CN108075666A - 返驰式电源供应电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种返驰式电源供应电路，还涉及其同步整流开关控制电路与功率开关控制电路。返驰式电源供应电路包含变压器、功率开关、功率开关控制电路、同步整流开关、同步整流开关控制电路、以及信号耦合电路。信号耦合电路具有电连接于功率开关控制电路的一次侧端口与电连接于同步整流开关控制电路的二次侧端口。于互不重叠的不同时段中，该一次侧端口与该二次侧端口分别接收功率开关控制电路与同步整流开关控制电路所产生的不同信号，且信号耦合电路以非接触方式，感应并转换后，产生对应的信号于该二次侧端口与该一次侧端口。
Description
技术领域
本发明涉及一种返驰式电源供应电路，及其同步整流(SR)开关控制电路与功率开关控制电路，特别涉及一种具有信号耦合电路耦接于变压器一次侧与二次侧之间，以非接触方式，于互不重叠的不同的时段中，利用其中同一组端口，分别将一次侧的信号感应并转换后传送至二次侧，并将二次侧的信号感应并转换后传送至一次侧的返驰式电源供应电路及其SR开关控制电路与功率开关控制电路。
背景技术
图1示出一种现有技术的返驰式电源供应电路100，其中，交流电压Vac经由整流电路101整流后，产生输入电压Vin。变压器102的一次侧绕组W1接收输入电压Vin。功率开控制电路105通过光耦合电路104、或是从辅助绕组方式(未示出)取得相关于输出电压Vout的反馈电压信号COMP，并自电流感测电路106取得相关于流经功率开关SW的电流的电流感测信号CS，而产生PWM信号。PWM控制电路105再根据PWM信号，而产生功率开关控制信号Spwm，以控制功率开关SW的操作。
继续参阅图1，为了提高功率转换效率，返驰式电源供应电路100的二次侧绕组W2电连接同步整流(synchronous rectification，SR)开关电路108，由同步整流控制电路107根据同步整流开关电路108的跨压与一同步信号SYNC而控制，使得二次侧绕组W2在一次侧绕组W1不导通时导通，以将输入电压Vin转换为输出电压Vout。如果二次侧绕组W2在一次侧绕组W1导通时仍然导通，会导致短路贯穿(short through)情况。然而，在某些操作状态下，例如连续导通模式(continuous conductionmode，CCM)时，此返驰式电源供应电路100会有一次侧绕组W1导通时仍尚未将同步整流开关电路108中的开关不导通，导致出现二次侧绕组W2在一次侧绕组W1导通时仍然导通的情况，而使返驰式电源供应电路100发生短路贯穿情况，造成电路损坏。
其中，PWM控制电路105产生一通知信号PLS后，将其输入耦合电路103，再由耦合电路103产生同步信号SYNC，用以确认SR开关电路108不导通之后，再导通功率开关SW。此外，光耦合电路104与耦合电路103为分开的两个电路，分别用以将二次侧产生的输出电压相关信息传到一次侧的PWM控制器105，与将一次侧产生的功率开关控制信号Spwm相关信息传到二次侧的SR控制电路107，此种安排方式，使得电路微缩的空间受到限制。
有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一返驰式电源供应电路及其SR开关控制电路与功率开关控制电路，返驰式电源供应电路具有信号耦合电路耦接于变压器一次侧与二次侧之间，以相同的端口于互不重叠的不同的时段中，将一次侧的信号传送至二次侧，并将二次侧的信号传送至一次侧的返驰式电源供应电路及其SR开关控制电路与功率开关控制电路。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种返驰式电源供应电路，其避免发生短路贯穿，造成电路损坏的情况，还避免电路微缩的空间受到限制。
为实现上述发明目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种返驰式电源供应电路，包含：一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；以及二次侧绕组，以产生一输出电压；一功率开关，耦接于该一次侧绕组，用以控制该一次侧绕组的导通时间；一功率开关控制电路，位于该变压器的一次侧，用以根据一耦合反馈信号，产生一功率开关控制信号以控制该功率开关，并产生一同步整流脉冲信号；一同步整流(synchronous rectification，SR)开关，耦接于该二次侧绕组，用以控制该二次侧绕组的导通时间，以对应于该一次侧绕组不导通时导通；一SR开关控制电路，位于该变压器的二次侧，耦接于该SR开关，用以于一正常操作模式中，接收一耦合同步整流信号，以控制该SR开关，并根据该输出电压，产生一反馈脉冲信号；以及一信号耦合电路，耦接于该SR开关控制电路与该功率开关控制电路之间，用以将该同步整流脉冲信号，以非接触方式，感应产生该耦合同步整流信号，并将该反馈脉冲信号，以非接触方式，感应产生该耦合反馈信号；其中该信号耦合电路具有一一次侧端口与一二次侧端口，该一次侧端口位于该变压器的一次侧，且该二次侧端口位于该变压器的二次侧，其中该一次侧端口于互不重叠的不同时段中，分别接收该同步整流脉冲信号与产生该耦合反馈信号，且该二次侧端口于该对应的互不重叠的不同时段中，分别产生该耦合同步整流信号与接收该反馈脉冲信号。
在其中一种较佳的实施例中，该信号耦合电路包括一脉冲变压器或一脉冲光耦合器，该脉冲变压器与脉冲光耦合器的输入与输出信号都为具有脉冲形式的信号。
在其中一种较佳的实施例中，于一操作期间中，于该功率开关导通之前，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲；且该SR开关控制电路根据相关于该同步整流脉冲的该耦合同步整流信号，不导通该SR开关，以使该功率开关导通之前，该SR开关不导通。
在其中一种较佳的实施例中，于一操作期间中，该SR开关控制电路在导通该SR开关前，根据相关于流经该二次侧绕组的一二次侧绕组电流、流经该SR开关的一SR开关电流、或该二次侧绕组或SR开关的跨压，以确认该功率开关不导通。
在其中一种较佳的实施例中，该反馈脉冲信号包括至少一反馈脉冲，其具有下列之一或其组合：一反馈脉冲电平、一反馈脉冲时间长度、或一反馈脉冲数目，用以示意该输出电压；且流经该功率开关的一功率开关电流，对应相关于该反馈脉冲电平、该反馈脉冲时间长度、该反馈脉冲数目、或其组合
在其中一种较佳的实施例中，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，且该反馈脉冲信号具有一反馈脉冲；其中该同步整流脉冲与反馈脉冲的脉冲时间长度都短于1微秒(micro-second)。
在其中一种较佳的实施例中，于一操作期间中，其中该反馈脉冲信号具有一反馈脉冲，该反馈脉冲于该同步整流脉冲信号的一同步整流脉冲产生后经过一同步预设期间之后产生。
在前述的实施例中，当该同步整流脉冲信号的该同步整流脉冲产生后开始，未在一同步阈值期间产生下一个该同步整流脉冲，该SR开关控制电路产生该反馈脉冲，并接着以一反馈周期而周期性产生该反馈脉冲，直到该功率开关控制电路产生该同步整流脉冲。
在前述的实施例中，该同步预设期间相关于该输出电压。
在其中一种较佳的实施例中，于一操作期间中，其中该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，该同步整流脉冲产生于该反馈脉冲信号的一反馈脉冲产生后经过一反馈预设期间之后产生。
在前述的实施例中，当该反馈脉冲信号的该反馈脉冲产生后开始，未在一反馈阈值期间产生下一个该反馈脉冲，该功率开关控制电路产生该同步整流脉冲，并接着以一同步周期而周期性产生该同步整流脉冲，直到该SR开关控制电路产生该反馈脉冲。
在前述的实施例中，该反馈预设期间相关于该输出电压。
在其中一种较佳的实施例中，该SR开关控制电路包括：一输出电压取样放大电路，用以取样放大该输出电压，而产生一输出电压取样放大信号；一反馈脉冲信号产生电路，耦接于该输出电压取样放大电路与该二次侧端口之间，用以根据该输出电压取样放大信号，产生该反馈脉冲信号；一SR比较器，与该二次侧端口耦接，用以根据该耦合同步整流信号与一同步参考信号，产生一同步比较信号；一SR计时电路，与该比较器耦接，用以根据该同步比较信号，而计时一同步预设期间后，产生一同步默认期间计时信号；以及一SR开关控制信号产生电路，与该比较器及该SR开关耦接，用以根据该同步比较信号，产生一SR开关控制信号，以控制该SR开关。
