TW202135442A - 返馳式電源轉換器及其控制電路與控制方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種返馳式電源轉換器及其控制電路與控制方法。上述控制方法包括下列步驟:(a)於第一週期內,取得回授電壓;(b)於第一週期內,根據回授電壓產生等效二次側電流放電時間;(c)於第一週期內,計數回授電壓的峰值,以產生計數值;以及(d)於第二週期內,根據計數值、等效二次側電流放電時間及操作頻率信號產生第一主動箝位開關信號與第二主動箝位開關信號。
Description
本發明係與電源轉換有關,尤其是關於一種返馳式電源轉換器(Flyback power converter)及其控制電路與控制方法。
請參照圖1,在返馳式電源轉換器1中,控制電路10分別耦接主動箝位開關QQH的控制端(閘極)與主開關QQL的控制端(閘極),並分別提供主動箝位開關信號QH與主開關信號QL至主動箝位開關QQH的控制端與主開關QQL的控制端,以控制主動箝位開關QQH與主開關QQL導通與否。
請參照圖2,依據主動箝位開關信號QH與主開關信號QL的波形時序圖可知:主開關QQL的導通時間(亦即時間t1至t2)與主動箝位開關QQH的導通時間(亦即時間t3至t4)彼此大致互補。當系統為輕載時,控制電路10的切換頻率變快,功率損耗隨之增加,導致傳統控制方式的效率不佳。
此時,雖可採用脈衝省略(Pulse skipping)技術省略部分脈衝,可等效降低切換頻率以減少功率損耗。然而,此一作法可能會造成輸出電壓出現突降的現象,且其系統控制方法明顯不同於傳統的脈寬調變(Pulse-Width Modulation, PWM)模式以及準諧振Quasi-Resonant, QR)加上連續導通模式(Continuous-Conduction Mode, CCM),故需大幅變更其系統控制模式,導致成本明顯增加。
有鑑於此,本發明提出一種返馳式電源轉換器及其控制電路與控制方法,以有效解決先前技術所遭遇到之上述問題。
依據本發明之一具體實施例為一種返馳式電源轉換器的控制方法。於此實施例中,返馳式電源轉換器的控制方法包括下列步驟:(a)於第一週期內,取得回授電壓;(b)於第一週期內,根據回授電壓產生等效二次側電流放電時間;(c)於第一週期內,計數回授電壓的峰值,以產生計數值;以及(d)於第二週期內,根據計數值、等效二次側電流放電時間及操作頻率信號產生第一主動箝位開關信號與第二主動箝位開關信號。
於一實施例中,回授電壓是從返馳式電源轉換器的輔助繞組取得,且輔助繞組位於返馳式電源轉換器的一次側。
於一實施例中,於步驟(c)之後,控制方法還包括下列步驟:(c’)判斷計數值是否達到預設值。
於一實施例中,控制方法還包括下列步驟:若步驟(c’)的判斷結果為否,則步驟(d)是在第二週期內經過預設比例的等效二次側電流放電時間時產生第一主動箝位開關信號,且在第二週期內的操作頻率信號之後的回授電壓出現第一個轉折點或峰值時產生第二主動箝位開關信號。
於一實施例中,控制方法還包括下列步驟:若步驟(c’)的判斷結果為是,則步驟(d)是在第二週期內的回授電壓出現第N個峰值時產生第一主動箝位開關信號,且在第二週期內的操作頻率信號之後的回授電壓出現第一個轉折點或峰值時產生第二主動箝位開關信號,其中N為預設值。
於一實施例中,第二週期包括主開關信號的導通時間、第一主動箝位開關信號的導通時間及第二主動箝位開關信號的導通時間。
於一實施例中,第一主動箝位開關信號的導通時間與第二主動箝位開關信號的導通時間均短於主開關信號的導通時間。
於一實施例中,從重載變為輕載時,第一主動箝位開關信號的導通時間與主開關信號的導通時間之間的間隔時間增長,且操作頻率信號的導通時間亦增長。
