專利名稱：臨界導(dǎo)通模式三引腳封裝恒定電流電壓控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，尤指一種在初級側(cè)調(diào)節(jié)的控制器，其僅使用三個(gè)引腳來產(chǎn)生恒定輸出電流和恒定輸出電壓。
背景技術(shù)：
反激式轉(zhuǎn)換器用作電池充電器和交流適配器，可向重負(fù)載提供恒定電流和向輕負(fù)載(例如當(dāng)電池充滿電時(shí))提供恒定電壓。反激式轉(zhuǎn)換器可以斷續(xù)導(dǎo)通
模式(DCM)、臨界導(dǎo)通模式(CRM)或連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)工作。在斷續(xù)導(dǎo)通模式中，在傳遞到次級電感器的所有能量均已釋放之后、電流再次開始通過初級電感器斜坡上升之前，存在一時(shí)間間隙。在連續(xù)導(dǎo)通模式中，在電流已停止流過次級電感器以釋放所傳遞能量之前，電流開始在初級電感器中斜坡上升。在臨界導(dǎo)通模式中，大約在電流停止流過次級電感器的同時(shí)，電流開始在初級電感器中斜坡上升。
反激式轉(zhuǎn)換器以臨界導(dǎo)通模式工作具有多種優(yōu)點(diǎn)。例如，以臨界導(dǎo)通模式工作的反激式轉(zhuǎn)換器的自振蕩能力會減小開關(guān)損耗。此外，為獲得給定的充電功率所需的峰值電感器電流在臨界導(dǎo)通模式中比在斷續(xù)導(dǎo)通模式中低。盡管這兩種情形中的平均電流相同，然而在臨界導(dǎo)通模式中沒有死區(qū)時(shí)間(deadtime)。
在峰值電流較低時(shí)可實(shí)現(xiàn)較高的能量傳遞效率。此外，在臨界導(dǎo)通模式中比在連續(xù)導(dǎo)通模式中可實(shí)現(xiàn)更高的效率，因?yàn)樵谶B續(xù)導(dǎo)通模式中，在所有能量從次級電感器釋放之前初級電感器便開始充電。自振蕩并且以臨界導(dǎo)通模式工作的反激式轉(zhuǎn)換器具有多種現(xiàn)有設(shè)計(jì)。圖1(現(xiàn)有技術(shù))圖解說明實(shí)例性的現(xiàn)有技術(shù)自振蕩反激式轉(zhuǎn)換器10，也稱為"振
鈴扼流轉(zhuǎn)換器(ringing choke converter)"。自振蕩是利用兩個(gè)雙極型晶體管實(shí)現(xiàn)。第一晶體管Ql 11用作初級電感器12的開關(guān)。第二晶體管Q2 13在每一開關(guān)循環(huán)結(jié)束時(shí)關(guān)斷第一晶體管Ql 11。轉(zhuǎn)換器10通過經(jīng)光耦合器15從變壓器14的次級側(cè)接收反饋來控制其輸出電流和電壓。轉(zhuǎn)換器10還利用次級側(cè)上的并聯(lián)參考Ul 16。例如，并聯(lián)參考U1 16是將其第三端子調(diào)節(jié)到1.25伏的三引腳式部件TL431。
轉(zhuǎn)換器10的缺點(diǎn)是，由于其采用許多部件來執(zhí)行恒定輸出電壓和恒定輸出電流控制，因而其比較昂貴。如圖1所示，并聯(lián)參考U1 16、電阻R2、 R3和R6以及電容器C2用于恒定輸出電壓控制。晶體管Q3以及電阻R4和R5用于恒定輸出電流控制。還需要光耦合器15，以將控制信號從反激式轉(zhuǎn)換器10的次級側(cè)傳遞到初級側(cè)。初級側(cè)上的兩個(gè)外部雙極晶體管11和13以及光耦合器15和并聯(lián)參考16均會增加轉(zhuǎn)換器10的成本。此外，轉(zhuǎn)換器10的分立部件隨著時(shí)間的推移不如集成電路中的同等部件可靠。
當(dāng)轉(zhuǎn)換器10首先接通時(shí)，流經(jīng)啟動(dòng)電阻RSTART 17的電流使晶體管Ql 11的基極電壓VB升高并且使晶體管Q1 ll導(dǎo)通。當(dāng)晶體管Q1 ll導(dǎo)通時(shí)，在輔助電感器18中形成正的再生反饋，該反饋通過R/C網(wǎng)絡(luò)19施加到晶體管Q1 11的基極，從而使晶體管Q1 ll快速導(dǎo)通。隨著晶體管Q1 ll的射極電流增大，射極電阻RE 20兩端的電壓增大來自光耦合器15的反饋電壓VFB，并且升高晶體管Q2 13的基極電壓。當(dāng)晶體管Q2 13導(dǎo)通時(shí)，電流從晶體管Ql 11的基極泄放，并且基極電壓VB降低。當(dāng)晶體管Q1 ll開始關(guān)斷時(shí)，電流停止流過初級電感器12，并且變壓器14的所有電感器兩端的電壓均按照通常的反激式動(dòng)作進(jìn)行反轉(zhuǎn)。電流通過輔助電感器18和R/C網(wǎng)絡(luò)19流到晶體管Ql 11的基極會引起再生關(guān)斷。晶體管Ql 11保持關(guān)斷，直到變壓器14中存儲的所有能量均傳遞到次級側(cè)。在重負(fù)載條件下，來自反饋回路所控制的輔助繞組的諧振電流將使下一用于導(dǎo)通晶體管Q1 ll的開關(guān)循環(huán)立即開始。在輕負(fù)載或空載條件下，當(dāng)電流不再流經(jīng)任一電感器時(shí)，電感器兩端的電壓下降到零。當(dāng)輔助電感器18兩端的電壓為零并且流過起動(dòng)電阻RSTART 17的輸入電流已再次在晶體管Ql 11的基極上積聚上，晶體管Ql 11將導(dǎo)通并且開始新的循環(huán)。
圖2 (現(xiàn)有技術(shù))顯示自振蕩反激式轉(zhuǎn)換器21的簡單得多的實(shí)施方案。轉(zhuǎn)換器21利用兩個(gè)雙極晶體管實(shí)現(xiàn)自振蕩。通過變壓器22從反射電壓接收用于調(diào)節(jié)輸出電流和電壓的反饋。盡管轉(zhuǎn)換器21不采用光耦合器和并聯(lián)參考，但這兩個(gè)雙極晶體管和這許多分立部件增加轉(zhuǎn)換器的成本。
類似于轉(zhuǎn)換器10，轉(zhuǎn)換器21還利用再生反饋使其晶體管導(dǎo)通和關(guān)斷。當(dāng)轉(zhuǎn)換器21首先導(dǎo)通時(shí)，流過起動(dòng)電阻RSTART23的電流增大晶體管Q1 24的基極電壓，并且晶體管Q1 24開始導(dǎo)通。晶體管Ql 24隨后快速導(dǎo)通，因?yàn)楫?dāng)其導(dǎo)通時(shí)，電流開始流過輔助電感器25。在輔助電感器25兩端形成正的再生反饋電壓，該反饋電壓通過R/C網(wǎng)絡(luò)26施加到晶體管Q1 24的基極。隨著晶體管Ql 24的射極電流的增大，射極電阻RE 27兩端的電壓使第二晶體管Q2 28的基極電壓增大。在晶體管Q124關(guān)斷時(shí)，第二晶體管Q2 28的基極電壓由輔助電感器25兩端的反饋電壓設(shè)定，而該反饋電壓則通過由二極管Dl和D2、電阻Rl和R2以及電容器Cl形成的反饋網(wǎng)絡(luò)29調(diào)節(jié)。當(dāng)射極電阻RE 27兩端的電壓增大到超過由反饋網(wǎng)絡(luò)29所設(shè)定的電壓時(shí)，晶體管Q124開始關(guān)斷。根據(jù)通常的反激式動(dòng)作，當(dāng)電流停止流過變壓器22的初級電感器30時(shí)，變壓器22的所有電感器兩端的電壓均反轉(zhuǎn)。
此時(shí)，因電流通過輔助電感器25和R/C網(wǎng)絡(luò)26流到晶體管Ql 24的基極而引起再生關(guān)斷，并且使晶體管Q1 24迅速關(guān)斷。晶體管Q124保持關(guān)斷，直到存儲在變壓器22中的所有能量均傳遞到次級側(cè)。在重負(fù)載條件下，來自反饋回路所控制的輔助電感器25的諧振電流將使下一用于導(dǎo)通晶體管Q1 24的開關(guān)循環(huán)立即開始。在輕負(fù)載或空載條件下，當(dāng)電流不再流經(jīng)任一電感器時(shí)，電感器兩端的電壓下降到零。當(dāng)輔助電感器25兩端的電壓為零并且流過起動(dòng)電阻RSTART 23的輸入電流已再次在晶體管Ql 24的基極上積聚上，晶體管Ql 24將導(dǎo)通并且開始新的循環(huán)。
包括二極管D1和D2、電阻R1和電容器C1的反饋網(wǎng)絡(luò)29用于通過關(guān)斷晶體管Q1 24以改變其導(dǎo)通時(shí)間來控制恒定輸出電壓。射極電阻RE27、電阻R2、電容器C2和第二晶體管Q2 28用于控制恒定輸出電流。反激式轉(zhuǎn)換器21的主要缺點(diǎn)是輸出電壓和輸出電流的精確度較差。
本發(fā)明的目的在于提供一種廉價(jià)的自振蕩、初級側(cè)受控的反激式轉(zhuǎn)換器，其應(yīng)具有更少的外部部件并且可以以臨界導(dǎo)通模式工作、但仍精確地控制恒定輸出電流和電壓。例如，力圖提供一種只具有一個(gè)外部晶體管的自振蕩、初級側(cè)受控的反激式轉(zhuǎn)換器，其由容納在具有很少引腳的IC封裝中的控制器IC進(jìn)行控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種臨界導(dǎo)通模式三引腳封裝恒定電流電壓控制器，具有更少的外部部件并可以以臨界導(dǎo)通模式工作，且仍精確地控制恒定輸出電流和電壓，節(jié)約了制造成本。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提 供了如下技術(shù)方案-
