[go: up one dir, main page]

TWI548183B - 用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法 - Google Patents

用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI548183B
TWI548183B TW103119925A TW103119925A TWI548183B TW I548183 B TWI548183 B TW I548183B TW 103119925 A TW103119925 A TW 103119925A TW 103119925 A TW103119925 A TW 103119925A TW I548183 B TWI548183 B TW I548183B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
power converter
intermittent mode
voltage
reference voltage
frequency
Prior art date
Application number
TW103119925A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201547163A (zh
Inventor
鄒明璋
蔡孟仁
Original Assignee
通嘉科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 通嘉科技股份有限公司 filed Critical 通嘉科技股份有限公司
Priority to TW103119925A priority Critical patent/TWI548183B/zh
Priority to US14/732,801 priority patent/US9584030B2/en
Publication of TW201547163A publication Critical patent/TW201547163A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI548183B publication Critical patent/TWI548183B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
    • H02M3/325—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0032—Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode
    • H02M1/0035—Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode using burst mode control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法
本發明是有關於一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法，尤指一種當閘極控制信號對應的頻率大於預定頻率時，增加閘極控制信號所對應的頻率，以及當閘極控制信號對應的頻率小於預定頻率時，降低閘極控制信號所對應的頻率，以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法。
當電源轉換器的二次側耦接輕載時，應用於電源轉換器的控制器會產生間歇模式的閘極控制信號至電源轉換器的一次側的功率開關，其中功率開關是根據控制器所產生的閘極控制信號開啟。因此，當電源轉換器的二次側耦接輕載時，因為電源轉換器會進入間歇模式，所以電源轉換器的功耗可降低。
當控制器產生的間歇模式的閘極控制信號所對應的頻率落入人耳聽覺頻率範圍內時，電源轉換器將會產生惱人的音頻雜訊。然而用以除去電源轉換器音頻雜訊的現有技術卻有省電差、電路複雜、面積大以及電源轉換器的輸出電壓具有較大漣波等的缺點。因此，現有技術對於控制器的設計者而言並不是一個好的選擇。
本發明的第一實施例提供一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的控 制器。該控制器包含一回授接腳、一電流偵測接腳、一間歇模式信號產生模組、一閘極信號產生單元及一開啟時間產生單元。該回授接腳是用以從該電源轉換器的二次側接收一回授電壓，其中該回授電壓和該電源轉換器的二次側的輸出電壓有關。該電流偵測接腳是用以根據流經該電源轉換器的一次側的電流和一電阻，產生一偵測電壓。該間歇模式信號產生模組是耦接於該回授接腳，用以根據一第一參考電壓和該回授電壓，產生一間歇模式信號，或根據一第二參考電壓和該回授電壓，產生該間歇模式信號。該閘極信號產生單元是耦接於該間歇模式信號產生模組和該開啟時間產生單元，用以根據該間歇模式信號，產生對應於該電源轉換器的間歇模式的閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的功率開關，其中該功率開關根據該閘極控制信號開啟。該開啟時間產生單元是耦接於該間歇模式信號產生模組、該電流偵測接腳和該閘極信號產生單元，用以根據該第一參考電壓和該偵測電壓，或根據該第二參考電壓和該偵測電壓，決定該電源轉換器在該間歇模式時的開啟時間。
