二電阻R2為可選的設置方案，且不限定其阻值大小。

本實施例中，第三電阻R3的阻值與上述實施例三中相同，第四電阻R4為可選的設置方案，且不限定其阻值大小。

本實施例中，上述第二預定倍數M的取值與上述實施例三中相同， 其取值範圍可以為[0.1μA/V,100μA/V]，優選地可以為1μA/V。

本實施例中，上述設定電壓端的V_RSET的取值範圍可以為[0.1V,5V]，優選地可以為0.65V。

上述參考電阻R_SET的阻值與上述實施例三中相同。

上述判斷模組E實際為一個或閘電路模組，當該或閘電路模組的兩個輸入端其中之一輸入高電平信號時，該或閘電路模組的輸出端輸出第二控制信號(高電平信號)。該或閘電路模組的結構可以采用現有的或閘電路來實現，在此不再贅述。

則本實施例中，針對第一控制模組而言，當反激式轉換器進入開關閉合導通階段時，第一放大模組Mirror1根據檢測輔助線圈AUX的電壓V_AUX得到的去磁電流I_DMAG1放大K1倍之後形成K1*I_DMAG1並送入第一比較器COM1的正相輸入端。同時第一比較器COM1的反相輸入端連接第一參考端Ref1以輸入第一參考電壓V_{REF_ON1}。若第一比較器COM1的正相輸入端的輸入信號大于其反相輸入端的輸入信號，則第一比較器COM1輸出預定信號，也即高電平信號。

針對第二控制模組而言，當反激式轉換器進入開關閉合導通階段時，第二放大模組Mirror2根據檢測輔助線圈AUX的電壓V_AUX得到的去磁電流I_DMAG2放大K2倍之後形成K2*I_DMAG2並送入第二比較器COM2的正相輸入端，同時參考模組gm將來自設定電壓端的設定電壓V_RSET放大M倍後形成M*V_RSET並送入第二比較器COM2的正相輸入端。第二比較器COM2的反相輸入端連接第二參考端Ref3以輸入第一參考電壓V_{REF_ON2}。若第二比較器COM2的正相輸入端的輸入信號大于其反相輸入端的輸入信號，則第二比較器COM2輸出預定信號，也即高電平信號。

則當第一控制模組或者第二控制模組輸出預定信號時，判斷模組E輸出第二控制信號，以驅動閘極開關G斷開，反激式轉換器進入開關斷開階段。

實施例八：

本實施例中，反激式轉換器能夠工作在DCM模式下，同樣也能夠工作在CCM模式下，即反激式轉換器同時支持DCM模式和CCM模式，其電路框圖如圖12中所示。

則如圖14中所示，上述第一控制單元A1具體包括：第一控制模組，第一控制模組的輸入端連接第一電壓端；第二控制模組，第二控制模組的輸入端連接第一電壓端；判斷模組E，判斷模組E的兩個輸入端分別連接第一控制模組的輸出端以及第二控制模組的輸出端，判斷模組E的輸出端作為第一控制單元的輸出端；當第一控制模組或者第二控制模組輸出一預定信號時，判斷模組E輸出第二控制信號。

第一控制模組包括：第一放大模組，第一放大模組的輸入端連接第一電壓端，第一放大模組的輸出端通過一第一節點D1連接一第一比較器COM1的正相輸入端，第一放大模組用于將輸入電流I_DMAG1放大一第一預定倍數K1輸出，該第一放大模組可以采用電流鏡Mirror1實現；第一場效應管Q1，第一場效應管Q1的閘極通過一反向器連接閘極開關G的閘極，第一場效應管Q1的汲極通過第一節點D1連接第一比較器COM1的正相輸入端，第一場效應管Q1的源極接地； 第一電容C1，第一電容C1的一端通過第一節點D1連接第一比較器COM1的正相輸入端，另一端接地；第一參考端Ref1，第一參考端連接第一比較器COM1的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓V_{REF_ON1}；第一比較器COM1的輸出端連接判斷模組E的輸入端；當第一比較器COM1的正相輸入端的電壓值大于第一參考電壓V_{REF_ON1}時，第一比較器COM1的輸出端輸出預定信號。

