[go: up one dir, main page]

TWI617124B - Switching converter - Google Patents

Switching converter Download PDF

Info

Publication number
TWI617124B
TWI617124B TW105101564A TW105101564A TWI617124B TW I617124 B TWI617124 B TW I617124B TW 105101564 A TW105101564 A TW 105101564A TW 105101564 A TW105101564 A TW 105101564A TW I617124 B TWI617124 B TW I617124B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
output
circuit
current
voltage
power switch
Prior art date
Application number
TW105101564A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201644172A (zh
Inventor
陳偉
Original Assignee
矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司 filed Critical 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
Publication of TW201644172A publication Critical patent/TW201644172A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI617124B publication Critical patent/TWI617124B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
    • H02M3/325—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
    • H02M3/325—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33561—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having more than one ouput with independent control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
    • H02M3/325—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/382—Switched mode power supply [SMPS] with galvanic isolation between input and output
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/392—Switched mode power supply [SMPS] wherein the LEDs are placed as freewheeling diodes at the secondary side of an isolation transformer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

揭示了一種開關型變換器。透過在第二輸出電路的回路中串聯二次側功率開關，同時使得所述第二二次側繞組的輸出電壓反射到所述第一二次側繞組上的電壓小於所述第一二次側繞組的輸出電壓，使得二次側功率開關導通時續流電流全部流過第二輸出電路的二次側繞組，二次側功率開關關斷時續流電流流過其它輸出電路的二次側繞組，從而實現了對於定電流輸出電路和定電壓輸出電路在每個開關週期內進行分時續流，進而在僅進行一次功率轉換的前提下就能實現多路定電流/定電壓輸出，提高了工作效率，同時僅需要一組磁性元件，減小了系統體積。

Description

開關型變換器
本發明關於電力電子技術，具體關於一種開關型變換器，特別是一種具有多路輸出的開關型變換器。
現有技術中，應用於LED背光的驅動電源通常具有多路輸出，至少一路定電流輸出給LED負載提供驅動電流，至少一路定電壓輸出給系統或者其它負載供電。
圖1為現有技術中同時具有定電壓和定電流多路輸出的開關型變換器的電路示意圖。如圖1所示，多路輸出的開關型變換器1透過變壓器的多個二次側繞組來實現多路輸出。每個二次側繞組對應於一個輸出電路，在定電流輸出電路中，二次側繞組Ns1與一次側繞組Np耦合。由於與一次側繞組串聯的一次側功率開關Q1受控地導通和關斷，從而在二次側繞組Ns1兩端產生一方波電壓，然後經過由二極體D1和電容C1構成的整流電路進行整流濾波後，產生相對穩定的輸出電壓Vo1。由電感L、功率開關Q2、二極體D3和電容C3組成的升壓型(boost)開關變換器連接整流電路和LED負載之間。透過該升壓型開關 變換器在定電流控制電路11的控制下將電壓Vo1變換為恆定輸出電流ILED輸出到LED負載。定電流控制電路13根據電流取樣信號Vs1和電流參考信號Iref來產生控制信號。同時，在定電壓輸出電路中，二次側繞組Ns2與一次側繞組Np耦合，經過由二極體D3和電容C3構成的整流電路進行整流濾波後，產生穩定的輸出電壓Vo2。表徵輸出電壓Vo2的電壓取樣信號Vs2透過光耦電路11被傳遞至一次側，定電壓控制電路12根據電壓取樣信號Vs2和參考電壓Vref控制功率開關Q1的開關狀態使得輸出電壓Vo2保持穩定。由此，圖1所示的開關型變換器透過兩級功率級電路實現同時進行定電流輸出和定電壓輸出。
但是，在定電流輸出電路中，兩級功率轉換增加轉換損耗，降低了工作效率。同時，兩級功率級電路需要兩個磁性元件，這增大了系統體積，不利於小型化。
有鑑於此，本發明提供一種開關型變換器，以降低在進行多路定電壓/定電流輸出時的功率轉換次數，提高工作效率，同時減少磁性元件數量，減小系統體積。
本發明提供一種開關型變換器，包括：輸入電路，包括串聯連接在輸入端和接地端之間的一次側繞組和一次側功率開關；至少一個第一輸出電路，包括與所述一次側繞組耦合的第一二次側繞組； 至少一個第二輸出電路，包括與所述一次側繞組耦合的第二二次側繞組和至少一個二次側功率開關；第一控制電路，控制所述一次側功率開關導通和關斷以調節所述第一輸出電路的輸出參數；以及，第二控制電路，控制所述二次側功率開關導通和關斷以調節所述第二輸出電路的輸出參數；其中，所述第一輸出電路和所述第二輸出電路被配置為所述第二二次側繞組的輸出電壓反射到所述第一二次側繞組上的電壓小於所述第一二次側繞組的輸出電壓，從而使得所述第一輸出電路在所述二次側功率開關導通期間被截止。
較佳地，所述一次側功率開關和所述二次側功率開關具有相同的開關週期；所述第二控制電路控制所述二次側功率開關在所述一次側功率開關保持關斷期間的至少部分時間導通以使得所述第二輸出電路的輸出參數保持恆定。
