CN101677219A - 可动态控制参考电压的初级反馈控制装置及其相关方法 - Google Patents

可动态控制参考电压的初级反馈控制装置及其相关方法 Download PDF

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Abstract

本发明关于可动态控制参考电压的初级反馈控制装置及其相关方法。其中该初级反馈控制装置,包含有一控制单元,用来根据一反馈讯号,产生一脉冲讯号,以控制该电源转换器的一开关晶体管的导通及关闭状态;一比较器,耦接于该电源转换器的一辅助绕阻,用来根据该辅助绕阻的电压电平及一参考电压,产生至少一控制讯号;一取样保持单元,耦接于该辅助绕阻、该比较器及该控制单元,用来根据该比较器所输出的该至少一控制讯号,产生该反馈讯号;以及一参考电压产生器,耦接于该控制单元、该比较器及该取样保持单元,用来根据该反馈讯号,产生该比较器所使用的该参考电压。

Description

可动态控制参考电压的初级反馈控制装置及其相关方法
技术领域
本发明涉及一种用于一电源转换器的可动态控制参考电压的初级反馈控制装置及相关方法,尤其是涉及一种根据该电源转换器的一反馈讯号,产生一参考电压的初级反馈控制装置及其相关方法。
背景技术
交换式电源供应器(Switch Power Supply,SPS)主要用途是将电力公司所提供的高压、低稳定性的交流电源,转换成适合各种电子产品使用的低压、稳定性较佳的直流电源,其广泛地应用在计算机、办公室自动化设备、工业控制设备、通讯设备等。交换式电源供应器的架构包含多种形式,常见如返驰式(Fly-back)转换器、顺向式(Forward)转换器及推挽式(Push-Pull)转换器等。
请参考图1,图1为一已知电源转换器10的示意图,电源转换器10是一返驰式电源转换器,其包含有一变压器100、一开关晶体管102、一脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制单元104、一光耦合器(Optocoupler)106、一稳压及误差放大单元108(TL431为业界常用的型号,以下以TL431简称)及其它被动元件如电阻或电容等,在此不详述。变压器100包含有一初级绕阻(Primary Winding)NP、一初级辅助绕阻(Auxiliary Winding)NA及一次级绕阻(Secondary Winding)NS,用来转换能量并隔离输入端与输出端,以确保系统正常运作。脉宽调制控制单元104产生一脉冲讯号,以控制开关晶体管102的导通及关闭状态。当开关晶体管102导通时,输入电压VrN的能量会储存于变压器100的初级绕阻NP上;当开关晶体管102关闭时,能量传递至次级绕阻NS,产生输出电压VOUT。当次级绕阻NS上有电流流动时,辅助绕阻NA会感应到输出电压VOUT的值。
此外,为了要稳定输出电压VOUT,已知反馈控制的作法于电源转换器10的次级取输出电压VOUT,经由TL431将误差讯号放大成为反馈讯号,接着通过光耦合器106将反馈讯号传递至脉宽调制控制单元104以进行反馈控制。当输出电压VOUT下降/上升时,脉宽调制控制单元104根据反馈讯号,增大/降低控制开关晶体管102的脉冲讯号的工作周期(Duty Cycle),以增加/减少传递至次级负载的能量。然而,已知通过光耦合器及TL431实现反馈控制的方法,所需要的元件成本昂贵,也增加电源转换器的体积及功率消耗。
