CN100514814C - 一种输出功率补偿的切换式控制装置 - Google Patents

一种输出功率补偿的切换式控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN100514814C
CN100514814C CNB2005101156554A CN200510115655A CN100514814C CN 100514814 C CN100514814 C CN 100514814C CN B2005101156554 A CNB2005101156554 A CN B2005101156554A CN 200510115655 A CN200510115655 A CN 200510115655A CN 100514814 C CN100514814 C CN 100514814C
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
power
output
current
switch
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2005101156554A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1964172A (zh
Inventor
杨大勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fairchild Taiwan Corp
Original Assignee
System General Corp Taiwan
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=38083113&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN100514814(C) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by System General Corp Taiwan filed Critical System General Corp Taiwan
Priority to CNB2005101156554A priority Critical patent/CN100514814C/zh
Publication of CN1964172A publication Critical patent/CN1964172A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100514814C publication Critical patent/CN100514814C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明涉及一种输出功率补偿的切换式控制装置,包括有:振荡器,输出脉冲信号;波形产生单元,连接于振荡器,接收脉冲信号,输出功率限制信号;阻抗单元,连接于波形产生单元,用以决定功率限制信号的斜率值;比较单元,包括:功率比较器,连接于波形产生单元与检知电阻;脉冲宽度调制器,连接于检知电阻与电压反馈端;及,逻辑电路,连接到功率比较器、脉冲宽度调制器及输出单元;及输出单元,接收重置信号与脉冲信号,输出驱动信号到功率开关。本发明可补偿电源供应器在高、低输入电压下所造成的输出功率差异,使电源供应器在不同的输入电源电压情况下,可以得到相同的输出功率。

Description

一种输出功率补偿的切换式控制装置
技术领域
本发明涉及一种利用阻抗调整达成输出功率补偿的切换式控制装置,尤指一种在电源供应器中利用调整一阻抗单元的阻值,作为电源供应器输出功率补偿的切换式控制装置。
背景技术
脉冲宽度调制技术是一个现有的技术,用以控制与稳定调整电源供应器的输出功率。电源供应器必须提供各种的保护功能,如过电压、过电流与过功率保护。过电流与过功率保护用来保护电源供应器与周边电路,以避免造成永久性的伤害。在电源供应器的过功率保护中,通过输出功率补偿功能的设计,可使电源供应器在高、低输入电压下有相同的过载保护点。
请参阅图1,其为现有的电源供应器电路示意图。电源供应器中,一PWM控制器1根据反馈信号VFB用以输出一控制信号VG’,该控制信号VG’控制功率开关Q切换变压器T,进而稳定调整电源供应器的输出电压V0。一检知电阻RS与功率开关Q串联连接,以获取流过功率开关Q的一次侧切换电流IP。一次侧切换电流IP流过检知电阻RS,并在检知电阻RS上产生一电流感测信号VS,电流感测信号VS可以决定电源供应器的最大输出功率。
请参阅图2,为现有PWM控制器内部电路方块示意图。PWM控制器1使用一功率限制比较器11连接于该检知电阻RS用以接收该电流感测信号VS,并比较运算电流感测信号VS与一最大功率限制电压VLIMIT,假使电流感测信号VS大于最大功率限制电压VLIMIT,PWM控制器1将停用控制信号VG’的输出,进而限制并且决定电源供应器的最大输出功率。同时,PWM控制器1进一步使用一PWM比较器12来比较电压反馈信号VFB与电流感测信号VS,进而周期性地停用控制信号VG’的输出,得以稳定电源供应器的输出电压V0