首先，本發(fā)明提供了一種集成電路封裝，其包括開關(guān)控制端子，耦接到 電感器開關(guān)，所述電感器開關(guān)由具有接通時(shí)間的電感器開關(guān)控制信號斷開，容 納在所述集成電路封裝中的控制器集成電路在恒流模式中調(diào)整所述接通時(shí)間以 使反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電流保持恒定，并且在恒壓模式中調(diào)整所述接通時(shí)間以 使所述反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電壓保持恒定；反饋端子，所述控制器集成電路通 過所述反饋端子接收電力；以及接地端子，所述控制器集成電路通過所述接地 端子接地。
其次，本發(fā)明還提供了一種集成電路封裝，其包括開關(guān)控制端子，耦接 到外部電感器開關(guān)和內(nèi)部電源開關(guān)，所述內(nèi)部電源開關(guān)由具有接通時(shí)間的電感 器開關(guān)控制信號斷開，并且容納在所述集成電路封裝中的控制器集成電路調(diào)整 所述接通時(shí)間，以使反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電壓保持恒定；反饋端子，用于接收 反饋信號，所述反饋信號是從所述反激式轉(zhuǎn)換器的第一電感器兩端的電壓導(dǎo)出， 其中所述反饋信號為所述控制器集成電路供電，并且所述反饋信號由所述控制 器集成電路用于產(chǎn)生所述電感器開關(guān)控制信號；和接地端子，所述控制器集成 電路通過所述接地端子接地，所述集成電路封裝除所述開關(guān)控制端子、所述反 饋端子和所述接地端子外，不再包括其它端子。
再者，本發(fā)明還提供了一種電源轉(zhuǎn)換器，其包括初級電感器；電感器開 關(guān)，耦接到所述初級電感器，所述電感器開關(guān)具有基極；輔助電感器，磁耦合 到所述初級電感器；和控制器集成電路，具有內(nèi)部電源開關(guān)、反饋焊盤、基極 焊盤和接地焊盤，所述基極焊盤耦接到所述內(nèi)部電源開關(guān)和所述電感器開關(guān)的基極，所述內(nèi)部電源開關(guān)由具有接通時(shí)間的電感器開關(guān)控制信號斷開，所述控 制器集成電路通過所述反饋焊盤接收電力，所述反饋焊盤接收反饋信號，所述 反饋信號由所述控制器集成電路用于產(chǎn)生所述電感器開關(guān)控制信號，并且所述 控制器集成電路在恒流模式中調(diào)整所述電感器開關(guān)控制信號的接通時(shí)間，以使 所述電源轉(zhuǎn)換器的輸出電流保持恒定。
另外，本發(fā)明還提供了一種方法，其包括將初級電感器磁耦合到電源轉(zhuǎn) 換器的輔助電感器，在電感器開關(guān)的接通時(shí)間期間，電感器電流流過所述初級 電感器，所述電源轉(zhuǎn)換器具有控制器集成電路，所述控制器集成電路具有反饋 焊盤和基極焊盤，并且所述電源轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生輸出電流和輸出電壓；在所述反饋 焊盤上接收反饋信號，所述反饋信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導(dǎo)出；利 用所述反饋信號為所述控制器集成電路供電；利用所述反饋信號確定所述輸出 電壓；在所述基極焊盤上接收基極信號，所述基極信號指示所述電感器電流； 利用所述基極信號斷開所述電感器開關(guān)；和利用所述基極信號確定所述輸出電 流。
最后，本發(fā)明還提供了一種電源轉(zhuǎn)換器，其包括電感器開關(guān)，具有集電 極和基極，所述電感器開關(guān)具有接通時(shí)間；初級電感器，耦接到所述電感器開 關(guān)的集電極；輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器；和控制器集成電路的基 極焊盤，所述基極焊盤耦接到所述電感器開關(guān)的基極，其中所述基極焊盤上所 存在的基極信號使所述電感器開關(guān)斷開；和用于接收反饋信號的裝置，所述反 饋信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導(dǎo)出，所述反饋信號既用于為所述控制 器集成電路供電，也用于調(diào)整所述電感器開關(guān)的接通時(shí)間，以使所述電源轉(zhuǎn)換 器的輸出電壓保持恒定。綜上所述，本發(fā)明所采用的一種自振蕩反激式轉(zhuǎn)換器包括容納在只具有以 下三個(gè)端子的IC封裝中的控制器集成電路(IC):接地端子、開關(guān)控制端子和 反饋端子。開關(guān)控制端子和反饋端子均用于雙重功能?？刂破鱅C通過接地端子 接地。開關(guān)控制端子耦接到外部電感器開關(guān)的基極，所述外部電感器開關(guān)控制 流過反激式轉(zhuǎn)換器的初級電感器的電流?？刂破鱅C調(diào)整電感器開關(guān)的接通時(shí) 間，以使得在恒流模式中輸出電流保持恒定并且在恒壓模式中輸出電壓保持恒 定。在恒流模式中，控制器IC控制流過初級電感器的電流的峰值大小，以使反 激式轉(zhuǎn)換器的輸出電流不超過預(yù)定電流限值。電感器開關(guān)的接通時(shí)間對應(yīng)于用
于控制控制器IC中內(nèi)部主電源開關(guān)的電感器開關(guān)控制信號的接通時(shí)間。主電源
開關(guān)的漏極通過開關(guān)控制端子耦接到外部電感器開關(guān)的基極。
在開關(guān)控制端子上接收的基極信號不僅使電感器開關(guān)斷開，而且還在電感 器開關(guān)接通時(shí)提供關(guān)于輸出電流的指示?；鶚O信號指示電流流經(jīng)反激式轉(zhuǎn)換器 的初級電感器的速率。電感器開關(guān)既通過電感器開關(guān)控制信號關(guān)斷內(nèi)部主電源 開關(guān)而接通，也通過流經(jīng)反激式轉(zhuǎn)換器的輔助電感器的電流的再生驅(qū)動(dòng)而接通。
在反饋端子上接收的反饋信號為控制器ic供電，以及在電感器開關(guān)斷開時(shí)提供
關(guān)于輸出電壓的指示。反饋信號是從反激式轉(zhuǎn)換器的輔助電感器兩端的電壓導(dǎo) 出。
盡管反激式轉(zhuǎn)換器在恒流模式中以臨界導(dǎo)通模式工作，控制器IC仍使電感
器開關(guān)保持最短的斷開時(shí)間，以防止反激式轉(zhuǎn)換器的效率在輕負(fù)載條件下降低。 當(dāng)反激式轉(zhuǎn)換器的負(fù)載在臨界導(dǎo)通模式中減小并且開關(guān)效率升高到對應(yīng)于最短 斷開時(shí)間的閾值時(shí)，反激式轉(zhuǎn)換器從臨界導(dǎo)通模式變?yōu)閿嗬m(xù)導(dǎo)通模式，并且最 高開關(guān)頻率受到限制?？刂破鱅C包括自動(dòng)調(diào)零(auto-zeroing)電路和開關(guān)電容器電路。自動(dòng)調(diào)零 電路通過對基極信號的電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)零以使電感器開關(guān)的基極一射極偏置電 壓被消除，來確定流經(jīng)初級電感器的電流。開關(guān)電容器電路將電感器開關(guān)斷開 時(shí)反饋信號的負(fù)電壓提供給反饋電容器的一個(gè)極板，并將具有相似正值的參考 電壓提供給電容器的另一極板。
另外，本發(fā)明所采用的一種操作電源轉(zhuǎn)換器的方法包括以下步驟將次級 電感器和輔助電感器磁耦合到電源轉(zhuǎn)換器的初級電感器。所述電源轉(zhuǎn)換器具有 外部電感器開關(guān)和控制器IC，所述控制器IC具有內(nèi)部主電源開關(guān)。所述內(nèi)部 主電源開關(guān)的漏極耦接到所述外部電感器開關(guān)的基極。所述內(nèi)部電感器開關(guān)由 電感器開關(guān)控制信號和再生反饋進(jìn)行接通和斷開。
在另一步驟中，在所述控制器IC的反饋焊盤上接收反饋信號。所述反饋信 號是從所述輔助電感器兩端的電壓導(dǎo)出。在另一步驟中，利用所述反饋信號為 所述控制器IC供電。在另一步驟中，利用所述反饋信號確定所述電源轉(zhuǎn)換器的 輸出電壓。在另一步驟中，在所述控制器IC的基極焊盤上接收基極信號。所述 基極信號指示流經(jīng)所述初級電感器的電感器電流。在另一步驟中，利用所述基 極信號斷開所述外部電感器開關(guān)。因電流流經(jīng)所述輔助電感器而引起的再生斷 開也促使所述外部電感器開關(guān)斷開。在另一步驟中，利用所述基極信號確定輸 出電流。
在恒壓模式中，利用所述基極信號調(diào)整所述外部電感器開關(guān)的接通時(shí)間， 以在所述輸出電流低于預(yù)定電流限值時(shí)使所述電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓保持恒 定。
在恒流模式中，也利用所述基極信號調(diào)整所述外部電感器開關(guān)的接通時(shí)間，以在原本需要更大的輸出電流才能實(shí)現(xiàn)所調(diào)節(jié)的輸出電壓時(shí)使輸出電流在所述 預(yù)定電流限值處保持恒定。
在另一實(shí)施例中， 一種電源轉(zhuǎn)換器包括電感器開關(guān)、初級電感器、輔助電 感器、基極焊盤、接地焊盤和用于接收反饋信號的裝置。所述基極焊盤和接地 焊盤位于控制器IC上。除通過所述基極焊盤、所述接地焊盤和所述裝置外，沒
有電流傳遞到所述控制器ic或從所述控制器IC傳遞出。所述電感器開關(guān)具有
集電極和基極，并表現(xiàn)出具有接通時(shí)間。所述初級電感器耦接到所述電感器開 關(guān)的集電極。所述輔助電感器磁耦合到所述初級電感器。所述基極焊盤耦接到 所述電感器開關(guān)的基極。
