電源供應(yīng)裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明有關(guān)于一種電源供應(yīng)裝置及其控制方法，且特別是有關(guān)于一種可自動(dòng)調(diào)整 測(cè)試電壓設(shè)定值的轉(zhuǎn)換速度（slewrate)的電源供應(yīng)裝置及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為根據(jù)現(xiàn)有的可編程電源供應(yīng)器于向下調(diào)整輸出電壓時(shí)的波形 圖。如圖1所示，現(xiàn)有的可編程電源供應(yīng)器的提供給外部負(fù)載的測(cè)試電壓于依據(jù)可編程電 源供應(yīng)器內(nèi)部的測(cè)試電壓設(shè)定值而上拉時(shí)，測(cè)試電壓皆可W符合可編程電源供應(yīng)器內(nèi)部的 測(cè)試電壓設(shè)定值，使得可編程電源供應(yīng)器所輸出的測(cè)試電壓可W依據(jù)測(cè)試電壓設(shè)定值的轉(zhuǎn) 換速度（slewrate)而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的變化，例如圖1中的時(shí)間點(diǎn)tl~時(shí)間點(diǎn)t4的時(shí)間區(qū)間。 此時(shí)，由于測(cè)試電壓可W緊追著測(cè)試電壓設(shè)定值的轉(zhuǎn)換速度，使得可編程電源供應(yīng)器中的 控制器會(huì)持續(xù)地對(duì)開(kāi)關(guān)晶體管提供控制信號(hào)，使得控制器會(huì)持續(xù)地在致能狀態(tài)。
[0003] 然而，當(dāng)可編程電源供應(yīng)器于調(diào)降提供給外部負(fù)載的測(cè)試電壓時(shí)（即圖1中的時(shí) 間點(diǎn)t4~時(shí)間點(diǎn)巧的時(shí)間區(qū)間），可編程電源供應(yīng)器會(huì)因?yàn)闇y(cè)試電壓設(shè)定值的轉(zhuǎn)換速度過(guò) 于快速，使得提供給外部負(fù)載的測(cè)試電流會(huì)快速地變小，導(dǎo)致可編程電源供應(yīng)器內(nèi)部的負(fù) 載電流會(huì)隨著變小，而當(dāng)負(fù)載電流小于可編程電源供應(yīng)器中的儲(chǔ)能電容的放電電流時(shí)，儲(chǔ) 能電容會(huì)開(kāi)始對(duì)外部負(fù)載進(jìn)行放電，但因?yàn)閮?chǔ)能電容的放電速度較慢的關(guān)系，使得測(cè)試電 壓的下降速度慢于測(cè)試電壓設(shè)定值的轉(zhuǎn)換速度。藉此，可編程電源供應(yīng)器中的控制器于時(shí) 間點(diǎn)t4~時(shí)間點(diǎn)t5的時(shí)間區(qū)間時(shí)會(huì)判斷出測(cè)試電壓的電壓位準(zhǔn)大于測(cè)試電壓設(shè)定值，而 停止對(duì)開(kāi)關(guān)晶體管提供控制信號(hào)，使得控制器會(huì)進(jìn)入禁能狀態(tài)。同一時(shí)間，測(cè)試電壓的電壓 位準(zhǔn)會(huì)隨著儲(chǔ)能電容的放電時(shí)間的增加而逐漸降低。
[0004] 接著，當(dāng)可編程電源供應(yīng)器中的控制器判斷出測(cè)試電壓小于測(cè)試電壓設(shè)定值時(shí) (即時(shí)間點(diǎn)巧），控制器會(huì)預(yù)備進(jìn)入致能狀態(tài)，然而，在控制器會(huì)進(jìn)入致能狀態(tài)之前會(huì)需要 一段喚醒時(shí)間（即時(shí)間點(diǎn)t5~時(shí)間點(diǎn)t6的時(shí)間區(qū)間），但在此段喚醒時(shí)間中，測(cè)試電壓仍 然會(huì)持續(xù)地下降，而導(dǎo)致測(cè)試電壓產(chǎn)生下沖（undershoot)現(xiàn)象（即時(shí)間點(diǎn)t6)。
[0005] 另外，當(dāng)可編程電源供應(yīng)器中的控制器重新進(jìn)入致能狀態(tài)時(shí)，由于控制器W判斷 出測(cè)試電壓小于測(cè)試電壓設(shè)定值，使得控制器會(huì)將控制信號(hào)的責(zé)任周期加大，W使測(cè)試電 壓可W重新追上測(cè)試電壓設(shè)定值，如時(shí)間點(diǎn)t6~時(shí)間點(diǎn)t7的時(shí)間區(qū)間所示。當(dāng)控制器判 斷出測(cè)試電壓已趨近于測(cè)試電壓設(shè)定值時(shí)，控制器會(huì)將控制信號(hào)的責(zé)任周期降低，W使測(cè) 試電壓可W符合測(cè)試電壓設(shè)定值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于W上的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種電源供應(yīng)裝置及其控制方法，其通過(guò)檢測(cè)提 供給外部負(fù)載的測(cè)試電流而動(dòng)態(tài)地調(diào)整測(cè)試電壓設(shè)定值的轉(zhuǎn)換速度，W使提供給外部負(fù)載 的測(cè)試電壓的電壓位準(zhǔn)可W追隨的上測(cè)試電壓設(shè)定值的轉(zhuǎn)換速度。