TWI646761B - 變換器與其控制方法 - Google Patents

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Abstract

變換器包含變壓器、主要開關、主動箝位電路以及控制電路。變壓器包含一次側主繞組與二次側主繞組，用以接收輸入電壓並輸出輸出電壓至負載。主要開關電性耦接於一次側主繞組及一次側接地端之間。主動箝位電路包括輔助開關及箝位電容。輔助開關與箝位電容串聯耦接，且主動箝位電路並聯耦接於一次側主繞組或主要開關的兩端，用以在主要開關截止時箝位主要開關的跨電壓。控制電路輸出輔助開關控制信號以控制輔助開關於主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通。

Description

變換器與其控制方法
本揭示內容係關於一種變換器，特別是關於一種反激型變換器（Flyback Converter）。
反激變換器（Flyback Converter），因具有電路結構簡單、輸入輸出級電氣隔離、成本低廉等特點，廣泛應用於小功率領域，尤其是常見於功率在100W以下的電源設備當中。
隨著近年來切換式電源廣泛用於筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機等可攜式移動設備，切換式電源逐漸有朝向小型化、高效率以及高頻化的方向發展的趨勢。
然而，習知的反激變換器的變壓器漏感損耗及開關損耗等，限制了其小型化、高頻化的發展趨勢。
本案的一態樣為一種變換器。變換器包含：一變壓器，包含一一次側主繞組與一二次側主繞組，用以接收一輸入電壓並輸出一輸出電壓至一負載；一主要開關，該主要開關電性耦接於該一次側主繞組及一一次側接地端之間；一主動箝位電路，包括一輔助開關及一箝位電容，該輔助開關與該箝位電容串聯耦接，且該主動箝位電路並聯耦接於該一次側主繞組或該主要開關的兩端，用以在該主要開關截止時箝位該主要開關的跨電壓；以及一控制電路，輸出一輔助開關控制信號以控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通。
在本揭示內容部分實施例中，當該變換器的一負載狀態處於重載時，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通。
在本揭示內容部分實施例中，變換器更包含一二次側整流單元，該二次側整流單元電性連接該二次側主繞組，其中一二次側電流於該二次側整流單元導通期間流經該二次側整流單元，其中該二次側電流降到零時，該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值。
在本揭示內容部分實施例中，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關的控制信號由高電平轉為低電平的時刻再延時該二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間的時刻導通。
在本揭示內容部分實施例中，當該變換器的該負載狀態處於中等負載時，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通，其中N為正整數。
在本揭示內容部分實施例中，該變壓器更包含一一次側輔助繞組，該控制電路根據該一次側輔助繞組兩端的跨電壓從負到正的零交越點計算該主要開關兩端跨電壓處於電壓峰值時的時刻，並相應輸出該輔助開關控制信號，以控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第2~N個電壓峰值其中之一者時導通。
在本揭示內容部分實施例中，當該變換器的該負載狀態處於輕載時，該控制電路輸出該輔助開關控制信號，以控制該變換器操作在固定頻率模式(fixed Frequency mode，FF mode)。
在本揭示內容部分實施例中，該變換器包括一檢測單元，該控制電路包括一計算單元，該檢測單元用於檢測該變換器的一電壓信號和\或一電流信號以得到一檢測信號，該計算單元接收該檢測信號，並計算出該二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間。
在本揭示內容部分實施例中，該檢測信號包括該輸入電壓和一一次側輔助繞組電壓，該計算單元根據該變壓器的一次側和二次側主繞組匝數比、該變壓器二次側主繞組和一次側輔助繞組匝比、輸入電壓和一次側輔助繞組於該二次側電流下降期間的電壓值的比值以及該主要開關的一導通時間計算該二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間，並根據該二次側電流下降時間輸出該輔助開關控制信號，以控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通。
在本揭示內容部分實施例中，該計算單元包括第一引腳、第二引腳、第三引腳，以及一第一電流源，該第一引腳接收該檢測單元輸出的一輸入電壓信號，該第二引腳接收該檢測單元輸出的該一次側輔助繞組於該二次側電流下降期間的電壓值，該第三引腳連接一第一電阻與該第一電流源，該計算單元根據該第一引腳、該第二引腳、該第三引腳的值及該主要開關的該導通時間計算該二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間。
在本揭示內容部分實施例中，該檢測信號包括一一次側電流峰值和一一次側輔助繞組於該二次側電流下降期間的電壓值，該計算單元根據該變壓器的一次側和二次側主繞組匝數比、該變壓器二次側主繞組和一次側輔助繞組匝數比、該一次側電流峰值、該一次側輔助繞組於該二次側電流下降期間的電壓值以及一磁化電感計算該二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間，並根據該二次側電流下降時間輸出該輔助開關控制信號，以控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通。
在本揭示內容部分實施例中，該計算單元包括一第一引腳、一第二引腳、一第三引腳、一第四引腳、一第一電流源以及一第二電流源，該第一引腳接收該檢測單元輸出的一一次側電流峰值，該第二引腳接收該檢測單元輸出的該一次側輔助繞組於該二次側電流下降期間的電壓值，該第三引腳連接一第一電阻與該第一電流源，該第四引腳連接一第二電阻與該第二電流源，該計算單元根據該第一引腳、該第二引腳、該第三引腳及該第四引腳的值計算該二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間。