请参阅图1与图2,当功率开关Q导通时,存储于变压器T电感上的能量ε可表示为公式(1):
ϵ = 1 2 × L P × I P 2 = P × T S - - - ( 1 )
流过变压器T一次侧切换电流IP可表示为公式(2):
I P = V IN L P × t on - - - ( 2 )
最大输出功率P可表示为公式(3):
P = L P 2 × T S × I P 2 = V IN 2 × t on 2 2 × L P × T S - - - ( 3 )
其中该IP与LP分别表示为变压器T的一次侧切换电流与一次侧电感值;ton为功率开关Q导通时,控制信号VG’的导通时间;TS为控制信号VG’的切换周期。从上面公式(2)可知,输入电压VIN的大小会影响变压器T的一次侧所建立的一次侧切换电流IP,较高的输入电压VIN则一次侧切换电流IP建立速度较快,反之则较慢。因此,通过比较运算该电流感测信号VS与该最大功率限制电压VLIMI,得以限制与决定电源供应器的最大输出功率P。
由于上述公式(3)可以得知,电源供应器输出功率P的大小与功率开关Q的导通时间ton与输入电压VIN有关。而当考虑到安规(safety)时,电源供应器的实际输入电压VIN范围由90Vac到264Vac,且高、低输入电压间往往有数倍的差异。然而,通过电源供应器的反馈控制回路可自动地调整导通时间ton,而使得输出功率P保持固定值。也就是说,当电流感测信号VS高于最大功率限制电压VLIMIT时,此时最大导通时间将受到限制,并形成限制变压器T一次侧切换电流IP
配合图2,请参阅图3,其为现有电源供应器中传输延迟时间波形的示意图。现有的功率限制通常利用最大功率限制电压VLIMIT,例如1V的电压准位来与电流感测信号VS作比较,若是电流感测信号VS大于1V,则该PWM控制器1将停止输出控制信号VG’到该功率开关Q,以限制与决定电源供应器的最大输出功率P。
然而,实际上当电流感测信号VS高于最大功率限制电压VLIMIT的瞬间,该PWM控制器1的控制信号VG’会经过一段传输延迟时间td后才会截止。在该传输延迟时间td之内,功率开关Q持续导通,并且将继续传递功率。因此,功率开关Q实际的导通时间等于ton+td,且无论是在高、低输入电压下,于相同的电源供应器中,其传输延迟时间td的大小是相同的。
所以电源供应器在高输入电压下,实际的功率限制电压VLIMIT会比低输入电压下的功率限制电压VLIMIT高,使得电源供应器于高、低输入电压时会造成输出功率的极大差异。而实际的输出功率P如下式(4)所示:
P = V IN 2 × ( t on + t d ) 2 2 × L P × T - - - ( 4 )
比较上述方程式(3)与(4),由于PWM控制器1内部的传输延迟时间td将会使激磁电流比理论值多上(VIN/LP)×td,因此,在高输入电压时将会有相对于低输入电压时较大的功率限制电压VLIMIT。虽然该传输延迟时间td很短,通常介于200ns到350ns,而较高的切换频率下,该传输延迟时间td对高、低输入电压所造成的输出功率差异会更加加剧。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于提供一种输出功率补偿的切换式控制装置,使用于电源供应器中,该切换式控制装置可通过调整一阻抗单元的阻值来决定一功率限制信号的斜率值,再通过比较运算功率限制信号与一电流感测信号得以产生一重置信号,该重置信号可用来决定一驱动信号的导通时间,作为电源供应器输出功率的补偿。
为了实现上述目的,本发明提供了一种输出功率补偿的切换式控制装置,通过一功率开关耦接于一磁性器件,控制该控制开关切换该磁性器件,其中该电源供应器具有一电压反馈端以及串联于该功率开关的一检知电阻,该检知电阻依据该切换电流产生一电流感测信号,该种输出功率补偿的切换式控制装置包括有:一可以输出脉冲信号的振荡器;一波形产生单元连接于该振荡器,接收该脉冲信号,用以输出一功率限制信号;一阻抗单元连接于该波形产生单元,用以决定该功率限制信号的斜率值;一比较单元,包括有:一功率比较器,连接于该波形产生单元与该检知电阻,接收该功率限制信号与该电流感测信号,用以输出一过功率信号;一脉冲宽度调制器,连接于该检知电阻与该电压反馈端,接收该电流感测信号与该电压反馈端输出的一电压反馈信号,用以输出一调制信号;及,一逻辑电路,连接到该功率比较器与该脉冲宽度调制器,接收该过功率信号与该调制信号,用以输出一重置信号,该电流感测信号为该功率开关导通时,该一次侧切换电流在该检知电阻上的压降;及一输出单元连接于该比较单元的该逻辑电路、该振荡器与该功率开关,接收该重置信号与该脉冲信号,用以输出一驱动信号到该功率开关。
上述输出功率补偿的切换式控制装置,其特点在于,该输出单元包括有:一触发器,其一设定端连接于该振荡器,一重置端连接于该比较单元,接收该脉冲信号与该重置信号,用以产生一输出信号;一非门电路,连接于该振荡器,将该脉冲信号反相,用以输出一反相脉冲信号;及,一与门电路,连接于该非门电路的输出与该触发器的输出,接收该反相脉冲信号与该输出信号,用以输出该驱动信号。
