亚洲狠狠干,亚洲国产福利精品一区二区,国产八区,激情文学亚洲色图

切換式電源供應(yīng)器及其控制電路與控制方法

文檔序號:7341529閱讀:100來源:國知局

專利名稱::切換式電源供應(yīng)器及其控制電路與控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種切換式電源供應(yīng)器及其控制電路與控制方法,特別是指一種將整流電力(亦即整流后的輸入功率,下同)控制于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的切換式電源供應(yīng)器及其控制電路與控制方法。
背景技術(shù)
:切換式電源供應(yīng)器的應(yīng)用中,某些情況下我們希望輸出的功率或輸出電流可以固定在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)。在現(xiàn)有的技術(shù)中,要達(dá)到固定輸出功率或輸出電流,需要偵測并回授輸出電壓與輸出電流,作為切換式電源供應(yīng)器的控制參數(shù),以控制輸出功率或輸出電流于固定的范圍內(nèi)。上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點是,偵測并回授輸出電壓與輸出電流相關(guān)的訊號,對于隔離式切換式電源供應(yīng)器,例如隔離式交直流轉(zhuǎn)換電路而言,無法直接以電連接的方式,將偵測的訊號直接傳送至切換式電源供應(yīng)器的控制電路中,而通常必須利用間接的方式,例如光耦合電路,來傳送并回授訊號。但是,如此一來,將增加光耦合電路的成本,且相較于直接電連接的訊號,間接的光耦合訊號傳送方式容易產(chǎn)生誤差與錯誤。有鑒于此,本發(fā)明即針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出一種切換式電源供應(yīng)器及其控制電路與控制方法,可偵測輸入電壓與輸入電流,直接控制整流電力于預(yù)設(shè)范圍內(nèi),以使切換式電源供應(yīng)器的輸出功率或輸出電流大致成為定值。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷,提出一種切換式電源供應(yīng)器。本發(fā)明另一目的在于,提出一種切換式電源供應(yīng)器的控制電路。本發(fā)明又另一目的在于,提出一種切換式電源供應(yīng)器的控制方法。為達(dá)上述目的,就其中一觀點言,本發(fā)明提供了一種切換式電源供應(yīng)器,包含:一整流電路,將一交流電力轉(zhuǎn)換為一整流電力,該整流電力包括一輸入電壓與一輸入電流;一變壓器,具有一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組,該一次側(cè)繞組接收該整流電力,以于二次側(cè)繞組產(chǎn)生一輸出電壓;一功率開關(guān),與該一次側(cè)繞組耦接,根據(jù)一操作訊號而切換,以將該整流電力轉(zhuǎn)換為該輸出電壓;以及一控制電路,與該功率開關(guān)耦接,根據(jù)該整流電力,以產(chǎn)生該操作訊號,用以控制該整流電力于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi),該控制電路包括:一功率指標(biāo)產(chǎn)生電路,根據(jù)該輸入電壓與輸入電流,產(chǎn)生一功率指標(biāo);一放大電路,根據(jù)該功率指標(biāo)與一第一參考訊號,以產(chǎn)生一誤差訊號;一控制訊號產(chǎn)生電路,根據(jù)該誤差訊號,以產(chǎn)生一控制訊號;一驅(qū)動電路,根據(jù)該控制訊號,以產(chǎn)生該操作訊號;以及一低通濾波電路,與該功率指標(biāo)產(chǎn)生電路或該放大電路耦接、或整合于該功率指標(biāo)產(chǎn)生電路或該放大電路之內(nèi),用以過濾高頻訊號。就另一觀點言,本發(fā)明也提供了一種切換式電源供應(yīng)器的控制電路,其中該切換式電源供應(yīng)器具有一功率開關(guān),通過其切換而將一整流電力轉(zhuǎn)換為一輸出電壓,該整流電力包括一輸入電壓與一輸入電流,所述切換式電源供應(yīng)器的控制電路,用以控制該整流電力于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi),包含:一功率指標(biāo)產(chǎn)生電路,根據(jù)該輸入電壓與輸入電流,產(chǎn)生一功率指標(biāo);一放大電路,根據(jù)該功率指標(biāo)與一第一參考訊號,以產(chǎn)生一誤差訊號;一控制訊號產(chǎn)生電路,根據(jù)該誤差訊號,以產(chǎn)生一控制訊號,用以控制該功率開關(guān);以及一低通濾波電路,與該功率指標(biāo)產(chǎn)生電路或該放大電路稱接、或整合于該功率指標(biāo)產(chǎn)生電路或該放大電路之內(nèi),用以過濾高頻訊號。上述切換式電源供應(yīng)器的控制電路中,該功率指標(biāo)產(chǎn)生電路可包括一輸入電壓偵測電路,以偵測該輸入電壓而產(chǎn)生一輸入電壓偵測訊號;一輸入電流偵測電路,以偵測該輸入電流而產(chǎn)生一輸入電流偵測訊號;以及一乘法電路,根據(jù)該輸入電壓偵測訊號與該電流偵測訊號,執(zhí)行一乘法運(yùn)算,以產(chǎn)生該功率指標(biāo)。上述切換式電源供應(yīng)器的控制電路,宜更包括:一輸出電壓偵測電路,產(chǎn)生一與該輸出電壓相關(guān)的偵測訊號;以及一補(bǔ)償電路,接收該輸出電壓偵測訊號與一第二參考訊號,以產(chǎn)生該第一參考訊號輸入該放大電路。上述切換式電源供應(yīng)器的控制電路中的該補(bǔ)償電路宜包括:一第一電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸出電壓偵測訊號,產(chǎn)生一第一電流訊號;以及一第一電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該第一電流訊號,產(chǎn)生一第一電壓調(diào)整訊號,與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。