專利名稱：具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置及控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，尤指一種輸出 達(dá)到電流限制時(shí)，在輸出電壓下降的情況下，電流仍可被控制不變，而達(dá)到輸 出電流保護(hù)功能的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
在市面上，開關(guān)式電源供應(yīng)器已取代線性穩(wěn)壓電源供應(yīng)器，而前者全依靠 一脈沖的寬度來(lái)調(diào)整與控制功率開關(guān)的開通與截止時(shí)間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)二次側(cè)能產(chǎn) 生一穩(wěn)定電壓的目的。而依據(jù)二次側(cè)輸出功率，輸出電壓與輸出電流所產(chǎn)生的 反饋信號(hào)來(lái)調(diào)制脈沖寬度調(diào)整控制器以產(chǎn)生適當(dāng)大小寬度的脈沖。
公知一次側(cè)反饋控制開關(guān)式電源供應(yīng)器無(wú)法達(dá)到良好的各種輸出電壓調(diào) 制率要求，所以大部份開關(guān)式電源供應(yīng)器仍直接由二次側(cè)經(jīng)光耦合器與反饋穩(wěn) 壓電路來(lái)傳遞二次側(cè)反饋信號(hào)。因此光耦合器、反饋穩(wěn)壓電路、運(yùn)算放大器與 限流元件的使用是必要的。
圖1為公知的二次側(cè)反饋控制開關(guān)式電源供應(yīng)器電路圖，它適合用于精確
度高、大功率及大輸出電流的交換電源供應(yīng)器。它利用運(yùn)算放大器U4A、 U4B 與反饋穩(wěn)壓器U3、光耦合器U2作為電壓反饋及輸出限流的控制元件，來(lái)控 制一次側(cè)脈沖寬度的調(diào)整器Ul，使整個(gè)電源供應(yīng)器達(dá)到穩(wěn)壓與限流的功能。 此線路雖然精確度高，但相對(duì)的所采用的零件多，成本的提高是其缺點(diǎn)。
圖2為公知的一次側(cè)反饋控制開關(guān)式電源供應(yīng)器電路圖。當(dāng)功率開關(guān)Ql 導(dǎo)通時(shí)，二次側(cè)因二極管D3與次級(jí)繞組極性相反，所以無(wú)法從一次側(cè)傳遞能 量到輸出端Vo，此時(shí)能量暫存于變壓器T1中。當(dāng)一次側(cè)電流檢測(cè)電阻R6的 電壓達(dá)到參考電壓時(shí)，功率開關(guān)Q1變成截止，此時(shí)二次側(cè)因?yàn)槎O管D3與 次級(jí)繞組極性變正向，所以將變壓器T1的儲(chǔ)存能量傳遞到輸出端Vo，而輸出 電容C4經(jīng)過多次周期的充電而達(dá)到穩(wěn)壓的效果。由于輸出整流二極管D3壓 降隨負(fù)載高低變化，并且電容C1的電壓也隨功率開關(guān)Q1的導(dǎo)通周期大小有不同影響，以致從一次側(cè)電容C6的電壓檢測(cè)方式無(wú)法完全反映出二次側(cè)輸出 電壓Vo的變化，所以電壓的調(diào)整率較高，同時(shí)也無(wú)法提供較穩(wěn)定的電壓輸出。 另外，此公知的一次側(cè)反饋控制開關(guān)式電源供應(yīng)器電路無(wú)法實(shí)現(xiàn)在輸出達(dá)到電 流限制時(shí)，輸出電壓Vo下降但輸出電流仍可控制維持不變。然而，此電路相 較于圖1的二次側(cè)反饋控制開關(guān)式電源供應(yīng)器，少了許多不必要的反饋元件， 具有其優(yōu)勢(shì)。
因此， 一種開關(guān)式電源供應(yīng)器，其在輸出達(dá)到電流限制時(shí)，輸出電壓下降 但輸出電流仍可控制維持不變，以達(dá)到輸出過電流保護(hù)目的，將是本發(fā)明所欲 積極探討之處。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種具有輸出電流限制的 開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其利用電壓抽樣及保持控制器取得一反饋電壓的轉(zhuǎn)角電
壓(Knee Voltage),然后，將轉(zhuǎn)角電壓分別進(jìn)行開根號(hào)運(yùn)算以及誤差運(yùn)算，并 且，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制功率開關(guān)的動(dòng)作，以達(dá)到輸出穩(wěn)壓及限流的雙重功能。
本發(fā)明第一實(shí)施例的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置包括有一 變壓器、 一功率開關(guān)、 一電流檢測(cè)器、 一反饋電壓處理器、 一開根號(hào)發(fā)生器及 一開關(guān)控制器。其中，變壓器的初級(jí)繞組接收一輸入電壓，而變壓器的輸出端 感應(yīng)輸出一輸出電壓，同時(shí)，變壓器的輔助繞組感應(yīng)輸出一反饋電壓。功率開 關(guān)耦接于變壓器的初級(jí)繞組。電流檢測(cè)器耦接于功率開關(guān)，通過功率開關(guān)接收 變壓器的一初級(jí)繞組電流，以及輸出一電流檢測(cè)信號(hào)。反饋電壓處理器耦接于 變壓器的輔助繞組，基于反饋電壓以產(chǎn)生一反饋電壓信號(hào)。開根號(hào)發(fā)生器耦接 于反饋電壓處理器，開根號(hào)運(yùn)算反饋電壓信號(hào)，以及輸出一限流控制信號(hào)。開 關(guān)控制器耦接于功率開關(guān)、開根號(hào)發(fā)生器及電流檢測(cè)器，在一保護(hù)狀態(tài)時(shí)比較 運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)與限流控制信號(hào)，以及根據(jù)比較結(jié)果輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)至功率 開關(guān)，以控制功率開關(guān)的切換。