上述输出功率补偿的切换式控制装置,其特点在于,该波形产生单元包括有:一斜坡电路,连接于该振荡器,接收该脉冲信号,用以输出一斜坡信号;一转换电路,连接于该斜坡电路与该阻抗单元,通过调整该阻抗单元,得以改变该斜坡信号的斜率值,而输出一第一电流;及,一限制电流镜电路,连接于该转换电路,根据该第一电流,得以输出该功率限制信号。
上述一种输出功率补偿的切换式控制装置,其特点在于,该斜坡电路包括有:一电容器;一耦合器,通过一切换开关连接于该电容器,将一参考电位耦合输出;及,一放电电流源,连接于该电容器;其中,该切换开关受控于该脉冲信号,并于该电容器上产生该斜坡信号。
上述一种输出功率补偿的切换式控制装置,其特点在于,该限制电流镜电路包括有:一第一电流镜,连接于该转换电路与一第一定电流源,接收该第一电流,并受限于该第一定电流源,而映像出一第二电流;一第二电流镜,连接于该第一电流镜与一第二定电流源,将该第二电流映像出一第三电流;及,一输出电阻,连接于该第二电流镜与该第二定电流源,根据该第三电流且受限于该第二定电流源,得以取得一输出电流,产生该功率限制信号。
本发明还提供一种输出功率补偿的切换式控制装置,安装于一电源供应器中,通过一功率开关耦接于一磁性器件,控制该功率开关切换该磁性器件,以产生一一次侧切换电流,其特点在于,包括有:一波形产生单元,产生一功率限制信号;一阻抗单元,连接于该波形产生单元,用以决定该功率限制信号的斜率值;一功率比较器,从该波形产生单元接收该功率限制信号与接受该电源供应器一电流感测信号,用以输出一过功率信号;一脉冲宽度调制器,接收该电源供应器的该电流感测信号与该电源供应器—反馈端输出的一电压反馈信号,用以输出一调制信号;一逻辑电路,连接到该功率比较器与该脉冲宽度调制器,接收该过功率信号与该调制信号,用以输出一重置信号;及,一触发器,接收一脉冲信号与该重置信号,用以输出一驱动信号;其中该脉冲信号用来导通该驱动信号,该重置信号用来截止该驱动信号,该电流感测信号为该功率开关导通时,该一次侧切换电流在一检知电阻上的压降。
上述输出功率补偿的切换式控制装置,其特点在于,该功率限制信号与该驱动信号为同步。
上述输出功率补偿的切换式控制装置,其特点在于,该波形产生单元包括有:一斜坡电路,接收该脉冲信号,用以输出一斜坡信号;一转换电路,连接于该斜坡电路与该阻抗单元,通过调整该阻抗单元,得以改变该斜坡信号的斜率值,而输出一第一电流;及,一限制电流镜电路,连接于该转换电路,根据该第一电流,得以输出该功率限制信号。
上述输出功率补偿的切换式控制装置,其特点在于,该斜坡电路包括有:一电容器;一耦合器,通过一切换开关连接于该电容器,将一参考电位耦合输出;及,一放电电流源,连接于该电容器;其中,该切换开关受控于该脉冲信号,并于该电容器上产生该斜坡信号。
上述输出功率补偿的切换式控制装置,其特点在于,该限制电流镜电路包括有:一第一电流镜,连接于该转换电路与一第一定电流源,接收该第一电流,并受限于该第一定电流源,而映像出一第二电流;一第二电流镜,连接于该第一电流镜与一第二定电流源,将该第二电流映像出一第三电流;及,一输出电阻,连接于该第二电流镜与该第二定电流源,根据该第三电流且受限于该第二定电流源,得以取得一输出电流,产生该功率限制信号。
本发明可通过调整一阻抗单元的阻值,补偿电源供应器在高、低输入电压下所造成的输出功率差异,让电源供应器工作于高、低不同的输入电源电压情况下,可得到相同的输出功率。
以上的概述与以下的详细说明皆为示范性质,是为了进一步说明本发明的专利申请范围。有关本发明的其它目的与优点,将结合附图加以阐述。
附图说明
图1为现有的电源供应器电路示意图;
图2为现有PWM控制器内部电路方块示意图;
图3为现有电源供应器中传输延迟时间波形的示意图;
图4为本发明输出功率补偿的切换式控制装置使用于电源供应器的较佳电路示意图;
图5为本发明输出功率补偿的切换式控制装置较佳电路方块示意图;
图6为本发明使用的波形产生单元电路方块示意图;
图7为本发明的波形产生单元电路波形示意图;
图8为功率限制信号VSAW在不同阻抗单元Rth下的波形示意图;及
图9为本发明于高、低电压输入时的波形示意图。
附图标记:
1    PWM控制器                       11     功率限制比较器
12   PWM比较器                       VLIMIT 最大功率限制电压
VS   电流感测信号                    VG’   控制信号
Q    功率开关                        T      变压器
V0   输出电压                        RS     检知电阻
2    输出功率补偿的切换式控制装置     Rth    阻抗单元
VFB  反馈信号                         VSAW   功率限制信号
RS   检知电阻
VG   驱动信号                         20     波形产生单元
202  斜坡电路                         C      电容器
2020 耦合器                           SW     切换开关
VR1  参考电位                         2024   放电电流源
204  转换电路                         2040   运算放大器