因此,已知技术还提出一初级反馈控制(Primary Side Feedback Control)的方法,以避免使用光耦合器及TL431。请参考图2,图2为一已知电源转换器20的示意图。电源转换器20类似于电源转换器10,其也为一返驰式电源转换器,包含有一变压器200、一开关晶体管202、一脉宽调制控制单元204及其它被动元件如电阻或电容等,在此不详述。不同的是,电源转换器20通过辅助绕阻NA上的电压来产生反馈讯号,而不需使用光耦合器及TL431。当电源转换器20的次级有电流流动时,辅助绕阻NA会感应到输出电压VOUT的值,因此可据以控制脉宽调制控制单元204,以调整控制开关晶体管202的脉冲讯号的工作周期,进而调节传递至次级的负载的能量。然而,图2中的电源转换器20仅为初级反馈控制的简化示意图,欲达成以辅助绕阻NA上的电压产生反馈讯号的功能,也需要大量的元件,因此无法明显改善电源转换器的体积及功率消耗。
为了改善初级反馈控制需要大量元件的缺点,本申请发明人已提出一种具有易于实现的初级反馈控制装置的电源转换器,请参考图3。图3为一电源转换器30的示意图。电源转换器30类似于前述的电源转换器20,关于电源转换器30的初级中的元件及反馈控制的运作,请参考前述,在此不赘述。在此请注意,电源转换器30所包含的一反馈控制装置308不同于已知反馈控制装置。简言之,反馈控制装置308包含有一控制单元310、一比较器312及一取样保持单元314。比较器312耦接于电源转换器30的一辅助绕阻NA,用来根据辅助绕阻NA的电压电平及一预先设计的固定参考电压Vref,产生控制讯号,以控制取样保持单元314输出一反馈讯号至控制单元310。控制单元310根据反馈讯号产生一脉冲讯号VPWM,以控制一开关晶体管306的导通及关闭状态,进而调节传递至次级的负载的能量。相较于已知技术,反馈控制装置308具有实现简单的优点。
值得注意的是,一般电源转换器开机时,电感电容效应会影响辅助绕阻的电压,产生电压震荡现象。在电压震荡大的情形之下,若电源转换器30中的参考电压Vref一开始即低于反馈讯号的电压电平且无法改变,取样保持单元306后续所输出的反馈讯号将受电压震荡影响而持续降低。如此一来,根据反馈讯号所产生的脉冲讯号VPWM可能无法驱动开关晶体管306。
由上可知,已知通过光耦合器及TL431实现反馈控制的方法,无法节省电源转换器的元件成本、体积及功率消耗。另一方面,本申请发明人所提出的初级反馈控制的电源转换器虽可节省元件成本及功率消耗,但无法避免反馈讯号受电源转换器开机时的电压震荡现象所影响。
发明内容
因此,本发明的主要目的即在于提供一种用于一电源转换器的可动态控制参考电压的初级反馈控制装置及其相关方法。
本发明披露一种用于一电源转换器的可动态控制参考电压的初级反馈控制装置,包含有一控制单元,用来根据一反馈讯号,产生一脉冲讯号,以控制该电源转换器的一开关晶体管的导通及关闭状态;一比较器,耦接于该电源转换器的一辅助绕阻,用来根据该辅助绕阻的电压电平及一参考电压,产生至少一控制讯号;一取样保持单元,耦接于该辅助绕阻、该比较器及该控制单元,用来根据该比较器所输出的该至少一控制讯号,产生该反馈讯号;以及一参考电压产生器,耦接于该控制单元、该比较器及该取样保持单元,用来根据该反馈讯号,产生该比较器所使用的该参考电压。
本发明还披露一种于初级进行反馈控制的电源转换器,包含有一输入端,用来接收一输入电压;一输出端,用来输出一输出电压;一变压器,包含有一初级绕阻耦接于该输入端,一辅助绕阻耦接于该初级绕阻,及一次级绕阻耦接于该输出端,用来将该输入电压转换成能量储存于该初级绕阻,并将该初级绕阻所储存的能量传递至该次级绕阻,以产生该输出电压;一开关晶体管,耦接于该初级绕阻,用来根据一脉冲讯号,控制该变压器上的能量储存与传递;以及一可动态控制参考电压的反馈控制装置。该可动态控制参考电压的反馈控制装置耦接于该开关晶体管,包含有一控制单元,用来根据一反馈讯号,产生该脉冲讯号,以控制该开关晶体管的导通及关闭状态;一比较器,耦接于该辅助绕阻,用来根据该辅助绕阻的电压电平及一参考电压,产生至少一控制讯号;一取样保持单元,耦接于该辅助绕阻、该比较器及该控制单元,用来根据该比较器所输出的该至少一控制讯号,产生该反馈讯号;以及一参考电压产生器,耦接于该控制单元、该比较器及该取样保持单元,用来根据该反馈讯号,产生该比较器所使用的该参考电压。