於一實施例中,控制方法還包括下列步驟:在操作頻率信號結束後,產生主開關信號。
於一實施例中,等效二次側電流放電時間開始於主開關信號結束後。
依據本發明之另一具體實施例為一種返馳式電源轉換器。於此實施例中,返馳式電源轉換器用以將輸入電壓轉換為輸出電壓。返馳式電源轉換器包括變壓器、輔助繞組、箝位電路、主開關及控制電路。變壓器具有第一繞組與第二繞組。第一繞組位於一次側且耦接輸入電壓。第二繞組位於二次側。輔助繞組位於一次側。箝位電路並聯第一繞組且包括主動箝位開關。主開關串聯第一繞組。控制電路分別耦接主動箝位開關、主開關及輔助繞組。於第一週期內,控制電路從輔助繞組取得回授電壓並據以產生等效二次側電流放電時間且計數回授電壓的峰值以產生計數值。於第二週期內,控制電路根據計數值、等效二次側電流放電時間及操作頻率信號產生第一主動箝位開關信號與第二主動箝位開關信號。
依據本發明之另一具體實施例為一種控制電路。於此實施例中,控制電路用於返馳式電源轉換器。返馳式電源轉換器包括主動箝位開關、主開關及輔助繞組。控制電路包括第一偵測電路、第二偵測電路、計數判斷電路、第一邏輯電路、第一主動箝位開關信號產生電路及第二主動箝位開關信號產生電路。第一偵測電路耦接輔助繞組,於第一週期內偵測輔助繞組的回授電壓,以提供等效二次側電流放電時間。第二偵測電路耦接輔助繞組,於第一週期內偵測回授電壓的峰值,以提供峰值偵測結果。計數判斷電路耦接第二偵測電路且計數峰值偵測結果以產生計數值。若計數值達到預設值,計數判斷電路提供計數判斷信號。第一邏輯電路分別耦接第一偵測電路、第二偵測電路及計數判斷電路,其接收計數判斷信號且於第二週期內的回授電壓出現預設第N個峰值時提供第一控制信號。第一主動箝位開關信號產生電路耦接第一邏輯電路,依據第一控制信號生成第一主動箝位開關信號。第二主動箝位開關信號產生電路依據操作頻率信號與峰值偵測結果產生第二主動箝位開關信號。
相較於先前技術,本發明的返馳式電源轉換器及其控制電路與控制方法可有效避免傳統上採用脈衝省略技術降低切換頻率造成的輸出電壓突降現象,並且可延續準諧振模式的返馳式電源轉換器採用的回授控制頻率方式,故無需大幅更新其系統控制模式,可有效降低成本。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
現在將詳細參考本發明的示範性實施例,並在附圖中說明所述示範性實施例的實例。在圖式及實施方式中所使用相同或類似標號的元件/構件是用來代表相同或類似部分。
依據本發明之一具體實施例為一種返馳式電源轉換器。
如圖1所示,此實施例中的返馳式電源轉換器1用以將輸入電壓VIN轉換為輸出電壓VOUT。返馳式電源轉換器1包括控制電路10、變壓器12、箝位電路14、主開關QQL、輔助繞組NA、電阻R1及R2、二極體DD、輸出電容COUT及輸出電阻ROUT。
變壓器12具有第一繞組NP與第二繞組NS,分別位於其一次側與二次側。第一繞組NP與第二繞組NS的線圈數比為N:1,其中N為正整數。第一繞組NP透過箝位電路14耦接輸入電壓VIN。輔助繞組NA位於變壓器12的一次側。
箝位電路14並聯第一繞組NP且箝位電路14包括主動箝位開關QQH、輸入電容CIN、電感LK及LM。電感LM並聯第一繞組NP。電感LK耦接於輸入電壓VIN與第一繞組NP之間。輸入電容CIN耦接於輸入電壓VIN與主動箝位開關QQH之間。主開關QQL耦接於第一繞組NP與接地端之間且主開關QQL的控制端(閘極)耦接控制電路10。當主開關QQL導通時,會有第一電流IP流經主開關QQL。主動箝位開關QQH耦接於輸入電容CIN與第一繞組NP之間且主動箝位開關QQH的控制端(閘極)耦接控制電路10。