該控制電路可包括一輸入電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸入電壓,調(diào)整該第一參考訊號。該輸入電壓轉(zhuǎn)換電路可包括:一輸入電壓偵測電路,其偵測輸入電壓而產(chǎn)生一輸入電壓偵測訊號;一第二電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸入電壓偵測訊號產(chǎn)生一第二電流訊號,以及一第二電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該第二電流訊號,產(chǎn)生一第二電壓調(diào)整訊號,與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。該補(bǔ)償電路可包括一第一電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸出電壓偵測訊號,產(chǎn)生一第一電流訊號;一第一電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該第一電流訊號,產(chǎn)生一第一電壓調(diào)整訊號;一輸入電壓偵測電路,其偵測輸入電壓而產(chǎn)生一輸入電壓偵測訊號;一第二電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸入電壓偵測訊號產(chǎn)生一第二電流訊號;以及一第二電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該第二電流訊號,產(chǎn)生一第二電壓調(diào)整訊號;該第一電壓調(diào)整訊號與該第二電壓調(diào)整訊號與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。上述切換式電源供應(yīng)器的控制電路,宜更包括:一零電流偵測電路,偵測輸出電流為零的時間點,產(chǎn)生一零電流偵測訊號;以及一邊界導(dǎo)通模式控制電路,根據(jù)該零電流偵測訊號,調(diào)整該控制訊號,以決定該功率開關(guān)的一邊界導(dǎo)通時點。上述切換式電源供應(yīng)器的控制電路,宜更包括:一調(diào)變電路,根據(jù)相關(guān)于該輸入電壓的一電壓偵測訊號與該誤差訊號,產(chǎn)生一調(diào)變誤差訊號;其中該控制訊號產(chǎn)生電路根據(jù)該調(diào)變誤差訊號與相關(guān)于該輸入電流的一電流偵測訊號,以產(chǎn)生該控制訊號。就又另一觀點言,本發(fā)明也提供了一種切換式電源供應(yīng)器的控制方法,該切換式電源供應(yīng)器將一整流電力轉(zhuǎn)換為一輸出電壓,該整流電力包括一輸入電壓與一輸入電流,方法包含:根據(jù)該輸入電壓與該輸入電流,產(chǎn)生一功率指標(biāo);根據(jù)該功率指標(biāo)與一第一參考訊號,執(zhí)行一比較程序,以產(chǎn)生一誤差訊號;根據(jù)該誤差訊號,產(chǎn)生一控制訊號,用以控制該切換式電源供應(yīng)器將該整流電力轉(zhuǎn)換為該輸出電壓,并控制該整流電力于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi);以及在以上任何步驟之一或多者中,過濾高頻訊號。在其中一種實施型態(tài)中,該切換式電源供應(yīng)器的控制方法宜更包括:根據(jù)該輸出電壓,產(chǎn)生一輸出電壓偵測訊號;以及根據(jù)該輸出電壓偵測訊號與一第二參考訊號,產(chǎn)生該第一參考訊號。該產(chǎn)生該第一參考訊號步驟宜包括:根據(jù)該輸出電壓偵測訊號,產(chǎn)生一第一轉(zhuǎn)換電流訊號;以及根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換電流訊號,產(chǎn)生一第一轉(zhuǎn)換電壓訊號,與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。該產(chǎn)生該第一參考訊號步驟也可包括:根據(jù)該輸入電壓,產(chǎn)生一第二轉(zhuǎn)換電流訊號;以及根據(jù)該第二轉(zhuǎn)換電流訊號,產(chǎn)生一第二轉(zhuǎn)換電壓訊號,與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。該產(chǎn)生該第一參考訊號步驟也可包括:根據(jù)該輸出電壓,產(chǎn)生一第一轉(zhuǎn)換電流訊號;根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換電流訊號,產(chǎn)生一第一轉(zhuǎn)換電壓訊號;根據(jù)該輸入電壓,產(chǎn)生一第二轉(zhuǎn)換電流訊號;根據(jù)該第二轉(zhuǎn)換電流訊號,產(chǎn)生一第二轉(zhuǎn)換電壓訊號;以及該第一轉(zhuǎn)換電壓訊號與該第二轉(zhuǎn)換電壓訊號與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。在另一種實施型態(tài)中,該切換式電源供應(yīng)器的控制方法更包含:偵測該切換式電源供應(yīng)器輸出電流為零的時間點,產(chǎn)生一零電流偵測訊號;以及根據(jù)該零電流偵測訊號,以決定一邊界導(dǎo)通時點,并據(jù)以調(diào)整該控制訊號。在又一種實施型態(tài)中,產(chǎn)生該控制訊號的步驟宜更包含:根據(jù)相關(guān)于該輸入電壓的一電壓偵測訊號與該誤差訊號,執(zhí)行一調(diào)變程序,產(chǎn)生一調(diào)變誤差訊號;以及根據(jù)該調(diào)變誤差訊號與相關(guān)于該輸入電流的一電流偵測訊號,產(chǎn)生該控制訊號。