參照第一實(shí)施例，本發(fā)明第二實(shí)施例的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供 應(yīng)裝置進(jìn)一步包括一誤差放大器與一電壓電位調(diào)整器。其中，誤差放大器耦接 于反饋電壓處理器與電壓電位調(diào)整器，同時(shí)，電壓電位調(diào)整器耦接于誤差放大 器與開關(guān)控制器之間。誤差放大器比較運(yùn)算一參考電壓與反饋電壓信號(hào)，以及輸出一誤差放大信號(hào)給電壓電位調(diào)整器。電壓電位調(diào)整器對(duì)誤差放大信號(hào)進(jìn)行 電壓電位調(diào)整，用以輸出一電壓控制信號(hào)給開關(guān)控制器。此時(shí)，耦接于功率開 關(guān)、開根號(hào)發(fā)生器、電壓電位調(diào)整器及電流檢測(cè)器的開關(guān)控制器，比較運(yùn)算電 流檢測(cè)信號(hào)與限流控制信號(hào)或比較運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)與電壓控制信號(hào)，以及根 據(jù)比較結(jié)果輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)至功率開關(guān)，以控制功率開關(guān)的切換。
參照第一實(shí)施例，本發(fā)明第三實(shí)施例的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供 應(yīng)裝置與第一實(shí)施例的差異處在于，反饋電壓處理器耦接于變壓器的次級(jí)繞 組，其從變壓器的次級(jí)繞組抽樣一反饋電壓，以基于反饋電壓產(chǎn)生一反饋電壓 信號(hào)。而開根號(hào)發(fā)生器同樣開根號(hào)運(yùn)算反饋電壓信號(hào)，以及輸出一限流控制信 號(hào)。且開關(guān)控制器同樣用于一保護(hù)狀態(tài)時(shí)比較運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)與限流控制信 號(hào)，并根據(jù)比較結(jié)果輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)至功率開關(guān)，以控制功率開關(guān)的切換。
參照第三實(shí)施例，本發(fā)明第四實(shí)施例的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供 應(yīng)裝置進(jìn)一歩包括一誤差放大器與一電壓電位調(diào)整器。其中，誤差放大器耦接 于反饋電壓處理器，與電壓電位調(diào)整器，同時(shí)，電壓電位調(diào)整器耦接于誤差放 大器與開關(guān)控制器之間。誤差放大器比較運(yùn)算一參考電壓與反饋電壓信號(hào)，以 及輸出一誤差放大信號(hào)給電壓電位調(diào)整器。電壓電位調(diào)整器對(duì)誤差放大信號(hào)進(jìn) 行電壓電位調(diào)整，用以輸出一電壓控制信號(hào)給開關(guān)控制器。此時(shí)，開關(guān)控制器 耦接于功率開關(guān)、開根號(hào)發(fā)生器、電壓電位調(diào)整器及電流檢測(cè)器，并且比較運(yùn) 算電流檢測(cè)信號(hào)與限流控制信號(hào)或比較運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)與電壓控制信號(hào)，以 及根據(jù)比較結(jié)果輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)至功率開關(guān)，以控制功率開關(guān)的切換。
綜上，本發(fā)明提供的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，可在輸出 達(dá)到電流限制時(shí)，在輸出電壓下降的情況下，電流仍可被控制不變，而達(dá)到輸 出電流保護(hù)功能。
以上的概述與接下來(lái)的詳細(xì)說(shuō)明皆為示范性質(zhì)，是為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明 的申請(qǐng)專利范圍。而有關(guān)本發(fā)明的其他目的與優(yōu)點(diǎn)，將在后續(xù)的說(shuō)明與附圖加 以闡述。


圖1為公知的二次側(cè)反饋控制開關(guān)式電源供應(yīng)器電路圖； 圖2為公知的一次側(cè)反饋控制開關(guān)式電源供應(yīng)器電路圖；圖3，為本發(fā)明第一實(shí)施例的具有輸出電流限制的開關(guān)式龜源供應(yīng)裝置示 意圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置； 圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置； 圖6為本發(fā)明第四實(shí)施例的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置； 圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例與第三實(shí)施例使用的開關(guān)控制器電路方塊示意
圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例與第四實(shí)施例使用的開關(guān)控制器電路方塊示意
圖9為本發(fā)明的控制波形示意圖IO為本發(fā)明輸出限流的曲線示意圖IIA為本發(fā)明的反饋電壓處理器的第一實(shí)施例示意圖IIB為本發(fā)明的反饋電壓處理器的第二實(shí)施例示意圖；及
圖12為本發(fā)明的開根號(hào)發(fā)生器電路示意圖。
其中，附圖標(biāo)記 一次側(cè)脈沖寬度的調(diào)整器Ul 光耦合器U2 反饋穩(wěn)壓器U3 運(yùn)算放大器U4A、 U4B 功率開關(guān)Q1
二極管D3 變壓器T1 電流檢測(cè)電阻R6 電容C1、 C4、 C6 輸出電壓Vo 變壓器Tl 功率開關(guān)Q1 電流檢測(cè)器R6
脈沖寬度調(diào)整控制器U1、 U2初級(jí)繞組P1 輸入電壓VIN 次級(jí)繞組P2 輸出電流Io 輔助繞組P3 反饋電壓VFB 反饋電壓信號(hào)VS
初級(jí)繞組電流IlM
電流檢測(cè)信號(hào)VCS 反饋電壓處理器10 誤差放大器16 電壓電位調(diào)整器18 誤差放大信號(hào)EA 開根號(hào)發(fā)生器12
開關(guān)控制器14、開關(guān)控制器14a、開關(guān)控制器14b
比較器140
噪聲消除器142
過電壓保護(hù)器143
或邏輯電路144
觸發(fā)器146
相位移動(dòng)電路147
振蕩器148
驅(qū)動(dòng)器149
限流控制信號(hào)VCL
驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRV
遮沒信號(hào)BLANK