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的一種電源供應(yīng)裝置，此電源供應(yīng)裝置用W對(duì)外部負(fù)載提 供測(cè)試電壓與測(cè)試電流，且此電源供應(yīng)裝置主要包括電源產(chǎn)生模塊、檢測(cè)模塊w及控制模 塊。電源產(chǎn)生模塊用W依據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生測(cè)試電壓與負(fù)載電流。檢測(cè)模塊電性連接外部負(fù) 載，且此檢測(cè)模塊用W檢測(cè)外部負(fù)載所接收到的測(cè)試電流與測(cè)試電壓?？刂颇K電性連接 于檢測(cè)模塊與電源產(chǎn)生模塊的間，且此控制模塊用W依據(jù)測(cè)試電壓設(shè)定值產(chǎn)生控制信號(hào)。 其中，當(dāng)測(cè)試電壓設(shè)定值欲由第一電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為第二電壓位準(zhǔn)時(shí)，控制模塊依據(jù)目前時(shí) 間點(diǎn)的測(cè)試電流、測(cè)試電流為零時(shí)的負(fù)載電流W及測(cè)試電流為零時(shí)的測(cè)試電壓設(shè)定值的瞬 間變化量，計(jì)算出目前時(shí)間點(diǎn)的測(cè)試電壓設(shè)定值的瞬間變化量，W調(diào)整下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的測(cè) 試電壓設(shè)定值。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的一種電源供應(yīng)裝置控制方法，此電源供應(yīng)裝置控制方法 用于電源供應(yīng)裝置對(duì)外部負(fù)載提供測(cè)試電壓與與測(cè)試電流。此電源供應(yīng)裝置控制方法的步 驟流程分別如下所述。依據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生測(cè)試電壓與負(fù)載電流，其中控制信號(hào)系依據(jù)測(cè)試 電壓設(shè)定值而產(chǎn)生，測(cè)試電流系為負(fù)載電流分流而產(chǎn)生。檢測(cè)外部負(fù)載所接收到的測(cè)試電 流與測(cè)試電壓。當(dāng)測(cè)試電壓設(shè)定值欲由第一電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為第二電壓位準(zhǔn)時(shí)，電源供應(yīng)裝 置依據(jù)目前時(shí)間點(diǎn)的測(cè)試電流、測(cè)試電流為零時(shí)的負(fù)載電流W及測(cè)試電流為零時(shí)的測(cè)試電 壓設(shè)定值的瞬間變化量，計(jì)算出目前時(shí)間點(diǎn)的測(cè)試電壓設(shè)定值的瞬間變化量，W調(diào)整下一 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的測(cè)試電壓設(shè)定值。
[0009] 綜合W上所述，本發(fā)明提供一種電源供應(yīng)裝置及其控制方法，此電源供應(yīng)裝置及 其控制方法于測(cè)試電壓設(shè)定值欲由第一電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為第二電壓位準(zhǔn)時(shí)，電源供應(yīng)裝置會(huì) 依據(jù)目前時(shí)間點(diǎn)提供給外部負(fù)載的測(cè)試電流，計(jì)算出目前時(shí)間點(diǎn)的外部負(fù)載的測(cè)試電壓的 瞬間變化量，而動(dòng)態(tài)地調(diào)整下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的測(cè)試電壓設(shè)定值，W使提供給外部負(fù)載的測(cè)試 電壓的電壓位準(zhǔn)可W隨時(shí)地符合測(cè)試電壓設(shè)定值。
[0010] W上的關(guān)于本
【發(fā)明內(nèi)容】
的說(shuō)明及W下的實(shí)施方式的說(shuō)明系用W示范與解釋本發(fā) 明的精神與原理，并且提供本發(fā)明的專(zhuān)利申請(qǐng)范圍更進(jìn)一步的解釋。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為根據(jù)現(xiàn)有的可編程電源供應(yīng)器于向下調(diào)整輸出電壓時(shí)的波形圖。
[0012] 圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置的功能方塊圖。
[0013] 圖3為根據(jù)圖2的電源產(chǎn)生模塊的電路示意圖。
