CN103475227A - 电力转换器以及用于控制电力转换器的方法 - Google Patents

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CN103475227A CN2013102773067A CN201310277306A CN103475227A CN 103475227 A CN103475227 A CN 103475227A CN 2013102773067 A CN2013102773067 A CN 2013102773067A CN 201310277306 A CN201310277306 A CN 201310277306A CN 103475227 A CN103475227 A CN 103475227A
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Abstract

本发明提供一种电力转换器以及用于控制电力转换器的方法。用于控制所述电力转换器的方法包含以下步骤。从电力变压器的次级侧接收检测信号，并且根据所述检测信号来产生第一开关信号。根据所述第一开关信号来产生第二开关信号。根据所述第二开关信号来产生电压信号。根据所述第一开关信号和所述第二开关信号来产生比较信号。将所述电压信号与所述比较信号相比较，以便输出比较结果。根据所述检测信号和所述比较结果来产生门信号，以便对同步开关的接通和断开状态进行控制。

Description

电力转换器以及用于控制电力转换器的方法
技术领域
本发明涉及一种控制电路，且特别是有关于一种电力转换器以及用于控制电力转换器的方法。
背景技术
离线电力转换器（offline power converter）包含电力变压器，用来使AC线路电压与电力转换器的输出绝缘，以保证安全。在最近的发展中，在电力变压器的次级侧中应用同步整流器是为了使电力转换器实现高效率转换。
在常规的电力转换器中，同步整流器控制电路通常控制电力转换器中同步整流器的开启和关闭。
然而，在上述电力转换器的常规技术中，因果函数的空载时间（deadtime）对电力转换器中的***操作频率极其敏感。例如，根据低操作频率（例如，65千赫）设计的因果函数的空载时间可能并不适合于以较高频率（例如，130千赫）操作的***，这是因为因果函数的空载时间段（timeperiod）可能太短，无法防止门重叠。另一方面，根据高操作频率设计的因果函数的空载时间可能并不适合于以较低频率操作的***，这是因为空载时间段太长，从而导致***效率降低。
发明内容
本发明提供一种电力转换器以及用于控制电力转换器的方法，以便提供控制电路的空载时间来对电力转换器的同步整流加以控制，所述电力转换器在操作频率增加或减少时不会发生明显改变。
本发明提供一种电力转换器，所述电力转换器包括电力变压器、整流二极管、同步开关以及控制电路。所述电力变压器将输入电压变换成开关电压。所述整流二极管的一个节点和所述同步开关的第一节点耦合到所述电力变压器的次级侧，而所述整流二极管的另一节点和所述同步开关的第二节点耦合到所述电力转换器的输出节点。所述控制电路耦合到所述整流二极管和所述同步开关。所述控制电路响应于从所述电力变压器的所述次级侧接收到的检测信号而产生门信号，以便对所述同步开关的接通和断开状态进行控制，使得根据所述开关电压和所述门信号来产生所述电力转换器的输出。
在本发明的一项实施例中，所述控制电路包括检测端子和门端子。所述检测端子耦合到所述整流二极管的一个节点，而所述门端子耦合到同步开关的控制节点。所述控制电路响应于所述检测端子处的接收到的检测信号而在所述门端子处产生门信号，以便对所述同步开关的接通和断开状态加以控制。
在本发明的一项实施例中，所述控制电路包括采样电路、清除电路、第一电压生成电路、第二电压生成电路、比较电路以及逻辑电路。所述采样电路接收所述检测信号，并且根据所述检测信号来输出第一开关信号。所述清除电路接收所述第一开关信号，并且根据所述第一开关信号来输出第二开关信号。所述第一电压生成电路根据所述第二开关信号来产生电压信号。所述第二电压生成电路根据所述第一开关信号和所述第二开关信号来产生比较信号。所述比较电路耦合到所述第一电压生成电路和所述第二电压生成电路，而且所述比较电路将所述电压信号与所述比较信号相比较，以便输出比较结果。所述逻辑电路耦合到所述比较电路，而且所述逻辑电路根据所述检测信号和所述比较结果来输出门信号。
