TWI248625B - Switching power supply - Google Patents

Description

1248625 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於具有複數個開關元件的開關電源控制方 法’特別是關於不需要振盪電路的控制方法。 【先前技術】 有關開關電源的開關元件的控制方&，一般有所謂 PWMCPulse Wide Modulation)^ ^ A PFM(Pulse Frequency Modulation)方式的控制方式（參照非專利文獻〇。 PWM方式係控制開關週期中開關元件的導通期間比 率身又開關週期為-定。具有複數個開關元件的情況， 口開關兀件之導通期間比率，為相同或倒數的關係。 PFM方式係控制開關頻率的方式，—般開關元件的導通 期間比率為十具有複數個開關元件的情況下，各開關 兀件的導通期間比率以及開關元件頻率的關係，為相同。 一 專利文獻1 ·電機工學手冊（第6版）社團法人電機學 會發行’2001年2月〇 ρ85ι_852。 曰’2〇編9章2節開關標準’ §知技術於具有複數個開關元件的情況，係具有振盪 口 甘Λ振盈电路的振盈信號為基準作成複數個.驅動信 達到開關元件的控制端子。因A，當傳達驅動 f律总或驅動電路’產生延遲時間或超前時間的情 合洋^* 串^關係的複數個開關元件，但仍 冒產生復數個開關元件 . ^ L 风马冋4導通狀態的現象。若這種 現象產生，不只無法正常 1力作’也可能發生因過電流等而 Ϊ248625 破壞電源裝置的样、 直的h况，可靠性明顯地降低。 it匕 ’ ύ 、口&

一 、免同時導通的現象’設定有複數個開M 凡件均呈斷開的空 ,. e 開關 工镉日可間（dead time)。但是，此空柃时n 係對電壓變換不4 田可間 失+起作用之時間，故形成了超過必要 長空檔時間，而忐 上之

成為使電力轉換效率降低的要因。又， 方式的導通時屮农 、 WM 、、， '、奸Μ方式的開關頻率分別會改變之 、田地°又疋此空檔時間係非常地困難，需要複雜的結構。 ’ δ J，習知技術係需要棊準用的振盪電路。 織 白知技術係藉由使基本的開關元件的導通 “來進仃輪出電壓的穩定化控制，但是，控制的停件 如保持一個輪出電壓為—定電壓，僅僅是—個條件而 =的目的係提供一開關電源裝置，以解 件的狀態時的條株A 4 W &加 σ 疋條 盡電路。…為複數们，且不需要用到基準用的振 【發明内容】 器 件 閉 件 ⑴本發明之開關電源裝置，其係具有電感器或變舞 及切換流過該電感器或變壓器的電流之複數個開關： 猎由導通斷開這些開關元件來變換電力，其特徵為. 具有開關控制電路，係藉由使導通 心 、狀L的開關元件關 又到產生的電壓或電流的變化而 啟久一個開關元 依序、連鎖性地使開關元件導通、 ^ _ 所開’週期性地反 復延-連串的開關元件的導通、斷開動作，且 件分別以獨立的條件來決定每個開關 σ幵f兀 旰的寺通期間，藉 1248625 此控制各開關元件的導通期間。 ⑺如⑴之開關電源裝置，其中該複 中，在連續兩個開關元件的導通期間之間…關元件 開關元件均呈斷開的空構時間，該Μ日=該兩個 狀態的開關元件關閉後到次一 係错由導通 來形成。 们開關兀件開啟之延遲時間 (3) 如(2)之開關電源裝置，其中 “ 為“開關7^件的兩端電壓為降低到零係没定 近後，使該開關元件開啟。 