本发明还披露一种用于一电源转换器的反馈控制方法,包含有根据该电源转换器的初级的一辅助绕阻的电压电平,输出一电压讯号;根据一反馈讯号,产生一参考电压;将该辅助绕阻的电压电平与该参考电压进行比较,以产生一比较结果;根据该比较结果,产生至少一控制讯号;以及根据该电压讯号及该至少一控制讯号,产生一反馈讯号,以控制该电源转换器的一开关晶体管。
附图说明
图1及图2为已知电源转换器的示意图。
图3为本申请发明人已提出的一电源转换器的示意图。
图4至图8为本发明实施例电源转换器的示意图。
图9为图5的电源转换器的相关讯号的时序图。
图10及图11为图5的电源转换器的辅助绕阻的分压、参考电压及反馈讯号的电压的波形图。
图12为本发明实施例一流程的示意图。
附图符号说明
10、20、30、40、50、60、70、80  电源转换器
100、200、304、404  变压器
102、202、306、406  开关晶体管
104、204  脉宽调制控制单元
106  光耦合器
108  稳压及误差放大单元
300、400  输入端
302、402  输出端
308、408  反馈控制装置
310、420  控制单元
312、414  比较器
314、416  取样保持单元
410  分压单元
412  电压跟随器
418  误差放大器
422  参考电压产生器
NP  初级绕阻
NS  次级绕阻
NA  辅助绕阻
VIN  输入电压
VOUT  输出电压
G1  第一控制讯号
G2  第二控制讯号
SW1、SW2  开关
C1、C2、C3  电容
R1、R2  电阻
D1  二极管
VPWM  脉冲讯号
ILm、IS  电流
VA、VF、Va、Vb、Vc  电压
Vknee  膝点电压
Vref  参考电压
120  流程
1200、1202、1204、1206、1208、1210、1212、1214、1216、1218步骤
具体实施方式
请参考图4,图4为本发明实施例一电源转换器40的示意图。电源转换器40于初级进行反馈控制,其包含有一输入端400、一输出端402、一变压器404、一开关晶体管406及一反馈控制装置408。电源转换器40通过输入端400接收一输入电压VIN,并通过输出端402输出一输出电压VOUT。变压器304包含有一初级绕阻(Primary Winding)NP耦接于输入端400,一辅助绕阻(Auxiliary Winding)NA耦接于初级绕阻NP,以及一次级绕阻(Secondary Winding)NS耦接于输出端402,用来将输入电压VIN转换成能量储存于初级绕阻NP,并将初级绕阻NP所储存的能量传递至次级绕阻NS,以产生输出电压VOUT。开关晶体管406耦接于初级绕阻NP,用来根据一脉冲讯号VPWM,控制变压器404上的能量储存与传递。开关晶体管406控制变压器404转换能量的详细动作,请参考前述的已知技术,在此不赘述。反馈控制装置408耦接于开关晶体管406,其包含有一分压单元410、一电压跟随器(Voltage Follower)412、一比较器(Comparator)414、一取样保持(Sample-and-Hold)单元416、一误差放大器418、一控制单元420及一参考电压产生器422。反馈控制装置408用来产生一反馈讯号,并根据反馈讯号产生脉冲讯号VPWM,以控制开关晶体管406的导通及关闭状态。