參考電壓VREF1
限壓控制電壓VCTL
截止信號(hào)SI
重置信號(hào)S2控制信號(hào)S3
電源電壓vcc
臨界電壓VREF2 保護(hù)信號(hào)OVP 導(dǎo)通信號(hào)OSC 噪聲消除信號(hào)LEB 前緣噪聲電壓VP 電壓抽樣及保持控制器10a 控制電路102 抽樣電路104 參考電壓VREF3 抽樣控制信號(hào)Samp 比較器COMP 觸發(fā)器FF1、 FF2 控制開關(guān)Q3 放大器OP
充放電流控制器Q2、 Q4 電容CO
電壓抽樣及保持控制器10b 抽樣及保持單一控制電路106 抽樣最佳化電路108 參考電壓VREF-l VREF-n 抽樣電壓Vsamp-1 Vsamp-n 參考電壓VREF4 電流產(chǎn)生電路122 電壓VGS1、 VGS2 轉(zhuǎn)換電路124 輸出電阻RO
具體實(shí)施方式
參考圖3，為本發(fā)明第一實(shí)施例的具有輸出電流限制的開關(guān)式龜.源供應(yīng)裝 置示意圖。具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置包括有一變壓器Tl、 一
功率開關(guān)Q1、 一電流檢測(cè)器R6及一脈沖寬度調(diào)整控制器U1。其中，變壓器 Tl的初級(jí)繞組Pl接收一輸入電壓VIN，而變壓器Tl的次級(jí)繞組P2感應(yīng)輸出 一輸出電壓Vo，同時(shí)，變壓器T1的輔助繞組P3感應(yīng)輸出一反饋電壓VFB。 功率開關(guān)Ql耦接于變壓器Tl的初級(jí)繞組Pl。電流檢測(cè)器R6耦接于功率開 關(guān)Q1，通過導(dǎo)通的功率開關(guān)Q1接收變壓器T1的一初級(jí)繞組電流Ipp以及輸 出一電流檢測(cè)信號(hào)VCS。
脈沖寬度調(diào)整控制器Ul包括有一反饋電壓處理器10、 一開根號(hào)發(fā)生器 12及一開關(guān)控制器14。其中，反饋電壓處理器IO為一電壓抽樣及保持控制器， 且反饋電壓處理器10耦接于變壓器Tl的輔助繞組P3，以基于該反饋電壓VFB 產(chǎn)生一反饋電壓信號(hào)VS。開根號(hào)發(fā)生器12耦接于反饋電壓處理器10，開根 號(hào)運(yùn)算反饋電壓信號(hào)VS，以及輸出一限流控制信號(hào)VCL。開關(guān)控制器14耦 接于功率開關(guān)Q1、反饋電壓處理器IO、開根號(hào)發(fā)生器12及電流檢測(cè)器R6， 在一保護(hù)狀態(tài)時(shí)比較運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)VCS與限流控制信號(hào)VCL以及根據(jù)比 較結(jié)果輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRV至功率開關(guān)Ql，以控制功率開關(guān)Ql的切換。
另外，開關(guān)控制器14也會(huì)根據(jù)比較結(jié)果，輸出一遮沒信號(hào)BLANK至反 饋電壓處理器10，以讓反饋電壓處理器10的信號(hào)處理時(shí)序在遮沒信號(hào)BLANK 之后，使反饋電壓處理器10在避開反饋電壓VFB的電壓振鈴(RINGING)造成 的影響，進(jìn)而得以取得合適的反饋電壓VFB。
再參考圖3，功率開關(guān)Q1導(dǎo)通時(shí)，變壓器T1的初級(jí)繞組電流Ip,的電流
峰值IPK可以由公式(1)得到。
在公式(l)中，V^為輸入電壓；LM為變壓器T1的初級(jí)繞組的電感值；T, 為功率開關(guān)Q1的導(dǎo)通時(shí)間。
根據(jù)公式(l)，電源供應(yīng)裝置的輸入功率P,可以由公式(2)得到。
r 2 r 2
在公式(2)中，Ts為功率開關(guān)Ql的切換周期。同時(shí)，電源供應(yīng)裝置的輸出功率Po可以由公式(3)得到。 尸o =尸/ X"rox/。...(3)
在公式(3)中，Ti為功率轉(zhuǎn)換效率；Vo為輸出電壓；Io為輸出電流。 參照公式(l)、公式(2)及公式(3)，可以推導(dǎo)出公式(4)。
參照公式(4)，令輸出電流Io為一固定常數(shù)(constant)，如此可以得到輸 出電壓Vo與初級(jí)繞組電流IP1的電流峰值IPK的關(guān)系公式(5)。
在公式(5)中，K,為一常數(shù)，R為電流檢測(cè)器R6的電阻值。從公式(5)中 可以得到一個(gè)結(jié)論，那就是只要做到Ip^K,x/"Vo就可以使輸出電流Io維持 在一固定常數(shù)(constant)。同時(shí)，初級(jí)繞組電流IP1的電流峰值IPK流過電流 檢測(cè)器R6，并于電流檢測(cè)器R6上產(chǎn)生電流檢測(cè)信號(hào)VCS的電壓峰值Vpk。
綜上所述，本發(fā)明的開根號(hào)發(fā)生器12就是用來(lái)對(duì)正比于輸出電壓V0的反 饋電壓信號(hào)VS進(jìn)行開根號(hào)運(yùn)算，因此，開根號(hào)發(fā)生器12輸出的限流控制信 號(hào)VCL會(huì)正比于開根號(hào)運(yùn)算后的輸出電壓Vo(即，v^Vo)。然后，根據(jù)公式(5) 所得到的結(jié)論，本發(fā)明的開關(guān)控制器14用來(lái)比較運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)VCS與限 流控制信號(hào)VCL，并且根據(jù)比較結(jié)果用以控制功率開關(guān)Q1的切換。如此，本 發(fā)明第一實(shí)施例的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其輸出電流Io 在達(dá)到電流限制，且輸出電壓下降時(shí)，仍可以維持不變。
配合圖3，參考圖4。圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的具有輸出電流限制的開 關(guān)式電源供應(yīng)裝置。在本發(fā)明第二實(shí)施例中與第一實(shí)施例相同的元件，以相同 符號(hào)標(biāo)示。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的電路動(dòng)作原理與達(dá)成的功效相同，其主 要的差異處在于第二實(shí)施例的脈沖寬度調(diào)整控制器U2進(jìn)一步包括一誤差放 大器16與一電壓電位調(diào)整器18。其中，誤差放大器16耦接于反饋電壓處理 器10與電壓電位調(diào)整器18，同時(shí)，電壓電位調(diào)整器18耦接于誤差放大器16 與開關(guān)控制器14之間。誤差放大器16比較運(yùn)算一參考電壓VREF1與反饋電 壓信號(hào)VS，以及輸出一誤差放大信號(hào)EA給電壓電位調(diào)整器18。電壓電位調(diào) 整器18對(duì)誤差放大信號(hào)EA進(jìn)行電壓電位調(diào)整，用以輸出一電壓控制信號(hào)VCTL給開關(guān)控制器14。