弘土或零電壓附 (4) 如⑴至(3)之開關電源裝置， 路，係藉由使該複數個開關元件 ^该開關控制電 閉’利用該電感器或變屢 、大恶的開關元件關 元件。 的叫開啟次-個開關 (5)如（！）至（4)之開關電源穿 路，係檢測對負载的輪出電遲，對，其中該開關控制電 該導通期間。 、％於該輪出電壓來決定 ⑷如⑴至⑷之開關電源裝 ，係檢測該電感器或 2 ’其中該開關控 來决定該導通期間。"產生的電屋的變化或極性 (7)如（1)至（4)之開、 (8)如（1)至（4)之 、 路’係檢測Μ開關元件 '源衣置’其中該開關控制 的兩端間的電壓，來決定該導二: 路’係檢測流過該電减：,衣置1中該開關控 期間。 她器的電流，來决定該二 7 1248625 間。 ⑼如⑴至⑷之開關電源裝置，其中該開 路，係檢測流過該開關元件的電流，來決定該導通期間 (1〇)如⑼之開關電源裝置，其中該開關控制電路B，: 將該開關元件的導通期間設定為，當流過開關元件的㈠ 為零或零附近後，使該開關元件關閉。 电μ 依據本發明，由於使導通狀態的開關元件關閉 次-個開關70件’因此，理論上不會發生兩個開 ^呈導通狀態的異常情形，使開關電源裝置的可靠性提 又以在知藉由使基本的開關元件的導通期間變^ 來進行輸出電Μ的穩定化控制，輸出電壓雖被控制，但a ， 控制的條件僅僅是-個而已。但本發明係使兩個以上疋 大為開關元件數目的條件成立。 :’藉由開關元件的導通脈衝的累積來決定開關頻 藉由設定各開關元件的導通期間，變成不需要振盪電 路° 、本發明係於複數個開關元件中，在連續兩個開關元件 的導通期間之間，利用開關元件的導通斷開的延遲時間來 形成空槽時間’並藉由複數個開關元件的同時導通，使門 :電源裝置的可靠性提昇…因空檔時間係藉由迄開： 為止的延遲時間來設定，適當地設定空槽時間為容易，且 即使各開關元件的導通期間改變而使使開關頻率或導通時 比率改變’空槽時間並不會變成超過必要以上之長時間或 1248625 變短，因挤，处 月匕、、隹持高電力轉換效率。 依據本發明，當開關元 零電壓附近狳，你 。雨知电壓降低到零電壓或 近後使開關元件開啟，蕤ά +广 電壓開關動作，可士 ^ 9由遇零琶壓開啟的零 依據本菸…:切換損失，能謀求高效率化。 複數個開關元件中導通^^關控制笔路，其係使用因 器或變壓哭的嘗斤士 〜、野關凡件關閉而產生於電感 出由電感器或變壓器產生的件，：能容易地取 號。且因能當成驅動開關元件其當成觸發信 結構。 7包座來利用，能簡化電路 依據本發明，係檢測對負载 壓來決定該導通期η .. 輪出电壓，對應於該電 ，通期間，猎此能容易地 依據本發明，伤於、、目,丨料阿、 电土电你衣置 下降）或純，來晴化（上升、 利用由變屋器產生的電壓信二藉此能容易地 化電路結構。 、…、馬成觸發信號，能簡 依據本發明’係檢測流過變邀器 期間’猎此例如可使整流二 導通期間相等，並減少流過整：的：：時間及開關元件的 以及有效電流，能減少導通損^以及變壓器的峰值 ^康本發明，係檢測開關元件的 該導通期間，藉此可確實地 ]木决疋 pa - 断開關兀件的導通狀態、斷 開狀悲，能容易地當作觸發信號使用。 ‘ 依據本發明，開關控制 J %路係檢測流過該開關元件的 1248625 電流來決定該導通期間，藉此可石雀實地判斷開關元件的狀 態，能控制開關元件，並能形成必要且充分的空槽時間。 …依據本發明，開關控制電路當流過開關元件的電流為