本案的另一態樣為一種變換器的控制方法，包含：由一控制電路接收一檢測信號；由該控制電路根據該檢測信號計算出一二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間以確定一主要開關兩端跨電壓的第一個諧振峰值；以及由該控制電路輸出一輔助開關控制信號以控制一輔助開關於該第一個諧振峰值時導通。
在本揭示內容部分實施例中，控制方法更包含：由該控制電路接收一回授電壓信號；以及根據該回授電壓信號判斷該變換器的一負載狀態。
在本揭示內容部分實施例中，控制方法更包含：當該變換器的該負載狀態處於重載時，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通；以及當該變換器的該負載狀態處於中等負載時，由該控制電路輸出該輔助開關控制信號，以控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通，其中N為正整數。
在本揭示內容部分實施例中，控制方法更包含：當該變換器的該負載狀態處於輕載時，由該控制電路輸出該輔助開關控制信號，以控制該變換器操作在固定頻率模式(fixed Frequency mode，FF mode)。
在本揭示內容部分實施例中，控制方法更包含：當該回授電壓信號大於一第一臨界值時，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通；以及當該回授電壓信號介於該第一臨界值與一輕載臨界值之間時，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通。
在本揭示內容部分實施例中，控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通的步驟更包含：當該回授電壓信號介於第(P-1)個臨界值與第P個臨界值時，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第P個諧振峰值時導通，其中P為小於或等於N的正整數。
在本揭示內容部分實施例中，控制方法更包含：當該回授電壓信號小於該輕載臨界值時，由該控制電路輸出該輔助開關控制信號，以控制該變換器操作在固定頻率模式(fixed Frequency mode，FF mode)。
在本揭示內容部分實施例中，該變壓器包含一一次側輔助繞組，該控制方法更包含：當該變換器的該負載狀態處於中等負載時，由該控制電路根據該一次側輔助繞組兩端跨電壓的零交越點計算該主要開關兩端跨電壓處於諧振峰值的時刻。
綜上所述，在本案的各個實施例中，透過偵測相應的電壓或電流信號，控制電路可依據負載狀態決定並控制輔助開關於振盪電壓波形的第幾個峰值處導通，以配合負載狀態提升變換器的轉換效率。
下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，以更好地理解本揭示內容的態樣，但所提供之實施例並非用以限制本揭露所涵蓋的範圍，而結構操作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本揭露所涵蓋的範圍。此外，根據業界的標準及慣常做法，圖式僅以輔助說明為目的，並未依照原尺寸作圖，實際上各種特徵的尺寸可任意地增加或減少以便於說明。下述說明中相同元件將以相同之符號標示來進行說明以便於理解。
在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞（terms），除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
在本文中所使用的用詞『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指『包含但不限於』。此外，本文中所使用之『和／或』，包含相關列舉項目中一或多個項目的任意一個以及其所有組合。再者，於本文中，當一元件被稱為『連接』或『耦接』時，可指『電性連接』或『電性耦接』。『連接』或『耦接』亦可用以表示二或多個元件間相互搭配操作或互動。此外，雖然本文中使用『第一』、『第二』、…等用語描述不同元件，該用語僅是用以區別以相同技術用語描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否則該用語並非特別指稱或暗示次序或順位，亦非用以限定本發明。
請參考第1圖。第1圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的變換器100的示意圖。如第1圖所示，變換器100用以將自輸入電壓源接收的輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vo輸出至負載Load。在部分實施例中，變換器100可為反激型變換器（Flyback Converter）。具體地說，在部分實施例中，變換器100為有源箝位反激型變換器（Active Clamp Flyback Converter）。
如第1圖所示，在部分實施例中，變換器100包含變壓器110、主動箝位電路130、控制電路150、主要開關Sm、二次側整流單元D1以及輸出電容Co。
如第1圖所繪示，變壓器110包含一次側主繞組、二次側主繞組以及一次側輔助繞組。在結構上，一次側主繞組的第一端電性耦接至輸入電壓Vin的正極端，一次側主繞組的第二端透過主要開關Sm電性耦接至一一次側接地端（即：輸入電壓Vin的負極端）。二次側主繞組的第一端透過二次側整流單元D1電性耦接至輸出電容Co的第一端，二次側主繞組的第二端電性耦接至輸出電容Co的第二端。
值得注意的是，在其他部分實施例中，二次側整流單元D1亦可設置於二次側主繞組的第二端與輸出電容Co的第二端之間。此外，在部分實施例中，二次側整流單元D1可由如第1圖中所繪示的整流二極體實現。在其他部分實施例中，二次側整流單元D1亦可由不同電晶體開關作為同步整流開關實現。因此，第1圖中所繪示的電路僅為本案多個可能的實施方式之一，並非用以限制本案。
如第1圖所示，變壓器110用以將所接收的電能自一次側主繞組傳輸至二次側主繞組，並配合主要開關Sm、二次側整流單元D1等電路元件的協同操作將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vo，以將輸出電壓Vo輸出至負載Load。