所述基極焊盤上存在的基極信號使所述電感器開關(guān)斷開，并用于調(diào)整所述 電感器開關(guān)的接通時(shí)間，以使所述電源轉(zhuǎn)換器的輸出電流保持恒定。所述裝置
接收的反饋信號是從所述輔助電感器兩端的電壓導(dǎo)出，用于為控制器ic供電，
并用于調(diào)整電感器開關(guān)的接通時(shí)間，以使電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓保持恒定。 關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以藉由以下的


和具體實(shí)施方式
得到進(jìn)
一步的了解。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明其中相同的編號 指示相同的組件。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中在次級側(cè)上受控且具有分立組件的自振蕩反激式轉(zhuǎn)換器 的簡化示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中在初級側(cè)上受控且具有分立組件的自振蕩反激式轉(zhuǎn)換器 的簡化示意圖。圖3是具有控制器集成電路(IC)的自振蕩、初級側(cè)受控反激式轉(zhuǎn)換器的 簡化示意圖，所述控制器集成電路容納在只具有三個(gè)引腳的集成電路封裝中。
圖4是顯示理想化波形的圖，這些理想化波形圖解說明圖3所示反激式轉(zhuǎn) 換器的操作。
圖5是圖3的只具有三個(gè)焊盤的控制器IC的更詳細(xì)示意圖。
圖6是在恒流模式中和恒壓模式中流過圖3反激式轉(zhuǎn)換器的次級電感器的 峰值電流隨時(shí)間變化的示意圖。
圖7是圖3反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電壓一輸出電流示意圖，其顯示在恒流模 式、恒壓模式、臨界導(dǎo)通模式和斷續(xù)導(dǎo)通模式中的工作區(qū)域。
圖8是圖3反激式轉(zhuǎn)換器的另一實(shí)施例的運(yùn)行參數(shù)表，根據(jù)輸入線電壓而 定，所述反激式轉(zhuǎn)換器在不同的輸出電流負(fù)載水平下從臨界導(dǎo)通模式變?yōu)閿嗬m(xù) 導(dǎo)通模式。
圖9是通過調(diào)整電感器開關(guān)的接通時(shí)間來控制圖3反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電 流和電壓的方法的流程圖。
圖10是在高、低AC輸入線電壓下，圖3反激式轉(zhuǎn)換器的峰值電壓限值與 負(fù)載循環(huán)之間的關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的某些實(shí)施例，這些實(shí)施例的例子在附圖中被示出。
圖3是反激式轉(zhuǎn)換器35的圖，反激式轉(zhuǎn)換器35具有封裝在集成電路封裝 37中的控制器集成電路(IC) 36。盡管術(shù)語"集成電路"常用于既表示集成電路、 也表示其中容納有集成電路的集成電路封裝，然而本文所用的術(shù)語"集成電路"只表示集成電路裸片(die)。反激式轉(zhuǎn)換器35包括用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換成不同 輸出電壓的變壓器38。變壓器38包括初級電感器(繞組)39、次級電感器40 和輔助電感器41。初級電感器39具有Np匝；次級電感器40具有Ns匝；并且 輔助電感器41具有NA匝。
在一個(gè)實(shí)施例中，輸入電壓是來自墻上插座的電壓，輸出電壓則用于對便 攜式電子用戶裝置(例如移動(dòng)電話或便攜式媒體播放器)進(jìn)行充電。當(dāng)轉(zhuǎn)換器 35中的電感器開關(guān)42接通時(shí)，電感器電流(Ilp) 43開始流經(jīng)初級電感器 39。在電流通過初級電感器39斜坡上升到峰值并隨后停止時(shí)，初級電感器39 周圍的崩潰的磁場向次級電感器40傳遞能量。電流開始流經(jīng)次級電感器40時(shí)
的峰值通過匝數(shù)比與流經(jīng)初級電感器39的峰值電流ipeak相關(guān)。電流然后流出
次級電感器40，對次級側(cè)整流二極管Di44施加正向偏壓，并注入到輸出電容 器45中。傳遞到次級電感器40的能量在不同的輸出電壓下從反激式轉(zhuǎn)換器35 作為輸出電流輸出。在某些應(yīng)用中，例如在對電子用戶裝置進(jìn)行充電的應(yīng)用中， 希望防止輸出電流超過預(yù)定電流限值。
圖4顯示反激式轉(zhuǎn)換器35的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的理想化波形。這些波形圖解說 明反激式轉(zhuǎn)換器35的操作，包括電感器開關(guān)Qi 42如何接通和斷開。控制器IC 36通過調(diào)整流過初級電感器39的峰值電流，控制反激式轉(zhuǎn)換器35的輸出電壓 (V0UT)和輸出電流(I0UT)。通過控制電感器開關(guān)Qi42的接通和斷開時(shí)間來 調(diào)整峰值電流。反激式轉(zhuǎn)換器35以兩種模式工作恒流模式和恒壓模式。在恒 流模式中，控制器IC 36控制電感器開關(guān)42的接通時(shí)間，以使初級電感器電 流ilp43停止增大時(shí)的時(shí)刻(T3)對應(yīng)于電流檢測信號(Vcs) 46達(dá)到峰值電流 限值(VIPK)時(shí)的時(shí)刻。在恒壓模式中，控制器IC36控制電感器開關(guān)Q,42的接通時(shí)間，以使初級電感器電流Iw 43停止增大時(shí)的時(shí)刻(T3)對應(yīng)于電流檢 測信號(Vcs) 46達(dá)到誤差電壓(VERR0R)時(shí)的時(shí)刻，其中誤差電壓(VERR0R) 低于峰值電流限值(VIPK)。誤差電壓VERRcm是通過將參考電壓與從輔助電感器 41導(dǎo)出的反饋信號47的電壓(VFB)相比較而產(chǎn)生。
在圖3的實(shí)施例中，電感器開關(guān)Q, 42是外部NPN雙極晶體管?？刂破鱅C 36具有基極焊盤48、反饋焊盤49和接地焊盤50。由于電流通過僅三個(gè)焊盤傳 遞到控制器IC36，因而集成電路封裝37只具有三個(gè)端子開關(guān)控制端子51、 反饋端子52和接地端子53。集成電路封裝的每一個(gè)端子均增加成本。因此， 制造封裝在集成電路封裝37中的控制器IC36比制造需要使封裝具有多于三個(gè) 端子的控制器IC便宜。
通過利用反饋信號47為控制器IC 36供電，便不再需要使用額外的端子， 該反饋信號47還包含指示當(dāng)電感器開關(guān)42斷開時(shí)的輸出電壓Vout的信息。此 外，通過利用基極信號54斷開電感器開關(guān)Q,42，便不再需要另一端子，該基 極信號54包含指示當(dāng)電感器開關(guān)Q, 42接通時(shí)的輸出電流(I0UT)的信息。通 過消除現(xiàn)有技術(shù)自激振蕩轉(zhuǎn)換器的第二外部晶體管，生產(chǎn)成本得以降低。使用 控制器IC 36內(nèi)的比較器取代第二外部晶體管來實(shí)現(xiàn)自振蕩。
在另一實(shí)施例中，電感器開關(guān)Q, 42是外部MOSFET開關(guān)。在又一實(shí)施例 中，電感器開關(guān)Q,42是集成到控制器IC36中的場效應(yīng)晶體管(FET)。
在圖3的實(shí)施例中，基極焊盤48通過焊線連接到開關(guān)控制端子52?？刂?器IC 36利用開關(guān)控制端子51來控制電感器開關(guān)Q！ 42和接收關(guān)于輸出電流I0UT 的指示。反饋焊盤49通過另一焊線連接到反饋端子52。控制器IC 36通過反饋 端子52接收功率和輸出電壓Vout的指示。根據(jù)封裝的類型而定，開關(guān)控制端子51、反饋端子52和接地端子53可以是低成本三引腳式TO-92晶體管外形封 裝的三條引線或者SOT-23小尺寸晶體管的三條引線。在其中集成電路封裝37 為三引腳式TO-92封裝的實(shí)施例中，允許將控制器IC 36容納在通常用于容納 單個(gè)晶體管的低成本封裝中。
除控制器IC 36、 IC封裝37、變壓器38、 NPN雙極晶體管42、次級側(cè)整 流二極管Di 44和輸出電容器45夕卜，反激式轉(zhuǎn)換器35還包括二極管整流橋57、 起動(dòng)電阻RsTACT58、射極電阻&59、 R/C網(wǎng)絡(luò)60、分壓電阻網(wǎng)絡(luò)61、初級側(cè) 整流二極管D2 62、電阻63和兩個(gè)電容器64-65。反激式轉(zhuǎn)換器35不具有次級 側(cè)控制電路和光耦合器。二極管整流器57是AC/DC橋，用于將墻上的交流轉(zhuǎn) 換成脈動(dòng)的直流。轉(zhuǎn)換器35的第一實(shí)施例被配置成在恒流模式中產(chǎn)生600 mA
的輸出電流I0UT和在恒壓模式中產(chǎn)生5伏的輸出電壓V(XJT。在第一實(shí)施例中，
二極管整流器57可接受處于85-265伏范圍內(nèi)的交流輸入電壓。第一實(shí)施例中 電阻和電容的值為Ril3.8kQ， R221.9kQ， R3 1.8kQ， RE4.3Q， RSTART 3x2.2 MQ，和Cb10納法。所述電感器具有下列匝數(shù)Np99，Ns8和Na9。