在其中一种较佳的实施例中，该功率开关控制电路包括：一功率开关控制信号产生电路，与该功率开关耦接，用以根据一取样反馈信号，以产生该功率开关控制信号；一反馈信号取样保持电路，耦接于该功率开关控制信号产生电路与该一次侧端口之间，用以根据该耦合反馈信号，产生该取样反馈信号；以及一反馈计时电路，与该功率开关控制信号产生电路及该反馈信号取样保持电路耦接，用以根据该功率开关控制信号与该耦合反馈信号，以产生一取样信号及一清除信号，其中该反馈信号取样保持电路根据该取样信号与该清除信号，以将该耦合反馈信号转换为该取样反馈信号。
在前述的实施例中，该反馈信号取样保持电路包括：一遮蔽电路，与该功率开关控制信号产生电路与该一次侧端口耦接，用以根据相关于该功率开关控制信号的一遮蔽信号，以于一遮蔽期间内，防止该反馈信号取样保持电路自该一次侧端口接收该同步整流脉冲信号；以及一取样反馈信号产生电路，耦接于该遮蔽电路与该功率开关控制信号产生电路之间，用以根据该耦合反馈信号、一清除信号、及一取样信号，产生该取样反馈信号。
就另一个观点言，本发明提供了一种返驰式电源供应电路的SR开关控制电路，该返驰式电源供应电路包含一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；以及二次侧绕组，以产生一输出电压；一功率开关，耦接于该一次侧绕组，用以控制该一次侧绕组的导通时间；一功率开关控制电路，位于该变压器的一次侧，用以根据一耦合反馈信号，产生一功率开关控制信号以控制该功率开关，并产生一同步整流脉冲信号；一同步整流(synchronous rectification，SR)开关，耦接于该二次侧绕组，用以控制该二次侧绕组的导通时间，以对应于该一次侧绕组不导通时导通；该SR开关控制电路，位于该变压器的二次侧，耦接于该SR开关，用以于一正常操作模式中，接收一耦合同步整流信号，以控制该SR开关，并根据该输出电压，产生一反馈脉冲信号；以及一信号耦合电路，耦接于该SR开关控制电路与该功率开关控制电路之间，用以将该同步整流脉冲信号，以非接触方式，感应产生该耦合同步整流信号，并将该反馈脉冲信号，以非接触方式，感应产生该耦合反馈信号；其中该信号耦合电路具有一一次侧端口与一二次侧端口，该一次侧端口位于该变压器的一次侧，且该二次侧端口位于该变压器的二次侧，其中该一次侧端口于互不重叠的不同时段中，分别接收该同步整流脉冲信号与产生该耦合反馈信号，且该二次侧端口于该对应的互不重叠的不同时段中，分别产生该耦合同步整流信号与接收该反馈脉冲信号；该SR开关控制电路包含：一输出电压取样放大电路，用以取样放大该输出电压，而产生一输出电压取样放大信号；一反馈脉冲信号产生电路，耦接于该输出电压取样放大电路与该二次侧端口之间，用以根据该输出电压取样放大信号，产生该反馈脉冲信号；一SR比较器，与该二次侧端口耦接，用以根据该耦合同步整流信号与一同步参考信号，产生一同步比较信号；一SR计时电路，与该比较器耦接，用以根据该同步比较信号，而计时一同步预设期间后，产生一同步默认期间计时信号；以及一SR开关控制信号产生电路，与该比较器及该SR开关耦接，用以根据该同步比较信号，产生一SR开关控制信号，以控制该SR开关。
在其中一种较佳的实施例中，该信号耦合电路包括一脉冲变压器或一脉冲光耦合器，该脉冲变压器与脉冲光耦合器的输入与输出信号都为具有脉冲形式的信号。
在其中一种较佳的实施例中，于一操作期间中，于该功率开关导通之前，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲；且该SR开关控制电路根据相关于该同步整流脉冲的该耦合同步整流信号，不导通该SR开关，以使该功率开关导通之前，该SR开关不导通。
在其中一种较佳的实施例中，于一操作期间中，该SR开关控制电路在导通该SR开关前，根据相关于流经该二次侧绕组的一二次侧绕组电流、流经该SR开关的一SR开关电流、或该二次侧绕组或SR开关的跨压，以确认该功率开关不导通。
在其中一种较佳的实施例中，该反馈脉冲信号包括至少一反馈脉冲，其具有下列之一或其组合：一反馈脉冲电平、一反馈脉冲时间长度、或一反馈脉冲数目，用以示意该输出电压；且流经该功率开关的一功率开关电流，对应相关于该反馈脉冲电平、该反馈脉冲时间长度、该反馈脉冲数目、或其组合
在其中一种较佳的实施例中，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，且该反馈脉冲信号具有一反馈脉冲；其中该同步整流脉冲与反馈脉冲的脉冲时间长度都短于1微秒(micro-second)。
在其中一种较佳的实施例中，于一操作期间中，其中该反馈脉冲信号具有一反馈脉冲，该反馈脉冲于该同步整流脉冲信号的一同步整流脉冲产生后经过一同步预设期间之后产生。
在前述的实施例中，当该同步整流脉冲信号的该同步整流脉冲产生后开始，未在一同步阈值期间产生下一个该同步整流脉冲，该SR开关控制电路产生该反馈脉冲，并接着以一反馈周期而周期性产生该反馈脉冲，直到该功率开关控制电路产生该同步整流脉冲。
在前述的实施例中，该同步预设期间相关于该输出电压。
在其中一种较佳的实施例中，于一操作期间中，其中该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，该同步整流脉冲产生于该反馈脉冲信号的一反馈脉冲产生后经过一反馈预设期间之后产生。
在前述的实施例中，当该反馈脉冲信号的该反馈脉冲产生后开始，未在一反馈阈值期间产生下一个该反馈脉冲，该功率开关控制电路产生该同步整流脉冲，并接着以一同步周期而周期性产生该同步整流脉冲，直到该SR开关控制电路产生该反馈脉冲。
在前述的实施例中，该反馈预设期间相关于该输出电压。
在其中一种较佳的实施例中，该功率开关控制电路包括：一功率开关控制信号产生电路，与该功率开关耦接，用以根据一取样反馈信号，以产生该功率开关控制信号；一反馈信号取样保持电路，耦接于该功率开关控制信号产生电路与该一次侧端口之间，用以根据该耦合反馈信号，产生该取样反馈信号；以及一反馈计时电路，与该功率开关控制信号产生电路及该反馈信号取样保持电路耦接，用以根据该功率开关控制信号与该耦合反馈信号，以产生一取样信号及一清除信号，其中该反馈信号取样保持电路根据该取样信号与该清除信号，以将该耦合反馈信号转换为该取样反馈信号。
在前述的实施例中，该反馈信号取样保持电路包括：一遮蔽电路，与该功率开关控制信号产生电路与该一次侧端口耦接，用以根据相关于该功率开关控制信号的一遮蔽信号，以于一遮蔽期间内，防止该反馈信号取样保持电路自该一次侧端口接收该同步整流脉冲信号；以及一取样反馈信号产生电路，耦接于该遮蔽电路与该功率开关控制信号产生电路之间，用以根据该耦合反馈信号、一清除信号、及一取样信号，产生该取样反馈信号。
就另一个观点言，本发明提供了一种返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，该返驰式电源供应电路包含一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；以及二次侧绕组，以产生一输出电压；一功率开关，耦接于该一次侧绕组，用以控制该一次侧绕组的导通时间；该功率开关控制电路，位于该变压器的一次侧，用以根据一耦合反馈信号，产生一功率开关控制信号以控制该功率开关，并产生一同步整流脉冲信号；一同步整流(synchronous rectification，SR)开关，耦接于该二次侧绕组，用以控制该二次侧绕组的导通时间，以对应于该一次侧绕组不导通时导通；一SR开关控制电路，位于该变压器的二次侧，耦接于该SR开关，用以于一正常操作模式中，接收一耦合同步整流信号，以控制该SR开关，并根据该输出电压，产生一反馈脉冲信号；以及一信号耦合电路，耦接于该SR开关控制电路与该功率开关控制电路之间，用以将该同步整流脉冲信号，以非接触方式，感应产生该耦合同步整流信号，并将该反馈脉冲信号，以非接触方式，感应产生该耦合反馈信号；其中该信号耦合电路具有一一次侧端口与一二次侧端口，该一次侧端口位于该变压器的一次侧，且该二次侧端口位于该变压器的二次侧，其中该一次侧端口于互不重叠的不同时段中，分别接收该同步整流脉冲信号与产生该耦合反馈信号，且该二次侧端口于该对应的互不重叠的不同时段中，分别产生该耦合同步整流信号与接收该反馈脉冲信号；该功率开关控制电路包含：一功率开关控制信号产生电路，与该功率开关耦接，用以根据一取样反馈信号，以产生该功率开关控制信号；一反馈信号取样保持电路，耦接于该功率开关控制信号产生电路与该一次侧端口之间，用以根据该耦合反馈信号，产生该取样反馈信号；以及一反馈计时电路，与该功率开关控制信号产生电路及该反馈信号取样保持电路耦接，用以根据该功率开关控制信号与该耦合反馈信号，以产生一取样信号及一清除信号，其中该反馈信号取样保持电路根据该取样信号与该清除信号，以将该耦合反馈信号转换为该取样反馈信号。