第二控制模組包括：第二放大模組，第二放大模組的輸入端連接第一電壓端，第二放大模組的輸出端通過一第二節點D2連接一第二比較器COM2的正相輸入端，第二放大模組用于將輸入電流I_DMAG2放大一第三預定倍數K2輸出，第二放大模組可以采用電流鏡Mirror2實現；第二場效應管Q2，第二場效應管Q2的閘極通過一反向器連接閘極開關G的閘極，第二場效應管Q2的汲極通過第二節點D2連接第二比較器COM2的正相輸入端，第二場效應管Q2的源極接地；第二電容C2，第二電容C2的一端通過第二節點D2連接第二比較器COM2的正相輸入端，另一端接地；第二參考端Ref3，第二參考端Ref3連接第二比較器COM2的反相輸入端，用于提供一第二參考電壓V_{REF_ON2}；參考模組，參考模組的輸入端連接一設置有預定電壓值的設定電壓端，參考模組的輸出端通過第二節點D2連接第二比較器COM2的正相輸入端，參考模組用于根據輸入至參考模組的電壓進行放大處理後輸出； 第二比較器COM2的輸出端連接判斷模組E的輸入端；當第二比較器COM2的正相輸入端的電壓值大于第二參考電壓V_{REF_ON2}時，第二比較器COM2的輸出端輸出預定信號。

設定電壓端包括一參考電阻R_SET和一設定電流端Ref2，分別連接至參考模組的輸入端；在設定電流端Ref2和參考模組R_SET的輸入端之間設置一開關S1，開關S1初始處于閉合導通狀態，當設置好設定電流端Ref2的輸入電流I_SET後，斷開開關；參考模組進一步包括：數位類比轉換器DAC，數位類比轉換器DAC的輸入端作為參考模組的輸入端，在斷開開關S1後，數位類比轉換器DAC用于鎖住設定電流端Ref2傳遞的輸入電壓V_RSET；放大器gm，放大器gm的輸入端連接數位類比轉換器DAC的輸出端，放大器gm的輸出端通過第二節點D2連接第二比較器COM2，放大器gm用于按照一第二預定倍數M對設定電壓端輸出的電壓V_RSET進行放大處理後輸出。

第一電壓端通過一第一電阻R1連接一輔助線圈AUX，輔助線圈AUX與初級線圈P具有一預定的匝數比，以使第一電壓端輸入的電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關；第一電壓端還通過一第三電阻R3連接一輔助線圈AUX，輔助線圈AUX與初級線圈P具有一預定的匝數比，以使第一電壓端輸入的電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關。

第一電壓端和第一電阻R1之間具有一第一連接節點D_R1； 反激式轉換器還包括一第二電阻R2，第二電阻R2連接在第一連接節點D_R1與接地端之間；第一電壓端和第三電阻R3之間具有一第二連接節點D_R2；反激式轉換器還包括一第四電阻R4，第四電阻R4連接在第二連接節點D_R2與接地端之間。

本實施例與實施例七的唯一區別在于在設定電壓端設置一開關S1，在設定電流端Ref2設定好電流I_SET後將該開關S1斷開，從而使得數位類比轉換器DAC能夠鎖住輸入電壓V_RSET。該過程具體可以參照上述實施例四和實施例六，在此不再贅述。

本實施例中的其餘運行原理可參照實施例七，在此不再贅述。

實施例九：

本實施例中，反激式轉換器能夠工作在DCM模式下，同樣也能夠工作在CCM模式下，即反激式轉換器同時支持DCM模式和CCM模式，其電路框圖如圖15中所示。

則本實施例中，如圖16中所示，上述第一控制單元A1具體包括：第一控制模組，第一控制模組的輸入端連接第一電壓端；第二控制模組，第二控制模組的輸入端連接第一電壓端；判斷模組E，判斷模組E的兩個輸入端分別連接第一控制模組的輸出端以及第二控制模組的輸出端，判斷模組E的輸出端作為第一控制單元的輸出端；當第一控制模組或者第二控制模組輸出一預定信號時，判斷模組E輸出第一控制信號。

第一控制模組包括：第一放大模組Converter1，第一放大模組Converter1的輸入端連接第一電壓端，第一放大模組Converter1的輸出端通過一第一節點D1連接一第一比較器的正相輸入端，第一放大模組Converter1用于將輸入電壓放大一第一預定倍數K1輸出，本實施例中第一放大模組采用第一電壓轉電流模組Converter1實現，K1的確定方式可以參照上述公式(9)，其取值範圍可以為[0.1μA/V,100μA/V]，優選地可以為2μA/V；第一場效應管Q1，第一場效應管Q1的閘極通過一反向器連接閘極開關的閘極，第一場效應管Q1的汲極通過第一節點D1連接第一比較器COM1的正相輸入端，第一場效應管Q1的源極接地；第一電容C1，第一電容C1的一端通過第一節點D1連接第一比較器COM1的正相輸入端，另一端接地；第一參考端Ref1，第一參考端Ref1連接第一比較器COM1的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓V_{REF_ON1}；第一比較器COM1的輸出端連接判斷模組E的輸入端；當第一比較器COM1的正相輸入端的電壓值大于第一參考電壓V_{REF_ON1}時，第一比較器COM1的輸出端輸出預定信號。