详细说明反馈控制装置408如下。一般来说,辅助绕阻NA的电压对其后级电路来说为高电压,因此分压单元410用来对辅助绕阻NA的电压进行分压。当辅助绕阻NA的电压变化时,分压单元410所输出的电压VF也相应地变化。电压跟随器412耦接于分压单元410,用来实时地根据分压单元410所输出的电压VF,输出一电压讯号至取样保持单元416。由上可知,电压讯号实为反应辅助绕阻NA的电压变化。比较器414耦接于分压单元410,用来实时地将分压单元410所输出的电压VF与一参考电压Vref进行比较,以产生一比较结果,并根据比较结果输出一第一控制讯号G1及一第二控制讯号G2。取样保持单元416耦接于电压跟随器412及比较器414,用来根据电压跟随器412所输出的电压讯号、第一控制讯号G1及第二控制讯号G2,产生反馈讯号。同时,反馈讯号反馈至参考电压产生器422。误差放大器418耦接于取样保持单元416及控制单元420之间,用来将取样保持单元416所输出的反馈讯号经过误差放大,再输出至控制单元420。控制单元420耦接于误差放大器418及开关晶体管406之间,用来根据反馈讯号产生脉冲讯号VPWM,以控制开关晶体管406导通及关闭状态。参考电压产生器422耦接于控制单元420、比较器414及取样保持单元416,用来根据反馈讯号,产生比较器414所使用的参考电压Vref。
由上可知,参考电压Vref不是固定的电压,而是根据反馈讯号所产生。如此一来,于电源转换器开机造成电压震荡时,本发明实施例弹性地根据反馈讯号,控制参考电压Vref的大小,以避免取样保持单元416后续产生的反馈讯号的电压,受震荡影响而持续降低。更进一步地,本发明提出两个实施例,一为参考电压Vref等于反馈讯号的电压电平的一固定倍数;另一为参考电压Vref等于反馈讯号的电压电平的一可变倍数。换言之,若反馈讯号的电压电平以Vc表示,参考电压Vref则可相应表示为αVc,其中系数α可为常数,也可为变数。α为变量的应用将叙述如后。
先回到反馈控制装置408的运作说明。当辅助绕阻NA上的电压电平达到一特定电压时,分压单元410所输出的电压VF相应地达到参考电压Vref。此时,电压跟随器412将电压VF传递至取样保持单元416,且比较器414输出第一控制讯号G1及第二控制讯号G2至取样保持单元416。取样保持单元416根据第一控制讯号G1及第二控制讯号G2,对电压VF进行取样,以产生反馈讯号。换言之,反馈控制装置408根据辅助绕阻NA的电压,产生反馈讯号。同时,反馈讯号反馈至参考电压产生器422,参考电压产生器422将反馈讯号的电压乘以系数α,以产生参考电压Vref。因此,参考电压Vref动态地随着反馈讯号的电压电平而改变。接下来,误差放大器418将取样保持单元416所输出的反馈讯号的误差放大。最后,控制单元420根据反馈讯号产生脉冲讯号VPWM,以控制开关晶体管406导通及关闭状态。
此外,图4中的分压单元410包含有电阻R1、R2、一二极管D1及一电容C3。电阻R1及R2对辅助绕阻NA的电压进行分压,产生电压VF。电阻R1的一端耦接于辅助绕阻NA,另一端耦接于电压跟随器412及比较器414。电阻R2的一端耦接于电阻R1、电压跟随器312及比较器414,另一端耦接于一地端。二极管D1及电容C3用来稳定电路。二极管D1的负极耦接于电阻R1、电阻R2、电压跟随器412及比较器414,正极耦接于地端。电容C3的一端耦接于电阻R1、电阻R2、电压跟随器412及比较器414,另一端耦接于地端。在此请注意,图4中的分压单元410仅为本发明的一实施例,分压单元410也可用不同的元件组合实现。本发明的主要目的在于根据辅助绕阻NA的电压产生反馈讯号,因此可视需要决定分压单元410的存在与否及其内含元件,不影响本发明所保护的范围。