本發明的第二實施例提供一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器。該控制器包含一控制單元及一閘極信號產生單元。該控制單元是用以偵測在該電源轉換器的間歇模式時一閘極控制信號所對應的頻率，其中當該頻率大於一預定頻率時，該控制單元增加耦接於該電源轉換器的回授接腳的補償電阻的阻值，當該頻率小於該預定頻率時，該控制單元減少該補償電阻的阻值。該閘極信號產生單元是耦接於該控制單元，用以根據該補償電阻的阻值，產生該閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的一功率開關，其中該功率開關根據該閘極控制信號開啟。
本發明的第三實施例提供一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的方法，其中應用於該方法的一控制器包含一回授接腳、一電流偵測接腳、一間歇模式信號產生模組、一開啟時間產生單元及一閘極信號產生單元，其中該 間歇模式信號產生模組包含一第一比較器、一第二比較器及一控制單元。該方法包含該回授接腳從該電源轉換器的二次側接收一回授電壓，其中該回授電壓和該電源轉換器的二次側的輸出電壓有關；該電流偵測接腳根據流經該電源轉換器的一次側的電流和一電阻，產生一偵測電壓；該間歇模式信號產生模組根據一第一參考電壓和該回授電壓，或根據一第二參考電壓和該回授電壓，產生一間歇模式信號；該開啟時間產生單元根據該第一參考電壓和該偵測電壓，或根據該第二參考電壓和該偵測電壓，決定該電源轉換器在一間歇模式時的開啟時間；及該閘極信號產生單元根據該間歇模式信號，產生對應於該間歇模式的一閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的一功率開關，其中該功率開關根據該閘極控制信號開啟。
本發明的第四實施例提供一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的方法，其中應用於該方法的一控制器包含一控制單元及一閘極信號產生單元。該方法包含該控制單元偵測在該電源轉換器的間歇模式時一間歇模式時該閘極信號產生單元所產生的閘極控制信號所對應的頻率；當該頻率大於一預定頻率時，該控制單元增加耦接於該電源轉換器的回授接腳的補償電阻的阻值；及該閘極信號產生單元根據該補償電阻的阻值，產生該閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的一功率開關，其中該功率開關根據該閘極控制信號開啟。
本發明提供一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法。該控制器及該方法是利用一控制單元偵測一閘極信號產生單元所產生的閘極控制信號對應的頻率，其中當該閘極控制信號對應的頻率大於一預定頻率時，該控制器及該方法利用一間歇模式信號產生模組、一開啟時間產生單元、一閘極信號產生單元、一第一參考電壓、和該電源轉換器的二次側的輸出電壓有關的回授電壓以及和流經該電源轉換器的一次側的電流有關的偵 測電壓，增加該閘極控制信號所對應的頻率；當該閘極控制信號對應的頻率小於預定頻率時，該控制器及該方法利用該間歇模式信號產生模組、該開啟時間產生單元、該閘極信號產生單元、一第二參考電壓、該回授電壓以及該偵測電壓，降低該閘極控制信號所對應的頻率。另外，本發明另提供的一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法亦可利用一控制單元偵測一閘極信號產生單元所產生的閘極控制信號對應的頻率，其中當該閘極控制信號對應的頻率大於該預定頻率時，該控制器及該方法利用該控制單元增加耦接於該電源轉換器的回授接腳的補償電阻的阻值，以增加該閘極控制信號所對應的頻率；當該閘極控制信號對應的頻率小於該預定頻率時，該控制器及該方法利用該控制單元減少該補償電阻的阻值，以降低該閘極控制信號所對應的頻率。因此，本發明可確保該閘極控制信號所對應的頻率落在一人耳聽覺頻率範圍之外，以除去該電源轉換器音頻雜訊。
100‧‧‧電源轉換器
200、500‧‧‧控制器
202‧‧‧回授接腳
204‧‧‧電流偵測接腳
206‧‧‧間歇模式信號產生模組
208‧‧‧開啟時間產生單元
210、504‧‧‧閘極信號產生單元
212‧‧‧功率開關
214‧‧‧閘極接腳
216‧‧‧電感
218‧‧‧光耦合器
2062‧‧‧第一比較器
2064‧‧‧第二比較器
2066、502‧‧‧控制單元
BMS‧‧‧間歇模式信號
FRV‧‧‧第一參考電壓
GCS‧‧‧閘極控制信號
I1‧‧‧電流
PRI‧‧‧一次側
R、RSEC‧‧‧電阻
RCOMP‧‧‧補償電阻
SRV‧‧‧第二參考電壓
SEC‧‧‧二次側
TON(FRV)、TON(SRV)‧‧‧開啟時間
TOFF(FRV)‧‧‧關閉時間
TB‧‧‧間歇模式周期
VFB‧‧‧回授電壓
VD‧‧‧偵測電壓
VOUT‧‧‧輸出電壓
400-418、600-610‧‧‧步驟
第1圖是本發明的第一實施例說明一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器的示意圖。
第2圖是說明開啟時間產生單元根據第一參考電壓和偵測電壓，或根據第二參考電壓和偵測電壓，決定電源轉換器的開啟時間的示意圖。
第3圖是說明閘極控制信號所對應的間歇模式周期的示意圖。
第4圖是本發明的第二實施例說明一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的方法的流程圖。
第5圖是本發明的第三實施例說明一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器的示意圖。
第6圖是本發明的第四實施例說明一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的方法的流程圖。