在其中一种较佳的实施例中，该反馈信号取样保持电路包括：一遮蔽电路，与该功率开关控制信号产生电路与该一次侧端口耦接，用以根据相关于该功率开关控制信号的一遮蔽信号，以于一遮蔽期间内，防止该反馈信号取样保持电路自该一次侧端口接收该同步整流脉冲信号；以及一取样反馈信号产生电路，耦接于该遮蔽电路与该功率开关控制信号产生电路之间，用以根据该耦合反馈信号、一清除信号、及一取样信号，产生该取样反馈信号。
在其中一种较佳的实施例中，该信号耦合电路包括一脉冲变压器或一脉冲光耦合器，该脉冲变压器与脉冲光耦合器的输入与输出信号都为具有脉冲形式的信号。
在其中一种较佳的实施例中，于一操作期间中，于该功率开关导通之前，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲；且该SR开关控制电路根据相关于该同步整流脉冲的该耦合同步整流信号，不导通该SR开关，以使该功率开关导通之前，该SR开关不导通。
在其中一种较佳的实施例中，于一操作期间中，该SR开关控制电路在导通该SR开关前，根据相关于流经该二次侧绕组的一二次侧绕组电流、流经该SR开关的一SR开关电流、或该二次侧绕组或SR开关的跨压，以确认该功率开关不导通。
在其中一种较佳的实施例中，该反馈脉冲信号包括至少一反馈脉冲，其具有下列之一或其组合：一反馈脉冲电平、一反馈脉冲时间长度、或一反馈脉冲数目，用以示意该输出电压；且流经该功率开关的一功率开关电流，对应相关于该反馈脉冲电平、该反馈脉冲时间长度、该反馈脉冲数目、或其组合
在其中一种较佳的实施例中，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，且该反馈脉冲信号具有一反馈脉冲；其中该同步整流脉冲与反馈脉冲的脉冲时间长度都短于1微秒(micro-second)。
在其中一种较佳的实施例中，于一操作期间中，其中该反馈脉冲信号具有一反馈脉冲，该反馈脉冲于该同步整流脉冲信号的一同步整流脉冲产生后经过一同步预设期间之后产生。
在前述的实施例中，当该同步整流脉冲信号的该同步整流脉冲产生后开始，未在一同步阈值期间产生下一个该同步整流脉冲，该SR开关控制电路产生该反馈脉冲，并接着以一反馈周期而周期性产生该反馈脉冲，直到该功率开关控制电路产生该同步整流脉冲。
在前述的实施例中，该同步预设期间相关于该输出电压。
在其中一种较佳的实施例中，于一操作期间中，其中该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，该同步整流脉冲产生于该反馈脉冲信号的一反馈脉冲产生后经过一反馈预设期间之后产生。
在前述的实施例中，当该反馈脉冲信号的该反馈脉冲产生后开始，未在一反馈阈值期间产生下一个该反馈脉冲，该功率开关控制电路产生该同步整流脉冲，并接着以一同步周期而周期性产生该同步整流脉冲，直到该SR开关控制电路产生该反馈脉冲。
在前述的实施例中，该反馈预设期间相关于该输出电压。
在其中一种较佳的实施例中，该SR开关控制电路包括：一输出电压取样放大电路，用以取样放大该输出电压，而产生一输出电压取样放大信号；一反馈脉冲信号产生电路，耦接于该输出电压取样放大电路与该二次侧端口之间，用以根据该输出电压取样放大信号，产生该反馈脉冲信号；一SR比较器，与该二次侧端口耦接，用以根据该耦合同步整流信号与一同步参考信号，产生一同步比较信号；一SR计时电路，与该比较器耦接，用以根据该同步比较信号，而计时一同步预设期间后，产生一同步默认期间计时信号；以及一SR开关控制信号产生电路，与该比较器及该SR开关耦接，用以根据该同步比较信号，产生一SR开关控制信号，以控制该SR开关。
以下通过具体实施例详加说明，应当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所实现的功效。
附图说明
图1显示一种现有技术的返驰式电源供应电路；
图2显示本发明的返驰式电源供应电路200的一个实施例；
图3显示根据本发明的同步整流脉冲信号Sync、功率开关控制信号Spwm、SR开关控制信号VSR、与反馈脉冲信号Sfb的波形示意图；
图4A-4D显示本发明同步整流脉冲信号Sync与反馈脉冲信号Sfb数种实施例中的波形示意图；
图5显示本发明一种实施例的同步整流脉冲信号Sync、功率开关控制信号Spwm、与反馈脉冲信号Sfb的波形示意图；
图6显示本发明SR开关控制电路207的一个实施例；
图7显示本发明SR开关控制电路207的一个较具体的实施例；
图8显示本发明功率开关控制电路205的一个实施例；
图9显示本发明反馈信号取样保持电路2053的一个实施例；
图10显示本发明功率开关控制电路205的一个较具体的实施例；
图11显示在10图的实施例中，遮蔽信号BLKP与同步整流脉冲信号Sync的信号波形示意图；
图12显示本发明功率开关控制电路205的一个较具体的实施例。
图13显示根据本发明的同步整流脉冲信号Sync、功率开关控制信号Spwm、SR开关控制信号VSR、反馈脉冲信号Sfb、电压Vopto、斜坡信号Sramp、取样保持信号Vfb_sh、取样信号SH、与清除信号CLR的波形示意图。
图中符号说明
100，200 返驰式电源供应电路
101 整流电路
102，202 变压器
103 耦合电路
104 光耦合电路
105 PWM控制电路
106 电流感测电路
107 同步整流控制电路
108 同步整流开关电路
204 信号耦合电路
205 功率开关控制电路
207 SR开关控制电路
208 SR开关
2051 功率开关控制信号产生电路
2053 反馈信号取样保持电路
2055 反馈计时电路
2071 输出电压取样放大电路
2073 反馈脉冲信号产生电路
2075 SR比较器
2077 SR计时电路
2079 SR开关控制信号产生电路
3051 比较器
3052 闩锁电路
3053 取样保持电路
3071 分压电路
3072 比较器
3074 脉冲开关
3078 延时定时器
3079 斜坡信号产生电路
3173 脉冲电路
3174 脉冲开关
20531 遮蔽电路
20533 取样反馈信号产生电路
BLKP 遮蔽信号
C1，C2 电容
CLR 清除信号
COMP 取样反馈信号
FB 反馈信号
GND 接地电位
Iout 输出电流
Iw2，Isr 电流
P1 一次侧端口
P2 二次侧端口
PLS 通知信号
Pul1，Pul2，Pul3，Pul4 反馈脉冲
PS1，PS2 脉冲开关信号
REF 参考电位
Sfb 反馈脉冲信号
SH 取样信号
Spwm 功率开关控制信号
Sramp 斜坡信号
SRPul 同步整流脉冲
SW 功率开关
SWb 开关
Sync 同步整流脉冲信号
Sx 同步比较信号
Tb 遮蔽脉冲时间长度
Td 同步预设期间
Tp 反馈周期
Ts 同步整流脉冲时间长度
Tt 同步阈值期间
Vac 交流电压
Vin 输入电压
Vfb 耦合反馈信号
Vfb_cmp 反馈比较信号
Vfb_ltch 闩锁反馈信号
Vfb_sh 取样保持信号
Vo，Vopto 电压
Vout 输出电压
Vosp 输出电压取样放大信号
Vsr 跨压
Vsync 耦合同步整流信号
Vth1 同步参考信号
Vth3 反馈参考信号
VSR SR开关控制信号
Vw2 跨压
W1 一次侧绕组
W2 二次侧绕组
具体实施方式
本发明中的图示均属示意，主要意在表示各电路间的耦接关系，以及各信号波形之间的关系，至于电路、信号波形与频率则并未依照比例绘制。
请参阅图2，显示本发明的返驰式电源供应电路200的一个实施例。如图2所示，交流电压Vac经由整流电路101整流后，产生输入电压Vin。整流电路101例如为桥式整流电路。返驰式电源供应电路200中，变压器202的一次侧绕组W1接收输入电压Vin。功率开关SW控制一次侧绕组W1的导通时间，而在二次侧绕组W2与一接地电位GND间，产生输出电压Vout。返驰式电源供应电路200包含变压器202、功率开关SW、信号耦合电路204、功率开关控制电路205、SR开关控制电路207、以及同步整流(synchronous rectification，SR)开关208。功率开关SW耦接于一次侧绕组W1，用以控制一次侧绕组W1的导通时间。功率开关控制电路205位于变压器202的一次侧，用以根据耦合反馈信号Vfb，产生功率开关控制信号Spwm以控制功率开关SW，并根据耦合反馈信号Vfb，产生同步整流脉冲信号Sync；其中，同步整流脉冲信号Sync相关于功率开关控制信号Spwm，举例而言，同步整流脉冲信号Sync具有一整流脉冲，用以在功率开关控制信号Spwm导通功率开关SW之前，通过信号耦合电路204转换并传送相关信息至于变压器202的二次侧，而不导通SR开关208。