輔助繞組NA耦接於輔助繞組電壓VAUX與接地端GND之間。電阻R1及R2串接於輔助繞組電壓VAUX與接地端GND之間。二極體DD耦接第二繞組NS的一端。第二繞組NS輸出的第二電流IS流經二極體DD。輸出電容COUT與輸出電阻ROUT彼此並聯耦接二極體DD與第二繞組NS的另一端。
控制電路10分別耦接主動箝位開關QQH、主開關QQL及輔助繞組NA,用以從輔助繞組NA取得於電阻R1與R2之間的回授電壓VS,並據以產生主動箝位開關信號QH至主動箝位開關QQH的控制端。需說明的是,由於回授電壓VS實際上為輔助繞組電壓VAUX的分壓,且電阻R1及R2的阻值已知,故控制電路10亦可根據回授電壓VS推算出輔助繞組電壓VAUX。
於一實施例中,如圖3所示,控制電路10包括第一偵測電路100、第二偵測電路102、計數判斷電路104、第一邏輯電路106、第一主動箝位開關信號產生電路108及第二主動箝位開關信號產生電路110,其中第二主動箝位開關信號產生電路110包括頻率產生單元1100、邏輯閘1102及第二邏輯電路1104。
第一偵測電路100分別耦接輔助繞組NA及第一邏輯電路106。第二偵測電路102分別耦接輔助繞組NA、計數判斷電路104及第一邏輯電路106。計數判斷電路104耦接於第二偵測電路102與第一邏輯電路106之間。第一邏輯電路106分別耦接第一偵測電路100、第二偵測電路102、計數判斷電路104及第一主動箝位開關信號產生電路108。第一主動箝位開關信號產生電路108耦接第一邏輯電路106。頻率產生單元1100耦接邏輯閘1102。邏輯閘1102分別耦接第二偵測電路102及頻率產生單元1100。第二邏輯電路1104耦接邏輯閘1102。
第一偵測電路100於第一週期內偵測輔助繞組NA的回授電壓VS,並據以產生等效二次側電流放電時間A/TDIS(亦即二次測的第二電流IS的放電時間)至第一邏輯電路106。第二偵測電路102於第一週期內偵測回授電壓VS的峰值,並據以產生峰值偵測結果KNEE/PEAK至計數判斷電路104。
計數判斷電路104計數峰值偵測結果KNEE/PEAK以產生計數值,並判斷計數值是否達到預設值(亦即計數值是否大於或等於預設值)。
若計數判斷電路104的判斷結果為是,則計數值已達到預設值(亦即計數值大於或等於預設值),計數判斷電路104提供計數判斷信號N PEAK至第一邏輯電路106。
第一邏輯電路106具有第一端A、第二端B及第三端SA。第一端A耦接第一偵測電路100並接收第一偵測電路100輸出的等效二次側電流放電時間A/TDIS。第二端B耦接第二偵測電路102並接收第二偵測電路102輸出的峰值偵測結果KNEE/PEAK。第三端SA耦接計數判斷電路104並接收計數判斷電路104輸出的計數判斷信號N PEAK。
需說明的是,當第一邏輯電路106的第三端SA接收到計數判斷信號N PEAK時,第一邏輯電路106的第一端A會被禁能(Disable)。當第二週期內的回授電壓VS出現第M個峰值(M為預設值)時,第一邏輯電路106會提供第一控制信號CTL1至第一主動箝位開關信號產生電路108。第一主動箝位開關信號產生電路108依據第一控制信號CTL1生成第一主動箝位開關信號QH1至主動箝位開關QQH的控制端。
第二主動箝位開關信號產生電路110依據操作頻率信號FMAX與峰值偵測結果KNEE/PEAK產生第二主動箝位開關信號QH2。
詳細而言,於第二主動箝位開關信號產生電路110中,頻率產生單元1100產生操作頻率信號FMAX至邏輯閘1102。當邏輯閘1102分別接收到來自頻率產生單元1100的操作頻率信號FMAX與來自第二偵測電路102的峰值偵測結果KNEE/PEAK時,邏輯閘1102依據峰值偵測結果KNEE/PEAK與操作頻率信號FMAX產生設定信號QH2_SET至第二邏輯電路1104的接收端S。