請參照第1圖，第1圖是本發明的第一實施例說明一種用以除去電源轉換器100音頻雜訊的控制器200的示意圖。如第1圖所示，控制器200包含一回授接腳202、一電流偵測接腳204、一間歇模式信號產生模組206、一開啟時間產生單元208及一閘極信號產生單元210，其中間歇模式信號產生模組206包含一第一比較器2062、一第二比較器2064及一控制單元2066。回授接腳202是用以從電源轉換器100的二次側SEC接收一回授電壓VFB，其中回授電壓VFB和電源轉換器100的二次側SEC的輸出電壓VOUT有關；電流偵測接腳204是用以根據流經電源轉換器100的一次側PRI的電流I1和一電阻R，產生一偵測電壓VD；間歇模式信號產生模組206耦接於回授接腳202，用以根據一第一參考電壓FRV和回授電壓VFB，產生一間歇模式(burst mode)信號BMS，或根據一第二參考電壓SRV和回授電壓VFB，產生間歇模式信號BMS，其中第二參考電壓SRV大於第一參考電壓FRV；閘極信號產生單元210耦接於間歇模式信號產生模組206和開啟時間產生單元208，用以根據間歇模式信號BMS，產生對應於間歇模式的一閘極控制信號GCS至電源轉換器100的一次側PRI的功率開關212，其中閘極控制信號GCS是通過一閘極接腳214傳送至功率開關212，且功率開關212是根據閘極控制信號GCS開啟；開啟時間產生單元208耦接於間歇模式信號產生模組206、電流偵測接腳204和閘極信號產生單元210，用以根據第一參考電壓FRV和偵測電壓VD，或根據第二參考電壓SRV和偵測電壓VD，決定電源轉換器100在間歇模式時的開啟時間。請參照第2圖，第2圖是說明開啟時間產生單元208根據第一參考電壓FRV和偵測電壓VD，或根據第二參考電壓SRV和偵測電壓VD，決定電源轉換器100的開啟時間的示意圖。如第2圖所示，開啟時間產生單元208可根據第一參考電壓FRV和偵測電壓VD，決定的電源轉換器100在間歇模式時的開啟時間TON(FRV)，以及開啟時間產生單元208 可根據第二參考電壓SRV和偵測電壓VD，決定的電源轉換器100在間歇模式時的開啟時間TON(SRV)，其中開啟時間TON(FRV)是小於開啟時間TON(SRV)。請參照第3圖，第3圖是說明閘極控制信號GCS所對應的間歇模式周期TB的示意圖。如第3圖所示，開啟時間產生單元208根據第一參考電壓FRV和偵測電壓VD，決定開啟時間TON(FRV)以及對應於開啟時間TON(FRV)的關閉時間TOFF(FRV)，其中閘極控制信號GCS所對應的間歇模式周期TB是等於開啟時間TON(FRV)與關閉時間TOFF(FRV)的和。同理，開啟時間產生單元208亦可根據第二參考電壓SRV和偵測電壓VD，決定開啟時間TON(SRV)以及對應於開啟時間TON(SRV)的關閉時間TOFF(SRV)，此時閘極控制信號GCS所對應的間歇模式周期TB是等於開啟時間TON(SRV)與關閉時間TOFF(SRV)的和。
如第1圖所示，控制單元2066是耦接於閘極信號產生單元210，用以偵測閘極控制信號GCS所對應的頻率FB，其中控制單元2066可根據閘極控制信號GCS的正緣或負緣，偵測閘極控制信號GCS所對應的頻率FB。當頻率FB大於一預定頻率(例如人耳聽覺頻率範圍的下限1KHz)時，控制單元2066另可控制第一比較器2062根據第一參考電壓FRV和回授電壓VFB，產生間歇模式信號BMS，以及開啟時間產生單元208可根據第一參考電壓FRV和偵測電壓VD，決定的開啟時間TON(FRV)。如第2圖所示，因為第二參考電壓SRV大於第一參考電壓FRV，所以電源轉換器100在間歇模式時的開啟時間TON(FRV)是小於電源轉換器100在間歇模式時的開啟時間TON(SRV)。另外，由式(1)和定功率的條件可知，因為開啟時間TON(FRV)較小，所以流經電源轉換器100的一次側PRI的電流I1亦較小，導致閘極信號產生單元210在開啟時間TON(FRV)中所產生的閘極控制信號GCS的數目變多以使電源轉換器100的輸入功率等於電源轉換器100的輸出功率，且此時對應閘極控制信號GCS的頻率FB會高於人耳聽覺頻率範圍的上限 22KHz。另外，在本發明的另一實施例中，當頻率FB大於預定頻率時，控制單元2066另可控制第一比較器2062根據第一參考電壓FRV和回授電壓VFB，產生一控制信號給閘極信號產生單元210。此時，閘極信號產生單元210即可根據控制信號，離開間歇模式以產生對應一脈衝寬度調變模式的閘極控制信號，且對應脈衝寬度調變模式的閘極控制信號的頻率會高於人耳聽覺頻率範圍的上限22KHz。
如式(1)所示，L是電源轉換器100的一次側PRI的電感216的電感值。
另外，當頻率FB小於預定頻率時，控制單元2066可控制第二比較器2064根據第二參考電壓SRV和回授電壓VFB，產生間歇模式信號BMS，以及開啟時間產生單元208可根據第二參考電壓SRV和偵測電壓VD，決定的開啟時間TON(SRV)。如第2圖所示，因為第二參考電壓SRV大於第一參考電壓FRV，所以電源轉換器100在間歇模式時的開啟時間TON(SRV)是大於電源轉換器100在間歇模式時的開啟時間TON(FRV)。另外，由式(1)和定功率的條件可知，因為開啟時間TON(SRV)較大，所以流經電源轉換器100的一次側PRI的電流I1亦較大，導致閘極信號產生單元210在開啟時間TON(SRV)中所產生的閘極控制信號GCS的數目變少以使電源轉換器100的輸入功率等於電源轉換器100的輸出功率，且此時對應閘極控制信號GCS的頻率FB會低於人耳聽覺頻率範圍的下限1KHz。另外，因為閘極信號產生單元210在開啟時間TON(SRV)中所產生的閘極控制信號GCS的數目變少，所以此時電源轉換器100的輕載效率會較佳。