同步整流(synchronous rectification，SR)开关208，耦接于二次侧绕组W2，用以控制二次侧绕组W2的导通时间，以对应于一次侧绕组W1导通时不导通。SR开关控制电路207位于变压器202的二次侧，耦接于SR开关208，用以于正常操作模式中，接收耦合同步整流信号Vsync，以控制SR开关208，并根据输出电压Vout，产生反馈脉冲信号Sfb。举例而言，SR开关208根据相关于同步整流脉冲信号Sync的耦合同步整流信号Vsync，控制SR开关208，而决定不导通二次侧绕组W2的时点，并根据流经二次侧绕组W2的电流Iw2，或二次侧绕组W2的跨压Vw2，或流经SR开关208中寄生二极管的电流Isr，或SR开关208的跨压Vsr，而决定导通SR开关208的时点。
信号耦合电路204耦接于SR开关控制电路207与功率开关控制电路205之间，用以将同步整流脉冲信号Sync，以非接触方式，感应产生耦合同步整流信号Vsync，并将反馈脉冲信号Sfb，以非接触方式，感应产生耦合反馈信号Vfb。其中信号耦合电路204具有一次侧端口P1与二次侧端口P2，一次侧端口P1位于变压器202的一次侧，且二次侧端口P2位于变压器202的二次侧。其中一次侧端口P1于互不重叠的不同时段中，分别接收同步整流脉冲信号Sync与产生耦合反馈信号Vfb，且二次侧端口P2于对应的前述互不重叠的不同时段中，分别产生耦合同步整流信号Vsync与接收反馈脉冲信号Sfb。也就是说，信号耦合电路204具有电连接于功率开关控制电路205的一次侧端口P1与电连接于SR开关控制电路207的二次侧端口P2。于互不重叠的不同时段中，一次侧端口P1与二次侧端口P2分别接收功率开关控制电路205与SR开关控制电路207所产生的不同信号，且信号耦合电路204以非接触方式，感应并转换后，产生对应的信号于二次侧端口P2与一次侧端口P1。
需说明的是，变压器202的一次侧表示与变压器202一次侧绕组W1同侧，位于变压器202的一次侧的电路共同电连接至参考电位REF；变压器202的二次侧表示与变压器202二次侧绕组W2同侧，位于变压器202的二次侧的电路共同电连接至接地电位GND；而变压器202与信号耦合电路204则是耦接于一次侧与二次侧之间。
在本实施例中，信号耦合电路204如图所示只包括单一脉冲变压器，在其他实施例中，信号耦合电路204也可以包括利用相同的端口，而在不同时段，于变压器202的一次侧与二次侧间，具有双向耦合传输信号的功能即可，例如信号耦合电路204包括一脉冲光耦合器。在一种较佳的实施例中，前述脉冲变压器与脉冲光耦合器的输入与输出信号都为具有脉冲形式的信号。其中，反馈脉冲信号Sfb与耦合反馈信号Vfb，例如但不限于分别具有相同或不同的反馈脉冲，反馈脉冲具有下列之一或其组合：反馈脉冲电平、反馈脉冲时间长度、或反馈脉冲数目，用以示意输出电压Vout；且流经功率开关SW的功率开关电流，对应相关于上述反馈脉冲电平、反馈脉冲时间长度、反馈脉冲数目、或其组合。也就是说，反馈脉冲信号Sfb与耦合反馈信号Vfb具有脉冲形式的信号，但并不限于单一脉冲信号的形式，而是可以利用脉冲信号的电平、时间长度、与脉冲数目，来示意输出电压的高低。
在本实施例中，SR开关控制电路207例如但不限于，根据耦合同步整流信号Vsync与流经二次侧绕组W2的电流Iw2，或二次侧绕组W2的跨压Vw2，或流经SR开关208中寄生二极管的电流Isr，或SR开关208的跨压Vsr，而产生SR开关控制信号VSR，以控制SR开关208。且例如但不限于根据耦合同步整流信号Vsync中的同步整流脉冲的上升缘(或下降缘，如图13所示意)，而不导通SR开关208，且根据流经二次侧绕组W2的电流Iw2，或二次侧绕组W2的跨压Vw2，或流经SR开关208中寄生二极管的电流Isr，或SR开关208的跨压Vsr，以确认功率开关SW不导通后，而导通SR开关208。也就是说，SR开关控制电路207在导通SR开关208前，先确认功率开关SW不导通。功率开关控制电路205例如根据耦合反馈信号Vfb而决定功率开关控制信号Spwm，以决定导通及不导通功率开关SW，进而导通及不导通一次侧绕组W1。相较于现有技术，在本发明中，信号耦合电路204具有一次侧端口P1与二次侧端口P2，一次侧端口P1位于变压器202的一次侧，且二次侧端口P2位于变压器202的二次侧，其中一次侧端口P1于互不重叠的不同时段中，分别接收同步整流脉冲信号Sync与产生耦合反馈信号Vfb，且二次侧端口P2于对应的前述互不重叠的不同时段中，分别产生耦合同步整流信号Vsync与接收反馈脉冲信号Sfb。而非如现有技术，利用不同的耦合电路103与光耦合电路104(且不同的端口)，分别将一次侧的通知信号PLS传送至二次侧，及将二次侧的输出电压相关信息传到一次侧的PWM控制器105。也就是说，本发明在正常操作模式中，可以利用信号耦合电路204中相同的端口，来传送一次侧与二次侧的信息。如此一来，可以有效降低电路的空间，进而降低制造成本与电路的尺寸。
图3显示根据本发明的同步整流脉冲信号Sync、功率开关控制信号Spwm、SR开关控制信号VSR、与反馈脉冲信号Sfb的波形示意图。如图所示，功率开关控制电路205根据相关于输出电压Vout或输出电流Iout的耦合反馈信号Vfb，产生功率开关控制信号Spwm以控制功率开关SW，并产生同步整流脉冲信号Sync。其中，同步整流脉冲信号Sync具有同步整流脉冲；在一种较佳的实施例中，该同步整流脉冲经由信号耦合电路204转换并传送至SR开关电路207，以控制SR开关208不导通；且SR开关控制电路207根据相关于同步整流脉冲的耦合同步整流信号Vsync，不导通SR开关208。在一种较佳的实施例中，功率开关控制电路205产生同步整流脉冲信号Sync的同步整流脉冲，以不导通SR开关208之后，才改变功率开关控制信号Spwm的电平，以导通功率开关SW，以确认功率开关SW的导通是在SR开关208不导通之后。在一种较佳的实施例中，同步整流脉冲信号Sync具有一同步整流脉冲，且反馈脉冲信号Sfb具有一反馈脉冲；其中该同步整流脉冲与反馈脉冲的脉冲时间长度都短于1微秒(micro-second)。
SR开关控制电路207于一正常操作模式中，根据所接收的耦合同步整流信号Vsync，且例如但不限于根据流经二次侧绕组W2的电流Iw2，或二次侧绕组W2的跨压Vw2，或流经SR开关208中寄生二极管的电流Isr，或SR开关208的跨压Vsr，而产生SR开关控制信号VSR。SR开关控制电路207并于该正常操作模式中，根据相关于输出电压Vout或输出电流Iout的反馈信号FB，而产生反馈脉冲信号Sfb。
举例而言，于一操作期间中，反馈脉冲信号Sfb包括反馈脉冲，该反馈脉冲于同步整流脉冲信号Sync的同步整流脉冲产生后经过一同步预设期间Td之后产生。所谓一个操作期间，例如但不限于为功率开关控制信号Spwm电平在两次由低电平上升至高电平的期间。举例而言，参阅图3，以高电平导通、低电平不导通为例，根据同步整流脉冲信号Sync的上升缘，不导通SR开关208，并根据相关于输出电压Vout或输出电流Iout的反馈信号FB，或是根据：流经二次侧绕组W2或SR开关208的寄生二极管、二次侧绕组W2或SR开关208的跨压，而产生SR开关控制信号VSR，而导通SR开关208。有关二次侧绕组W2的电流情况，例如可根据SR开关208的跨压、或是根据SR开关208在图示左端节点的电压来判断。举例而言，当功率开关控制信号Spwm上升之前，将SR开关控制信号VSR由高电平转变为低电平，而不导通SR开关208；并根据流经二次侧绕组W2的电流Iw2，或二次侧绕组W2的跨压Vw2，或流经SR开关208中寄生二极管的电流Isr，或SR开关208的跨压Vsr，而产生SR开关控制信号VSR，而导通SR开关208。以此机制就可以适切地控制SR开关208的导通时点与关闭时点，并通过将同步整流脉冲信号Sync和反馈脉冲信号Sfb分别利用相同的端口，在不同时段，传递到二次侧与一次侧，而控制功率开关SW与SR开关208的导通时点与关闭时点，就可以有效避免短路贯穿的情况。