電感器開關(guān)42主要由來自輔助電感器41的正再生反饋而不是由來自控 制器IC 36的開關(guān)信號導(dǎo)通。然而，控制器IC 36產(chǎn)生的電感器開關(guān)控制信號 67確實(shí)允許電荷在電感器開關(guān)Qi 42的基極上積聚，以便開始再生驅(qū)動(dòng)的過程。 當(dāng)反激式轉(zhuǎn)換器35首先接通時(shí)，電感器開關(guān)控制信號67使控制器IC 36中的 主電源開關(guān)q2 68保持打開(open)。此使流經(jīng)起動(dòng)電阻RSTART 58的輸入電流 在電感器開關(guān)Q,42的基極上積聚。在一個(gè)實(shí)施例中，起動(dòng)電阻RsTACT58具有 約為6.6 MQ的電阻。
當(dāng)電感器開關(guān)Q！ 42的基極上的電壓(Vbase)上升超過NPN雙極晶體管42的基極一射極導(dǎo)通電壓(VBE)時(shí)，來自初級電感器39的電感器電流開始流 經(jīng)電感器開關(guān)QM2。然而，只有當(dāng)流過電阻RsTART58的起動(dòng)電流被晶體管42 的電流增益和電感器的輔助/初級匝數(shù)比(NA/NP)放大(此會形成正再生反饋) 時(shí)，電感器開關(guān)Qi42才完全接通。輔助電感器41磁耦合到初級電感器39，因 而當(dāng)電流開始通過初級電感器39斜坡上升時(shí)，輔助電感器41的帶點(diǎn)端的電壓
(VAUX)立即升高。初級電感器和輔助電感器的磁耦合在圖4中由輔助電感器 41的帶點(diǎn)端上的電壓(VAUX)和初級電感器39的不帶點(diǎn)端上的電壓(Vcx)l)
(等價(jià)于電感器開關(guān)(^42的集電極上的電壓)的波形示出。輔助電感器41的 帶點(diǎn)端通過R/C網(wǎng)絡(luò)60耦接到電感器開關(guān)Qi 42的基極。R/C網(wǎng)絡(luò)60的阻擋 電容器CB 69在輔助電感器41兩端的電壓升高時(shí)上拉基極電壓VBASE，并且電 感器開關(guān)Qi 42迅速接通。電感器開關(guān)Qi 42的集電極中并且因而射極中的電 流現(xiàn)在以一個(gè)速率線性斜坡上升，該速率由初級電感器39的電感(Lp)和輸入 電壓(Vw)限定。
圖5是控制器IC 36的更詳細(xì)的示意圖。除主電源開關(guān)68外，控制器IC 36 還包括開關(guān)電容器電路70、自動(dòng)調(diào)零電路71、反饋信號檢測器72、誤差比較 器73、開關(guān)邏輯74、柵極驅(qū)動(dòng)器75、欠電壓閉鎖和過電壓保護(hù)電路(OVP) 76、前置放大器77、信號濾波器78、誤差放大器79、 DC軟線(cord)補(bǔ)償電 路80、峰值電流調(diào)制器81、電力電容器(Cp) 82、電源電壓調(diào)節(jié)器(D3) 83、 二極管(D4) 84和電容器85。開關(guān)電容器電路70包括反饋電容器(Cfb) 86、 第一開關(guān)(S。 87、第二開關(guān)(S2) 88、第三開關(guān)(S3) 89和電流源55。自動(dòng) 調(diào)零電路71包括調(diào)零電容器(Cz) 90、第四開關(guān)(S4) 91和二極管(D5) 92。 峰值電流調(diào)制器81包括精密電壓鉗位電路(D6) 93?，F(xiàn)在利用圖5來描述電感器開關(guān)Q, 42如何斷開。利用流經(jīng)初級電感器39 的電流Ilp43來判斷何時(shí)斷開電感器開關(guān)Q, 42。流經(jīng)射極電阻RE 59的電流約 等于流經(jīng)初級電感器39的電流Ilp 43。當(dāng)初級電感器電流Ilp 43增大并且流出 電感器開關(guān)Q42的射極時(shí)，基極信號54的基極電壓vbase也增大?；鶚O電壓 vbase等于射極電阻Re 59兩端的電壓(Vre)加上NPN雙極晶體管42的基極 一射極偏移電壓(VBE)。因此，
Vbase = VBE + VRE. (94) 在一個(gè)實(shí)施例中，基極一射極偏移電壓vbe約為0.7伏。因此，初級電感 器電流Ilp 43近似按下式與射極電阻RE 59兩端的電壓降Vke相失 Vre = ILP RE. (95) 等式95未考慮NPN雙極晶體管42的基極電流誤差。(實(shí)際上 Vre氣Ilp+Ibase》Re)。通過將等式94和95相組合，將初級電感器電流ILP 43描 述為在控制器IC 36的基極焊盤48上接收的基極信號54的基極電壓VBASE的函 數(shù)
ILP=(VBASE-VBE)/RE. (96)
因此，可通過從基極電壓vbase中減去基極一射極偏移電壓(vbe)來檢測
流過初級電感器39的電流Ilp。如下文所述，自動(dòng)調(diào)零電路71從基極電壓VBASE 中減去基極-射極偏移電壓(VBE)而產(chǎn)生電流檢測電壓Vcs,使得 IlP=Vcs/Re. (97)
當(dāng)基極電壓vbase減去基極一射極電壓vbe (如電流檢測信號46的電壓
Vcs所示)達(dá)到恒壓模式中誤差電壓verror或恒流模式中峰值電流限值vipk中 較小的一者時(shí)，電感器開關(guān)QM2斷開。誤差比較器73將電流檢測電壓Vcs與誤差信號98的誤差電壓VE収cm或與峰值電流調(diào)制器81所產(chǎn)生的峰值電流限值
v!pk相比較。誤差電壓verror指示為獲得轉(zhuǎn)換器35的所調(diào)節(jié)輸出電壓而需要
的電流大小。在轉(zhuǎn)換器35重載運(yùn)行時(shí)的恒流模式中，在可獲得所調(diào)節(jié)輸出電壓 之前，輸出電流達(dá)到峰值電流限值VffK。因此，在恒流模式中，誤差比較器73 將電流檢測電壓Vcs與峰值電流限值VIPK相比較。
對應(yīng)于預(yù)定輸出電流限值的電壓Vn^被峰值電流調(diào)制器81設(shè)定為等于獲 得所期望輸出電流時(shí)的電流檢測電壓Vcs。在轉(zhuǎn)換器35以臨界導(dǎo)通模式工作的 恒流模式中，輸出電流可表示為總循環(huán)時(shí)間的函數(shù)而不是開關(guān)頻率的函數(shù)。之 所以可使用總循環(huán)時(shí)間取代開關(guān)頻率，是因?yàn)榕R界導(dǎo)通模式中的開關(guān)頻率是電 流斜坡上升或斜坡下降的總時(shí)間的倒數(shù)。因此，輸出電流iout可描述為簡化的 等式
Iout = VWiW 1-W(T0N+T0FF)}.(NP/NS)， (99) 其中l(wèi)LP是流過初級電感器39的峰值電流，T，和TOTF是電感器開關(guān)Qi 42 的接通和斷開時(shí)間，"是效率。項(xiàng)T，/(T，+TOTF)是負(fù)載循環(huán)。在一個(gè)實(shí)施例中， 效率約為80%。應(yīng)注意，在恒流模式中，輸出電流與初級電感器39的電感Lp 無關(guān)。將等式97和99相組合可得到
Iout = '/"(Vcs/Re)'(1-Ton/(Ton+Toff)"(Np/Ns)'ti (100) 根據(jù)等式100，電壓VffK被設(shè)定為等于在給定的RE值條件下獲得所期望最 大輸出電流I0UT的電流檢測電壓Vcs。等式100表明，輸出電流I0UT隨AC輸 入線電壓的變化而變化。例如，當(dāng)AC輸入線電壓從110V倍增到220V時(shí)，接
通時(shí)間T咖將減半，同時(shí)斷開時(shí)間To汗保持恒定，并且因此輸出電流IoUT將根
據(jù)等式100而變化。但當(dāng)滿足下式時(shí)，輸出電流IouT與輸入線電壓無關(guān)Ilp'U-Ton/(Ton+Toff)} = 0.576V/(RE+RVBE) (101)
其中項(xiàng)RvBE補(bǔ)償當(dāng)流過電感器開關(guān)Q, 42的電流變化時(shí)基極一射極電壓的 變化。當(dāng)流過電感器開關(guān)Qi 42的電流增大時(shí)，基極一射極電壓Vbe増大。例 如，當(dāng)電流從20mA增大到220mA并且對NPN雙極晶體管42使用部件13002 時(shí)，基極一射極電壓的變化約為62mV，此可由約為0.31Q的電阻RvBE進(jìn)行補(bǔ) 償。在本實(shí)施例中，RVBE是按經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。因此，當(dāng)按下式被描述為射極電 阻59的電阻RE的函數(shù)時(shí)，輸出電流便與輸入線電壓和RvBE變化無關(guān)
iout - '/2'0.576V/(Re+Rvbe)'(Np/Ns)ni (102) 利用等式102選取射極電阻59的電阻RE，結(jié)果得到利用等式100時(shí)電流 檢測電壓Vcs所對應(yīng)的相同的所期望輸出電流。 恒流模式
在恒流模式中，流經(jīng)射極電阻RE 59的電流增大，直到電流檢測電壓Vcs 等于峰值電流限值Vn^。然后，誤差比較器73跳變，并且開關(guān)邏輯74利用從 誤差比較器73輸出的脈沖寬度信號產(chǎn)生"N溝道導(dǎo)通"(NCHON)信號103。 誤差比較器73的輸出用于對轉(zhuǎn)換器35的開關(guān)進(jìn)行脈沖頻率和寬度調(diào)制 (PFWM)控制。柵極驅(qū)動(dòng)器75利用N溝道導(dǎo)通信號103產(chǎn)生電感器開關(guān)控 制信號67。柵極驅(qū)動(dòng)器75是相對高速度的MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器。電感器開關(guān) 控制信號67被設(shè)置(asserted)并且閉合主電源開關(guān)Q2 68。從電感器開關(guān)42 的基極排放出電流，并且電感器開關(guān)Q,42開始斷開。根據(jù)通常的反激式動(dòng)作， 當(dāng)電流停止流過初級電感器39時(shí)，變壓器38的所有電感器兩端的電壓均反轉(zhuǎn)。 例如，輔助電感器41的帶點(diǎn)端上的電壓變?yōu)樨?fù)值。因電流流過輔助電感器41 和R/C網(wǎng)絡(luò)60所引起的再生斷開可增強(qiáng)電感器開關(guān)Q, 42的斷開。該電流下拉電感器開關(guān)42的基極，從而使電感器開關(guān)42迅速斷開。