請參照第1圖、第2圖和第4圖，第4圖是本發明的第二實施例說明一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的方法的流程圖。第4圖的方法是利用第1圖的控制器100說明，詳細步驟如下：步驟400：開始；步驟402：回授接腳202從電源轉換器100的二次側SEC接收一回授電壓VFB；步驟404：電流偵測接腳204根據流經電源轉換器100的一次側PRI的電流I1和電阻R，產生一偵測電壓VD；步驟406：控制單元2066偵測閘極信號產生單元210所產生的閘極控制信號GCS所對應的頻率FB；步驟408：閘極控制信號GCS所對應的頻率FB是否大於一預定頻率；如果是，進行步驟410和步驟412；如果否，進行步驟414和步驟416；步驟410：控制單元2066控制第一比較器2062根據第一參考電壓FRV和回授電壓VFB，產生一間歇模式信號BMS，跳至步驟418；步驟412：開啟時間產生單元208根據第一參考電壓FRV和偵測電壓VD，決定電源轉換器100在間歇模式時的開啟時間TON(FRV)，跳回步驟408；步驟414：控制單元2066控制第二比較器2064根據第二參考電壓SRV和回授電壓VFB，產生間歇模式信號BMS，跳至步驟418；步驟416：開啟時間產生單元208根據第二參考電壓SRV和偵測電壓VD，決定電源轉換器100在間歇模式時的開啟時間TON(SRV)，跳回步驟408；步驟418：閘極信號產生單元210根據間歇模式信號BMS，產生對應於間歇模式信號BMS的閘極控制信號GCS至電源轉換器100的一次側PRI的功率開關212，跳回步驟408。
在步驟402中，如第1圖所示，回授電壓VFB和電源轉換器100的二次側SEC的輸出電壓VOUT有關。在步驟406中，控制單元2066可根據閘極控制信號GCS的正緣或負緣，偵測閘極控制信號GCS所對應的頻率FB。在步驟410和步驟412中，如第1圖所示，當頻率FB大於預定頻率(例如人耳聽覺頻率範圍的下限1KHz)時，控制單元2066可控制第一比較器2062根據第一參考電壓FRV和回授電壓VFB，產生間歇模式信號BMS，以及開啟時間產生單元208可根據第一參考電壓FRV和偵測電壓VD，決定開啟時間TON(FRV)。在步驟414和步驟416中，如第1圖所示，當頻率FB小於預定頻率時，控制單元2066可控制第二比較器2064根據第二參考電壓SRV和回授電壓VFB，產生間歇模式信號BMS，以及開啟時間產生單元208可根據第二參考電壓SRV和偵測電壓VD，決定的開啟時間TON(SRV)。
在步驟410和步驟412中，如第2圖所示，因為第二參考電壓SRV大於第一參考電壓FRV，所以電源轉換器100在間歇模式時的開啟時間TON(FRV)是小於電源轉換器100在間歇模式時的開啟時間TON(SRV)。另外，由式(1)和定功率的條件可知，因為開啟時間TON(FRV)較小，所以流經電源轉換器100的一次側PRI的電流I1亦較小，導致閘極信號產生單元210在開啟時間TON(FRV)中所產生的閘極控制信號GCS的數目變多以使電源轉換器100的輸入功率等於電源轉換器100的輸出功率，且對應閘極控制信號GCS的頻率FB會高於人耳聽覺頻率範圍的上限22KHz。另外，在本發明的另一實施例中，當頻率FB大於預定頻率時，控制單元2066另可控制第一比較器2062根據第一參考電壓FRV和回授電壓VFB，產生一控制信號給閘極信號產生單元210。此時，閘極信號產生單元210即可根據控制信號，離開間歇模式以產生對應一脈衝寬度調變模式的閘極控制信號，且對應脈衝寬度調變模式的閘極控制信號的頻率會高於人耳聽覺頻率範圍的上限22KHz。另 外，在步驟414和步驟416中，如第2圖所示，由式(1)和定功率的條件可知，因為開啟時間TON(SRV)較大，所以流經電源轉換器100的一次側PRI的電流I1亦較大，導致閘極信號產生單元210在開啟時間TON(SRV)中所產生的閘極控制信號GCS的數目變少以使電源轉換器100的輸入功率等於電源轉換器100的輸出功率，且對應閘極控制信號GCS的頻率FB會低於人耳聽覺頻率範圍的下限1KHz。另外，因為閘極信號產生單元210在開啟時間TON(SRV)中所產生的閘極控制信號GCS的數目變少，所以此時電源轉換器100的輕載效率會較佳。
在步驟418中，如第1圖所示，閘極信號產生單元210可根據間歇模式信號BMS，產生對應於間歇模式的閘極控制信號GCS至功率開關212，其中閘極控制信號GCS是通過閘極接腳214傳送至功率開關212，且功率開關212是根據閘極控制信號GCS開啟。
請參照第5圖，第5圖是本發明的第三實施例說明一種用以除去電源轉換器100音頻雜訊的控制器500的示意圖。如第5圖所示，控制器500和控制器200的差別在於控制器500包含一控制單元502和一閘極信號產生單元504。如第5圖所示，控制單元502是用以偵測在間歇模式時一閘極控制信號GCS所對應的頻率；閘極信號產生單元504耦接於控制單元502，用以根據耦接於電源轉換器100的回授接腳202的補償電阻RCOMP的阻值，產生閘極控制信號GCS至電源轉換器100的一次側PRI的功率開關212，其中功率開關212可根據閘極控制信號GCS開啟。
因為電源轉換器100的直流增益DG是由式(2)所決定，所以當電源轉換器100的直流增益DG增加時，閘極控制信號GCS所對應的頻率FB會對應地增加，以及當電源轉換器100的直流增益DG減少時，閘極控制信 號GCS所對應的頻率FB會對應地減少。
如式(2)所示，CTR是一比例常數，以及RSEC是耦接於電源轉換器100的二次側SEC的光耦合器218的電阻。