下面通過具體實施例詳加說明,當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點及其所達(dá)成的功效。圖1顯示本發(fā)明第一個實施例;圖2A與2B顯示本發(fā)明第二個與第三個實施例;圖3A與3B顯示本發(fā)明第四個與第五個實施例;圖4顯示本發(fā)明第六個實施例;圖5顯示本發(fā)明第七個實施例;圖6顯示本發(fā)明第八個實施例;圖7顯示本發(fā)明第九個實施例;圖8顯示本發(fā)明第十個實施例。圖中符號說明10整流電路20,100,200,300,400,500控制電路20P功率指標(biāo)產(chǎn)生電路21,64輸入電壓偵測電路22輸入電流偵測電路23,51乘法電路24,61,221放大電路25,223低通濾波電路26控制訊號產(chǎn)生電路27驅(qū)動電路28輸出電壓偵測電路29邊界導(dǎo)通模式控制電路30變壓器40功率開關(guān)50PFC電路60,160補(bǔ)償電路62電流鏡電路63預(yù)設(shè)電流源65轉(zhuǎn)導(dǎo)電路70,80固定輸入功率電路90零電流偵測電路161輸入電壓轉(zhuǎn)換電路AC交流電力Cl,Cfl,Cf2電容Iin輸入電流Is電流訊號Ql晶體管Rl,R2,R3,R4,Rml,Rm2,Rs電阻SI,SI2電流偵測訊號SV,SV2,SV3電壓偵測訊號Vin輸入電壓Vout輸出電壓Vref,Vref2,Vref3,Vref4參考訊號Vs輸出電壓偵測訊號ZC零電流偵測訊號具體實施例方式請參閱圖1,顯示本發(fā)明第一個實施例。如圖1所示,切換式電源供應(yīng)器包含整流電路10、控制電路20、變壓器30、與功率開關(guān)40。整流電路10例如但不限于橋式整流電路(未示出),將具有正與負(fù)的弦波交流電力AC轉(zhuǎn)換為全為正的半弦波整流電力;其中,整流電力包括輸入電壓Vin與輸入電流Iin。變壓器30具有一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組,其中,一次側(cè)繞組接收整流電力,以于二次側(cè)繞組產(chǎn)生一輸出電壓Vout。功率開關(guān)40與一次側(cè)繞組耦接,并根據(jù)控制電路20所輸出的操作訊號而切換,以將整流電力轉(zhuǎn)換為輸出電壓Vout。控制電路20可將整流電力控制于預(yù)設(shè)范圍內(nèi),且控制電路20例如可以全部整合為集成電路(integratedcircuit,IC)芯片,或例如可將其部分整合為集成電路芯片,例如但不限于可將輸入電壓偵測電路21、輸入電流偵測電路22、以及驅(qū)動電路27的全部或一部分設(shè)置在集成電路之外。如圖所示,控制電路20與整流電路10及功率開關(guān)40耦接,根據(jù)整流電力的輸入電壓Vin與輸入電流Iin,產(chǎn)生操作訊號以操作功率開關(guān)40。請繼續(xù)參閱圖1,控制電路20中,包括:功率指標(biāo)產(chǎn)生電路20P、放大電路24、低通濾波電路25、控制訊號產(chǎn)生電路26、以及驅(qū)動電路27。功率指標(biāo)產(chǎn)生電路20P例如包括輸入電壓偵測電路21、輸入電流偵測電路22、及乘法電路23,其中輸入電壓偵測電路21與整流電路10耦接,以偵測輸入電壓Vin,進(jìn)而產(chǎn)生電壓偵測訊號SV;輸入電流偵測電路22,與整流電路10耦接,以偵測輸入電流Iin,進(jìn)而產(chǎn)生電流偵測訊號SI;乘法電路23例如將電壓偵測訊號SV與電流偵測訊號SI做乘法運(yùn)算,產(chǎn)生功率指標(biāo)。放大電路24例如比較功率指標(biāo)與參考訊號Vref,并將比較結(jié)果輸出為誤差訊號。低通濾波電路25提供過濾高頻訊號的作用,其中,低通濾波電路25例如可以如圖標(biāo)與放大電路24串接,過濾誤差訊號中的高頻訊號;但本發(fā)明并不限于此,低通濾波電路25亦可以與乘法電路23串接,過濾功率指標(biāo)中的高頻訊號;或是在特定情況下與輸入電壓偵測電路21串接,過濾電壓偵測訊號SV中的高頻訊號;或是在特定情況下與輸入電流偵測電路22串接,過濾電流偵測訊號SI中的高頻訊號;或是整合于放大電路24、乘法電路23、輸入電壓偵測電路21及/或輸入電流偵測電路22之中;或是組合以上方式的兩者以上,只要在控制電路20輸出操作訊號之前,過濾其中高頻訊號即可??刂朴嵦柈a(chǎn)生電路26根據(jù)誤差訊號,產(chǎn)生控制訊號??刂朴嵦柈a(chǎn)生電路26例如可以為脈寬調(diào)變訊號(pulsewidthmodulation,PWM)產(chǎn)生電路,產(chǎn)生PWM訊號;或是一次性脈沖產(chǎn)生(one-shot)電路,只要誤差訊號觸及預(yù)設(shè)位準(zhǔn)或是訊號,就會產(chǎn)生一個一次性脈沖訊號,也就是所謂的固定導(dǎo)通時間(constantONtime)架構(gòu)。當(dāng)然控制訊號產(chǎn)生電路26亦可為其它形式的脈寬調(diào)變或調(diào)頻電路,例如固定關(guān)閉時間架構(gòu)等等。驅(qū)動電路27根據(jù)控制訊號而產(chǎn)生適當(dāng)位準(zhǔn)的操作訊號,以驅(qū)動功率開關(guān)40,使得整流電力經(jīng)由變壓器30轉(zhuǎn)換為輸出電壓Vout;如控制訊號本身的位準(zhǔn)匹配于功率開關(guān)40所需的操作位準(zhǔn)并有足夠驅(qū)動能力,則驅(qū)動電路27可以省略。整體電路通過閉回路的平衡機(jī)制,將功率指標(biāo)平衡于參考訊號Vref的位準(zhǔn),以將整流電力控制于預(yù)設(shè)范圍內(nèi),由于輸出功率大致上相等于整流電力乘以轉(zhuǎn)換效率,而轉(zhuǎn)換效率是一可取得的參數(shù),因此輸出功率也會因此受到控制。圖2A與2B,顯示本發(fā)明第二個與第三個實施例。第二個實施例是輸入電壓偵測電路21的其中一種實施例。輸入電壓偵測電路21例如但不限于為如圖2A所示的分壓電路,包含串接于輸入電壓Vin與接地電位間的電阻Rl與電阻R2,并以電阻R2上的跨壓作為電壓偵測訊號SV。