第二邏輯電路1104依據設定信號QH2_SET產生第二主動箝位開關信號QH2至主動箝位開關QQH的控制端。此外,當第二邏輯電路1104的接收端R接收到重設信號QH2_RESET時,第二邏輯電路1104會根據重設信號QH2_RESET進行重設的動作。
於第一週期內,控制電路10從輔助繞組NA取得回授電壓VS,並根據回授電壓VS產生等效二次側電流放電時間A/TDIS,以及計數回授電壓VS的峰值以產生計數值。於第二週期內,控制電路10根據計數值、等效二次側電流放電時間A/TDIS及操作頻率信號FMAX產生第一主動箝位開關信號QH1與第二主動箝位開關信號QH至主動箝位開關QQL的控制端。
請參照圖4,假設第一週期是從時間t0至t8,其中時間t0至t1為一次側的第一電流IP的充電時間,時間t1至t2則為二次側的第二電流IS的放電時間(亦即二次側電流放電時間TDIS)。於時間t0至t1期間,控制電路10產生主開關信號QL至主開關QQL的控制端以控制主開關QQL導通,使得流經主開關QQL的第一電流IP隨時間線性上升,以進行充電。於時間t1至t2期間,位於二次側的第二繞組NS輸出第二電流IS隨時間線性下降,以進行放電。
如圖4所示,於時間t0至t1期間,回授電壓VS維持於低位準。於二次側電流放電時間TDIS(亦即時間t1至t2)內,回授電壓VS會開始從低位準上升,並經過數次起伏後趨於穩定而維持於高位準,直至時間t2。
當二次側電流放電時間TDIS結束時(亦即時間t2),回授電壓VS從轉折點K開始下降,並於時間t3下降至谷值V1,然後再從谷值V1開始上升,並於時間t4上升至峰值P1。接著,回授電壓VS從峰值P1開始下降,並於時間t5下降至谷值V2,然後再從谷值V2開始上升,並於時間t6上升至峰值P2。之後,回授電壓VS從峰值P2開始下降,並於時間t7下降至谷值V3,然後再從谷值V3開始上升,並於時間t8上升至峰值P3。
根據圖4可知:由於在第一週期(亦即時間t0至t8)內的回授電壓VS出現了3個峰值P1~P3,因此,峰值計數值應為3。假設預設值為4,則在第一週期內的峰值計數值3並未達到預設值4。
因此,如圖5所示,在第二週期(時間t1至t8)內,控制電路10會在經過預設比例(例如:1/2,但不以此為限)的等效二次側電流放電時間AT(亦即時間t3)時產生第一主動箝位開關信號QH1至主動箝位開關QQH的控制端,以控制主動箝位開關QQH導通,並且當操作頻率信號FMAX產生(亦即時間t5)後,回授電壓VS回授電壓VS出現第一個轉折點K(亦即時間t6)時產生第二主動箝位開關信號QH2至主動箝位開關QQH的控制端,以控制主動箝位開關QQH再次導通。
此外,由圖5可知:第二週期(時間t1至t8)可包括主開關信號QL的導通時間(亦即時間t1至t2)、第一主動箝位開關信號QH1的導通時間(亦即時間t3至t4)與第二主動箝位開關信號QH2的導通時間(亦即時間t6至t7),並且第一主動箝位開關信號QH1的導通時間(亦即時間t3至t4)與第二主動箝位開關信號QH2的導通時間(亦即時間t6至t7)均短於主開關信號QL的導通時間(亦即時間t1至t2),但不以此為限。
接著,請參照圖6。假設預設值為4,且圖6中的時間t0至t4、時間t4至t8及時間t8至t12依序為第一週期、第二週期及第三週期。
