本發(fā)明主要是關(guān)于電壓轉(zhuǎn)換的電子裝置，更確切地說，是實時感測用作功率切換的變壓器的次級側(cè)的輸出電壓或輸出電流，而產(chǎn)生瞬態(tài)響應(yīng)的控制信號，并利用耦合元件將控制信號傳輸?shù)接糜诠β是袚Q的變壓器的初級側(cè)，來控制初級側(cè)繞組的關(guān)斷或?qū)ā?/p>

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的電壓轉(zhuǎn)換器中，無一不是采集負載側(cè)的電壓或電流，并利用反饋網(wǎng)絡(luò)將采集到的負載側(cè)的反饋信號回饋到電壓轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動組件，例如典型的脈沖脈寬調(diào)制方式或脈沖頻率調(diào)制方式等，驅(qū)動組件利用反饋信號來決定電壓轉(zhuǎn)換器中在導(dǎo)通與關(guān)斷之間切換的主開關(guān)的占空比，從而尺度化電壓轉(zhuǎn)換器在負載側(cè)的輸出電壓的多寡。業(yè)界具有本領(lǐng)域通常知識者皆知道，電壓轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動組件用來驅(qū)動主開關(guān)，但是驅(qū)動組件并不會直接從負載側(cè)擷取實時變化的負載電壓，反而依賴反饋網(wǎng)絡(luò)來感知負載電壓，這種反饋方式必然會產(chǎn)生延遲效應(yīng)，不良后果是，驅(qū)動組件因為該延時而無法與負載電壓的變化狀態(tài)保持同步來實時切換主開關(guān)，所以會造成輸出給負載的當(dāng)前輸出電壓值與負載所需的實際電壓值之間存在偏差，這種滯后給輸出電壓帶來潛在的不穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一個可選實施例中，披露了一種電壓轉(zhuǎn)換器，其中一個變壓器的一次側(cè)繞組和一個主開關(guān)串聯(lián)在一個輸入電壓和一個接地端之間，該變壓器的二次側(cè)繞組連接在向負載提供輸出電壓的一個輸出節(jié)點和一個參考地電位之間；以及一個第一控制器，用于產(chǎn)生第一脈沖信號來驅(qū)動主開關(guān)在導(dǎo)通與關(guān)斷之間切換；一個第二控制器，將一個表征輸出電壓大小和/或表征負載電流大小的偵測電壓和一個第一參考電壓比較，藉由比較結(jié)果決定其所產(chǎn) 生的一個控制信號的邏輯狀態(tài)；一個耦合元件，連接在第一、第二控制器之間，其將控制信號的邏輯狀態(tài)傳遞到第一控制器，使第一控制器依據(jù)控制信號的邏輯狀態(tài)判定第一脈沖信號的邏輯狀態(tài)。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，在第二控制器的第一比較器的反相輸入端輸入偵測電壓而在同相輸入端輸入第一參考電壓；偵測電壓低于第一參考電壓時，第一比較器的高電平比較結(jié)果置位第二控制器的RS觸發(fā)器，使RS觸發(fā)器輸出的控制信號從低電平翻轉(zhuǎn)到高電平；第二控制器的導(dǎo)通時間產(chǎn)生器從控制信號自低電平翻轉(zhuǎn)到高電平的上升沿的時刻開始計時，至預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間結(jié)束的時刻完成計時，計時完成時導(dǎo)通時間產(chǎn)生器輸出的信號由低電平翻轉(zhuǎn)到高電平并復(fù)位RS觸發(fā)器，使控制信號從高電平翻轉(zhuǎn)到低電平。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，第二控制器中的一個偏壓電路和參考地電位之間串聯(lián)有第一、第二開關(guān)，其中第一、第二開關(guān)互連于一個公共節(jié)點，第一開關(guān)由控制信號驅(qū)動，而第二開關(guān)由控制信號的反相信號驅(qū)動；第一控制器中的第二比較器的正相輸入端和該公共節(jié)點之間連接有屬于耦合元件的一個第一電容，第二比較器的反相輸入端輸入第二參考電壓，第二比較器正相輸入端和接地端之間連接有一個電阻，屬于耦合元件的一個第二電容連接在接地端和參考地電位之間。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，控制信號為高電平時第一開關(guān)導(dǎo)通而第二開關(guān)關(guān)斷，偏壓電路提供的電壓施加在公共節(jié)點處，由耦合元件拉高第二比較器正相輸入端的電壓至大于第二參考電壓，第二比較器輸出高電平的第一脈沖信號；控制信號為低電平時第一開關(guān)關(guān)斷而第二開關(guān)接通，將該公共節(jié)點處的電位鉗制到參考地電位，由耦合元件拉低第二比較器正相輸入端的電壓至低于第二參考電壓，第二比較器輸出為低電平的第一脈沖信號。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，耦合元件為脈沖變壓器，控制信號通過第二控制器中的一個耦合電容傳輸?shù)矫}沖變壓器的初級側(cè)繞組的一端，初級側(cè)繞組的另一端連接到參考地電位；第一控制器中的一個信號產(chǎn)生節(jié)點與脈沖變壓器的次級側(cè)繞組的一端之間連接有一個耦合電容，次級側(cè)繞組的相對另一端連接到接地端，從而在該信號產(chǎn)生節(jié)點產(chǎn)生與控制信號的邏輯狀態(tài)保持一致的第一脈沖信號。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，在該信號產(chǎn)生節(jié)點和接地端之間連接有并聯(lián)設(shè)置的一個電阻和一個二極管，該二極管的陰極連接在信號產(chǎn)生節(jié)點而陽極則連接在接地端。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，整流二極管的陽極連接到變壓器的二次側(cè)繞組的一端，整流二極管的陰極連接到輸出節(jié)點，變壓器的二次側(cè)繞組的相對另一端則直接連接到參考地電位。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，變壓器的二次側(cè)繞組的一端直接連接到輸出節(jié)點，變壓器的二次側(cè)繞組的相對另一端和參考地電位之間連接有一個同步開關(guān)，同步開關(guān)受由第二控制器產(chǎn)生的與第一脈沖信號互為反相信號的一個第二脈沖信號的驅(qū)動，在主開關(guān)導(dǎo)通時關(guān)斷該同步開關(guān)及在主開關(guān)關(guān)斷時接通該同步開關(guān)?；蛘撸匀皇雇介_關(guān)受由第二控制器產(chǎn)生的一個第二脈沖信號的驅(qū)動，此時在第一脈沖信號(例如處于低電平)控制將主開關(guān)關(guān)斷的階段，由第二脈沖信號(例如也處于低電平)控制將該同步開關(guān)也予以關(guān)斷，也就是主開關(guān)和同步開關(guān)都斷開而進入死區(qū)時間。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，導(dǎo)通時間產(chǎn)生器中的一個采樣保持器在主開關(guān)接通但同步開關(guān)關(guān)斷的階段，采樣和保持變壓器的二次側(cè)繞組的與同步開關(guān)相連的一端的電壓值，導(dǎo)通時間產(chǎn)生器的一個電壓電流轉(zhuǎn)換器將采樣的電壓值轉(zhuǎn)換成電流而給導(dǎo)通時間產(chǎn)生器中的一個充電電容進行充電；導(dǎo)通時間產(chǎn)生器中的一個第三開關(guān)和充電電容并聯(lián)在一個充電節(jié)點和接地端之間，將充電節(jié)點處的電壓輸入到導(dǎo)通時間產(chǎn)生器中的第三比較器的正相輸入端而在第三比較器的反相輸入端輸入一個第三參考電壓；以及由控制信號的上升沿觸發(fā)第二控制器的一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器產(chǎn)生高電平的時鐘信號，該時鐘信號除了在控制信號的上升沿的時刻為高電平之外而在其余時間均為低電平，從而由時鐘信號在控制信號的上升沿的時刻接通第三開關(guān)對充電電容瞬態(tài)放電；充電電容在瞬態(tài)放電后開始進行充電時段的計時，直至充電節(jié)點的電壓大于第三參考電壓導(dǎo)致第三比較器的比較結(jié)果由低電平翻轉(zhuǎn)到高電平計時才結(jié)束，第三比較器的高電平比較結(jié)果觸發(fā)RS觸發(fā)器復(fù)位，該計時的時間段作為接通主開關(guān)的預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間。

上述電壓轉(zhuǎn)換器，輸入電壓趨于增大導(dǎo)致采樣的電壓值隨之增大時，預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間趨于減小；或輸入電壓趨于減少導(dǎo)致采樣的電壓值隨之減少時，預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間趨于增大。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，導(dǎo)通時間產(chǎn)生器中的第三開關(guān)和充電電容并聯(lián)連接在一個充電節(jié)點和接地端之間，將充電節(jié)點處的電壓輸入到導(dǎo)通時間產(chǎn)生器中的第三比較器的正相輸入端并在反相輸入端輸入第三參考電壓；導(dǎo)通時間產(chǎn)生器包括一個固定電流源和多個附加電流源用于為充電電容進行充電，每個附加電流源的電流輸出端和充電節(jié)點之間均連接有一個電子開關(guān)；由控制信號的上升沿觸發(fā)第二控制器中的一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器產(chǎn)生高電平的時鐘信號，該時鐘信號除了在控制信號的上升沿的時刻為高電平以外在其余時間均為低電平，從而由時鐘信號在控制信號的上升沿接通第三開關(guān)對充電電容瞬態(tài)放電；充電電容在瞬態(tài)放電后開始進行充電時段的計時，直至充電節(jié)點的電壓大于第三參考電壓導(dǎo)致第三比較器的比較結(jié)果由低電平翻轉(zhuǎn)到高電平計時才結(jié)束，第三比較器的高電平比較結(jié)果觸發(fā)RS觸發(fā)器復(fù)位，該計時的時間段作為接通主開關(guān)的預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，偵測電壓波動時，設(shè)定在預(yù)設(shè)時段的起始時刻該偵測電壓低于第一參考電壓，并通過第一脈沖信號驅(qū)動主開關(guān)的一個或多個開關(guān)周期后使偵測電壓在預(yù)設(shè)時段結(jié)束時被調(diào)制至超過第一參考電壓；預(yù)設(shè)時段內(nèi)的一個或多個時鐘信號各自的頻率值按出現(xiàn)的先后時間順序，由導(dǎo)通時間產(chǎn)生器的一個頻率比較器分別與上頻率臨界值、下頻率臨界值進行比較，當(dāng)任意一個頻率值大于上頻率臨界值時使導(dǎo)通時間產(chǎn)生器的一個計數(shù)器設(shè)置的二進制初始計數(shù)值減去1，或者當(dāng)任意一個頻率值小于下頻率臨界值時使計數(shù)器設(shè)置的初始計數(shù)值加上1，所有頻率值比較完后計數(shù)器計算得到一個總計數(shù)值；總計數(shù)值大于計數(shù)器設(shè)置的上臨界計數(shù)值時定義總計數(shù)值等于上臨界計數(shù)值，或總計數(shù)值小于計數(shù)器設(shè)置的下臨界計數(shù)值時定義總計數(shù)值等于下臨界計數(shù)值，二進制的總計數(shù)值中的每一個表征了高電平或低電平的碼元相應(yīng)用來接通或關(guān)斷一個電子開關(guān)。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，在任意相鄰的兩個預(yù)設(shè)時段中，前一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的總計數(shù)值大于初始計數(shù)值，使后一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)被接通的電子開關(guān)的數(shù)量要比前一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)被接通的電子開關(guān)的數(shù)量多，則后一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間小于前一個預(yù)設(shè)時段內(nèi)的預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間；或前一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的總計數(shù)值小于初始計數(shù)值，使后一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)被接通的電子開關(guān)的數(shù)量要比前一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)被接通的電子開關(guān)的數(shù)量少， 則后一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間大于前一個預(yù)設(shè)時段內(nèi)的預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間；或前一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的總計數(shù)值等于初始計數(shù)值，使后一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)被接通的電子開關(guān)的數(shù)量和前一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)被接通的電子開關(guān)的數(shù)量相等，則后一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間等于前一個預(yù)設(shè)時段內(nèi)的預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，該變壓器還包括一個與二次側(cè)繞組繞向相同的輔助繞組，輔助繞組的一端與一個輔助電容的一端之間連接有一個二極管，輔助繞組和輔助電容各自的另一端連接到接地端，當(dāng)二次側(cè)繞組有電流通過時其與輔助電容之間的二極管正向?qū)ú⑶伊鹘?jīng)輔助繞組的電流向該輔助電容充電，由輔助電容為第一控制器提供電源電壓。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，第一控制器中的一個上電啟動模塊具有一個結(jié)型場效應(yīng)晶體管和一個控制開關(guān)，控制開關(guān)連接在結(jié)型場效應(yīng)晶體管的控制端和接地端之間，且控制開關(guān)在輔助電容的電壓未達到一個啟動電壓水準(zhǔn)時是接通的但在達到啟動電壓水準(zhǔn)時是關(guān)斷的；在該電壓轉(zhuǎn)換器開始接入交流電壓的上電階段，交流電壓經(jīng)由一個整流電路整流后輸入到該結(jié)型場效應(yīng)晶體管的漏極，使自結(jié)型場效應(yīng)晶體管源極流出的電流通過一個二極管為該輔助電容充電，直至輔助電容的電壓達到啟動電壓水準(zhǔn)以完成上電啟動程序，上電啟動程序完成后關(guān)斷控制開關(guān)并在輔助繞組導(dǎo)通的階段由輔助繞組向該輔助電容充電。

上述電壓轉(zhuǎn)換器，包括分壓器，偵測電壓是分壓器在輸出節(jié)點對輸出電壓擷取的分壓值并表征了輸出電壓的大小。包括感測電阻，感測電阻與負載串聯(lián)在輸出節(jié)點和參考地電位之間，偵測電壓是感測電阻兩端的壓降并表征了流經(jīng)負載的負載電流的大小。

上述的電壓轉(zhuǎn)換器，包括一個分壓器，藉由該分壓器在輸出節(jié)點對帶有紋波的輸出電壓擷取一個分壓值作為反饋電壓；還包括一個感測電阻，感測電阻與負載串聯(lián)在輸出節(jié)點和參考地電位之間，藉由感測電阻兩端的壓降作為表征了負載電流大小的感測電壓；以及還包括濾波器、放大器及加法器，濾波器用于濾除反饋電壓中的直流成分但保留交流成分的電壓值，放大器用于放大感測電壓，濾波器輸出的屬交流成分的電壓值和放大器輸出的感測電壓的放大電壓值由加法器相加后作為該偵測電壓。

在一個可選實施例中，披露了一種脈沖變壓器，包括一個帶有平行延伸的一組側(cè)臂部 的U形的第一磁芯骨架，和包括一個條形的第二磁芯骨架，在用于安裝脈沖變壓器的一個印刷電路板上設(shè)置有貫穿印刷電路板厚度的且相鄰的第一、第二通孔，從印刷電路板的第一側(cè)將第一磁芯骨架的一組側(cè)臂部分別插入第一通孔和第二通孔，且該一組側(cè)臂部各自的前端面在印刷電路板的第二側(cè)均直接抵壓在第二磁芯骨架的一個表面上。

上述的脈沖變壓器，在印刷電路板的第一側(cè)表面或第二側(cè)表面設(shè)置有平面化的第一、第二螺旋狀線圈，第一螺旋狀線圈中的一系列同心線圈環(huán)繞著第一通孔布置，第二螺旋狀線圈中的一系列同心線圈環(huán)繞著第二通孔布置。印刷電路板上的位于第一、第二通孔之間的區(qū)域設(shè)置有一個貫穿印刷電路板厚度的條狀的縫隙，第一、第二通孔以該縫隙作為中心對稱線而對稱分布在該縫隙的兩側(cè)。

上述脈沖變壓器，第一、第二螺旋狀線圈呈現(xiàn)為方形或圓形的螺旋狀線圈。還包括涂覆在印刷電路板上的絕緣膠用來將第一、第二磁芯骨架粘附固持在印刷電路板上。

上述脈沖變壓器，在印刷電路板內(nèi)部設(shè)置有多層第一螺旋狀線圈與印刷電路板的第一側(cè)表面或第二側(cè)表面的第一螺旋狀線圈對準(zhǔn)重合，設(shè)置于印刷電路板內(nèi)部的多個第一螺旋狀線圈均環(huán)繞著第一通孔布置；任意該上一個第一螺旋狀線圈的第二端和相鄰下一個第一螺旋狀線圈的第一端互連，藉此將所有的第一螺旋狀線圈串聯(lián)，在串接的多個第一螺旋狀線圈中首個第一螺旋狀線圈的第一端用作等效同名端或等效異名端兩者中的一者，末尾的一個第一螺旋狀線圈的第二端用作等效同名端或等效異名端兩者中的另一者。例如，在上下相鄰的兩個第一螺旋狀線圈中，任意該上一個第一螺旋狀線圈和相鄰下一個第一螺旋狀線圈之間設(shè)置有屬于電路板的絕緣層將它們間隔開。還例如，位于印刷電路板第一側(cè)表面的首個第一螺旋狀線圈的第一端用作多個第一螺旋狀線圈串接結(jié)構(gòu)的等效同名端(或異名端)，及位于印刷電路板的第二側(cè)表面的末尾的一個第一螺旋狀線圈的第二端用作多個第一螺旋狀線圈串接結(jié)構(gòu)的等效異名端(或同名端)。