第三個實施例是輸入電壓偵測電路21的另外一種實施例。與第二個實施例不同的是,第三個實施例在擷取電壓偵測訊號SV的節(jié)點與接地電位之間并聯(lián)電容Cl,以過濾噪聲,取得電阻R2上的跨壓的均值。圖3A與3B,顯示本發(fā)明第四個與第五個實施例。第四個實施例是輸入電流偵測電路22的其中一種實施例。輸入電流偵測電路22例如但不限于為如圖3A所示,包含串接于輸入電流Iin回路的電阻Rs,并以放大電路221耦接于電阻Rs上的跨壓作為放大電路221輸入訊號,經(jīng)放大電路221處理后產(chǎn)生電流偵測訊號SI,且如圖所示,放大電路221的兩輸入之間例如可以提供偏壓Vos來加以調(diào)整(Vos亦可為零)。偏壓Vos不必須為一個實體的電壓源元件,而可以是放大電路221的內(nèi)部偏壓。第五個實施例是輸入電流偵測電路22的另外一種實施例。與第四個實施例不同的是,在電流偵測電路22串接低通濾波電路223,以過濾高頻噪聲。請參閱圖4,顯示本發(fā)明第六個實施例。與第一個實施例不同的是,在本實施例中,控制電路100更包含調(diào)變電路,其例如但不限于如圖所示的乘法電路51,用以接收電壓偵測訊號SV2與誤差訊號,并執(zhí)行乘法運(yùn)算后,產(chǎn)生調(diào)變誤差訊號。其中,電壓偵測訊號SV2例如但不限于即為電壓偵測訊號SV。控制訊號產(chǎn)生電路26例如接收調(diào)變誤差訊號與第二電流偵測訊號SI2,以產(chǎn)生控制訊號,其中,第二電流偵測訊號SI2例如但不限于即為電流偵測訊號SI。需說明的是,乘法電路51與控制訊號產(chǎn)生電路26組成功率因子校正(powerfactorcorrection,PFC)電路50。其中乘法電路51的功用,即在于調(diào)整相位,將電壓感測訊號的訊號波形,調(diào)變于誤差訊號之中,但保持原本誤差訊號的直流平均值,因此調(diào)變誤差訊號的直流平均值會相當(dāng)于誤差訊號的直流平均值,但調(diào)變誤差訊號將具有近似輸入電壓Vin的波形與相位。根據(jù)第二電流偵測訊號SI2的峰值與調(diào)變誤差訊號之間的關(guān)系,控制訊號產(chǎn)生電路26動態(tài)調(diào)整操作訊號,使得輸入電流Iin的峰值會動態(tài)調(diào)整為與輸入電壓Vin相同相位,如圖中上方波形所示。PFC電路50的實施方式,并不限于如圖4所示,由乘法電路51與控制訊號產(chǎn)生電路26組成,亦可以為其它安排方式,例如可在控制訊號產(chǎn)生電路26之外另設(shè)一個單獨的PFC電路50等等,此為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不予贅述。總之,在本實施例中,除了由乘法電路23和放大電路24達(dá)成控制整流電力(亦即控制輸出功率)的功能之外,又由PFC電路50達(dá)成功率因子校正的功能。圖5顯示本發(fā)明第七個實施例。與第一個實施例不同的是,在本實施例中參考訊號Vref為可變值,根據(jù)預(yù)設(shè)的參考訊號Vref2和輸出電壓Vout來決定。詳言之,控制電路200更包含輸出電壓偵測電路28,根據(jù)輸出電壓Vout,產(chǎn)生輸出電壓偵測訊號Vs;以及補(bǔ)償電路60,接收輸出電壓偵測訊號Vs與參考訊號Vref2,以產(chǎn)生參考訊號Vref輸入放大電路24。輸出電壓偵測電路28偵測輸出電壓Vout的方式例如可為:在變壓器30二次側(cè)設(shè)置輔助繞組,根據(jù)輔助繞組和主要輸出繞組間的比例,而偵測取得輸出電壓偵測訊號Vs。補(bǔ)償電路60的主要作用是使輸入放大電路24的參考訊號Vref帶有輸出電壓Vout的信息。如圖所示,補(bǔ)償電路60例如但不限于包括放大電路61、晶體管Ql、電流鏡電路62、預(yù)設(shè)電流源63、以及電阻Rml、Rm2。其中,放大電路61和晶體管Ql構(gòu)成電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)輸出電壓偵測訊號Vs而轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電流訊號Is(電流訊號Is的值為Vs/Rm2);預(yù)設(shè)電流源63提供預(yù)設(shè)電流Imo;電阻Rml構(gòu)成電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,將電流(Is-1mo)轉(zhuǎn)換為電壓Rml*(Is-1mo),因此,可以得出參考訊號Vref為:Vref=Vref2+Rml*(Vs/Rm2-1mo)=Vref2+g(Vout-Vo)其中,g與Vo皆為可通過電路設(shè)計控制的參數(shù)。簡言之,參考訊號Vref為參考訊號Vref2與輸出電壓Vout的函數(shù)。也就是說,將整流電力控制于一預(yù)設(shè)范圍中時,除了考慮輸入電壓Vin與輸入電流Iin之外,可進(jìn)一步將輸出電壓Vout列入考慮。例如當(dāng)輸出電壓Vout用以供應(yīng)發(fā)光元件電路(未示出)時,發(fā)光元件電路常需要定電流來驅(qū)動,本發(fā)明先控制輸入功率(即整流電力)Pin,其輸出電流lout=Pout/Vout=(Pin.Eff)/Vout,其中Pout是輸出功率,Eff是轉(zhuǎn)換效率,因發(fā)光元件電路的前向電壓(forwardvoltage,Vf)變異造成輸出電壓Vout不同而需要對其做出補(bǔ)償以得到定電流輸出時,就需要偵測輸出電壓Vout,作為控制功率開關(guān)40的參數(shù)。需說明的是,當(dāng)控制電路200整合為集成電路時,電阻Rml與Rm2可整合于集成電路中,亦可以外接。另外需注意的是,圖中所示補(bǔ)償電路60僅為其中一種實施方式,不應(yīng)以此限制本發(fā)明的范圍,例如預(yù)設(shè)電流源63即可省略(由上列參考訊號Vref的公式可看出,Imo項的作用是調(diào)整輸出電壓Vout變化對于參考訊號Vref的影響程度,如不在意此點,則可省略預(yù)設(shè)電流源63)。