在第一週期(時間t0至t4)內,由於回授電壓VS在轉折點K之後共出現3個峰值P1~P3,所以峰值計數值應為3。由於第一週期內的峰值計數值3小於預設值4,亦即峰值計數值並未達到預設值,因此,在下一個週期,亦即第二週期(時間t4至t8)內,控制電路10會在經過預設比例的等效二次側電流放電時間AT時(亦即時間t5)產生第一主動箝位開關信號QH1至主動箝位開關QQH的控制端,以控制主動箝位開關QQH導通,並且在第二週期(時間t4至t8)內的操作頻率信號FMAX產生(亦即時間t6)之後,當回授電壓VS出現第一個峰值P4(亦即時間t7)時,控制電路10會產生第二主動箝位開關信號QH2至主動箝位開關QQH的控制端,以控制主動箝位開關QQH導通。
在第二週期(時間t4至t8)內,由於回授電壓VS在轉折點K之後共出現4個峰值P1~P4,所以峰值計數值應為4。由於第二週期(時間t4至t8)內的峰值計數值4等於預設值,亦即峰值計數值已達到預設值,因此,在下一個週期,亦即第三週期(時間t8至t12)內,控制電路10會在回授電壓VS出現第4個峰值P4時(亦即時間t10)產生第一主動箝位開關信號QH1至主動箝位開關QQH的控制端,以控制主動箝位開關QQH導通,並且在第三週期(時間t8至t12)內的操作頻率信號FMAX產生(亦即時間t10)之後,當回授電壓VS出現第一個轉折點K時(亦即時間t11)或是出現下一個峰值時,控制電路10會產生第二主動箝位開關信號QH2至主動箝位開關QQH的控制端,以控制主動箝位開關QQH導通。
依據本發明之另一具體實施例為一種返馳式電源轉換器控制方法。於此實施例中,返馳式電源轉換器控制方法用以控制返馳式電源轉換器的運作,藉以透過返馳式電源轉換器將輸入電壓轉換為輸出電壓。
請參照圖7,返馳式電源轉換器的控制方法可包括下列步驟:
步驟S10:於第一週期內,取得回授電壓;
步驟S12:於第一週期內,根據回授電壓產生等效二次側電流放電時間;
步驟S14:於第一週期內,計數回授電壓的峰值,以產生計數值;以及
步驟S16:於第二週期內,根據計數值、等效二次側電流放電時間及操作頻率信號產生第一主動箝位開關信號與第二主動箝位開關信號。
於實際應用中,步驟S10可從位於返馳式電源轉換器的一次側的輔助繞組取得回授電壓,但不以此為限。步驟S16中的第二週期可包括主開關信號的導通時間、第一主動箝位開關信號的導通時間及第二主動箝位開關信號的導通時間,且第一主動箝位開關信號與第二主動箝位開關信號的導通時間均短於主開關信號的導通時間,但不以此為限。
此外,主開關信號產生於操作頻率信號結束後,且等效二次側電流放電時間開始於主開關信號結束後。換言之,請參照圖5,該方法先產生操作頻率信號FMAX,待操作頻率信號FMAX結束(亦即時間t1)後,該方法再產生主開關信號QL,直至主開關信號QL結束(亦即時間t2)後才會進入等效二次側電流放電時間(亦即時間t2至t3)。
於一實施例中,在步驟S14之後,控制方法可進一步判斷計數值是否達到預設值,亦即判斷計數值是否大於或等於預設值。
若上述判斷結果為否,亦即計數值未達到預設值(計數值小於預設值),則步驟S16是在第二週期內經過預設比例的等效二次側電流放電時間時產生第一主動箝位開關信號,且在第二週期內的操作頻率信號之後的回授電壓出現第一個轉折點或峰值時產生第二主動箝位開關信號。
若上述判斷結果為是,亦即計數值達到預設值(計數值大於或等於預設值),則步驟S16是在第二週期內的回授電壓出現第M個峰值時產生第一主動箝位開關信號,且在第二週期內的操作頻率信號之後的回授電壓出現第一個轉折點或峰值時產生第二主動箝位開關信號,其中M為預設值。
需說明的是,當系統從重載變為輕載時,第一主動箝位開關信號的導通時間與主開關信號的導通時間之間的間隔時間會增長,且操作頻率信號的導通時間亦會增長。
相較於先前技術,本發明的返馳式電源轉換器及其控制電路與控制方法可有效避免傳統上採用脈衝省略技術降低切換頻率造成的輸出電壓突降現象,並可延續準諧振模式的返馳式電源轉換器採用的回授控制頻率方式,故無需大幅變更其系統控制模式,可有效降低成本。