因此，當頻率FB大於一預定頻率(例如人耳聽覺頻率範圍的下限1KHz)時，控制單元502可增加補償電阻RCOMP的阻值，以增加電源轉換器100的直流增益DG，導致對應閘極控制信號GCS的頻率FB會高於人耳聽覺頻率範圍的上限22KHz。當頻率FB小於預定頻率時，控制單元502可減少補償電阻RCOMP的阻值，以減少電源轉換器100的直流增益DG，導致對應閘極控制信號GCS的頻率FB會低於人耳聽覺頻率範圍的下限1KHz，且因為閘極信號產生單元210所產生的閘極控制信號GCS的數目變少，所以電源轉換器100的輕載效率會較佳。
請參照第5圖和第6圖，第6圖是本發明的第四實施例說明一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的方法的流程圖。第6圖的方法是利用第5圖的控制器500說明，詳細步驟如下：步驟600：開始；步驟602：控制單元502根據在間歇模式時閘極信號產生單元504所產生的閘極控制信號GCS，偵測閘極控制信號GCS所對應的頻率FB；步驟604：閘極控制信號GCS所對應的頻率FB是否大於一預定頻率；如果是，進行步驟606；如果否，進行步驟608；步驟606：控制單元502增加耦接於電源轉換器100的回授接腳 202的補償電阻RCOMP的阻值，跳至步驟610；步驟608：控制單元502減少耦接於電源轉換器100的回授接腳202的補償電阻RCOMP的阻值，跳至步驟610；步驟610：閘極信號產生單元504根據補償電阻RCOMP的阻值，產生閘極控制信號GCS至電源轉換器100的一次側PRI的功率開關212，跳回步驟604。
第6圖的實施例和第4圖的實施例的差別在於在步驟606中，控制單元502是增加補償電阻RCOMP的阻值；在步驟608中，控制單元502是減少補償電阻RCOMP的阻值；以及在步驟610中，閘極信號產生單元504根據補償電阻RCOMP的阻值，產生閘極控制信號GCS。亦即當頻率FB大於預定頻率(例如人耳聽覺頻率範圍的下限1KHz)時，控制單元502可增加補償電阻RCOMP的阻值，以增加電源轉換器100的直流增益DG，導致對應閘極控制信號GCS的頻率FB會高於人耳聽覺頻率範圍的上限22KHz。當頻率FB小於預定頻率時，控制單元502可減少補償電阻RCOMP的阻值，以減少電源轉換器100的直流增益DG，導致對應閘極控制信號GCS的頻率FB會低於人耳聽覺頻率範圍的下限1KHz，且因為閘極信號產生單元210所產生的閘極控制信號GCS的數目變少，所以電源轉換器100的輕載效率會較佳。
綜上所述，本發明所提供的一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法是利用控制單元偵測閘極信號產生單元所產生的閘極控制信號對應的頻率，其中當閘極控制信號對應的頻率大於一預定頻率時，控制器及其相關方法利用間歇模式信號產生模組、開啟時間產生單元、閘極信號產生單元、第一參考電壓、和電源轉換器的二次側的輸出電壓有關的回授電壓以及和流經電源轉換器的一次側的電流有關的偵測電壓，增加閘極控制信號所對應的頻率；當閘極控制信號對應的頻率小於預定頻率時，控制器及 其相關方法利用間歇模式信號產生模組、開啟時間產生單元、閘極信號產生單元、第二參考電壓、回授電壓以及偵測電壓，降低閘極控制信號所對應的頻率。另外，本發明所提供的一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法亦可利用控制單元偵測閘極信號產生單元所產生的閘極控制信號對應的頻率，其中當閘極控制信號對應的頻率大於預定頻率時，控制器及其相關方法利用控制單元增加耦接於電源轉換器的回授接腳的補償電阻的阻值，以增加閘極控制信號所對應的頻率；當閘極控制信號對應的頻率小於預定頻率時，控制器及其相關方法利用控制單元減少補償電阻的阻值，以降低閘極控制信號所對應的頻率。因此，本發明可確保閘極控制信號所對應的頻率落在人耳聽覺頻率範圍之外，以除去電源轉換器音頻雜訊。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧電源轉換器
200‧‧‧控制器
202‧‧‧回授接腳
204‧‧‧電流偵測接腳
206‧‧‧間歇模式信號產生模組
208‧‧‧開啟時間產生單元
210‧‧‧閘極信號產生單元
212‧‧‧功率開關
214‧‧‧閘極接腳
216‧‧‧電感
2062‧‧‧第一比較器
2064‧‧‧第二比較器
2066‧‧‧控制單元
BMS‧‧‧間歇模式信號
FRV‧‧‧第一參考電壓
GCS‧‧‧閘極控制信號
I1‧‧‧電流
PRI‧‧‧一次側
R‧‧‧電阻
SRV‧‧‧第二參考電壓
SEC‧‧‧二次側
VFB‧‧‧回授電壓
VD‧‧‧偵測電壓
VOUT‧‧‧輸出電壓

Claims (10)

  1. 一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器，包含：一回授接腳，用以從該電源轉換器的二次側接收一回授電壓，其中該回授電壓和該電源轉換器的二次側的輸出電壓有關；一電流偵測接腳，用以根據流經該電源轉換器的一次側的電流和一電阻，產生一偵測電壓；一間歇模式信號產生模組，耦接於該回授接腳，用以根據一第一參考電壓和該回授電壓，產生一間歇模式信號，或根據一第二參考電壓和該回授電壓，產生該間歇模式信號，其中該間歇模式信號產生模組包含：一第一比較器，用以根據該第一參考電壓和該回授電壓，產生該間歇模式信號；一第二比較器，用以根據該第二參考電壓和該回授電壓，產生該間歇模式信號；及一控制單元；一閘極信號產生單元，耦接於該間歇模式信號產生模組和該控制單元，用以根據該間歇模式信號，產生對應於該電源轉換器的間歇模式的閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的功率開關，其中該功率開關根據該閘極控制信號開啟，其中該控制單元是用以偵測該閘極控制信號所對應的頻率，當該頻率大於一預定頻率時，該控制單元控制該第一比較器產生該間歇模式信號，當該頻率小於該預定頻率時，該控制單元控制該第二比較器產生該間歇模式信號，以及該第二參考電壓大於該第一參考電壓；及一開啟時間產生單元，耦接於該間歇模式信號產生模組、該電流偵測接腳和該閘極信號產生單元，用以根據該第一參考電壓和該偵測電 壓，或根據該第二參考電壓和該偵測電壓，決定該電源轉換器在該間歇模式時的開啟時間。