更詳言之,圖5所示補(bǔ)償電路60的實施方式是偵測輸出電壓Vout后將所得的輸出電壓偵測訊號Vs轉(zhuǎn)換為電流訊號Is、再轉(zhuǎn)換為電壓訊號(電阻Rml上的跨壓)迭加于參考訊號Vref2之上。但補(bǔ)償電路60并不限于此種實施方式,例如,可設(shè)計一對照表(mappingtable)電路,根據(jù)不同的輸出電壓偵測訊號Vs而產(chǎn)生對應(yīng)的電壓訊號,直接作為參考訊號Vref或迭加于參考訊號Vref2之上而產(chǎn)生參考訊號Vref。又例如,可使輸出電壓偵測訊號Vs通過一比例電路(scalingcircuit)后,產(chǎn)生比例值,迭加于參考訊號Vref2之上而產(chǎn)生參考訊號Vref,等等。圖6顯示本發(fā)明第八個實施例。與第七個實施例不同的是,在本實施例中,控制電路300更包含如第六個實施例中的PFC電路50。圖7顯示本發(fā)明第九個實施例。在本實施例中,固定輸入功率電路70可以如圖1所示第一個實施例中的控制電路20,包括:輸入電壓偵測電路21、輸入電流偵測電路22、乘法電路23、比較電路24、低通濾波電路25、控制訊號產(chǎn)生電路26、以及驅(qū)動電路27;或是如圖4所示第六個實施例中的控制電路100,相較于控制電路20,更包含PFC電路50。相較于圖5顯示的第七個實施例,本實施例進(jìn)一步考慮將輸入電壓Vin的相關(guān)信息,加入補(bǔ)償電路160中,對轉(zhuǎn)換效率Eff與輸入電壓Vin的相關(guān)性加以補(bǔ)償,以更精確反應(yīng)輸出功率和輸入功率之間的關(guān)系。在前述實施例中,是假設(shè)輸出功率和輸入功率大致相等或成比例而可忽略其間的微幅差異,因此若將整流電力(輸入功率)控制于預(yù)設(shè)范圍內(nèi),則輸出功率也可控制于目標(biāo)值;但本實施例中則考慮到此微幅差異而可更精確地將輸出功率(或輸出電流)控制于目標(biāo)值。如圖所示,相較于圖5所示的補(bǔ)償電路60,補(bǔ)償電路160更包含輸入電壓轉(zhuǎn)換電路161,根據(jù)輸入電壓Vin,調(diào)整參考訊號Vref,以輸入固定輸入功率電路70中的放大電路24。輸入電壓轉(zhuǎn)換電路161包括例如但不限于輸入電壓偵測電路64,其具有電阻R3與電阻R4串接于整流電路10與接地電位之間,根據(jù)電阻R4上的跨壓,以產(chǎn)生電壓偵測訊號SV3;以及轉(zhuǎn)導(dǎo)電路(TransconductanceCircuit,Gm)65,其例如根據(jù)電壓偵測訊號SV3與參考訊號Vref3,以產(chǎn)生輸出訊號,進(jìn)而調(diào)整參考訊號Vref。根據(jù)圖7修正前述參考訊號Vref公式,可得:Vref=Vref2+Rml/Rm2*Vs+Rml*GM(SV3-Vref3)-Rml*Imo=Vref2+a*(Vout-Vp)+b*(Vin-Vq)其中,GM為轉(zhuǎn)導(dǎo)電路65的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù),意即將電壓轉(zhuǎn)為電流的系數(shù);a,Vp,b,與Vq皆為可通過電路設(shè)計控制的參數(shù)。簡言之,參考訊號Vref為參考訊號Vref2、輸出電壓Vout、與輸入電壓Vin的函數(shù)。其中,電壓偵測訊號SV3例如但不限于即為電壓偵測訊號SV。實施例中用以過濾噪聲的電容Cf1、Cf2亦可以省略,又電阻R3、R4不限于如圖所示的外接方式,亦可視情況將其一或兩者整合在集成電路之內(nèi)。此第九個實施例自然包含以下變化,當(dāng)上述系數(shù)b為零時此實施例就變回圖5的第七個實施例。當(dāng)上述系數(shù)a為零時此第九個實施例就變成只對輸入電壓Vin做補(bǔ)償?shù)牧硪粚嵤├?。在只需要對輸入電壓Vin做補(bǔ)償情況下,亦可省略輸出電壓偵測電路28、放大電路61、電流鏡電路62、電阻Rm2、及/或預(yù)設(shè)電流源63。另外須說明的是,本發(fā)明上述內(nèi)容中,對于輸入電壓和輸出電壓的偵測和補(bǔ)償方式其實是可以互換的,亦即,使用轉(zhuǎn)導(dǎo)電路65來將輸入電壓偵測訊號SV3轉(zhuǎn)換為電流訊號的方式,也可以改為使用類似補(bǔ)償電路60中的放大器61、電流鏡62及電阻Rm2的組合來達(dá)成;反過來說,補(bǔ)償電路60中的放大器61、電流鏡62及電阻Rm2的組合,也可以改換為使用轉(zhuǎn)導(dǎo)電路65來達(dá)成。因此,本發(fā)明并不限于圖示的實施方式。圖8顯示本發(fā)明第十個實施例。在本實施例中,固定輸入功率電路80除了可以如圖7所示第九個實施例中的固定輸入功率電路70,包含或不包含PFC電路50之外,更包括了零電流偵測電路90,其根據(jù)輸出電壓Vout,產(chǎn)生零電流偵測訊號ZC;以及邊界導(dǎo)通模式控制電路29,其例如但不限于整合于控制訊號產(chǎn)生電路26之中,并根據(jù)零電流偵測訊號ZC,以決定邊界導(dǎo)通時點,并據(jù)以調(diào)整控制訊號,使得切換式電源供應(yīng)器工作于邊界導(dǎo)通模式中(boundaryconductionmode,BCM)。詳言之,因電感的作用,切換式電源供應(yīng)器的輸出電流會漸增或漸減,其谷值未達(dá)零點即由漸減變?yōu)闈u增時,稱為連續(xù)導(dǎo)通模式(continuousconductionmode,CCM);谷值達(dá)零點后停留一段時間才由漸減變?yōu)闈u增時,稱為不連續(xù)導(dǎo)通模式(discontinuousconductionmode,DCM);谷值恰達(dá)零點立即由漸減變?yōu)闈u增時,稱為BCM,其中在高電壓應(yīng)用中通常以BCM的效率為最佳。圖8實施例中,可根據(jù)零電流偵測訊號ZC得知輸出電流達(dá)零點的時間點,并據(jù)以控制功率開關(guān)40的導(dǎo)通時點,便可使電路操作于BCM模式。