1:返馳式電源轉換器
10:控制電路
12:變壓器
14:箝位電路
QQL:主開關
NA:輔助繞組
R1~R2:電阻
DD:二極體
COUT:輸出電容
ROUT:輸出電阻
NP:第一繞組
NS:第二繞組
N:1:線圈數比
VIN:輸入電壓
VOUT:輸出電壓
QQH:主動箝位開關
CIN:輸入電容
LK、LM:電感
VAUX:輔助繞組電壓
VS:回授電壓
VSW:切換電壓
QH:主動箝位開關信號
QL:主開關信號
GND:接地端
IS:第二電流
IP:第一電流
100:第一偵測電路
102:第二偵測電路
104:計數判斷電路
106:第一邏輯電路
108:第一主動箝位開關信號產生電路
110:第二主動箝位開關信號產生電路
1100:頻率產生單元
1102:邏輯閘
1104:第二邏輯電路
A/TDIS:等效二次側電流放電時間
KNEE/PEAK:峰值偵測結果
N PEAK:計數判斷信號
CTL1:第一控制信號
FMAX:操作頻率信號
QH2_SET:設定信號
QH2_RESET:重設信號
QH1:第一主動箝位開關信號
QH2:第二主動箝位開關信號
A:第一端
B:第二端
SA:第三端
S、R:輸入端
TDIS:等效二次側電流放電時間
K:轉折點
P1~P4:峰值
V1~V4:谷值
AT:預設比例的等效二次側電流放電時間
t1~t12:時間
S10~S16:步驟
本發明所附圖式說明如下:
圖1繪示返馳式電源轉換器的示意圖。
圖2繪示開關電壓VSW、主開關信號QL及主動箝位開關信號QH的波形時序圖。
圖3繪示返馳式電源轉換器的控制電路的示意圖。
圖4繪示在第一週期內的開關電壓VSW、回授電壓VS、第一電流IP及第二電流IS的波形時序圖。
圖5繪示在第二週期內的回授電壓VS、主開關信號QL、主動箝位開關信號QH及操作頻率信號FMAX的波形時序圖。
圖6繪示在第一週期至第三週期內的回授電壓VS、主開關信號QL、主動箝位開關信號QH及操作頻率信號FMAX的波形時序圖。
圖7繪示返馳式電源轉換器控制方法的流程圖。
S10~S16:步驟
Claims (20)
- 一種返馳式電源轉換器的控制方法,包括下列步驟: (a)於一第一週期內,取得一回授電壓; (b)於該第一週期內,根據該回授電壓產生一等效二次側電流放電時間; (c)於該第一週期內,計數該回授電壓的峰值,以產生一計數值;以及 (d)於一第二週期內,根據該計數值、該等效二次側電流放電時間及一操作頻率信號產生一第一主動箝位開關信號與一第二主動箝位開關信號。
- 如申請專利範圍第1項所述的控制方法,其中該回授電壓是從該返馳式電源轉換器的一輔助繞組取得,且該輔助繞組位於該返馳式電源轉換器的一次側。
- 如申請專利範圍第1項所述的控制方法,其中於步驟(c)之後,該控制方法還包括下列步驟: (c’)判斷該計數值是否達到一預設值。
- 如申請專利範圍第3項所述的控制方法,還包括下列步驟: 若步驟(c’)的判斷結果為否,則步驟(d)是在該第二週期內經過一預設比例的該等效二次側電流放電時間時產生該第一主動箝位開關信號,且在該第二週期內的該操作頻率信號產生之後的該回授電壓出現第一個轉折點或峰值時產生該第二主動箝位開關信號。
- 如申請專利範圍第3項所述的控制方法,還包括下列步驟: 若步驟(c’)的判斷結果為是,則步驟(d)是在該第二週期內的該回授電壓出現第M個峰值時產生該第一主動箝位開關信號,且在該第二週期內的該操作頻率信號之後的該回授電壓出現第一個轉折點或峰值時產生該第二主動箝位開關信號,其中M為該預設值。
- 如申請專利範圍第1項所述的控制方法,其中該第二週期包括一主開關信號的導通時間、該第一主動箝位開關信號的導通時間及該第二主動箝位開關信號的導通時間。