上述脈沖變壓器，在印刷電路板內(nèi)部設(shè)置有多層第二螺旋狀線圈與印刷電路板的第一側(cè)表面或第二側(cè)表面的第二螺旋狀線圈對準(zhǔn)重合，設(shè)置于印刷電路板內(nèi)部的多個第二螺旋狀線圈均環(huán)繞著第二通孔布置；任意該上一個第二螺旋狀線圈的第二端和相鄰下一個第二 螺旋狀線圈的第一端互連，藉此將所有的第二螺旋狀線圈串聯(lián)，在串接的多個第二螺旋狀線圈中首個第二螺旋狀線圈的第一端用作等效同名端或等效異名端兩者中的一者，末尾的一個第二螺旋狀線圈的第二端用作等效同名端或等效異名端兩者中的另一者。例如，位于印刷電路板第一側(cè)表面的首個第二螺旋狀線圈的第一端用作多個第二螺旋狀線圈串接結(jié)構(gòu)的等效同名端(或異名端)，及位于印刷電路板的第二側(cè)表面的末尾的第一螺旋狀線圈的第二端用作多個第二螺旋狀線圈串接結(jié)構(gòu)的等效異名端(或同名端)。

上述脈沖變壓器，印刷電路板上還安裝有功率級的主變壓器，主變壓器的一次側(cè)繞組接收輸入電壓并且在二次側(cè)繞組為負載提供輸出電壓，且主變壓器的一次側(cè)繞組和一個主開關(guān)串聯(lián)；一個帶有第一控制器的芯片安裝在印刷電路板上，用于產(chǎn)生第一脈沖信號來驅(qū)動主開關(guān)在導(dǎo)通與關(guān)斷之間切換；一個帶有第二控制器的芯片安裝在印刷電路板上，將一個表征輸出電壓大小和/或表征負載電流大小的偵測電壓和一個第一參考電壓比較，藉由比較結(jié)果決定其所產(chǎn)生的一個控制信號的邏輯狀態(tài)；其中該脈沖變壓器將控制信號的邏輯狀態(tài)傳遞到第一控制器，使第一控制器依據(jù)控制信號的邏輯狀態(tài)判定第一脈沖信號的邏輯狀態(tài)，藉此來決定主開關(guān)導(dǎo)通或關(guān)斷。

在一個可選實施例中，披露了一種脈沖變壓器，包括一個帶有平行延伸的一組側(cè)臂部的U形的第一磁芯骨架，和包括一個條形的第二磁芯骨架，在用于安裝脈沖變壓器的一個印刷電路板上設(shè)置有貫穿印刷電路板厚度的且相鄰的第一、第二通孔；以及帶有第一中心孔的第一芯片和帶有第二中心孔的第二芯片，第一、第二芯片安裝在印刷電路板上，第一中心孔和第一通孔對準(zhǔn)重合且第二中心孔和第二通孔對準(zhǔn)重合；從印刷電路板的第一側(cè)將第一磁芯骨架的一組側(cè)臂部中的一者同時插入第一中心孔、第一通孔而另一者同時插入第二中心孔、第二通孔，且該一組側(cè)臂部各自的前端面在印刷電路板的第二側(cè)均直接抵壓在第二磁芯骨架的一個表面上。

上述的脈沖變壓器，第一芯片包括：第一襯底，在第一襯底的一個表面上設(shè)置有第一螺旋狀布線：設(shè)置在第一襯底附近的兩個引腳，第一螺旋狀布線的兩端通過引線分別對應(yīng)連接到該兩個引腳上；一個第一塑封體，包覆住第一襯底、第一螺旋狀布、引線，其中引 腳用于承接引線的一部分被第一塑封體包覆住，但引腳的另一部分延伸到第一塑封體之外用于與印刷電路板上的焊盤進行焊接；第一中心孔貫穿第一塑封體和第一襯底，并使第一螺旋狀布線中的一系列同心螺旋狀布線環(huán)繞著第一中心孔布置。如果還設(shè)置有承載第一襯底的第一基板，則第一基板和第一芯片的兩個引腳設(shè)置成相互鄰近，而且第一基板也被第一塑封體包覆，及第一中心孔也還貫穿第一基板。

上述的脈沖變壓器，在第一襯底上設(shè)置有多層第一螺旋狀布線并且它們彼此之間互相上下對準(zhǔn)重合，上下相鄰的兩個第一螺旋狀布線之間設(shè)置有絕緣介質(zhì)層，任意一個第一螺旋狀布線中的一系列同心螺旋狀布線環(huán)繞著第一中心孔布置；任意該上一個第一螺旋狀布線的第二端和相鄰下一個第一螺旋狀布線的第一端互連，藉此將所有的第一螺旋狀布線串聯(lián)，在串接的多個第一螺旋狀布線中首個第一螺旋狀布線的第一端用作等效同名端或等效異名端兩者中的一者，末尾的一個第一螺旋狀布線的第二端用作等效同名端或等效異名端兩者中的另一者。例如，在上下相鄰的兩個第一螺旋狀布線中，任意該上一個第一螺旋狀布線和相鄰下一個第一螺旋狀布線之間設(shè)置有絕緣介質(zhì)層將它們間隔開。還例如，襯底上的位于最頂層的一個第一螺旋狀布線的第一端用作多個第一螺旋狀布線串接結(jié)構(gòu)的等效同名端(或異名端)，及襯底上的位于最底層的一個第一螺旋狀布線的第二端用作多個第一螺旋狀布線串接結(jié)構(gòu)的等效異名端(或同名端)。

上述的脈沖變壓器，第二芯片包括：第二襯底，在第二襯底的一個表面上設(shè)置有第二螺旋狀布線：設(shè)置在第二襯底附近的兩個引腳，第二螺旋狀布線的兩端通過引線分別對應(yīng)連接到該兩個引腳上；一個第二塑封體，包覆住第二襯底、第二螺旋狀布、引線，其中引腳用于承接引線的一部分被第二塑封體包覆住，但引腳的另一部分延伸到第二塑封體之外用于與印刷電路板上的焊盤進行焊接；第二中心孔貫穿第二塑封體和第二襯底，并使第二螺旋狀布線中的一系列同心螺旋狀布線環(huán)繞著第二中心孔布置。如果還設(shè)置有承載第二襯底的第二基板，則第二基板和第二芯片的兩個引腳設(shè)置成相互鄰近，而且第二基板也被第二塑封體包覆，及該第二中心孔也還貫穿第二基板。

上述的脈沖變壓器，在第二襯底上設(shè)置有多層第二螺旋狀布線并且它們彼此之間上下 對準(zhǔn)重合，上下相鄰的兩個第二螺旋狀布線之間設(shè)置有絕緣介質(zhì)層，任意一個第二螺旋狀布線中的一系列同心螺旋狀布線環(huán)繞著第二中心孔布置；任意該上一個第二螺旋狀布線的第二端和相鄰下一個第二螺旋狀布線的第一端互連，藉此將所有的第二螺旋狀布線串聯(lián)，在串接的多個第二螺旋狀布線中首個第二螺旋狀布線的第一端用作等效同名端或等效異名端兩者中的一者，末尾的一個第二螺旋狀布線的第二端用作等效同名端或等效異名端兩者中的另一者。例如，在上下相鄰的兩個第二螺旋狀布線中，任意該上一個第二螺旋狀布線和相鄰下一個第二螺旋狀布線之間設(shè)置有絕緣介質(zhì)層將它們間隔開。還例如，襯底上的位于最頂層的一個第二螺旋狀布線的第一端用作多個第一螺旋狀布線串接結(jié)構(gòu)的等效同名端(或異名端)，及襯底上的位于最底層的一個第二螺旋狀布線的第二端用作多個第二螺旋狀布線串接結(jié)構(gòu)的等效異名端(或同名端)。

上述的脈沖變壓器，還包括涂覆在印刷電路板上的絕緣膠用來將第一、第二磁芯骨架粘附固持在印刷電路板上。第一芯片和第二芯片之間通過一個或多個連接部彼此連接而使它們成為共面的一體化結(jié)構(gòu)，以便第一芯片和第二芯片同步安裝到印刷電路板上。

在一個可選實施例中，公開了一種脈沖變壓器，包括第一和第二芯片，第一芯片具有一個U形的第一磁芯骨架和具有將第一磁芯骨架予以塑封的第一塑封體，第二芯片具有一個U形的第二磁芯骨架和具有將第二磁芯骨架予以塑封的第二塑封體；第一和第二磁芯骨架各自均帶有平行延伸的一組側(cè)臂部，第一磁芯骨架的一組側(cè)臂部各自的前端面均從第一塑封體的一個側(cè)緣面裸露出來，第二磁芯骨架的一組側(cè)臂部各自的前端面均從第二塑封體的一個側(cè)緣面裸露出來，使第一塑封體的露出第一磁芯骨架的側(cè)臂部的側(cè)緣面面向第二塑封體的露出第二磁芯骨架的側(cè)臂部的側(cè)緣面，并設(shè)置第一磁芯骨架的中任意一個側(cè)臂部的前端面對應(yīng)和第二磁芯骨架中的一個側(cè)臂部的前端面對準(zhǔn)。

上述的脈沖變壓器，第一磁芯骨架的一組側(cè)臂部之間連接有一個中段部分，第一芯片具有的第一線圈繞組纏繞在第一磁芯骨架的中段部分上，第一線圈繞組的兩端對應(yīng)分別連接到第一芯片的兩個引腳上，引腳用于承接第一線圈繞組的一部分被第一塑封體包覆在內(nèi)，引腳的另一部分延伸到第一塑封體之外用于與印刷電路板上的焊盤進行對接焊接。

上述的脈沖變壓器，第二磁芯骨架的一組側(cè)臂部之間連接有一個中段部分，第二芯片具有的第二線圈繞組纏繞在第二磁芯骨架的中段部分上，第二線圈繞組的兩端對應(yīng)分別連接到第二芯片的兩個引腳上，引腳用于承接第二線圈繞組的一部分被第二塑封體包覆在內(nèi)，引腳的另一部分延伸到第二塑封體之外用于與印刷電路板上的焊盤進行對接焊接。

上述的脈沖變壓器，第一和第二芯片并排安裝到印刷電路板上時，設(shè)置第一塑封體和第二塑封體間隔開，第一磁芯骨架的側(cè)臂部的前端面和第二磁芯骨架中的側(cè)臂部的前端面以間隔開的方式一對一地對準(zhǔn)。

上述的脈沖變壓器，第一和第二芯片并排安裝到印刷電路板上時，設(shè)置第一塑封體和第二塑封體緊密貼合起來，使第一塑封體的露出第一磁芯骨架的側(cè)臂部的側(cè)緣面和第二塑封體的露出第二磁芯骨架的側(cè)臂部的側(cè)緣面無縫貼合，第一磁芯骨架的側(cè)臂部的前端面和第二磁芯骨架中的側(cè)臂部的前端面以相互低壓住的方式一對一地對準(zhǔn)。

上述的脈沖變壓器，第一塑封體和第二塑封體間隔開并在它們之間的縫隙中填充絕緣材料，第一磁芯骨架的側(cè)臂部的前端面和第二磁芯骨架中的側(cè)臂部的前端面以被絕緣材料間隔開的方式一對一地對準(zhǔn)。

附圖說明

閱讀以下詳細說明并參照以下附圖之后，本發(fā)明的特征和優(yōu)勢將顯而易見：

圖1是本發(fā)明涉及到的電壓轉(zhuǎn)換器的基本架構(gòu)。

圖2是電壓轉(zhuǎn)換器采用TL431進行回饋的反饋網(wǎng)絡(luò)。

圖3～4是耦合元件分別采用電容和脈沖變壓器的示意圖。

圖5是初級側(cè)的第一驅(qū)動器帶有的啟動模塊。

圖6A是次級側(cè)的第二控制器用電容耦合元件向第一驅(qū)動器傳輸控制信號的方式。

圖6B是基于圖6A隨著輸出電壓或電流大小變化而產(chǎn)生第一、第二脈沖信號。

圖6C是基于圖6A在第二控制器中實現(xiàn)主開關(guān)的導(dǎo)通時間可調(diào)節(jié)的模式。

圖6D是基于圖6C調(diào)節(jié)導(dǎo)通時間的波形圖。

圖7A是次級側(cè)的第二控制器用脈沖變壓器向第一驅(qū)動器傳輸控制信號的方式。

圖7B是基于圖7A隨著輸出電壓或電流大小變化而產(chǎn)生第一、第二脈沖信號。

圖7C是基于圖7A將引入的濾波器和放大器的輸出結(jié)果疊加后再與參考電壓比較。

圖8是以次級側(cè)的整流二極管代替次級側(cè)的同步開關(guān)。

圖9是當(dāng)負載變輕時調(diào)節(jié)主開關(guān)的導(dǎo)通時間的方式。

圖10是基于圖9由前一個控制信號鉗制后一個控制信號所決定的主開關(guān)導(dǎo)通時間。

圖11A～11B是脈沖變壓器在它的一個第一實施例中的結(jié)構(gòu)。

圖12A～12E是脈沖變壓器在它的一個第二實施例中的結(jié)構(gòu)。

圖13A～13C是脈沖變壓器在它的一個第三實施例中的結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

下面將結(jié)合各實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚完整的闡述，但所描述的實施例僅是本發(fā)明用作敘述說明所用的實施例而非全部的實施例，基于該等實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的方案都屬于本發(fā)明的保護范圍。

參見圖1，以交流轉(zhuǎn)直流的反激FLYBACK電壓轉(zhuǎn)換器(Voltage Converter)為例來闡明本發(fā)明的發(fā)明精神，電壓轉(zhuǎn)換器包括用于電壓轉(zhuǎn)換的功率級變壓器T，該變壓器T主要具有初級側(cè)或稱一次側(cè)繞組L_P和具有次級側(cè)或稱二次側(cè)繞組L_S，初級側(cè)繞組L_P的第一端如同名端在輸入節(jié)點N₁₀處接收輸入電壓V_IN而初級側(cè)繞組L_P相對的第二端如異名端則與接地端GND之間連接有一個主開關(guān)Q1?；镜墓ぷ鳈C制體現(xiàn)在，主開關(guān)Q1受到初級側(cè)控制器或稱第一控制器104的驅(qū)動而在導(dǎo)通和關(guān)斷之間切換，當(dāng)主開關(guān)Q1接通時，初級側(cè)的電流流經(jīng)初級側(cè)繞組L_P和主開關(guān)Q1并流向接地端GND，但是此階段次級側(cè)繞組L_S沒有電流流過，并且初級側(cè)繞組L_P開始儲存能量；一旦主開關(guān)Q1被關(guān)斷，初級側(cè)的電流停止，所有的繞組的極性都反向，并且變壓器T開始將能量傳遞到次級側(cè)繞組L_S，使得次級側(cè)繞組L_S在主開關(guān)Q1關(guān)斷的階段向負載18提供工作電壓和電流，并在輸出節(jié)點N₂₀處向輸出電容C_OUT充電和儲存電荷，在次級側(cè)繞組L_S沒有電流流過無法 直接向負載18提供工作電流時輸出電容C_OUT可以繼續(xù)向負載18提供工作電壓。在一些實施例中變壓器T還具有一個輔助繞組L_AUX，輔助繞組L_AUX的線圈繞向和次級側(cè)繞組L_S的繞向相同，也就是說，一旦主開關(guān)Q1被關(guān)斷，產(chǎn)生流經(jīng)輔助繞組L_AUX的電流實質(zhì)上可以向一個電容C_AUX進行充電并作為第一驅(qū)動器104的工作電壓源。

參見圖1，先行利用整流器101整流交流電，橋式整流器101包括圖示的二極管D11至D14等四個二極管。通常是在一對輸入線也即母線12、14上輸入常規(guī)市電的正弦交流電壓V_AC，橋式整流器101充分利用原始交流電正弦波形的正半周、負半周這兩部份，將交流電完整的正弦波形轉(zhuǎn)換成同一極性來輸出。當(dāng)該正弦交流電壓V_AC經(jīng)過橋式整流器101的全波整流后，被整流轉(zhuǎn)化為帶有交流成分的脈動電壓，為了進一步減小脈動電壓的紋波，交流電被整流后還進一步利用一個CLC型濾波器來濾除整流后電壓的紋波而得到輸入電壓V_IN。在圖1中可以觀察到，CLC型濾波器的電感L₁的一端連接于整流器101的二極管D₁₁、D₁₃各自的陰極，電感L₁的相對另一端在節(jié)點N₁₀處耦合到初級側(cè)繞組L_P的第一端，而CLC濾波器的一個電容C₁₁連接在電感L₁的一端和接地端GND之間，CLC濾波器的另一個電容C₁₂連接在電感L₁的另一端和接地端GND之間。橋式整流器101的二極管D₁₂、D₁₄各自的陽極連接到接地端GND，其中母線12連接到二極管D₁₁的陽極和D₁₂的陰極以及母線14連接到二極管D₁₃的陽極和D₁₄的陰極。