在本发明的一项实施例中，所述第一电压生成电路包括第一缓冲器、第一开关、第一电流源以及第一电容器。基准电压（base voltage）施加给所述第一缓冲器的正输入端子，而所述第一缓冲器的负输入端子连接到所述第一缓冲器的输出端子。所述第一开关的第一节点连接到所述第一缓冲器的所述输出端子，而且所述第二开关信号施加给所述第一开关的控制节点。所述第一电流源连接到所述第一开关的第二节点。所述第一电容器的一端连接到所述第一电流源，作为所述第一电压生成电路的输出节点。所述第一电容器的另一端连接到所述第一开关的所述第一节点和所述第一缓冲器的所述输出端子。
在本发明的一项实施例中，所述第二电压生成电路包括第二开关、第二电流源、第二电容器、第三开关、第三电容器以及第二缓冲器。所述第二开关信号施加给所述第二开关的控制节点。所述第二电流源连接到所述第一开关的第二节点。所述第二电容器的一端连接到所述第二电流源。第三开关的一个端子连接到第二电流源，而且所述第一开关信号施加给所述第三开关的控制节点。所述第三电容器连接到所述第三开关的另一端子。所述第二缓冲器的正输入端子连接到所述第三电容器，而所述第二缓冲器的负输入端子连接到所述第二缓冲器的输出端子。
在本发明的一项实施例中，所述第二电压生成电路还包括第一电阻器和第二电阻器。所述第一电阻器的一个端子连接到所述第二缓冲器的所述输出端子，而所述第一电阻器的另一端子连接到比较器的负输入端子，作为所述第二电压生成电路的输出节点。所述第二电阻器的一个端子连接到所述第一电阻器的所述另一端子和所述比较器的所述负输入端子。
在本发明的一项实施例中，所述比较电路包括比较器。所述比较器的正输入端子连接到所述第一电压生成电路的输出节点。所述比较器的负输入端子连接到第二缓冲器的输出节点。所述比较器将所述电压信号与所述比较信号相比较，并且将比较结果输出到所述逻辑电路。
在本发明的一项实施例中，所述逻辑电路包括第一与门、第一逆变器（inverter）、或非门以及触发器。所述第一与门的第一输入端子连接到所述比较电路的输出节点。所述检测电压施加给所述第一逆变器的阳极节点（anode node），而所述第一逆变器的阴极节点（cathode node）连接到所述第一与门的第二输入端子。所述或非门的第一输入端子连接到所述第一与门的输出节点，而且所述检测电压施加给所述或非门的第二输入端子。所述触发器的复位端子连接到所述或非门的输出节点，所述触发器的时钟端子连接到所述第一逆变器的所述阴极节点，而且所述门信号由所述触发器的输出端子产生。
在本发明的一项实施例中，所述采样电路包括第二逆变器、第四开关、第三电流源、第三逆变器以及第二与门。所述检测信号通过所述第二逆变器而传输到所述第四开关的控制节点。所述第三电流源连接到所述第四开关的第一节点。所述第三逆变器的第一节点连接到所述第三电流源。所述第三逆变器的第二节点连接到所述第二与门的第一输入端子，所述检测信号传输到所述第二与门的第二输入端子，而且所述第一开关信号由所述第二与门的输出节点产生。
在本发明的一项实施例中，所述清除电路包括第四逆变器、第四电流源、第五开关、第六逆变器以及第三与门。所述第一开关信号通过所述第四逆变器和第五逆变器而传输到所述第五开关的控制节点。所述第四电流源连接到所述第五开关的第一节点。所述第六逆变器的第一节点连接到所述第四电流源。所述第六逆变器的第二节点连接到所述第三与门的第一输入端子。所述第三与门的第二输入端子连接到所述第四逆变器的第二节点。所述第二开关信号由所述第三与门的输出节点产生。
在本发明的一项实施例中，所述控制电路包括清除电路、第一电压生成电路、第二电压生成电路、比较电路以及逻辑电路。所述清除电路接收门信号，并且根据所述门信号来输出第三开关信号。所述第一电压生成电路根据所述门信号和所述检测信号来产生电压信号。所述第二电压生成电路根据所述第一开关信号和所述第二开关信号来产生比较信号。所述比较电路耦合到所述第一电压生成电路和所述第二电压生成电路，而且所述比较电路将所述电压信号与所述比较信号相比较，以便输出比较结果。所述逻辑电路耦合到所述比较电路，而且所述逻辑电路根据所述检测信号和所述比较结果来输出门信号。
在本发明的一项实施例中，所述第一电压生成电路包括第一开关、第六开关、第一电流源以及第一电容器。所述检测电压施加给所述第一开关的控制节点。门电压施加给所述第六开关的控制节点，而且所述第一开关的第一节点连接到所述第六开关的第一节点。所述第一电流源连接到所述第六开关的第二节点。所述第一电容器的一端连接到所述第一开关的所述第一节点，作为所述第一电压生成电路的输出节点，以便产生电压信号。
在本发明的一项实施例中，所述电力转换器还包括电力开关。所述电力开关的第一节点连接到所述电力变压器的初级侧，所述电力开关的第二节点接地，而且驱动信号耦合到所述电力开关的控制节点，以便对所述电力开关的接通和断开状态进行控制。