電感器開關(guān)Q, 42保持?jǐn)嚅_，直到存儲在初級電感器39中的所有能量均傳 遞到次級電感器40并且從轉(zhuǎn)換器35輸出為止。當(dāng)電流不再流過任一電感器時(shí)， 電感器兩端的電壓在圖4中的時(shí)刻(T4)開始下降到零。反饋信號檢測器72檢 測何時(shí)反饋信號47的負(fù)反饋電壓Vfb在T4時(shí)刻開始崩潰并反相。在反饋信號 檢測器72檢測到T4時(shí)刻時(shí)，電感器開關(guān)控制信號67在T5時(shí)刻閉合主電源開 關(guān)Q2 68。流過起動(dòng)電阻RSTART 58的輸入電流開始在電感器開關(guān)Q, 42的基極 上積聚，并且正再生反饋在T6時(shí)刻接通電感器開關(guān)Q,42，并且開始新的循環(huán)。 接通和斷開電感器開關(guān)Q, 42的正再生反饋和再生斷開使得轉(zhuǎn)換器35自振蕩。 自動(dòng)調(diào)零電路71產(chǎn)生電流檢測電壓Vcs，誤差比較器73將其與誤差電壓 verror進(jìn)行比較。自動(dòng)調(diào)零電路71利用調(diào)零電容器Cz 90從基極電壓VBASE中 減去基極一射極偏移電壓vbe。在電感器開關(guān)Q!42斷開時(shí)，電感器開關(guān)Q!42 的基極上的電壓VBASE (由基極信號54指示)被接地。此外，當(dāng)電感器開關(guān) Q, 42斷開時(shí)，第四開關(guān)S4 91閉合，從而將調(diào)零電容器Cz 90耦接到二極管(D5) 92。 二極管(D5) 92被選取成與電感器開關(guān)(^ 42的基極一射極偏移電壓VBE 具有相同的電壓降。因此，在電感器開關(guān)Q, 42接通并且第四開關(guān)S4 91打開后， 調(diào)零電容器Cz 90的兩個(gè)極板上的電壓均為一倍的VBE。反饋信號檢測器72檢 測反饋信號47何時(shí)反相和變高，此表明電感器開關(guān)Q, 42正在接通并且基極電 壓Vbase正在從一倍的Vbe斜坡上升。在電感器開關(guān)Qi 42最初接通時(shí)，反饋信 號檢測器72打開第四開關(guān)S4 91 ，以使電流檢測信號Vcs46開始從零伏而不是 從一倍的Vbe斜坡上升。因此，當(dāng)電流檢測信號46首先開始斜變時(shí)，將基極一 射極偏移電壓Vbe置零。由于基極一射極偏移電壓VBE隨流過電感器開關(guān)42的電流的增大而增大，因而通過調(diào)整對應(yīng)于峰值電流限值的電壓VffK來補(bǔ)償基 極一射極偏移電壓VBE隨電流增大的變化。在調(diào)整電壓VffK時(shí)，峰值電流調(diào)制 器81應(yīng)用電流變化與基極一射極偏移電壓VBE的變化之間的眾所周知的關(guān)系。 因電流變化而引起的VBE變化表示為<formula>formula see original document page 27</formula>
(104)
其中K是波爾茲曼常數(shù)(Boltzmann's constant), T是絕對溫度，q是電子
電荷，Ii是原始電流，并且l2是變化后的電流。
恒壓模式
在恒壓模式中，由于誤差電壓V欣廳低于與峰值電流限值相對應(yīng)的電壓 VIPK，因而誤差比較器73將電流檢測電壓Vcs與誤差信號98的誤差電壓VERR0R 相比較。當(dāng)電感器開關(guān)Qt42斷開時(shí)，反饋信號47的負(fù)反饋電壓Vre指示輸出 電壓V0UT。輔助電感器41的帶點(diǎn)端上的電壓VAux是次級電感器40的不帶點(diǎn) 端上的電壓Vs乘以匝數(shù)比NA/NS的結(jié)果的相反數(shù)。電壓Vs等于輸出電壓V0UT 加上次級側(cè)整流二極管D!44兩端電壓降Vm 。因此，
VAUX = -(V0UT+VD1>NA/NS. (105)
因此，反饋焊盤49上的反饋電壓Vra可表示為
VFB = -(Vout+VdD'Na/Ns'R^I^+Rs). (106)
在恒壓模式中，控制器IC 36將反饋電壓VFB的絕對值調(diào)節(jié)到等于電源電 壓調(diào)節(jié)器A 83所產(chǎn)生的參考電壓VREF。在調(diào)節(jié)期間，轉(zhuǎn)換器35的輸出電壓為
VoiTT= K。
廣
1 + A
八^
-PV (107)
開關(guān)電容器電路70用于在轉(zhuǎn)換器35進(jìn)行調(diào)節(jié)運(yùn)行時(shí)使反饋電容器(CFB)86帶有相反但相等的電荷。電源電壓調(diào)節(jié)器83是精密的并聯(lián)調(diào)節(jié)器參考，用 于在高于3.45V土2W的參考電壓時(shí)分流掉過量的電流。例如，電源電壓調(diào)節(jié)器 D3 83是精密的并聯(lián)調(diào)節(jié)器。當(dāng)電感器開關(guān)42接通時(shí)，反饋信號47的電壓 為高，并且當(dāng)電源電壓調(diào)節(jié)器泄放來自反饋信號47的電流時(shí)，電力電容器Cp 82 被充電到3.45伏，該電流原本會將電力電容器82充電到高于3.45伏。
當(dāng)反饋信號47提供非常大的電流時(shí)，欠電壓閉鎖和過電壓保護(hù)電路(OVP) 76保護(hù)控制器IC36。在一個(gè)實(shí)施例中，如果在0.5秒的接通時(shí)間后，反饋信號 47向OVP76遞送大于1.15mA的電流，則基極焊盤48被短接到地，直到Vref 泄放到l伏為止。通常，此耗用約l毫秒的時(shí)間。然后，輸入電壓對基極焊盤 48上的電壓vbase重新充電，直到正再生反饋恢復(fù)開關(guān)操作為止。
控制器IC35的所有元件均由電力電容器Cp82供電。為簡明起見，在圖5 中僅示出通往誤差放大器79的電源線。
當(dāng)電感器開關(guān)Q!42接通時(shí)，第二開關(guān)(S2) 88和第三開關(guān)(S3) 89均閉 合，并且第一開關(guān)(Si) 87打開。因此，在反饋電容器CFB86的上極板上帶有 3.45伏的參考電壓。從電容器86到前置放大器77和過電壓保護(hù)電路(OVP) 76的輸入是高阻抗，因而在反饋電容器86的上極板上保持3.45伏的電壓。開 關(guān)87-89是由開關(guān)邏輯74產(chǎn)生的控制信號進(jìn)行控制，該控制信號類似于N溝道 導(dǎo)通信號103，只是該控制信號在T4而非Ts時(shí)刻被取消設(shè)置(deassert)。反饋 信號檢測器72內(nèi)的取樣系統(tǒng)檢測負(fù)反饋電壓Vfb在T4時(shí)刻開始崩潰的時(shí)刻。 在丁4時(shí)刻電感器開關(guān)Q, 42即將斷開之前，開關(guān)電容器電路70通過打開第二 開關(guān)(S2) 88和第三開關(guān)(S3) 89并閉合第一開關(guān)(S。 87來檢測由等式106 所指示的輸出電壓VoUT。在轉(zhuǎn)換器35進(jìn)行調(diào)節(jié)運(yùn)行時(shí)，此使反饋電容器CFB 86的下極板帶有負(fù)反饋電壓VFB，并將上極板上的電壓下拉到零伏。因此，當(dāng)負(fù) 反饋電壓VpB在斷開時(shí)間中由于輔助繞組41的電阻有限而朝零伏緩慢衰減時(shí)，
在開關(guān)87-89反轉(zhuǎn)并且對電壓進(jìn)行取樣之前在反饋電容器CFB 86的下極板上存 在的反饋電壓VFB的最終電壓電平是T4時(shí)刻的負(fù)反饋電壓VFB。(在圖4的波形 中，為便于圖解說明，夸大了在斷開時(shí)間期間負(fù)反饋電壓Vre朝零伏的衰減。)
接地信號和零伏信號經(jīng)前置放大器77放大，并且開關(guān)暫態(tài)量經(jīng)信號濾波 器78濾除。誤差放大器79將接地信號與上極板上的零伏相比較，并且在轉(zhuǎn)換 器35正在進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)發(fā)現(xiàn)二者相等。當(dāng)轉(zhuǎn)換器35正在進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，誤差電壓 VERROR不發(fā)生變化，并且由誤差比較器73輸出的脈沖寬度信號所主導(dǎo)的接通時(shí) 間不發(fā)生變化。誤差放大器79是跨導(dǎo)放大器，因?yàn)槠浣邮蛰斎腚妷翰钪挡⑤敵?與該差值成正比的電流。誤差放大器79輸出誤差信號98，其中流到電容器85 上的電流產(chǎn)生誤差電壓VERR0R。
當(dāng)轉(zhuǎn)換器35在調(diào)節(jié)之上運(yùn)行并且正在輸出過高的電壓時(shí)，VMjx和反饋電
壓VpB的負(fù)值均過大。因此，反饋電容器CFB86的上極板被拉到地電位以下。
誤差放大器79輸出變小的誤差電壓VERR()R，斜變的電流檢測信號Vcs 46會更 快地達(dá)到該電壓。從誤差比較器73輸出的脈沖寬度信號產(chǎn)生具有更短接通時(shí)間 的電感器開關(guān)控制信號。由于接通時(shí)間變短，通過初級電感器39斜坡上升的峰 值電流減小，并且傳遞到次級側(cè)的能量減少。因此，輸出電壓降低，以便進(jìn)入 調(diào)節(jié)狀態(tài)。