零或零附近後係使該肖M # /；，L …門… 件關閉，藉由以零電流關閉的 ;電流開關動作，可大幅访w、丄4么』口 l 入恢減少切換損失，能謀求高效 【實施方式】 + 請參照圖1所示，為本發明第i實施形 裝置。圖1 (A)係開關電、、馬沾币v1關电源 包源的電路圖，圖1(β)係其 形及時序關係圖。 4的波 圖1 (Α)之Vi係知入電源，τ係變壓器， 件Q1連接到苴1 -女结4 τ 乐1開關兀 — 繞組Lp。於變壓器τ的2次轉％… 有第1整流平滑電路，A包 Ls 電容π。又，第2敕、二3整一體Dsl及第1平滑 弟 正机平滑電路係包含電产-托刻ϊ 第2開關元件Q2、以 爪一極肢Ds2、 M及乐2平滑電容C2。再 平滑電路係包含整流二極體—、第弟3整流 第3平滑電容C3。 幵f凡牛Q3、以及 第1開關控制電路CNT1係 通斷開控制；第2開關控制電路⑽二 Q2的導通斷開控制；第3開關控制電路 開關元件 關元件Q3的導通斷開控制。圖中 ：：行第3開 CNT2、m3的虛線、實線係分別概略地表路CNT1、 反饋的路徑。 、不觸發的路經、 這些開關控制電路中，第i開關 壓器τ的電壓（變壓哭希 电CNTi係以變 〇D^ Vt)作為觸發來輪入，當91的= 1248625 極電壓的下降時 的輸出電壓 v〇b‘'、MWm°n”i^w〇UTl ea ,e . 以该V 〇 1成為既定電壓的方式來麥6 # ”“件Q1的導通期間。 ：… 間的時點，使Q1關閉。 $通期間到達必要時 第2開關控制電路cnT2係 電壓）Vt作為觸鉢才土 土卩。τ的電壓（變壓器 t來輸入，以變壓器Τ的帝厥 口 V t)的反轉時點，蚀Μ 、弘i (、交壓器電壓 使弟2開關元件Q2開啟。祐曰 輸出端子0UT2的於山 亚且，杈測第2 的輻出電壓Vo2，以該vo2赤A吨—不 方式來決定第2開„ _ $ 成為既疋電壓的 期严W 開關7"件Q2的導通期間。即在Q2的導通 期間到達必要時門从士 W日j >通 CNT3係以第2開;:日守點，使。2關閉。第3開關控制電路 Q2的汲極電壓的 Μ以輪入，以 出端子_3的輪出二 開並且、檢測第3輸 式來決定第3開關_Ή〇3’,首m〇3成為既定電廛的方 、 汗？兀件Q3的導通期間。即在Q3的導通 間到達必要時間的時點，使S 3開關元件⑽關 ⑻ 之晴壓器T的電壓(變厂堅器„)，Q1、Q2、Q3、D:: 刀別表不弗1至乐3開關元件Q1至Q3，以及整流二極體 DSl的狀態。在此高位準係導通狀態，低位準係斷開狀態。 (1)狀態 1 [ t 〇 〜11 ] 百先，若在時刻t0變壓器T的電壓（變壓器電壓vt) 反轉’從其時點開始延遲時_tdl之後，藉由第i開關控 制私路CNT1 ’使第i開關元件Q1的閘極電壓成為高位準， 並使Q1開啟。此延遲時間△ Μ1，係對應於依變壓器τ的1 次側的電感、Q1白勺汲、源'間的寄生電容等而決定之既定的 1248625 共振期間來設定，Q1設定成當沒、源間電屢成為零電塵的 時點使其開啟。藉此進行Q1的零電賴動作，可大幅地 減少切換損失。 此後，第1開關控制電路CNT1，係以第1輸出端子〇ϋη 的電壓Vol的電壓成為既定值之方式來決定qi的導通期間 tonl。即，於從時刻t〇起算經過八仙+⑽】的時點忉， 使…的間極電壓成為低位準。藉此使91關閉。藉由_ 的導通期間tQnl設定變壓器T的激發能，而決定ν〇1的带 壓。 (2)狀態 2[tl 〜t2] 若Q1關閉，則變壓哭+同、v + c ^ 攸n 又土為电壓Vt反轉。