图4A-4D显示本发明同步整流脉冲信号Sync与反馈脉冲信号Sfb数种实施例中的波形示意图。如图4A所示，同步整流脉冲信号Sync与反馈脉冲信号Sfb例如但不限于具有单一反馈脉冲。如图4B所示，同步整流脉冲信号Sync与反馈脉冲信号Sfb例如但不限于具有单一反馈脉冲，其电平可以有不同；反馈脉冲信号Sfb的反馈脉冲的电平，例如用以示意输出电压Vout的电平。如图4C所示，同步整流脉冲信号Sync与反馈脉冲信号Sfb例如但不限于具有单一反馈脉冲，其反馈脉冲时间长度可以有不同；反馈脉冲信号Sfb的反馈脉冲时间长度，例如用以示意输出电压Vout的电平。如图4D所示，同步整流脉冲信号Sync与反馈脉冲信号Sfb例如但不限于具有多个反馈脉冲，其反馈脉冲数目可以有不同；反馈脉冲信号Sfb的反馈脉冲数目，例如用以示意输出电压Vout的电平。
图5显示本发明一种实施例的同步整流脉冲信号Sync、功率开关控制信号Spwm、与反馈脉冲信号Sfb的波形示意图。如图所示，于一操作期间中，反馈脉冲信号Sfb具有反馈脉冲Pul1，反馈脉冲Pul1于同步整流脉冲信号Sync的同步整流脉冲SRPul产生后经过同步预设期间Td之后产生。当同步整流脉冲信号Sync的同步整流脉冲SRPul产生后开始，未在同步阈值期间Tt产生下一个同步整流脉冲SRPul，SR开关控制电路207产生反馈脉冲Pul2，并接着以一反馈周期Tp而周期性产生反馈脉冲Pul3与反馈脉冲Pul4，直到功率开关控制电路205产生同步整流脉冲SRPul。如此一来，当输出端为轻载时，SR开关控制电路207仍能持续产生反馈脉冲Pul2以示意输出电压Vout。
图6显示本发明SR开关控制电路207的一个实施例。如图所示，SR开关控制电路207包括：输出电压取样放大电路2071、反馈脉冲信号产生电路2073、SR比较器2075、与SR计时电路2077。输出电压取样放大电路2071用以取样放大输出电压Vout，而产生输出电压取样放大信号Vosp。反馈脉冲信号产生电路2073耦接于输出电压取样放大电路2071与二次侧端口P2之间，用以根据输出电压取样放大信号Vosp，产生反馈脉冲信号Sfb。SR比较器2075与二次侧端口P2耦接，用以根据耦合同步整流信号Vsync与同步参考信号Vth1，产生同步比较信号Sx。SR计时电路277与比较器2075耦接，用以根据同步比较信号Sx，而计时同步预设期间后，产生同步默认期间计时信号。SR开关控制信号产生电路2079与SR比较器2075及SR开关208耦接，用以根据同步比较信号Sx，产生SR开关控制信号VSR，以控制SR开关208。
图7显示本发明SR开关控制电路207的一个较具体的实施例。SR开关控制电路207包括：输出电压取样放大电路2071、反馈脉冲信号产生电路2073、SR比较器2075、与SR计时电路2077。输出电压取样放大电路2071用以取样放大输出电压Vout，而产生输出电压取样放大信号Vosp。如图所示，输出电压取样放大电路2071中，分压电路3071接收相关于输出电压Vout的电压Vo，产生与输出电压Vout相关的分压，以产生输出电压取样放大信号Vosp。在本实施例中，输出电压取样放大电路2071包括比较器3072，用以比较相关于输出电压Vout的电压Vopto与斜坡信号Sramp，而产生输出电压取样放大信号Vosp。举例而言，当斜坡信号Sramp超过电压Vopto时，产生一个具有高电平的比较信号。反馈脉冲信号产生电路2073耦接于输出电压取样放大电路2071与二次侧端口P2之间，用以根据输出电压取样放大信号Vosp，产生反馈脉冲信号Sfb。反馈脉冲信号产生电路2073包含脉冲电路3073，其根据该具有高电平的比较信号，产生脉冲开关信号PS1。反馈脉冲信号产生电路2073包含脉冲开关3074，其根据脉冲开关信号PS1而操作，以于二次侧端口P2产生反馈脉冲信号Sfb。
请继续参阅图7，SR比较器2075与二次侧端口P2耦接，用以根据耦合同步整流信号Vsync与同步参考信号Vth1，产生同步比较信号Sx。SR计时电路2077与SR比较器2075耦接，用以接收同步比较信号Sx，而计时同步预设期间后，产生同步默认期间计时信号。同步默认期间计时信号例如用以使反馈脉冲信号Sfb的反馈脉冲，于同步整流脉冲信号Sync的同步整流脉冲产生后经过同步预设期间Td之后产生。在本实施例中，SR计时电路2077例如但不限于包括延时定时器3078及斜坡信号产生电路3079。使得同步默认期间计时信号的延时效果，也就是同步预设期间Td，相关于输出电压Vout。其中，斜坡信号产生电路3079用以产生前述斜坡信号Sramp，以输入比较器3072。SR开关控制信号产生电路2079与SR比较器2075及SR开关208耦接，用以根据同步比较信号Sx，产生SR开关控制信号VSR，以控制该SR开关208。
图8显示本发明功率开关控制电路205的一个实施例。如图所示，功率开关控制电路205包括功率开关控制信号产生电路2051、反馈信号取样保持电路2053、反馈计时电路2055、以及SR脉冲信号产生电路2057。功率开关控制信号产生电路2055，与功率开关SW耦接，用以根据取样反馈信号Vfb，以产生功率开关控制信号Spwm。反馈信号取样保持电路2053，耦接于功率开关控制信号产生电路2051与一次侧端口P1之间，用以根据耦合反馈信号Vfb，产生取样反馈信号COMP。反馈计时电路2055与功率开关控制信号产生电路2051及反馈信号取样保持电路2053耦接，用以根据功率开关控制信号Spwm与耦合反馈信号Vfb，以产生取样信号SH及清除信号CLR，其中反馈信号取样保持电路2053根据取样信号SH与清除信号CLR，以将耦合反馈信号Vfb转换为取样反馈信号COMP。
图9显示本发明反馈信号取样保持电路2053的一个实施例。如图所示，反馈信号取样保持电路2053包括遮蔽电路20531与取样反馈信号产生电路20533。其中，遮蔽电路20531与功率开关控制信号产生电路2051与一次侧端口P1耦接，用以根据相关于功率开关控制信号Spwm的一遮蔽信号BLKP，以于遮蔽期间内，防止反馈信号取样保持电路2053自一次侧端口P1接收同步整流脉冲信号Sync。取样反馈信号产生电路20533耦接于遮蔽电路20531与功率开关控制信号产生电路2051之间，用以根据耦合反馈信号Vfb、清除信号CLR、及取样信号SH，产生取样反馈信号COMP。
图10显示本发明功率开关控制电路205的一个较具体的实施例。如图所示，功率开关控制电路205包括功率开关控制信号产生电路2051、反馈信号取样保持电路2053、以及反馈计时电路2055。功率开关控制信号产生电路2051与功率开关SW耦接，用以根据取样反馈信号COMP，以产生功率开关控制信号Spwm。脉冲信号产生电路2057与功率开关控制信号产生电路2051耦接，根据功率开关控制信号Spwm(在本实施例中，脉冲信号产生电路2057接收功率开关控制信号Spwm的相关信号)，产生同步整流脉冲信号Sync。反馈信号取样保持电路2053耦接于功率开关控制信号产生电路2051与一次侧端口P1之间，用以根据耦合反馈信号Vfb，产生取样反馈信号COMP。反馈计时电路2055与功率开关控制信号产生电路2051及反馈信号取样保持电路2053耦接，用以根据功率开关控制信号Spwm与耦合反馈信号Vfb(在本实施例中，例如接收相关于耦合反馈信号Vfb的信号)，以产生取样信号SH及清除信号CLR，其中反馈信号取样保持电路2053根据取样信号SH与清除信号CLR，以将耦合反馈信号Vfb转换为取样反馈信号COMP。并根据遮蔽信号BLKP，以于遮蔽期间内，防止反馈信号取样保持电路2053自一次侧端口P1接收同步整流脉冲信号Sync。
图11显示在10图的实施例中，遮蔽信号BLKP与同步整流脉冲信号Sync的信号波形示意图。如图所示，并参照图10，遮蔽信号BLKP具有遮蔽脉冲时间长度Tb，同步整流脉冲信号Sync具有同步整流脉冲时间长度Ts；其中，遮蔽脉冲时间长度Tb大于同步整流脉冲时间长度Ts，且遮蔽脉冲时间长度Tb涵盖同步整流脉冲时间长度Ts；这使得，在同步整流脉冲信号Sync中的同步整流脉冲的期间，具有遮蔽信号BLKP产生遮蔽脉冲，将开关SWb导通，将反馈信号取样保持电路2053中的比较器20531的反向端输入信号电连接至参考电位REF，而使比较器20531的反向端输入不致接收同步整流脉冲信号Sync中的同步整流脉冲。