參見圖1，電壓轉(zhuǎn)換器還包括與初級側(cè)繞組L_P并聯(lián)的一個RCD箝位電路或關(guān)斷緩沖電路103。關(guān)斷緩沖電路103中包括相互并聯(lián)的電容和電阻，該兩者各自的一端連接到節(jié)點N₁₀而它們各自的另一端連接到關(guān)斷緩沖電路103中的一個二極管的陰極，該二極管的陽極則連接到初級側(cè)繞組L_P的第二端。關(guān)斷緩沖電路103的作用是限制主開關(guān)Q1在關(guān)斷時高頻變壓器漏感的能量引起的尖峰電壓和次級線圈反射電壓的疊加，疊加電壓產(chǎn)生的時機是在主開關(guān)Q1由飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)向關(guān)斷的過程中，漏感中的能量可通過關(guān)斷緩沖電路103的二極管向它的電容充電，而該電容上的電壓可能沖到反電動勢與漏感電壓的疊加值，電容的作用則是將該部分的能量吸收掉。在初級側(cè)繞組L_P和主開關(guān)Q1由截止?fàn)顟B(tài)再次進入導(dǎo)通階段時，關(guān)斷緩沖電路103的電容上的能量經(jīng)關(guān)斷緩沖電路103的電阻 來釋放，直到電容上的電壓達到下次主開關(guān)Q1關(guān)斷之前的反電動勢。

參見圖1，次級側(cè)繞組L_S的第一端如異名端連接到輸出節(jié)點N₂₀而次級側(cè)繞組L_S的相對第二端如同名端則連接到一個同步開關(guān)Q2的第一端，并且該同步開關(guān)Q2的第二端連接到參考地電位VSS。輸出電容C_OUT連接于輸出節(jié)點N₂₀和參考地電位VSS之間，在輸出節(jié)點N₂₀處可以為負載18提供輸出電壓V_O作為負載18的工作電壓。需要注意的是限制開關(guān)Q1、Q2中一者接通另一者必須斷開，如初級側(cè)的主開關(guān)Q1在接通階段要求次級側(cè)的同步開關(guān)Q2被關(guān)斷，反之亦然，初級側(cè)的主開關(guān)Q1在關(guān)斷的階段要求次級側(cè)的同步開關(guān)Q2被接通。主開關(guān)Q1和同步開關(guān)Q2各自均具有第一、第二端和一個控制端，它們作為電子開關(guān)，由施加在控制端的信號的高低邏輯電平?jīng)Q定第一端和第二端之間是導(dǎo)通的還是斷開的。在電壓轉(zhuǎn)換器的正常工作階段，初級側(cè)的第一控制器104產(chǎn)生的第一脈沖信號S₁用于驅(qū)動主開關(guān)Q1在關(guān)斷和導(dǎo)通狀態(tài)之間切換，次級側(cè)的第二控制器105產(chǎn)生的第二脈沖信號S₂用于驅(qū)動同步開關(guān)Q2在關(guān)斷和導(dǎo)通狀態(tài)之間切換。另外在同步開關(guān)Q2受由第二控制器105產(chǎn)生的第二脈沖信號S₂的驅(qū)動階段，主開關(guān)Q1和同步開關(guān)Q2之間還存在著死區(qū)時間(dead time)，所以也可能發(fā)生在第一脈沖信號S₁控制主開關(guān)Q1關(guān)斷的階段第二脈沖信號S₂控制將同步開關(guān)Q2予以關(guān)斷的情況。

參見圖1，除了次級側(cè)繞組L_S外，一個額外設(shè)置的輔助繞組L_AUX的第一端如異名端連接到一個二極管D_AUX的陽極，該二極管D_AUX的陰極對應(yīng)連接到電容C_AUX的一端，并且該電容C_AUX的另一端連接到接地端GND，以及輔助繞組L_AUX的相對第二端如同名端連接到接地端GND。在主開關(guān)Q1導(dǎo)通時，次級側(cè)繞組L_S和輔助繞組L_AUX它們的異名端相對同名端為負并且無電流流通，輸出電容C_OUT給負載18供電。反之，在主開關(guān)Q1關(guān)斷時，次級側(cè)繞組L_S和輔助繞組L_AUX的極性反向，它們各自的異名端相對同名端為正并且均有電流流通，初級側(cè)繞組L_P的能量傳送到次級側(cè)繞組L_S和輔助繞組L_AUX，換言之，在主開關(guān)Q1關(guān)斷時不僅次級側(cè)繞組L_S向負載18提供負載電流還給輸出電容C_OUT充電，輔助繞組L_AUX也還給充當(dāng)電源的輔助電容C_AUX充電。在圖1中，電容C_AUX一端保持的電壓V_CC即作為第一控制器104的電源電壓。電容C_Y是連接于初級側(cè)接地端GND和次 級側(cè)參照地電位VSS之間的安全電容，可濾除初級側(cè)和次級側(cè)繞組間的分布電容產(chǎn)生的噪聲電壓，或說濾除初級側(cè)和次級側(cè)繞組間耦合電容產(chǎn)生的共模干擾。

參見圖1，次級側(cè)的第二控制器105實時擷取節(jié)點N₂₀處輸出電壓V_O變化狀況或者實時感測流經(jīng)負載18的負載電流I_O(即輸出電流)變化狀況，并藉此產(chǎn)生控制信號SQ，而初級側(cè)的第一控制器104需要利用控制信號SQ的高低邏輯電平的狀態(tài)來進一步產(chǎn)生一路第一脈沖信號S1，并據(jù)此藉由第一脈沖信號S₁決定主開關(guān)Q1是需要導(dǎo)通還是需要關(guān)斷。因為第二控制器105產(chǎn)生控制信號SQ相對于電壓V_O或電流I_O的變化幾乎是瞬態(tài)響應(yīng)的，第一控制器104產(chǎn)生第一脈沖信號S1即時響應(yīng)于控制信號SQ的變化，則第一脈沖信號S1相當(dāng)于也是實時跟蹤電壓V_O或電流I_O的變化。至于第二控制器105是如何來產(chǎn)生一個控制信號SQ，以及第二控制器105、第一控制器104之間是如何利用耦合元件106來交互傳遞信息等內(nèi)容在后續(xù)的下文中將詳細介紹。

參見圖2，在TL431反饋網(wǎng)絡(luò)中，電阻R₁和R₂對輸出電壓V_O分壓取樣，電阻R₃用作環(huán)路增益調(diào)整，電容C₁和C₂是補償電容以及電阻R₅是補償電阻。大體工作原理是：輸出電壓V_O升高時，TL431中三端可編程并聯(lián)穩(wěn)壓二極管的控制端(相當(dāng)于一個電壓誤差放大器的反向輸入端)由于輸入了電阻R₁和R₂的分壓值，所以也隨著輸出電壓V_O上升而增大，但是三端可編程并聯(lián)穩(wěn)壓二極管的陰極(相當(dāng)于電壓誤差放大器的輸出端)的電壓會下降，導(dǎo)致流經(jīng)光耦合器17中連接于并聯(lián)穩(wěn)壓二極管的陰極和電阻R₃之間的發(fā)光元件的原邊電流I_D增大，連帶著光耦合器17中另一側(cè)的接收光強的晶體管中流過的輸出電流也隨之增大，所以初級側(cè)控制器16的反饋端口COMP的電壓下降從而促使控制主開關(guān)Q1的脈沖信號的占空比減小，來實現(xiàn)輸出電壓V_O的減小。反之亦然，當(dāng)輸出電壓V_O降低時，調(diào)節(jié)過程相類似但是各個對應(yīng)的響應(yīng)狀態(tài)的趨勢相反，最終促使控制主開關(guān)Q1的脈沖信號的占空比增大，來實現(xiàn)輸出電壓V_O的抬升。電阻R₄的作用是對TL431額外注入一個電流，避免TL431因注入電流過小而不能正常工作，如果電阻值R₃適當(dāng)選取阻值則電阻R₄可以省略。圖2的反饋網(wǎng)絡(luò)必須預(yù)留足夠的增益和相位裕度和來保障整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，例如開環(huán)增益至少留出45°的相位裕度，通常允許的范圍是45°到75°。 顯而易見，這種補償形式存在的最大問題是控制方式復(fù)雜而且延遲效應(yīng)非常明顯，初級側(cè)控制器16無法實時檢測次級側(cè)的情況，而本發(fā)明則主張摒棄這種反饋網(wǎng)絡(luò)。

參見圖3，圖1中的耦合元件106具體采用了耦合電容，參見圖4，圖1中的耦合元件106具體采用了脈沖變壓器。除此之外，其他的壓電元件或光耦合元件等也適用于作為耦合元件106，只要能夠在初級側(cè)控制器或稱第一控制器104和次級側(cè)控制器或稱第二控制器105之間交互數(shù)據(jù)信息即可。

參見圖5，輸入線12、14之間連接有一個安全電容C_X，可用來抑制差模型干擾并濾除高頻雜波信號，在該減省示意圖中，一個輸入電容C_IN連接在輸入節(jié)點和接地端GND之間，輸入給該一組輸入線12、14的交流電壓V_AC藉由上文介紹的橋式整流器101整流后再由輸入電容C_IN進行濾波，得到輸入電壓V_IN。電壓轉(zhuǎn)換器將輸入電壓V_IN經(jīng)過功率級的電壓轉(zhuǎn)換后在一組輸出線22、24上向負載提供輸出電壓V_O。本發(fā)明中另外還設(shè)置有一個整流電路連接在輸入線12、14上，整流電路的一個整流二極管D₂₁的陽極連接到輸入線12上，整流電路的另一個整流二極管D₂₂的陽極則連接到輸入線14上。此外二極管D₂₁和D₂₂各自的陰極互連并都連接到屬于第一控制器104的一個高壓啟動元件JFET的漏極端，也可以在JFET的漏極端和二極管D₂₁和D₂₂各自的陰極之間連接一個如圖1所示的限流電阻R₂₁，結(jié)型場效應(yīng)晶體管JFET的源極端連接到一個二極管D₃₁的陽極，二極管D₃₁的陰極連接到上文提及的作為電源的輔助電容C_AUX的未接地的一端，而JFET的柵極控制端和源極端之間連接有一個限流電阻R₃₁，以及JFET的柵極和接地端GND之間連接有一個控制開關(guān)SW₃₁，控制開關(guān)SW₃₁的第一端連接到JFET的柵極而第二端連接到接地端GND。當(dāng)輸入線12、14插上市電而接入交流電時，施加在控制開關(guān)SW₃₁的柵極上切換信號CTRL開始驅(qū)動控制開關(guān)SW₃₁進入導(dǎo)通狀態(tài)，所以控制開關(guān)SW₃₁的柵極會接到地電位GND而接通負臨界電壓的JFET，因此產(chǎn)生的電流自JFET的漏極流向源極通過二極管D₃₁對電容C_AUX的未接地的一端充電。電阻R₃₁兩端的正向壓降會上升，但JFET柵極到源極間的電壓下降，最終JFET源極和柵極間的電壓大約會平衡于一個JFET的夾斷電壓(Pinch off)的電壓值，相當(dāng)于由JFET柵極G到源極S方 向的實際壓降等于這個夾斷值的負數(shù)。當(dāng)JFET對電容C_AUX充電直至其儲存的電壓V_CC上升達到啟動電壓水準(zhǔn)時，一個未示意出的驅(qū)動控制模塊被觸發(fā)進入工作狀態(tài)，驅(qū)動控制模塊用于產(chǎn)生初始脈沖信號，并使得主開關(guān)Q1被該初始脈沖信號驅(qū)動在導(dǎo)通和關(guān)斷之間切換而開始工作，至此則電壓轉(zhuǎn)換器完成啟動Start-Up程序。啟動程序結(jié)束之后，依靠輔助繞組L_AUX通過連接于它的第一端的二極管D_AUX對電容C_AUX進行充電。另外，雖然圖1沒有示意出，應(yīng)當(dāng)認識到，還可以在輔助繞組L_AUX的第一端和接地端GND之間連接一個分壓器，將分壓器采樣的分壓輸入給第一控制器104，從而第一控制器104利用該分壓器來實施次級側(cè)繞組的電流過零(ZCD)檢測或者是對次級側(cè)的輸出電壓進行過壓檢測。以及主開關(guān)Q1的第一端如漏極連接到初級側(cè)繞組L_P的一個第二端，主開關(guān)Q1的第二端如源極與接地端GND之間還連接有一個感應(yīng)電阻R_S，流經(jīng)初級側(cè)繞組L_P的電流值乘以感應(yīng)電阻R_S的電阻值便可得到表示流經(jīng)初級側(cè)的電流大小的電壓V_S，如果將該電壓V_S輸入給第一控制器104，第一控制器104將這個電壓V_S限定在一個預(yù)設(shè)的限制電壓V_LIMIT范圍內(nèi)，就可以對初級側(cè)的電流進行監(jiān)控并實現(xiàn)過流保護。

參見圖1，在完成啟動程序使主開關(guān)Q1首次在導(dǎo)通和關(guān)斷之間切換后，一旦當(dāng)主開關(guān)Q1被關(guān)斷，次級側(cè)繞組L_S的第一端即異名端極性為正，則在次級側(cè)繞組L_S的第一端擷取的電壓可以作為啟動電壓ST來開啟次級側(cè)的第二控制器105。第二控制器105實時監(jiān)測次級側(cè)的輸出電壓V_O和實時監(jiān)測流經(jīng)負載18的電流I_O，具體的方式例如，利用由串聯(lián)在輸出節(jié)點N₂₀和次級側(cè)的參考地電位VSS之間的電阻R_D1和R_D2構(gòu)成的分壓器來獲取的一個分壓值，這個分壓值實質(zhì)上產(chǎn)生于電阻R_D1和R_D2兩者互連處的節(jié)點并作為一個反饋電壓V_FB回饋到第二控制器105。以及在輸出節(jié)點N₂₀和次級側(cè)的參考地電位VSS之間串聯(lián)設(shè)置負載18和一個感測電阻R_C，則流經(jīng)負載18的電流I_O可以用感測電阻R_C上的感測壓降V_CS除以感測電阻R_C的阻值來表示，換言之，感測壓降V_CS可用來表征流經(jīng)負載18和感測電阻R_C的負載電流值的大小。

參見圖6A，展示了第一控制器104和第二控制器105的部分組件，來達成上文提及的由感測壓降V_CS和反饋電壓V_FB的變化來實時控制主開關(guān)Q1的導(dǎo)通或關(guān)斷的目的。第 一控制器104和第二控制器105依靠耦合元件106進行數(shù)據(jù)的交互，耦合元件106包括兩個耦合電容C₂₁和C₂₂，下文將介紹第一、第二控制器104、105的工作機理。先行申明，第一控制器104和第二控制器105在以下內(nèi)容作為范例的拓撲結(jié)構(gòu)僅僅是用于解釋本發(fā)明的發(fā)明精神，該等實施例有多種等價的變形形式，任何基于該等實施例而在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的方案都屬于本發(fā)明的保護范圍。

在第二控制器105中，具有一個第一開關(guān)SW₄₁和一個第二開關(guān)SW₄₂，它們各自均包括第一端和第二端及控制端，作為電子開關(guān)，控制端所施加的信號的高低邏輯狀態(tài)決定了第一端和第二端之間是關(guān)斷的還是導(dǎo)通的。該兩者串聯(lián)在偏壓電路105d和參照地電位VSS之間，例如第一開關(guān)SW₄₁的第一端連接到偏壓電路105d而第二端連接到第二開關(guān)SW₄₂的第一端，第二開關(guān)SW₄₂的第二端則連接到參照地電位VSS，第一開關(guān)SW₄₁和第二開關(guān)SW₄₂受控于一個RS觸發(fā)器105a的Q輸出端產(chǎn)生的控制信號SQ，例如控制信號SQ耦合到第一開關(guān)SW₄₁的控制端，控制信號SQ通過反相器105e產(chǎn)生的反相信號耦合到第二開關(guān)SW₄₂的控制端，當(dāng)然控制信號SQ也還可以通過一個緩沖器后再耦合到第一開關(guān)SW₄₁的控制端。也就是說，第一開關(guān)SW₄₁接通時第二開關(guān)SW₄₂應(yīng)當(dāng)關(guān)斷或者第一開關(guān)SW₄₁關(guān)斷時第二開關(guān)SW₄₂應(yīng)當(dāng)接通。

針對第二控制器105而言，由分壓器的電阻R_D1和R_D2分壓擷取到輸出電壓V_O的一個分壓值即反饋電壓V_FB，將反饋電壓V_FB輸入到第二控制器105中的一個第一比較器A1的反相輸入端，而在第一比較器A1的同相輸入端輸入一個第一參考電壓V_REF?；蛘咦鳛槿〈答侂妷篤_FB的方式，由與負載18串聯(lián)的感測電阻R_C擷取到表征流經(jīng)負載18大小的感測電壓V_CS，將感測電壓V_CS輸入到第二控制器105中的第一比較器A1的反相輸入端。此外第一比較器A1的輸出端則連接到RS觸發(fā)器105a的置位端S，第二控制器105中的一個導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c輸出的信號S_ON輸入到RS觸發(fā)器105a的復(fù)位端R，而一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(One-Shot)或單擊電路105b則連接在RS觸發(fā)器105a的Q輸出端和導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c之間。在第二控制器105中位于第一開關(guān)SW₄₁和第二開關(guān)SW₄₂到參照地電位VSS的一個支路上，該節(jié)點N₂是第一開關(guān)SW₄₁的第二端和第二 開關(guān)SW₄₂的第一端互連處的一個公共節(jié)點，節(jié)點N₄連接到參照地電位VSS，并且節(jié)點N₄是第二開關(guān)SW₄₂的第二端處的一個節(jié)點。