[0014] 圖4為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置于向下調(diào)整輸出電壓時(shí)的波形圖。
[0015] 圖5為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置控制方法的步驟流程圖。
[001引其中，附圖標(biāo)記：
[0017] 1電源供應(yīng)裝置
[001引 10電源產(chǎn)生模塊
[0019] 100虛擬負(fù)載
[0020] Ml開(kāi)關(guān)晶體管 [002UD1 二極管 [0022]L電感
[002引 C儲(chǔ)能電容
[0024] 12檢測(cè)模塊
[0025] 14控制模塊
[002引2輸入電壓
[0027] 3外部負(fù)載
[0028] Ia負(fù)載電流
[002引I。虛擬電流
[0030] I。測(cè)試電流
[00引]V。測(cè)試電壓[00礎(chǔ)VI第一電壓位準(zhǔn)
[0033]V2第二電壓位準(zhǔn)
[0034]tl~t7時(shí)間點(diǎn) [00巧]S500~S504步驟流程
【具體實(shí)施方式】
[0036] W下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征W及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足W使任何本領(lǐng) 域的技術(shù)人員了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)W實(shí)施，且根據(jù)本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的內(nèi)容、權(quán)利要 求保護(hù)范圍及附圖，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。W下 的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的觀點(diǎn)，但非W任何觀點(diǎn)限制本發(fā)明的范疇。
[0037](電源供應(yīng)裝置的一實(shí)施例）
[0038] 請(qǐng)一并參照?qǐng)D2與圖3,圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置的功能方塊 圖；圖3為根據(jù)圖2的電源產(chǎn)生模塊的電路示意圖。如圖2所示，此電源供應(yīng)裝置1用W接 收輸入電壓2W對(duì)外部負(fù)載3提供測(cè)試電壓W及測(cè)試電流。此電源供應(yīng)裝置1主要包括電 源產(chǎn)生模塊10、檢測(cè)模塊12W及控制模塊14。其中，檢測(cè)模塊12電性連接于外部負(fù)載3、 電源產(chǎn)生模塊10W及控制模塊14之間，且控制模塊14電性連接于電源產(chǎn)生模塊10與檢測(cè) 模塊12之間。于實(shí)務(wù)上，電源供應(yīng)裝置1為一種可編程電源供應(yīng)器（programm油lepower supply)。W下將分別就電源供應(yīng)裝置1中的各部功能模塊作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0039] 電源產(chǎn)生模塊10用W接收輸入電壓2,并依據(jù)控制模塊14所產(chǎn)生的控制信號(hào)產(chǎn)生 上述的測(cè)試電壓與負(fù)載電流。為了更清楚地說(shuō)明電源產(chǎn)生模塊10產(chǎn)生測(cè)試電壓與負(fù)載電 流的過(guò)程，請(qǐng)參照?qǐng)D3。如圖3所示，電源產(chǎn)生模塊10包括有開(kāi)關(guān)晶體管Ml、電感L、二極管 D1、虛擬負(fù)載100W及儲(chǔ)能電容C。
[0040] 開(kāi)關(guān)晶體管Ml的第一端接收輸入電壓2,開(kāi)關(guān)晶體管Ml的第二端電性連接二極管 D1的陰極W及電感L的一端，開(kāi)關(guān)晶體管Ml的控制端接收控制模塊14所產(chǎn)生的控制信號(hào)， 此控制信號(hào)用W控制開(kāi)關(guān)晶體管Ml的導(dǎo)通狀態(tài)。電感L的另一端電性連接檢測(cè)模塊12， 亦即電感L電性連接于開(kāi)關(guān)晶體管Ml的第二端與檢測(cè)模塊12之間。虛擬負(fù)載100的一端 與儲(chǔ)能電容C的一端皆分別電性連接于電感L與檢測(cè)模塊12之間，且虛擬負(fù)載100的另一 端、儲(chǔ)能電容C的另一端與二極管D1的陽(yáng)極皆分別電性連接接地電位。
[0041] 在實(shí)際的操作中，開(kāi)關(guān)晶體管Ml的第一端會(huì)持續(xù)地接收輸入電壓2,當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體 管Ml的控制端接收控制模塊14所產(chǎn)生的控制信號(hào)時(shí)，開(kāi)關(guān)晶體管Ml會(huì)依據(jù)控制信號(hào)的責(zé) 任周期（化tycycle,亦稱(chēng)占空比）而選擇性地導(dǎo)通，