图12显示本发明功率开关控制电路205的一个较具体的实施例。如图所示，功率开关控制电路205包括功率开关控制信号产生电路2051、反馈信号取样保持电路2053、以及反馈计时电路2055。功率开关控制信号产生电路2051与功率开关SW耦接，用以根据取样反馈信号COMP，以产生功率开关控制信号Spwm。脉冲电路3173与功率开关控制信号产生电路2051耦接，根据功率开关控制信号Spwm，产生脉冲开关信号PS2。脉冲开关3174与脉冲电路3173耦接，其根据脉冲开关信号PS2而操作，以于一次侧端口P1产生同步整流脉冲信号Sync。反馈信号取样保持电路2053耦接于功率开关控制信号产生电路2051与一次侧端口P1之间，用以根据耦合反馈信号Vfb，产生取样反馈信号COMP。反馈计时电路2055与功率开关控制信号产生电路2051及反馈信号取样保持电路2053耦接，用以根据功率开关控制信号Spwm(在本实施例中，例如接收相关于功率开关控制信号Spwm的脉冲开关信号PS2)与耦合反馈信号Vfb(在本实施例中，例如接收相关于耦合反馈信号Vfb的反馈比较信号Vfb_cmp)，以产生取样信号SH及清除信号CLR，其中反馈信号取样保持电路2053根据取样信号SH与清除信号CLR，以将耦合反馈信号Vfb转换为取样反馈信号COMP。
请继续参阅图12，反馈信号取样保持电路2053例如包括：比较器3051、闩锁电路3052、与取样保持电路3053。比较器3051比较耦合反馈信号Vfb与反馈参考信号Vth3，产生反馈比较信号Vfb_cmp。栓锁电路3052根据反馈比较信号Vfb_cmp，产生闩锁反馈信号Vfb_ltch。如图所示，取样保持电路3053根据闩锁反馈信号Vfb_ltch、取样信号SH、与清除信号CLR，产生取样反馈信号COMP。其中，通过闩锁电路3052所产生相关于耦合反馈信号Vfb闩锁反馈信号Vfb_ltch，控制开关SW1；并通过取样信号SH与清除信号CLR，分别控制开关SW2与开关SW3，以对电容C1及电容C2充放电，而产生取样保持信号Vfb_sh，进而产生取样反馈信号COMP。反馈计时电路2055与功率开关控制信号产生电路2051及反馈信号取样保持电路2053耦接，用以根据功率开关控制信号Spwm(在本实施例中，例如接收相关于功率开关控制信号Spwm的信号脉冲开关信号PS2)与耦合反馈信号Vfb(在本实施例中，例如接收相关于耦合反馈信号Vfb的信号反馈比较信号Vfb_cmp)，以产生取样信号SH及清除信号CLR。
图13显示根据本发明的同步整流脉冲信号Sync、功率开关控制信号Spwm、SR开关控制信号VSR、反馈脉冲信号Sfb、电压Vopto、斜坡信号Sramp、取样保持信号Vfb_sh、取样信号SH、与清除信号CLR的波形示意图。如图所示，功率开关控制电路205根据相关于输出电压Vout或输出电流Iout的耦合反馈信号Vfb，产生功率开关控制信号Spwm以控制功率开关SW，并产生同步整流脉冲信号Sync。其中，同步整流脉冲信号Sync具有同步整流脉冲；在一种较佳的实施例中，该同步整流脉冲经由信号耦合电路204转换并传送至SR开关电路207，以控制SR开关208不导通；且SR开关控制电路207根据相关于同步整流脉冲的耦合同步整流信号Vsync，不导通SR开关208。在一种较佳的实施例中，功率开关控制电路205产生同步整流脉冲信号Sync的同步整流脉冲，以不导通SR开关208之后，才改变功率开关控制信号Spwm的电平，以导通功率开关SW，以确认功率开关SW的导通是在SR开关208不导通之后。在一种较佳的实施例中，同步整流脉冲信号Sync具有一同步整流脉冲，且反馈脉冲信号Sfb具有一反馈脉冲；其中该同步整流脉冲与反馈脉冲的脉冲时间长度都短于1微秒(micro-second)。
需说明的是，在本实施例中，于操作期间中，反馈脉冲信号Sfb包括反馈脉冲，该反馈脉冲于同步整流脉冲信号Sync的同步整流脉冲产生后经过同步预设期间Td之后产生。而利用电压Vopto与斜坡信号Sramp，加上清除信号CLR的脉冲长度时间，来决定同步预设期间Td，以使同步预设期间Td相关于输出电压Vout。
以上已针对较佳实施例来说明本发明，但以上所述，只是为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以想到各种等效变化。例如，各实施例中图标直接连接的两电路或元件间，可插置不影响主要功能的其他电路或元件，因此“耦接”应视为包括直接和间接连接。又如，电阻或分压电路并非仅限于电阻元件，也可以其他电路，如晶体管电路等取代。再如，误差放大器电路与比较器电路的正负端可以互换，仅需对应修改相关电路或是信号高低电平的意义即可；又再如，控制电路外部的信号(例如但不限于反馈信号)，在取入控制电路内部进行处理或运算时，可能经过电压电流转换、电流电压转换、比例转换等，因此，本发明所称“根据某信号进行处理或运算”，不限于根据该信号的本身，也包含于必要时，将该信号进行上述转换后，根据转换后的信号进行处理或运算。再例如，所有实施例中的变化，可以交互采用，例如图7实施例中的脉冲开关3074，也可以应用于图10的实施例，等等。但凡此类，都可根据本发明的教示类推而得，因此，本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。
Claims (43)
1.一种返驰式电源供应电路，其特征在于，包含：
一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；以及二次侧绕组，以产生一输出电压；
一功率开关，耦接于该一次侧绕组，用以控制该一次侧绕组的导通时间；
一功率开关控制电路，位于该变压器的一次侧，用以根据一耦合反馈信号，产生一功率开关控制信号以控制该功率开关，并产生一同步整流脉冲信号；
一同步整流开关，耦接于该二次侧绕组，用以控制该二次侧绕组的导通时间，以对应于该一次侧绕组不导通时导通；
一同步整流开关控制电路，位于该变压器的二次侧，耦接于该同步整流开关，用以于一正常操作模式中，接收一耦合同步整流信号，以控制该同步整流开关，并根据该输出电压，产生一反馈脉冲信号；以及
一信号耦合电路，耦接于该同步整流开关控制电路与该功率开关控制电路之间，用以将该同步整流脉冲信号，以非接触方式，感应产生该耦合同步整流信号，并将该反馈脉冲信号，以非接触方式，感应产生该耦合反馈信号；
其中该信号耦合电路具有一一次侧端口与一二次侧端口，该一次侧端口位于该变压器的一次侧，且该二次侧端口位于该变压器的二次侧，其中该一次侧端口于互不重叠的不同时段中，分别接收该同步整流脉冲信号与产生该耦合反馈信号，且该二次侧端口于该对应的互不重叠的不同时段中，分别产生该耦合同步整流信号与接收该反馈脉冲信号。
2.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，该信号耦合电路包括一脉冲变压器或一脉冲光耦合器，该脉冲变压器与脉冲光耦合器的输入与输出信号都为具有脉冲形式的信号。
3.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，于一操作期间中，于该功率开关导通之前，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲；且该同步整流开关控制电路根据相关于该同步整流脉冲的该耦合同步整流信号，不导通该同步整流开关，以使该功率开关导通之前，该同步整流开关不导通。
4.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，于一操作期间中，该同步整流开关控制电路在导通该同步整流开关前，根据相关于流经该二次侧绕组的一二次侧绕组电流、流经该同步整流开关的一同步整流开关电流、或该二次侧绕组或同步整流开关的跨压，以确认该功率开关不导通。
5.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，该反馈脉冲信号包括至少一反馈脉冲，其具有下列之一或其组合：一反馈脉冲电平、一反馈脉冲时间长度、或一反馈脉冲数目，用以示意该输出电压；且流经该功率开关的一功率开关电流，对应相关于该反馈脉冲电平、该反馈脉冲时间长度、该反馈脉冲数目、或其组合。
6.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，且该反馈脉冲信号具有一反馈脉冲；其中该同步整流脉冲与反馈脉冲的脉冲时间长度都短于1微秒。
7.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，于一操作期间中，该反馈脉冲信号具有一反馈脉冲，该反馈脉冲于该同步整流脉冲信号的一同步整流脉冲产生后经过一同步预设期间之后产生。
8.如权利要求7所述的返驰式电源供应电路，其中，当该同步整流脉冲信号的该同步整流脉冲产生后开始，未在一同步阈值期间产生下一个该同步整流脉冲，该同步整流开关控制电路产生该反馈脉冲，并接着以一反馈周期而周期性产生该反馈脉冲，直到该功率开关控制电路产生该同步整流脉冲。