进一步说明取样保持单元416的运作。取样保持单元416由至少一开关与至少一电容组成。请参考图5,图5也为电源转换器40的示意图,与图4不同的是,图5的取样保持单元416进一步包含有开关SW1、SW2、电容C1及C2。开关SW1耦接于电压跟随器412及比较器414。开关SW2耦接于比较器414、开关SW1及误差放大器418。电容C1的一端耦接于开关SW1及SW2之间,另一端耦接于一地端。电容C2的一端耦接于开关SW2及误差放大器418之间,另一端耦接于地端。当电源转换器40的次级绕阻NS上有电流流动时,辅助绕阻NA感应到输出电压VOUT的值,且分压单元410对辅助绕阻NA的电压进行分压,产生电压VF。电压跟随器412实时地将电压VF输出至取样保持单元416。同时,当比较器414所产生的比较结果显示电压VF大于参考电压Vref时,比较器414将输出第一控制讯号G1以控制开关SW1导通,且输出第二控制讯号G2以控制开关SW2关闭,进而将电压VF实时地记录于电容C1。另一方面,当比较器414所产生的比较结果显示电压VF小于或等于参考电压Vref时,比较器414将输出第一控制讯号G1以控制开关SW1关闭,且输出第二控制讯号G2以控制开关SW2导通,以将电容C1所储存的电量传递至电容C2。换句话说,电容C2的电压将跟随电容C1所记录的电压。由于电容C1实时地记录电压VF,当开关SW1关闭且开关SW2导通时,电容C1所记录的电压即为膝点(Knee)电压值。取样保持单元416将此膝点电压值输出,因此控制单元420可据以产生反馈讯号。
值得注意的是,图4及图5中的反馈控制装置408为本发明的实施例,本领域技术人员当可据以做适当的变化及修饰。如前所述,分压单元410可用不同的元件组合实现。另一方面,比较器414实需输出至少一控制讯号。在本发明的其它实施例中,比较器414可以仅输出一控制讯号至取样保持单元416,取样保持单元416通过其内部电路,自行产生所需数量的控制讯号,如通过一反相器产生另一控制讯号。此外,取样保持单元416所包含的开关及电容可作不同的组合配置,以达到对辅助绕阻NA的膝点电压取样及保持的目的。因此,凡以取样保持电路产生反馈讯号的装置,都应涵盖在本发明的范围之内。另一方面,电压跟随器412及误差放大器418可视需要决定其存在与否。请参考图6至图8,图6至图8依序为本发明实施例电源转换器60、70及80的示意图。电源转换器60、70及80均类似于图4的电源转换器40,不同的是,电源转换器60不包含电压跟随器412及误差放大器418;电源转换器70不包含电压跟随器412;电源转换器80不包含误差放大器418。电源转换器60、70及80中其余单元及运作都与电源转换器40相同,在此不赘述。
关于图5的电源转换器40的相关讯号的时序波形,请同时参考图5及图9。图9为电源转换器40的相关讯号的时序图。图9中的各讯号分别为控制单元420所输出的脉冲讯号VPWM、初级绕阻NP上的电流ILm、次级绕阻NS上的电流IS、辅助绕阻NA的电压VA、辅助绕阻NA的电压经过分压单元410分压之后的电压VF、第一控制讯号G1、第二控制讯号G2、电压跟随器412所输出的电压讯号的电压Va、电容C1的电压Vb、以及电容C2的电压Vc。电压Vc即反馈讯号的电压电平。由图9可知,辅助绕阻NA的电压VA的膝点电压为VOUT×(NS/NA),分压单元410所输出的电压VF的膝点电压Vknee为VOUT×(NS/NA)×R2/(R1+R2)(如图9中箭头所示),且电容C1记录电压VF,电容C2记录电压VF的膝点电压Vknee,以达到对膝点电压Vknee进行取样及保持的目的。各讯号的动作参考前述可知,于此不赘述。
由前述可知,参考电压Vref等于电压Vc的α倍,α可为常数或变数。值得注意的是,在电源转换器处于不正常运作状态或开机状态时,α为变量的实施例对于稳定电压Vc有明显的功效。以负载极轻的情况为例,当电源转换器40进入保护模式,开关晶体管406关闭,电压Vc下降,由于负载极轻,输出电压VOUT下降缓慢。当电源转换器40重新启动且保护模式解除,此时输出电压VOUT因下降幅度小而接近正常值,电压Vc由较低值或甚至接近0值往上升,此时α须大于1,使参考电压Vref在每一个周期都大于电压Vc(Vref=αVc>Vc),也使得电压Vc逐渐往上升,不受LC共振影响而趋近于0,致使电压Vc死锁在0值,导致错误操作。