在部分實施例中，主要開關Sm於節點N1電性耦接於變壓器110的一次側主繞組。具體來說，在部分實施例中，主要開關Sm的第一端電性耦接變壓器110的一次側主繞組的第二端。主要開關Sm的第二端電性耦接至輸入電壓Vin的負極端。換言之，主要開關Sm電性耦接於一次側主繞組與一次側接地端之間。主要開關Sm的控制端用以接收主要開關控制信號CTm，用以選擇性地導通或關斷主要開關Sm。舉例來說，在部分實施例中，當主要開關控制信號CTm具有第一準位（如：高準位時），主要開關Sm導通。相對地，當主要開關控制信號CTm具有第二準位（如：低準位時），主要開關Sm關斷。
具體來說，當主要開關Sm導通時，變壓器110會逐漸產生初級電流Ip流經一次側主繞組，並相應地將能量儲存於變壓器110中。此時變壓器110的一次側主繞組和二次側主繞組極性相反，二次側整流單元D1維持關斷，因此沒有能量自一次側主繞組轉移至二次側主繞組，負載Load所接收到的輸出電壓Vo是由輸出電容Co所提供。換言之，輸出電容Co電性耦接於二次側主繞組以及二次側整流單元D1，並用以在二次側整流單元D1關斷時提供能量輸出至負載Load。
相對地，當主要開關Sm關斷時，繞組的極性反轉，二次側整流單元D1導通，使得磁化電流自一次側主繞組轉移至二次側主繞組。隨著電流Isr流經二次側整流單元D1，儲存於變壓器110的能量經由導通的二次側整流單元D1傳遞至負載Load以及輸出電容Co。此期間即為二次側整流單元D1的主導通期間。
主動箝位電路130用以在主要開關Sm截止時箝位主要開關Sm的跨電壓Vds1。在部分實施例中，主動箝位電路130電性耦接於輸入電壓Vin的正極端以及節點N1。
具體來說，主動箝位電路130可包含輔助開關Sa以及箝位電容Cr，且輔助開關Sa與該箝位電容Cr彼此以串聯耦接。在部分實施例中，輔助開關Sa的第一端於節點N1電性耦接於主要開關Sm。箝位電容Cr的第一端電性耦接於輸入電壓Vin的正極端與一次側主繞組。箝位電容Cr的第二端電性耦接於輔助開關Sa的第二端。換言之，主動箝位電路130與一次側主繞組的兩端以並聯形式電性連接。輔助開關Sa的控制端用以接收輔助開關控制信號CTa。在輔助開關Sa導通的狀態下，箝位電容Cr以並聯形式電性連接一次側主繞組的兩端，如此一來，當主要開關Sm截止時，節點N1與輸入電壓Vin正極端之間的電壓被箝位電容Cr箝制，藉此，箝位電容Cr可箝制主要開關Sm的跨電壓Vds1。
值得注意的是，在其他部分實施例中，主動箝位電路130亦可與主要開關Sm的兩端彼此以並聯形式電性連接，並用以在主要開關Sm截止時箝制主要開關Sm的跨電壓。換言之，主動箝位電路130可並聯耦接於一次側主繞組或是主要開關Sm的兩端。此外，在不同實施例中，輔助開關Sa以及箝位電容Cr亦可互換位置。
舉例來說，在部分實施例中，箝位電容Cr的第一端於節點N1電性耦接於主要開關Sm。輔助開關Sa的第一端電性耦接於輸入電壓Vin的正極端與一次側主繞組。箝位電容Cr的第二端電性耦接於輔助開關Sa的第二端。輔助開關Sa的控制端用以接收輔助開關控制信號CTa。因此，第1圖中所繪示的電路僅為本案多個可能的實施方式之一，並非用以限制本案。
如此一來，當輔助開關控制信號CTa控制輔助開關Sa導通時，變換器100中所存在的磁化電感Lm和漏感Lk兩端的電壓會被鉗位至箝位電容Cr的電壓。此時，二次側整流單元D1再次導通。電流Isr再次流經二次側整流單元D1。藉此，漏感Lk中的能量便被回收利用並傳遞至負載Load以及輸出電容Co。此期間即為二次側整流單元D1的次導通期間。
為進一步說明變換器100的具體操作，請一併參考第2圖。第2圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的變換器100的電壓電流信號波形圖。於第2圖中，與第1圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解。為方便及清楚說明起見，第2圖中所繪示的變換器100的電壓電流信號將搭配第1圖所示實施例進行說明，但不以此為限。
如第2圖所示，在部分實施例中，在一開關週期內，包含期間P1～P6。於期間P1時，主要開關控制信號CTm處於高準位，主要開關Sm導通，因此主要開關Sm兩端（即：源極端與汲極端）的跨電壓Vds1接近為零。此時二次側整流單元D1維持關斷，因此電流Isr為零。
接著，於期間P2時，主要開關控制信號CTm自高準位切換至低準位，主要開關Sm相應關斷，因此主要開關Sm兩端（即：源極端與汲極端）開始承受跨電壓，跨電壓Vds1從低準位切換至高準位。此期間二次側整流單元D1導通，電流Isr迅速抬升為正值。
接著，於期間P3時，隨著儲存於變壓器110上的能量轉移至負載Load，電流Isr會由最大值逐漸下降至零。
接著，於期間P4時，主要開關控制信號CTm、輔助開關控制信號CTa皆處於低準位，此時，電流Isr為零。由於主要開關Sm本身存在寄生電容和激磁電感諧振，造成跨電壓Vds1會相應振盪。
接著，於期間P5時，主要開關控制信號CTm維持在低準位，此時輔助開關控制信號CTa相應自低準位切換至高準位，輔助開關Sa導通，主動箝位電路130箝制主要開關Sm的跨電壓。換言之，主動箝位電路130根據箝位電容Cr的電壓值和輸入電壓Vin將跨電壓Vds1箝位於高準位。二次側整流單元D1導通，電流Isr為正。
接著，於期間P6時，輔助開關控制信號CTa自高準位切換至低準位，輔助開關Sa相應關斷，跨電壓Vds1逐漸由高準位下降至零。
如此重複以上期間P1～P6的操作，便可通過控制主要開關Sm與輔助開關Sa的導通或關斷，以控制變換器100將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vo輸出至負載Load。
如第2圖所示的電壓波形所示，在期間P4中跨電壓Vds1會相應振盪。當輔助開關Sa不在主要開關Sm兩端(即：跨電壓Vds1)的振盪波形峰值導通時，會使得輔助開關Sa以硬切換(Hard Switching)的狀態導通，進而導致開關損耗大、電磁幹擾嚴重等問題。
換言之，為了使輔助開關Sa提高效率，以軟切換(Soft Switching)的狀態導通，在部分實施例中，變換器100可檢測主要開關Sm兩端(即：跨電壓Vds1)的振盪波形的第一個峰值，作為輔助開關Sa導通的時間點。
此外，在部分實施例中，變換器100更可依據負載狀態決定輔助開關Sa於跨電壓Vds1振盪波形的第幾個峰值處導通，以配合負載狀態提升變換器100的轉換效率。舉例來說，在部分實施例中，控制電路150更用以接收回授電壓信號Vfb，並根據回授電壓信號Vfb判斷變換器100的負載狀態。