在本发明的一项实施例中，所述第一电压生成电路还包括调整电容器。所述调整电容器耦合到所述第一开关的所述第一节点，而且所述调整电容器为所述第一电容器提供电容调整。
在本发明的一项实施例中，所述第二电压生成电路包括第二开关、第七开关、第二电流源、第二电容器、第三开关以及第三电容器。所述检测电压施加给所述第二开关的控制节点。所述门测电压施加给所述第七开关的控制节点。所述第二开关的第一节点连接到所述第七开关的第一节点。所述第二电流源连接到所述第七开关的第二节点。所述第二电容器的一端连接到所述第二开关的所述第一节点。第三开关的一个端子连接到所述第二开关的所述第一节点，而且所述第三开关信号施加给所述第三开关的控制节点。所述第三电容器连接到所述第三开关的另一端子，作为所述第一电压生成电路的输出节点，以便产生比较信号。
在本发明的一项实施例中，所述逻辑电路包括第一与门、第一逆变器、或非门以及触发器（flip-flop）。所述第一与门的第一输入端子连接到所述比较电路的输出节点。所述检测电压施加给所述第一逆变器的阳极节点，而所述第一逆变器的阴极节点连接到所述第一与门的第二输入端子。所述或非门的第一输入端子连接到所述第一与门的输出节点，而且所述检测电压施加给所述或非门的第二输入端子。所述触发器的复位端子连接到所述或非门的输出节点。所述触发器的时钟端子连接到所述第一逆变器的阴极节点。所述门信号由所述触发器的输出端子产生。
本发明提供的电力转换器是一种用于次级侧受控电力转换器中的同步整流的因果函数（causal function）电路，以防止电力转换器出现门重叠（gate overlapping）。
本发明提供一种用于控制电力转换器的方法。所述方法包含以下步骤。从电力变压器的次级侧接收检测信号，并且根据所述检测信号来产生第一开关信号。根据所述第一开关信号来产生第二开关信号。根据所述第二开关信号来产生电压信号。根据所述第一开关信号和所述第二开关信号来产生比较信号。将所述电压信号与所述比较信号相比较，以便输出比较结果。根据所述检测信号和所述比较结果来产生门信号，以便对同步开关的接通和断开状态进行控制。所述同步开关的第一节点耦合到所述电力变压器的次级侧，所述同步开关的第二节点耦合到所述电力转换器的输出节点，而且所述门信号施加给所述同步开关的控制节点。
为了使本发明的前述以及其他特征和优势易于理解，下文将结合附图详细描述若干示例性实施例。
附图说明
图1是根据本发明的一项实施例配备使用同步整流的次级反馈的电力转换器示意图；
图2是根据本发明的一项实施例的电力转换器中的控制电路示意图；
图3是根据本发明的一项实施例的控制电路中的采样电路示意图；
图4是根据本发明的一项实施例的控制电路中的清除电路示意图；
图5是根据本发明的一项实施例的图2到图4的主信号的波形示意图；
图6是根据本发明的另一项实施例的电力转换器中的控制电路示意图。
附图标记说明
20、200：控制电路；
100：电力转换器；
201、202：缓冲器；
203：比较器；
211、212、241、311、411、601、602：开关；
231、234、313、314、413、414、416：逆变器；
232、315、415：与门；
233：或非门；
242、243：电阻器；
250：触发器；
261、262、301、401：电流源；
I261、I262、I301、I401：电流；
VDD：电源电压；
300：采样电路；
400：清除电路；
VIN：输入电压；
CIN、221、222、223、312、412、221’：电容器；
PSW：电力开关；
SG：驱动信号；
NP：电力变压器T1的初级侧；
NS：电力变压器T1的次级侧；
VS：开关电压；
Q1、Q2：开关；
T1：电力变压器；
D1：整流二极管；
CO：输出电容器；
VO：输出电压；
VG：门信号；
VDET：检测信号；
S1、S2、S3：开关信号；
VC：比较信号；
SR：复位信号。
具体实施方式
图1是根据本发明的一项实施例配备使用同步整流的次级反馈的电力转换器示意图。如图1所示，在电力变压器T1的初级侧NP，电力转换器100包括大容量电容器CIN、电力变压器T1，以及电力开关PSW。在电力变压器T1的次级侧NS，电力转换器100还包括整流二极管D1、同步开关Q2、输出电容器CO，以及控制电路20。大容量电容器CIN的一个端子连接到电力变压器T1的初级侧，而且大容量电容器CIN的另一端子接地。输入电压VIN最初存储在大容量电容器CIN处，并且由电力变压器T1变换成开关电压VS。换言之，电力变压器T1将输入电压VIN变换成开关电压VS。在本发明的实施例中，电力开关PSW与电力开关晶体管Q1一起实施。在本发明的其他实施例中，所属领域的技术人员可以将电力开关PSW与其他电路结构一起实施。电力开关PSW的第一节点（例如，电力开关晶体管Q1的漏极）连接到电力变压器T1的初级侧NP，而电力开关PSW的第二节点（例如，电力开关晶体管Q1的源极）接地。驱动信号SG耦合到电力开关PSW的控制节点（例如，电力开关晶体管Q1的门），以便对电力开关晶体管Q1的接通和断开状态进行控制。