请参考图10,图10为图5的电源转换器40处于不正常运作状态下,电压VF、参考电压Vref及电压Vc的关系的波形图,且α为变量。如图10所示,当α为变量时,α改变的时间点根据电压Vc与电压VF的膝点电压Vknee比较的结果而决定。当电压Vc小于膝点电压Vknee或电压VF位于震荡范围时,本发明实施例控制α>1,以避免错误判断,且使电压Vc加速接近膝点电压Vknee。接下来,当电压Vc大于或等于膝点电压Vknee时,本发明实施例控制α≤1,以控制电压Vc趋近膝点电压Vknee
简言之,若α为变量且根据电压Vc与电压VF的膝点电压Vknee比较的结果而决定,参考电压Vref即可帮助电压Vc脱离到电压VF震荡的影响,同时可帮助电压Vc稳定地接近膝点电压Vknee。此外,请参考图11,图11为图5的电源转换器40开机时,电压VF、参考电压Vref及电压Vc的关系的波形图。因此,不论电源转换器40在不正常运作状态或是刚开机时,α为变量的参考电压Vref都可帮助电压Vc脱离电压VF震荡的影响。
除此之外,请参考图12,图12为本发明的实施例一流程120的示意图。流程120为图4中电源转换器40的操作流程,其包含下列步骤:
步骤1200:开始。
步骤1202:分压单元410将电源转换器40的初级的辅助绕阻的电压进行分压,以产生一分压讯号。
步骤1204:电压跟随器412根据分压讯号,输出电压讯号。
步骤1206:参考电压产生器422根据反馈讯号,产生参考电压Vref。
步骤1208:比较器414将分压讯号的电压与参考电压Vref进行比较,以产生一比较结果。
步骤1210:比较器414根据比较结果,产生第一控制讯号G1及第二控制讯号G2。
步骤1212:取样持单元416根据电压讯号、第一控制讯号G1及第二控制讯号G2,产生反馈讯号。
步骤1214:误差放大器418将反馈讯号的误差放大。
步骤1216:控制单元420根据反馈讯号,产生脉冲讯号VPWM,以控制电源转换器40的开关晶体管406的导通及关闭状态。
步骤1218:结束。
关于流程120的详细运作,请参考前述的电源转换器40,在此不赘述。值得注意的是,流程120为本发明的一实施例,本领域技术人员当可据以做不同的变化及修饰。举例来说,若电源转换器40不包含电压跟随器412,则步骤1204可省略;若电源转换器40不包含误差放大器418,则步骤1212可省略。除此之外,图5的取样保持单元416包含的开关SW1、SW2、电容C1及C2,其仅为本发明的一实施例,流程120的应用不受限于取样持单元416所包含的元件。另一方面,由于比较器414实需产生至少一控制讯号,在本发明的其它实施例中,比较器414可以根据比较结果,仅产生一控制讯号。取样保持单元416通过其内部电路,自行产生所需数量的控制讯号。此外,参考电压产生器422所产生的参考电压Vref等于反馈讯号的电压电平的α倍,α可为常数或变数。根据流程120,不论电源转换器40在不正常运作状态或是刚开机时,α为变量的参考电压Vref都可帮助电压Vc脱离电压VF震荡的影响。
综上所述,本发明实施例的反馈控制装置位于电源转换器的初级,通过比较器及取样保持单元,记录辅助绕阻的膝点电压作为反馈讯号,并且动态地根据反馈讯号的电压电平,产生比较器所使用的参考电压。因此,本发明实施例不仅不需利用光耦合器及TL431即可实现反馈控制,并且可于电源转换器处于不正常运作状态或是开机状态时,稳定反馈讯号的电压,进而提升电源转换器的反馈控制功能的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (36)

1.一种用于一电源转换器的可动态调整参考电压的初级反馈控制装置,包含有:
一控制单元,用来根据一反馈讯号,产生一脉冲讯号,以控制该电源转换器的一开关晶体管的导通及关闭状态;
一比较器,耦接于该电源转换器的一辅助绕阻,用来根据该辅助绕阻的电压电平及一参考电压,产生至少一控制讯号;