當變換器100的負載狀態處於重載時，變換器100的控制電路150控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第一個諧振峰值時導通。相對地，當變換器100的負載減輕，即變換器100的負載狀態處於中等負載時，控制電路150控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通，其中N為正整數。此外，在部分實施例中，當變換器100的負載狀態處於輕載時，控制電路150輸出輔助開關控制信號CTa，以控制變換器100操作在固定頻率模式(fixed Frequency mode，FF mode)。
請參考第3圖。第3圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的變換器100的電壓電流信號波形圖。於第3圖中，與第1圖、第2圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解。為方便及清楚說明起見，第3圖中所繪示的變換器100的電壓電流信號將搭配第1圖、第2圖所示實施例進行說明，但不以此為限。
如第3圖所示，跨電壓Vds1的波形中T1代表第一個諧振峰值，T2代表第二個諧振峰值，T3代表第三個諧振峰值。當跨電壓Vds1波形處於第一個諧振峰值T1時，就是對應變換器100中流經二次側主繞組與二次側整流單元D1中的二次側電流Isr剛好到達零的時刻。通過電子電路學與伏秒平衡(Volt-Second balance)原理，二次側電流Isr從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間Toff(即：第2圖中期間P3的時間長度)可以透過以下公式計算： Toff=(1/(n*k))*(Vin/Vaux_1)*Ton 其中n代表變壓器110一次側和二次側主繞組的匝數比，k代表變壓器110二次側主繞組匝數和一次側輔助繞組匝數比。Vin代表輸入電壓Vin之值。Vaux_1代表一次側輔助繞組於Toff期間的電壓值。Ton代表主要開關Sm的導通時間。本領域具通常知識者可明白如何由伏秒平衡(Volt-Second balance)原理推導以上公式，故不再於此贅述。
此外，在部分實施例中，以上公式經改寫後，二次側電流Isr從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間Toff(即：第2圖中期間P3的時間長度)亦可以透過以下公式計算： Toff=Lm*Ipk/(n*k*Vaux_1) 其中Lm代表變換器100中所存在的磁化電感，Ipk代表一次側電流峰值。n代表變壓器110一次側和二次側主繞組的匝數比，k代表變壓器110二次側主繞組匝數和一次側輔助繞組匝數比。Vaux_1代表一次側輔助繞組於Toff期間的電壓值。Ton代表主要開關Sm的導通時間。本領域具通常知識者可明白如何由變換器100的操作原理推導以上公式，故不再於此贅述。
具體來說，變壓器110的一次側和二次側主繞組匝數比n、變壓器110二次側主繞組和一次側輔助繞組匝比k與磁化電感Lm取決於變壓器110的設計。故對於設計完成的變壓器110而言，1/(n*k) 與磁化電感Lm的值為已知值。
此外，輸入電壓Vin和一次側輔助繞組於Toff期間的電壓值Vaux_1可以通過相應的電壓偵測單元檢測，藉此計算出輸入電壓Vin和一次側輔助繞組於Toff期間的電壓值Vaux_1的比值(Vin/Vaux_1)的值。一次側電流峰值Ipk可以通過相應的電流偵測單元檢測。主要開關Sm的導通時間Ton可以由變換器100內部的晶片檢測而得。
如此一來，變換器100便可根據變壓器110的一次側和二次側主繞組匝數比n、變壓器110二次側主繞組和一次側輔助繞組匝比k、磁化電感Lm、輸入電壓Vin、一次側輔助繞組於Toff期間的電壓值Vaux_1、一次側電流峰值Ipk以及主要開關Sm的導通時間Ton分別按如上兩公式計算二次側電流Isr從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間Toff，並根據二次側電流下降時間Toff輸出輔助開關控制信號CTa，以在變換器100為重載時控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第一個諧振峰值時導通，藉此實現輔助開關Sa的軟導通，提高變換器100的效率。
如第3圖所繪示，一次側輔助繞組電壓Vaux相應於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1。控制電路150可根據一次側輔助繞組電壓Vaux從負到正的零交越點(Zero-crossing point)計算主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於電壓峰值T2、T3、T4…等等的時刻，並相應輸出輔助開關控制信號CTa，以控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通，其中N為正整數。
具體來說，控制電路150可對一次側輔助繞組電壓Vaux執行電壓過零點偵測，以得知電壓過零點ZCD的時刻。在部分實施例中，控制電路150只要檢測到振盪波形從負值過渡到正值時經過零點ZCD，控制電路150便執行計數動作。當計數值與設定的峰值數相等時，控制電路150便可在延遲一固定延時時間Tdelay後輸出導通輔助開關Sa的輔助開關控制信號CTa。由於固定延時時間Tdelay被設置為延遲90度的相位角，因此輔助開關控制信號CTa便可在主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於諧振峰值時導通，以在變換器100為中等負載時控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第2~N個諧振峰值時導通，藉此實現輔助開關Sa的軟導通，提高變換器100的效率。
為了詳細說明控制電路150的具體操作，請再次參考第1圖。如第1圖所示，在結構上，變換器100還包含電阻R1~R5，其中電阻R1與電阻R2彼此以串聯形式耦接，並且並聯在輸入電壓Vin的兩端。具體來說，電阻R1的第一端電性耦接至輸入電壓Vin的正極端，電阻R1的第二端電性耦接至電阻R2的第一端。電阻R2的第二端電性耦接至輸入電壓Vin的負極端。如此一來，電阻R1與電阻R2便可對輸入電壓Vin進行分壓，以輸出電壓V1至控制電路150。
如第1圖所示，在結構上，電阻R3與電阻R4彼此以串聯形式耦接，並且並聯在一次側輔助繞組的兩端。具體來說，電阻R3的第一端電性耦接至輔助繞組的第一端，電阻R3的第二端電性耦接至電阻R4的第一端。電阻R4的第二端電性耦接至輔助繞組的第二端以及電阻R2的第二端。輔助繞組的第二端電性耦接至輸入電壓Vin的負極端。其中，一次側主繞組的第一端、二次側主繞組的第二端與輔助繞組的第二端為同名端。如此一來，電阻R3與電阻R4便可對輔助繞組兩端的跨電壓進行分壓，以輸出電壓V2至控制電路150。