9.如权利要求7所述的返驰式电源供应电路，其中，该同步默认期间相关于该输出电压。
10.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，于一操作期间中，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，该同步整流脉冲产生于该反馈脉冲信号的一反馈脉冲产生后经过一反馈预设期间之后产生。
11.如权利要求10所述的返驰式电源供应电路，其中，当该反馈脉冲信号的该反馈脉冲产生后开始，未在一反馈阈值期间产生下一个该反馈脉冲，该功率开关控制电路产生该同步整流脉冲，并接着以一同步周期而周期性产生该同步整流脉冲，直到该同步整流开关控制电路产生该反馈脉冲。
12.如权利要求10所述的返驰式电源供应电路，其中，该反馈预设期间相关于该输出电压。
13.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，该同步整流开关控制电路包括：
一输出电压取样放大电路，用以取样放大该输出电压，而产生一输出电压取样放大信号；
一反馈脉冲信号产生电路，耦接于该输出电压取样放大电路与该二次侧端口之间，用以根据该输出电压取样放大信号，产生该反馈脉冲信号；
一同步整流比较器，与该二次侧端口耦接，用以根据该耦合同步整流信号与一同步参考信号，产生一同步比较信号；
一同步整流计时电路，与该比较器耦接，用以根据该同步比较信号，而计时一同步预设期间后，产生一同步默认期间计时信号；以及
一同步整流开关控制信号产生电路，与该比较器及该同步整流开关耦接，用以根据该同步比较信号，产生一同步整流开关控制信号，以控制该同步整流开关。
14.如权利要求1所述的返驰式电源供应电路，其中，该功率开关控制电路包括：
一功率开关控制信号产生电路，与该功率开关耦接，用以根据一取样反馈信号，以产生该功率开关控制信号；
一反馈信号取样保持电路，耦接于该功率开关控制信号产生电路与该一次侧端口之间，用以根据该耦合反馈信号，产生该取样反馈信号；以及
一反馈计时电路，与该功率开关控制信号产生电路及该反馈信号取样保持电路耦接，用以根据该功率开关控制信号与该耦合反馈信号，以产生一取样信号及一清除信号，其中该反馈信号取样保持电路根据该取样信号与该清除信号，以将该耦合反馈信号转换为该取样反馈信号。
15.如权利要求14所述的返驰式电源供应电路，其中，该反馈信号取样保持电路包括：
一遮蔽电路，与该功率开关控制信号产生电路与该一次侧端口耦接，用以根据相关于该功率开关控制信号的一遮蔽信号，以于一遮蔽期间内，防止该反馈信号取样保持电路自该一次侧端口接收该同步整流脉冲信号；以及
一取样反馈信号产生电路，耦接于该遮蔽电路与该功率开关控制信号产生电路之间，用以根据该耦合反馈信号、该清除信号、及该取样信号，产生该取样反馈信号。
16.一种返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其特征在于，该返驰式电源供应电路包含一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；以及二次侧绕组，以产生一输出电压；一功率开关，耦接于该一次侧绕组，用以控制该一次侧绕组的导通时间；一功率开关控制电路，位于该变压器的一次侧，用以根据一耦合反馈信号，产生一功率开关控制信号以控制该功率开关，并产生一同步整流脉冲信号；一同步整流开关，耦接于该二次侧绕组，用以控制该二次侧绕组的导通时间，以对应于该一次侧绕组不导通时导通；该同步整流开关控制电路，位于该变压器的二次侧，耦接于该同步整流开关，用以于一正常操作模式中，接收一耦合同步整流信号，以控制该同步整流开关，并根据该输出电压，产生一反馈脉冲信号；以及一信号耦合电路，耦接于该同步整流开关控制电路与该功率开关控制电路之间，用以将该同步整流脉冲信号，以非接触方式，感应产生该耦合同步整流信号，并将该反馈脉冲信号，以非接触方式，感应产生该耦合反馈信号；其中该信号耦合电路具有一一次侧端口与一二次侧端口，该一次侧端口位于该变压器的一次侧，且该二次侧端口位于该变压器的二次侧，其中该一次侧端口于互不重叠的不同时段中，分别接收该同步整流脉冲信号与产生该耦合反馈信号，且该二次侧端口于该对应的互不重叠的不同时段中，分别产生该耦合同步整流信号与接收该反馈脉冲信号；该同步整流开关控制电路包含：
一输出电压取样放大电路，用以取样放大该输出电压，而产生一输出电压取样放大信号；
一反馈脉冲信号产生电路，耦接于该输出电压取样放大电路与该二次侧端口之间，用以根据该输出电压取样放大信号，产生该反馈脉冲信号；
一同步整流比较器，与该二次侧端口耦接，用以根据该耦合同步整流信号与一同步参考信号，产生一同步比较信号；
一同步整流计时电路，与该比较器耦接，用以根据该同步比较信号，而计时一同步预设期间后，产生一同步默认期间计时信号；以及
一同步整流开关控制信号产生电路，与该比较器及该同步整流开关耦接，用以根据该同步比较信号，产生一同步整流开关控制信号，以控制该同步整流开关。
17.如权利要求16所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，该信号耦合电路包括一脉冲变压器或一脉冲光耦合器，该脉冲变压器与脉冲光耦合器的输入与输出信号都为具有脉冲形式的信号。
18.如权利要求16所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，于一操作期间中，于该功率开关导通之前，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲；且该同步整流开关控制电路根据相关于该同步整流脉冲的该耦合同步整流信号，不导通该同步整流开关，以使该功率开关导通之前，该同步整流开关不导通。
19.如权利要求16所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，于一操作期间中，该同步整流开关控制电路在导通该同步整流开关前，根据相关于流经该二次侧绕组的一二次侧绕组电流、流经该同步整流开关的一同步整流开关电流、或该二次侧绕组或同步整流开关的跨压，以确认该功率开关不导通。
20.如权利要求16所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，该反馈脉冲信号包括至少一反馈脉冲，其具有下列之一或其组合：一反馈脉冲电平、一反馈脉冲时间长度、或一反馈脉冲数目，用以示意该输出电压；且流经该功率开关的一功率开关电流，对应相关于该反馈脉冲电平、该反馈脉冲时间长度、该反馈脉冲数目、或其组合。
21.如权利要求16所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，且该反馈脉冲信号具有一反馈脉冲；其中该同步整流脉冲与反馈脉冲的脉冲时间长度都短于1微秒。
22.如权利要求16所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，于一操作期间中，该反馈脉冲信号具有一反馈脉冲，该反馈脉冲于该同步整流脉冲信号的一同步整流脉冲产生后经过一同步预设期间之后产生。
23.如权利要求22所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，当该同步整流脉冲信号的该同步整流脉冲产生后开始，未在一同步阈值期间产生下一个该同步整流脉冲，该同步整流开关控制电路产生该反馈脉冲，并接着以一反馈周期而周期性产生该反馈脉冲，直到该功率开关控制电路产生该同步整流脉冲。
24.如权利要求22所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，该同步默认期间相关于该输出电压。
25.如权利要求16所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，于一操作期间中，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，该同步整流脉冲产生于该反馈脉冲信号的一反馈脉冲产生后经过一反馈期间之后产生。
26.如权利要求25所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，当该反馈脉冲信号的该反馈脉冲产生后开始，未在一反馈阈值期间产生下一个该反馈脉冲，该功率开关控制电路产生该同步整流脉冲，并接着以一同步周期而周期性产生该同步整流脉冲，直到该同步整流开关控制电路产生该反馈脉冲。