一取样保持单元,耦接于该辅助绕阻、该比较器及该控制单元,用来根据该比较器所输出的该至少一控制讯号,产生该反馈讯号;以及
一参考电压产生器,耦接于该控制单元、该比较器及该取样保持单元,用来根据该反馈讯号,产生该比较器所使用的该参考电压。
2.如权利要求1所述的可动态调整参考电压的初级反馈控制装置,其中该参考电压等于该反馈讯号的电压电平的一固定倍数。
3.如权利要求1所述的可动态调整参考电压的初级反馈控制装置,其中该参考电压等于该反馈讯号的电压电平的一可变倍数。
4.如权利要求3所述的可动态调整参考电压的初级反馈控制装置,其中该可变倍数的变化根据该反馈讯号的电压电平与一分压讯号的膝点电压比较的结果而决定,该分压讯号用来反应该辅助绕阻的电压变化。
5.如权利要求4所述的可动态调整参考电压的初级反馈控制装置,其中于该反馈讯号的电压电平小于该分压讯号的膝点电压时,该可变倍数大于1。
6.如权利要求4所述的可动态调整参考电压的初级反馈控制装置,其中于该反馈讯号的电压电平大于或等于该分压讯号的膝点电压时,该可变倍数小于或等于1。
7.如权利要求1所述的可动态调整参考电压的初级反馈控制装置,其还包含一电压跟随器,耦接于该辅助绕阻及该取样保持单元之间,用来根据该辅助绕阻的电压电平,输出一电压讯号至该取样保持单元。
8.如权利要求1所述的可动态调整参考电压的初级反馈控制装置,其还包含一误差放大器,耦接于该取样保持单元与该控制单元之间,用来将该反馈讯号的误差放大。
9.如权利要求1所述的可动态调整参考电压的初级反馈控制装置,其中该取样保持单元至少包含有一开关及一电容。
10.如权利要求1所述的可动态调整参考电压的初级反馈控制装置,其中该取样保持单元包含有:
一第一开关,耦接于该比较器;
一第二开关,耦接于该比较器、该第一开关及该控制单元;
一第一电容,其一端耦接于该第一开关及该第二开关之间,另一端耦接于一地端;以及
一第二电容,其一端耦接于该第二开关及该控制单元之间,另一端耦接于该地端。
11.如权利要求10所述的可动态调整参考电压的初级反馈控制装置,其中于该辅助绕阻的电压电平大于该参考电压时,该比较器输出一第一控制讯号控制该第一开关导通,及输出一第二控制讯号控制该第二开关关闭,以将该辅助绕阻的电压电平记录于该第一电容。
12.如权利要求10所述的可动态调整参考电压的初级反馈控制装置,其中于该辅助绕阻的电压电平小于或等于该参考电压时,该比较器输出一第一控制讯号控制该第一开关关闭,及输出一第二控制讯号控制该第二开关导通,以将该第一电容所储存的电量传递至该第二电容。
13.一种于初级进行反馈控制的电源转换器,包含有:
一输入端,用来接收一输入电压讯号;
一输出端,用来输出一输出电压讯号;
一变压器,包含有一初级绕阻耦接于该输入端,一辅助绕阻耦接于该初级绕阻,及一次级绕阻耦接于该输出端,用来将该输入电压讯号转换成能量储存于该初级绕阻,并将该初级绕阻所储存的能量传递至该次级绕阻,以产生该输出电压讯号;
一开关晶体管,耦接于该初级绕阻,用来根据一脉冲讯号,控制该变压器上的能量储存与传递;以及
一可动态调整参考电压的反馈控制装置,耦接于该开关晶体管,包含有:
一控制单元,用来根据一反馈讯号,产生该脉冲讯号,以控制该开关晶体管的导通及关闭状态;
一比较器,耦接于该辅助绕阻,用来根据该辅助绕阻的电压电平及一参考电压,产生至少一控制讯号;以及
一取样保持单元,耦接于该辅助绕阻、该比较器及该控制单元,用来根据该比较器所输出的该至少一控制讯号,产生该反馈讯号;
一参考电压产生器,耦接于该控制单元、该比较器及该取样保持单元,用来根据该反馈讯号,产生该比较器所使用的该参考电压。
14.如权利要求13所述的电源转换器,其中该参考电压等于该反馈讯号的电压电平的一固定倍数。
15.如权利要求13所述的电源转换器,其中该参考电压等于该反馈讯号的电压电平的一可变倍数。
16.如权利要求13所述的电源转换器,其中该可变倍数的变化根据该反馈讯号的电压电平与一分压讯号的膝点电压比较的结果而决定,该分压讯号用来反应该辅助绕阻的电压变化。