此時(shí)，耦接于功率開關(guān)Ql、開根號(hào)發(fā)生器12、電壓電位調(diào)整器18及電 流檢測(cè)器R6的開關(guān)控制器14，會(huì)在一保護(hù)狀態(tài)時(shí)比較運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)VCS 與限流控制信號(hào)VCL或在一正常狀態(tài)時(shí)比較運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)VCS與電壓控 制信號(hào)VCTL，并且，根據(jù)比較結(jié)果輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRV至功率開關(guān)Q1，以控 制功率開關(guān)Q1的切換，進(jìn)而達(dá)到輸出穩(wěn)壓及限流的雙重功能。
配合圖3，參考圖5。圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例的具有輸出電流限制的開 關(guān)式電源供應(yīng)裝置。在本發(fā)明第三實(shí)施例中與第一實(shí)施例相同的元件，以相同 符號(hào)標(biāo)示。第三實(shí)施例與第一實(shí)施例的電路動(dòng)作原理與實(shí)現(xiàn)的功效相同，其主 要的差異處在于本發(fā)明第三實(shí)施例的反饋電壓處理器10耦接于變壓器Tl 的次級(jí)繞組P2，通過一光偶合開關(guān)U2對(duì)變壓器Tl的次級(jí)繞組P2抽樣反饋 電壓VFB，并且基于該反饋電壓VFB產(chǎn)生一反饋電壓信號(hào)VS。而開根號(hào)發(fā) 生器12同樣開根號(hào)運(yùn)算反饋電壓信號(hào)VS，以及輸出一限流控制信號(hào)VCL。 且開關(guān)控制器14同樣用于一保護(hù)狀態(tài)時(shí)比較運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)VCS與限流控 制信號(hào)VCL，并根據(jù)比較結(jié)果控制功率開關(guān)Q1的切換。如此，本發(fā)明第三實(shí) 施例的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其輸出電流Io于達(dá)到電流 限制，且輸出電壓下降時(shí)，仍可以維持不變。
配合圖5，參考圖6。圖6為本發(fā)明第四實(shí)施例的具有輸出電流限制的開 關(guān)式電源供應(yīng)裝置。在本發(fā)明第四實(shí)施例中的元件與第三實(shí)施例相同者，以相 同符號(hào)標(biāo)示。第四實(shí)施例與第三實(shí)施例的電路動(dòng)作原理與實(shí)現(xiàn)的功效相同，其 主要的差異處在于第四實(shí)施例的脈沖寬度調(diào)整控制器U2進(jìn)一步包括一誤差 放大器16與一電壓電位調(diào)整器18。其中，誤差放大器16耦接于反饋電壓處 理器10與電壓電位調(diào)整器18，同時(shí)，電壓電位調(diào)整器18耦接于誤差放大器 16與開關(guān)控制器14之間。誤差放大器16比較運(yùn)算一參考電壓VREF1與反饋 電壓信號(hào)VS，以及輸出一誤差放大信號(hào)EA給電壓電位調(diào)整器18。電壓電位 調(diào)整器18對(duì)誤差放大信號(hào)EA進(jìn)行電壓電位調(diào)整，用以輸出一電壓控制信號(hào) VCTL給開關(guān)控制器14。
此時(shí)，耦接于功率開關(guān)Q1、開根號(hào)發(fā)生器12、電壓電位調(diào)整器18及電 流檢測(cè)器R2的開關(guān)控制器14，會(huì)在一保護(hù)狀態(tài)時(shí)比較運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)VCS 與限流控制信號(hào)VCL或在一正常狀態(tài)時(shí)比較運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)VCS與電壓控制信號(hào)VCTL，并且，根據(jù)比較結(jié)果輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)D—RV至功率開關(guān)'Qr，以控 制功率開關(guān)Q1的切換，進(jìn)而達(dá)到輸出穩(wěn)壓及限流的雙重功能。
配合圖3與圖5，參考圖7。圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例與第三實(shí)施例使用 的開關(guān)控制器電路方塊示意圖。另外，配合圖9，圖9為本發(fā)明的控制波形示 意圖。開關(guān)控制器14a包括有一比較器140、 一噪聲消除器142、 一過電壓保 護(hù)器143、 一或邏輯電路144、 一振蕩器148、 一觸發(fā)器146、 一驅(qū)動(dòng)器149 及一相位移動(dòng)電路147。
其中，比較器140的第一反向輸入端(-)耦接于開根號(hào)發(fā)生器12，用以接 收限流控制信號(hào)VCL。而，比較器140的非反向輸入端(+)耦接于電流檢測(cè)器 R6、 R2，用以接收電流檢測(cè)信號(hào)VCS。并且，比較器140的輸出端(未標(biāo)示) 于該電流檢測(cè)信號(hào)VCS大于限流控制信號(hào)VCL時(shí)，會(huì)輸出一截止信號(hào)Sl。
另外，耦接于比較器140的輸出端與功率開關(guān)Q1的噪聲消除器142，根 據(jù)截止信號(hào)S1以輸出一噪聲消除信號(hào)LEB至功率開關(guān)Q1的控制端(未標(biāo)示)， 用以消除電流檢測(cè)信號(hào)VCS的前緣噪聲電壓VP。噪聲消除器142并在噪聲消 除信號(hào)LEB輸出后，將截止信號(hào)Sl轉(zhuǎn)送到或邏輯電路144的第一輸入端(未 標(biāo)示)?；蜻壿嬰娐?44的第二輸入端(未標(biāo)示)則耦接到過電壓保護(hù)器143，以 接收過電壓保護(hù)器143輸出的一保護(hù)信號(hào)OVP。如此，或邏輯電路144用來(lái) 對(duì)截止信號(hào)Sl與保護(hù)信號(hào)OVP執(zhí)行或邏輯運(yùn)算，以輸出一重置信號(hào)S2給觸 發(fā)器146。其中，過電壓保護(hù)器143乃根據(jù)電源電壓VCC大于一臨界電壓 VREF2的比較結(jié)果，而輸出保護(hù)信號(hào)OVP。