由於輸入電壓Vin與一次側輔助繞組於Toff期間的電壓值Vaux_1都是高壓，因此分別透過電阻R1、R2以及電阻R3、R4分壓後，便可提供適當的電壓準位以供控制電路150進行檢測。具體來說，電壓V1的大小為Vin*R2/(R1+R2)，電壓V2的大小為Vaux_1*R4/(R3+R4)。如此一來，透過設置合理的電阻參數值，使得電阻R1與R2之比值和電阻R3與R4之比值相同，即R1/R2=R3/R4，便可透過電壓V1與電壓V2的比值計算出輸入電壓Vin和一次側輔助繞組於Toff期間的電壓值Vaux_1的比值(即：V1/V2=Vin/Vaux_1)。
此外，如先前段落中所述，變壓器110設計確定後，參數值1/(n*k)便為一固定常數。因此控制電路150便可透過外接高精度電阻R5，並藉由控制電路150內部的恒定電流源的參考電流Iref流過電阻R5得到恒定的電壓Vref，以代表參數值1/(n*k)。
此外，控制電路150可於每一週期主要開關Sm開啟的時間點，也就是上一週期輔助開關Sa關斷後再延時一極短固定時間後開始計時，直到流經一次側主繞組初級電流Ip的電流達到峰值，對應的電壓值達到回授電壓時結束計時，以計算出一次側主要開關Sm導通時間Ton。
如此一來，控制電路150得知主要開關Sm導通時間Ton、參數值1/(n*k)、輸入電壓Vin和代表一次側輔助繞組於Toff期間的電壓值Vaux_1的比值(Vin/Vaux_1)後，控制電路150便可將數值相乘以獲得二次側電流下降時間Toff，計算出主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第一個諧振峰值的時刻。此外，在部分實施例中，控制電路150亦可以根據實測波形來微調電阻值，使得輔助開關Sa精確在跨電壓Vds1的第一波峰處導通。
由於電壓V2的大小為Vaux_1*R4/(R3+R4)，因此，控制電路150亦可對電壓V2執行電壓過零點偵測，以偵測跨電壓Vds1的第二波峰、第三波峰，以至於第N波峰，並使輔助開關Sa於其中一者導通，實現軟切換。
請參考第4A圖。第4A圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的控制電路150的示意圖。如第4A圖所示，在部分實施例中，控制電路150包含計算單元154。變換器100的檢測單元152用於檢測變換器100的電壓信號和／或電流信號以得到檢測信號。計算單元154接收檢測信號，並根據檢測信號計算出二次側電流Isr從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間Toff。
如先前段落中所述，在部分實施例中，檢測信號包括反應輸入電壓Vin的V1和一次側輔助繞組於二次側電流下降時間Toff期間的電壓值Vaux_1。計算單元154根據變壓器110的一次側和二次側主繞組匝數比n、二次側主繞組和一次側輔助繞組匝比k、輸入電壓Vin和一次側輔助繞組於二次側電流下降時間Toff期間的電壓值Vaux_1的比值(Vin/Vaux_1)以及主要開關Sm的導通時間Ton計算二次側電流Isr從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間Toff，並根據二次側電流下降時間Toff輸出輔助開關控制信號CTa，以控制輔助開關Sa於主要開關Sm的控制信號由高電平轉為低電平的時刻再延時二次側電流Isr從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間Toff的時刻導通，即主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第一個諧振峰值時導通。
具體來說，在部分實施例中，計算單元154包括第一引腳Pin1接收檢測單元152輸出的輸入電壓信號(即：電壓V1)，第二引腳Pin2接收檢測單元152輸出的一次側輔助繞組於Toff期間的電壓值Vaux_1(即：電壓V2)。第三引腳Pin3連接電阻R5及第一電流源，並通過第一電流源提供一電流Iref流過電阻R5以得到恒定的電壓Vref，藉以代表參數值1/(n*k)。
如此一來，計算單元154便可根據第一引腳Pin1、第二引腳Pin2、第三引腳Pin3的值以及其內部計時得到的主要開關Sm的導通時間Ton計算二次側電流Isr從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間Toff。
請參考第4B圖。第4B圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的控制電路150的示意圖。如第4B圖所示，在部分實施例中，檢測信號包括一次側電流峰值Ipk和一次側輔助繞組於Toff期間的電壓值Vaux_1。計算單元154根據變壓器110的一次側和二次側主繞組匝數比n、變壓器110的二次側主繞組和一次側輔助繞組匝數比k、一次側電流峰值Ipk、一次側輔助繞組電壓Vaux以及磁化電感Lm計算二次側電流Isr從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間Toff，並根據二次側電流下降時間Toff輸出輔助開關控制信號CTa，以控制輔助開關Sa於主要開關Sm的控制信號由高電平轉為低電平的時刻再延時二次側電流Isr從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間Toff的時刻導通，即主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第一個諧振峰值時導通。
具體來說，如第4B圖所繪示，在部分實施例中，計算單元154包括第一引腳Pin1接收檢測單元152輸出的一次側電流峰值Ipk，第二引腳Pin2接收檢測單元152輸出的一次側輔助繞組於Toff期間的電壓值Vaux_1(即：電壓V2)。第三引腳Pin3連接電阻R5與第一電流源，並通過第一電流源提供一電流Iref流過電阻R5以得到恒定的電壓Vref，藉以代表參數值1/(n*k)，第四引腳Pin4連接電阻R6與第二電流源，並通過第二電流源提供一電流Iref_m流過電阻R6以得到恒定的電壓Vref_m，藉以代表參數值Lm。