整流二极管D1和同步开关Q2还设在电力变压器T1的次级侧NS，以便对电力变压器T1变换得到的电压VS进行整流。整流二极管D1的阴极耦合到电力变压器T1的次级侧NS，而整流二极管D1的阳极耦合到电力转换器100的输出节点，以用于根据开关电压VS来产生输出电压VO，例如，接地节点具有输出电压VO。同步开关Q2的第一节点（例如，漏极）连接到电力变压器T1的次级侧NS，而同步开关Q2的第二节点（例如，源极）也连接到具有输出电压VO的接地节点。输出电容器CO的一个端子连接到电力变压器T1的次级侧，而且输出电容器CO的另一端子接地。控制电路20耦合到整流二极管D1和同步开关Q2，以便对同步开关Q2的接通和断开状态进行控制。控制电路20包括耦合到整流二极管D1的阴极的DET端子，以及耦合到同步开关Q2的控制节点（例如，栅极）的门（GATE）端子。控制电路20的DET端子处产生门信号VG以响应于DET端子处的接收到的检测信号VDET，以便对同步开关Q2的接通和断开状态进行控制。也就是说，检测信号VDET是从电力变压器100的次级侧NS接收到的。
在本发明的实施例中，图2是根据本发明的一项实施例的电力转换器中的控制电路示意图，如图2所示，图2中的控制电路200示出图1所示控制电路20的一个实例，所述控制电路用于调节图1中同步整流开关Q2的空载时间。电力转换器100中的控制电路200。控制电路200包括第一缓冲器201和第二缓冲器202、比较器203、第一开关211、第二开关212、第一电容器221、第二电容器222，以及第三电容器223。控制电路200还包括与门232、或非门233、第一逆变器231，以及触发器250。与门232的第一输入端子连接到比较器203的输出节点。检测信号VDET施加给第一逆变器231的阳极节点以及或非门233的第二输入端子。第一逆变器231的阴极节点连接到与门232的第二输入端子。或非门233的第一输入端子连接到与门232的输出节点。触发器250的复位端子连接到或非门233的输出节点。触发器250的时钟端子连接到第一逆变器231的阴极节点，而且门信号VG由触发器250的输出端子产生。触发器250的电源端子以及资料端子连接到电源电压VDD。在此实施例中，与门232、或非门233、第一逆变器231以及触发器250在本发明的控制电路200中形成逻辑电路。
基准电压VA施加给第一缓冲器201的正输入端子。第一缓冲器201的负输入端子连接到第一缓冲器201的输出端子。第一缓冲器201的输出端子连接到第一开关211的第一节点（例如，源极）。第一电流源261连接到第一开关211的第二节点（例如，漏极）和第一电容器221的一端，以用于充电。第一电容器221的一端连接到第一电流源261，作为第一电压生成电路的输出节点，而且第一电容器221的那端还连接到比较器203的正输入端子。比较器203的负输入端子通过电阻器242连接到第二缓冲器202的输出节点。第一电容器221的另一端连接到第一开关211的源极和第一缓冲器201的输出端子。第一电流源261使电流I261流过第一电容器221并且为第一电容器221充电。在此实施例中，第一缓冲器201、第一开关211、第一电容器221以及第一电流源261形成本发明的第一电压生成电路。
第一开关211的控制节点（例如，栅极）连接到第二开关212的控制节点（例如，栅极）。第二电流源262连接到第二开关212的第二节点（例如，漏极）和第二电容器222的一端，以用于充电。第二电容器222中连接到第二电流源262的端子还连接到第三开关241的一个端子。第三开关241的另一端子连接到第三电容器223的一个端子。第三电容器223中连接到第三开关241的端子还连接到第二缓冲器202的正输入端子。
基准电压VA施加给第一缓冲器201的正输入端子，并且通过第一缓冲器201而施加给第一开关211的源极。当第一电流源261使电流I261流过第一开关211时，它便为第一电容器221充电。电压信号VB在第一电容器221中连接到第一电流源261的端子处产生。因此，电压信号VB是由第一电流源261充电的电压与基准电压VA的组合。