觸發(fā)器146的重置端(R)耦接于或邏輯電路144的輸出端，用以接收該 重置信號(hào)S2。同時(shí)，觸發(fā)器146的設(shè)定端(S)耦接于振蕩器148的輸出端， 用以從振蕩器148接收一導(dǎo)通信號(hào)OSC。并且，觸發(fā)器146的輸出端根據(jù)重 置信號(hào)S2與導(dǎo)通信號(hào)OSC，而從輸出端(Q)輸出一控制信號(hào)S3。
其中，當(dāng)振蕩器148輸出高電位的導(dǎo)通信號(hào)OSC給觸發(fā)器146的設(shè)定端 (S)時(shí)，觸發(fā)器146的輸出端(Q)將產(chǎn)生高電位的控制信號(hào)S3，以控制驅(qū)動(dòng)器 149輸出高電位的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRV至功率開關(guān)Q1，以使功率開關(guān)Q1轉(zhuǎn)為導(dǎo)通 狀態(tài)。另夕卜，當(dāng)電流檢測(cè)信號(hào)VCS大于限流控制信號(hào)VCL時(shí)，比較器140輸 出的高電位的截止信號(hào)Sl經(jīng)噪聲消除器142與或邏輯電路144，送至觸發(fā)器 146的重置端(R)。觸發(fā)器146的輸出端(Q)將產(chǎn)生低電位的控制信號(hào)S3，以控制驅(qū)動(dòng)器149輸出低電位的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRV至功率開關(guān).Q1';以使'功率開關(guān) Ql轉(zhuǎn)為不導(dǎo)通狀態(tài)。
如此，本發(fā)明的開關(guān)控制器14a重復(fù)控制功率開關(guān)Ql的切換，以令本發(fā) 明的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其輸出電流Io在達(dá)到電流限 制，且輸出電壓下降時(shí)，仍可以維持不變。
配合圖3與圖5，開關(guān)控制器14a中的相位移動(dòng)電路147耦接于觸發(fā)器146 的輸出端(Q)與反饋電壓處理器10，輸出遮沒信號(hào)BLANK給反饋電壓處理器 10，以讓反饋電壓處理器10的抽樣時(shí)序在遮沒信號(hào)BLANK之后，用以避開 反饋電壓處理器10抽樣在反饋電壓VFB的電壓振鈴(RINGING)區(qū)域，進(jìn)而得 以精確的抽樣到反饋電壓VFB的轉(zhuǎn)角電壓，以產(chǎn)生反饋電壓信號(hào)VS。
配合圖7，參考圖8。圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例與第四實(shí)施例使用的開關(guān) 控制器電路方塊示意圖。在圖8中的開關(guān)控制器14b其元件與在圖7中的開關(guān) 控制器14a相同，以相同符號(hào)標(biāo)示。圖8中的開關(guān)控制器14b與圖7中的開關(guān) 控制器14a的電路動(dòng)作原理與實(shí)現(xiàn)的功效相同，其主要的差異處在于開關(guān)控 制器14b所使用的比較器140進(jìn)一步包括有一第二反向輸入端(-)，且第二反向 輸入端(-)耦接于誤差放大器16，用以接收電壓控制信號(hào)VCTL。如此，比較器 140的輸出端會(huì)在電流檢測(cè)信號(hào)VCS大于限流控制信號(hào)VCL時(shí)，或是電流檢 測(cè)信號(hào)VCS大于電壓控制信號(hào)VCTL時(shí)，比較器140都會(huì)輸出截止信號(hào)Sl。
再參考圖8，功率開關(guān)Ql根據(jù)振蕩器148輸出高電位的導(dǎo)通信號(hào)OSC而 轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)，并且根據(jù)截止信號(hào)Sl轉(zhuǎn)為不導(dǎo)通狀態(tài)。如此，本發(fā)明的開關(guān) 控制器14b將重復(fù)控制功率開關(guān)Ql的切換，以令本發(fā)明的具有輸出電流限制 的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，達(dá)到輸出穩(wěn)壓及限流的雙重功能，并且在輸出電流Io 在達(dá)到電流限制，且輸出電壓下降時(shí)，仍可以維持不變。
配合圖8，參考圖10，圖10為本發(fā)明輸出限流的曲線示意圖。在圖10 中，輸出電流Io尚未到達(dá)限制電流值IL時(shí)，此時(shí)，輸出電壓Vo在5V，且比 較器140比較運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)VCS與電壓控制信號(hào)VCTL，以穩(wěn)定輸出電 壓Vo在5V。同時(shí)，當(dāng)輸出電流Io到達(dá)限制電流值IL時(shí)，輸出電壓Vo與輸 出功率Po會(huì)開始下降。然而，此時(shí)比較器140比較運(yùn)算電流檢測(cè)信號(hào)VCS與 限流控制信號(hào)VCL，以穩(wěn)定輸出電流Io在限制電流值IL。另外，當(dāng)輸出電壓 Vo繼續(xù)下降至一設(shè)定值VS時(shí)，輸出電流I(3折回到零。配合圖3至圖6，請(qǐng)參考圖IIA。圖IIA為本發(fā)明的反饋'電壓處'理器的第
一實(shí)施例示意圖。其中，反饋電壓處理器10為一電壓抽樣及保持控制器10a 包括有一控制電路102與一抽樣電路104?？刂齐娐?02耦接于該變壓器Tl 的輔助繞組P3或次級(jí)繞組P2，從輔助繞組P3或次級(jí)繞組P2取得反饋電壓 VFB。控制電路102比較運(yùn)算反饋電壓VFB與一參考電壓VREF3，以及輸出 一抽樣控制信號(hào)Samp。抽樣電路104耦接于控制電路102，受控于抽樣控制 信號(hào)Samp以抽樣反饋電壓VFB的一轉(zhuǎn)角電壓值以及保持該轉(zhuǎn)角電壓值，并 且輸出該轉(zhuǎn)角電壓值，以產(chǎn)生反饋電壓信號(hào)VS。