2042 转换晶体管                       206    限制电流镜电路
2060 第一定电流源                     2062   第二定电流源
Q1、Q2、Q3、Q4   晶体管               22     振荡器
24   输出单元                         240    非门电路
242  触发器                           244    与门电路
26   比较单元                         260    脉冲宽度调制器
262   功率比较器                 264    逻辑电路
具体实施方式
请参阅图4,为本发明输出功率补偿的切换式控制装置使用于电源供应器的较佳电路示意图。本发明利用阻抗调整实现输出功率补偿的切换式控制装置2根据调整一阻抗单元Rth的阻值、一电压反馈信号VFB及从一检知电阻RS上取得的电流感测信号VS,得以决定输出的驱动信号VG的导通时间,驱动信号VG控制功率开关Q切换变压器T,用以达到电源供应器输出功率的补偿的目的。
配合图4,请参阅图5,为本发明输出功率补偿的切换式控制装置较佳电路方块示意图。输出功率补偿的切换式控制装置2通过一功率开关Q耦接于一磁性器件T,从而控制该功率开关Q切换该磁性器件T。输出功率补偿的切换式控制装置2包括有一振荡器22,可输出一脉冲信号PLS;一波形产生单元20连接于该振荡器22,以接收该脉冲信号PLS,同时用以输出一功率限制信号VSAW;一阻抗单元Rth连接于该波形产生单元20,用以决定该功率限制信号VSAW的斜率值;一比较单元26连接于检知电阻RS、一电压反馈端FB与该波形产生单元20,以接收该电流感测信号VS、一电压反馈信号VFB与该功率限制信号VSAW,用以输出一重置信号Reset;及一输出单元24连接于该比较单元26、该振荡器22与该功率开关Q,用于接收该重置信号Reset与该脉冲信号PLS,且同步该脉冲信号PLS以输出一驱动信号VG到该功率开关Q。该比较单元26连接到电源供应器的输出端以取得该电压反馈信号VFB,包括有:一功率比较器262连接于该波形产生单元20与该检知电阻RS,接收该电流感测信号VS与该功率限制信号VSAW,用以输出一过功率信号OC;一脉冲宽度调制器260连接于该检知电阻RS与电源供应器的输出端,接收该电流感测信号VS与电压反馈信号VFB,用以输出一调制信号PWM;及一逻辑电路264连接到该功率比较器262、该脉冲宽度调制器260及该输出单元24,接收该过功率信号OC与该调制信号PWM,用以输出该重置信号Reset到该输出单元24。
该输出单元24包括有:一触发器242,其一设定端S连接于该振荡器22,一重置端R连接于该比较单元26,根据该脉冲信号PLS与该重置信号Reset产生一输出信号QS;一非门电路240连接于该振荡器22,将该脉冲信号PLS反相,用以输出一反相脉冲信号/PLS;一与门电路244连接于该非门电路240的输出与该触发器242的输出,接收该反相脉冲信号/PLS与该输出信号QS,用以输出该驱动信号VG
仍配合图4,参阅图5,本发明另一实施例还可由一控制单元(未标示),连接于该电源供应器的一个反馈端与该功率开关Q,控制单元通过该反馈端接收一电流感应信号VS与一电压反馈信号VFB以及输出一驱动信号VG来控制该功率开关Q与该电源供应器的输出电压。该电流感应信号VS是功率开关Q导通时,该一次侧切换电流在一检知电阻上的压降;以及一波形产生单元20,连接于该控制单元,传送一功率限制信号VSAW到该控制单元,用以控制该驱动信号VG与一次侧切换电流。一阻抗单元Rth连接于该波形产生单元20,用以决定该功率限制信号VSAW的斜率值。
控制单元包括有:一功率比较器262连接于该波形产生单元20与该反馈端,用以接收该电流感应信号VS与该功率限制信号VSAW,并输出一过功率信号0C;一脉冲宽度调制器260,连接于该反馈端,以接收该电流感应信号VS与电压反馈信号VFB,用以输出一调制信号PWM;一逻辑电路264连接到该功率比较器262、该脉冲宽度调制器260,接收该过功率信号OC与该调制信号PWM,用以输出该重置信号Reset;及一触发器242,用以接收脉冲信号PLS与该重置信号Reset,用以输出该驱动信号VG;其中该脉冲信号PLS用于导通该驱动信号VG,该重置信号Reset用于截止该驱动信号VG。请参阅图6,为本发明使用的波形产生单元电路方块示意图。包括有:一斜坡电路202连接于该振荡器22,根据该脉冲信号PLS,用以输出一斜坡信号RMP;一转换电路204连接于该斜坡电路202与该阻抗单元Rth,通过调整该阻抗单元Rth,得以改变该斜坡信号RMP的斜率值,而输出一第一电流Ii;一限制电流镜电路206连接于该转换电路204,以根据该第一电流Ii,得以输出该功率限制信号VSAW
该斜坡电路202,包括有:一电容器C;一耦合器2020通过一切换开关SW连接于该电容器C,耦合器2020将一参考电位VRi耦合输出。该切换开关SW受控于该脉冲信号PLS,以参考电位VRi对电容器C进行充电,再配合放电电流源2024,于该电容器C上产生该斜坡信号RMP。