第2開關控制電 路CNT2係以變壓器τ的9 ζ τ 5 2 _人繞組Ls的電壓作為觸發信 來接受’當此變壓器電愿c姑士， ；ϋ 杜η 土 Vt的反轉吟點tl，使第2開關元 件Q2的閘極電壓成為古/ 、坪士 為阿位準。從而，從此時點tl開始延 逆日1·間△ td2之後，使q? pq Q2開啟。此延遲時間△ td2，係對岸 衣依變壓器T的2次側的帝味 no h" 、包感、Q2的汲、源間的寄生電 寺而決定之既定的妓撫如日日+ ^ ^ 期間來設定，Q2設定成當汲、源門 兒壓成為零電壓的時點使i /、曰 EB . /、開啟。和此進行Q2的零電壓開 關動作。第2開關控制電 ^ 土開 从 路CNT2，係以第2輸出端子onT9 的電壓V〇2的電壓成為既定值之 ，UT2 十η 〇 式末决疋Q 2的導通期 、2。即’於從時刻tl 年、'月間 你μ 幻Δ ΐ(12 + t〇n2的時點十9 使Q2的閘極電壓為低位準。 τ ”、、t2， (3 )狀態 3 [ 12 〜13 ] 弟3開關控制電路么 -路CNT3係以Q2的閘極電壓作為觸發 12 !248625 吕號來接受，故若Q2在 以 △ t d卩 關閉，從其％點開始延遲時間 α tdj之後，使第3門閼—从 τΓ1 係對庳 幵ρ兀件⑽開啟。此延遲時間△ td3， ΠΓ等變…的2次側的電感、咖及、源間的寄 沒；：：；定之既定的共振期間來設定，設定成當 h ^成為零電麼的時點使其開啟。藉此進行。3的 令電壓開關動作。 迫仃㈧的 弟3開關控制電路 壓V〇3的+茂+ % 仏以弟3輸出端子0UT3的電 t〇n3。即，去從日±刿+9 式來決疋Q3的導通期間 使Q2的門/ “ t2起异經過心3+加3的時點t3， 之Q2的閘極電壓為低位準。 (4)狀態 4[t3〜to] 右Q3關閉，從盆日卑赴 〜α 八l、、、占開士口延遲時間△ td4之後，餐产 〜極體Dsl導通。1原因 1抓 介 / 在於，基於ν〇ι〉ν〇2>ν〇3的關 ^，當Q2、Q3均呈斷開之B士士日日 1關 使Dsl導通 守才開始對Dsl施加順向電壓而 純，第w關控制電路CNT1以第ι輸出端子咖 、龟壓Vo 1的電壓成為既定值 认… 7万式來決定整流二極體Ds 1 勺導通期間tond。當Dsl的帝、、六士达 包’爪成為〇，若供給逆電屙， 钱時刻to電壓器的電壓會反轉。 : 過 田仗日守刻t3起算經 :td4+t〇nd的時點，Dsl成為斷開，第】開關控制電路 —卜當仗時點t。開始延遲時間Atdl之後，使第 :件01的閉極電壓成為高位準。此時點to係與最初的t0 仰同。 如此般，以圖1(B)所示之週期τ作為】週期而反覆作 13 1248625 動’即於第1至筮 王弟3的輸出端子〇ϋη 定電屋y〇i、ν〇2、ν〇3。 主训w /刀別獲付既 依此構成，+ 地開啟次-個開關Lr通狀態的開關元件關閉後，連鎖 關Α 4Φ Μ道 ^ 即遵攸因果律隨時間經過使各間 關凡件的導通斷開狀態使口開 件關閉後再開啟次一個開『#在爾態的開關元 η 汗肖兀件之間’必然會產生延遲時 曰1，而此延遲時間即 ' w 风马空檔時間。為此，理於μ 丁么 1生兩個開關元件同時呈導能 ^ ^ 源裝置的可靠性提β θ ， 心的/、“月m，使開關電 罪性&汁。且，藉由適當地 進行零電壓開闕動作算，、，丁入 > 、又疋工私蛉間，能 間H Μ -干 亚不胃變成超過必要以上之長時 月匕、准持咼電力轉換效率。 又’由於開關元件的導 並不需要振盈電路。再者:衝的累積變為開關頻率， -丄 者分別能獨立地穩定相者於Η Μ 兀件數目的複數個輸出（於第〗無 田、幵禮 m 貝知形恶為二個輸出）的命 壓。在此例以複數個輸出浐工+ 铷K 私

Yl欠杜/ ^ ^子的電«分別成為既定值作為 條件’但只要是能藉 又阻介马 冬^ 1關70件的導通期間來控制的要 素，除電壓控制以外的電流 的要 吾於開關元件數目的獨立條件。 卜相 再者，在上述的例子，係 9、楚Q 一 糸Q2、Q3的沒極電壓檢測第 2乐3開關元件Q2、Q3的μ ρθ γ胃 、 旳關閉，但是以流過開關开杜从 電流來檢測其關閉亦可。又， 勺 A γ & 在上述的例子，關於Q2的觸 發^旎，係從變壓器Τ的2汝妓4 τ + ΓΚ , 4 ^人繞組ls的電壓檢測的變壓哭 電壓，但從其1次繞組L 义土 〇口 P的毛壓檢測變壓器電壓的變化亦 可。再者，取代檢測變壓器電壓 ’、 卜牛 改為檢測變壓器 14 1248625 電壓的極性的變化亦可。 又，在上述的說明，敘述了關於穩態時的輸出電壓成 為既定值的動作。但關於啟動時等到輸出電壓達到既定值 的過渡時期’例如藉由預設各開關元件的最大導通時間， 週期性地反覆-連串後的開關動作，再轉為穩態。 人明荃閱圖2所示，為本發明第2實施形態 關电源衣置。圖2(幻係開關電源的電路圖，圖2 各部的波形及時序關係圖。 ）係其 。A)，將電感器連接到變壓哭 LP。又，設置箓9日日 土时1的1次繞組 2開關7G件Q2以及電容器Cr，使1 | 感器Lr及變壓哭τ从7 π便其寺與電 塵器…次心的1次繞組LP共同構成閉迴路。於變 體Ds以及平滑電容c〇。 …整流二極 弟1開關控制電路CNT1係進行 :斷開控制；第2開關控制電路CNT2係進 :的導通斷開控制。圖中指向開關控制電： f線、實線係分別概略地表示觸發的 、CNT2的 =開_‘彳電物T1細變㈣τ_饋的路徑。 上升反轉時點作為觸發來輪人。χ 電屢） 以該V。成為既定電麼的 ’知測輸出電塵V〇, 通期間。 土、： “工制第1開關元件Q1的導 第2開關控制電路CNT2係以 下降反轉時點作為 文&裔T的變壓器電壓的 4马觸發來輸入。 ^ 97 電屬VC，以該Vc成為既定電麼，則電容器。兩端的 次不起過既定電壓的方式 ^248625 來控制Q 2的導通期間。 _ —圖2(β)之Vt係變壓器電壓的波形，Q1，Q2係分別表 下第1第2開關凡件Q1、Q2的狀態。在此高位準係導通 狀態，低位準係斷開狀態。 (1) 狀態 l[t〇 〜 首先，右在時刻t0第]開關控制電路CNT1接受觸發 信號’既定的延遲時間⑶之後’使Qi的閉極電麼編 =準。藉此使^開啟。藉由此^開關元件QM導通期 曰⑽，使輸出電壓v〇變化，故t〇ni設定為能得到既定 白士輪出㈣V。。即，於從時刻t。起算經過心+ ^的 使第！開關元件Q1的閉極電壓為低位準，並使則 關閉。 (2) 狀態 2[tl 〜t0] 若Q1關閉，則變壓器電壓Vt反 ^ ΓΜτ〇 & ^ 1夂轉。弟2開關控制電 路CNT2係以變壓器電壓η的反 間 $才J作為觸發，延遲時 之後，使Q 2的閘極電壓成為高 關亓杜η 风馮回位準。藉此使第2開 « TL件Q2開啟。藉由此Q2 兩沪Μ ¥通期間t〇n2,使電容器Cr —電壓Vc變化，故以該〜成為既定電壓 疋t〇n2。即，當從時刻η起算經過△ t2+ J彳、 第9日日 V A t^ + ton2的時點， 弟2開關控制電路CNT2使Q2的閘極带@ ^ '、 使Q2關閉。 观-昼為低位準，藉此 苦Q 2關閉，則變壓器電壓v t具 控制電路f NT1 #以1你为 又反軺，故第1開關 兒略CNT1知以其作為觸發，怂 Δ 11 ^ # #第1 pm π 、划1:0開始延遲時間 谈，使弟開關兀件Q1的問極電壓成為高位準。此 16 1248625 %點to係與最初的t〇相同。 匕叙以圖2 (B )所示之週期τ作為 動，即產生箝位電舉刑4 T作為}週期而反覆作 电/L i的返馳式韓拖哭 負載的輸出電壓v〇 — …口 用，在此例對 工山 保符疋，而且控制使得雷六口口 Γ 兩端電塵VC為穩定電遷。又 二M cr的 tl以及△ t2，、隹" 曰甶適田地扠疋延遲時間△ 妯i 仃Q1以及Q2的零電壓開關動作，可大 地減少切換損失。 初忭，可大幅 ，乂上述的說明，有關於使定電壓電源裝置動作的产 通期間ton卜t〇n2:: l個開關元件Q1、Q2的導 ., 丈精由ΐ〇η1、ton2的控制，能控制使 付兩個電壓v〇、vc滿足既定條件。 a制使 〇2=’第^第2開關控制電路啊谓係藉"卜 關閉，改以檢測電感器Lr產生的電壓亦可。 其,，請參閱圖3所示，為本發明第3實施形態之開 關电源裝置。® 3(A)係開關電源的電路圖，圖3⑻係其各 部的波形及時序關係圖。 八 與圖2所示情況不同，此例係具有變壓器T的3次繞 ，组Lt於其3 -人繞組Lt，藉由整流二極體㈣及平滑電容 C2來連接整流平滑電路。第2開關控制電路·2係檢測第 2輸出端子0UT2的輸出電壓v〇2來進行反饋控制。其他的 知構係與帛2 ’、施形恶的情況相同’此開關電源裝置係產 生箝位電壓型的返馳式轉換器之作用。 因此’無關於輸入電源v i的電壓或負載電流，藉由第 1、第2開關控制電路CNn、CNT2的第i、第2開關元件 17 1248625 Q1、Q2的導通期間t〇nl、t〇n2的控制，能使輸出電壓Vol、 Vo2保持既定電壓。 — 其次，請參閱圖4所示，為本發明第4實施形態之開 關電源裝置。圖4(A)係開關電源的電路圖，圖4(B)係其各 部的波形及時序關係圖。 如圖4(A)所示，連接第1開關元件Q1以及電容器Crl， 使其等與電感器Lr及變壓器T的1次繞組Lp共同構成閉 迴路。又，串聯連接第1、第2開關元件Ql、Q2的同時， 連接第2開關元件Q2及電容器Cr2，使得與Lr、Lp共同構 成另一閉迴路。於變壓器T的2次繞組Lsl、Ls2，分別連 接整流二極體Dsl、Ds2，與平滑電容Co共同構成整流平滑 電路。第1開關控制電路CNT1係以變壓器T的電壓（變壓 器電壓）的上升時點作為觸發來輸入。又，檢測輸出電壓 Vo，以該Vo成為既定電壓的方式來控制第1開關元件Q1 的導通期間。第2開關控制電路CNT2係以變壓器T的電壓 的下降時點作為觸發來輸入。又，檢測變壓器T的變壓器 電壓Vt，若Vt為0，使Q2關閉。 圖4(B)之Vt係變壓器電壓的波形，it係流過變壓器T 的1次繞組Lp的電流的波形。又，Ql、Q2係分別表示第1、 第2開關元件Ql、Q2的狀態。在此高位準係導通狀態，低 位準係斷開狀態。 (1)狀態 1 [ t 〇 〜11 ] 如圖4(B)所示，首先，變壓器電壓Vt，從上升時點to 開始延遲時間△ tl之後，第1開關控制電路CNT1使Ql的 18 1248625 閉極電壓成為高位準，並使Q1開啟。 w開啟後，以該輸出電壓 定的導通期間⑽。即，二為：㈣的方式來決 點，㈣的間極”:二…。起算經過… 〜「甲j位电壓為低位準。 (2)狀態2[ti〜t0] +糟此使Q1關閉。 若Q1關閉，則變壓器電- ^ 路CNT2係以變壓哭帝犀 牛0弟2開關控制電 土口口私£ Vt的下降時點作 間△ t2之後，使0?沾p“ 才”.、占作為觸發，延遲時 便Q2的閘極電壓忐兔古 關元件Q2開啟。 〜、回位準。藉此使第2開 若變壓器電塵 ^ 的閘極電壓為低位準：，弟2開關控制電路㈣使Q2 + 土為低位準。藉此使Q2關閉。 若⑽關閉’則變壓器電壓以再 ^ 控制電路CNT1係以其作為 又，故第1開關 1開關元件Q 1的卩η h + t 1之後，使第 仟yi的閘極電壓成為高位 的to相同。 此化點t〇係與最初 此奴以圖4 (β)所示之週期了作為】 動，即產生電流政 乍為1週期而反覆作 振型的半橋式轉換器之作用 依此實施形態’若_電麼 。 益電流（流過變壓器τ 馮洛後相位的變壓 ηο 的1 -人繞組Lp的雷声·、 Q2的寄生電容充放 电机it)，將Q1、 电月匕進仃Qi的零電屙鬥的壬 果，可大幅地減少Q1 D ^開關動作。其結 採用電容器Crl及cr? / 0 積失。再者，在圖4 m汉Lr2，但即使消除住_ ^ 效果。 、方均能得到同樣的 19 J248625 其次，請參閱圖5所示， 關電源裝置。圖5⑴係、牙：明第5實施形態之開 部的波形及時序關係圖。…路圖’圖5⑻係其各 與圖2所示情況不同 流過變壓器T的2-λ植έ τ 《關技制電路CNT2係檢測 ⑽的導通期間ton2一的 圖5(β)之Vt係變壓器電壓 ^ 的2次繞組L的帝、、ώ ‘ ^，is係流過變壓器丁 證〇 勺波形。又，Q1、的係分別声干笛】 2開關元件Qi，的狀態。在 …弟！、 位準係斷開狀態、。 n位準係導通狀態’低 (1 )狀態 1 [ t 〇 〜11 ] 百先，第1開關控制電路CNT ♦ 遲時間Atl之後，栋當】 係田^L 1S為0,延 準，使則開啟。第開關元件Q1的閑極電壓成為高仇

Vo成為既定*厭 開關控制電路CNT1，係以輸出電壓 ?tJ 包堅的方式來決定Q1的導通期間tonl，在 刻U使Q1關閉。 在時 (2)狀態 2[tl 〜t〇] 鲁 係心為vt反轉，第2開關控制電路㈣ 極電塵成為高^ t2之後，使第2開關元件92的阳 CNT2，係當二^ *此’使Q2開啟。第2開關控制電略 Q? ,、 人、、几組Ls的電流i s為〇，以其作為觸發， 的閘極電壓為低位準，使Q2關閉。藉此，設定 使 t〇n2。此時點係該最初的時點to。 、導 寿皆由反|~、+、n 上返的動作，產生定電壓電源裝置之作用 20 1248625 依此貫施形態’當2次繞組電流i s為0時’使弟2開 關元件Q2關閉，故整流二極體Ds的導通時間及Q2的導通 期間為相等。其結果，流過Q2的電流為0時，能使其關閉， 進行零電流開關動作，可大幅地減少切換損失。又，減少 流過開關元件Q2、整流二極體Ds以及變壓器T的電流i s 的峰值以及有效電流，能減少導通損失。 【圖式簡單說明】 圖1(A)、（B):為本發明第1實施形態之開關電源裝置 電路圖以及波形圖。 圖2(A)、（B):為本發明第2實施形態之開關電源裝置 電路圖以及波形圖。 圖3(A)、（B):為本發明第3實施形態之開關電源裝置 電路圖以及波形圖。 圖4(A)、（B):為本發明第4實施形態之開關電源裝置 電路圖以及波形圖。 圖5(A)、（B):為本發明第5實施形態之開關電源裝置 電路圖以及波形圖。 【主要元件符號說明】 T 變壓器 Lp 1次繞組 Ls 2次繞組 Lt 3次繞組 Vi 輸入電源 Q1 第1開關 21 1248625 Q2 第 2開關元件 Q3 第 3開關元件 Dsl 整流二極體 Ds2 整流二極體 Ds3 整流二極體 Cl 第 1平滑電容 C2 第 2平滑電容 C3 第 3平滑電容 CNT1 第 1開關控制電路 CNT2 第 2開關控制電路 CNT3 第 3開關控制電路 Vol 第 1輸出電壓 Vo2 第 2輸出電壓 Vo3 第 3輸出電壓 0UT1 第 1輸出端子 0UT2 第 2輸出端子 0UT3 第 3輸出端子 Lr 電感器 Cr 電 容器

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Claims (1)

1248625 十、申請專利範圍： 1 · 一種開關電源梦罢 、，/、係具有電感器或_厭n 切換流過該電感器或變 飞又屋益、及 土的電流之複數個開 # 由導通斷開這此開關开 兀件，藉 士 π件來變換電力，其特徵為： 具有開關控制電路，私# 、 ' ^ (丁、精由使導通狀態的聞技 閉，受到產生的電承式# 奇凡件關 件，依序、連鎖性地使 個開關兀 便開關7G件導通、斷開 覆這一連串的開關元件的 ^功性地反 凡仵的V通、斷開動作，且 件分別以獨立的條件來味6 ^ 于口開關7C 控制各開關元件的導通期間。 / 4來 2. 如申請專利範圍筮 , — 圍弟1項之開關電源裝置，1中兮滿 數個開關元件中，為、鱼鱗 〆、^ ,,.^ 連、戈兩個開關元件的導通期間之間， 形成有该兩個開關；& & σ w 開關兀件均呈斷開的空檔時間，該办 間，係藉由導通狀能的n 工田 u土 勺開關70件關閉後到再開啟次一個開 關兀件之延遲時間來形成。 3. 如申請專利範圍第2項之開關電源裝置 檔時間係設定為，告兮n闕-从a ^ 田Μ開關凡件的兩端電壓為降低到零電 1 ^令見壓附近後，使該開關元件開啟。 4 ·如申巧專利範圍帛1項之開關電源裝置，其中該開 β :電路1藉由使該複數個開關元件中導通狀態的開 …關閉，利用該電感器或變壓器產生的電壓來開啟次 一個開關元件。 5·如申請專利範圍帛2項之開關電源裝置，其中該開 ”工制電路，係藉由使該複數個開關元件中導通狀態的開 23 1248625 關元件關„ ^ 閉’利用該電感器或變壓哭產 —個開關元件。 文&益產生的電壓來開啟次 6 4f .D申請專利範圍第3項之開M雷、％ $ 關控制電路，η 開關-源1置，其中該開 H 仏糟由使該複數個開關元件中導通嵌…，A 關兀件關M V通狀怨的開 ，利用該電感器或變—哭| & 一個開關元件。 土叩產生的電壓來開啟次 署7·如申請專利範圍第1 i 6項中任一項之門 置，其中哕 貝之開關電源裝 藤μ μ開關抆制電路，係檢測對負載的輪出 應於該輪出命厭±H电壓，對 出电壓來決定該導通期間。 8·如申請專利範圍s J至 置，其中誃 貝之開關電源裝 Λ汗關才工制電路，係檢測該電感器或變屙哭 的電壓的變仆#把k 又文Μ斋產生 匕或極性，來決定該導通期間。 的電流，：：=!電路，係檢測流過該電感器或變壓器 水决疋该導通期間。 申請專利範圍第…項中任一項之開 電壓:、=:r電路，係檢測該開關元件的兩端間的 水决疋该導通期間。 :1 ·如申睛專利範圍第1至6項中任-項之開關電 置，其中今„ M ^ 剛包原裝 幵〖工1笔路，係檢測流過該開關元件的带、、ώ 來決定該導通期間。 爪， 12·如申請專利範圍第丨丨項之開關電源裝置， 開關控制雷敗 &收 ^ τ ^ 路’心將該開關元件的導通期間設定為，卷、六 過開關元件的帝、、六岌中 田& 干的％极為零或零附近後，使該開關元 24