27.如权利要求25所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，该反馈预设期间相关于该输出电压。
28.如权利要求16所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，该功率开关控制电路包括：
一功率开关控制信号产生电路，与该功率开关耦接，用以根据一取样反馈信号，以产生该功率开关控制信号；
一反馈信号取样保持电路，耦接于该功率开关控制信号产生电路与该一次侧端口之间，用以根据该耦合反馈信号，产生该取样反馈信号；以及
一反馈计时电路，与该功率开关控制信号产生电路及该反馈信号取样保持电路耦接，用以根据该功率开关控制信号与该耦合反馈信号，以产生一取样信号及一清除信号，其中该反馈信号取样保持电路根据该取样信号与该清除信号，以将该耦合反馈信号转换为该取样反馈信号。
29.如权利要求28所述的返驰式电源供应电路的同步整流开关控制电路，其中，该反馈信号取样保持电路包括：
一遮蔽电路，与该功率开关控制信号产生电路与该一次侧端口耦接，用以根据相关于该功率开关控制信号的一遮蔽信号，以于一遮蔽期间内，防止该反馈信号取样保持电路自该一次侧端口接收该同步整流脉冲信号；以及
一取样反馈信号产生电路，耦接于该遮蔽电路与该功率开关控制信号产生电路之间，用以根据该耦合反馈信号、一清除信号、及一取样信号，产生该取样反馈信号。
30.一种返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其特征在于，该返驰式电源供应电路包含一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；以及二次侧绕组，以产生一输出电压；一功率开关，耦接于该一次侧绕组，用以控制该一次侧绕组的导通时间；该功率开关控制电路，位于该变压器的一次侧，用以根据一耦合反馈信号，产生一功率开关控制信号以控制该功率开关，并产生一同步整流脉冲信号；一同步整流开关，耦接于该二次侧绕组，用以控制该二次侧绕组的导通时间，以对应于该一次侧绕组不导通时导通；一同步整流开关控制电路，位于该变压器的二次侧，耦接于该同步整流开关，用以于一正常操作模式中，接收一耦合同步整流信号，以控制该同步整流开关，并根据该输出电压，产生一反馈脉冲信号；以及一信号耦合电路，耦接于该同步整流开关控制电路与该功率开关控制电路之间，用以将该同步整流脉冲信号，以非接触方式，感应产生该耦合同步整流信号，并将该反馈脉冲信号，以非接触方式，感应产生该耦合反馈信号；其中该信号耦合电路具有一一次侧端口与一二次侧端口，该一次侧端口位于该变压器的一次侧，且该二次侧端口位于该变压器的二次侧，其中该一次侧端口于互不重叠的不同时段中，分别接收该同步整流脉冲信号与产生该耦合反馈信号，且该二次侧端口于该对应的互不重叠的不同时段中，分别产生该耦合同步整流信号与接收该反馈脉冲信号；该功率开关控制电路包含：
一功率开关控制信号产生电路，与该功率开关耦接，用以根据一取样反馈信号，以产生该功率开关控制信号；
一反馈信号取样保持电路，耦接于该功率开关控制信号产生电路与该一次侧端口之间，用以根据该耦合反馈信号，产生该取样反馈信号；以及
一反馈计时电路，与该功率开关控制信号产生电路及该反馈信号取样保持电路耦接，用以根据该功率开关控制信号与该耦合反馈信号，以产生一取样信号及一清除信号，其中该反馈信号取样保持电路根据该取样信号与该清除信号，以将该耦合反馈信号转换为该取样反馈信号。
31.如权利要求30所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，该反馈信号取样保持电路包括：
一遮蔽电路，与该功率开关控制信号产生电路与该一次侧端口耦接，用以根据相关于该功率开关控制信号的一遮蔽信号，以于一遮蔽期间内，防止该反馈信号取样保持电路自该一次侧端口接收该同步整流脉冲信号；以及
一取样反馈信号产生电路，耦接于该遮蔽电路与该功率开关控制信号产生电路之间，用以根据该耦合反馈信号、一清除信号、及一取样信号，产生该取样反馈信号。
32.如权利要求30所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，该信号耦合电路包括一脉冲变压器或一脉冲光耦合器，该脉冲变压器与脉冲光耦合器的输入与输出信号都为具有脉冲形式的信号。
33.如权利要求30所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，于一操作期间中，于该功率开关导通之前，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，且该同步整流开关控制电路根据相关于该同步整流脉冲的该耦合同步整流信号，不导通该同步整流开关，以使该功率开关导通之前，该同步整流开关不导通。
34.如权利要求30所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，于一操作期间中，该同步整流开关控制电路在导通该同步整流开关前，根据相关于流经该二次侧绕组的一二次侧绕组电流、流经该同步整流开关的一同步整流开关电流、或该二次侧绕组或同步整流开关的跨压，以确认该功率开关不导通。
35.如权利要求30所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，该反馈脉冲信号包括至少一反馈脉冲，其具有下列之一或其组合：一反馈脉冲电平、一反馈脉冲时间长度、或一反馈脉冲数目，用以示意该输出电压；且流经该功率开关的一功率开关电流，对应相关于该反馈脉冲电平、该反馈脉冲时间长度、该反馈脉冲数目、或其组合。
36.如权利要求30所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，且该反馈脉冲信号具有一反馈脉冲；其中该同步整流脉冲与反馈脉冲的脉冲时间长度都短于1微秒。
37.如权利要求30所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，于一操作期间中，该反馈脉冲信号具有一反馈脉冲，该反馈脉冲于该同步整流脉冲信号的一同步整流脉冲产生后经过一同步预设期间之后产生。
38.如权利要求37所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，当该同步整流脉冲信号的该同步整流脉冲产生后开始，未在一同步阈值期间产生下一个该同步整流脉冲，该同步整流开关控制电路产生该反馈脉冲，并接着以一反馈周期而周期性产生该反馈脉冲，直到该功率开关控制电路产生该同步整流脉冲。
39.如权利要求37所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，该同步默认期间相关于该输出电压。
40.如权利要求30所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，于一操作期间中，该同步整流脉冲信号具有一同步整流脉冲，该同步整流脉冲产生于该反馈脉冲信号的一反馈脉冲产生后经过一反馈期间之后产生。
41.如权利要求40所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，当该反馈脉冲信号的该反馈脉冲产生后开始，未在一反馈阈值期间产生下一个该反馈脉冲，该功率开关控制电路产生该同步整流脉冲，并接着以一同步周期而周期性产生该同步整流脉冲，直到该同步整流开关控制电路产生该反馈脉冲。
42.如权利要求40所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，该反馈预设期间相关于该输出电压。
43.如权利要求30所述的返驰式电源供应电路的功率开关控制电路，其中，该同步整流开关控制电路包括：
一输出电压取样放大电路，用以取样放大该输出电压，而产生一输出电压取样放大信号；
一反馈脉冲信号产生电路，耦接于该输出电压取样放大电路与该二次侧端口之间，用以根据该输出电压取样放大信号，产生该反馈脉冲信号；
一同步整流比较器，与该二次侧端口耦接，用以根据该耦合同步整流信号与一同步参考信号，产生一同步比较信号；
一同步整流计时电路，与该比较器耦接，用以根据该同步比较信号，而计时一同步预设期间后，产生一同步默认期间计时信号；以及
一同步整流开关控制信号产生电路，与该比较器及该同步整流开关耦接，用以根据该同步比较信号，产生一同步整流开关控制信号，以控制该同步整流开关。
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