17.如权利要求16所述的电源转换器,其中于该反馈讯号的电压电平小于该分压讯号的膝点电压时,该可变倍数大于1。
18.如权利要求16所述的电源转换器,其中于该反馈讯号的电压电平大于或等于该分压讯号的膝点电压时,该可变倍数小于或等于1。
19.如权利要求13所述的电源转换器,其还包含一电压跟随器,耦接于该辅助绕阻及该取样保持单元之间,用来根据该辅助绕阻的电压电平,输出一电压讯号至该取样保持单元。
20.如权利要求13所述的电源转换器,其中该反馈控制装置还包含有一误差放大器,耦接于该取样保持单元与该控制单元之间,用来将该反馈讯号的误差放大。
21.如权利要求13所述的电源转换器,其中该取样保持单元至少包含有一开关及一电容。
22.如权利要求13所述的电源转换器,其中该取样保持单元包含有:
一第一开关,耦接于该比较器;
一第二开关,耦接于该比较器、该第一开关及该控制单元;
一第一电容,其一端耦接于该第一开关及该第二开关之间,另一端耦接于一地端;以及
一第二电容,其一端耦接于该第二开关及该控制单元之间,另一端耦接于该地端。
23.如权利要求22所述的电源转换器,其中于该辅助绕阻的电压电平大于该参考电压时,该比较器输出一第一控制讯号控制该第一开关导通,及输出一第二控制讯号控制该第二开关关闭,以将该辅助绕阻的电压电平记录于该第一电容。
24.如权利要求22所述的电源转换器,其中于该辅助绕阻的电压电平小于或等于该参考电压时,该比较器输出一第一控制讯号控制该第一开关关闭,及输出一第二控制讯号控制该第二开关导通,以将该第一电容所储存的电量传递至该第二电容。
25.一种用于一电源转换器的反馈控制方法,包含有:
根据该电源转换器的初级的一辅助绕阻的电压电平,输出一电压讯号;
根据一反馈讯号,产生一参考电压;
将该辅助绕阻的电压电平与该参考电压进行比较,以产生一比较结果;
根据该比较结果,产生至少一控制讯号;以及
根据该电压讯号及该至少一控制讯号,产生该反馈讯号,以控制该电源转换器的一开关晶体管。
26.如权利要求25所述的反馈控制方法,其中该参考电压等于该反馈讯号的电压电平的一固定倍数。
27.如权利要求25所述的反馈控制方法,其中该参考电压等于该反馈讯号的电压电平的一可变倍数。
28.如权利要求25所述的反馈控制方法,其中该可变倍数的变化根据该反馈讯号的电压电平与一分压讯号的膝点电压比较的结果而决定,该分压讯号用来反应该辅助绕阻的电压变化。
29.如权利要求28所述的反馈控制方法,其中于该反馈讯号的电压电平小于该分压讯号的膝点电压时,该可变倍数大于1。
30.如权利要求28所述的反馈控制方法,其中于该反馈讯号的电压电平大于或等于该分压讯号的膝点电压时,该可变倍数小于或等于1。
31.如权利要求25所述的反馈控制方法,其还包含根据该反馈讯号,产生一脉冲讯号,以控制该开关晶体管的导通及关闭状态。
32.如权利要求25所述的反馈控制方法,其还包含将该反馈讯号的误差放大。
33.如权利要求25所述的反馈控制方法,其还包含将该辅助绕阻的电压进行分压以产生一分压讯号,并根据该分压讯号,输出该电压讯号。
34.如权利要求25所述的反馈控制方法,其中根据该比较结果产生该至少一控制讯号,根据该比较结果产生一第一控制讯号及一第二控制讯号。
35.如权利要求34所述的反馈控制方法,其中于该比较结果显示该辅助绕阻的电压电平大于该参考电压时,该第一控制讯号及该第二控制讯号记录该辅助绕阻的电压电平于一第一电容。
36.如权利要求35所述的反馈控制方法,其中于该比较结果显示该辅助绕阻的电压电平小于或等于该参考电压时,该第一控制讯号及该第二控制讯号将该第一电容所储存的电量传递至一第二电容,该第二电容的电压电平形成该反馈讯号。
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