第二控制模組包括：第二放大模組Converter2，第二放大模組Converter2的輸入端連接第一電壓端，第二放大模組Converter2的輸出端通過一第二節點D2連接一第二比較器COM2的正相輸入端，第二放大模組Converter2用于將輸入電壓放大一第三預定倍數K2輸出，K2的確定方式可以參照上述公式(9)，其取值範圍可以為 [0.1μA/V,100μA/V]，優選地可以為2μA/V；第二場效應管Q2，第二場效應管Q2的閘極通過一反向器連接閘極開關的閘極，第二場效應管Q2的汲極通過第二節點D2連接第二比較器COM2的正相輸入端，第二場效應管Q2的源極接地；第二電容C2，第二電容C2的一端通過第二節點D2連接第二比較器COM2的正相輸入端，另一端接地；第二參考端Ref3，第二參考端Ref3連接第二比較器COM2的反相輸入端，用于提供一第二參考電壓V_{REF_ON2}；參考模組，參考模組的輸入端連接一設置有預定電壓值的設定電壓端，參考模組的輸出端通過第二節點D2連接第二比較器COM2的正相輸入端，參考模組用于根據輸入至參考模組的電壓進行放大處理後輸出；第二比較器COM2的輸出端連接判斷模組E的輸入端；當第二比較器COM2的正相輸入端的電壓值大于第二參考電壓V_{REF_ON2}時，第二比較器的輸出端輸出預定信號。

設定電壓端包括一參考電阻R_SET和一設定電流端Ref2，分別連接至參考模組的輸入端；參考電阻R_SET具有一預定阻值，設定電流端Ref2具有一預定的輸入電流I_SET；參考模組包括：放大器gm，放大器gm的輸入端作為參考模組的輸入端，放大器gm的輸出端通過第二節點D2連接第二比較器COM2，放大器gm用于按照一第二預定倍數M對設定電壓端輸出的電壓V_RSET進行放大處理後輸出。

第一電壓端通過一第一電阻R1接入反激式轉換器的輸入端，以使第一電壓端輸入的電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓V_IN成比例相關；第一電壓端和第一電阻R1之間具有一第一連接節點D_R1；反激式轉換器還包括一第二電阻R2，第二電阻R2連接在第一連接節點DR1與接地端之間；第一電壓端還通過一第三電阻R3接入反激式轉換器的輸入端，以使第一電壓端輸入的電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓V_IN成比例相關；第一電壓端和第三電阻R3之間具有一第二連接節點D_R2；反激式轉換器還包括一第四電阻R4，第四電阻R4連接在第二連接節點D_R2與接地端之間。

具體地，本實施例與上述實施例七的區別在于：

1)第一電壓端所產生的輸入電壓不再是由輔助繞組AUX產生的與輸入電壓VIN成比例的電壓，而是直接檢測輸入電壓VIN，從而得到與輸入電壓VIN成比例相關的電壓V_DET1和V_DET2。

2)本實施例中的第一放大模組和第二放大模組不再是電流鏡，而是電壓轉電流模組Converter1和Converter2，其將電壓VDET轉換成一第一預定倍數K的電流K˙V_DET。

3)本實施例中的第一預定倍數K1和第三預定倍數K2可以采用上述公式(9)來確定(采用K1和K2來替代K)。

4)本實施例中的第二電阻R2為必選的電路組件，第一電阻R1和第二電阻R2之間的阻值關係可以通過上述公式(10)確定，此時公式(10)中的C表示第一電容C1的電容值，采用V_{REF_ON1}替代V_{REF_ON}，以及采用K1替代K。

同樣地，本實施例中的第四電阻為必選的電路組件，第三電阻R3和第四電阻R4之間的阻值關係可以通過上述公式(10)確定，此時公式(10)中的C表示第一電容C2的電容值，采用V_{REF_ON2}替代V_{REF_ON}，以及采用K2替代K。

本實施例中，上述第一控制單元A1的其餘運行原理和結構設置可參照上述實施例七進行，在此不再贅述。

實施例十：

本實施例中，反激式轉換器能夠工作在DCM模式下，同樣也能夠工作在CCM模式下，即反激式轉換器同時支持DCM模式和CCM模式，其電路框圖如圖15中所示。

則如圖17中所示，上述第一控制單元A1具體包括：第一控制模組，第一控制模組的輸入端連接第一電壓端；第二控制模組，第二控制模組的輸入端連接第一電壓端；判斷模組E，判斷模組E的兩個輸入端分別連接第一控制模組的輸出端以及第二控制模組的輸出端，判斷模組的輸出端作為第一控制單元的輸出端；當第一控制模組或者第二控制模組輸出一預定信號時，判斷模組輸出第一控制信號。