針對第一控制器104而言，包括一個第二比較器A2，還具有與第二比較器A2的正相輸入端相連的一個節(jié)點N₁，和具有一個連接于接地端GND的節(jié)點N₃，還設(shè)置有連接在節(jié)點N₁和節(jié)點N₃之間的一個電阻R₄₁。在第二比較器A2的反相輸入端輸入一個第二參考電壓V_TH。其中第一控制器104的節(jié)點N₁和第二控制器105的節(jié)點N₂之間連接有屬于耦合元件106的一個電容C₂₁，在第一控制器104的節(jié)點N₃和第二控制器105的節(jié)點N₄之間連接有屬于耦合元件106的一個電容C₂₂。雖然耦合元件106和以太網(wǎng)的雙絞線結(jié)構(gòu)完全不同，但是它們有著相類似的數(shù)據(jù)傳輸功效，譬如節(jié)點N₁實質(zhì)上可以視作第一控制器104的接收接口RX1+，節(jié)點N₃可以視作第一控制器104的接收接口RX2－，與之相對應(yīng)的是，節(jié)點N₂實質(zhì)上可以視作第二控制器105的發(fā)送接口TX1+，節(jié)點N₄可以視作第二控制器105的發(fā)送接口TX2－。

現(xiàn)在從系統(tǒng)的角度來討論第一控制器104和第二控制器105之間的相互配合來產(chǎn)生控制主開關(guān)Q1的第一脈沖信號S₁的實施方式，這需要借助圖6A和圖6B來解釋。當(dāng)?shù)诙刂破?05中第一比較器A1反相端單獨輸入反饋電壓V_FB或單獨輸入感測電壓V_CS時，其中當(dāng)反饋電壓V_FB或是感測電壓V_CS開始比正相端的第一參考電壓V_REF低時，也即圖6B中發(fā)生于T₁時刻的事件，第一比較器A1的輸出結(jié)果為邏輯高電平，所以RS觸發(fā)器105a被置位，使輸出端Q輸出的控制信號SQ跳轉(zhuǎn)到邏輯高電平，從而控制信號SQ接通圖6A中的第一開關(guān)SW₄₁，但是控制信號SQ通過反相器105e反相后的信號為邏輯低電平所以會關(guān)斷第二開關(guān)SW₄₂。由于第一開關(guān)SW₄₁接通時第二開關(guān)SW₄₂關(guān)斷，參照地電位VSS電位可低于接地端GND電位，所以從第二控制器105到第一控制器104之間傳遞信號，會在沿著由偏壓電路105d、第一開關(guān)SW₄₁、節(jié)點N₂、電容C₂₁、節(jié)點N₁、電阻R₄₁、節(jié)點N₃、電容C₂₂、節(jié)點N₄、參照地電位VSS這樣的一個回路LOOP1上形成電流通路，此時偏壓電路105d提供的正電壓源開始沿著通過導(dǎo)通的第一開關(guān)SW₄₁和節(jié)點N₂給耦合元件106中的電容C₂₁充電，那么節(jié)點N₂處也即發(fā)送接口TX1+處的充 電電壓V_TX1的變化狀況如圖6B所示，逐步上升。以及節(jié)點N₁處也即接收接口RX1+處的充電電壓V_RX1的變化狀況也如圖6B所示，由于電容C₂₁兩端的電壓不能突變，所以T₁時刻電壓V_RX1幾乎具有最大值，而隨著電容C₂₁的極板間電壓逐步抬升所以接收接口RX1+處的電壓V_RX1逐步降低。此階段因為節(jié)點N₁處也即接收接口RX1+處的充電電壓V_RX1大于第二參考電壓V_TH，導(dǎo)致第二比較器A2的輸出結(jié)果也即產(chǎn)生的第一脈沖信號S₁為邏輯高電平，從而由第一脈沖信號S₁耦合到主開關(guān)Q1的控制端來接通主開關(guān)Q1。需要注意的是，因為第一脈沖信號S₁已經(jīng)開始來控制主開關(guān)Q1，所以在電壓轉(zhuǎn)換器的啟動(Start-Up)階段，第一控制器104中的驅(qū)動控制電路所輸出的用來控制主開關(guān)Q1的初始脈沖信號便停止產(chǎn)生，而開始完全由第一脈沖信號S₁控制主開關(guān)Q1，除非是電壓轉(zhuǎn)換器重新啟動上電而再次需要利用初始脈沖信號來啟動主開關(guān)Q1。

參見圖6B，T₁時刻導(dǎo)致的第一脈沖信號S₁這種狀態(tài)持續(xù)到T₂時刻，到了T₂時刻，導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c設(shè)定的導(dǎo)通時間T_ON結(jié)束，使得導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c會產(chǎn)生一個邏輯高電平的信號S_ON作為復(fù)位信號輸送到RS觸發(fā)器105a的復(fù)位端S，以至于RS觸發(fā)器105a的Q輸出端輸出的控制信號SQ翻轉(zhuǎn)成邏輯低電平，從而控制信號SQ關(guān)斷圖6A中的第一開關(guān)SW₄₁，但是控制信號SQ通過反相器105e反相后的信號為邏輯高電平所以會接通第二開關(guān)SW₄₂。由于第一開關(guān)SW₄₁關(guān)斷時第二開關(guān)SW₄₂接通，從第二控制器105到第一控制器104，會在沿著由節(jié)點N₂、第二開關(guān)SW₄₂、節(jié)點N₄、電容C₂₂、節(jié)點N₃、電阻R₄₁、節(jié)點N₁、電容C₂₁回到節(jié)點N₂形成閉合的回路LOOP2，電容C₂₁和電容C₂₂充電儲存的一部分電荷會抵消中和以及被電阻R₄₁消耗。所以從T₂時刻開始，電容C₂₁釋放電荷導(dǎo)致節(jié)點N₂處也即發(fā)送接口TX1+處的充電電壓V_TX1逐步減小，在T₂時刻因為電容C₂₁的電壓不能突變所以導(dǎo)致節(jié)點N₁處也即接收接口RX1+處的電壓V_RX1被拉低到短暫出現(xiàn)的負值，隨著電容C₂₁和電容C₂₂釋放電荷導(dǎo)致接收接口RX1+處的電壓V_RX1接近T₃時刻靜態(tài)的零電位，而且節(jié)點N₂處也即發(fā)送接口TX1+處的電壓V_TX1也接近T₃時刻靜態(tài)的零電位，此階段由于節(jié)點N₁處也即接收接口RX1+處的電壓V_RX1小于例如接近零電位的第二參考電壓V_TH，導(dǎo)致第二比較器A2的輸出結(jié)果也即產(chǎn)生的第 一脈沖信號S₁為邏輯低電平，從而由第一脈沖信號S₁來關(guān)斷主開關(guān)Q1。從圖6B中觀察，T₁時刻到T₂時刻之間的導(dǎo)通時間T_ON是主開關(guān)Q1接通的階段，T₂時刻到T₃時刻之間的關(guān)斷時間T_OFF是主開關(guān)Q1關(guān)斷的階段，再參見圖1，上文已經(jīng)交代第二脈沖信號S₂是第一脈沖信號S₁或者說是控制信號SQ的反相信號，所以第二脈沖信號S₂在導(dǎo)通時間T_ON和在關(guān)斷時間T_OFF的邏輯狀態(tài)和第一脈沖信號S₁相反，可以由第二控制器件105來產(chǎn)生該第二脈沖信號S₂用于控制次級側(cè)的同步開關(guān)Q2。

在主開關(guān)Q1導(dǎo)通的階段，初級側(cè)電流流經(jīng)初級側(cè)繞組L_P進行儲能，此時由于同步開關(guān)Q2被關(guān)斷所以次級側(cè)繞組L_S沒有電流通過，輸出電容C_OUT給負載18供電。在主開關(guān)Q1關(guān)斷的階段，初級側(cè)電流降低到零初級側(cè)繞組L_P釋放能量，初級側(cè)繞組L_P的能量傳送到次級側(cè)繞組L_S和輔助繞組L_AUX，此時同步開關(guān)Q2導(dǎo)通所以次級側(cè)繞組L_S以及同步開關(guān)Q2中有電流通過，次級側(cè)繞組L_S向負載18提供負載電流還給輸出電容C_OUT充電，輔助繞組L_AUX也給充當(dāng)電源的電容C_AUX充電。關(guān)于導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c決定該導(dǎo)通時間T_ON延時量度的方式，結(jié)合圖6A和圖6B，例如可以由RS觸發(fā)器105a輸出的控制信號SQ在T₁時刻的上升沿Rising-edge來觸發(fā)一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器105b產(chǎn)生一個持續(xù)納秒級別的窄時鐘脈沖CLK1，需要注意的是，窄時鐘脈沖CLK1僅僅是在控制信號SQ的上升沿為高電平，其他時間是低電平。時鐘脈沖CLK1通知導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c開始計時，導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c在計時恰好到預(yù)設(shè)的導(dǎo)通時間T_ON結(jié)束的時刻，由導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c發(fā)送一個高電平信號S_ON來復(fù)位RS觸發(fā)器105a，因此這種控制模式實質(zhì)上可以認為是恒定導(dǎo)通時間Constantly On Time的控制模式，基于本發(fā)明的發(fā)明精神，每個開關(guān)周期內(nèi)，預(yù)設(shè)的恒定導(dǎo)通時間T_ON所持續(xù)的時長也可以調(diào)節(jié)，例如我們可以設(shè)計出符合要求的最小恒定導(dǎo)通時間T_ON-MIN或最大恒定導(dǎo)通時間T_ON-MAX。

參見圖6C，是一種基于圖6A的可選實施方式?？紤]到主開關(guān)Q1的開關(guān)頻率f隨著輸入電壓V_IN增大而減小或隨著輸入電壓V_IN減小而增大，且頻率f隨著導(dǎo)通時間T_ON增大而減小或隨著導(dǎo)通時間T_ON減小而增大，如果開關(guān)頻率f過小就會導(dǎo)致變壓器T的磁芯磁通發(fā)生無法恢復(fù)到磁滯回線的起始點使得磁芯過度飽和，例如輸入電壓V_IN增大引起開 關(guān)頻率f過小就會導(dǎo)致變壓器T飽和，此時一旦磁芯無法承受電壓就容易燒毀。在該實施例中，我們將克服這個問題。在主開關(guān)Q1接通但是同步開關(guān)Q2關(guān)斷的時候，次級側(cè)繞組L_S沒有電流通過，但是可以從次級側(cè)繞組L_S的第二端如同名端和同步開關(guān)Q2的第一端互連的一個節(jié)點處擷取這個節(jié)點的電壓采樣量V_SAM，而次級側(cè)繞組L_S的第二端在該時段的電壓V_SAM大約是等于次級側(cè)繞組L_S的匝數(shù)NS比上初級側(cè)繞組L_P的匝數(shù)NP再將比值NS/NP乘以輸入電壓V_IN所得到的計算結(jié)果，也就是說電壓V_SAM與輸入電壓V_IN的大小存在著關(guān)聯(lián)性。基于這種關(guān)聯(lián)性，導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c感知電壓V_SAM的大小，藉此作為依據(jù)，來產(chǎn)生合適的導(dǎo)通時間T_ON用以抑制開關(guān)頻率f減小到異常狀態(tài)所引起的磁芯飽和。正如圖6C、6D所示，感測壓降V_CS或反饋電壓V_FB比第一參考電壓V_REF小就會導(dǎo)致第一比較器A1輸出高電平給RS觸發(fā)器105a的置位端S，RS觸發(fā)器105a的Q輸出端產(chǎn)生的控制信號SQ由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，控制信號SQ輸出給單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器105b就會促使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器105b在控制信號SQ由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平的上升沿的時刻產(chǎn)生時鐘信號CLK1。導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c包括一個采樣保持器(S/H)105c-1和一個電壓電流轉(zhuǎn)換器105c-2，還包括一個第三開關(guān)SW₅₁以及一個電容C_T，其中采樣保持器105c-1的輸入端連接到次級側(cè)繞組L_S的第二端如同名端，采樣保持器105c-1的輸出端連接到電壓電流轉(zhuǎn)換器105c-2的電壓輸入端，電源電壓V_DD為電壓電流轉(zhuǎn)換器105c-2提供工作電壓，電壓電流轉(zhuǎn)換器105c-2的電流輸出端與電容C_T的一端連接到節(jié)點N_T，電容C_T的相對另一端連接到接地端GND。第三開關(guān)SW₅₁的第一端連接到節(jié)點N_T而第二端連接到接地端GND從而使得第三開關(guān)SW₅₁與電容C_T是關(guān)系并聯(lián)，第三開關(guān)SW₅₁的控制端輸入單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器105b產(chǎn)生的時鐘信號CLK1。導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c還包括一個第三比較器A3，將第三比較器A3的正相輸入端連接到電容C_T的一端也即充電節(jié)點N_T，而在第三比較器A3的反相輸入端輸入一個第三參考電壓V_P。

參見圖6C，導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c調(diào)節(jié)導(dǎo)通時間T_ON的工作機制在于，利用采樣保持器105c-1采樣次級側(cè)繞組L_S的第二端如同名端的電壓V_SAM，其采樣的時機例如是可以是主開關(guān)Q1導(dǎo)通而同步開關(guān)Q2關(guān)斷的時間，如果輸入電壓V_IN越大則采樣保持器 105c-1保持的電壓值就越大，導(dǎo)致電壓電流轉(zhuǎn)換器105c-2輸出的電流就越大。反之亦然，輸入電壓V_IN越小則采樣保持器105c-1保持的電壓值就越小，導(dǎo)致電壓電流轉(zhuǎn)換器105c-2輸出的電流就越小。由于用于驅(qū)動第三開關(guān)SW₅₁的時鐘信號CLK1僅僅在RS觸發(fā)器105a產(chǎn)生的控制信號SQ的上升沿的時刻為高電平，其他時間為低電平，以至于控制信號SQ的上升沿的時刻第三開關(guān)SW₅₁被瞬態(tài)接通，則電容C_T存儲在其一端也即節(jié)點N_T處的電荷在第三開關(guān)SW₅₁被接通的這個時刻釋放掉，所以第三比較器A3的輸出端在此時會產(chǎn)生和輸出為低電平的信號S_ON。在圖6D中，控制信號SQ的上升沿的時刻，是一個預(yù)設(shè)時段T_SET開始的時刻?？刂菩盘朣Q的上升沿這一動作結(jié)束之后時鐘信號CLK1又翻轉(zhuǎn)到低電平，只要第三開關(guān)SW₅₁接通后被斷開，電容C_T再次利用電壓電流轉(zhuǎn)換器105c-2輸出的電流進行充電。一旦電容C_T在導(dǎo)通時段T_ON內(nèi)持續(xù)充電，在導(dǎo)通時段T_ON結(jié)束后的關(guān)斷時段T_OFF內(nèi)使節(jié)點N_T處的電壓開始比第三參考電壓V_P大。最終的結(jié)果是，使第三比較器A3的輸出端產(chǎn)生的信號S_ON由導(dǎo)通時段T_ON內(nèi)的低電平抬升到關(guān)斷時段T_OFF內(nèi)的高電平，而信號S_ON又被輸入到RS觸發(fā)器105a的復(fù)位端R，所以高電平的信號S_ON會復(fù)位RS觸發(fā)器105a，讓其Q輸出端產(chǎn)生的控制信號SQ由導(dǎo)通時段T_ON內(nèi)的高電平跌落到關(guān)斷時段T_OFF內(nèi)的低電平?？刂菩盘朣Q在關(guān)斷時段T_OFF內(nèi)持續(xù)為低電平，一直到關(guān)斷時段T_OFF結(jié)束后還延續(xù)為低電平，除非下一次感測壓降V_CS或反饋電壓V_FB比第一參考電壓V_REF小，第一比較器A1再次發(fā)出高電平來置位RS觸發(fā)器105a輸出高電平。而第三比較器A3的輸出端產(chǎn)生的信號S_ON在關(guān)斷時段T_OFF內(nèi)持續(xù)為高電平，一直到關(guān)斷時段T_OFF結(jié)束后還延續(xù)為高電平，除非直到下一次控制信號SQ具有上升沿，從而使時鐘信號CLK1出現(xiàn)高電平來接通第三開關(guān)SW₅₁，以至讓電容C_T的節(jié)點N_T瞬態(tài)放電，第三比較器A3才會再次產(chǎn)生低電平的信號S_ON。

參見圖6C，輸入電壓V_IN越大則采樣保持器105c-1保持的電壓值也就越大，并導(dǎo)致電壓電流轉(zhuǎn)換器105c-2輸出的電流值就越大，從而減少充電時間，很快讓電容C_T一端的節(jié)點N_T處的電壓超過第三參考電壓V_P，相當(dāng)于在整個開關(guān)周期內(nèi)縮短時段T_ON的時長，而該時段T_ON內(nèi)控制信號SQ是高電平且是主開關(guān)Q1的接通時間，所以當(dāng)輸入電壓V_IN 越大時導(dǎo)通時間T_ON卻被縮短，與之對應(yīng)，時段T_OFF內(nèi)控制信號SQ是低電平且是主開關(guān)Q1的關(guān)斷時間。換言之，雖然輸入電壓V_IN增大意欲降低開關(guān)頻率f，但是接通時間T_ON被縮短的效果是抑制了開關(guān)頻率f的降低程度。反之亦然，一旦輸入電壓V_IN越小，則采樣保持器105c-1保持的電壓值就越小，導(dǎo)致電壓電流轉(zhuǎn)換器105c-2輸出的電流值就越小，而拖延充電時間，最后以比較慢的速度才讓電容C_T一端的節(jié)點N_T處的電壓超過第三參考電壓V_P，相當(dāng)于在整個開關(guān)周期內(nèi)是適當(dāng)?shù)匮娱L了時段T_ON的時間長度，所以輸入電壓V_IN越小而導(dǎo)致主開關(guān)的導(dǎo)通時間T_ON卻被延長。換言之，雖然輸入電壓V_IN降低意欲增大開關(guān)頻率f，但是接通時間T_ON被延長的效果是抑制了開關(guān)頻率f的增大程度。顯然，本發(fā)明的這種實施例能夠極佳的保障開關(guān)頻率f的相對穩(wěn)態(tài)。