如此一來，計算單元154便可根據第一引腳Pin1、第二引腳Pin2、第三引腳Pin3以及第四引腳Pin4的值計算二次側電流Isr從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間Toff。
值得注意的是，上述實施例中的檢測單元152不限於圖1所示的具體實施例。此外，計算單元154也可根據實際設計需求改變。
請參考第5圖。第5圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的回授電壓信號Vfb對輔助開關Sa導通時機的關係圖。如第5圖所示，回授電壓信號Vfb可用以代表變換器100的負載狀態。
當變換器100的負載狀態處於重載時，變換器100的控制電路150控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第一個諧振峰值T1時導通。
如圖所示，當變換器100的負載逐漸減輕，使得回授電壓信號Vfb低於臨界值TH1時，控制電路150控制輔助開關Sa導通時機自第一個諧振峰值T1切換至第二個諧振峰值T2。相似地，回授電壓信號Vfb低於臨界值TH2時，控制電路150控制輔助開關Sa導通時機自第二個諧振峰值T2切換至第三個諧振峰值T3，並以此類推。
如此一來，當變換器100的負載狀態處於中等負載時，控制電路150便可控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通，其中N為正整數。
此外，當回授電壓信號Vfb低於臨界值TH6時，變換器100的負載狀態處於輕載。此時，控制電路150輸出輔助開關控制信號CTa，以控制變換器100操作在固定頻率模式(fixed Frequency mode，FF mode)。
相似地，當變換器100的負載狀態自輕載逐步提高回重載時，控制電路150亦可控制變換器100操作在固定頻率模式(fixed Frequency mode，FF mode)，到輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通，再到輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第一個諧振峰值T1時導通。
如圖所示，當變換器100的負載逐漸增加，使得回授電壓信號Vfb高於臨界值TH7時，控制電路150控制變換器100跳出固定頻率模式，並控制輔助開關Sa導通時機切換至第六個諧振峰值T6。相似地，回授電壓信號Vfb高於臨界值TH8時，控制電路150控制輔助開關Sa導通時機自第六個諧振峰值T2切換至第五個諧振峰值T5。回授電壓信號Vfb高於臨界值TH9時，控制電路150控制輔助開關Sa導通時機自第五個諧振峰值T5切換至第四個諧振峰值T4，並以此類推。
最後，當回授電壓信號Vfb高於臨界值TH12時，控制電路150控制輔助開關Sa導通時機自第二個諧振峰值T2切換至第一個諧振峰值T1。
值得注意的是，如第5圖中所繪示，當負載從重載狀態減輕至輕載狀態時，與負載從輕載狀態加重至重載狀態時，可分別選用不同的臨界值TH1~TH12進行切換。舉例來說，當負載從重載狀態減輕至輕載狀態時可根據臨界值TH1~TH6進行切換。相對地，當負載從輕載狀態加重至重載狀態時可根據臨界值TH7~TH12進行切換。且TH1~TH12的具體值也可根據實際設計需求調整。
此外，上述各實施例中的各個元件可以由各種類型的數位或類比電路實現，亦可分別由不同的積體電路晶片實現。各個元件亦可整合至單一的數位控制晶片。各個控制電路150亦可由各種處理器或其他積體電路晶片實現。上述僅為例示，本揭示內容並不以此為限。
請參考第6圖。第6圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的控制方法600的流程圖。為方便及清楚說明起見，下述控制方法600是配合第1圖～第5圖所示實施例進行說明，但不以此為限，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可對作各種更動與潤飾。如第6圖所示，控制方法600包含步驟S610、S620、S630、S640以及S650。
首先，在步驟S610中，由控制電路150接收一檢測信號。舉例來說，在部分實施例中，檢測信號包括輸入電壓Vin和一次側輔助繞組於該二次側電流下降期間的電壓值Vaux_1。在其他部分實施例中，檢測信號包含一次側電流峰值Ipk和一次側輔助繞組於該二次側電流下降期間的電壓值Vaux_1。換言之，檢測信號包含一第一信號和一第二信號。
舉例來說，在部分實施例中，變換器100包含電阻R1、R2與電阻R3、R4，電阻R1與電阻R2於第一節點電性耦接，並彼此串聯於輸入電壓Vin的正極端與負極端。電阻R3與電阻R4於第二節點電性耦接，並彼此串聯於一次側輔助繞組的第一端與第二端。步驟S610更包含根據電阻R1與電阻R2電性連接的第一節點的電壓值接收第一信號(如：輸入電壓Vin)，以及由控制電路150根據一次側輔助繞組電壓Vaux接收第二信號。具體來說，控制電路150根據電阻R3與電阻R4電性連接的第二節點的電壓值接收第二信號(如：一次側輔助繞組電壓Vaux)。
接著，在步驟S620中，由控制電路150接收回授電壓信號Vfb。
接著，在步驟S630中，根據回授電壓信號Vfb判斷變換器100的負載狀態。
接著，在步驟S640、S650中，當變換器100的負載狀態處於重載時，由控制電路150根據二次側電流下降時間Toff輸出輔助開關控制信號CTa，以控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第一個諧振峰值時導通。
具體來說，在步驟S640中，由控制電路150根據檢測信號計算出二次側電流Isr從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間Toff，以確定主要開關Sm兩端跨電壓Vds1的第一個諧振峰值。接著，在步驟S650中，由控制電路150輸出輔助開關控制信號CTa以控制輔助開關Sa於第一個諧振峰值時導通。
值得注意的是，在部分實施例中，控制方法600更包含當變換器100的負載狀態處於中等負載時，由控制電路150輸出輔助開關控制信號CTa，以控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通，其中N為正整數。在部分實施例中，控制方法600更包含當變換器100的負載狀態處於輕載時，由控制電路150輸出輔助開關控制信號CTa，以控制變換器100操作在固定頻率模式(fixed Frequency mode，FF mode)。