第一控制模組包括：第一控制模組，第一控制模組的輸入端連接第一電壓端；第二控制模組，第二控制模組的輸入端連接第一電壓端；判斷模組E，判斷模組E的兩個輸入端分別連接第一控制模組的輸出端以及第二控制模組的輸出端，判斷模組E的輸出端作為第一控制單元的輸出端； 當第一控制模組或者第二控制模組輸出一預定信號時，判斷模組E輸出第一控制信號。

第一控制模組包括：第一放大模組Converter1，第一放大模組Converter1的輸入端連接第一電壓端，第一放大模組Converter1的輸出端通過一第一節點D1連接一第一比較器的正相輸入端，第一放大模組Converter1用于將輸入電壓放大一第一預定倍數K1輸出，本實施例中第一放大模組采用第一電壓轉電流模組Converter1實現，K1的確定方式可以參照上述公式(9)，其取值範圍可以為[0.1μA/V,100μA/V]，優選地可以為2μA/V；第一場效應管Q1，第一場效應管Q1的閘極通過一反向器連接閘極開關的閘極，第一場效應管Q1的汲極通過第一節點D1連接第一比較器COM1的正相輸入端，第一場效應管Q1的源極接地；第一電容C1，第一電容C1的一端通過第一節點D1連接第一比較器COM1的正相輸入端，另一端接地；第一參考端Ref1，第一參考端Ref1連接第一比較器COM1的反相輸入端，用于提供一第一參考電壓V_{REF_ON1}；第一比較器COM1的輸出端連接判斷模組E的輸入端；當第一比較器COM1的正相輸入端的電壓值大于第一參考電壓V_{REF_ON1}時，第一比較器COM1的輸出端輸出預定信號。

第二控制模組包括：第二放大模組Converter2，第二放大模組Converter2的輸入端連接第一電壓端，第二放大模組Converter2的輸出端通過一第二節點D2連接一第二比較 器COM2的正相輸入端，第二放大模組Converter2用于將輸入電壓放大一第三預定倍數K2輸出，K2的確定方式可以參照上述公式(9)，其取值範圍可以為[0.1μA/V,100μA/V]，優選地可以為2μA/V；第二場效應管Q2，第二場效應管Q2的閘極通過一反向器連接閘極開關的閘極，第二場效應管Q2的汲極通過第二節點D2連接第二比較器COM2的正相輸入端，第二場效應管Q2的源極接地；第二電容C2，第二電容C2的一端通過第二節點D2連接第二比較器COM2的正相輸入端，另一端接地；第二參考端Ref3，第二參考端Ref3連接第二比較器COM2的反相輸入端，用于提供一第二參考電壓V_{REF_ON2}；參考模組，參考模組的輸入端連接一設置有預定電壓值的設定電壓端，參考模組的輸出端通過第二節點D2連接第二比較器COM2的正相輸入端，參考模組用于根據輸入至參考模組的電壓進行放大處理後輸出；第二比較器COM2的輸出端連接判斷模組E的輸入端；當第二比較器COM2的正相輸入端的電壓值大于第二參考電壓V_{REF_ON2}時，第二比較器的輸出端輸出預定信號。

設定電壓端包括一參考電阻R_SET和一設定電流端Ref2，分別連接至參考模組的輸入端；在設定電流端Ref2和參考模組的輸入端之間設置一開關S1，開關S1初始處于閉合導通狀態，當設置好設定電流端Ref2的輸入電流I_SET後，斷開開關S1；參考模組進一步包括： 數位類比轉換器DAC，數位類比轉換器的輸入端作為參考模組的輸入端，在斷開開關S1後，數位類比轉換器DAC用于鎖住設定電流端Ref2傳遞的輸入電壓V_RSET；放大器gm，放大器gm的輸入端連接數位類比轉換器DAC的輸出端，放大器gm的輸出端通過第二節點D2連接第二比較器COM2，放大器gm用于按照一第二預定倍數M對設定電壓端輸出的電壓V_RSET進行放大處理後輸出。