在恒壓模式中，DC軟線補(bǔ)償電路80提供自動(dòng)輸出軟線電阻補(bǔ)償。在滿功 率下通常約為3%的輸出軟線校正增加到誤差信號98上。DC軟線補(bǔ)償可補(bǔ)償 由輸出軟線的電阻引起的輸出電壓降，從而提高輸出電壓的精確度。斷續(xù)導(dǎo)通模式
轉(zhuǎn)換器35的開關(guān)頻率取決于其諧振特性，包括初級電感器39的電感LP、 初級和次級電感器的匝數(shù)比Np/Ns、和反射負(fù)載的電流和電壓。在轉(zhuǎn)換器35以 臨界導(dǎo)通模式工作的恒流模式中，開關(guān)頻率是電感器開關(guān)Q, 42的接通時(shí)間與 斷開時(shí)間之和的倒數(shù)。接通時(shí)間可表示為
<formula>formula see original document page 30</formula>
(108)
斷開時(shí)間可表示為-
<formula>formula see original document page 30</formula>(109)
開關(guān)頻率可表示為:
<formula>formula see original document page 30</formula>(110)
其中VouT/VjN為DC電壓轉(zhuǎn)換比。
圖6是在恒流模式和恒壓模式中流過次級電感器40的峰值電流隨時(shí)間變 化的圖。每一峰值均近似于反激式轉(zhuǎn)換器35在一個(gè)開關(guān)周期中輸出的電流。例 如，在電池的正常充電順序中，充電過程以恒流模式在周期#1中開始并在周期 #9中進(jìn)入恒壓模式。在電池開始充電時(shí)的開始階段，轉(zhuǎn)換器35的負(fù)載最重。 該負(fù)載拉動(dòng)大于預(yù)定輸出電流限值的電流，并且轉(zhuǎn)換器35在恒流模式中限值輸 出電流。隨著電池充電的進(jìn)行和負(fù)載的減小，反激式轉(zhuǎn)換器35在周期#8后減 小峰值電流，以維持恒定電壓。當(dāng)在周期#17中達(dá)到輕負(fù)載閾值時(shí)，反激式轉(zhuǎn) 換器35從臨界導(dǎo)通模式變?yōu)閿嗬m(xù)導(dǎo)通模式，并且電感器開關(guān)Q, 42的斷開時(shí)間 保持恒定。圖7是反激式轉(zhuǎn)換器35的輸出電壓一輸出電流圖。沿曲線的數(shù)字對應(yīng)于 圖6各周期的峰值電流。正常充電過程開始于點(diǎn)#1并進(jìn)行到點(diǎn)#23。當(dāng)輸出電 壓下降到由虛線表示的故障閾值以下時(shí)，出現(xiàn)故障狀態(tài)。當(dāng)輸出電壓下降到故 障閾值以下時(shí)，反饋焊盤49上存在的反饋電壓(VFB)下降到欠電壓閉鎖斷開 閾值以下，并且開關(guān)操作停止。在一個(gè)實(shí)施例中，如果在0.5微秒的接通時(shí)間 后，反饋信號47未向UVLO和OVP 76遞送至少0.06 mA的電流，則達(dá)到欠電 壓閉鎖斷開閾值。當(dāng)達(dá)到該斷開閾值時(shí)，基極焊盤48短接到地，直到Vref泄 放到1伏為止。然后，輸入電壓對基極焊盤48上存在的電壓(VBASE)重新充 電，直到正再生反饋恢復(fù)開關(guān)操作為止。
隨著轉(zhuǎn)換器35進(jìn)入恒壓模式，誤差電壓verr^下降到對應(yīng)于峰值電流限 值的電壓VffK。然后，誤差比較器73將電流檢測電壓Vcs與誤差信號98的誤 差電壓Verror相比狡，并使接通時(shí)間減小。電流流過初級電感器39斜坡上升 一個(gè)較短的時(shí)間周期。電流流出次級電感器40期間的斷開時(shí)間也變短。由于轉(zhuǎn) 換器35是自振蕩的，因而接通時(shí)間加上斷開時(shí)間等于總的循環(huán)時(shí)間，并且開關(guān) 頻率增大，以防止輸出電壓超過所設(shè)定的最大值。當(dāng)電池充滿電時(shí)，負(fù)載減小 并且開關(guān)頻率變得越來越高，以防止輸出電壓超過調(diào)節(jié)電壓。
然而，在非常高的開關(guān)頻率下，隨著開關(guān)損耗上升，反激式轉(zhuǎn)換器的效率 降低。為在對輕負(fù)載充電時(shí)保持高的效率，開關(guān)邏輯74產(chǎn)生具有最小斷開時(shí)間 的N溝道導(dǎo)通信號103。甚至當(dāng)電流Is停止流過次級電感器40時(shí)，主電源開關(guān) Q2 68也保持打開最小的斷開時(shí)間并且不允許電感器開關(guān)Q, 42接通。當(dāng)電流Is 的放電時(shí)間變得短于最小斷開時(shí)間時(shí)，反激式轉(zhuǎn)換器35從臨界導(dǎo)通模式變?yōu)閿?續(xù)導(dǎo)通模式。圖7圖解說明點(diǎn)#16與#17之間的此變化。在一個(gè)實(shí)施例中，該最小斷開時(shí)間為IO微秒，此對應(yīng)于使初級電感器電流ILP43斜變到峰值電流水平 1孤的70%所需的時(shí)間。
在臨界導(dǎo)通模式中，開關(guān)頻率取決于AC輸入線電壓。輸入線電壓越高， 傳遞相同量的能量所需的時(shí)間就越短。因此，對于越高的輸入線電壓，獲得所 調(diào)節(jié)電壓時(shí)所用的頻率越高。在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器35在達(dá)到相同的負(fù)載水 平時(shí)從臨界導(dǎo)通模式變?yōu)閿嗬m(xù)導(dǎo)通模式。為了以相同的負(fù)載水平切換模式，控 制器IC 36調(diào)整最小斷開時(shí)間，以使轉(zhuǎn)換器35在越高的輸入線電壓下以越高的 頻率進(jìn)入斷續(xù)導(dǎo)通模式。例如，從臨界導(dǎo)通模式(CRM)到斷續(xù)導(dǎo)通模式(DCM) 的轉(zhuǎn)變在低輸入線電壓下是在約60kHz時(shí)發(fā)生，在高輸入線電壓下則在約100 kHz時(shí)發(fā)生。
圖8是轉(zhuǎn)換器35的另一實(shí)施例的運(yùn)行參數(shù)的表，根據(jù)輸入線電壓而定， 轉(zhuǎn)換器35在不同的輸出電流負(fù)載水平下從臨界導(dǎo)通模式變?yōu)閿嗬m(xù)導(dǎo)通模式。這 些運(yùn)行參數(shù)是針對輸出2.75瓦功率(5V/0.55A)的實(shí)施例。在110伏的低AC 輸入線電壓下，轉(zhuǎn)換器35在被設(shè)定為低于25%的輸出電流負(fù)載下變?yōu)閿嗬m(xù)導(dǎo) 通模式。而在220伏的高AC輸入線電壓下，轉(zhuǎn)換器35在約50%的所設(shè)定輸 出電流負(fù)載下變?yōu)閿嗬m(xù)導(dǎo)通模式。圖8還列出在低或高輸入線電壓下能使轉(zhuǎn)換
器35在所列輸出電流負(fù)載水平下最有效地運(yùn)行的峰值電流水平IpEAK。
圖9是流程圖，其圖解說明圖3的反激式轉(zhuǎn)換器35的操作方法的步驟 111-119。該方法通過利用電感器開關(guān)控制信號67調(diào)整電感器開關(guān)Qi 42的接通 時(shí)間，來控制反激式轉(zhuǎn)換器35的輸出電流(I0UT)和輸出電壓(Vout)。
在第一步驟111中，將次級電感器40和輔助電感器41磁耦合到第一電感 器39。當(dāng)電感器電流43在圖4中的時(shí)刻^開始通過初級電感器39斜坡上升時(shí)，輔助電感器41和分壓電阻網(wǎng)絡(luò)61所產(chǎn)生的反饋信號47的反饋電壓VFB 迅速升高。反饋信號47是從輔助電感器41兩端的電壓導(dǎo)出。
在步驟112中，在控制器IC 36的反饋焊盤49上接收反饋信號47。 在步驟113中，利用反饋信號47為控制器IC 36供電。反饋信號47通過 二極管D4 84提供電流并提供到電力電容器CP 82上。來自電力電容器82的電 流為控制器IC 36的各部件(例如誤差放大器79、反饋信號檢測器72和誤差比 較器73)供電。
在步驟114中，利用反饋信號47確定轉(zhuǎn)換器35的輸出電壓VoOT。當(dāng)電感 器開關(guān)Qi 42斷開時(shí)，反饋信號47的負(fù)電壓的大小提供關(guān)于輸出電壓的指示。
在步驟115中，在控制器IC 36的基極焊盤48上接收基極信號54。當(dāng)電 感器開關(guān)Qi 42接通時(shí)，基極信號54提供流過初級電感器39的電流Ilp 43的 指不。
在步驟116中，利用基極信號54斷開電感器開關(guān)Q,42。當(dāng)電流檢測信號 46的斜變電壓Vcs達(dá)到誤差信號98的誤差電壓VE収oR或者峰值電流調(diào)制器81 產(chǎn)生的峰值電流限值Vn^中的較小者時(shí)，電感器開關(guān)控制信號67打開主電源 開關(guān)Q2 68并使電流從電感器開關(guān)Q, 42的基極泄放。當(dāng)電感器開關(guān)Qt 42打開 時(shí)，接通時(shí)間結(jié)束，并且電流lLp43停止通過初級電感器39斜坡上升。
在步驟117中，利用基極信號54確定輸出電流IOUT。基極信號54提供流 過初級電感器39的電流Iu> 43的指示，并且因而還提供轉(zhuǎn)換器35的輸出電流 I(xjt的指示。通過減除NPN雙極晶體管42的基極一射極偏移電壓VBE,從基 極信號54產(chǎn)生電流檢測信號Vcs 46。輸出電流Iout按照等式100與電流檢測信 號46的電壓Vcs相關(guān)。在步驟118中，利用基極信號54調(diào)整電感器開關(guān)(^42的接通時(shí)間，以在
輸出電流低于預(yù)定電流限值時(shí)使輸出電壓VouT保持恒定。在恒壓模式期間，當(dāng)