例如非連續(xù)DCM模式下開關(guān)頻率f＝(2×I_O×L×V_O)÷{(V_IN)²×(T_ON)²}，其中L是變壓器T的等效電感值，按照本發(fā)明上文提供的方案，顯然無論是輸入電壓V_IN降低還是增加，函數(shù)關(guān)系中的(V_IN)²×(T_ON)²這一項計算值的變化尺度并不大，都可以抑制開關(guān)頻率f的變化量/幅度從而避免變壓器T進入飽和被損壞。

參見圖7A，較之圖6A的實施例，最主要的區(qū)別是改變了耦合元件106的組件類型而其他的特征則基本相同。耦合元件106是脈沖變壓器PT，其中第二控制器105的電路和產(chǎn)生控制信號SQ的方式在上文中已經(jīng)解釋，不再贅述。在這個實施例中，該脈沖變壓器PT作為第一控制器104和第二控制器105之間進行數(shù)據(jù)信號交互的傳輸媒介，具有初級側(cè)或稱一次測繞組L_PT1和次級側(cè)或稱二次側(cè)繞組L_PT2，初級側(cè)繞組L_PT1連接到第二控制器105，次級側(cè)繞組L_PT2連接到第一控制器104。初級側(cè)繞組L_PT1具備的第一端如同名端用來接收RS觸發(fā)器105a所產(chǎn)的控制信號SQ以及第二端如異名端耦合到參照地電位VSS，次級側(cè)繞組L_PT2具備的第一端如同名端可以產(chǎn)生用于驅(qū)動主開關(guān)Q1的第一脈沖信號S₁以及第二端如異名端用來耦合到接地端GND。雖然在初級側(cè)繞組L_PT1的第一端直接輸入控制信號SQ，而將次級側(cè)繞組L_PT2的第一端的輸出結(jié)果直接作為第一脈沖信號S₁在理論上是可行的，但是為了保障信號不傳錯，本發(fā)明提供了圖7A的實施例?？刂菩盘朣Q可以傳輸?shù)浇o一個緩沖器A4的輸入端，緩沖器A4的輸出端即節(jié)點N₅處和 初級側(cè)繞組L_PT1的第一端之間連接一個電容C₅₂，初級側(cè)繞組L_PT1的第二端在節(jié)點N₇處連接到一個較低的電位或說是參照地電位VSS。次級側(cè)繞組L_PT2的第一端和一個用于輸出第一脈沖信號S₁的信號產(chǎn)生節(jié)點N_S之間連接一個電容C₅₁，次級側(cè)繞組L_PT2的第二端在一個節(jié)點N₆處連接到接地端GND。并且可選的將一個二極管D₅₁的陰極連接到節(jié)點N_S而陽極在節(jié)點N₆處連接到接地端GND，以及可選的還可以在節(jié)點N_S和節(jié)點N₆之間連接一個電阻R₅₁。脈沖變壓器PT的工作機制體現(xiàn)在，電容C₅₂隔離直流電，當(dāng)控制信號SQ翻轉(zhuǎn)為高電平時給電容C₅₂充電，也會抬升初級側(cè)繞組L_PT1的第一端如同名端的電位。如圖7B的位于初級側(cè)繞組L_PT1第一端節(jié)點處的發(fā)送接口TX1+的電壓V_TX1的粗略波形，初級側(cè)繞組L_PT1第二端的節(jié)點處視為發(fā)送接口TX2－，脈沖變壓器PT將控制信號SQ傳遞到次級側(cè)繞組L_PT2，次級側(cè)繞組L_PT2的第一端如同名端的電位也抬升，如圖7B的位于次級側(cè)繞組L_PT2第一端節(jié)點處的接收接口RX1+的電壓V_RX1的粗略波形，次級側(cè)繞組L_PT2第二端的節(jié)點處視為接收接口RX2－。該過程中由于電容C₅₁的耦合作用也會將節(jié)點N_S的電位同步抬升起來，如果采用肖特基二極管D₅₁則二極管D₅₁的箝位效應(yīng)還可以使得節(jié)點N_S的電位迅速增大，從而在節(jié)點N_S處輸出高電平的第一脈沖信號S₁。與之相反的是，一旦當(dāng)控制信號SQ翻轉(zhuǎn)為低電平時電容C₅₂就會通過初級側(cè)繞組L_PT1放電，電容C₅₁也通過次級側(cè)繞組L_PT2和電阻R₅₁放電，使得信號產(chǎn)生節(jié)點N_S的電位迅速跌落，從而在信號產(chǎn)生節(jié)點N_S處產(chǎn)生低電平的第一脈沖信號S₁，第一脈沖信號S₁隨著控制信號SQ的邏輯狀態(tài)翻轉(zhuǎn)而同步變化。第二脈沖信號S₂是第一脈沖信號S₁的反相信號，波形圖如圖7B。

參見圖7C，該實施例與圖7A略有區(qū)別，在圖7A的實施例中第二控制器105中的第一比較器A1的反相輸入端被輸入了反饋電壓V_FB或者感測電壓V_CS其中之一，但圖7C的實施例中濾波器105g的輸出和放大器105h的輸出通過一個加法器105i相加后再送入到第一比較器A1的反相輸入端。在圖1中輸出節(jié)點N₂₀處或者是在后文即將詳細介紹的如圖8所示的實施例的輸出節(jié)點N₂₀處的實際紋波電壓Ripple的波形帶有交流成分和直流成分，紋波電壓的平均電壓值相當(dāng)于直流成分的電壓水準(zhǔn)，而總的紋波電壓減去直流成 分的電壓值實質(zhì)上就等于交流成分的電壓值。反饋電壓V_FB因為是輸出節(jié)點N₂₀處擷取的分壓值，所以其本質(zhì)上也是實際紋波電壓的一個分壓。另外感測電壓V_CS表征的是負載電流I_O的大小，呈現(xiàn)出交直流特性的負載電流I_O帶有的直流電流成分遠大于它帶有的交流電流成分，所以感測電壓V_CS也是交直流信號，它的平均電壓值等于它的直流成分的電壓值。在圖7C中，實際紋波電壓被輸送至一個濾波器105g，該濾波器用于濾除實際紋波電壓的直流成分而僅僅保留和輸出交流成分，可認為濾波器105g將反饋電壓V_FB的的總電壓值減去它當(dāng)中直流成分的電壓值便得到它當(dāng)中的交流成分的電壓值。在圖7C中，負載電流I_O在感測電阻R_C上產(chǎn)生的壓降即感測電壓V_CS被輸送至一個放大器105h，感測電壓V_CS由放大器105h放大后輸出。濾波器105g將濾除反饋電壓V_FB的直流成分而得到的交流成分的信號輸出給加法器105i，放大器105h將感測電壓V_CS處理放大的帶有交流成分和直流成分的信號輸出給加法器105i，加法器105i將濾波器105g輸出的信號和放大器105h輸出的信號相加后再送入到第一比較器A1的反相輸入端。圖7C的實施例除了第一比較器A1的反相輸入端不是直接的反饋電壓V_FB或感測電壓V_CS之外，其他的與圖7A完全相同。并且加法器105i將濾波器105g輸出的信號和放大器105h輸出的信號相加后輸入到第一比較器A1的反相輸入端這種方案，來取代第一比較器A1的反相輸入端的反饋電壓V_FB或感測電壓V_CS，還適用于圖6A和圖6C的實施例。

參見圖8，該實施例與圖1的最大區(qū)別是次級側(cè)繞組L_S的第一端如異名端通過一個整流二極管D_REC連接到輸出節(jié)點N₂₀。并且圖1中的同步開關(guān)Q2也可以被摒棄，此時次級側(cè)繞組L_S的第二端如同名端可以直接耦合到參照地電位VSS。整流二極管D_REC的陽極連接到次級側(cè)繞組L_S的第一端而陰極連接到輸出節(jié)點N₂₀，啟動電壓ST可以從整流二極管D_REC的陰極處擷取。如果同步開關(guān)Q2被取消則無需再產(chǎn)生第二脈沖信號S₂，除此之外，圖8的運作工作機制與圖1相同，這里不予贅述。

在電壓轉(zhuǎn)換器中，如果負載18變輕或空載時，負載電流I_O就會顯著降低，這同樣也會導(dǎo)致主開關(guān)Q1的開關(guān)頻率f降低，這里提及的負載18的輕載Light load情況或者是空載Empty load是相對它的重載Heavy load情況而言。而且開關(guān)頻率f與電壓轉(zhuǎn)換器是 否進入音頻區(qū)息息相關(guān)，如果開關(guān)頻率f過低會產(chǎn)生寄生振蕩，例如電器使用者如果聽到變壓器發(fā)出的嘯叫聲可能就是開關(guān)頻率f降低到20Hz左右。

參見圖9，在該實施例中將會介紹電壓轉(zhuǎn)換器自適應(yīng)的決解開關(guān)頻率f降低引起的音頻不適感。無論是圖6A還是圖7A或是圖7C的實施例，將反饋電壓V_FB或感測電壓V_CS或加法器105i輸出的信號其中之一視為偵測信號DE，因此偵測信號DE可以用于表征提供給負載18的輸出電壓V_O和/或負載電流I_O的實時大小情況。此偵測信號DE輸入到第一比較器A1的反相輸入端，第一參考電壓值V_REF輸入到第一比較器A1的正相輸入端，當(dāng)偵測信號DE低于第一參考電壓值V_REF時，第一比較器A1輸出的高電平使RS觸發(fā)器105a的置位端S置位，RS觸發(fā)器105a開始輸出高電平的控制信號SQ，當(dāng)導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c產(chǎn)生高電平的信號S_ON輸送到RS觸發(fā)器105a的復(fù)位端R時RS觸發(fā)器105a開始輸出低電平的控制信號SQ，這在上文中已經(jīng)詳細介紹，不予贅述。在圖9的實施例中，僅僅示意出了電壓轉(zhuǎn)換器的一部分組件，同時還特意展示了導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c的一種可選但非必須的實施例。在圖9和圖10中，一旦當(dāng)偵測信號DE低于第一參考電壓值V_REF，控制信號SQ從低電平跳變到高電平的上升沿的時刻觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器105b發(fā)出時鐘信號CLK。在圖10的實施例中，以偵測信號DE低于第一參考電壓值V_REF的兩個相鄰時段為例進行闡明，譬如，在一個第一時段TIME1發(fā)生了偵測信號DE(例如某一個偵測信號DE1)低于第一參考電壓值V_REF的情況，此時刻電壓轉(zhuǎn)換器會通過產(chǎn)生控制信號SQ1接通主開關(guān)Q1來調(diào)制增大輸出電壓V_O和/或負載電流I_O，從而藉由電壓調(diào)制使得第一時段TIME1結(jié)束點偵測信號DE恰好回歸到大于第一參考電壓值V_REF的狀態(tài)，后來在一個第二時段TIME2又發(fā)生了偵測信號DE(例如某一個偵測信號DE2)再次低于第一參考電壓值V_REF的情況，電壓轉(zhuǎn)換器需要再次通過產(chǎn)生控制信號SQ2控制接通主開關(guān)Q1來調(diào)制增大輸出電壓V_O和/或負載電流I_O，經(jīng)電壓調(diào)制使得第二時段TIME2結(jié)束點偵測信號DE恰好回歸到大于第一參考電壓值V_REF，如此循環(huán)。

參見圖10，在第一時段TIME1內(nèi)偵測信號DE1低于第一參考電壓值V_REF，在第一時段TIME1起始時刻，第一比較器A1的高電平比較結(jié)果使RS觸發(fā)器105a置位產(chǎn)生高 電平的控制信號SQ1，此一時刻，控制信號SQ1由之前的低電平翻轉(zhuǎn)到高電平的上升沿使得單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器105b被單擊發(fā)出高電平的窄脈沖也即時鐘信號CKL1，該過程可以結(jié)合圖6A和圖7A或圖7C來理解。由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器105b產(chǎn)生的時鐘信號CKL1觸發(fā)導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c開始進行導(dǎo)通時間T_ON1的計時，在主開關(guān)Q1接通的導(dǎo)通時間T_ON1內(nèi)第三比較器A3發(fā)出的信號S_ON1持續(xù)為低電平。至導(dǎo)通時間T_ON1結(jié)束后，導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c中的第三比較器A3發(fā)出高電平的信號S_ON1作為復(fù)位信號，讓RS觸發(fā)器105a復(fù)位并使控制信號SQ1翻轉(zhuǎn)到低電平狀態(tài)。在第一時段TIME1內(nèi)，主開關(guān)Q1可以有多個開關(guān)周期而不止圖示的數(shù)量，一個預(yù)設(shè)時段T_SET-A從第一時段TIME1的起始時間點開始計時，經(jīng)過一個或多個開關(guān)周期直至在該預(yù)設(shè)時段T_SET-A結(jié)束時，偵測電壓DE按照預(yù)期的設(shè)想要大于第一參考電壓V_REF，此時控制信號SQ1為低電平，而且該時刻又因為時鐘信號CLK1后續(xù)的下一個高電平的窄時鐘信號還沒出現(xiàn)，所以電容C_T還沒有瞬態(tài)放電，則第三比較器A3輸出的信號S_ON1維持在高電平。

參見圖10，在第一時段TIME1結(jié)束之后，由于電壓轉(zhuǎn)換器的電壓調(diào)制效果，使得偵測信號DE回歸到大于第一參考電壓值V_REF的狀態(tài)，此時第一比較器A1的比較結(jié)果為低電平。間隔一段時間后，后來在一個第二時段TIME2偵測信號DE2再次低于第一參考電壓值V_REF，在第二時段TIME2起始時刻，第一比較器A1的高電平比較結(jié)果使RS觸發(fā)器105a置位產(chǎn)生高電平的控制信號SQ2，此一時刻，控制信號SQ2由之前的低電平翻轉(zhuǎn)到高電平的上升沿，使得單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器105b被單擊而發(fā)出高電平的窄脈沖也即時鐘信號CKL2。由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器105b產(chǎn)生的時鐘信號CKL2觸發(fā)電容C_T放電而低于第三參考電壓V_P，此時導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c開始進行導(dǎo)通時間T_ON2的計時，在主開關(guān)Q1接通的導(dǎo)通時間T_ON2內(nèi)第三比較器A3發(fā)出的信號S_ON2持續(xù)為低電平。至導(dǎo)通時間T_ON2結(jié)束后，電容C_T充電至超過第三參考電壓V_P，導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c中的第三比較器A3發(fā)出高電平的信號S_ON2作為復(fù)位信號，讓RS觸發(fā)器105a復(fù)位并使控制信號SQ2翻轉(zhuǎn)到低電平狀態(tài)。同樣在第二時段TIME2內(nèi)，主開關(guān)Q1也可以有多個開關(guān)周期而不止圖示的數(shù)量，一個預(yù)設(shè)時段T_SET-B從第二時段TIME2的起始時間點開始計時，經(jīng)過一個或多 個開關(guān)周期直至在該預(yù)設(shè)時段T_SET-B結(jié)束時，偵測電壓DE按照預(yù)期的設(shè)想會大于第一參考電壓V_REF來滿足負載需求，此時控制信號SQ2為低電平，而且該時刻又因為時鐘信號CLK2后續(xù)的下一個高電平的窄時鐘信號還沒出現(xiàn)，所以電容C_T還沒有瞬態(tài)放電，則第三比較器A3輸出的信號S_ON2維持在高電平。