第一電壓端通過一第一電阻R1接入反激式轉換器的輸入端，以使第一電壓端的電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓V_IN成比例相關；第一電壓端和第一電阻R1之間具有一第一連接節點D_R1；反激式轉換器還包括一第二電阻R2，第二電阻R2連接在第一連接節點D_R1與接地端之間；第一電壓端還通過一第三電阻R3接入反激式轉換器的輸入端，以使第一電壓端的電壓與反激式轉換器的輸入端的輸入電壓V_IN成比例相關；第一電壓端和第三電阻R3之間具有一第二連接節點D_R2；反激式轉換器還包括一第四電阻R4，第四電阻R4連接在第二連接節點D_R2與接地端之間。

本實施例與上述實施例九的區別僅在于：在設定電壓端設置一開關S1，在設定電流端Ref2設定好電流I_SET後將該開關S1斷開，從而使得數位類比轉換器DAC能夠鎖住輸入電壓V_RSET。該過程具體可以參照上述實施例四和實施例六，在此不再贅述。

本實施例中的其餘運行原理可參照實施例九，在此不再贅述。

除了以上述實施例一至實施例十為示例進行闡述的初級側控制器A 之外，本發明中的反激式轉換器中的次級側控制器B具體如圖3、5、9、12和15中所示，包括：第二控制單元B1，第二控制單元B1的第一輸入端FB用于檢測次級線圈的輸出電壓，第二控制單元B1的第二輸入端CSP用于檢測次級線圈的輸出電流，第二控制單元B1用于根據次級線圈的輸出電壓和輸出電流處理得到第一控制信號並輸出；傳輸單元B2，傳輸單元B2的輸入端連接第二控制單元B1的輸出端，傳輸單元B2的輸出端連接隔離器C，傳輸單元B2用于將第二控制單元B1輸出的第一控制信號通過隔離器C發送至初級側控制器中的接收單元A2。

具體地，本發明中，當反激式轉換器處于開關斷開階段時，次級側的二極管被導通，此時第二控制單元B1通過其第一輸入端FB和第二輸入端CSP能夠檢測得到來自次級側的輸出電壓和輸出電流。隨後第二控制單元B1根據檢測得到的輸出電壓和輸出電流向傳輸單元B2輸出一第一控制信號，傳輸單元B2將該第一控制信號通過隔離器C發送給初級側控制器A中的接收單元A2，以供初級側的驅動單元A3導通閘極開關G，從而使得反激式轉換器進入開關導通階段。

綜上，本發明技術方案中，采用初級側控制器執行反激式轉換器的導通時間的計算和控制過程，便于獲取輸入電壓等相關信息，降低了計算複雜度，減少了初級側控制器和次級側控制器之間的傳輸線路連接，也不會影響到系統中的同步整流器的檢測。同時，采用初級側控制器執行反激式轉換器的導通時間的計算和控制過程，不需要擔心傳輸誤差問題，因此不需要在系統中設置開關導通/斷開的消隱時間，使得反激式轉換器能夠適用于高開關頻率的場景中。因此本發明中的反激式轉換器相對于現有技術中的相關結構具有更好的電 路性能。

本發明的較佳的實施例中，基于上文中該的反激式轉換器，還提供一種反激式轉換器的控制方法，具體如圖18中所示，包括：當反激式轉換器處于開關斷開階段時，次級側控制器B檢測次級線圈S的輸出回路並產生一第一控制信號(高電平信號)，次級側控制器B通過隔離器C將第一控制信號發送至接收單元A2，接收單元A2將第一控制信號作為導通觸發信號(Trigger-on)發送至觸發器A4的置位端S，驅動單元A3根據觸發器A4的輸出端Q輸出的信號(高電平信號)驅動閘極開關導通，從而進入反激式轉換器的開關導通階段。

當閘極開關被導通後，第一控制單元A1根據第一電壓端的第一電壓以及閘極開關G的閘極電壓GATE處理得到第二控制信號(高電平信號)作為斷開觸發信號(Trigger-off)並發送至觸發器A4的置零端R，驅動單元A3根據觸發器A4的輸出端Q輸出的信號驅動閘極開關G斷開，從而進入反激式轉換器的開關斷開階段；上述控制方法循環執行(開關導通階段和開關斷開階段交替出現)，從而以固定導通時間來控制反激式轉換器的運行狀態。

本發明的上述描述以及附圖18中，為了便于理解，均將反激式轉換器處于開關斷開階段作為整個控制方法的起始點，在實際運行過程中上述控制方法為一個循環執行的過程，起始點僅在于系統初始化並開始運行之時，並不在于任何開關斷開階段或者開關導通階段。

以上該僅為本發明較佳的實施例，並非因此限制本發明的實施方式及保護範圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發明說明書 及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發明的保護範圍內。

A1:控制單元

A2:接收單元

A3:驅動單元

B1:第二控制單元

B2:傳輸單元

FB:第一輸入端

CSP:第二輸入端

A:初級側控制器

B:次級側控制器

C:輸出端連接隔離器

P:初級線圈

S:次級線圈

GATE:閘極控制信號

Claims (20)