在控制電路102中，反饋電壓VFB與參考電壓VREF3經(jīng)過比較器COMP 用以判斷是要抽樣還是保持。假設(shè)反饋電壓VFB大于參考電壓VREF3是抽樣 狀態(tài)時(shí)，在遮沒信號(hào)BLANK結(jié)束后，比較器COMP的比較結(jié)果，會(huì)讓觸發(fā) 器FF1的輸出端(Q)產(chǎn)生一高電位電壓來(lái)控制開關(guān)Q3導(dǎo)通。同時(shí)反饋電壓VFB 經(jīng)放大器OP與充放電流控制器(Q2、 Q4)來(lái)追隨反饋電壓VFB的變化，進(jìn) 而對(duì)電容CO充電。因?yàn)殡妷撼闃蛹氨３挚刂破?0a是利用反饋電壓VFB波 形斜率的落差特性，來(lái)抓取反饋電壓VFB的轉(zhuǎn)角電壓，所以設(shè)計(jì)Q2的充電 電流Ichg會(huì)大于Q4的放電電流Idschg數(shù)倍。
且當(dāng)反饋電壓VFB小于參考電壓VREF3時(shí)是保持狀態(tài)，此時(shí)比較器 COMP會(huì)控制觸發(fā)器FF2用以重置觸發(fā)器FF1 ，以令觸發(fā)器FF1的輸出端Q 由高電位電壓轉(zhuǎn)為低電位電壓，以使開關(guān)Q3關(guān)閉。如此，反饋電壓VFB的 轉(zhuǎn)角電壓便會(huì)被保持在電容CO中。
另外，在一振蕩周期中，受輔助繞組P3的電感值與負(fù)載大小的影響，反 饋電壓VFB在第一次小于參考電壓VREF3后，又會(huì)有數(shù)個(gè)高于參考電壓 VREF3的脈沖，此種現(xiàn)象會(huì)讓電壓抽樣及保持控制器10a產(chǎn)生誤動(dòng)作。因此， 電壓抽樣及保持控制器10a中的觸發(fā)器FF2可以受控于開關(guān)控制器14所輸出 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRV，使電壓抽樣及保持控制器10a只接受第一次的反饋電壓VFB 的轉(zhuǎn)角電壓。
配合圖3至圖6，請(qǐng)參考圖11B。圖IIB為本發(fā)明的反饋電壓處理器的第 二實(shí)施例示意圖。其中，反饋電壓處理器10為一電壓抽樣及保持控制器10b 包括有多個(gè)抽樣及保持單一控制電路106與一抽樣最佳化電路108。每一抽樣 及保持單一控制電路106都耦接于變壓器Tl的輔助繞組P3或次級(jí)繞組P2，且從輔助繞組P3或次級(jí)繞組P2中依據(jù)反饋電壓—的斜率，分別抽樣ffl"異時(shí)間的
反饋電壓VFB。并且，每一抽樣及保持單一控制電路106對(duì)所取得的反饋電 壓VFB與各自設(shè)定的一參考電壓VREF-l VREF-n進(jìn)行比較運(yùn)算，進(jìn)而產(chǎn)生 相異的抽樣電壓Vsamp-l Vsamp-n。接著，抽樣最佳化電路108耦接于所述 抽樣及保持單一控制電路106，接收抽樣電壓Vsamp-l Vsamp-n，并且，抽樣 最佳化電路108根據(jù)所述抽樣電壓Vsamp-l Vsamp-n，以運(yùn)算出反饋電壓VFB 的一轉(zhuǎn)角電壓值，并且輸出該轉(zhuǎn)角電壓值，以產(chǎn)生反饋電壓信號(hào)VS。
另外，反饋電壓VFB受輔助繞組P3的電感值與負(fù)載大小的影響，因此， 輔助繞組P3在非連續(xù)模式工作時(shí)的諧波電壓的轉(zhuǎn)角電壓的取得很難取到精準(zhǔn) 值，所以需要把抽樣及保持單一控制電路106所取到的轉(zhuǎn)角電壓值作最佳化處 理，以改善一次側(cè)反饋控制開關(guān)式電源供應(yīng)器的電壓反饋準(zhǔn)確度不如二次側(cè)反 饋控制開關(guān)式電源供應(yīng)器的缺點(diǎn)。
配合圖3至圖6，請(qǐng)參考圖12，圖12為本發(fā)明的開根號(hào)發(fā)生器電路示意 圖。其中，開根號(hào)發(fā)生器12利用MOS的特性，將輸出電壓Vo與參考電壓 VREF4輸入到兩組一模一樣的電流產(chǎn)生電路122，進(jìn)而產(chǎn)生電壓VGS1與電壓 VGS2。然后，將電壓VGS1與電壓VGS2連接到電壓轉(zhuǎn)換電流的轉(zhuǎn)換電路124， 以準(zhǔn)確的產(chǎn)生輸出電流Iout=/"(Il X12)，再把輸出電流lout乘上輸出電阻RO 而得到開根號(hào)的輸出電壓(Vo。
如上所述，本發(fā)明借著電壓抽樣及保持控制器取得輔助繞組或次級(jí)繞組在 非連續(xù)模式工作時(shí)的諧波電壓的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)角電壓值作為反饋控制。又借著開根號(hào) 發(fā)生器讓整個(gè)開關(guān)式電源供應(yīng)器在輸出達(dá)到電流限制時(shí)，輸出電壓下降但輸出 電流仍可控制維持不變，而達(dá)到輸出過電流保護(hù)的目的。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其特征在于，包括一變壓器，具有一初級(jí)繞組、一次級(jí)繞組及一輔助繞組，該變壓器從該初級(jí)繞組接收一輸入電壓，以及從該次級(jí)繞組感應(yīng)輸出一輸出電壓，并且從該輔助繞組感應(yīng)輸出一反饋電壓；一功率開關(guān)，耦接于該變壓器的初級(jí)繞組；一電流檢測(cè)器，耦接于該功率開關(guān)，通過該功率開關(guān)接收該變壓器的一初級(jí)繞組電流，以及輸出一電流檢測(cè)信號(hào)；一反饋電壓處理器，耦接于該變壓器的輔助繞組以基于該反饋電壓產(chǎn)生一反饋電壓信號(hào)；一開根號(hào)發(fā)生器，耦接于該反饋電壓處理器，開根號(hào)運(yùn)算該反饋電壓信號(hào)，以及輸出一限流控制信號(hào)；及一開關(guān)控制器，耦接該功率開關(guān)、該開根號(hào)發(fā)生器及該電流檢測(cè)器，在一保護(hù)狀態(tài)時(shí)比較運(yùn)算該電流檢測(cè)信號(hào)與該限流控制信號(hào)，以及根據(jù)比較結(jié)果輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該功率開關(guān)，以控制該功率開關(guān)的切換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其特 征在于，進(jìn)一步包括一誤差放大器，該誤差放大器耦接于該反饋電壓處理器， 比較運(yùn)算一參考電壓與該反饋電壓信號(hào)，以及輸出一誤差放大信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其特 征在于，該反饋電壓處理器為一電壓抽樣及保持控制器，該電壓抽樣及保持控 制器耦接于該變壓器的輔助繞組，以抽樣該反饋電壓以及保持該反饋電壓，用 以產(chǎn)生該反饋電壓信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其特 征在于，進(jìn)一步包括一電壓電位調(diào)整器，該電壓電位調(diào)整器耦接于該誤差放大 