第一开关211的栅极和第二开关212的栅极相互连接，并且受到清除电路400产生的第二开关信号S2控制。当启用第二开关信号S2时，第二开关信号便会接通第一开关211和第二开关212，并且使得电流源261和262为电容器221和222充电。在充电之前，电压信号VB就已具有基准电压VA提供的基准值。在此实施例中，第二开关212、第二电容器222、第二电流源262、第三开关241、第三电容器223、第二缓冲器202以及电阻器242和243形成本发明的第二电压生成电路。第一电阻器242的一个端子连接到第二缓冲器202的输出端子，而第一电阻器242的另一端子连接到比较器203的负输入端子，作为所述第二电压生成电路的输出节点。
第二电流源262使电流I262流过第二电容器222，以用于为第二电容器222充电。第三开关241受到第一开关信号S1控制，从而确定何时将第二电容器222上的电压采样给第三电容器223。第一开关信号S1施加给第三开关241的控制节点。在第三开关241闭合之前，第三电容器223会存储先前时段采样到的第二电容器222的电压。充电之后，通过将第三电容器223上的电压传递到第二缓冲器202和电阻器242的接合处，电阻器242和243的接合处产生比较信号VC。
充电之后，比较器203的负输入端子处的比较信号VC表示为公式（1），其中T是控制器100的***时段。
V C = [ V B + I 261 × T C 221 ] × R 1 R 1 + R 2 - - - ( 1 )
比较器203将电压信号VB与比较信号VC相比较，并且在电压信号VB高于比较信号VC的情况下，将高信号（比较结果）输出到与门232。在此实施例中，比较器203形成本发明的比较电路。
当检测信号VDET变为逻辑低而第二缓冲器202输出逻辑高信号时，与门232将逻辑高信号输出到或非门233的输入端子中的一个输入端子。或非门233的另一输入端子连接到DET端子。复位信号SR在与门232的输出端子处产生。当与门232输出逻辑低信号而检测信号VDET也为逻辑低信号时，或非门233输出逻辑高信号，以便使触发器250复位。
第一逆变器231的输入端子连接到DET端子。第一逆变器231的输出端子连接到触发器250，以便在检测信号VDET为逻辑低信号时开启触发器250。
图3是根据本发明的一项实施例的控制电路中的采样电路示意图，图3示出控制电路200中的采样电路300，以及采样电路300的构造，所述采样电路接收检测信号VDET并输出第一开关信号S1，以对第三开关241的采样时间进行控制。检测信号VDET通过第二逆变器313传输到第四开关311的控制节点（例如，栅极）。第三电流源301连接到第四开关311的第一节点（例如，漏极），而第四开关311的第二节点（例如，源极）接地。逆变器314的第一节点（例如，阳极）连接到第三电流源301，而逆变器314的第二节点（例如，阴极）连接到与门315的第一输入端子。检测信号VDET传输到与门315的第二输入端子。第一开关信号S1由与门315的输出节点产生。电容器312连接在第三电流源301与接地之间。
起初，当检测信号VDET从低状态变成高状态时，第四开关311断开并且第三电流源301使电流I301流过电容器312，以便为电容器312充电。电容器312上的电压开始从零增加到小于逆变器314的转变阈值（thresholdtransit value）。在此时间段内，逆变器314依然将高状态信号输出到与门315，而且第一开关信号S1处于高状态。因此，第三开关241接通，而且第二电容器222上的电压被采样给第三电容器223。在电容器312上的电源达到逆变器314的转变阈值之后，逆变器314将低状态信号输出到与门315，而且第一开关信号S1现在处于低状态。第三开关241断开。因此，第三开关241的采样时间可以通过调节电容器312上的电压来控制。
图4是根据本发明的一项实施例的控制电路中的清除电路示意图，图4示出控制电路200中的清除电路400。所述清除电路400接收第一开关信号S1并且输出第二开关信号S2。清除电路400配置成用于清除第一电容器221和第二电容器222上的电压。第一开关信号S1通过逆变器416和逆变器413而传输到开关411的控制节点（例如，门）。电流源401连接到开关411的第一节点（例如，漏极）。逆变器414的第一节点（例如，阳极）连接到电流源401。逆变器414的第二节点（例如，阴极）连接到与门415的第一输入端子。与门415的第二输入端子连接到逆变器416的第二节点（例如，阴极），而且第二开关信号S2由与门415的输出节点产生。电容器412连接在电流源401与接地之间。当第一开关信号S1变成处于高状态时，第四开关411接通并且第四电流源401使电流I401流过第四开关411而非电容器412。因此，逆变器414将高状态输出到与门415，而且与门415输出高状态。当第一开关信号S1处于低状态时，第四电流源401使电流I401流过电容器412，而且逆变器414将低状态输出到与门415。也就是说，当启用第一开关信号S1时，清除电路400输出高状态第二开关信号S2，以便接通第一开关211和第二开关212。因此，电容器221和222上的电压得以放电。