較佳地，所述第二輸出電路為定電流輸出電路，還包括：電流輸出埠；第二整流電路，連接在所述電流輸出埠和所述第二二次側繞組之間；以及，電流取樣電路，與所述第二二次側繞組串聯；其中，所述二次側功率開關與所述第二二次側繞組串聯，所述二次側功率開關受控地導通和關斷以使得輸出電 流保持恆定。
較佳地，所述第二控制電路用於根據電流取樣信號、電流參考信號和第一控制信號產生第二控制信號控制對應的二次側功率開關；其中，所述電流取樣信號由所述電流取樣電路獲取，所述第一控制信號用於控制所述一次側功率開關，所述電流參考信號用於表徵所述輸出電流的預期值。
較佳地，所述第二輸出電路為定電流輸出電路，包括：所述第二二次側繞組；以及至少兩個輸出支路，每個所述輸出支路包括電流輸出埠、連接在所述電流輸出埠和支路輸入端之間的第二整流電路、以及串聯連接在輸出支路上的電流取樣電路和所述二次側功率開關；其中，所述輸出支路並聯連接在所述第二二次側繞組兩端；其中，所述二次側功率開關受控地導通和關斷以使得流過對應輸出支路的輸出電流保持恆定。
較佳地，所述第二控制電路包括至少兩個控制子電路，每個所述控制子電路用於根據對應輸出支路的電流取樣信號、電流參考信號和第一控制信號產生第二控制信號控制對應的二次側功率開關；其中，所述電流取樣信號由對應的輸出支路的所述電流取樣電路獲取，所述第一控制信號用於控制所述一次側 功率開關，所述電流參考信號用於表徵對應的輸出支路的輸出電流的預期值，所述控制子電路的數量與所述輸出支路的數量相同。
較佳地，所述第一輸出電路為定電壓輸出電路，還包括：電壓輸出埠；以及第一整流電路，連接在所述電壓輸出埠與所述第一二次側繞組之間；其中，所述一次側功率開關受控地導通和關斷以使得所述第一輸出電路的輸出電壓保持恆定。
較佳地，所述第二控制電路還用於根據電流強度調節信號調節所述電流參考信號。
較佳地，所述第二輸出電路為定電壓輸出電路，還包括：電壓輸出埠；整流二極體，和所述二次側功率開關串聯連接在所述電壓輸出埠和所述第二二次側繞組之間；以及，濾波電容，並聯連接在所述電壓輸出埠；其中，所述二次側功率開關受控地導通和關斷以使得所述輸出埠的輸出電壓保持恆定。
較佳地，所述第二控制電路用於根據電壓取樣信號、電壓參考信號和第一控制信號產生第二控制信號控制所述二次側功率開關；其中，所述電壓取樣信號表徵所述輸出電壓，所述第 一控制信號用於控制所述一次側功率開關，所述電壓參考信號用於表徵所述輸出電壓的預期值。
較佳地，所述第二輸出電路為定電壓輸出電路，包括：所述第二二次側繞組；以及至少兩個輸出支路，每個所述輸出支路包括電壓輸出埠、串聯連接在所述電壓輸出埠和輸出支路輸入端之間的整流二極體和所述二次側功率開關，以及，並聯連接在所述電壓輸出埠的濾波電容；其中，所述輸出支路並聯連接在所述第二二次側繞組兩端；其中，所述二次側功率開關受控地導通和關斷以使得對應的輸出支路的輸出電壓保持恆定。
較佳地，所述第二控制電路包括至少兩個控制子電路，每個所述控制子電路用於根據對應輸出支路的電壓取樣信號、電壓參考信號和第一控制信號產生第二控制信號控制對應的二次側功率開關；其中，所述電壓取樣信號用於表徵對應輸出支路的輸出電壓，所述第一控制信號用於控制所述一次側功率開關，所述電壓參考信號用於表徵對應輸出支路的輸出電壓的預期值，所述控制子電路的數量與所述輸出支路的數量相同。
較佳地，所述開關型變換器僅包括一個第一輸出電路，所述第一輸出電路為定電流輸出電路，所述第一輸出 電路還包括：電流輸出埠；第一整流電路，連接在所述第一二次側繞組和所述電流輸出埠之間；以及，電流取樣電路，與所述第一二次側繞組串聯；其中，所述一次側功率開關受控地導通和關斷以使得輸出電流保持恆定。
較佳地，所述第一控制電路根據電流強度調節信號調節所述電流參考信號。
透過在第二輸出電路上串聯二次側功率開關，同時使得所述第二二次側繞組的輸出電壓反射到所述第一二次側繞組上的電壓小於所述第一二次側繞組的輸出電壓，使得二次側功率開關導通時續流電流全部流過第二輸出電路的二次側繞組，在二次側功率開關關斷時續流電流流過其它輸出電路的二次側繞組，從而實現了對於定電流輸出電路和定電壓輸出電路在每個開關週期內進行分時續流，從而在僅進行一次功率轉換的前提下就能實現多路定電流/定電壓輸出，提高了工作效率，同時僅需要一組磁性元件，減小了系統體積。
2、5、6、7‧‧‧開關型變換器
11‧‧‧定電流控制電路
12‧‧‧定電壓控制電路
13‧‧‧定電流控制電路
21‧‧‧輸入電路
22‧‧‧第一輸出電路
23‧‧‧第二輸出電路
24‧‧‧第一控制電路
24a‧‧‧光耦電路
24b‧‧‧第一控制信號產生電路
25‧‧‧第二控制電路
25a‧‧‧第二控制信號產生電路
51‧‧‧輸入電路
52‧‧‧第一輸出電路
53‧‧‧第二輸出電路
53’‧‧‧第二輸出電路
54‧‧‧第一控制電路
55‧‧‧第二控制電路
61‧‧‧輸入電路
62‧‧‧第一輸出電路
63‧‧‧第二輸出電路
64‧‧‧第一控制電路
64a‧‧‧光耦電路
64b‧‧‧第一控制信號產生電路
65‧‧‧第二控制電路
65a‧‧‧第二控制信號產生電路
71‧‧‧輸入電路
72‧‧‧第一輸出電路
73‧‧‧第二輸出電路
74‧‧‧第一控制電路
75‧‧‧第二控制電路
透過以下參照附圖對本發明實施例的描述，本發明的上述以及其它目的、特徵和優點將更為清楚，在附圖中：圖1為現有技術中具有定電壓和定電流多路輸出的開 關型變換器的電路示意圖；圖2是本發明第一實施例的開關型變換器的電路示意圖；圖3是本發明第一實施例的開關型變換器的示例性的工作波形圖；圖4是本發明第一實施例的第二控制信號產生電路的電路示意圖；圖5a是本發明第二實施例的開關型變換器的電路示意圖；圖5b是本發明第二實施例的一個變形的開關型變換器的電路示意圖；圖6是本發明第三實施例的開關型變換器的電路示意圖；圖7是本發明第四實施例的開關型變換器的電路示意圖。
以下基於實施例對本發明進行描述，但是本發明並不僅僅限於這些實施例。在下文對本發明的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本發明。為了避免混淆本發明的實質，公知的方法、過程、流程、元件和電路並沒有詳細敘述。
此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附 圖都是為了說明的目的，並且附圖不一定是按比例繪製的。
同時，應當理解，在以下的描述中，“電路”是指由至少一個元件或子電路透過電氣連接或電磁連接構成的導電回路。當稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件/電路“連接在”兩個節點之間時，它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件，元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結合。相反，當稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，意味著兩者不存在中間元件。