又,本實施例中亦可使用圖5所示的補(bǔ)償電路60或圖7系數(shù)a為零的補(bǔ)償電路而不限于使用圖7所示的補(bǔ)償電路160。以上已針對較佳實施例來說明本發(fā)明,只是以上所述,僅為使本領(lǐng)域技術(shù)人員易于了解本發(fā)明的內(nèi)容,并非用來限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。在本發(fā)明的相同精神下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以思及各種等效變化。例如,在所示各實施例電路中,可插入不影響訊號主要意義的元件,如其它開關(guān)等;又例如放大電路的輸入端正負(fù)可以互換,僅需對應(yīng)修正電路的訊號處理方式即可。凡此種種,皆可根據(jù)本發(fā)明的教示類推而得,因此,本發(fā)明的范圍應(yīng)涵蓋上述及其它所有等效變化。權(quán)利要求1.一種切換式電源供應(yīng)器,其特征在于,包含:一整流電路,將一交流電力轉(zhuǎn)換為一整流電力,該整流電力包括一輸入電壓與一輸入電流;一變壓器,具有一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組,該一次側(cè)繞組接收該整流電力,以于二次側(cè)繞組產(chǎn)生一輸出電壓;一功率開關(guān),與該一次側(cè)繞組耦接,根據(jù)一操作訊號而切換,以將該整流電力轉(zhuǎn)換為該輸出電壓;以及一控制電路,與該功率開關(guān)耦接,根據(jù)該整流電力,以產(chǎn)生該操作訊號,用以控制該整流電力于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi),該控制電路包括:一功率指標(biāo)產(chǎn)生電路,根據(jù)該輸入電壓與輸入電流,產(chǎn)生一功率指標(biāo);一放大電路,根據(jù)該功率指標(biāo)與一第一參考訊號,以產(chǎn)生一誤差訊號;一控制訊號產(chǎn)生電路,根據(jù)該誤差訊號,以產(chǎn)生一控制訊號;一驅(qū)動電路,根據(jù)該控制訊號,以產(chǎn)生該操作訊號;以及一低通濾波電路,與該功率指標(biāo)產(chǎn)生電路或該放大電路耦接、或整合于該功率指標(biāo)產(chǎn)生電路或該放大電路之內(nèi),用以過濾高頻訊號。2.如權(quán)利要求1所述的切換式電源供應(yīng)器,其中,該功率指標(biāo)產(chǎn)生電路包括一輸入電壓偵測電路,以偵測該輸入電壓而產(chǎn)生一輸入電壓偵測訊號;一輸入電流偵測電路,以偵測該輸入電流而產(chǎn)生一輸入電流偵測訊號;以及一乘法電路,根據(jù)該輸入電壓偵測訊號與該電流偵測訊號,執(zhí)行一乘法運(yùn)算,以`產(chǎn)生該功率指標(biāo)。3.如權(quán)利要求1所述的切換式電源供應(yīng)器,其中,該控制電路更包括:一輸出電壓偵測電路,產(chǎn)生一與該輸出電壓相關(guān)的輸出電壓偵測訊號;以及一補(bǔ)償電路,接收該輸出電壓偵測訊號與一第二參考訊號,以產(chǎn)生該第一參考訊號輸入該放大電路。4.如權(quán)利要求3所述的切換式電源供應(yīng)器,其中,該補(bǔ)償電路包括:一第一電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸出電壓偵測訊號,產(chǎn)生一第一電流訊號;以及一第一電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該第一電流訊號,產(chǎn)生一第一電壓調(diào)整訊號,與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。5.如權(quán)利要求1所述的切換式電源供應(yīng)器,其中,該控制電路更包括一輸入電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸入電壓,調(diào)整該第一參考訊號。6.如權(quán)利要求5所述的切換式電源供應(yīng)器,其中,該輸入電壓轉(zhuǎn)換電路包括:一輸入電壓偵測電路,其偵測輸入電壓而產(chǎn)生一輸入電壓偵測訊號;一第二電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸入電壓偵測訊號而產(chǎn)生一第二電流訊號;以及一第二電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該第二電流訊號,產(chǎn)生一第二電壓調(diào)整訊號,與一第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。7.如權(quán)利要求3所述的切換式電源供應(yīng)器,其中,該補(bǔ)償電路包括:一第一電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸出電壓偵測訊號,產(chǎn)生一第一電流訊號;一第一電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該第一電流訊號,產(chǎn)生一第一電壓調(diào)整訊號;一輸入電壓偵測電路,其偵測輸入電壓而產(chǎn)生一輸入電壓偵測訊號;一第二電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸入電壓偵測訊號產(chǎn)生一第二電流訊號;以及一第二電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該第二電流訊號,產(chǎn)生一第二電壓調(diào)整訊號;該第一電壓調(diào)整訊號、該第二電壓調(diào)整訊號與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。8.