器與該開關(guān)控制器，接收該誤差放大信號(hào)，以及輸出一電壓控制信號(hào)給該開關(guān) 控制器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其特 征在于，該開關(guān)控制器包括一比 器，具有一第一反向輸入端、 一第二反向輸入端、 一非反向輸入端及一輸出端，其中該第一反向輸入端接收該限流控制信號(hào)'，'該第t及向輸入端 接收該電壓控制信號(hào)，該非反向輸入端接收該電流檢測(cè)信號(hào)，并且，該輸出端 于該電流檢測(cè)信號(hào)大于該限流控制信號(hào)或該電流檢測(cè)信號(hào)大于該電壓控制信 號(hào)時(shí)，輸出一截止信號(hào)；一噪聲消除器，耦接該比較器的輸出端與該功率開關(guān)的控制端，該噪聲消 除器根據(jù)該截止信號(hào)，輸出一噪聲消除信號(hào)，其中該噪聲消除信號(hào)送至該功率 開關(guān)的控制端，該噪聲消除器于該噪聲消除信號(hào)輸出后，輸出該截止信號(hào)；一過電壓保護(hù)器，輸出一保護(hù)信號(hào)；一振蕩器，輸出一導(dǎo)通信號(hào)；一或邏輯電路，耦接于該噪聲消除器與該過電壓保護(hù)器，對(duì)該截止信號(hào)與 該保護(hù)信號(hào)執(zhí)行或邏輯運(yùn)算，以輸出一重置信號(hào)；一觸發(fā)器，具有一重置端、 一設(shè)定端及一輸出端，其中該重置端耦接于該 或邏輯電路的輸出端，該設(shè)定端耦接于該振蕩器，該觸發(fā)器接收該導(dǎo)通信號(hào)與 該重置信號(hào)，以及由該輸出端輸出一控制信號(hào)；及一驅(qū)動(dòng)器，耦接于該觸發(fā)器的輸出端與該功率開關(guān)，接收該控制信號(hào)，以 及輸出該驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該功率開關(guān)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其特 征在于，該開關(guān)控制器進(jìn)一步包括一相位移動(dòng)電路，該相位移動(dòng)電路耦接于該 觸發(fā)器的輸出端與該電壓抽樣及保持控制器，以及輸出一遮沒信號(hào)至該電壓抽 樣及保持控制器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其特 征在于，該電壓抽樣及保持控制器包括多個(gè)抽樣電路，耦接于該變壓器的輔助繞組，所述抽樣電路依序抽樣該反 饋電壓，以及輸出多個(gè)抽樣電壓；及一運(yùn)算電路，耦接于所述抽樣電路，該運(yùn)算電路運(yùn)算所述抽樣電壓，以及 輸出該反饋電壓的一轉(zhuǎn)角電壓值。
8. —種具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其特征在于，包括 一變壓器，具有一初級(jí)繞組與一次級(jí)繞組，該變壓器從該初級(jí)繞組接收一輸入電壓，以及從該次級(jí)繞組感應(yīng)輸出一輸出電壓與一反饋電壓； 一功率開關(guān)，耦接于該變壓器的初級(jí)繞組；一電流檢測(cè)器，耦接于該功率開關(guān)，通過該功率開關(guān)接收該變壓器的一初 級(jí)繞組電流，以及輸出一電流檢測(cè)信號(hào)；一反饋電壓處理器，耦接于該變壓器的次級(jí)繞組以基于該反饋電壓產(chǎn)生一反饋電壓信號(hào)；一開根號(hào)發(fā)生器，耦接于該反饋電壓處理器，開根號(hào)運(yùn)算該反饋信號(hào)，以及輸出一限流控制信號(hào)；及一開關(guān)控制器，耦接于該功率開關(guān)、該開根號(hào)發(fā)生器及該電流檢測(cè)器，在 一保護(hù)狀態(tài)時(shí)比較運(yùn)算該電流檢測(cè)信號(hào)與該限流控制信號(hào)，以及根據(jù)比較結(jié)果 輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制該功率開關(guān)的切換。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其特 征在于，進(jìn)一步包括一誤差放大器，該誤差放大器耦接于該反饋電壓處理控制 器，比較運(yùn)算一參考電壓與該反饋電壓信號(hào)，以及輸出一誤差放大信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有輸出電流限制之開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其 特征在于，該反饋電壓處理器為一電壓抽樣及保持控制器，該電壓抽樣及保持 控制器耦接于該變壓器的次級(jí)繞組，以抽樣該反饋電壓以及保持該反饋電壓， 用以產(chǎn)生該反饋電壓信號(hào)。
11 .根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其 特征在于，進(jìn)一步包括一電壓電位調(diào)整器，該電壓電位調(diào)整器耦接于該誤差放 大器與該開關(guān)控制器，接收該誤差放大信號(hào)，以及輸出一電壓控制信號(hào)給該開 關(guān)控制器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其 特征在于，該開關(guān)控制器包括一比較器，具有一第一反向輸入端、 一第二反向輸入端、 一非反向輸入端 及一輸出端，其中該第一反向輸入端接收該限流控制信號(hào)，該第二反向輸入端 接收該電壓控制信號(hào)，該非反向輸入端接收該電流檢測(cè)信號(hào)，并且，該輸出端 于該電流檢測(cè)信號(hào)大于該限流控制信號(hào)或該電流檢測(cè)信號(hào)大于該電壓控制信 號(hào)時(shí)，輸出一截止信號(hào)；一噪聲消除器，耦接該比較器的輸出端與該功率開關(guān)的控制端，該噪聲消 除器根據(jù)該截止信號(hào)，輸出一噪聲消除信號(hào)，其中該噪聲消除信號(hào)送至該功率 開關(guān)的控制端，該噪聲消除器于該噪聲消除信號(hào)輸出后，輸出該截止信號(hào)；一過電壓保護(hù)器，輸出一保護(hù)信號(hào)； 一振蕩器，輸出一導(dǎo)通信號(hào)；一或邏輯電路，耦接于該噪聲消除器與該過電壓保護(hù)器，對(duì)該截止信號(hào)與 該保護(hù)信號(hào)執(zhí)行或邏輯運(yùn)算，以輸出一重置信號(hào)；一觸發(fā)器，具有一重置端、 一設(shè)定端及一輸出端，其中該重置端耦接于該 或邏輯電路的輸出端，該設(shè)定端耦接于該振蕩器，該觸發(fā)器接收該導(dǎo)通信號(hào)與 