除非上下文明確要求，否則整個說明書和申請專利範圍中的“包括”、“包含”等類似詞語應當解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包括但不限於”的含義。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
圖2是本發明第一實施例的開關型變換器的電路示意圖。如圖2所示，開關型變換器2包括輸入電路21、至少一個第一輸出電路22、至少一個第二輸出電路23、第一控制電路24和第二控制電路25。
輸入電路21包括一次側繞組Np和一次側功率開關Q1。其中，一次側繞組Np和一次側功率開關Q1串聯連 接在輸入端和接地端之間。輸入端的電壓Vin透過將交流電壓經整流橋整流並經過輸入電容濾波後獲得。
在本實施例中，第一輸出電路22為定電壓輸出電路，第二輸出電路23為定電流輸出電路。
第一輸出電路22與現有的定電壓輸出電路類似，其包括與一次側繞組Np耦合的第一二次側繞組Ns1。第二輸出電路23包括與一次側繞組Np耦合的第二二次側繞組Ns2。一次側繞組Np、第一二次側繞組Ns1和第二二次側繞組Ns2構成了變壓器。
同時，在本實施例中，第二輸出電路23包括串聯在輸出電路回路中的二次側功率開關Q2。在二次側功率開關Q2導通時，第二輸出電路23的電路回路至少部分導通(在本實施例中，整個回路導通)，在二次側功率開關Q2關斷時，第二輸出電路23的電路回路至少部分被關斷(在本實施例中，整個回路關斷)。
在本實施例中，第一輸出電路22和第二輸出電路23被配置為在二次側功率開關Q2導通時第二二次側繞組Ns2的輸出電壓反射到第一二次側繞組Ns1上的電壓小於第一二次側繞組Ns1的輸出電壓，從而使得第一輸出電路22在二次側功率開關Q2導通期間被整流器件(也即整流電路中的二極體D1)截止(也即，流過第一輸出電路的續流電流為零或趨向於零)。這可以透過調整第一二次側繞組Ns1和第二二次側繞組Ns2的匝比或其它參數來實現。由於電磁感應的作用，第一二次側繞組Ns1和第二二 次側繞組Ns2在一次側功率開關Q1關斷後兩端電壓上升。在第二輸出電路23的電路回路導通時(也即，二次側功率開關Q2導通時)，由於第二二次側繞組Ns2的輸出電壓在第一二次側繞組Ns1上的反射電壓小於第一繞組Ns1本身的輸出電壓，因此，在第二二次側繞組Ns2的電壓達到輸出電壓時，二極體D2導通，第二輸出電路23開始續流。而此時反射到第一繞組Ns1的電壓並未達到其對應的輸出電壓，由此，使得二極體D1保持截止狀態，第一輸出電路22被截止。由於透過磁性元件積累的能量透過第二二次側繞組釋放，因此，第一二次側繞組Ns1保持沒有續流電流。由此，一次側繞組Np中積蓄的能量優先透過第二二次側繞組所在的二次側回路釋放，也即透過第二輸出電路23釋放能量。此時，流過第一輸出電路22的續流電流趨向於零或等於零。在第二輸出電路23的電路回路關斷時(也即，二次側功率開關Q2關斷時)，一次側繞組Np透過第一輸出電路22釋放能量，續流電流流過第一輸出電路22。由此，可以透過控制二次側功率開關Q2的導通和關斷實現在定電流輸出電路和定電壓輸出電路之間進行分時續流。
第一輸出電路22為定電壓輸出電路，其包括第一二次側繞組Ns1、電壓輸出埠和第一整流電路。第一整流電路連接在電壓輸出埠和第一二次側繞組Ns1之間，其包括二極體D1和電容C1。
同時，第一控制電路24控制一次側功率開關Q1導通 和關斷以調節第一輸出電路22的輸出參數(也即，輸出電壓Vo)。
具體地，第一控制電路24對輸出電壓Vo取樣獲取電壓取樣信號Vs1，根據表徵期望輸出電壓的電壓參考信號Vref1和電壓取樣信號Vs1獲取誤差補償信號Verr1，根據誤差補償信號Verr1產生開關控制信號Vg1控制一次側功率開關Q1以保持電壓Vo穩定。
第一控制電路24可以包括第一誤差放大電路EA1、光耦電路24a和第一控制信號產生電路24b。第一誤差放大電路EA1根據電壓取樣信號Vs1和電壓參考信號Vref1產生誤差補償信號Verr1。光耦電路24a透過光耦合方式將誤差補償信號Verr1從二次側傳輸到一次側的第一控制信號產生電路24b。第一控制信號產生電路24b根據誤差補償信號Verr1產生控制信號Vg1控制一次側功率開關Q1。
應理解，以上第一控制電路24的結構僅為示例，能夠根據輸出電壓控制一次側功率開關以實現定電壓輸出的控制電路均可以應用於本實施例。
第二輸出電路23為定電流輸出電路，其包括第二二次側繞組Ns2、電流輸出埠、第二整流電路、電流取樣電路Rs和二次側功率開關Q2。其中，第二整流電路連接在電流輸出埠與第二二次側繞組Ns2之間。第二整流電路包括二極體D2和電容C2。
電流取樣電路Rs和二次側功率開關Q2串聯在定電 流輸出電路的回路中(也即，與第二二次側繞組Ns2串聯)。如圖2所示，電流取樣電路Rs較佳為取樣電阻，其連接在接地端和二次側功率開關Q2第一端之間，二次側功率開關Q2的第二端與電流輸出埠的一端連接。在本實施例中，定電流輸出電路的負載為LED負載，其連接在電流輸出埠，LED負載可以與整個開關型變換器集成為一體。應理解，電流取樣電路也可以連接在定電流輸出電路回路中的其它位置，透過檢測取樣電阻兩端電壓降即可獲取表徵電流強度的電流取樣信號VISEN。
第二控制電路25對電流取樣電路Rs取樣獲得電流取樣信號VISEN進行平均，獲取表徵流過負載的平均電流的平均取樣信號Vs2，進而根據平均取樣信號Vs2和表徵期望輸出電流的電流參考信號Vref2以及控制信號Vg1產生開關控制信號Vg2，來控制二次側功率開關Q2，以保持輸出電流的平均值保持穩定。
如上所述，本發明實施例透過第二控制電路25控制二次側功率開關Q2的導通和關斷，使得第一輸出電路22和第二輸出電路23在一次側功率開關Q1關斷期間分時續流從而實現多路定電流/定電壓輸出，同時，透過調整第二輸出電路23的續流輸出時間來調節其輸出電流的強度。
第二控制電路25可以包括平均電路、第二誤差放大電路EA2和第二控制信號產生電路25a。其中，平均電路包括電阻R和電容C，也即，平均電路被形成為RC電路 形式以對電流取樣信號VISEN進行平均處理。平均處理後獲得的平均取樣信號Vs2被輸入到第二誤差放大電路EA2。第二誤差放大電路EA2根據平均取樣信號Vs2和電流參考信號Vref2產生誤差補償信號Verr2。第二控制信號產生電路25a根據誤差補償信號Verr2以及控制信號Vg1產生控制信號Vg2控制二次側功率開關Q2。
應理解，以上第二控制電路25的結構僅為示例，能夠根據輸出電壓控制二次側功率開關以實現定電流輸出的控制電路均可以應用於本實施例。
進一步地，在需要進行LED負載調光(也即，調節輸出電流強度)時，可以根據調光信號調節參考電壓Vref2以改變輸出電流期望值，從而實現輸出電流強度的調節。
圖3是本發明第一實施例的開關型變換器的示例性的工作波形圖。如圖3所示，在時刻t0至時刻t1，控制信號Vg1為高位準，此時一次側功率開關Q1導通，流過一次側繞組Np的電流Ip由零開始上升。二次側的第一輸出電路22和第二輸出電路23的整流電路中的二極體D1、D2均由於反偏而處於阻斷狀態，兩路輸出電路路均無電流。
圖4是本發明第一實施例的第二控制信號產生電路的電路示意圖。如圖4所示，第二控制信號產生電路25a可以包括RS觸發器RS1、反閘RV、單觸發電路OS、比較器CMP。其中，反閘RV透過單觸發電路OS連接到RS 觸發器RS1的置位端。同時，比較器CMP的輸入端分別輸入誤差補償信號Verr2和週期性的斜坡信號Vramp，輸出端與RS觸發器RS1的復位端連接。單觸發電路OS在檢測到輸入信號上升沿時輸出一個具有預定時間(例如20ns)的脈衝信號。由此，在t1時刻，控制信號Vg1切換為低位準，一次側功率開關Q1被關斷。單觸發電路OS在該時刻輸出脈衝信號，使得RS觸發器RS1被置位元，由此控制信號Vg2被切換為高位準，二次側功率開關Q2導通。