具體來說，在部分實施例中，當回授電壓信號Vfb大於第一臨界值(如：第5圖中的臨界值TH1)時，控制電路150控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第一個諧振峰值時導通。當回授電壓信號Vfb介於第一臨界值(如：第5圖中的臨界值TH1)與輕載臨界值(如：第5圖中的臨界值TH6)之間時，控制電路150控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通。相似地，當回授電壓信號Vfb小於輕載臨界值(如：第5圖中的臨界值TH6)時，由控制電路150輸出輔助開關控制信號CTa，以控制變換器100操作在固定頻率模式(fixed Frequency mode，FF mode)。
舉例來說，在部分實施例中，控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓Vds1處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通的步驟包含：當回授電壓信號Vfb介於第(P-1)個臨界值(如：第5圖中的臨界值TH1、TH2、TH3、TH4或TH5)與第P個臨界值(如：第5圖中的臨界值TH2、TH3、TH4、TH5或TH6)時，控制電路150控制輔助開關Sa於主要開關Sm兩端跨電壓處於第P個諧振峰值時導通，其中P為小於或等於N的正整數。具體來說，在部分實施例中，當變換器100的負載狀態處於中等負載時，由控制電路150根據一次側輔助繞組電壓Vaux的零交越點計算主要開關Sm兩端跨電壓處於第P個諧振峰值的時刻。
所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解此控制方法600如何基於上述多個不同實施例中的變換器100以執行該等操作及功能，故不再此贅述。
此外，雖然本文將所公開的方法示出和描述為一系列的步驟或事件，但是應當理解，所示出的這些步驟或事件的順序不應解釋為限制意義。例如，部分步驟可以以不同順序發生和／或與除了本文所示和／或所描述之步驟或事件以外的其他步驟或事件同時發生。另外，實施本文所描述的一個或多個態樣或實施例時，並非所有於此示出的步驟皆為必需。此外，本文中的一個或多個步驟亦可能在一個或多個分離的步驟和／或階段中執行。
綜上所述，在本案的各個實施例中，透過偵測相應的電壓或電流信號，控制電路150可控制輔助開關Sa於振盪電壓波形的第一個峰值處導通，以提升變換器100的轉換效率。此外，透過偵測相應的電壓或電流信號，控制電路150可控制輔助開關Sa依據負載狀態決定於振盪電壓波形的第2~N個峰值處導通，以提升變換器100的整體轉換效率。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧變換器
110‧‧‧變壓器
130‧‧‧主動箝位電路
150‧‧‧控制電路
152‧‧‧檢測單元
154‧‧‧計算單元
600‧‧‧控制方法
Co‧‧‧輸出電容
Cr‧‧‧箝位電容
CTa‧‧‧輔助開關控制信號
CTm‧‧‧主要開關控制信號
D1‧‧‧二次側整流單元
Ip、Isr、Iref、Iref_m‧‧‧電流
Ipk‧‧‧一次側電流峰值
Lk‧‧‧漏感
Lm‧‧‧磁化電感
Load‧‧‧負載
N1‧‧‧節點
P1～P6‧‧‧期間
Pin1～Pin4‧‧‧引腳
R1～R6‧‧‧電阻
Sa‧‧‧輔助開關
Sm‧‧‧主要開關
S610～S650‧‧‧步驟
T1～T4‧‧‧電壓峰值
TH1～TH12‧‧‧臨界值
Ton‧‧‧導通時間
Toff‧‧‧二次側電流下降時間
Tdelay‧‧‧延時時間
Vaux、Vref、Vref_m、V1、V2‧‧‧電壓
Vds1‧‧‧跨電壓
Vfb‧‧‧回授電壓信號
Vin‧‧‧輸入電壓
Vo‧‧‧輸出電壓
ZCD‧‧‧零點
第1圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的變換器的示意圖。 第2圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的變換器的電壓電流信號波形圖。 第3圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的變換器的電壓電流信號波形圖。 第4A圖與第4B圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的控制電路的示意圖。 第5圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的回授電壓信號對輔助開關導通時機的關係圖。 第6圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的控制方法的流程圖。

Claims (13)

  1. 一種變換器，包含：一變壓器，包含一一次側主繞組與一二次側主繞組，用以接收一輸入電壓並輸出一輸出電壓至一負載；一主要開關，該主要開關電性耦接於該一次側主繞組及一一次側接地端之間；一主動箝位電路，包括一輔助開關及一箝位電容，該輔助開關與該箝位電容串聯耦接，且該主動箝位電路並聯耦接於該一次側主繞組或該主要開關的兩端，用以在該主要開關截止時箝位該主要開關的跨電壓；一控制電路，輸出一輔助開關控制信號以控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通，其中，當流經該二次側主繞組之電流為零的時間段內，該主要開關之兩端跨電壓產生諧振；該控制電路還包含一計算單元；以及一檢測單元，用於檢測該變換器的一電壓信號和\或一電流信號以得到一檢測信號，該計算單元用以接收該檢測信號，並計算出該二次側主繞組流經的一二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間；其中該檢測信號包括該輸入電壓和一一次側輔助繞組電壓，該計算單元根據該變壓器的一次側和二次側主繞組匝數比、該變壓器二次側主繞組和一次側輔助繞組匝比、輸入電壓和一次側輔助繞組於該二次側電流下降期間的電壓值的比值以及該主要開關的一導通時間計算該二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間，並根據該二次側電流 下降時間輸出該輔助開關控制信號，以控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通；其中該計算單元包括第一引腳、第二引腳、第三引腳，以及一第一電流源，該第一引腳接收該檢測單元輸出的一輸入電壓信號，該第二引腳接收該檢測單元輸出的該一次側輔助繞組於該二次側電流下降期間的電壓值，該第三引腳連接一第一電阻與該第一電流源，該計算單元根據該第一引腳、該第二引腳、該第三引腳的值及該主要開關的該導通時間計算該二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間。