该转换电路204由一运算放大器2040连接一转换晶体管2042组成,接收该斜坡信号RMP,并于该阻抗单元Rth上产生该第一电流I1。该限制电流镜电路206包括有:一由晶体管Q1、Q2连接组成的第一电流镜,第一电流镜连接于该转换电路204与一第一定电流源2060,接收该第一电流I1,并受限于该第一定电流源2060而映像出一第二电流I2;一由晶体管Q3、Q4连接组成的第二电流镜,连接于该第一电流镜与一第二定电流源2062,将该第二电流I2映像出一第三电流I3;及一输出电阻R0连接于该第二电流镜与该第二定电流源2062,以根据该第三电流I3且受限于该第二定电流源2062,得以取得一输出电流I0,并在输出电阻R0上产生该功率限制信号VSAW
配合图5与图6,请参阅图7,为本发明的波形产生单元电路波形示意图。振荡器22输出的脉冲信号PLS于时间t0-t1时为高准位,此时切换开关SW导通,在电容器C上产生的斜坡信号RMP为参考电位VR1。参考电位VR1经过转换电路204得到一第一电流I1,第一电流I1再经过第一电流镜与第二电流镜,分别产生第二电流I2与第三电流I3,第一电流I1、第二电流I2及第三电流I3的波形相同,仅有电流映像比上的差异。输出电流I0根据第二定电流源2062而与第三电流I3形成互补的波形,所以此时输出电流I0为低准位。
在时间t1-t2,切换开关SW截止,在电容器C上产生的斜坡信号RMP通过放电电流源2024开始下降。下降的斜坡信号RMP经过转换电路204得到下降的第一电流I1,下降的第一电流I1再经过第一电流镜与第二电流镜,分别产生有第二电流I2与第三电流I3,第一电流I1、第二电流I2及第三电流I3的波形相同,仅有电流映像比上的差异。输出电流I0根据第二定电流源2062而与第三电流I3形成互补的波形,所以此时输出电流I0为一上升的波形。此时,第一电流I1、第二电流I2及第三电流I3下降波形的斜率可由阻抗单元Rth来进行调整。
时间t2-t3,切换开关SW仍为截止,在电容器C上产生的斜坡信号RMP已经下降到最低准位。斜坡信号RMP经过转换电路204得到低准位的第一电流I1,第一电流I1再经过第一电流镜与第二电流镜,分别产生有第二电流I2与第三电流I3,第一电流I1、第二电流I2及第三电流I3的波形相同,仅有电流映像比上的差异。输出电流I0根据第二定电流源2062而与第三电流I3形成互补的波形,所以此时输出电流I0为高准位。
再参阅图7,输出电流I0会在输出电阻R0上产生该功率限制信号VSAW,功率限制信号VSAW与输出电流I0的波形仅为放大增益上的差异。请参阅图8,为功率限制信号VSAW在不同阻抗单元Rth下的波形示意图。
请参阅图9,为本发明于高、低电压输入时的波形示意图。波形产生单元输出的该功率限制信号VSAW周期性的与该电流感测信号VS比较运算,用以周期性的调整驱动信号VG的脉冲宽度,在功率限制信号VSAW每个周期中都具有一补偿周期T1,在此段补偿周期T1时间,功率限制信号VSAW的斜率可由阻抗单元Rth来进行调整,用来作为电源供应器于高、低输入电压下功率的补偿。当电源供应器于高输入电压下可反馈取得斜率较高的电流感测信号VS2,于低输入电压下则反馈取得斜率较低的电流感测信号VS1。电源供应器于高输入电压下所产生斜率较高的电流感测信号VS2会很快顶到功率限制信号VSAW而截止驱动信号VG的输出,以得到较小脉冲宽度的驱动信号VG2。而较低输入电压下所产生斜率较低的电流感测信号VS1会较缓顶到功率限制信号VSAW而得到较大脉冲宽度的驱动信号VG1
实际上,当高输入电压下所产生斜率较高的电流感测信号VS2或低输入电压下所产生斜率较低的电流感测信号VS1于补偿周期T1时高于功率限制信号VSAW的瞬间,驱动信号VG会经过一段传输延迟时间td后才会截止。在该传输延迟时间td内,功率开关Q持续导通,并且将继续传递功率。同时,在相同的电源供应器中,其传输延迟时间td的大小是相同的。
上述说明中,由于斜率较高的电流感测信号VS2于补偿周期T1时先顶到功率限制信号VSAW,且驱动信号VG2会经过一段传输延迟时间td后才会截止,而斜率较低的电流感测信号VS1于补偿周期T1时较缓顶到功率限制信号VSAW,且驱动信号VG1会相对张大,并经过一段传输延迟时间td后才会截止。
功率限制信号VSAW于补偿周期T1时作为限制电源供应器于高、低输入电压下的输出功率,可以让斜率较高的电流感测信号VS2或斜率较低的电流感测信号VS1在实际考虑到传输延迟时间td时,具有相同的实际功率限制点Va,如此即可补偿电源供应器在高、低输入电压下所造成的输出功率差异,让电源供应器工作于高、低压不同的输入电源电压情况下,可以得到相同的输出功率。
综上所述,本发明使用于电源供应器中,通过调整一阻抗单元的阻值以决定内部一功率限制信号的斜率值,且周期性的比较运算功率限制信号与一电流感测信号得以决定一驱动信号的导通周期,作为电源供应器输出功率的补偿。
以上所述,仅为本发明的较佳具体实施例的详细说明与附图,但本发明的特征并不局限于此,并非用以限制本发明。本发明的范围应以下述的权利要求书为准,凡契合于本发明申请专利范围的精神及其类似变化的实施例,皆应包含于本发明的范畴中,任何本领域的普通技术人员在本发明的领域内,所做的变化或修改皆可涵盖在本案的范围之中。

Claims (10)