該重置信號(hào)，以及由該輸出端輸出一控制信號(hào)；及一驅(qū)動(dòng)器，耦接于該觸發(fā)器的輸出端與該功率開關(guān)，接收該控制信號(hào)，以 及輸出該驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該功率開關(guān)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其 特征在于，該開關(guān)控制器進(jìn)一步包括一相位移動(dòng)電路，該相位移動(dòng)電路耦接于 該觸發(fā)器的輸出端與該電壓抽樣及保持控制器，以及輸出一遮沒信號(hào)至該電壓 抽樣及保持控制器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，其 特征在于，該電壓抽樣及保持控制器包括多個(gè)抽樣電路，耦接于該變壓器的輔助繞組，所述抽樣電路依序抽樣該反饋電壓，以及輸出多個(gè)抽樣電壓；及一運(yùn)算電路，耦接于所述抽樣電路，該運(yùn)算電路運(yùn)算所述抽樣電壓，以及 輸出該反饋電壓的一轉(zhuǎn)角電壓值。
15. —種控制器，耦接于一電源供應(yīng)電路，其特征在于，包括 一反饋電壓處理器，耦接于該電源供應(yīng)電路，該反饋電壓處理器從該電源供應(yīng)電路接收一反饋電壓，并且基于該反饋電壓產(chǎn)生一反饋電壓信號(hào)；一開根號(hào)發(fā)生器，耦接于該反饋電壓處理器，開根號(hào)運(yùn)算該反饋電壓信號(hào)，以及輸出一限流控制信號(hào)；及一開關(guān)控制器，耦接該開根號(hào)發(fā)生器與該電源供應(yīng)電路，從該電源供應(yīng)電路接收一電流檢測(cè)信號(hào)，該開關(guān)控制器在一保護(hù)狀態(tài)時(shí)比較運(yùn)算該電流檢測(cè)信號(hào)與該限流控制信號(hào)，以及根據(jù)比較結(jié)果輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該電源供應(yīng)電路，以控制該電源供應(yīng)電路動(dòng)作。
16. 據(jù)權(quán)利要求15所述的控制器，其特征在于，進(jìn)一步包括一誤差放大 器，該誤差放大器耦接于該反饋電壓處理器，比較運(yùn)算一參考電壓與該反饋電壓信號(hào)，以及輸出一誤差放大信號(hào)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制器，其特征在于，該反饋電壓處理器為一 電壓抽樣及保持控制器，該電壓抽樣及保持控制器耦接于該電源供應(yīng)電路，以 抽樣該反饋電壓以及保持該反饋電壓，用以產(chǎn)生該反饋電壓信號(hào)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制器，其特征在于，進(jìn)一步包括一電壓電位調(diào)整器，該電壓電位調(diào)整器耦接于該誤差放大器與該開關(guān)控制器，接收該誤差 放大信號(hào)，以及輸出一電壓控制信號(hào)給該開關(guān)控制器。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的控制器，其特征在于，該開關(guān)控制器包括一比較器，具有一第一反向輸入端、 一第二反向輸入端、 一非反向輸入端 及一輸出端，其中該第一反向輸入端接收該限流控制信號(hào)，該第二反向輸入端 接收該電壓控制信號(hào)，該非反向輸入端接收該電流檢測(cè)信號(hào)，并且，該輸出端 于該電流檢測(cè)信號(hào)大于該限流控制信號(hào)或該電流檢測(cè)信號(hào)大于該電壓控制信號(hào)時(shí)，輸出一截止信號(hào)；一噪聲消除器，耦接該比較器的輸出端與該功率開關(guān)的控制端，該噪聲消 除器根據(jù)該截止信號(hào)，輸出一噪聲消除信號(hào)，其中該噪聲消除信號(hào)送至該功率開關(guān)的控制端，該噪聲消除器于該噪聲消除信號(hào)輸出后，輸出該截止信號(hào)； 一過電壓保護(hù)器，輸出一保護(hù)信號(hào)； 一振蕩器，輸出一導(dǎo)通信號(hào)；一或邏輯電路，耦接于該噪聲消除器與該過電壓保護(hù)器，對(duì)該截止信號(hào)與 該保護(hù)信號(hào)執(zhí)行或邏輯運(yùn)算，以輸出一重置信號(hào)；及一觸發(fā)器，具有一重置端、 一設(shè)定端及一輸出端，其中該重置端耦接于該 或邏輯電路的輸出端，該設(shè)定端耦接于該振蕩器，該觸發(fā)器接收該導(dǎo)通信號(hào)與 該重置信號(hào)，以及由該輸出端輸出一控制信號(hào)；及一驅(qū)動(dòng)器，耦接于該觸發(fā)器的輸出端與該功率開關(guān)，接收該控制信號(hào)，以 及輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該功率開關(guān)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的控制器，其特征在于，該開關(guān)控制器進(jìn)一步包 括一相位移動(dòng)電路，該相位移動(dòng)電路耦接于該觸發(fā)器的輸出端與該電壓抽樣及 保持控制器，以及輸出一遮沒信號(hào)至該電壓抽樣及保持控制器。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的控制器，其特征在于，該電壓抽樣及保持控制 器包括多個(gè)抽樣電路，耦接于該變壓器的輔助繞組，所述^3樣電路'依序^tJ樣該反 饋電壓，以及輸出多個(gè)抽樣電壓；及一運(yùn)算電路，耦接于所述抽樣電路，該運(yùn)算電路運(yùn)算所述抽樣電壓，以及 輸出該反饋電壓的一轉(zhuǎn)角電壓值。
全文摘要
一種具有輸出電流限制的開關(guān)式電源供應(yīng)裝置，利用電壓抽樣及保持控制器取得一反饋電壓的轉(zhuǎn)角電壓(Knee Voltage)，然后，將轉(zhuǎn)角電壓分別進(jìn)行開根號(hào)運(yùn)算以及誤差運(yùn)算，并且，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制功率開關(guān)的動(dòng)作，以達(dá)到輸出穩(wěn)壓及限流的雙重功能。
文檔編號(hào)H02M1/32GK101604915SQ200810111279
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者朱允康, 許德賢 申請(qǐng)人:尼克森微電子股份有限公司