  2. 一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器，包含：一控制單元，用以偵測在該電源轉換器的間歇模式時一閘極控制信號所對應的頻率，其中當該頻率大於一預定頻率時，該控制單元增加耦接於該電源轉換器的回授接腳的補償電阻的阻值，以及當該頻率小於該預定頻率時，該控制單元減少該補償電阻的阻值；及一閘極信號產生單元，耦接於該控制單元，用以根據該補償電阻的阻值，產生該閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的一功率開關，其中該功率開關根據該閘極控制信號開啟。
  3. 如請求項1或2所述的控制器，另包含：一閘極接腳，其中該閘極控制信號是通過該閘極接腳傳送至該功率開關。
  4. 一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的方法，其中應用於該方法的一控制器包含一回授接腳、一電流偵測接腳、一間歇模式信號產生模組、一開啟時間產生單元及一閘極信號產生單元，其中該間歇模式信號產生模組包含一第一比較器、一第二比較器及一控制單元，該方法包含：該回授接腳從該電源轉換器的二次側接收一回授電壓，其中該回授電壓和該電源轉換器的二次側的輸出電壓有關；該電流偵測接腳根據流經該電源轉換器的一次側的電流和一電阻，產生一偵測電壓；該間歇模式信號產生模組根據一第一參考電壓和該回授電壓，或根據一第二參考電壓和該回授電壓，產生一間歇模式信號；該開啟時間產生單元根據該第一參考電壓和該偵測電壓，或根據該第二 參考電壓和該偵測電壓，決定該電源轉換器在一間歇模式時的開啟時間；及該閘極信號產生單元根據該間歇模式信號，產生對應於該間歇模式的一閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的一功率開關，其中該功率開關根據該閘極控制信號開啟。
  5. 如請求項4所述的方法，其中該間歇模式信號產生模組根據該第一參考電壓和該回授電壓，或根據該第二參考電壓和該回授電壓，產生該間歇模式信號包含：該控制單元偵測該閘極控制信號所對應的頻率；及當該頻率大於一預定頻率時，該控制單元控制該第一比較器根據該第一參考電壓和該回授電壓，產生該間歇模式信號。
  6. 如請求項5所述的方法，另包含：當該頻率小於該預定頻率時，該控制單元控制該第二比較器根據該第二參考電壓和該回授電壓，產生該間歇模式信號，其中該第二參考電壓大於該第一參考電壓。
  7. 如請求項5所述的方法，其中該開啟時間產生單元根據該第一參考電壓和該偵測電壓，或根據該第二參考電壓和該偵測電壓，決定該電源轉換器在該間歇模式時的開啟時間包含：當該頻率大於該預定頻率時，該開啟時間產生單元根據該第一參考電壓和該偵測電壓，決定該電源轉換器在該間歇模式時的開啟時間。
  8. 如請求項5所述的方法，其中該開啟時間產生單元根據該第一參考電壓和該偵測電壓，或根據該第二參考電壓和該偵測電壓，決定該電源轉換 器在該間歇模式時的開啟時間包含：該頻率小於該預定頻率時，該開啟時間產生單元根據該第二參考電壓和該偵測電壓，決定該電源轉換器在該間歇模式時的開啟時間。
  9. 一種用以除去電源轉換器音頻雜訊的方法，其中應用於該方法的一控制器包含一控制單元及一閘極信號產生單元，該方法包含：該控制單元偵測在該電源轉換器的一間歇模式時該閘極信號產生單元所產生的閘極控制信號所對應的頻率；當該頻率大於一預定頻率時，該控制單元增加耦接於該電源轉換器的回授接腳的補償電阻的阻值；及該閘極信號產生單元根據該補償電阻的阻值，產生該閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的一功率開關，其中該功率開關根據該閘極控制信號開啟。
  10. 如請求項9所述的方法，另包含：當該頻率小於該預定頻率時，該控制單元減少該補償電阻的阻值。
TW103119925A 2014-06-09 2014-06-09 用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法 TWI548183B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103119925A TWI548183B (zh) 2014-06-09 2014-06-09 用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法
US14/732,801 US9584030B2 (en) 2014-06-09 2015-06-08 Controller for eliminating acoustic noise of a power converter and related method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103119925A TWI548183B (zh) 2014-06-09 2014-06-09 用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201547163A TW201547163A (zh) 2015-12-16