1、一种输出功率补偿的切换式控制装置,安装于一电源供应器中,通过一功率开关耦接于一磁性器件,控制该功率开关切换该磁性器件,以产生一一次侧切换电流,其中该电源供应器具有一电压反馈端以及串联于该功率开关的一检知电阻,该检知电阻依据该切换电流产生一电流感测信号,其特征在于,包括有:
一振荡器,输出一脉冲信号;
一波形产生单元,连接于该振荡器,接收该脉冲信号,用以输出一功率限制信号;
一阻抗单元,连接于该波形产生单元,用以决定该功率限制信号的斜率值;
一比较单元,包括有:
一功率比较器,连接于该波形产生单元与该检知电阻,接收该功率限制信号与该电流感测信号,用以输出一过功率信号;
一脉冲宽度调制器,连接于该检知电阻与该电压反馈端,接收该电流感测信号与该电压反馈端输出的一电压反馈信号,用以输出一调制信号;及
一逻辑电路,连接到该功率比较器与该脉冲宽度调制器,接收该过功率信号与该调制信号,用以输出一重置信号,该电流感测信号为该功率开关导通时,该一次侧切换电流在该检知电阻上的压降;及
一输出单元,连接于该比较单元的该逻辑电路、该振荡器与该功率开关,接收该重置信号与该脉冲信号,用以输出一驱动信号到该功率开关。
2、如权利要求1所述的一种输出功率补偿的切换式控制装置,其特征在于,该输出单元包括有:
一触发器,其一设定端连接于该振荡器,一重置端连接于该比较单元,接收该脉冲信号与该重置信号,用以产生一输出信号;
一非门电路,连接于该振荡器,将该脉冲信号反相,用以输出一反相脉冲信号;及
一与门电路,连接于该非门电路的输出与该触发器的输出,接收该反相脉冲信号与该输出信号,用以输出该驱动信号。
3、如权利要求1所述的一种输出功率补偿的切换式控制装置,其特征在于,该波形产生单元包括有:
一斜坡电路,连接于该振荡器,接收该脉冲信号,用以输出一斜坡信号;
一转换电路,连接于该斜坡电路与该阻抗单元,通过调整该阻抗单元,得以改变该斜坡信号的斜率值,而输出一第一电流;及
一限制电流镜电路,连接于该转换电路,根据该第一电流,得以输出该功率限制信号。
4、如权利要求3所述的一种输出功率补偿的切换式控制装置,其特征在于,该斜坡电路包括有:
一电容器;
一耦合器,通过一切换开关连接于该电容器,将一参考电位耦合输出;及
一放电电流源,连接于该电容器;
其中,该切换开关受控于该脉冲信号,并于该电容器上产生该斜坡信号。
5、如权利要求3所述的一种输出功率补偿的切换式控制装置,其特征在于,该限制电流镜电路包括有:
一第一电流镜,连接于该转换电路与一第一定电流源,接收该第一电流,并受限于该第一定电流源,而映像出一第二电流;
一第二电流镜,连接于该第一电流镜与一第二定电流源,将该第二电流映像出一第三电流;及
一输出电阻,连接于该第二电流镜与该第二定电流源,根据该第三电流且受限于该第二定电流源,得以取得一输出电流,产生该功率限制信号。
6、一种输出功率补偿的切换式控制装置,安装于一电源供应器中,通过一功率开关耦接于一磁性器件,控制该功率开关切换该磁性器件,以产生一一次侧切换电流,其特征在于,包括有:
一波形产生单元,产生一功率限制信号;
一阻抗单元,连接于该波形产生单元,用以决定该功率限制信号的斜率值;
一功率比较器,从该波形产生单元接收该功率限制信号与接收该电源供应器的一电流感测信号,用以输出一过功率信号;
一脉冲宽度调制器,接收该电源供应器的该电流感测信号与该电源供应器一反馈端输出的一电压反馈信号,用以输出一调制信号;
一逻辑电路,连接到该功率比较器与该脉冲宽度调制器,接收该过功率信号与该调制信号,用以输出一重置信号;及
一触发器,接收一脉冲信号与该重置信号,用以输出一驱动信号;
其中该脉冲信号用来导通该驱动信号,该重置信号用来截止该驱动信号,该电流感测信号为该功率开关导通时,该一次侧切换电流在一检知电阻上的压降。
7、如权利要求6所述的一种输出功率补偿的切换式控制装置,其特征在于,该功率限制信号与该驱动信号为同步。
8、如权利要求6所述的一种输出功率补偿的切换式控制装置,其特征在于,该波形产生单元包括有:
一斜坡电路,接收该脉冲信号,用以输出一斜坡信号;
一转换电路,连接于该斜坡电路与该阻抗单元,通过调整该阻抗单元,得以改变该斜坡信号的斜率值,而输出一第一电流;及
一限制电流镜电路,连接于该转换电路,根据该第一电流,得以输出该功率限制信号。
9、如权利要求8所述的一种输出功率补偿的切换式控制装置,其特征在于,该斜坡电路包括有:
一电容器;
一耦合器,通过一切换开关连接于该电容器,将一参考电位耦合输出;及
一放电电流源,连接于该电容器;
其中,该切换开关受控于该脉冲信号,并于该电容器上产生该斜坡信号。
10、如权利要求8所述的一种输出功率补偿的切换式控制装置,其特征在于,该限制电流镜电路包括有:
一第一电流镜,连接于该转换电路与一第一定电流源,接收该第一电流,并受限于该第一定电流源,而映像出一第二电流;
一第二电流镜,连接于该第一电流镜与一第二定电流源,将该第二电流映像出一第三电流;及
一输出电阻,连接于该第二电流镜与该第二定电流源,根据该第三电流且受限于该第二定电流源,得以取得一输出电流,产生该功率限制信号。