图5是根据本发明的一项实施例的图2到图4的主信号的波形示意图。当检测信号VDET是逻辑高信号时，第一开关信号S1变为逻辑高，并且在时段T内维持逻辑高的状态。当第一开关信号S1在时段T之后变成逻辑低时，第二开关信号S2在时段T内变成逻辑高。
回顾图2，当第二开关信号S2是逻辑高信号时，第一开关211接通。第一电流源261使电流I261流过第一开关211，并且第一电容器221开始放电。当电容器221上的电压被第二开关信号S2清除时，电压信号VB在时段T内变成基准信号VA。当第二开关信号S2是逻辑低信号时，第二开关212断开。第一电容器221开始充电，并且电压信号VB开始以斜率I261/C221增加。电压信号VB达到峰值，如公式（1）所示。
比较信号VC维持一个固定值，所述固定值是通过对第二电容器222上的电压进行采样而获得的。当电压信号VB高于比较信号VC，而且同时检测信号VDET是逻辑低信号时，与门输出的复位信号SR变成逻辑高。当检测信号VDET开始变成逻辑高时，复位信号SR瞬间成为逻辑低信号。
由于在复位信号SR开始变成逻辑低时，检测信号VDET将会成为逻辑高信号，因此，复位信号SR避免了以下情况：门信号VG和检测信号VDET同时转变逻辑状态。此外，参考公式（1），归因于基准电压VA，电压信号VB不易受到***频率的影响。因此，无论***频率增加还是减少，复位信号SR都确保有足够的空余时间来使门信号VG和检测信号VDET分开转变状态，以保证***安全。
图6是根据本发明的另一项实施例的电力转换器中的控制电路示意图。图6所示的本发明的另一实施例涉及将时间扩展函数并入SR控制器中。换言之，在本发明的实施例中，图6中的控制电路600示出图1所示控制电路20的另一实例。参考图6并与图2相比较，第一电压生成电路中移除了第一缓冲器201，而且第一开关211的第一节点和第一电容器221的一端接地。所述第一电压生成电路还包含受门电压VG控制的开关601，以及调整电容器221'。替代于第二开关信号S2，检测信号VDET施加给第一开关211的控制节点和第二开关212的控制节点。电容器221'连接到第一电容器221的一个端子，以便为第一电容器221提供电容调整。第二电压生成电路还包含受门电压VG控制的开关602。清除电路400的一端连接到第六开关601的一端和第七开关602的一端，而清除电路400的另一端连接到第三开关241，从而提供第三开关信号S3，以便控制第三开关241。第六开关601的一端连接到第一电流源261，而第六开关601的另一端连接到第一开关211的漏极。第七开关602的一端连接到第二电流源262，而第七开关602的另一端连接到第二开关212。电容器221'可以调节控制电路600的等效电容，从而造成门信号VG的扩展开放时间。GATE端子连接到清除电路400并且连接到开关601和602，以便进行控制。在此实施例中，第一电压生成电路还包含第六开关601和电容器221'，且第二电压生成电路还包含第七开关602。此外，在此实施例中，逻辑电路还包含逆变器234。
最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种电力转换器，其特征在于，包括：
电力变压器，所述电力变压器经配置以将输入电压变换成开关电压；
整流二极管和同步开关，所述整流二极管的一个节点和所述同步开关的第一节点耦合到所述电力变压器的次级侧，而所述整流二极管的另一节点和所述同步开关的第二节点耦合到所述电力转换器的输出节点；以及
控制电路，所述控制电路耦合到所述整流二极管和所述同步开关，所述控制电路经配置以响应于从所述电力变压器的所述次级侧接收到的检测信号而产生门信号，以便对所述同步开关的接通和断开状态进行控制，使得根据所述开关电压和所述门信号来产生所述电力转换器的输出。
2.根据权利要求1所述的电力转换器，其特征在于，所述控制电路包括耦合到所述整流二极管的所述一个节点的检测端子，以及耦合到同步开关的控制节点的门端子，所述控制电路响应于所述检测端子处的接收到的检测信号而在所述门端子处产生门信号，以便对所述同步开关的接通和断开状态进行控制。