- 如申請專利範圍第6項所述的控制方法,其中該第一主動箝位開關信號的導通時間與該第二主動箝位開關信號的導通時間均短於該主開關信號的導通時間。
- 如申請專利範圍第6項所述的控制方法,其中從重載變為輕載時,該第一主動箝位開關信號的導通時間與該主開關信號的導通時間之間的間隔時間增長,且該操作頻率信號的導通時間亦增長。
- 如申請專利範圍第1項所述的控制方法,還包括下列步驟: 在該操作頻率信號結束後,產生一主開關信號。
- 如申請專利範圍第1項所述的控制方法,其中該等效二次側電流放電時間開始於該主開關信號結束後。
- 一種返馳式電源轉換器,用以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓,該返馳式電源轉換器包括: 一變壓器,具有一第一繞組與一第二繞組,該第一繞組位於一次側且耦接該輸入電壓,該第二繞組位於二次側; 一輔助繞組,位於一次側; 一箝位電路,並聯該第一繞組且包括一主動箝位開關; 一主開關,串聯該第一繞組;以及 一控制電路,分別耦接該主動箝位開關、該主開關及該輔助繞組, 其中於一第一週期內,該控制電路從該輔助繞組取得一回授電壓並據以產生一等效二次側電流放電時間且計數該回授電壓的峰值以產生一計數值;於一第二週期內,該控制電路根據該計數值、該等效二次側電流放電時間及一操作頻率信號產生一第一主動箝位開關信號與一第二主動箝位開關信號。
- 如申請專利範圍第11項所述之返馳式電源轉換器,其中該控制電路包括一第一主動箝位開關信號產生電路,其依據該等效二次側電流放電時間與該計數值產生該第一主動箝位開關信號。
- 如申請專利範圍第12項所述之返馳式電源轉換器,其中該第一主動箝位開關信號產生電路還包括一個二次側電流偵測電路、一峰值偵測電路、一計數判斷電路及一第一邏輯電路,該二次側電流偵測電路耦接該第一邏輯電路,該計數判斷電路耦接於該峰值偵測電路與該第一邏輯電路之間。
- 如申請專利範圍第13項所述之返馳式電源轉換器,其中該二次側電流偵測電路依據該回授電壓取得該等效二次側電流放電時間,且於該等效二次側電流放電時間的一預設比例後,輸出一第一控制信號至該第一邏輯電路,以產生該第一主動箝位開關信號。
- 如申請專利範圍第13項所述之返馳式電源轉換器,其中該峰值偵測電路偵測該回授電壓取得一峰值偵測結果,該計數判斷電路計數該峰值偵測結果以產生該計數值,若該計數值達到一預設值,該計數判斷電路輸出一第二控制信號至該第一邏輯電路,使得該第一主動箝位開關信號產生電路在該第二週期的預設M個峰值時產生該第一主動箝位開關信號,M為該預設值。
- 如申請專利範圍第11項所述之返馳式電源轉換器,其中該控制電路包括: 一第二主動箝位開關信號產生電路,其依據該操作頻率信號與一峰值偵測結果產生該第二主動箝位開關信號,該峰值偵測結果是根據該回授電壓而得。
- 如申請專利範圍第16項所述之返馳式電源轉換器,其中該第二主動箝位開關信號產生電路包括: 一頻率產生器,產生該操作頻率信號; 一第二邏輯電路,耦接該頻率產生器,依據該操作頻率信號與該峰值偵測結果產生該第二主動箝位開關信號。
- 一種控制電路,用於一返馳式電源轉換器,該返馳式電源轉換器包括一主動箝位開關、一主開關及一輔助繞組,該控制電路包括: 一第一偵測電路,耦接該輔助繞組,於一第一週期內偵測該輔助繞組的一回授電壓,以提供一等效二次側電流放電時間; 一第二偵測電路,耦接該輔助繞組,於該第一週期內偵測該回授電壓的峰值,以提供一峰值偵測結果; 一計數判斷電路,耦接該第二偵測電路且計數該峰值偵測結果以產生一計數值,若該計數值達到一預設值,該計數判斷電路提供一計數判斷信號; 一第一邏輯電路,分別耦接該第一偵測電路、該第二偵測電路及該計數判斷電路,其接收該計數判斷信號且於一第二週期內的該回授電壓出現預設第M個峰值時提供一第一控制信號,其中M為該預設值; 一第一主動箝位開關信號產生電路,耦接該第一邏輯電路,依據該第一控制信號生成一第一主動箝位開關信號;以及 一第二主動箝位開關信號產生電路,其依據一操作頻率信號與該峰值偵測結果產生一第二主動箝位開關信號。
- 如申請專利範圍第18項所述之控制電路,其中該第二主動箝位開關信號產生電路包括: 一頻率產生單元,產生該操作頻率信號; 一邏輯閘,耦接該第二偵測電路及該頻率產生單元,依據該峰值偵測結果與該操作頻率信號提供一設定信號;以及 一第二邏輯電路,耦接該邏輯閘,依據該設定信號產生該第二主動箝位開關信號。
- 如申請專利範圍第18項所述之控制電路,其中該第一邏輯電路的一第一端、一第二端及一第三端分別耦接該第一偵測電路、該第二偵測電路及該計數判斷電路,當該第三端接收到該計數判斷信號時,該第一端被禁能且該第二端在該第二週期內的該回授電壓出現預設第M個峰值時提供該第一控制信號。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109108296A TW202135442A (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 返馳式電源轉換器及其控制電路與控制方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| TW109108296A TW202135442A (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 返馳式電源轉換器及其控制電路與控制方法 |
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|---|---|
| TW202135442A true TW202135442A (zh) | 2021-09-16 |
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ID=78777382
Family Applications (1)
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| TW109108296A TW202135442A (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 返馳式電源轉換器及其控制電路與控制方法 |
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|---|---|
| TW (1) | TW202135442A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI802082B (zh) * | 2021-11-16 | 2023-05-11 | 國立虎尾科技大學 | 雙模式返馳式轉換器 |
| TWI860733B (zh) * | 2023-05-31 | 2024-11-01 | 通嘉科技股份有限公司 | 具有電壓補償功能的初級控制器及其操作方法 |
| TWI880375B (zh) * | 2023-03-13 | 2025-04-11 | 大陸商艾科微電子(深圳)有限公司 | 非對稱半橋轉換器的控制器及其操作方法 |
-
2020
- 2020-03-13 TW TW109108296A patent/TW202135442A/zh unknown
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