CNB2005101156554A 2005-11-09 2005-11-09 一种输出功率补偿的切换式控制装置 Expired - Fee Related CN100514814C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005101156554A CN100514814C (zh) 2005-11-09 2005-11-09 一种输出功率补偿的切换式控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005101156554A CN100514814C (zh) 2005-11-09 2005-11-09 一种输出功率补偿的切换式控制装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1964172A CN1964172A (zh) 2007-05-16
CN100514814C true CN100514814C (zh) 2009-07-15

Family

ID=38083113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005101156554A Expired - Fee Related CN100514814C (zh) 2005-11-09 2005-11-09 一种输出功率补偿的切换式控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100514814C (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100538583C (zh) * 2007-12-21 2009-09-09 重庆宇通系统软件有限公司 回路供电磁功率补偿电路
US8045351B2 (en) * 2008-07-09 2011-10-25 System General Corp. Method and apparatus of providing a biased current limit for limiting maximum output power of power converters
US8488342B2 (en) 2008-10-21 2013-07-16 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for constant voltage mode and constant current mode in flyback power converters with primary-side sensing and regulation
US9350252B2 (en) 2008-10-21 2016-05-24 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for protecting power conversion systems based on at least feedback signals
CN101753029A (zh) * 2008-12-16 2010-06-23 立锜科技股份有限公司 驰返式转换器的控制电路和方法
US8358518B2 (en) * 2009-08-14 2013-01-22 System General Corporation Switching regulator having terminal for feedback signal inputting and peak switching current programming
US9088217B2 (en) 2009-08-20 2015-07-21 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for load compensation with primary-side sensing and regulation for flyback power converters
CN102624237B (zh) 2011-02-01 2015-09-16 昂宝电子(上海)有限公司 用于反激式电源变换器的动态阈值调节的系统和方法
US8643355B2 (en) * 2011-02-07 2014-02-04 Semiconductor Components Industries, Llc Method for generating a signal and structure therefor
TWI441432B (zh) 2011-04-13 2014-06-11 Neoenergy Microelectronics Inc 開關機電壓設定與輸出功率補償之整合控制電路及其操作方法
CN102739047B (zh) * 2011-04-13 2014-08-13 新能微电子股份有限公司 开关机设定与输出补偿的整合控制电路及其操作方法
CN102801325B (zh) 2011-05-23 2015-02-04 广州昂宝电子有限公司 用于电源变换器的开关频率和峰值电流调节的系统和方法
CN102916586B (zh) 2011-08-04 2014-04-02 昂宝电子(上海)有限公司 用于开关电源变换器的系统和方法
CN103368400B (zh) 2012-03-31 2015-02-18 昂宝电子(上海)有限公司 用于恒压控制和恒流控制的系统和方法