從時刻t1至時刻t2，副邊功率開關Q2保持導通，如上所述，在二次側功率開關Q2導通期間，一次側繞組中儲存的能量僅透過第二輸出電路23釋放，流過第二二次側繞組Ns2的電流Is2由峰值持續下降，而流過第一二次側繞組Ns1的電流Is1趨近於或等於零。
在時刻t2，斜坡信號Vramp上升到大於誤差補償信號Verr2，RS觸發器RS1重置，控制信號Vg2切換為低位準。
從時刻t2至時刻t3，控制信號Vg1保持為低位準，一次側功率開關保持關斷，同時，控制信號Vg2保持為低位準，二次側功率開關Q2也保持關斷。此時由於第二輸出電路23的回路被斷開，只能透過第一輸出電路22進行續流。流過第二二次側繞組Ns2的電流Is2為零，流過第一二次側繞組Ns1的電流Is1由峰值持續下降，從而為電壓輸出埠提供能量。
在時刻t3，根據第一控制電路24的控制，控制信號Vg1切換為高位準，一次側功率開關Q1導通，新的開關週期開始。
周而復始，透過第一控制電路24的控制可以保證第一輸出電路22(定電壓輸出電路)的輸出參數穩定在預期輸出電壓附近，透過第二控制電路25的控制可以保證第二輸出電路23(定電流輸出電路)的輸出參數穩定在預期輸出電流附近。
需要說明的是，圖3所示的工作波形以及圖4所示的第二控制信號產生電路僅為示例，本實施例中第一輸出電路22和第二輸出電路23的續流順序並不限於上述方式。在其它的實施方式中，還可以透過第二控制電路25控制二次側功率開關Q2先關斷，使第一輸出電路22先續流，然後再控制二次側功率開關Q2導通，使得第二輸出電路23接著續流。
透過在第二輸出電路上串聯二次側功率開關，同時使得所述第二二次側繞組的輸出電壓反射到所述第一二次側繞組上的電壓小於所述第一二次側繞組的輸出電壓，使得二次側功率開關導通時續流電流全部流過第二輸出電路的二次側繞組，二次側功率開關關斷時續流電流流過其它輸出電路的二次側繞組，從而實現了對於定電流輸出電路和定電壓輸出電路在每個開關週期內進行分時續流，從而在僅進行一次功率轉換的前提下就能實現多路定電流/定電壓輸出，提高了工作效率，同時僅需要一組磁性元件，減 小了系統體積。
應理解，雖然本實施例以一個第一輸出電路(定電壓輸出電路)為例進行說明，但是，第一輸出電路(定電壓輸出電路)的數量也可以設置為多個，第一控制電路24可以基於其中之一的輸出電壓進行控制，也可以基於總的輸出電壓進行控制，透過控制一次側功率開關。
同時，雖然本實施例以一個第二輸出電路(定電流輸出電路)為例進行說明，但是，在根據本實施例的開關型變換器中，第二輸出電路也可以設置為多個，每個第二輸出電路具有相同的結構。同時，第二控制電路包括多個控制子電路分別控制每個第二輸出電路的二次側功率開關，使得多個第二輸出電路在一次側功率開關保持關斷期間同時或分時續流以保持輸出恆定的電流。
圖5a是本發明第二實施例的開關型變換器的電路示意圖。如圖5a所示，開關型變換器5包括輸入電路51、至少一個第一輸出電路52、至少一個第二輸出電路53、第一控制電路54和第二控制電路55。
輸入電路51、第一輸出電路52以及第一控制電路54的電路結構與第一實施例相同，在此不再贅述。
第二輸出電路53包括第二二次側繞組Ns2和至少兩個輸出支路。第二輸出支路53被配置為使得第二二次側繞組Ns2的輸出第一輸出電路52電壓反射到第一二次側繞組Ns1的電壓小於第一二次側繞組Ns1所對應的輸出電壓。每個輸出支路包括電流輸出埠，連接在電流輸出埠和 支路輸入端m之間的第二整流電路以及串聯連接在輸出支路中的電流取樣電路Rsi(i=1~N,N為大於等於2的整數)和二次側功率開關Q2i。所有輸出支路並聯連接在第二二次側繞組Ns2的兩端，也即所有輸出支路共用第二二次側繞組Ns2。在任意數量的二次側功率開關Q2i導通時，第二二次側繞組Ns2產生的續流電流流過對應的輸出支路以驅動對應的LED負載。透過控制二次側功率開關Q2i的導通時間，可以實現不同的輸出支路驅動的LED負載具有不同的亮度。
具體地，在圖5a所示的第二輸出電路53中，電流取樣電路Rsi為取樣電阻，其連接在接地端(也即第二二次側繞組Ns2的同名端)和二次側功率開關Q2i的第一端之間。二次側功率開關Q2i與對應輸出支路的電流輸出埠的第二端連接。LED負載連接在對應的電流輸出埠。第二整流電路包括二極體D2i和電容C2i。應理解，以上的連接方式並不唯一，只要二次側功率開關Q2i和電流取樣電路Rsi串聯在支路中即可。
根據本實施例的一個較佳方式，第二控制電路55可以包括多個控制子電路。每個控制子電路將對應的輸出支路的電流取樣電路Rsi取樣獲得的電流取樣信號VISENi平均化，獲取表徵流過該輸出支路所驅動的LED負載的平均電流的平均取樣信號Vs2i，進而根據平均取樣信號Vs2i和表徵該支路的期望輸出電流的電流參考信號Vref2i以及控制信號Vg1產生開關控制信號Vg2i。開關控制信 號Vg2i用於控制對應二次側功率開關Q2i以使得對應的輸出支路的輸出電流的平均值保持穩定。不同的控制子電路之間可以同時進行續流，也可以分時進行續流。
每個控制子電路可以包括對應的平均電路、第二誤差放大電路EA2i和第二控制信號產生電路55ai。在本實施例中，平均電路被形成為RC電路。第二控制信號產生電路55ai可以較佳採用如圖4所示的電路結構實現。應理解，以上第二控制電路55i的結構僅為示例，能夠根據輸出電壓控制二次側功率開關以實現定電流輸出的控制電路均可以應用於本實施例。
在需要進行調光時，可以分別調節每個控制子電路55i的參考電壓Vref2i。
由此，可以獨立控制每個輸出支路的輸出電流，實現複雜的調光邏輯。
根據本實施例的另一個較佳方式，在所有的LED負載相同時，也可以基於一個輸出支路的電流來控制所有的二次側功率開關Q2i，由此，可以降低控制電路的複雜程度。
本實施例透過在第二輸出電路(定電流輸出電路)中設置多個輸出支路，使得多個輸出支路共用一個第二二次側繞組，在實現多路定電流輸出的同時可以不增加磁性元件的數量，減小了多路定電流輸出電路的體積。
應理解，雖然本實施例以一個第一輸出電路為例進行說明，但是，第一輸出電路(定電壓輸出電路)的數量也 可以設置為多個，第一控制電路54可以基於其中之一的輸出電壓進行控制，也可以基於總的輸出電壓進行控制，透過控制一次側功率開關。
同時，雖然本實施例以一個第二輸出電路為例進行說明，但是，第二輸出電路(定電流輸出電路)也可以設置為多個，每個第二輸出電路具有相同的結構。第二控制電路包括多個控制子電路分別控制每個第二輸出電路的二次側功率開關，使得多個第二輸出電路在一次側功率開關保持關斷期間同時或分時續流以保持輸出恆定的電流。
圖5b是本發明第二實施例的一個變形的開關型變換器的電路示意圖。如圖5b所示，第二輸出電路53’包括第二二次側繞組Ns2和至少兩個輸出支路以及與第二二次側繞組Ns2串聯的整流二極體D2’。每個輸出支路包括電流輸出埠，連接在電流輸出埠和支路輸入端m之間的第二整流電路以及串聯連接在輸出支路中的電流取樣電路Rsi(i=1~N,N為大於等於2的整數)和二次側功率開關Q2i。所有輸出支路並聯連接在第二二次側繞組Ns2的兩端，也即所有輸出支路共用第二二次側繞組Ns2。在任意數量的二次側功率開關Q2i導通時，第二二次側繞組Ns2產生的續流電流流過對應的輸出支路以驅動對應的LED負載。透過控制二次側功率開關Q2i的導通時間，可以實現不同的輸出支路驅動的LED負載具有不同的亮度。整流二極體D2’被設置為高壓二極體，該二極體的引入，可以使得每個輸出支路的整流電路中的二極體D2i’被設置為 低壓的二極體，從而無需如圖5a中的電路結構那樣需要將所有的二極體D2i設置為耐高壓的二極體。由此，可以降低成本。
圖6是本發明第三實施例的開關型變換器的電路示意圖。如圖6所示，開關型變換器6包括輸入電路61、一個第一輸出電路62、至少一個第二輸出電路63、第一控制電路64和第二控制電路65。
輸入電路61與在前的實施例的輸入電路具有相同的結構，在此不再贅述。
與第一實施例以及第二實施例不同，在本實施例中，第一輸出電路62為定電流輸出電路，且數量僅為一個，而第二輸出電路63為定電壓輸出電路。
在本實施例中，第一輸出電路62包括第一二次側繞組Ns1、電流輸出埠、第一整流電路和電流取樣電路Rs。其中，第一整流電路連接在第一二次側繞組Ns1和電流輸出埠之間，其包括連接在第一二次側繞組Ns1和電流輸出埠的一端之間的二極體D3以及並聯連接在電流輸出埠的電容C3。電流輸出埠連接所述定電流輸出電路的負載，在本實施例中，該負載為LED負載。電流取樣電路Rs較佳為連接在接地端(也即第一二次側繞組Ns1的同名端)和電流輸出埠的另一端之間的取樣電阻，由此，不需要增加其他電路部件，直接從取樣電路一端的電壓既可以獲得表徵輸出電流的電流取樣信號VISEN。電流取樣電路和可以與電流輸出埠串聯，也可以與第一二次側繞組Ns1串 聯。
第一控制電路64為定電流控制電路，其對電流取樣電路Rs取樣獲得電流取樣信號VISEN進行平均化，獲取表徵流過LED負載的平均電流的平均取樣信號Vs3，進而根據平均取樣信號Vs3和表徵期望輸出電流的電流參考信號Vref3產生開關控制信號Vg3控制原功率開關Q3使得第一輸出電路62的輸出電流保持穩定。
進一步地，在需要進行LED負載調光(也即，調節輸出電流強度)時，可以根據調光信號調節電流參考信號Vref3以改變輸出電流期望值，從而實現輸出電流強度的調節。
第一控制電路64可以包括平均電路、第一誤差放大電路EA3、光耦電路64a和第一控制信號產生電路64b。其中，平均電路64a包括電阻R和電容C，也即，平均電路被形成為RC電路形式以對電流取樣信號VISEN進行平均處理。平均處理後獲得的平均取樣信號Vs3被輸入到第一誤差放大電路EA3。第一誤差放大電路EA3根據平均取樣信號Vs3和電流參考信號Vref3產生誤差補償信號Verr3。光耦電路64a透過光耦合方式將誤差補償信號Verr3從二次側傳輸到一次側的第一控制信號產生電路64b。第一控制信號產生電路64b根據誤差補償信號Verr1產生控制信號Vg3控制一次側功率開關Q3。
應理解，以上第一控制電路64的結構僅為示例，能夠根據電流取樣信號控制一次側功率開關以實現定電流輸 出的控制電路均可以應用於本實施例。
第二輸出電路63包括第二二次側繞組Ns2、電壓輸出埠、二次側功率開關Q4以及用作進行整流濾波的二極體D4和電容C4。其中，二極體D4和二次側功率開關Q4串聯連接在電壓輸出埠和第二二次側繞組Ns2之間。電容C4並聯連接在電壓輸出埠；其中，二次側功率開關Q4受控地導通和關斷以使得所述輸出埠的電壓保持恆定。
第二控制電路65對輸出電壓Vo取樣獲取電壓取樣信號Vs4，根據表徵期望輸出電壓的電壓參考信號Vref4和電壓取樣信號Vs4獲取誤差補償信號Verr4，根據誤差補償信號Verr4產生開關控制信號Vg4控制二次側功率開關Q4。
第二控制電路65可以包括第二誤差放大電路EA4和第二控制信號產生電路65a。第二誤差放大電路EA4用於根據表徵期望輸出電壓的電壓參考信號Vref4和電壓取樣信號Vs4獲取誤差補償信號Verr4。第二控制信號產生電路65a使用者根據誤差補償信號Verr4產生控制信號Vg4控制二次側功率開關Q4。
由此，透過控制二次側功率開關Q2的導通和關斷，可以控制第二輸出電路在每個開關週期內的續流時間，從而控制流入第二輸出電路的能量，使得輸出電壓保持穩定。
本實施例透過將第二輸出電路設置為定電壓輸出電路，可以在只使用一個磁性元件(變壓器)的條件下實現 多路定電壓加單路定電流的輸出。提高了系統工作效率，減小了系統體積。
同時，雖然本實施例以一個第二輸出電路為例進行說明，但是，第二輸出電路(定電壓輸出電路)也可以設置為多個，每個第二輸出電路具有相同的結構。第二控制電路包括多個控制子電路分別控制每個第二輸出電路的二次側功率開關，使得多個第二輸出電路在一次側功率開關保持關斷期間同時或分時續流以保持輸出恆定的電壓。
圖7是本發明第四實施例的開關型變換器的電路示意圖。如圖7所示，開關型變換器7包括輸入電路71、一個第一輸出電路72、至少一個第二輸出電路73、第一控制電路74和第二控制電路75。
其中，輸入電路71、第一輸出電路72、第一控制電路74與第三實施例相同，在此不再贅述。
本實施例中，第二輸出電路73也為定電壓輸出電路。但是，與第三實施例不同，第二輸出電路73除了包括第二二次側繞組Ns2外，還包括多個輸出支路。每個輸出支路包括電壓輸出埠、串聯連接在所述電壓輸出埠和輸出支路輸入端之間的二極體D4i(i=1~N,N為大於等於2的整數)和二次側功率開關Q4i，以及，並聯連接在所述電壓輸出埠的電容C4i，所有輸出支路並聯連接在第二二次側繞組Ns2兩端。
其中，二次側功率開關Q4i可以控制對應的輸出支路的通斷，其受控地導通和關斷以使得對應的輸出支路的輸 出電壓保持恆定。
在任意數量的二次側功率開關Q4i導通時，第二二次側繞組Ns2產生的續流電流流過對應的輸出支路以驅動對應的負載。透過控制對應輸出支路的二次側功率開關Q2i的導通時間，可以實現不同的輸出支路輸出不同的穩定電壓。
根據本實施例的一個較佳方式，第二控制電路75可以包括多個控制子電路。每個控制子電路根據電壓取樣信號Vs4i和表徵該支路的期望輸出電壓的電壓參考信號Vref4i以及控制信號Vg3產生開關控制信號Vg4i，開關控制信號Vg4i用於控制對應二次側功率開關Q4i以使得對應的輸出支路的輸出電壓保持穩定。
每個控制子電路可以包括對應的第二誤差放大電路EA4i和第二控制信號產生電路75ai。第二控制信號產生電路75ai可以較佳採用如圖4所示的電路結構實現。應理解，以上第二控制電路的結構僅為示例，能夠根據輸出電壓控制二次側功率開關以實現定電流輸出的控制電路均可以應用於本實施例。
由此，可以獨立控制每個輸出支路的輸出電壓。
根據本實施例的另一個較佳方式，在第二輸出電路73的所有的負載相同時，也可以基於一個輸出支路的輸出電壓來控制所有的二次側功率開關Q4i，由此，可以降低控制電路的複雜程度。
本實施例透過在第二輸出電路(定電壓輸出電路)中 設置多個輸出支路，使得多個輸出支路共用一個第二二次側繞組，在實現多路定電流輸出的同時可以不增加磁性元件的數量，減小了多路定電流輸出電路的體積。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用於限制本發明，對於本領域技術人員而言，本發明可以有各種改動和變化。凡在本發明的精神和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
2‧‧‧開關型變換器
21‧‧‧輸入電路
22‧‧‧第一輸出電路
23‧‧‧第二輸出電路
24‧‧‧第一控制電路
24a‧‧‧光耦電路
24b‧‧‧第一控制信號產生電路
25‧‧‧第二控制電路
25a‧‧‧第二控制信號產生電路

Claims (15)

  1. 一種開關型變換器，包括：輸入電路，包括串聯連接在輸入端和接地端之間的一次側繞組和一次側功率開關；至少一個第一輸出電路，包括與該一次側繞組耦合的第一二次側繞組；至少一個第二輸出電路，包括與該一次側繞組耦合的第二二次側繞組和至少一個二次側功率開關；第一控制電路，控制該一次側功率開關導通和關斷，以控制該第一輸出電路產生恆定的第一輸出電信號；以及第二控制電路，控制該二次側功率開關導通和關斷，以控制該第二輸出電路以產生與所述第一輸出電路的輸出電信號類型不同的恆定的第二輸出電信號，其中，該第一輸出電路和該第二輸出電路被配置為該第二二次側繞組的輸出電壓反射到該第一二次側繞組上的電壓小於該第一二次側繞組的輸出電壓，從而使得該第一輸出電路在該二次側功率開關導通期間被截止。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的開關型變換器，其中，該一次側功率開關和該二次側功率開關具有相同的開關週期；以及該第二控制電路控制該二次側功率開關在該一次側功率開關保持關斷期間的至少部分時間導通以使得該第二輸出電路的輸出參數保持恆定。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的開關型變換器， 其中，該第二輸出電路為定電流輸出電路，還包括：電流輸出埠；第二整流電路，連接在該電流輸出埠和該第二二次側繞組之間；以及電流取樣電路，與該第二二次側繞組串聯，其中，該二次側功率開關與該第二二次側繞組串聯，該二次側功率開關受控地導通和關斷以使得輸出電流保持恆定。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述的開關型變換器，其中，該第二控制電路用於根據電流取樣信號、電流參考信號和第一控制信號產生第二控制信號控制對應的二次側功率開關，以及其中，該電流取樣信號由該電流取樣電路獲取，該第一控制信號用於控制該一次側功率開關，該電流參考信號用於表徵該輸出電流的預期值。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的開關型變換器，其中，該第二輸出電路為定電流輸出電路，包括：該第二二次側繞組；以及至少兩個輸出支路，每個該輸出支路包括電流輸出埠、連接在該電流輸出埠和支路輸入端之間的第二整流電路、以及串聯連接在輸出支路上的電流取樣電路和該二次側功率開關，其中，該輸出支路並聯連接在該第二二次側繞組兩端，且 其中，該二次側功率開關受控地導通和關斷以使得流過對應輸出支路的輸出電流保持恆定。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述的開關型變換器，其中，該第二輸出電路還包括：整流二極體，與該第二二次側繞組串聯連接，該整流二極體為高壓整流二極體。
  7. 根據申請專利範圍第5項所述的開關型變換器，其中，該第二控制電路包括至少兩個控制子電路，每個該控制子電路用於根據對應輸出支路的電流取樣信號、電流參考信號和第一控制信號產生第二控制信號控制對應的二次側功率開關，其中，該電流取樣信號由對應的輸出支路的該電流取樣電路獲取，該第一控制信號用於控制該一次側功率開關，該電流參考信號用於表徵對應的輸出支路的輸出電流的預期值，該控制子電路的數量與該輸出支路的數量相同。
  8. 根據申請專利範圍第3至7項中任一項所述的開關型變換器，其中，該第一輸出電路為定電壓輸出電路，還包括：電壓輸出埠；以及第一整流電路，連接在該電壓輸出埠與該第一二次側繞組之間，其中，該一次側功率開關受控地導通和關斷以使得該第一輸出電路的輸出電壓保持恆定。
  9. 根據申請專利範圍第4或7項所述的開關型變換器，其中，該第二控制電路還用於根據電流強度調節信號調節該電流參考信號。
  10. 根據申請專利範圍第1項所述的開關型變換器，其中，該第二輸出電路為定電壓輸出電路，還包括：電壓輸出埠；整流二極體，和所述二次側功率開關串聯連接在所述電壓輸出埠和所述第二二次側繞組之間；以及濾波電容，並聯連接在該電壓輸出埠，其中，該二次側功率開關受控地導通和關斷以使得該輸出埠的輸出電壓保持恆定。
  11. 根據申請專利範圍第10項所述的開關型變換器，其中，該第一控制電路用於根據電流取樣信號和電流參考信號產生第一控制信號控制對應的一次側功率開關，其中，該電流取樣信號由該電流取樣電路獲取，該第一控制信號用於控制該一次側功率開關，該電流參考信號用於表徵該輸出電流的預期值，其中，該第二控制電路用於根據電壓取樣信號、電壓參考信號和第一控制信號產生第二控制信號控制該二次側功率開關，且其中，該電壓取樣信號表徵該輸出電壓，該第一控制信號用於控制該一次側功率開關，該電壓參考信號用於表徵該輸出電壓的預期值。
  12. 根據申請專利範圍第1項所述的開關型變換器， 其中，該第二輸出電路為定電壓輸出電路，包括：該第二二次側繞組；以及至少兩個輸出支路，每個該輸出支路包括電壓輸出埠、串聯連接在該電壓輸出埠和輸出支路輸入端之間的整流二極體和該二次側功率開關，以及，並聯連接在該電壓輸出埠的濾波電容，其中，該輸出支路並聯連接在該第二二次側繞組兩端，且其中，該二次側功率開關受控地導通和關斷以使得對應的輸出支路的輸出電壓保持恆定。
  13. 根據申請專利範圍第12項所述的開關型變換器，其中，該第二控制電路包括至少兩個控制子電路，每個該控制子電路用於根據對應輸出支路的電壓取樣信號、電壓參考信號和第一控制信號產生第二控制信號控制對應的二次側功率開關，其中，該電壓取樣信號用於表徵對應輸出支路的輸出電壓，該第一控制信號用於控制該一次側功率開關，該電壓參考信號用於表徵對應輸出支路的輸出電壓的預期值，該控制子電路的數量與該輸出支路的數量相同。
  14. 根據申請專利範圍第10至13項中任一項所述的開關型變換器，其中，該開關型變換器僅包括一個第一輸出電路，該第一輸出電路為定電流輸出電路，該第一輸出電路還包括：電流輸出埠； 第一整流電路，連接在該第一二次側繞組和該電流輸出埠之間；以及電流取樣電路，與該第一二次側繞組串聯，其中，該一次側功率開關受控地導通和關斷以使得輸出電流保持恆定。
  15. 根據申請專利範圍第11項所述的開關型變換器，其中，該第一控制電路根據電流強度調節信號調節該電流參考信號。
TW105101564A 2015-06-03 2016-01-19 Switching converter TWI617124B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510299361.5A CN104852587B (zh) 2015-06-03 2015-06-03 开关型变换器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201644172A TW201644172A (zh) 2016-12-16