1. 一種固定導通時間的反激式轉換器，其中該反激式轉換器的變壓器初級側的初級線圈的一端連接該反激式轉換器的輸入端，另一端連接一閘極開關的汲極，該閘極開關的一閘極連接一初級側控制器，該閘極開關作為該反激式轉換器的開關；該反激式轉換器的變壓器次級側的次級線圈的一端經一二極體連接該反激式轉換器的輸出端，另一端連接一次級側的參考地電位，一次級側控制器耦合到該變壓器次級側並根據該反激式轉換器的輸出端的輸出產生一第一控制信號；該初級側控制器通過一隔離器與該次級側控制器連接；其中，該初級側控制器包括：接收單元，通過該隔離器與該次級側控制器連接，並通過該隔離器接收該次級側控制器產生的該第一控制信號，該接收單元輸出該第一控制信號作為導通觸發信號；一驅動單元，耦合接收該第一控制信號，並輸出一閘極控制信號控制該閘極開關導通；一第一控制單元，接收該驅動單元輸出的該閘極控制信號，並在一固定導通時間之後，輸出一第二控制信號耦合到該驅動單元，作為斷開觸發信號，觸發該驅動單元輸出一閘極控制信號控制該閘極開關斷開。
2. 如申請專利範圍第1項所述之反激式轉換器，其中該第一控制單元的第一輸入端連接一第一電壓端，該第一控制單元的第二輸入端連接該閘極開關的閘極，該第一控制單元根據該第一電壓端的第一電壓以及該閘極開關的 閘極電壓處理得到該第二控制信號，該第一電壓端的第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關。
3. 如申請專利範圍第2項所述之反激式轉換器，其中該初級側控制器還包括一觸發器，該第一控制單元的輸出端連接該觸發器的置零端，該接收單元的輸出端連接該觸發器的置位端，該觸發器的輸出端通過該驅動單元連接至該閘極開關的閘極；當該接收單元向該觸發器的置位端輸出該第一控制信號時，該驅動單元驅動該閘極開關導通；以及當該第一控制單元向該觸發器的置零端輸出該第二控制信號時，該驅動單元驅動該閘極開關斷開；當該閘極開關導通時，該第一控制單元根據該第一電壓處理得到並輸出該第二控制信號；以及當該閘極開關斷開時，該第一控制單元不輸出該第二控制信號。
4. 如申請專利範圍第3項所述之反激式轉換器，其中該反激式轉換器工作於斷續模式下；該第一控制單元進一步包括：第一放大模組，該第一放大模組的輸入端連接該第一電壓端，該第一放大模組的輸出端通過一第一節點連接一第一比較器的正相輸入端，該第一放大模組用於將流經該第一放大模組的電流或電壓放大一第一預定倍數輸出；第一場效應管，該第一場效應管的閘極通過一反向器連接該閘極開關的閘極，該第一場效應管的汲極通過該第一節點連接該第一比較器的正相輸入端，該第一場效應管的源極接地； 第一電容，該第一電容的一端通過該第一節點連接該第一比較器的正相輸入端，另一端接地；第一參考端，該第一參考端連接該第一比較器的反相輸入端，用於提供一第一參考電壓；該第一比較器的輸出端連接該第一控制單元的輸出端；當該第一比較器的正相輸入端的電壓值大於該第一參考電壓時，該第一比較器的輸出端輸出該第二控制信號。
5. 如申請專利範圍第3項所述之反激式轉換器，其中該反激式轉換器工作於連續模式下；該第一控制單元進一步包括：第一放大模組，該第一放大模組的輸入端連接該第一電壓端，該第一放大模組的輸出端通過一第二節點連接一第一比較器的正相輸入端，該第一放大模組用於將流經該第一放大模組的電流放大一第一預定倍數輸出；第一場效應管，該第一場效應管的閘極通過一反向器連接該閘極開關的閘極，該第一場效應管的汲極通過該第二節點連接該第一比較器的正相輸入端，該第一場效應管的源極接地；第一電容，該第一電容的一端通過該第二節點連接該第一比較器的正相輸入端，另一端接地；第一參考端，該第一參考端連接該第一比較器的反相輸入端，用於提供一第一參考電壓；參考模組，該參考模組的輸入端連接一設置有預定電壓值的設定電壓端，該參考模組的輸出端通過該第二節點連接該第一比較器的正相輸入端，該參考模組用於根據輸入至該參考模組的電壓進行放大處理後輸出； 該第一比較器的輸出端連接該第一控制單元的輸出端；當該第一比較器的正相輸入端的電壓值大於該第一參考電壓時，該第一比較器的輸出端輸出該第二控制信號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之反激式轉換器，其中該設定電壓端包括一參考電阻和一設定電流端，分別連接至該參考模組的輸入端；該參考電阻具有一預定阻值，該設定電流端具有一預定的輸入電流；該參考模組包括：放大器，該放大器的輸入端作為該參考模組的輸入端，該放大器的輸出端通過該第二節點連接該第一比較器，該放大器用於按照一第二預定倍數對該設定電壓端輸出的電壓進行放大處理後輸出。