3.根据权利要求1所述的电力转换器，其特征在于，所述控制电路包括：
采样电路，所述采样电路经配置以接收所述检测信号，并且根据所述检测信号来输出第一开关信号；
清除电路，所述采样电路经配置以接收所述第一开关信号，并且根据所述第一开关信号来输出第二开关信号；
第一电压生成电路，所述第一电压生成电路经配置以根据所述第二开关信号来产生电压信号；
第二电压生成电路，所述第二电压生成电路耦合到所述第一电压生成电路，所述第二电压生成电路经配置以根据所述第一开关信号和所述第二开关信号来产生比较信号；
比较电路，所述比较电路耦合到所述第一电压生成电路和所述第二电压生成电路，所述比较电路经配置以将所述电压信号与所述比较信号相比较，以便输出比较结果；以及
逻辑电路，所述逻辑电路耦合到所述比较电路，所述逻辑电路经配置以根据所述检测信号和所述比较结果来输出门信号。
4.根据权利要求1所述的电力转换器，其特征在于，所述第一电压生成电路包括：
第一缓冲器，基准电压施加给所述第一缓冲器的正输入端子，而且所述第一缓冲器的负输入端子连接到所述第一缓冲器的输出端子；
第一开关，所述第一开关的第一节点连接到所述第一缓冲器的所述输出端子，而且所述第二开关信号施加给所述第一开关的控制节点；以及
第一电流源，所述第一电流源连接到所述第一开关的第二节点；以及
第一电容器，所述第一电容器的一端连接到所述第一电流源，作为所述第一电压生成电路的输出节点，所述第一电容器的另一端连接到所述第一开关的所述第一节点和所述第一缓冲器的所述输出端子。
5.根据权利要求1所述的电力转换器，其特征在于，所述第二电压生成电路包括：
第二开关，所述第二开关信号施加给所述第二开关的控制节点；
第二电流源，所述第二电流源连接到所述第一开关的第二节点；
第二电容器，所述第二电容器的一端连接到所述第二电流源；
第三开关，第三开关的一个端子连接到第二电流源，而且所述第一开关信号施加给所述第三开关的控制节点；
第三电容器，所述第三电容器连接到所述第三开关的另一端子；以及
第二缓冲器，所述第二缓冲器的正输入端子连接到所述第三电容器，而所述第二缓冲器的负输入端子连接到所述第二缓冲器的输出端子。
6.根据权利要求5所述的电力转换器，其特征在于，所述第二电压生成电路还包括：
第一电阻器，所述第一电阻器的一个端子连接到所述第二缓冲器的所述输出端子，而所述第一电阻器的另一端子连接到比较器的负输入端子，作为所述第二电压生成电路的输出节点；以及
第二电阻器，所述第二电阻器的一个端子连接到所述第一电阻器的所述另一端子和所述比较器的所述负输入端子。
7.根据权利要求3所述的电力转换器，其特征在于，所述比较电路包括：
比较器，所述比较器的正输入端子连接到所述第一电压生成电路的输出节点，所述比较器的负输入端子连接到第二缓冲器的输出节点，
其中，所述比较器将所述电压信号与所述比较信号相比较，并且将所述比较结果输出到所述逻辑电路。
8.根据权利要求3所述的电力转换器，其特征在于，所述逻辑电路包括：
第一与门，所述第一与门的第一输入端子连接到所述比较电路的输出节点；
第一逆变器，所述检测电压施加给所述第一逆变器的阳极节点，而且所述第一逆变器的阴极节点连接到所述第一与门的第二输入端子；
或非门，所述或非门的第一输入端子连接到所述第一与门的输出节点，而且所述检测电压施加给所述或非门的第二输入端子；以及
触发器，所述触发器的复位端子连接到所述或非门的输出节点，所述触发器的时钟端子连接到所述第一逆变器的所述阴极节点，而且所述门信号由所述触发器的输出端子产生。
9.根据权利要求3所述的电力转换器，其特征在于，所述采样电路包括：
第二逆变器和第四开关，所述检测信号通过所述第二逆变器而传输到所述第四开关的控制节点；
第三电流源，所述第三电流源连接到所述第四开关的第一节点；
第三逆变器，所述第三逆变器的第一节点连接到所述第三电流源；以及
第二与门，所述第三逆变器的第二节点连接到所述第二与门的第一输入端子，所述检测信号传输到所述第二与门的第二输入端子，而且所述第一开关信号由所述第二与门的输出节点产生。
10.根据权利要求3所述的电力转换器，其特征在于，所述清除电路包括：
第四逆变器、第五逆变器和第五开关，所述第一开关信号通过所述第四逆变器和所述第五逆变器而传输到所述第五开关的控制节点；
第四电流源，所述第四电流源连接到所述第五开关的第一节点；
第六逆变器，所述第六逆变器的第一节点连接到所述第四电流源；以及
第三与门，所述第六逆变器的第二节点连接到所述第三与门的第一输入端子，所述第三与门的第二输入端子连接到所述第四逆变器的第二节点，而且所述第二开关信号由所述第三与门的输出节点生成。