如權(quán)利要求3所述的切換式電源供應(yīng)器,其中,該控制電路更包含:一零電流偵測電路,偵測該切換式電源供應(yīng)器輸出電流為零的時間點,產(chǎn)生一零電流偵測訊號;以及一邊界導(dǎo)通模式控制電路,根據(jù)該零電流偵測訊號,調(diào)整該控制訊號,以決定該功率開關(guān)的一邊界導(dǎo)通時點。9.如權(quán)利要求1、3、5或8所述的切換式電源供應(yīng)器,其中,該控制電路更包含一調(diào)變電路,根據(jù)相關(guān)于該輸入電壓的一電壓偵測訊號與該誤差訊號,產(chǎn)生一調(diào)變誤差訊號;其中該控制訊號產(chǎn)生電路根據(jù)該調(diào)變誤差訊號與相關(guān)于該輸入電流的一電流偵測訊號,以產(chǎn)生該控制訊號。10.一種切換式電源供應(yīng)器的控制電路,其中該切換式電源供應(yīng)器具有一功率開關(guān),通過其切換而將一整流電力轉(zhuǎn)換為一輸出電壓,該整流電力包括一輸入電壓與一輸入電流,所述切換式電源供應(yīng)器的控制電路,用以控制該整流電力于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi),其特征在于,包含:一功率指標(biāo)產(chǎn)生電路,根據(jù)該輸入電壓與輸入電流,產(chǎn)生一功率指標(biāo);一放大電路,根據(jù)該功率指標(biāo)與一第一參考訊號,以產(chǎn)生一誤差訊號;一控制訊號產(chǎn)生電路,根據(jù)該誤差訊號,以產(chǎn)生一控制訊號,用以控制該功率開關(guān);以及一低通濾波電路,與該功率指標(biāo)產(chǎn)生電路或該放大電路耦接、或整合于該功率指標(biāo)產(chǎn)生電路或該放大電路的內(nèi),用以過濾聞頻訊號。11.如權(quán)利要求10所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路,其中,該功率指標(biāo)產(chǎn)生電路包括一輸入電壓偵測電路,以偵測該輸入電壓而產(chǎn)生一輸入電壓偵測訊號;一輸入電流偵測電路,以偵測該輸入電流而產(chǎn)生一輸入電流偵測訊號;以及一乘法電路,根據(jù)該輸入電壓偵測訊號與該電流偵測訊號,執(zhí)行一乘法運(yùn)算,以產(chǎn)生該功率指標(biāo)。12.如權(quán)利要求10所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路,其中,更包括:一輸出電壓偵測電路,產(chǎn)生一與該輸出電壓相關(guān)的偵測訊號;以及一補(bǔ)償電路,接收該輸出電壓偵測訊號與一第二參考訊號,以產(chǎn)生該第一參考訊號輸入該放大電路。13.如權(quán)利要求12所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路,其中,該補(bǔ)償電路包括:一第一電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸出電壓偵測訊號,產(chǎn)生一第一電流訊號;以及一第一電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該第一電流訊號,產(chǎn)生一第一電壓調(diào)整,與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。14.如權(quán)利要求10所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路,其中,更包括一輸入電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸入電壓,調(diào)整該第一參考訊號。15.如權(quán)利要求14所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路,其中,該輸入電壓轉(zhuǎn)換電路包括:一輸入電壓偵測電路,其偵測輸入電壓而產(chǎn)生一輸入電壓偵測訊號;一第二電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸入電壓偵測訊號而產(chǎn)生一第二電流訊號;以及一第二電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該第二電流訊號,產(chǎn)生一第二電壓調(diào)整訊號,與一第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。16.如權(quán)利要求12所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路,其中,該補(bǔ)償電路包括:一第一電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸出電壓偵測訊號,產(chǎn)生一第一電流訊號;一第一電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該第一電流訊號,產(chǎn)生一第一電壓調(diào)整訊號;一輸入電壓偵測電路,其偵測輸入電壓而產(chǎn)生一輸入電壓偵測訊號;一第二電壓-電流轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該輸入電壓偵測訊號產(chǎn)生一第二電流訊號;以及一第二電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,根據(jù)該第二電流訊號,產(chǎn)生一第二電壓調(diào)整訊號;該第一電壓調(diào)整訊號、該第二電壓調(diào)整訊號與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。17.如權(quán)利要求12所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路,其中,更包含:一零電流偵測電路,偵測該切換式電源供應(yīng)器輸出電流為零的時間點,產(chǎn)生一零電流偵測訊號;以及一邊界導(dǎo)通模式控制電路,根據(jù)該零電流偵測訊號,調(diào)整該控制訊號,以決定該功率開關(guān)的一邊界導(dǎo)通時點。