7. 如申請專利範圍第5項所述之反激式轉換器，其中該設定電壓端包括一參考電阻和一設定電流端，分別連接至該參考模組的輸入端；在該設定電流端和該參考模組的輸入端之間設置一開關，該開關初始處於閉合狀態，當設置好該設定電流端的輸入電流後，斷開該開關；該參考模組進一步包括：數位類比轉換器，該數位類比轉換器的輸入端作為該參考模組的輸入端，在斷開該開關後，該數位類比轉換器用於鎖住該設定電流端傳遞的輸入電壓；放大器，該放大器的輸入端連接該數位類比轉換器的輸出端，該放大器的輸出端通過該第二節點連接該第一比較器，該放大器用於按照一第二預定倍數對該設定電壓端輸出的電壓進行放大處理後輸出。
8. 如申請專利範圍第4項或第5項所述之反激式轉換器，其中該第一電壓端通過一第一電阻連接一輔助線圈，該輔助線圈與該初級線圈具有一預 定的匝數比，以使該第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關。
9. 如申請專利範圍第8項所述之反激式轉換器，其中該第一電壓端和該第一電阻之間具有一連接節點；該反激式轉換器還包括一第二電阻，該第二電阻連接在該連接節點與接地端之間。
10. 如申請專利範圍第4項或第5項所述之反激式轉換器，其中該第一電壓端通過一第一電阻接入該反激式轉換器的輸入端，以使該第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關；該第一電壓端和該第一電阻之間具有一連接節點；該反激式轉換器還包括一第二電阻，該第二電阻連接在該連接節點與接地端之間。
11. 如申請專利範圍第3項所述之反激式轉換器，其中該反激式轉換器能夠工作於斷續模式下，也能夠工作於連續模式下；該第一控制單元進一步包括：第一控制模組，該第一控制模組的輸入端連接該第一電壓端；第二控制模組，該第二控制模組的輸入端連接該第一電壓端；判斷模組，該判斷模組的兩個輸入端分別連接該第一控制模組的輸出端以及該第二控制模組的輸出端，該判斷模組的輸出端作為該第一控制單元的輸出端；當該第一控制模組或者該第二控制模組輸出一預定信號時，該判斷模組輸出該第二控制信號。
12. 如申請專利範圍第11項所述之反激式轉換器，其中該第一控制模組包括：第一放大模組，該第一放大模組的輸入端連接該第一電壓端，該第一放大模組的輸出端通過一第一節點連接一第一比較器的正相輸入端，該第一放大模組用於流經該第一放大模組的電流放大一第一預定倍數輸出；第一場效應管，該第一場效應管的閘極通過一反向器連接該閘極開關的閘極，該第一場效應管的汲極通過該第一節點連接該第一比較器的正相輸入端，該第一場效應管的源極接地；第一電容，該第一電容的一端通過該第一節點連接該第一比較器的正相輸入端，另一端接地；第一參考端，該第一參考端連接該第一比較器的反相輸入端，用於提供一第一參考電壓；該第一比較器的輸出端連接該判斷模組的輸入端；當該第一比較器的正相輸入端的電壓值大於該第一參考電壓時，該第一比較器的輸出端輸出該預定信號。
13. 如申請專利範圍第11項所述之反激式轉換器，其中該第二控制模組包括：第二放大模組，該第二放大模組的輸入端連接該第一電壓端，該第二放大模組的輸出端通過一第二節點連接一第二比較器的正相輸入端，該第二放大模組用於將流經該第二放大模組的電流放大一第三預定倍數輸出；第二場效應管，該第二場效應管的閘極通過一反向器連接該閘極開關的閘極，該第二場效應管的汲極通過該第二節點連接該第二比較器的正相輸入端， 該第二場效應管的源極接地；第二電容，該第二電容的一端通過該第二節點連接該第二比較器的正相輸入端，另一端接地；第二參考端，該第二參考端連接該第二比較器的反相輸入端，用於提供一第二參考電壓；參考模組，該參考模組的輸入端連接一設置有預定電壓值的設定電壓端，該參考模組的輸出端通過該第二節點連接該第二比較器的正相輸入端，該參考模組用於根據輸入至該參考模組的電壓進行放大處理後輸出；該第二比較器的輸出端連接該判斷模組的輸入端；當該第二比較器的正相輸入端的電壓值大於該第二參考電壓時，該第二比較器的輸出端輸出該預定信號。