11.根据权利要求1所述的电力转换器，其特征在于，所述控制电路包括：
清除电路，所述清除电路经配置以接收门信号，并且根据所述门信号来输出第三开关信号；
第一电压生成电路，所述第一电压生成电路经配置以根据所述门信号和所述检测信号来产生电压信号；
第二电压生成电路，所述第二电压生成电路经配置以根据所述第一开关信号和所述第二开关信号来产生比较信号；
比较电路，所述比较电路耦合到所述第一电压生成电路和所述第二电压生成电路，所述比较电路经配置以将所述电压信号与所述比较信号相比较，以便输出比较结果；以及
逻辑电路，所述逻辑电路耦合到所述比较电路，所述逻辑电路经配置以根据所述检测信号和所述比较结果来输出所述门信号。
12.根据权利要求11所述的电力转换器，其特征在于，所述第一电压生成电路包括：
第一开关和第六开关，所述检测电压施加给所述第一开关的控制节点，门电压施加给所述第六开关的控制节点，而且所述第一开关的第一节点连接到所述第六开关的第一节点；
第一电流源，所述第一电流源连接到所述第六开关的第二节点；以及
第一电容器，所述第一电容器的一端连接到所述第一开关的所述第一节点，作为所述第一电压生成电路的输出节点，以便产生电压信号。
13.根据权利要求12所述的电力转换器，其特征在于，所述第一电压生成电路还包括：
调整电容器，所述调整电容器耦合到所述第一开关的所述第一节点，所述调整电容器经配置以对所述第一电容器提供电容调整。
14.根据权利要求11所述的电力转换器，其特征在于，所述第二电压生成电路包括：
第二开关和第七开关，所述检测电压施加给所述第二开关的控制节点，所述门电压施加给所述第七开关的控制节点，而且所述第二开关的第一节点连接到所述第七开关的第一节点；
第二电流源，所述第二电流源连接到所述第七开关的第二节点；
第二电容器，所述第二电容器的一端连接到所述第二开关的所述第一节点；
第三开关，第三开关的一个端子连接到所述第二开关的所述第一节点，而且所述第三开关信号施加给所述第三开关的控制节点；
第三电容器，所述第三电容器连接到所述第三开关的另一端子，作为所述第一电压生成电路的输出节点，以便产生比较信号。
15.根据权利要求11所述的电力转换器，其特征在于，所述比较电路包括：
比较器，所述比较器的正输入端子连接到所述第一电压生成电路的输出节点，所述比较器的负输入端子连接到第二缓冲器的输出节点，
其中所述比较器将所述电压信号与所述比较信号相比较，并且将所述比较结果输出到所述逻辑电路。
16.根据权利要求11所述的电力转换器，其特征在于，所述逻辑电路包括：
第一与门，所述第一与门的第一输入端子连接到所述比较电路的输出节点；
第一逆变器，所述检测电压施加给所述第一逆变器的阳极节点，而且所述第一逆变器的阴极节点连接到所述第一与门的第二输入端子；
或非门，所述或非门的第一输入端子连接到所述第一与门的输出节点，而且所述检测电压施加给所述或非门的第二输入端子；以及
触发器，所述触发器的复位端子连接到所述或非门的输出节点，所述触发器的时钟端子连接到所述第一逆变器的所述阴极节点，而且所述门信号由所述触发器的输出端子产生。
17.根据权利要求1所述的电力转换器，还包括：
电力开关，所述电力开关的第一节点连接到所述电力变压器的初级侧，所述电力开关的第二节点接地，而且驱动信号耦合到所述电力开关的控制节点，以便对所述电力开关的接通和断开状态进行控制。
18.根据权利要求1所述的电力转换器，还包括：
大容量电容器，所述大容量电容器的一个端子连接到所述电力变压器的初级侧，而所述大容量电容器的另一端子接地。
19.根据权利要求1所述的电力转换器，还包括：
输出电容器，所述输出电容器的一个端子连接到所述电力转换器的所述输出节点，而所述输出电容器的另一端子接地。
20.一种用于控制电力转换器的方法，其特征在于，还包括：
从电力变压器的次级侧接收检测信号，并且根据所述检测信号来产生第一开关信号；
根据所述第一开关信号来产生第二开关信号；
根据所述第二开关信号来产生电压信号；
根据所述第一开关信号和所述第二开关信号来产生比较信号；
将所述电压信号与所述比较信号相比较，以便输出比较结果；以及
根据所述检测信号和所述比较结果来产生门信号，以便对同步开关的接通和断开状态进行控制，
其中所述同步开关的第一节点耦合到所述电力变压器的次级侧，所述同步开关的第二节点耦合到所述电力转换器的输出节点，而且所述门信号施加给所述同步开关的控制节点。
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