18.如權(quán)利要求10、12、14、或17所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路,其中,更包含一調(diào)變電路,根據(jù)相關(guān)于該輸入電壓的一電壓偵測訊號與該誤差訊號,產(chǎn)生一調(diào)變誤差訊號;其中該控制訊號產(chǎn)生電路根據(jù)該調(diào)變誤差訊號與相關(guān)于該輸入電流的一電流偵測訊號,以產(chǎn)生該控制訊號。19.一種切換式電源供應(yīng)器的控制方法,該切換式電源供應(yīng)器將一整流電力轉(zhuǎn)換為一輸出電壓,該整流電力包括一輸入電壓與一輸入電流,其特征在于,該方法包含:根據(jù)該輸入電壓與該輸入電流,產(chǎn)生一功率指標(biāo);根據(jù)該功率指標(biāo)與一第一參考訊號,執(zhí)行一比較程序,以產(chǎn)生一誤差訊號;根據(jù)該誤差訊號,產(chǎn)生一控制訊號,用以控制該切換式電源供應(yīng)器將該整流電力轉(zhuǎn)換為該輸出電壓,并控制該整流電力于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi);以及在以上任何步驟之一或多者中,過濾高頻訊號。20.如權(quán)利要求19所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法,其中,更包括:根據(jù)該輸出電壓,產(chǎn)生一輸出電壓偵測訊號;以及根據(jù)該輸出電壓偵測訊號與一第二參考訊號,產(chǎn)生該第一參考訊號。21.如權(quán)利要求20所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法,其中,該產(chǎn)生該第一參考訊號步驟包括:根據(jù)該輸出電壓偵測訊號,產(chǎn)生一第一轉(zhuǎn)換電流訊號;以及根據(jù)該轉(zhuǎn)換電流訊號,產(chǎn)生一轉(zhuǎn)換電壓訊號,與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。22.如權(quán)利要求21所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法,其中,該產(chǎn)生該第一參考訊號步驟更包括:提供一電流,以調(diào)整該第一轉(zhuǎn)換電流訊號,進(jìn)而調(diào)整該轉(zhuǎn)換電壓訊號。23.如權(quán)利要求19所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法,其中,更包括:根據(jù)該輸入電壓,產(chǎn)生一第二轉(zhuǎn)換電流訊號;以及根據(jù)該第二轉(zhuǎn)換電流訊號,產(chǎn)生一第二轉(zhuǎn)換電壓訊號,與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。24.如權(quán)利要求19所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法,其中,更包括:根據(jù)該輸出電壓,產(chǎn)生一第一轉(zhuǎn)換電流訊號;根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換電流訊號,產(chǎn)生一第一轉(zhuǎn)換電壓訊號;根據(jù)該輸入電壓,產(chǎn)生一第二轉(zhuǎn)換電流訊號;根據(jù)該第二轉(zhuǎn)換電流訊號,產(chǎn)生一第二轉(zhuǎn)換電壓訊號;以及將該第一轉(zhuǎn)換電壓訊號、該第二轉(zhuǎn)換電壓訊號與該第二參考訊號組合而產(chǎn)生該第一參考訊號。25.如權(quán)利要求19所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法,其中,更包含:偵測該切換式電源供應(yīng)器輸出電流為零的時間點,產(chǎn)生一零電流偵測訊號;以及根據(jù)該零電流偵測訊號,以決定一邊界導(dǎo)通時點,并據(jù)以調(diào)整該控制訊號。26.如權(quán)利要求19、20、23、24或25所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法,其中,該產(chǎn)生該控制訊號的步驟,更包括:根據(jù)相關(guān)于該輸入電壓的一電壓偵測訊號與該誤差訊號,執(zhí)行一調(diào)變程序,產(chǎn)生一調(diào)變誤差訊號;以及根據(jù)該調(diào)變誤差訊號與相關(guān)于該輸入電流的一電流偵測訊號,產(chǎn)生該控制訊號。全文摘要本發(fā)明提出一種切換式電源供應(yīng)器及其控制電路與控制方法。切換式電源供應(yīng)器的控制電路用以將整流電力控制于預(yù)設(shè)范圍內(nèi),其偵測輸入電壓與輸入電流,以分別產(chǎn)生電壓偵測訊號以及電流偵測訊號,并據(jù)以執(zhí)行乘法運(yùn)算,以產(chǎn)生功率指標(biāo);根據(jù)功率指標(biāo)與參考訊號,以產(chǎn)生誤差訊號。利用低通濾波器過濾過程中的高頻訊號;并且利用控制訊號產(chǎn)生電路,根據(jù)誤差訊號產(chǎn)生控制訊號;再利用驅(qū)動電路,根據(jù)控制訊號產(chǎn)生操作訊號,切換功率開關(guān)以將整流電力轉(zhuǎn)換為輸出電壓。文檔編號H02M3/335GK103166469SQ20111041067公開日2013年6月19日申請日期2011年12月12日優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日發(fā)明者廖家瑋,劉景萌,邱仁煉,陳培元申請人:立锜科技股份有限公司
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1