14. 如申請專利範圍第13項所述之反激式轉換器，其中該設定電壓端包括一參考電阻和一設定電流端，分別連接至該參考模組的輸入端；該參考電阻具有一預定阻值，該設定電流端具有一預定的輸入電流；該參考模組包括：放大器，該放大器的輸入端作為該參考模組的輸入端，該放大器的輸出端通過該第二節點連接該第二比較器，該放大器用於按照一第二預定倍數對該設定電壓端輸出的電壓進行放大處理後輸出。
15. 如申請專利範圍第13項所述之反激式轉換器，其中該設定電壓端包括一參考電阻和一設定電流端，分別連接至該參考模組的輸入端；在該設定電流端和該參考模組的輸入端之間設置一開關，該開關初始處於閉合狀態，當設置好該設定電流端的輸入電流後，斷開該開關； 該參考模組進一步包括：數位類比轉換器，該數位類比轉換器的輸入端作為該參考模組的輸入端，在斷開該開關後，該數位類比轉換器用於鎖住該設定電流端傳遞的輸入電壓；放大器，該放大器的輸入端連接該數位類比轉換器的輸出端，該放大器的輸出端通過該第二節點連接該第二比較器，該放大器用於按照一第二預定倍數對該設定電壓端輸出的電壓進行放大處理後輸出。
16. 如申請專利範圍第11項所述之反激式轉換器，其中該第一電壓端通過一第一電阻連接一輔助線圈，該輔助線圈與該初級線圈具有一預定的匝數比，以使該第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關；該第一電壓端還通過一第三電阻連接一輔助線圈，該輔助線圈與該初級線圈具有一預定的匝數比，以使該第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關。
17. 如申請專利範圍第16項所述之反激式轉換器，其中該第一電壓端和該第一電阻之間具有一第一連接節點；該反激式轉換器還包括一第二電阻，該第二電阻連接在該第一連接節點與接地端之間；該第一電壓端和該第三電阻之間具有一第二連接節點；該反激式轉換器還包括一第四電阻，該第四電阻連接在該第二連接節點與接地端之間。
18. 如申請專利範圍第11項所述之反激式轉換器，其中該第一電壓端通過一第一電阻接入該反激式轉換器的輸入端，以使該第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關； 該第一電壓端和該第一電阻之間具有一第一連接節點；該反激式轉換器還包括一第二電阻，該第二電阻連接在該第一連接節點與接地端之間；該第一電壓端還通過一第三電阻接入該反激式轉換器的輸入端，以使該第一電壓與該反激式轉換器的輸入端的輸入電壓成比例相關；該第一電壓端和該第三電阻之間具有一第二連接節點；該反激式轉換器還包括一第四電阻，該第四電阻連接在該第二連接節點與接地端之間。
19. 如申請專利範圍第3項所述之反激式轉換器，其中該次級側控制器進一步包括：第二控制單元，該第二控制單元的第一輸入端用於檢測該次級線圈的輸出電壓，該第二控制單元的第二輸入端用於檢測該次級線圈的輸出電流，該第二控制單元用於根據該次級線圈的輸出電壓和輸出電流處理得到該第一控制信號並輸出；傳輸單元，該傳輸單元的輸入端連接該第二控制單元的輸出端，該傳輸單元的輸出端連接該隔離器，該傳輸單元用於將該第二控制單元輸出的該第一控制信號通過該隔離器發送至該初級側控制器中的該接收單元。
20. 一種反激式轉換器的固定導通時間的控制方法，應用於如申請專利範圍第1項至第19項中任一項所述之反激式轉換器，其中，該控制方法包括：該次級側控制器根據該反激式轉換器的輸出端的輸出產生一第一控制信號，該次級側控制器通過該隔離器將該第一控制信號發送至該接收單元，以供 該接收單元輸出該第一控制信號作為該導通觸發信號，該驅動單元根據該第一控制信號輸出一閘極控制信號控制該閘極開關導通；當該閘極開關被導通後，經過一固定導通時間後，該第一控制單元輸出一第二控制信號作為斷開觸發信號，該驅動單元根據該第二控制信號控制該閘極開關斷開；該控制方法循環執行，從而以固定導通時間來控制該反激式轉換器的運行狀態。

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