TWI617124B true TWI617124B (zh) 2018-03-01

Family

ID=53851999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105101564A TWI617124B (zh) 2015-06-03 2016-01-19 Switching converter

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9729068B2 (zh)
CN (1) CN104852587B (zh)
TW (1) TWI617124B (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106604486A (zh) * 2015-10-16 2017-04-26 得能创科有限公司 一种照明电源多路独立控制电路
CN105657900B (zh) * 2016-02-26 2018-04-17 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 调光电路、控制电路和调光方法
CN106253676A (zh) * 2016-08-02 2016-12-21 江苏兆能电子有限公司 一种恒压型开关电源实现恒流输出特性的控制线路结构
US10277136B2 (en) 2016-12-01 2019-04-30 Power Integrations, Inc. Controller for multi-output single magnetic component converter with independent regulation of constant current and constant voltage outputs
US10218282B1 (en) * 2018-05-31 2019-02-26 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for sequencing outputs in a multi-output power converter system
US11108331B2 (en) 2019-03-29 2021-08-31 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for continuous conduction mode operation of a multi-output power converter
CN111146929A (zh) * 2020-01-22 2020-05-12 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种功率变换器
CN111146930A (zh) * 2020-01-22 2020-05-12 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 功率变换器
CN113726155B (zh) * 2020-05-25 2024-08-20 炬芯科技股份有限公司 Dc/dc电压转换器及增强负载瞬态响应的控制方法
CN112117750A (zh) * 2020-09-14 2020-12-22 广州视源电子科技股份有限公司 一种双路输出控制电路
US11496060B2 (en) * 2020-11-18 2022-11-08 Power Integrations, Inc. Pulse sharing control for enhancing performance in a multiple output power converter system
CN113258784B (zh) * 2021-06-08 2022-12-16 成都芯源系统有限公司 一种开关电源的供电电源电路及其控制方法
US11611284B2 (en) * 2021-06-10 2023-03-21 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Isolated switching power converter with multiple outputs
CN116009635B (zh) * 2023-01-04 2023-08-15 北京东方锐镭科技有限公司 一种压控电流输出的驱动电路
CN119547319A (zh) * 2023-06-29 2025-02-28 华为数字能源技术有限公司 电压变换器、应用于电压变换器的控制器及电源适配器
CN119210169A (zh) * 2024-11-27 2024-12-27 深圳讴艾半导体有限公司 一种zvs-dsr双边反馈变换器控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200508831A (en) * 2003-07-02 2005-03-01 Toko Inc Switching-type constant current power supply device
JP2010093874A (ja) * 2008-10-03 2010-04-22 Toshiba Lighting & Technology Corp 電源装置及び照明器具
CN102377347A (zh) * 2011-10-17 2012-03-14 广州三晶电气有限公司 用三极管实现辅助输出电压控制的反激变换器及控制方法
TW201417487A (zh) * 2012-10-23 2014-05-01 Silergy Corp 控制和驅動電路及方法
CN103857152A (zh) * 2013-09-26 2014-06-11 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 具有多路输出的电源系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6038150A (en) * 1997-07-23 2000-03-14 Yee; Hsian-Pei Transistorized rectifier for a multiple output converter
US5986911A (en) * 1998-02-25 1999-11-16 Lucent Technologies, Inc. Secondary side post regulator and multiple output power supply employing the same
US6038147A (en) * 1998-11-12 2000-03-14 Lucent Technologies Inc. Power supply employing circulating capacitor and method of operation thereof
US6130828A (en) * 1999-08-26 2000-10-10 Lucent Technologies, Inc. Multiple output converter having self-synchronized pulse width modulation regulation