TWI548183B true TWI548183B (zh) 2016-09-01

Family

ID=54770380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103119925A TWI548183B (zh) 2014-06-09 2014-06-09 用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9584030B2 (zh)
TW (1) TWI548183B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9742265B2 (en) * 2015-06-17 2017-08-22 Chicony Power Technology Co., Ltd. Power supply method for avoiding audio noise and power supply apparatus for avoiding audio noise
US10050536B2 (en) 2016-03-29 2018-08-14 Semiconductor Components Industries, Llc Power converter and method of entering skip at a fixed output power in a light load condition independent of magnetizing inductance
TWI616059B (zh) * 2016-07-01 2018-02-21 瑞昱半導體股份有限公司 操作電壓測試電路以及方法
US10218279B2 (en) * 2016-10-26 2019-02-26 Texas Instruments Incorporated Methods and circuitry for operating switching power supplies based on switching frequency comparison
WO2018132028A1 (ru) * 2017-01-10 2018-07-19 Закрытое Акционерно Общество "Драйв" Способ преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение
TWI688194B (zh) * 2019-03-08 2020-03-11 宏碁股份有限公司 電源供應電路
CN112491274B (zh) * 2019-08-21 2022-06-21 比亚迪半导体股份有限公司 电源控制装置、方法和开关电源系统
US12405320B2 (en) 2020-11-05 2025-09-02 Schneider Electric It Corporation PWM capture function for event analysis
US11796594B2 (en) * 2020-11-05 2023-10-24 Schneider Electric It Corporation PWM capture function for event analysis
TWI824383B (zh) * 2022-01-18 2023-12-01 通嘉科技股份有限公司 應用於電源轉換器的二次側的次級控制器及其操作方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7202609B2 (en) * 2002-02-14 2007-04-10 Nxp B.V. Noise reduction in a power converter
TW200917630A (en) * 2007-10-03 2009-04-16 Leadtrend Tech Corp Control circuit for adjusting leading edge blanking time and power converting system using the same
TW200939604A (en) * 2008-03-03 2009-09-16 System General Corp Switching controller with burst mode management circuit to reduce power loss and acoustic noise of power converter
US7701186B2 (en) * 2000-08-08 2010-04-20 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for reducing audio noise in a switching regulator
TW201407944A (zh) * 2012-08-13 2014-02-16 System General Corp 功率轉換器之具有深度間歇省電模式的控制電路

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20070862A1 (it) * 2007-11-29 2009-05-30 St Microelectronics Srl Convertitore di tensione isolato con retroazione al primario e rete di snubber passiva, e relativo metodo di controllo