參見圖9，下文將以相鄰的前一個預(yù)設(shè)時段T_SET-A和后一個預(yù)設(shè)時段T_SET-B所發(fā)生的反饋電壓V_FB或感測電壓V_CS或加法器105i的輸出信號低于第一參考電壓V_REF的情況為例，來闡明在開關(guān)頻率f過低時，本發(fā)明是如何避免變壓器T嘯叫并引導(dǎo)開關(guān)頻率f脫離音頻區(qū)的。其中反饋電壓V_FB或感測電壓V_CS或加法器105i的輸出信號任意之一視為偵測信號DE。在圖9和圖10中，前一個預(yù)設(shè)時段T_SET-A內(nèi)控制信號SQ1時刻產(chǎn)生的時鐘信號CLK1具有頻率值F，因為該時間段內(nèi)時鐘信號CLK1的高電平窄脈沖的數(shù)量可能不止一次，所以頻率值F也可能會存在著一個或多個的情況。在圖9中，提供的一個時鐘產(chǎn)生器113至少包括振蕩器113a和分頻器113b，振蕩器113a產(chǎn)生振蕩信號并且輸出給分頻器113b，而分頻器113b則改變振蕩信號的頻率來提供一個上頻率臨界值F_H和一個下頻率臨界值F_L輸出給頻率比較器114作為參考頻率，藉此該頻率比較器114可將控制信號SQ1上升沿觸發(fā)的時鐘信號CLK1所具有的頻率值F與上頻率臨界值F_H和該下頻率臨界值F_L進行比較。計數(shù)器115帶有加法計算器和減法計數(shù)器，并且計數(shù)器115的初始計數(shù)值可以預(yù)先賦值，在某一個頻率值F大于上頻率臨界值F_H時限定計數(shù)器115在被賦值的計數(shù)初始值的基礎(chǔ)上減1，在某一個頻率值F低于下頻率臨界值F_L時限定計數(shù)器115在被賦值的計數(shù)初始值的基礎(chǔ)上加1，至于是執(zhí)行加運算還是執(zhí)行減運算全由頻率比較器114的比較結(jié)果決定，比較結(jié)果傳遞至計數(shù)器115，計數(shù)器115藉由該結(jié)果執(zhí)行先前定義的運算規(guī)則。在預(yù)設(shè)時段T_SET-A內(nèi)，按照每一個高電平窄脈沖時鐘信號CLK1的所對應(yīng)的頻率值F的大小與參考頻率的比對結(jié)果，使得計數(shù)器115依序要么加1要么減1，而且基于頻率值F對應(yīng)的種類數(shù)目(譬如5個不同的頻率值)而使計數(shù)器115執(zhí)行的相同數(shù)目(譬如計數(shù)5次)的計數(shù)次數(shù)，最終計數(shù)器115會產(chǎn)生一個總計數(shù)值。此外計數(shù)器115還有定義有計數(shù)條件，也即給計數(shù)器115限定一個上臨界計數(shù)值和一個下 臨界計數(shù)值，一旦當(dāng)總計數(shù)值超過上臨界計數(shù)值時則定義總計數(shù)值等于上臨界計數(shù)值，或者當(dāng)總計數(shù)值低于下臨界計數(shù)值時則定義總計數(shù)值等于下臨界計數(shù)值?；虍?dāng)總計數(shù)值等于上臨界計數(shù)值或下臨界計數(shù)值其中之一時，定義總計數(shù)值無需改變。

為了方便理解，假定在示范性但非限制性的實施例中，在預(yù)設(shè)時段T_SET-A內(nèi)數(shù)個高電平窄脈沖時鐘信號CLK1對應(yīng)具有五種不同的頻率，也可以認為時鐘信號CLK1的頻率值F的總數(shù)目為五。在這種情況下，計數(shù)器115的計數(shù)初始值以體現(xiàn)為兩位的二進制的碼元BIT[00]為例，下臨界計數(shù)值被定義為兩位的二進制的碼元BIT[00]，而上臨界計數(shù)值被定義為兩位的二進制的碼元BIT[11]。時鐘信號CLK1的頻率值F的總數(shù)目為五時，每個頻率值按照出現(xiàn)的時間節(jié)點先后跟上頻率臨界值F_H和該下頻率臨界值F_L進行比較，由頻率比較器114來執(zhí)行，前后比較得到的結(jié)果假定分別是：第一個頻率值低于下頻率臨界值F_L、第二個頻率值高于上頻率臨界值F_H、第三個頻率值低于下頻率臨界值F_L、第四個頻率值高于上頻率臨界值F_H、第五個頻率值低于下頻率臨界值F_L，按照上文定義的計數(shù)規(guī)則，計數(shù)器115對數(shù)個高電平窄脈沖時鐘信號CLK1的數(shù)目計數(shù)，計數(shù)器115在計數(shù)初始值BIT[00]的基礎(chǔ)上前后五次執(zhí)行的計數(shù)步驟體現(xiàn)在：第一個頻率值低于下頻率臨界值F_L時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的加法計數(shù)器有效并加1、第二個頻率值高于上頻率臨界值F_H時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的減法計數(shù)器有效并減1、第三個頻率值低于下頻率臨界值F_L時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的加法計數(shù)器有效并加1、第四個頻率值高于上頻率臨界值F_H時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的減法計數(shù)器有效并減1、第五個頻率值低于下頻率臨界值F_L時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的加法計數(shù)器有效并加1，所以計數(shù)初始值BIT[00]逢二進一經(jīng)過依序前后合計五次計數(shù)后得到的總計數(shù)值是BIT[01]。在另外一個范例中，假定上文提及的計數(shù)初始值BIT[00]和下臨界計數(shù)值BIT[00]和上臨界計數(shù)值BIT[11]不變，但是五個頻率值的范圍發(fā)生了改變，計數(shù)器115在計數(shù)初始值BIT[00]的基礎(chǔ)上前后五次執(zhí)行的計數(shù)步驟體現(xiàn)在：第一個頻率值高于上頻率臨界值F_H時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的減法計數(shù)器有效并減1、第二個頻率值高于上頻率臨界 值F_H時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的減法計數(shù)器有效并減1、第三個頻率值高于上頻率臨界值F_H時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的減法計數(shù)器有效并減1、第四個頻率值高于上頻率臨界值F_H時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的減法計數(shù)器有效并減1、第五個頻率值高于上頻率臨界值F_H時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的減法計數(shù)器有效并減1，在這種情況下總計數(shù)值小于下臨界計數(shù)值BIT[00]，所以被賦值的下臨界計數(shù)值BIT[00]最終就視為總計數(shù)值。在另外一個相反的范例中，假定計數(shù)初始值BIT[00]和下臨界計數(shù)值BIT[00]和上臨界計數(shù)值BIT[11]不變，但是五個頻率值的范圍發(fā)生了改變，計數(shù)器115在計數(shù)初始值BIT[00]的基礎(chǔ)上前后五次執(zhí)行的計數(shù)步驟體現(xiàn)在：第一個頻率值低于下頻率臨界值F_L時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的加法計數(shù)器有效并加1、第二個頻率值低于下頻率臨界值F_L時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的加法計數(shù)器有效并加1、第三個頻率值低于下頻率臨界值F_L時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的加法計數(shù)器有效并加1、第四個頻率值低于下頻率臨界值F_L時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的加法計數(shù)器有效并加1、第五個頻率值低于下頻率臨界值F_L時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的加法計數(shù)器有效并加1，在這種情況下五次計數(shù)后的總計數(shù)值大于上臨界計數(shù)值BIT[11]，所以被賦值的上臨界計數(shù)值BIT[11]最終就視為總計數(shù)值。

參見圖9和圖10，上文介紹的計數(shù)器115對時鐘信號CLK1的頻率值F的計數(shù)發(fā)生在上一個預(yù)設(shè)時段T_SET-A內(nèi)，而且總計數(shù)值最后被計數(shù)器115傳輸和編碼/燒錄到一個寄存器116中儲存。在上一個預(yù)設(shè)時段T_SET-A內(nèi)計數(shù)頻率值F的意義在于，使相鄰的下一個預(yù)設(shè)時段T_SET-A內(nèi)的導(dǎo)通時間T_ON2相對預(yù)設(shè)時段T_SET-A內(nèi)導(dǎo)通時間T_ON1被調(diào)整，而實施調(diào)整的依據(jù)就是頻率值F所對應(yīng)的總計數(shù)值。調(diào)整導(dǎo)通時間T_ON2的方式參見圖9，在圖9的導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c中，主要包括一個固定電流源110和兩個可選的附加電流源111、112，還包括一個第三開關(guān)SW₅₁以及一個電容C_T，電源電壓V_DD為固定電流源110和兩個附加電流源111、112提供工作電壓。其中固定電流源110輸出的電流I₀直接輸送到C_T的一端節(jié)點N_T處而可以持續(xù)為電容C_T充電，電容C_T的相對另一端連接到接 地端GND。但是附加電流源111與電容C_T一端的節(jié)點N_T之間連接到一個第四開關(guān)SW₆₁，第四開關(guān)SW₆₁的第一端接收附加電流源111輸出的電流I₁而第二端連接到節(jié)點N_T，只有第四開關(guān)SW₆₁的控制端在接收到高電平而使得該第四開關(guān)SW₆₁導(dǎo)通時，附加電流源111輸出的電流I₁才會從節(jié)點N_T處為電容C_T充電。同理，另一個附加電流源112與電容C_T一端的節(jié)點N_T之間連接到另一個第五開關(guān)SW₆₂，第五開關(guān)SW₆₂的第一端接收附加電流源112輸出的電流I₂而第二端連接到節(jié)點N_T，只有第五開關(guān)SW₆₂的控制端在接收到高電平使得該第五開關(guān)SW₆₂導(dǎo)通時，附加電流源112輸出的電流I₂才會從節(jié)點N_T處為電容C_T充電。電壓電流轉(zhuǎn)換器105c-2中的一個第三開關(guān)SW₅₁的第一端連接到節(jié)點N_T而第二端連接到接地端GND從而使得第三開關(guān)SW₅₁與電容C_T是關(guān)系并聯(lián)，第三開關(guān)SW₅₁的控制端輸入單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器105b在上一個預(yù)設(shè)時段T_SET-A內(nèi)由控制信號SQ1的上升沿來形成的高電平時鐘信號CLK1，第三開關(guān)SW₅₁被瞬態(tài)接通，則電容C_T存儲在其一端也即節(jié)點N_T處的電荷在第三開關(guān)SW₅₁被接通的這個時刻釋放掉，所以第三比較器A3的輸出端在此時會產(chǎn)生低電平的信號S_ON1?？刂菩盘朣Q1的上升沿之后時鐘信號CLK1的高電平窄脈沖回落到低電平，固定電流源110開始向電容C_T的節(jié)點N_T充電，如果第四開關(guān)SW₆₁被接通則附加電流源111和固定電流源110一起向電容C_T的節(jié)點N_T充電，如果第五開關(guān)SW₆₂被接通則附加電流源112也和固定電流源110一起向電容C_T的節(jié)點N_T充電。由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器105b產(chǎn)生的時鐘信號CKL1觸發(fā)導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c開始進行導(dǎo)通時間T_ON1的計時，在主開關(guān)Q1接通的導(dǎo)通時間T_ON1內(nèi)第三比較器A3發(fā)出的信號S_ON1持續(xù)為低電平。一旦電容C_T在導(dǎo)通時段T_ON1內(nèi)持續(xù)充電，在導(dǎo)通時段T_ON1結(jié)束后電容C_T的節(jié)點N_T處的電壓開始比第三參考電壓V_P大使得第三比較器A3的輸出端產(chǎn)生的信號S_ON1在導(dǎo)通時段T_ON1結(jié)束時翻轉(zhuǎn)到關(guān)斷時段T_OFF1內(nèi)的高電平，而信號S_ON1又被輸入到RS觸發(fā)器105a的復(fù)位端R，所以高電平的信號S_ON1會復(fù)位RS觸發(fā)器105a，讓Q輸出端產(chǎn)生的控制信號SQ1由導(dǎo)通時段T_ON1內(nèi)的高電平跌落到關(guān)斷時段T_OFF1內(nèi)的低電平，從而關(guān)斷主開關(guān)Q1。如果主開關(guān)Q1在第一個開關(guān)周期之后偵測電壓DE仍然低于第一參考電壓V_REF，則主開關(guān)Q1將開始執(zhí)行第二個開關(guān)周期，以此 類推，直至預(yù)設(shè)時段T_SET-A結(jié)束時偵測電壓DE按照預(yù)期的設(shè)想要大于第一參考電壓V_REF。按照這種開關(guān)模式，主開關(guān)Q1在導(dǎo)通時段T_ON1內(nèi)被接通而在關(guān)斷時段T_OFF1內(nèi)被關(guān)斷的動作，在整個預(yù)設(shè)時段T_SET-A內(nèi)可以循環(huán)多次。

第二控制器105根據(jù)上一個預(yù)設(shè)時段T_SET-A內(nèi)計數(shù)器115的總計數(shù)值，來產(chǎn)生下一個預(yù)設(shè)時段T_SET-B內(nèi)的控制信號SQ2及其上升沿的時刻的高電平窄脈沖CLK2。這種工作機制體現(xiàn)在：如果上一個預(yù)設(shè)時段T_SET-A內(nèi)開關(guān)頻率f過低導(dǎo)致變壓器T進入嘯叫的音頻區(qū)，使得計數(shù)器115最終的總計數(shù)值因為累加的算法而大于預(yù)設(shè)的初始計數(shù)值，該總計數(shù)值被存儲在寄存器116中，并且寄存器116所寫入的二進制碼元被作為控制電子開關(guān)也即第四開關(guān)SW₆₁和第五開關(guān)SW₆₂是否接通的控制信號，一旦開關(guān)頻率f過低使總計數(shù)值大于初始計數(shù)值，例如寄存器116寫入的總計數(shù)值是比特BIT[01]，或?qū)懭胍暈榭傆嫈?shù)值的上臨界計數(shù)值BIT[11]，它們比計數(shù)初始值碼元BIT[00]大。

按照上文介紹的例子，總計數(shù)值BIT[01]被作為第四開關(guān)SW₆₁和第五開關(guān)SW₆₂的控制信號，較高位的0控制第四開關(guān)SW₆₁關(guān)斷，較低位的1控制第五開關(guān)SW₆₂接通。或總計數(shù)值BIT[11]被作為第四開關(guān)SW₆₁和第五開關(guān)SW₆₂的控制信號，較高位的1控制第四開關(guān)SW₆₁接通，較低位的1控制第五開關(guān)SW₆₂接通。值得注意的是，圖9中導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c僅僅是展示了模型化的示意圖，有些常識性的內(nèi)容并沒有展示，例如本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知，寄存器的控制信號數(shù)據(jù)在某些實施例中需要先行通過譯碼器譯碼后再利用一組譯碼信號來有效接通或關(guān)斷相應(yīng)的開關(guān)。

在下一個預(yù)設(shè)時段T_SET-B內(nèi)發(fā)生偵測電壓DE低于第一參考電壓V_REF時，這個預(yù)設(shè)時段T_SET-B內(nèi)的控制信號SQ2的上升沿觸發(fā)的高電平窄脈沖的時鐘信號CLK2一旦讓第三開關(guān)SW₅₁被瞬態(tài)接通，電容C_T存儲在節(jié)點N_T處的電荷藉由第三開關(guān)SW₅₁釋放掉，所以第三比較器A3的輸出端在此時會產(chǎn)生低電平的信號S_ON2?？刂菩盘朣Q2的上升沿之后時鐘信號CLK2的高電平窄脈沖回落到低電平，固定電流源110開始向電容C_T的節(jié)點N_T充電，如果第四開關(guān)SW₆₁被接通則附加電流源111也和固定電流源110一起向電容C_T的節(jié)點N_T充電，如果第五開關(guān)SW₆₂被接通則附加電流源112也和固定電流源110 一起向電容C_T的節(jié)點N_T充電。寄存器116的總計數(shù)值BIT[01]控制第四開關(guān)SW₆₁關(guān)斷而控制第五開關(guān)SW₆₂接通，所以附加電流源112輸出的電流I₂和固定電流源110輸出的電流I₀直接輸送到電容C_T的一端節(jié)點N_T處為電容C_T充電，顯然電流之和(I₀+I₂)相對于單純的電流I₀充電速度更快，所以下一個預(yù)設(shè)時段T_SET-B內(nèi)相對于上一個預(yù)設(shè)時段T_SET-A可以很快就將電容C_T充滿，速度更快。相同的道理，寄存器116的總計數(shù)值BIT[11]控制第四開關(guān)SW₆₁、第五開關(guān)SW₆₂接通，所以附加電流源111輸出的電流I₁、附加電流源112輸出的電流I₂和固定電流源110輸出的電流I₀直接輸送到電容C_T的一端節(jié)點N_T處為電容C_T充電，顯然電流之和(I₀+I₁+I₂)相對于單純的電流I₀充電速度更快，所以下一個預(yù)設(shè)時段T_SET-B內(nèi)相對于上一個預(yù)設(shè)時段T_SET-A可以很快就將電容C_T充滿，速度更快。由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器105b產(chǎn)生的時鐘信號CKL2觸發(fā)導(dǎo)通時間產(chǎn)生器105c開始進行導(dǎo)通時間T_ON2的計時，在主開關(guān)Q1接通的導(dǎo)通時間T_ON2內(nèi)第三比較器A3發(fā)出的信號S_ON2持續(xù)為低電平。一旦電容C_T在導(dǎo)通時段T_ON2內(nèi)持續(xù)充電，在導(dǎo)通時段T_ON2結(jié)束后電容C_T的節(jié)點N_T處的電壓開始比第三參考電壓V_P大使得第三比較器A3的輸出端產(chǎn)生的信號S_ON2在導(dǎo)通時段T_ON2結(jié)束時翻轉(zhuǎn)到關(guān)斷時段T_OFF2內(nèi)的高電平，而信號S_ON2又被輸入到RS觸發(fā)器105a的復(fù)位端R，所以高電平的信號S_ON2會復(fù)位RS觸發(fā)器105a，讓其Q輸出端產(chǎn)生的控制信號SQ2由導(dǎo)通時段T_ON2內(nèi)的高電平跌落到關(guān)斷時段T_OFF2內(nèi)的低電平，從而關(guān)斷主開關(guān)Q1。如果主開關(guān)Q1在第一個開關(guān)周期之后偵測電壓DE仍然低于第一參考電壓V_REF，則主開關(guān)Q1將開始執(zhí)行第二個開關(guān)周期，以此類推，直至預(yù)設(shè)時段T_SET-B結(jié)束時偵測電壓DE按照預(yù)期的設(shè)想要大于第一參考電壓V_REF。按照這種開關(guān)模式，主開關(guān)Q1在導(dǎo)通時段T_ON2內(nèi)被接通而在關(guān)斷時段T_OFF2內(nèi)被關(guān)斷的動作，在整個預(yù)設(shè)時段T_SET-B內(nèi)可以循環(huán)多次。

毫無疑慮，在預(yù)設(shè)時段T_SET-A先行不引入額外的電流源111和/或電流源112，但在預(yù)設(shè)時段T_SET-B內(nèi)引入了額外的電流源111和/或電流源112，使得預(yù)設(shè)時段T_SET-B內(nèi)導(dǎo)通時段T_ON2因為充電電流更大，電容C_T的充電時間速度相對于導(dǎo)通時段T_ON1更快而很快讓節(jié)點N_T處的電壓比第三參考電壓V_P大，其結(jié)果就是導(dǎo)致后面的導(dǎo)通時段T_ON2小 于導(dǎo)通時段T_ON1?？紤]到主開關(guān)Q1的開關(guān)頻率f隨著導(dǎo)通時段T_ON增大而減小或隨著導(dǎo)通時段T_ON減小而增大，當(dāng)負載18為輕載或空載，導(dǎo)通時段T_ON1階段的開關(guān)頻率f因為過小而讓變壓器T進入嘯叫音頻區(qū)時，因為后來的導(dǎo)通時段T_ON2變小了，也即適當(dāng)增加了開關(guān)頻率f的值，讓變壓器T脫離嘯叫音頻區(qū)。

實質(zhì)上導(dǎo)通時段T_ON1和導(dǎo)通時段T_ON2的相對大小關(guān)系與計數(shù)器115的計數(shù)初始值非常相關(guān)。假如在示范性但非限制性的實施例中，在預(yù)設(shè)時段T_SET-A階段計數(shù)器115的計數(shù)初始值是BIT[01]或BIT[10]，則第四開關(guān)SW₆₁或第五開關(guān)SW₆₂其中之一會被接通而另一者被關(guān)閉，那么附加電流源111輸出的電流I₁或者附加電流源112輸出的電流I₂會和固定電流源110的電流I₀一起在導(dǎo)通時段T_ON1階段為電容C_T充電，合計的總充電電流值是(I₁+I₀)或(I₂+I₀)，以其中的計數(shù)初始值是BIT[01]為例，在計數(shù)初始值BIT[01]的基礎(chǔ)上，按不同頻率出現(xiàn)的先后時間順序前后五次執(zhí)行的計數(shù)步驟為：第一個頻率值＞上頻率臨界值F_H時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的減法計數(shù)器有效并減1、第二個頻率值＜下頻率臨界值F_L時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的加法計數(shù)器有效并加1、第三個頻率值＞上頻率臨界值F_H時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的減法計數(shù)器有效并減1、第四個頻率值＜下頻率臨界值F_L時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的加法計數(shù)器有效并加1、第五個頻率值＞上頻率臨界值F_H時頻率比較器114的比較結(jié)果觸發(fā)計數(shù)器115的減法計數(shù)器有效并減1，在這種情況下最終的總計數(shù)值為BIT[00]，也就是導(dǎo)通時段T_ON2階段為電容C_T充電合計的總充電電流值是I₀，所以電容C_T在導(dǎo)通時段T_ON2階段充電需要的總時間要大于電容C_T在導(dǎo)通時段T_ON1階段充電的時間，相當(dāng)于導(dǎo)通時段T_ON2被調(diào)整到大于導(dǎo)通時段T_ON1，從而導(dǎo)致開關(guān)頻率f從預(yù)設(shè)時段T_SET-A的較大值調(diào)整到預(yù)設(shè)時段T_SET-B的較小值。

綜上所述，在圖10中的前一個預(yù)設(shè)時段T_SET-A，次級側(cè)的第二控制器105的控制信號SQ1通過耦合元件106傳遞到初級側(cè)的第一控制器104，使得第一控制器104產(chǎn)生的第一脈沖信號S₁控制主開關(guān)Q1在開關(guān)周期中具有導(dǎo)通時間T_ON1。在圖10中的后一個預(yù)設(shè)時段T_SET-B，次級側(cè)的第二控制器105的控制信號SQ2通過耦合元件106傳遞到初 級側(cè)的第一控制器104，使得第一控制器104產(chǎn)生的第一脈沖信號S₁控制主開關(guān)Q1在開關(guān)周期中具有導(dǎo)通時間T_ON2。當(dāng)預(yù)設(shè)時段T_SET-A內(nèi)計數(shù)器115對控制信號SQ1的上升沿觸發(fā)的CLK1的頻率值F的數(shù)目按照計數(shù)規(guī)則，所計算得到最終的總計數(shù)值大于初始計數(shù)值時，使得后一個預(yù)設(shè)時段T_SET-B內(nèi)的導(dǎo)通時間T_ON2＜導(dǎo)通時間T_ON1。反之亦然，當(dāng)所計算得到最終的總計數(shù)值小于初始計數(shù)值時，使得后一個預(yù)設(shè)時段T_SET-B內(nèi)的導(dǎo)通時間T_ON2＞導(dǎo)通時間T_ON1。當(dāng)所計算得到最終的總計數(shù)值等于初始計數(shù)值時，使得后一個預(yù)設(shè)時段T_SET-B內(nèi)的導(dǎo)通時間T_ON2＝導(dǎo)通時間T_ON1。其緣由在于，每經(jīng)歷一次偵測電壓DE低于第一參考電壓V_REF的事件時，總計數(shù)值都會被更新一次，而總計數(shù)值中的碼元直接決定著開關(guān)SW₆₁、SW₆₂的接通與否。也即當(dāng)下一次發(fā)生偵測電壓DE低于第一參考電壓V_REF的事件時，上一次偵測電壓DE低于第一參考電壓V_REF的階段計算出的總計數(shù)值決定了下一次發(fā)生偵測電壓DE低于第一參考電壓V_REF的階段的導(dǎo)通時間。值得注意的是，雖然本發(fā)明是以兩位碼元和兩個額外的附加電流源111、112作為范例來解釋本發(fā)明的發(fā)明精神，但是在實際的拓撲當(dāng)中，計數(shù)初始值和上下計數(shù)臨界值其實并不受兩位碼元數(shù)量的限制，同時附加電流源的數(shù)量也不受兩個支路這樣數(shù)量的限制。

在上文披露的內(nèi)容中，第一和第二控制器104、105之間的數(shù)據(jù)傳輸媒介也即本發(fā)明涉及到的耦合元件106所采用的脈沖變壓器PT的架構(gòu)非常重要，在下文對應(yīng)的圖11A至圖13C中，將會詳細介紹脈沖變壓器PT的結(jié)構(gòu)。

參見圖11A，考慮到電壓轉(zhuǎn)換器的整個系統(tǒng)中所有的電子元器件都會表面安裝或貼片到PCB電路板上，而在該實施例中將主張利用電路板200作為脈沖變壓器PT物理結(jié)構(gòu)的一部分。需要強調(diào)的是，圖11A中電路板200并不是PCB的全貌，僅僅展示了需要用到的局部區(qū)域。在電路板200上以鉆孔或刻蝕或激光切割等所有可能的方式，預(yù)先制備有相鄰的一個第一通孔201和一個第二通孔202，它們貫穿電路板200的厚度。作為可選項而非必須項，還可以在電路板200位于第一通孔201和第二通孔202之間的區(qū)域制備一個長條狀的縫隙203，該縫隙203也貫穿電路板200的厚度。作為可選項而非必須項，第一通孔201和第二通孔202以縫隙203為中心對稱線而分別對稱地布置在該縫 隙203的相對兩側(cè)。作為可選項而非必須項，第一通孔201和第二通孔202為方形。在電路板200的表面繞著第一通孔201形成有螺旋狀線圈202a，例如作為脈沖變壓器PT的初級側(cè)繞組，螺旋狀線圈202a具有多圈同心的方形狀的導(dǎo)電環(huán)，該一系列同心方形導(dǎo)電環(huán)環(huán)繞著第一通孔201，各圈的導(dǎo)電環(huán)在電路板200上被設(shè)置位于同一平面。螺旋狀線圈202a的中心位置和第一通孔201的中心位置大致重合。同樣，在電路板200的同一表面繞著第二通孔202形成有另一螺旋狀線圈202b，例如作為脈沖變壓器PT的次級側(cè)繞組，螺旋狀線圈202b具有多圈同心的方形狀的導(dǎo)電環(huán)，該一系列同心方形導(dǎo)電環(huán)環(huán)繞著第二通孔202，各圈的導(dǎo)電環(huán)在電路板200上被設(shè)置位于同一平面。螺旋狀線圈202b的中心位置和第二通孔202的中心位置大致重合。螺旋狀線圈202a具有一個首端的線頭作為同名端及具有相對的另一個尾端的線頭作為異名端。同樣螺旋狀線圈202b具有的一個首端的線頭作為同名端及具有相對的另一個尾端的線頭作為異名端。螺旋狀線圈202a和202b的形貌或結(jié)構(gòu)有多種，例如在電路板200的上表面或者是下表面繞著第一通孔201形成螺旋狀的回形淺溝槽，包括由內(nèi)至外的多個同心方形溝槽，當(dāng)在這些同心方形溝槽內(nèi)填充或鑲嵌導(dǎo)電材料例如金屬銅等，便可形成多圈同心的方形狀的導(dǎo)電環(huán)來作為螺旋狀線圈202a。同樣，在電路板200的上表面或者是下表面繞著第二通孔202形成螺旋狀的淺溝槽，當(dāng)在這些同心方形溝槽內(nèi)填充或鑲嵌導(dǎo)電材料時，便可形成多圈同心的方形狀的導(dǎo)電環(huán)作為螺旋狀線圈202b。在其他的各種可選實施例中，螺旋狀線圈202a或202b直接就是例如以粘附、沉積、濺射、電鍍等方式安裝到電路板200的上表面，包括一系列的多圈同心方形金屬線圈，例如它們是與電路板200上的其他金屬布線或線徑TRACE同時由金屬材料鍍制而成。雖然圖中是以方形的螺旋狀線圈202a或202b為例，但在未示意的其他實施例中，螺旋狀線圈202a或202b的各線圈還可以被設(shè)置成一系列同心圓環(huán)或各種多邊形形狀等。雖然圖11A僅僅繪制了單層的螺旋狀線圈202a或202b，但在其他的可選實施例中，針對螺旋狀線圈202a而言，還可以在電路板200內(nèi)部設(shè)置多層未示意出的螺旋狀線圈來與頂層或底層的螺旋狀線圈202a在垂直于電路板200的方向上對準(zhǔn)重合，使不同層次的螺旋狀線圈之間相互以面平行的方式設(shè)置，此時電路板200內(nèi)部 的這些額外添加的螺旋狀線圈(未示意出)和螺旋狀線圈202a一樣環(huán)繞著第一通孔201布置。同樣針對螺旋狀線圈202b而言，還可以在電路板200內(nèi)部設(shè)置多層未示意出的螺旋狀線圈來與頂層或底層的螺旋狀線圈202b在垂直于電路板200的方向上對準(zhǔn)重合，使不同層次的螺旋狀線圈之間相互以面平行的方式設(shè)置，此時電路板200內(nèi)部的這些額外的螺旋狀線圈(未示意出)和螺旋狀線圈202b一樣環(huán)繞著第二通孔202布置。在多層螺旋狀線圈架構(gòu)中，不同層次的螺旋狀線圈之間間隔開且它們間層壓有屬于印刷電路板200的絕緣層而被電絕緣，但任意上下相鄰的兩個螺旋狀線圈須滿足一個互連的條件：上一個螺旋狀線圈的第二端(或第一端)須和相鄰的下一個螺旋狀線圈的第一端(或第二端)通過內(nèi)置于電路板200中的互聯(lián)線來電性連接，將這些多層螺旋狀線圈予以串聯(lián)起來。例如在多層螺旋狀線圈中，頂層或底層的首個螺旋狀線圈的第一端(或第二端)作為多個螺旋狀線圈串接結(jié)構(gòu)的等效同名端(或異名端)，及底層或頂層的一個末尾的螺旋狀線圈的第二端(或第一端)用作多個螺旋狀線圈串接結(jié)構(gòu)的等效異名端(或同名端)。

參見圖11A，脈沖變壓器PT至少包括U形(或說是馬鞍形)的磁芯骨架210和包括一個條狀的磁芯骨架211，磁芯骨架210包括沿著相同方向平行延伸的側(cè)臂部210a和側(cè)臂部210b，還包括與側(cè)臂部210a、210b基本垂直的中段部分210c，側(cè)臂部210a和210b分別連接在中段部分210c的兩側(cè)，實質(zhì)上側(cè)臂部210a和210b兩者與中段部分210c是一體化結(jié)構(gòu)。當(dāng)U形磁芯骨架210的一個側(cè)臂部210a穿插至第一通孔201內(nèi)而該U形磁芯骨架210的相對另一個側(cè)臂部210b則對應(yīng)穿插至第二通孔202內(nèi)，從而使得磁芯骨架210被安裝到電路板200上，并且為了形成閉合的磁路環(huán)路，還需要將磁芯骨架211與磁芯骨架210結(jié)合起來。在圖11B中，磁芯骨架210從電路板200的正面一側(cè)插入，而磁芯骨架210的兩個側(cè)臂部210a、210b各自的前端面(或斷截面或切割面)在電路板200的相對反面一側(cè)與磁芯骨架211的一個表面緊密貼合在一起，從而構(gòu)建磁路。值得注意的是，為了避免因為用語或術(shù)語的不同而帶來理解上的偏差，本文上下文提及的側(cè)臂部的前端面END FACE是相對側(cè)臂部的四周側(cè)面SIDE FACE而言的。磁芯骨架210的一個側(cè)臂部210a的側(cè)面與第一通孔201的側(cè)壁之間預(yù)留有縫隙204，同樣，磁 芯骨架210的另一個側(cè)臂部210b的側(cè)面與第二通孔202的側(cè)壁之間也預(yù)留有縫隙204。在圖11B中，鑒于磁芯骨架210和磁芯骨架211是以可分離的形式聚合在一起，如果內(nèi)置有該脈沖變壓器PT的電子設(shè)備被震動或者跌落都有可能造成磁芯骨架崩離，較佳的在電路板200上點一些絕緣膠將該兩者黏接或固持在電路板200上而不至晃動移位。注意這里的印刷電路板200的主要功效是安裝上文的變壓器T及集成有第一控制器104的封裝芯片和集成有第二控制器105的封裝芯片等各個元器件，只不過在PCB電路板200上的某一個角部區(qū)域或者某一個貼片元件相對較為稀少的區(qū)域來預(yù)留一個位置進行穿孔，制備第一通孔201和第二通孔202，從而在這個預(yù)留位置安裝脈沖變壓器PT。其中主開關(guān)Q1和同步開關(guān)Q2可既可以單獨安裝到PCB電路板200上，也可以將主開關(guān)Q1和第一控制器104集成在一個封裝芯片中再安裝到PCB電路板200上，和/或?qū)⑼介_關(guān)Q2和第二控制器105集成在一個封裝芯片中再安裝到PCB電路板200上。

參見圖12A，是脈沖變壓器PT的另一種結(jié)構(gòu)，仍然包括U形的磁芯骨架210和長方體或正方體狀的磁芯骨架211，但是作為替代螺旋狀線圈202a和202b的方案，還具有一個第一芯片301和一個第二芯片302。扁平方形狀的第一芯片301的相對靠近中心位置處設(shè)置有一個貫穿第一芯片301厚度的第一中心孔314，而且第一芯片301還具有至少兩個引腳312和313，該引腳312和313用于和電路板200上的焊盤對接焊接，譬如藉由表面貼片技術(shù)利用焊錫料進行焊接。扁平方形狀的第二芯片302的靠近中心位置處設(shè)置有一個貫穿第二芯片302厚度的第二中心孔324，而且第二芯片302還具有至少兩個引腳322和323，引腳322和323用于和電路板200上的焊盤對接焊接。此時，電路板200上依然形成有相鄰的第一通孔201和第二通孔202。當(dāng)?shù)谝恍酒?01安裝到電路板200上時，它的如方形的第一中心孔314應(yīng)當(dāng)與電路板200的方形的第一通孔201對準(zhǔn)，當(dāng)?shù)诙酒?02安裝到電路板200上時，它的如方形的第二中心孔324應(yīng)當(dāng)與電路板200的方形的第二通孔202對準(zhǔn)。由于第一中心孔314和第一通孔201交疊所以U形磁芯骨架210的一個側(cè)臂部210a很容易同時穿插過該兩者，U形磁芯骨架210的相對另一個側(cè)臂部210b則對應(yīng)同時穿插過交疊的第二中心孔324和第二通孔202。在圖 12B中，將磁芯骨架211與磁芯骨架210結(jié)合起來，磁芯骨架210從電路板200的正面一側(cè)插入，而磁芯骨架210的兩個側(cè)臂部210a、210b各自的前端面在電路板200的相對反面的另一側(cè)與磁芯骨架211的一個表面精密貼合在一起，從而構(gòu)建磁路。參見圖12B所示，磁芯骨架210的一個側(cè)臂部210a的側(cè)面與第一通孔201、第一中心孔314各自的側(cè)壁之間預(yù)留有縫隙204，磁芯骨架210的另一個側(cè)臂部210b的側(cè)面與第二通孔202、第二中心孔324各自的側(cè)壁之間也預(yù)留有縫隙204。

參見圖12C-1，在圖12A的基礎(chǔ)上改動了第一芯片301和第二芯片302的關(guān)系，在圖12A的實施例中第一芯片301和第二芯片302各自都是獨立的芯片，它們需要單獨地往電路板200上貼片，但在圖12C-1的可行實施例中，第一芯片301和第二芯片302連接在一體作為一個整體，可以將第一芯片301和第二芯片302同步貼片安裝在電路板200上。在圖12C-2的俯視圖中，第一芯片301和第二芯片302并排設(shè)置，其中第一芯片301的一個角部311a和第二芯片302的一個角部321a之間相互靠近，并且該兩者通過一個連接部331連接在一起。第一芯片301的另一個角部311b和第二芯片302的另一個角部321b之間相互靠近，該兩者通過連接部332連接在一起。連接部331、332除了布置在芯片的角部外還可移動到第一和第二芯片兩者間的縫隙的其他位置，只要保障互連的第一芯片301和第二芯片302基本共面，能夠同步安裝到電路板200上即可。

參見圖12D，是基于圖12A所展示的第一芯片301和第二芯片302的透視圖。第一芯片301包括螺旋狀布線315而第二芯片302包括螺旋狀布線325，關(guān)于螺旋狀布線315和325的形貌在圖12E中單獨展現(xiàn)?？蛇x的，在圖12E中，一個基板317用于承載一個硅襯底316，襯底316也可以單獨使用，基板317和襯底316各自的中心位置開設(shè)有孔，在襯底316的上表面上繞著它的中心位置的孔布置有螺旋狀布線315，螺旋狀布線315的中心位置和基板317、襯底316各自的中心位置大致重合，因為螺旋狀布線315是導(dǎo)體所以通過襯底316上表面的絕緣層與襯底316絕緣。與襯底316并排設(shè)置的另一個襯底326被一個基板327承載著，襯底326可單獨使用，基板327和襯底326各自的中心位置開設(shè)有孔，在襯底326的上表面上繞著它的中心位置的孔布置有螺旋狀布線325， 其中螺旋狀布線325的中心位置和基板327、襯底326各自的中心位置大致重合，因為螺旋狀布線325是導(dǎo)體所以需要通過襯底326上表面的絕緣介質(zhì)層與襯底326絕緣。這里的基板317、327有多種選擇方式來保障本發(fā)明的實施，除了絕緣基板以外還可以采用典型的金屬材質(zhì)的引線框架(Lead-frame)等替代方式。雖然圖12E僅僅繪制了單層的螺旋狀布線315或325，但在其他的可選實施例中，針對襯底316而言還可以在它之上設(shè)置多層未示意出的螺旋狀布線來與螺旋狀布線315在垂直于襯底316的方向上對準(zhǔn)重合，使不同層次的螺旋狀布線之間相互以面平行的方式設(shè)置，此時襯底316之上的這些額外添加的螺旋狀布線(未示意出)和螺旋狀布線315一樣環(huán)繞著第一中心孔314布置。同樣針對襯底326而言還可以在它之上設(shè)置多層未示意出的螺旋狀布線來與螺旋狀布線325在垂直于襯底316的方向上對準(zhǔn)重合，使不同層次的螺旋狀布線之間相互以面平行的方式設(shè)置，此時襯底326之上的這些額外添加的螺旋狀布線(未示意出)和螺旋狀布線315一樣環(huán)繞著第二中心孔324布置。在多層螺旋狀布線的架構(gòu)中，不同層次的螺旋狀布線之間間隔開且它們之間設(shè)置有絕緣介質(zhì)層(例如二氧化硅等)而使得彼此之間被電絕緣，但任意上下相鄰的兩個螺旋狀布線卻須滿足一個互連的條件：上一個螺旋狀布線的第二端(或第一端)須和相鄰的下一個螺旋狀布線的第一端(或第二端)通過內(nèi)置于絕緣介質(zhì)層中的互聯(lián)線來電性連接，以這種方式將這些多層螺旋狀布線予以串聯(lián)起來。例如在多層螺旋狀布線中，位于頂層或底層的首個螺旋狀布線的第一端(或第二端)作為多個螺旋狀布線串接結(jié)構(gòu)的等效同名端(或異名端)，及位于底層或頂層的一個末尾的螺旋狀布線的第二端(或第一端)用作多個螺旋狀布線串接結(jié)構(gòu)的等效異名端(或同名端)。

參見圖12D和圖12A，第一芯片301具有一個塑封體311，第二芯片302具有一個塑封體321。在第一芯片301中，塑封體311將襯底316和它上表面形成的螺旋狀布線315包覆在內(nèi)，如果還設(shè)有基板317則其也被塑封體311包覆在內(nèi)。螺旋狀布線315的一端(如同名端)藉由引線鍵合WIRE BONDING所形成的引線318連接到鄰近基板317、襯底316的引腳312上，螺旋狀布線315的相對另一端(如異名端)利用引線鍵合WIRE BONDING所形成的其他引線318連接到鄰近基板317、襯底316的引腳313上，同樣 引線318也需要被塑封體311包覆在內(nèi)。引腳312用于承接引線318的部分被塑封體311包覆在內(nèi)，但是引腳312還有一部分延伸到塑封體311之外以便用于與電路板200上的焊盤對接焊接，同樣引腳313用于承接引線318的部分被塑封體311包覆在內(nèi)，但是引腳313還有一部分延伸到塑封體311之外以便用于與電路板200上的焊盤對接焊接。相類似的，在第二芯片302中，塑封體321將襯底326和它上表面形成的螺旋狀布線325包覆在內(nèi)，如果還設(shè)有基板327則它也被塑封體321包覆在內(nèi)。其中螺旋狀布線325的一端(如同名端)藉由引線鍵合WIRE BONDING所形成的引線328連接到鄰近基板327、襯底326的引腳322上，螺旋狀布線325的相對另一端(如異名端)利用引線鍵合WIRE BONDING所形成的其他引線328連接到鄰近基板327、襯底326的引腳323上，同樣引線328也被塑封體321包覆在內(nèi)，塑封體例如是由環(huán)氧樹脂類的材料制備。引腳322和323用于承接引線318的部分被塑封體311包覆在內(nèi)，但是引腳322和323各自還有一部分延伸到塑封體311之外以便用于與電路板200上的焊盤對接焊接。

參見圖12D和圖12A，在第一芯片301中，一個方形的第一中心孔314同時貫穿塑封體311、襯底316、基板317(如果被選用)各自的厚度，并且第一中心孔314基本上位于塑封體311、襯底316、基板317各自的中心位置，螺旋狀布線315作為脈沖變壓器PT的初級側(cè)繞組，它當(dāng)中的一系列同心方形導(dǎo)電環(huán)環(huán)繞著第一中心孔314，而且螺旋狀布線315的中心位置和第一中心孔314的中心位置基本重合。相對應(yīng)的，在第二芯片302中，一個方形的第二中心孔324同時貫穿塑封體321、襯底326、基板327(如果被選用)各自的厚度，并且第二中心孔324基本上位于塑封體321、襯底326、基板327各自的中心位置，其中螺旋狀布線325作為脈沖變壓器PT的次級側(cè)繞組，它當(dāng)中的一系列同心方形導(dǎo)電環(huán)環(huán)繞著第二中心孔324，而且螺旋狀布線325的中心位置和第二中心孔324的中心位置基本重合。針對圖12C-1和圖12C-2的實施例，在塑封工序MOLDING步驟中，第一芯片301的塑封體311和第二芯片302的塑封體321同步一體化塑封成型，塑封體311的一個角部311a和塑封體321的一個角部321a相鄰、在位置上彼此靠近，并藉由它們之間的連接部331(也是塑封體材料)將兩者橋接起來，塑封體311的另一 個角部311b和塑封體321的一個角部321b相鄰、在位置上彼此靠近，并藉由它們之間的連接部332(也是塑封體材料)將兩者橋接起來。在圖12B的實施例中，電路板200上的第一通孔201和第二通孔202間的區(qū)域可以制備條狀的狹窄縫隙203也可以不制備。在圖12A至12E的實施例中，在位置關(guān)系上，磁芯骨架210的中段部分210c和磁芯骨架211均與扁平的第一芯片301、第二芯片302各自所在的平面平行，也與電路板200平行，但磁芯骨架210的連接在其中段部分210c兩端的側(cè)臂部210a和側(cè)臂部210b均與第一芯片301、第二芯片302各自所在的平面垂直，也與電路板200相垂直。當(dāng)?shù)谝恍酒?01和第二芯片302被安裝到電路板200上時，襯底316和基板317、襯底326和基板327及用于塑封它們的扁平狀塑封體311、321均和電路板200相平行。

參見圖13A，是脈沖變壓器PT的另一種結(jié)構(gòu)，具有一個第一芯片401和一個第二芯片402，第一芯片401包括一個U形或馬鞍形的磁芯骨架410，第二芯片402包括一個U形或馬鞍形的磁芯骨架420。在第一芯片401中，如圖13B所示，磁芯骨架410包括平行延伸的側(cè)臂部410a和側(cè)臂部410c還包括與側(cè)臂部410a、410c基本垂直的中段部分410b，中段部分410b連接在側(cè)臂部410a、410c兩者之間。一個第一線圈繞組415纏繞在中段部分410b上，第一線圈繞組415的一端(如同名端)直接以焊接或以其他各種連接方式與引腳412電性連接，第一線圈繞組415的相對另一端(如異名端)直接以焊接或以其他各種連接方式與引腳413電性連接，引腳412、413鄰近磁芯骨架410。塑封體411將磁芯骨架410、第一線圈繞組415塑封包覆在內(nèi)，引腳412用于承接第一線圈繞組415的那一部分被塑封體411包覆在內(nèi)，但是引腳412還有一部分延伸到塑封體411之外以便用于與電路板200上的焊盤對接焊接，同樣引腳413用于承接第一線圈繞組415的那一部分被塑封體411包覆在內(nèi)，但是引腳413還有一部分延伸到塑封體411之外以便用于與電路板200上的焊盤對接焊接。在第二芯片402中，如圖13B所示，磁芯骨架420包括平行延伸的側(cè)臂部420a和側(cè)臂部420c還包括與側(cè)臂部420a、420c基本垂直的中段部分420b，中段部分420b連接在側(cè)臂部420a、420c兩者之間。一個第二線圈繞組425纏繞在中段部分420b上，第二線圈繞組425的一端(例如同名端)直 接以焊接或以其他各種連接方式與引腳422電性連接，而第二線圈繞組425的相對另一端(如異名端)直接以焊接或以其他各種連接方式與引腳423電性連接，引腳422、423鄰近磁芯骨架420。塑封體421將磁芯骨架420、第二線圈繞組425塑封包覆在內(nèi)，引腳422用于承接第二線圈繞組425的那一部分被塑封體421包覆在內(nèi)，但是引腳422還有一部分延伸到塑封體411之外以便用于與電路板200上的焊盤對接焊接，同樣引腳423用于承接第二線圈繞組425的那一部分被塑封體421包覆在內(nèi)，但是引腳423還有一部分延伸到塑封體421之外以便用于與電路板200上的焊盤對接焊接。在圖13A至13C的實施例中，在位置關(guān)系上，磁芯骨架410的中段部分410b、側(cè)臂部410a、410c共面且和扁平的第一芯片401所在的平面平行，磁芯骨架420的中段部分420b和側(cè)臂部420a、420c共面且和扁平的第二芯片402所在的平面平行。并且當(dāng)?shù)谝恍酒?01和第二芯片402被并排安裝到電路板200上的時候，該磁芯骨架410、磁芯骨架420及對應(yīng)用于塑封它們的扁平狀塑封體411、421均和電路板200相平行。

參見圖13A，針對磁芯骨架410和磁芯骨架420，要求磁芯骨架410的側(cè)臂部410a的前端面410a-1從塑封體411的一個側(cè)面411a中裸露出來，該前端面410a-1其實是屬于側(cè)臂部410a的與側(cè)臂部410a的長度方向相垂直的一個切割面或斷截面，還要求磁芯骨架410的側(cè)臂部410c的前端面410c-1從塑封體411的一個側(cè)面411a中裸露出來，該前端面410c-1其實是屬于側(cè)臂部410c的與側(cè)臂部410c的長度方向相垂直的一個切割面或斷截面。以及要求磁芯骨架420的側(cè)臂部420a的前端面420a-1從塑封體421的一個側(cè)面421a中裸露出來，該前端面420a-1其實是屬于側(cè)臂部420a的與側(cè)臂部420a的長度方向相垂直的一個切割面或斷截面，還要求要求磁芯骨架420的側(cè)臂部420c的前端面420c-1從塑封體421的一個側(cè)面421a中裸露出來，該前端面420c-1其實是屬于側(cè)臂部420c的與側(cè)臂部420c的長度方向相垂直的一個切割面或斷截面。其中還限定使用脈沖變壓器PT時塑封體411的側(cè)面411a必須朝向塑封體421的側(cè)面421a，其中限制側(cè)面411a和側(cè)面421a面對面的相向設(shè)置是為了讓磁芯骨架410的側(cè)臂部410a的前端面410a-1能夠和磁芯骨架420的側(cè)臂部420a的前端面420a-1對準(zhǔn)，同時還可以讓磁 芯骨架410的側(cè)臂部410c的前端面410c-1能夠和磁芯骨架420的側(cè)臂部420c的前端面420c-1對準(zhǔn)，從而可以沿著磁芯骨架410的側(cè)臂部410a到磁芯骨架420的側(cè)臂部420a，以及沿著從磁芯骨架420的側(cè)臂部420c到磁芯骨架410的側(cè)臂部410c，在兩塊磁芯骨架410和420之間搭建閉合的磁芯磁路。

參見圖13B，是脈沖變壓器PT的一種使用方法，將第一芯片401和第二芯片402安裝到電路板200上的時候，使第一芯片401和第二芯片402相互靠近，直至第一芯片401的塑封體411的側(cè)面411a觸及第二芯片402的塑封體421的一個側(cè)面421a，并且側(cè)面411a和側(cè)面421a無縫隙地貼合在一起。此時磁芯骨架410的側(cè)臂部410a的前端面410a-1和磁芯骨架420的側(cè)臂部420a的前端面420a-1無縫隙地貼合在一起，磁芯骨架410的側(cè)臂部410c的前端面410c-1和磁芯骨架420的側(cè)臂部420c的前端面420c-1無縫隙地貼合在一起。相當(dāng)于在位置關(guān)系上讓磁芯骨架410的側(cè)臂部410a和磁芯骨架420的側(cè)臂部420a對接，磁芯骨架410的側(cè)臂部410c和磁芯骨架420的側(cè)臂部420c對接，從而磁芯骨架410和磁芯骨架420可以拼接構(gòu)成預(yù)期的環(huán)形磁芯結(jié)構(gòu)。

參見圖13C，該實施例與圖13B略有差異，圖13B限制塑封體411的側(cè)面411a與塑封體421的側(cè)面421a完全無縫緊密貼合，但是在圖13C當(dāng)中，將第一芯片401和第二芯片402并排安裝到電路板200上的時候，使第一芯片401和第二芯片402相互靠近，但是塑封體411的側(cè)面411a與塑封體421的側(cè)面421a之間保留一個縫隙430，此時仍然要求直至第一芯片401的塑封體411的側(cè)面411a觸及第二芯片402的塑封體421的側(cè)面421a相互面對面的對準(zhǔn)，并且磁芯骨架410的側(cè)臂部410a的前端面410a-1和磁芯骨架420的側(cè)臂部420a的前端面420a-1相互面對面的對準(zhǔn)，磁芯骨架410的側(cè)臂部410c的前端面410c-1和磁芯骨架420的側(cè)臂部420c的前端面420c-1相互面對面的對準(zhǔn)。相當(dāng)于在位置關(guān)系上，讓磁芯骨架410的側(cè)臂部410a和磁芯骨架420的側(cè)臂部420a之間以存在縫隙的方式而相互對接，相類似的，磁芯骨架410的側(cè)臂部410c和磁芯骨架420的側(cè)臂部420c之間以存在縫隙的方式而相互對接，從而磁芯骨架410和磁芯骨架420可以拼接構(gòu)成預(yù)期的環(huán)形磁芯結(jié)構(gòu)，只不過磁芯骨架410的側(cè)臂部410a和磁芯骨架 420的側(cè)臂部420a之間斷開而且在斷開的位置形成氣隙，以及磁芯骨架410的側(cè)臂部410c和磁芯骨架420的側(cè)臂部420c之間斷開而且在斷開的位置形成氣隙，前端面410a-1和前端面420a-1之間的氣隙及前端面410c-1和前端面420c-1之間的氣隙用于防止磁飽和。當(dāng)在脈沖變壓器PT的磁芯中留有氣隙時，由于空氣的導(dǎo)磁率只有例如鐵芯導(dǎo)磁率的幾千分之一，磁動勢幾乎都降在氣隙上面，因此留有氣隙的磁芯其平均導(dǎo)磁率將會大大下降，不單單剩余磁通密度會降低，而且最大磁通密度還可以達到飽和磁通密度，從而使磁通增量增大，變壓器磁芯不再容易出現(xiàn)磁飽和。在該實施例中，可選的還在塑封體411的側(cè)面411a與塑封體421的側(cè)面421a之間保留的縫隙430之中填充絕緣材料450，絕緣材料450不僅僅可實現(xiàn)電氣隔離，另一方面還可以有效地增強第一芯片401和第二芯片402固持在電路板200上的結(jié)合強度。

以上，通過說明和附圖，給出了具體實施方式的特定結(jié)構(gòu)的典型實施例，上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實施例，但這些內(nèi)容并不作為局限。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。