誤差電壓verrot低于峰值電流限值VIPK時(shí)，控制器IC 36控制輸出電壓。
在步驟119中，利用基極信號54調(diào)整電感器開關(guān)42的接通時(shí)間，以使
在輸出電流1(xjt保持恒定在預(yù)定電流限值。在恒流模式期間，當(dāng)誤差電壓VERR(m
高于峰值電流限值VIPK時(shí)，控制器IC 36控制輸出電流。當(dāng)電流檢測信號46的 斜變電壓Vcs達(dá)到峰值電流調(diào)制器81產(chǎn)生的峰值電流限值V^k時(shí)，接通時(shí)間結(jié)束。
對輸入線電壓變化的補(bǔ)償
盡管AC輸入線電壓變化很大，控制器IC 36仍提供精確的恒流運(yùn)行。自 動(dòng)調(diào)零電路71用于在電流檢測信號46首先開始斜變時(shí)將基極一射極偏移電壓 Vbe置零。如上文所解釋，峰值電流調(diào)制器81增強(qiáng)自動(dòng)調(diào)零，因?yàn)榛鶚O一射極 偏移電壓VBE隨流過電感器開關(guān)Qi 42的電流的增大而增大。基極一射極偏移
電壓VBE隨增大的電流的變化由等式101中的項(xiàng)RvBE來補(bǔ)償。因?yàn)殡姼衅鏖_關(guān)
Qi 42的接通時(shí)間T0N與輸入線電壓相關(guān)，所以輸出電流I0UT隨輸入線電壓的變 化而變化。然而，電感器開關(guān)Qi42的斷開時(shí)間ToFF保持恒定，并且輸出電流 1out與量(1-Tqn/(Ton+Toff))成正比。當(dāng)AC輸入線電壓變化，設(shè)定峰值電壓VIPK 時(shí)，峰值電流調(diào)制器81考慮了 (factorin)該效果。
如上文結(jié)合等式101所解釋，在恒流模式中，當(dāng)乘積Iu^l-T咖/(T，+TOTF" 恒定時(shí)，輸出電流IouT與輸入線電壓無關(guān)。因此，峰值電流調(diào)制器81與值 (l-T(W(Tow+TOTF"成反比地改變峰值電壓VIPK，以使這兩者的乘積保持等于 0.576伏，如當(dāng)將等式101兩邊均除以(RE+RvBE)時(shí)所示。例如，當(dāng)負(fù)載循環(huán)隨輸入線電壓的增大而減小時(shí)，對于增大的(l一負(fù)載循環(huán))值，峰值電流調(diào)制器 81向下調(diào)整峰值電壓V^k。因此，在輸入線電壓較高時(shí)，峰值電壓VpK較低， 因?yàn)榕c在較低輸入線電壓下以較長負(fù)載循環(huán)達(dá)到相同的峰值電流Ipeak相比，在 較高輸入線電壓下會以較短負(fù)載循環(huán)達(dá)到相同的峰值電流ipeak。
圖10是在樣本高、低AC輸入線電壓下，峰值電壓VIPK與百分比負(fù)載循
環(huán)之間的關(guān)系圖。圖9的峰值電壓和負(fù)載循環(huán)是利用電感為6.7毫亨的初級電 感器獲得。峰值電流調(diào)制器81從開關(guān)邏輯74接收關(guān)于接通時(shí)間TON和斷開時(shí) 間TOFF的指示，并調(diào)整峰值電壓VIPK以使峰值電壓VIPK與(l-負(fù)載循環(huán)) 的乘積等于約0.576伏。例如，當(dāng)在120伏的低AC輸入線電壓下以36X的負(fù) 載循環(huán)獲得預(yù)定輸出電流的接通時(shí)間時(shí)，峰值電流調(diào)制器81將峰值電壓VIPK 設(shè)定為0.900伏，從而使峰值電壓與(l-負(fù)載循環(huán))的乘積等于約0.576伏。當(dāng) 在375伏的高AC輸入線電壓下以僅12X的負(fù)載循環(huán)獲得預(yù)定輸出電流的接通 時(shí)間時(shí)，峰值電流調(diào)制器81將峰值電壓VIPK設(shè)定為0.655伏，從而使峰值電 壓與(l-負(fù)載循環(huán))的乘積保持等于約0.576伏。
盡管出于說明目的，上文結(jié)合某些具體實(shí)施例來說明本發(fā)明，然而本發(fā)明 并不僅限于此。相應(yīng)地，可在不脫離權(quán)利要求所述本發(fā)明范圍的條件下對所述 實(shí)施例的各種特征實(shí)施各種修改、改動(dòng)和組合。
權(quán)利要求
1.一種集成電路封裝，其特征在于，其包括開關(guān)控制端子，耦接到電感器開關(guān)，所述電感器開關(guān)由具有接通時(shí)間的電感器開關(guān)控制信號斷開，容納在所述集成電路封裝中的控制器集成電路在恒流模式中調(diào)整所述接通時(shí)間以使反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電流保持恒定，并且在恒壓模式中調(diào)整所述接通時(shí)間以使所述反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電壓保持恒定；反饋端子，所述控制器集成電路通過所述反饋端子接收電力；以及接地端子，所述控制器集成電路通過所述接地端子接地。
2. 如權(quán)利要求1所述的集成電路封裝，其特征在于，所述反激式轉(zhuǎn)換器是 自振蕩的。
3. 如權(quán)利要求1所述的集成電路封裝，其特征在于，所述集成電路封裝除 所述開關(guān)控制端子、所述反饋端子和所述接地端子外，不再包括其它端子。
4. 如權(quán)利要求1所述的集成電路封裝，其特征在于，所述反激式轉(zhuǎn)換器在 所述恒流模式期間以臨界導(dǎo)通模式工作。
5. 如權(quán)利要求1所述的集成電路封裝，其特征在于，在所述開關(guān)控制端子 上接收基極信號，并且其中所述基極信號指示流過所述反激式轉(zhuǎn)換器的電感器 的電流。
6. 如權(quán)利要求5所述的集成電路封裝，其特征在于，所述控制器集成電路 包括自動(dòng)調(diào)零電路，所述電感器開關(guān)表現(xiàn)出基極一射極偏移電壓，所述基極信 號具有電壓，并且所述自動(dòng)調(diào)零電路通過對所述基極信號的電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)零 以減掉所述基極一射極偏移電壓，來確定流過所述電感器的所述電流。
7. 如權(quán)利要求5所述的集成電路封裝，其特征在于，所述電感器開關(guān)具有基極和集電極，所述開關(guān)控制端子耦接到所述基極，并且所述集電極耦接到所 述電感器。
8. 如權(quán)利要求1所述的集成電路封裝，其特征在于，在所述反饋端子上接 收反饋信號，并且所述反饋信號指示所述反激式轉(zhuǎn)換器的電感器兩端的電壓。
9. 一種集成電路封裝，其特征在于，其包括開關(guān)控制端子，耦接到外部電感器開關(guān)和內(nèi)部電源開關(guān)，所述內(nèi)部電源開 關(guān)由具有接通時(shí)間的電感器開關(guān)控制信號斷開，并且容納在所述集成電路封裝 中的控制器集成電路調(diào)整所述接通時(shí)間，以使反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電壓保持恒 定；反饋端子，用于接收反饋信號，所述反饋信號是從所述反激式轉(zhuǎn)換器的第 一電感器兩端的電壓導(dǎo)出，其中所述反饋信號為所述控制器集成電路供電，并 且所述反饋信號由所述控制器集成電路用于產(chǎn)生所述電感器開關(guān)控制信號；和接地端子，所述控制器集成電路通過所述接地端子接地，所述集成電路封 裝除所述開關(guān)控制端子、所述反饋端子和所述接地端子外，不再包括其它端子。
10. 如權(quán)利要求9所述的集成電路封裝，其特征在于，所述控制器集成電路在恒壓模式中調(diào)整所述接通時(shí)間以使所述反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電壓保持恒 定，所述控制器集成電路在恒流模式中調(diào)整所述接通時(shí)間以使所述反激式轉(zhuǎn)換 器的輸出電流保持恒定，并且所述反激式轉(zhuǎn)換器在所述恒流模式期間以臨界導(dǎo) 通模式工作。
11. 如權(quán)利要求9所述的集成電路封裝，其特征在于，所述反饋信號在所 述外部電感器開關(guān)接通時(shí)為所述控制器集成電路供電，并且所述反饋信號由所 述控制器集成電路用于確定所述外部電感器開關(guān)斷開時(shí)所述反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。
12. 如權(quán)利要求9所述的集成電路封裝，其特征在于，所述第一電感器兩 端的所述電壓是反饋電壓，所述控制器集成電路包括開關(guān)電容器電路，所述反 激式轉(zhuǎn)換器的輸出電壓由所述開關(guān)電容器電路確定，所述開關(guān)電容器電路在電 容器的一個(gè)極板上提供具有負(fù)值的所述反饋電壓并且在所述電容器的另一極板 上提供具有類似的正值的參考電壓。
13. 如權(quán)利要求9所述的集成電路封裝，其特征在于，在所述開關(guān)控制端 子上接收基極信號，并且所述基極信號指示電流流過所述反激式轉(zhuǎn)換器的第二 電感器的速率。
14. 如權(quán)利要求13所述的集成電路封裝，其特征在于，所述第一電感器是 所述反激式轉(zhuǎn)換器的輔助電感器，并且所述第二電感器是所述反激式轉(zhuǎn)換器的 初級電感器。
15. 如權(quán)利要求9所述的集成電路封裝，其特征在于，在恒壓模式中，所 述反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電流小于預(yù)定電流限值，并且在所述恒壓模式中，所述 控制器集成電路調(diào)整所述接通時(shí)間，以使所述反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電壓保持恒 定，并且當(dāng)所述反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電流下降到所述預(yù)定電流限值的設(shè)定百分 比以下時(shí)，所述反激式轉(zhuǎn)換器在所述恒壓模式中以斷續(xù)導(dǎo)通模式工作。
16. —種電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，其包括 初級電感器；電感器開關(guān)，耦接到所述初級電感器，所述電感器開關(guān)具有基極； 輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器；和 控制器集成電路，具有內(nèi)部電源開關(guān)、反饋焊盤、基極焊盤和接地焊盤，所述基極焊盤耦接到所述內(nèi)部電源開關(guān)和所述電感器開關(guān)的基極，所述內(nèi)部電 源開關(guān)由具有接通時(shí)間的電感器開關(guān)控制信號斷開，所述控制器集成電路通過 所述反饋焊盤接收電力，所述反饋焊盤接收反饋信號，所述反饋信號由所述控 制器集成電路用于產(chǎn)生所述電感器開關(guān)控制信號，并且所述控制器集成電路在 恒流模式中調(diào)整所述電感器開關(guān)控制信號的接通時(shí)間，以使所述電源轉(zhuǎn)換器的 輸出電流保持恒定。
17. 如權(quán)利要求16所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在所述電感器開關(guān)控 制信號的接通時(shí)間期間，所述電感器開關(guān)控制信號被取消設(shè)置。
18. 如權(quán)利要求16所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換器在所 述恒流模式中以臨界導(dǎo)通模式工作。
19. 如權(quán)利要求16所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述控制器集成電路 除所述反饋焊盤、所述基極焊盤和所述接地焊盤外，不再包括其它焊盤。
20. 如權(quán)利要求16所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述反饋信號是從所 述輔助電感器兩端的電壓導(dǎo)出，并且其中當(dāng)所述電感器開關(guān)斷開時(shí)，所述控制 器集成電路利用所述反饋信號在恒壓模式中調(diào)整所述電感器開關(guān)控制信號的接 通時(shí)間。
21. 如權(quán)利要求16所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在所述基極焊盤上接 收基極信號，所述基極信號指示流過所述初級電感器的電流，并且當(dāng)所述電感 器開關(guān)接通時(shí)，所述控制器集成電路利用所述基極信號在恒流模式中調(diào)整所述 電感器開關(guān)控制信號的接通時(shí)間。
22. 如權(quán)利要求16所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，流過所述初級電感器 的電感器電流具有大小，其中所述電感器開關(guān)表現(xiàn)出基極一射極偏移電壓，在所述基極焊盤上接收具有電壓的基極信號，所述控制器集成電路通過從所述基 極信號的電壓中減去所述基極一射極偏移電壓而產(chǎn)生所述基極信號的自動(dòng)調(diào)零 的電壓，并且所述控制器集成電路利用所述基極信號的自動(dòng)調(diào)零的電壓來確定 所述電感器電流的大小。
23. —種方法，其特征在于，其包括將初級電感器磁耦合到電源轉(zhuǎn)換器的輔助電感器，在電感器開關(guān)的接通時(shí) 間期間，電感器電流流過所述初級電感器，所述電源轉(zhuǎn)換器具有控制器集成電 路，所述控制器集成電路具有反饋焊盤和基極焊盤，并且所述電源轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生 輸出電流和輸出電壓；在所述反饋焊盤上接收反饋信號，所述反饋信號是從所述輔助電感器兩端 的電壓導(dǎo)出；利用所述反饋信號為所述控制器集成電路供電；利用所述反饋信號確定所述輸出電壓；在所述基極焊盤上接收基極信號，所述基極信號指示所述電感器電流； 利用所述基極信號斷開所述電感器開關(guān)；和 利用所述基極信號確定所述輸出電流。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，其還包括 利用所述基極信號調(diào)整所述電感器開關(guān)的接通時(shí)間，以在所述輸出電流低于預(yù)定電流限值時(shí)使所述輸出電壓保持恒定；和利用所述基極信號調(diào)整所述電感器開關(guān)的接通時(shí)間，以使所述輸出電流保 持恒定在所述預(yù)定電流限值。
25. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，在所述電感器開關(guān)斷開時(shí)，利用所述反饋信號確定所述輸出電壓。
26. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，在所述電感器開關(guān)接通時(shí)， 利用所述基極信號確定所述輸出電流。
27. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述控制器集成電路容納在 集成電路封裝中，其中所述集成電路封裝具有反饋端子、開關(guān)控制端子和接地 端子，其中所述控制器集成電路具有接地焊盤，其中所述反饋端子耦接到所述 反饋焊盤，所述開關(guān)控制端子耦接到基極焊盤，并且所述接地端子耦接到所述 接地焊盤，并且其中所述集成電路封裝除所述反饋端子、所述開關(guān)控制端子和 所述接地端子外，不再包括其它端子。
28. —種電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，其包括電感器開關(guān)，具有集電極和基極，所述電感器開關(guān)具有接通時(shí)間； 初級電感器，耦接到所述電感器開關(guān)的集電極； 輔助電感器，磁耦合到所述初級電感器；和控制器集成電路的基極焊盤，所述基極焊盤耦接到所述電感器開關(guān)的基極， 其中所述基極焊盤上所存在的基極信號使所述電感器開關(guān)斷開；和用于接收反饋信號的裝置，所述反饋信號是從所述輔助電感器兩端的電壓 導(dǎo)出，所述反饋信號既用于為所述控制器集成電路供電，也用于調(diào)整所述電感 器開關(guān)的接通時(shí)間，以使所述電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓保持恒定。
29. 如權(quán)利要求28所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，其還包括 所述控制器集成電路的接地焊盤，除通過所述基極焊盤、所述接地焊盤和所述裝置外，不向所述控制器集成電路或從所述控制器集成電路傳遞電流。
30. 如權(quán)利要求28所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述控制器集成電路封裝在集成電路封裝中，所述集成電路封裝包括開關(guān)控制端子、反饋端子和接 地端子，所述基極焊盤耦接到所述開關(guān)控制端子，所述裝置耦接到所述反饋端 子，并且所述集成電路封裝包括不多于三個(gè)端子。
31.如權(quán)利要求28所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述電感器開關(guān)、所 述初級電感器、所述輔助電感器、所述基極焊盤和所述裝置位于所述電源轉(zhuǎn)換 器的初級側(cè)，次級電感器位于所述電源轉(zhuǎn)換器的次級側(cè)，并且所述控制器集成 電路不從所述次級側(cè)接收信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種臨界導(dǎo)通模式三引腳封裝恒定電流電壓控制器，具有更少的外部部件并可以以臨界導(dǎo)通模式工作，且仍精確地控制恒定輸出電流和電壓，可用于實(shí)現(xiàn)自振蕩反激式轉(zhuǎn)換器。該恒定電流電壓控制器包括開關(guān)控制端子，耦接到電感器開關(guān)，所述電感器開關(guān)由具有接通時(shí)間的電感器開關(guān)控制信號斷開，容納在所述集成電路封裝中的控制器集成電路在恒流模式中調(diào)整所述接通時(shí)間以使反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電流保持恒定，并且在恒壓模式中調(diào)整所述接通時(shí)間以使所述反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電壓保持恒定；反饋端子，所述控制器集成電路通過所述反饋端子接收電力；以及接地端子，所述控制器集成電路通過所述接地端子接地。
文檔編號H02M7/217GK101656484SQ200910142548
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月1日
發(fā)明者建 羊, 陳明亮, 黃樹良 申請人:技領(lǐng)半導(dǎo)體(上海)有限公司;技領(lǐng)半導(dǎo)體國際股份有限公司