CN101592965B (zh) * 2009-05-27 2014-07-02 成都芯源系统有限公司 多模式控制电路、方法及ac-dc变换电路
IT1396819B1 (it) * 2009-11-26 2012-12-14 St Microelectronics Srl Controllo digitale in corrente per la regolazione della tensione di uscita di alimentatori a commutazione
WO2012113396A2 (en) * 2011-02-23 2012-08-30 Vkr Holding A/S A power supply comprising a stand by feature
TWI481164B (zh) * 2012-08-13 2015-04-11 Leadtrend Tech Corp 應用於交流／直流轉換器的主動控制回授積體電路及其操作方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7701186B2 (en) * 2000-08-08 2010-04-20 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for reducing audio noise in a switching regulator
US7202609B2 (en) * 2002-02-14 2007-04-10 Nxp B.V. Noise reduction in a power converter
TW200917630A (en) * 2007-10-03 2009-04-16 Leadtrend Tech Corp Control circuit for adjusting leading edge blanking time and power converting system using the same
TW200939604A (en) * 2008-03-03 2009-09-16 System General Corp Switching controller with burst mode management circuit to reduce power loss and acoustic noise of power converter
TW201407944A (zh) * 2012-08-13 2014-02-16 System General Corp 功率轉換器之具有深度間歇省電模式的控制電路

Also Published As

Publication number Publication date
TW201547163A (zh) 2015-12-16
US20150357925A1 (en) 2015-12-10
US9584030B2 (en) 2017-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI548183B (zh) 用以除去電源轉換器音頻雜訊的控制器及其相關方法
TWI517535B (zh) System controller and method for adjusting the power conversion system
TWI483522B (zh) System controller and method for adjusting output of power conversion system
US10291133B2 (en) Switching power supply device
KR101769130B1 (ko) 전력 공급 장치, 링크 전압 제어 스위치의 제어 장치 및 방법
TWI593225B (zh) 同步整流控制器、控制方法、以及同步整流電路
US20150244275A1 (en) Power Conversion with Delay Compensation
RU2013139169A (ru) Способ регулирования понижающе-повышающего преобразователя
US10135347B2 (en) Switching power supply device
JP2020162326A (ja) スイッチング電源装置
CN104052297B (zh) 用于改进llc转换器中的负载瞬变响应的方法和系统
JP2014099948A (ja) スイッチング電源装置
US20140293660A1 (en) Switched Mode Power Supply
JP5109775B2 (ja) スイッチング電源
JP2012023277A (ja) 発光ダイオード駆動装置及び発光ダイオード駆動用半導体装置
TWI533745B (zh) 光源驅動電路、控制電力轉換器的控制器及方法
TW201628320A (zh) 電源轉換器的頻率控制器及其相關的頻率控制方法
JP5691790B2 (ja) 定電流電源装置
EP2793382A2 (en) Power transforming apparatus
JP2008236999A (ja) 電源装置
JP7160208B2 (ja) 電力変換装置の制御回路
JP5854031B2 (ja) スイッチング電源装置
JPWO2013039250A1 (ja) 電力変換回路の制御装置
CN105119468B (zh) 功率转换器的控制电路及其方法
CN105226933B (zh) 用以除去电源转换器音频噪声的控制器及其相关方法