CN102946197B (zh) 2012-09-14 2014-06-25 昂宝电子(上海)有限公司 用于电源变换系统的电压和电流控制的系统和方法
CN103036438B (zh) 2012-12-10 2014-09-10 昂宝电子(上海)有限公司 用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法
CN103618292B (zh) 2013-12-06 2017-01-11 昂宝电子(上海)有限公司 用于保护电源变换系统免受热失控的系统和方法
CN108923631B (zh) * 2018-07-24 2019-11-26 深圳市稳先微电子有限公司 一种开关电源系统及用于开关电源系统的控制电路及装置
CN109768709B (zh) 2018-12-29 2021-03-19 昂宝电子(上海)有限公司 基于功率变换器中的负载条件的电压补偿系统和方法
CN112290788B (zh) * 2020-09-30 2022-04-26 昂宝电子(上海)有限公司 开关电源及其启动控制电路和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1964172A (zh) 2007-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100514814C (zh) 一种输出功率补偿的切换式控制装置
US7777467B2 (en) Voltage rising/falling type switching regulator and operation control method thereof
CN101908823B (zh) 限制开关电源中输出功率的方法和装置
US7057380B2 (en) Adaptive dead-time controller
US7906942B2 (en) Control circuit of DC-DC converter with synchronous rectifier adjusting signal to improve efficiency at light loads and control method thereof
US6665197B2 (en) Circuit configuration for producing a switching signal for a current-controlled switch-mode power supply
CN100525038C (zh) 电源转换器的输出电流控制电路以及电源检测电路
US8102679B2 (en) Utilization of a multifunctional pin to control a switched-mode power converter
KR100825536B1 (ko) 스위칭모드 파워서플라이용 적응 지연제어회로
KR100889528B1 (ko) 소프트 스타트 회로와 이를 포함하는 전원공급장치
CN102448220B (zh) 高功率因子发光二极管驱动器的控制方法与控制电路
CN106253709B (zh) 相对于输入线电压变化具有存储时间动态调节的bjt驱动器
KR20150086286A (ko) 경사 보상 모듈
KR101528764B1 (ko) 톱니파 발생 회로 및 이를 포함하는 스위치 모드 파워서플라이
US9293989B2 (en) DC to DC buck converting controller with programmable on-time period unit
CN108254614B (zh) 开关电源及其电压采样电路
US20070139971A1 (en) Control circuit having programmable waveform for limiting output power of power converter
CN101854121A (zh) 谐振功率转换器与功率转换器
JP3981612B2 (ja) 三角波発生装置、パルス幅変調信号生成装置、及び外部同期/内部同期/非同期切替装置
US11601037B2 (en) Rectangular-wave-signal generating circuit and switching power supply
CN103399610B (zh) 一种原边反馈自动补偿采样电路
CN100397766C (zh) 切换式控制装置
CN1862935B (zh) 输出功率补偿的方法及切换式控制装置
US7050310B2 (en) Synchronous rectification circuit with dead time regulation
CN100418029C (zh) 具有输出功率限制与低电压保护的切换式控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090715

Termination date: 20211109

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee