[发明专利]用于隔离降压转换器中的隔离输出的负载调节装置和方法

说明书

本申请涉及用于在隔离降压转换器中的隔离输出的负载调节。提供用于调节隔离降压转换器的隔离输出的电压的方法和电路。根据代表性方法，测量500隔离降压变压器的初级侧的参数，其中该参数部分地取决于变压器的次级侧上的输出电压。至少部分地基于测量的参数的值来设定510隔离降压转换器的占空比。

优先权要求

本申请根据35U.S.C.119(e)要求2015年12月31日提交的标题为“LoadRegulation For The Isolated Output In A Flybuck Converter”的美国临时专利申请62/273,745的优先权，其全部内容通过引用明确地并入本文。

技术领域

背景技术

在许多应用中，需要一个或多个工作在输入电压高达100伏特的低成本、简单使用的隔离电源。传统解决方案使用反激(flyback)转换器来产生该偏置电源。反激设计通常利用具有光耦合器和参考电压的初级功率绕组和次级功率绕组的不对称的变压器匝数比，或者利用反馈调节的辅助绕组。反激转换器需要精细的补偿设计来实现稳定性。这导致繁琐的设计过程和具有较高部件计算(count)和成本的庞大的解决方案。

隔离降压(buck)转换器(也称为Fly-Buck^TM转换器)将同步降压转换器与耦合电感绕组组合以产生隔离输出。通过用耦合电感器(即反激型变压器)替代同步降压转换器的输出滤波电感器并且使用二极管和电容器对次级绕组电压进行整流来创建隔离降压转换器。图1是表示隔离降压转换器的示意性电路图。图1的隔离降压转换器100包括高侧晶体管Q1110、低侧晶体管Q2 115、包括初级电感绕组125和次级电感绕组130的变压器120、初级侧输出电容器C_out1 135、次级整流二极管140，以及次级侧输出电容器C_out2 145。晶体管Q1 110和Q2 115的占空比决定(dictate)初级侧输出电压V_out1，并且进而决定次级侧输出电压V_out2。反馈电阻器R_FB1 150和R_FB2 155向控制电路(未示出)提供反馈信号，该控制电路通过控制晶体管Q1 110和Q2 115 的占空比来调节初级侧输出电压V_out1。由于次级侧输出电压V_out1与初级侧输出电压V_out1相关，所以该初级侧输出电压调节也影响次级侧输出电压的一定程度的调节。然而，主要由于初级侧电感绕组125和次级侧电感绕组130的漏电感以及整流二极管140的正向压降，在次级侧输出电压V_out2中的变化不能精确地被反映在初级侧输出电压V_out1中。因为反馈回路仅接收初级侧输出电压信息，所以次级侧电压调节在较低输入电压V_in和/或较高输出电流I_out2下劣化。因此，例如，在次级侧上出现的电压降在初级侧上不可见并且在设定Q1和Q2的占空比时不被控制电路考虑。另外的因素还导致在较低输入电压V_in和/或较高输出电流I_out2(诸如初级绕组电阻和次级绕组电阻)处的次级侧电压调节的劣化。

发明内容

本发明的说明性方面涉及一种调节隔离降压转换器的隔离输出的电压的方法，所述隔离降压转换器包括具有初级侧和次级侧的变压器。根据该方法，测量变压器的初级侧的参数，其中该参数部分地取决于变压器的次级侧上的输出电压。至少部分地基于测量的参数值来设定隔离降压转换器的占空比。