  2. 如請求項1所述的變換器，其中當該變換器的一負載狀態處於重載時，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通。
  3. 如請求項2所述的變換器，更包含一二次側整流單元，該二次側整流單元電性連接該二次側主繞組，其中一二次側電流於該二次側整流單元導通期間流經該二次側整流單元，其中該二次側電流降到零時，該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值。
  4. 如請求項3所述的變換器，其中該控制電路控制該輔助開關於該主要開關的控制信號由高電平轉為低電平的時刻再延時該二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間的時刻導通。
  5. 如請求項1所述的變換器，其中當該變換器的該負載狀態處於中等負載時，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通，其中N為正整數。
  6. 如請求項5所述的變換器，其中該變壓器更包含一一次側輔助繞組，該控制電路根據該一次側輔助繞組兩端的跨電壓從負到正的零交越點計算該主要開關兩端跨電壓處於諧振峰值時的時刻，並相應輸出該輔助開關控制信號，以控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通。
  7. 如請求項1所述的變換器，其中當該變換器的該負載狀態處於輕載時，該控制電路輸出該輔助開關控制信號，以控制該變換器操作在固定頻率模式(fixed Frequency mode，FF mode)。
  8. 一種變換器，包含：一變壓器，包含一一次側主繞組與一二次側主繞組，用以接收一輸入電壓並輸出一輸出電壓至一負載；一主要開關，該主要開關電性耦接於該一次側主繞組及一一次側接地端之間；一主動箝位電路，包括一輔助開關及一箝位電容，該輔助開關與該箝位電容串聯耦接，且該主動箝位電路並聯耦接 於該一次側主繞組或該主要開關的兩端，用以在該主要開關截止時箝位該主要開關的跨電壓；一控制電路，輸出一輔助開關控制信號以控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通，其中，當流經該二次側主繞組之電流為零的時間段內，該主要開關之兩端跨電壓產生諧振；該控制電路還包含一計算單元；以及一檢測單元，用於檢測該變換器的一電壓信號和\或一電流信號以得到一檢測信號，該計算單元接收該檢測信號，並計算出該二次側主繞組流經的一二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間；其中該檢測信號包括一一次側電流峰值和一一次側輔助繞組於該二次側電流下降期間的電壓值，該計算單元根據該變壓器的一次側和二次側主繞組匝數比、該變壓器二次側主繞組和一次側輔助繞組匝數比、該一次側電流峰值、該一次側輔助繞組於該二次側電流下降期間的電壓值以及一磁化電感計算該二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間，並根據該二次側電流下降時間輸出該輔助開關控制信號，以控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通；其中該計算單元包括一第一引腳、一第二引腳、一第三引腳、一第四引腳、一第一電流源以及一第二電流源，該第一引腳接收該檢測單元輸出的一一次側電流峰值，該第二引腳接收該檢測單元輸出的該一次側輔助繞組於該二次側電流下降期間的電壓值，該第三引腳連接一第一電阻與該第一電 流源，該第四引腳連接一第二電阻與該第二電流源，該計算單元根據該第一引腳、該第二引腳、該第三引腳及該第四引腳的值計算該二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間。
  9. 一種變換器的控制方法，包含：由一控制電路接收一檢測信號；由該控制電路根據該檢測信號計算出一二次側電流從最大值下降到零所需的二次側電流下降時間以確定一主要開關兩端跨電壓的第一個諧振峰值；由該控制電路輸出一輔助開關控制信號以控制一輔助開關於該第一個諧振峰值時導通；由該控制電路接收一回授電壓信號；根據該回授電壓信號判斷該變換器的一負載狀態；當該變換器的該負載狀態處於重載時，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振峰值時導通；當該變換器的該負載狀態處於中等負載時，由該控制電路輸出該輔助開關控制信號，以控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通，其中N為正整數；當該回授電壓信號大於一第一臨界值時，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第一個諧振壓峰值時導通；以及當該回授電壓信號介於該第一臨界值與一輕載臨界值之 間時，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通。
  10. 如第9項所述的控制方法，更包含：當該變換器的該負載狀態處於輕載時，由該控制電路輸出該輔助開關控制信號，以控制該變換器操作在固定頻率模式。
  11. 如第9項所述的控制方法，其中控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第2~N個諧振峰值其中之一者時導通的步驟更包含：當該回授電壓信號介於第(P-1)個臨界值與第P個臨界值時，該控制電路控制該輔助開關於該主要開關兩端跨電壓處於第P個諧振峰值時導通，其中P為小於或等於N的正整數。
  12. 如第9項所述的控制方法，更包含：當該回授電壓信號小於該輕載臨界值時，由該控制電路輸出該輔助開關控制信號，以控制該變換器操作在固定頻率模式。
  13. 如第9項所述的控制方法，其中該變壓器包含一一次側輔助繞組，該控制方法更包含：當該變換器的該負載狀態處於中等負載時，由該控制電路根據該一次側輔助繞組兩端跨電壓的零交越點計算該主要 開關兩端跨電壓處於諧振峰值的時刻。
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