US6373722B1 (en) * 2000-06-05 2002-04-16 International Business Machines Corporation Power supply system for providing an auxiliary output voltage
US6661209B2 (en) * 2001-11-12 2003-12-09 Power-One, Inc. Leading edge modulator for post regulation of multiple output voltage power supplies
KR100813979B1 (ko) * 2005-07-26 2008-03-14 삼성전자주식회사 다중 출력을 갖는 전원공급장치
US8169798B2 (en) * 2007-06-14 2012-05-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Synchronous rectifier circuit and multi-output power supply device using the same
US8674669B2 (en) 2008-10-16 2014-03-18 Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd Switching regulator with a single inductor in a multiple output power supply configuration
US8138731B2 (en) 2009-03-25 2012-03-20 Silergy Technology Power regulation for large transient loads
CN102723855B (zh) 2012-06-25 2014-06-25 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种功率开关管的驱动电路以及应用其的功率变换电路
CN103219901B (zh) 2013-04-19 2015-12-09 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Ac/dc变换器控制电路以及应用其的ac/dc变换器
CN103546021B (zh) 2013-10-31 2016-04-13 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 电流反馈方法及电流反馈电路及驱动电路及开关电源

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200508831A (en) * 2003-07-02 2005-03-01 Toko Inc Switching-type constant current power supply device
JP2010093874A (ja) * 2008-10-03 2010-04-22 Toshiba Lighting & Technology Corp 電源装置及び照明器具
CN102377347A (zh) * 2011-10-17 2012-03-14 广州三晶电气有限公司 用三极管实现辅助输出电压控制的反激变换器及控制方法
TW201417487A (zh) * 2012-10-23 2014-05-01 Silergy Corp 控制和驅動電路及方法
CN103857152A (zh) * 2013-09-26 2014-06-11 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 具有多路输出的电源系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20160359420A1 (en) 2016-12-08
CN104852587B (zh) 2018-02-16
US9729068B2 (en) 2017-08-08
CN104852587A (zh) 2015-08-19
TW201644172A (zh) 2016-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI617124B (zh) Switching converter
TWI633807B (zh) 一種開關電源系統及其控制電路和控制方法
US10566904B2 (en) Multimode PWM converter with smooth mode transition
US8749174B2 (en) Load current management circuit
TWI527494B (zh) 光源驅動電路、方法及控制器
TWI556545B (zh) Charge control circuit, flyback power conversion system and charging control method
Lin et al. LED backlight driver circuit with dual-mode dimming control and current-balancing design
JP6424605B2 (ja) 絶縁型直流電源装置および制御方法
TWI442677B (zh) 電源供應器及其控制器
CN111146930A (zh) 功率变换器
US9131568B2 (en) Light-emitting diode driving apparatus and semiconductor device
TW201830838A (zh) 功率轉換器
WO2019242282A1 (zh) 控制电路、led驱动芯片、led驱动系统及led驱动方法
CN103716965B (zh) Led驱动装置及其控制电路和输出电流检测电路
US10492254B2 (en) Power supply circuit and LED driving circuit
JP2012152101A (ja) 電源装置
TWI801833B (zh) 諧振轉換器及其控制電路和控制方法
US10104729B2 (en) LED driver circuit, and LED arrangement and a driving method
US11350503B2 (en) Power converter
JP2011034728A (ja) 照明用光源装置
KR20220152987A (ko) 전원공급장치 및 그를 이용한 전원공급방법
US8796950B2 (en) Feedback circuit for non-isolated power converter
TWI652967B (zh) 無頻閃發光二極體驅動裝置及線性穩壓方法
CN211266752U (zh) 功率变换器
KR20160011497A (ko) 고효율 역률 개선용 단일단 ac/dc 컨버터