CN102355145A - 功率转换器的控制电路 - Google Patents

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CN102355145A CN2011102539018A CN201110253901A CN102355145A CN 102355145 A CN102355145 A CN 102355145A CN 2011102539018 A CN2011102539018 A CN 2011102539018A CN 201110253901 A CN201110253901 A CN 201110253901A CN 102355145 A CN102355145 A CN 102355145A
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Abstract

本发明涉及一种功率转换器的控制电路,其包含一脉宽调变电路用于产生一切换讯号,以切换该功率转换器的一变压器。一回授输入电路耦接该功率转换器的一输出,用以产生一回授讯号,该回授讯号用于截止该切换讯号。一侦测电路耦接该变压器,用以根据该变压器的一波形产生一波谷讯号。一频率变换电路接收该回授讯号和该波谷讯号,用以产生一频率变换讯号,该频率变换讯号导通该切换讯号。一间歇省电电路接收该回授讯号,用以产生一间歇省电讯号而禁能该切换讯号。

Description

功率转换器的控制电路
技术领域
本发明有关于一种功率转换器,特别是关于一种柔性切换式功率转换器的控制电路。
背景技术
反驰式(Flyback)功率转换器已被广泛地被使用于供应电源至众多电子产品,例如:家电设备、计算机、电池充电器等等。为了实现高效能及减少功率损耗,当功率转换器运作于高输入电压及高频率切换时,该功率转换器被设计运作于准谐振切换(Quasi-Resonant;QR),该准谐振切换有益于降低切换损失及电磁干扰(Electromagnetic interference;EMI)。然而,该准谐振切换转换器的缺点是其具有一变动切换频率,该准谐振切换频率是根据输入电压及输出负载的变化而变动,在许多应用上,许多特定频带由于干扰的产生而不适用。间歇省电模式切换是避免特定切换频率发生的一种方式。
本发明的目的是提供一种控制电路,其可适应性操作功率转换器于准谐振切换及间歇省电模式,以实现高效能与防止系统被干扰。反驰式功率转换器的详细技术已记载于参考书籍中,如Keith H.Billings,″Switch mode Power SupplyHandbook″,McGraw-Hill Book Co.,Dec.1989;及Abraham I.Pressman,″Switching Power Supply Design″,McGraw-Hill Book Co.,Dec.1991。该准谐振功率转换器的相关技术已记载于先前技术,美国专利第7,426,120号“Switching control circuit having a valley voltage detector to achieve soft switchingfor a resonant power converter”。
发明内容
本发明的目的是提供一种功率转换器的控制电路,其适应性操作功率转换器于准谐振及间歇省电模式。
本发明的技术方案是:一功率转换器的控制电路,其包含:
一脉宽调变电路,产生一切换讯号以切换该功率转换器的一变压器;
一回授输入电路,耦接该功率转换器的一输出,以产生一回授讯号,该回授讯号用于截止该切换讯号;
一侦测电路,耦接该变压器,并根据该变压器的一波形产生一波谷讯号;
一频率变换电路,接收该回授讯号和该波谷讯号,用以产生一频率变换讯号,该频率变换讯号导通该切换讯号;以及
一间歇省电讯号,接收该回授讯号,用以产生一间歇省电讯号,以禁能该切换讯号;
其中,该回授讯号相关联于该功率转换器的一输出负载。
本发明中,其中该侦测电路经过至少一电阻耦接该变压器,以产生该波谷讯号。
本发明中,其中该间歇省电电路包含具有一磁滞范围的一临界讯号,以产生该间歇省电讯号。
本发明中,其中该频率变换电路包含一讯号产生电路,用以根据该回授讯号的一准位产生一锯齿讯号,该锯齿讯号比较一临界讯号用以产生一快速放电讯号,当该快速放电讯号致能时,该波谷讯号导通该频率变换讯号。
本发明中,其中该切换讯号的一截止时间根据该回授讯号的减少而增加。
本发明中,其中该切换讯号的一最大切换频率被限制。
本发明中,其中该脉宽调变电路包含:
一比较器,接收该回授讯号和一斜坡讯号,用以产生一重置讯号;以及
一正反器,接收该频率变换讯号,用以导通该切换讯号;
其中,该切换讯号根据该重置讯号而被截止,该斜坡讯号根据该切换讯号而产生。
本发明中,其中该侦测电路包含:
一侦测端,耦接该变压器,用以侦测该变压器的该波形;
一电压箝位电路,箝制位于该侦测端的一最小电压;
一电流侦测电路,根据该侦测端流出的一电流产生一电流讯号;以及
一比较器,根据该电流讯号产生该波谷讯号;
其中,该波谷讯号仅在该切换讯号截止时被产生。
本发明中,其中该侦测电路根据该变压器的该波形更产生一放电时间讯号,该放电时间讯号耦接该频率变换电路,用以产生该频率变换讯号,该放电时间讯号表示该变压器为完全消磁。
本发明的有益效果:本发明是依据该回授讯号的一准位产生一间歇省电讯号,该间歇省电讯号禁能该切换讯号,以达到该间歇省电模式切换。
附图说明
图1为一切换式功率转换器的电路图;
图2为本发明的控制电路的一较佳实施例的电路图;
图3为本发明的间歇省电电路的一较佳实施例的电路图;
图4为本发明的斜坡讯号电路的一较佳实施例的电路图;
图5为本发明的侦测电路的一较佳实施例的电路图;
图6为本发明的频率变换电路的一较佳实施例的电路图;
图7为本发明的讯号产生电路的一较佳实施例的电路图;
图8为本发明的电压对电流转换器的一较佳实施例的电路图;
图9为本发明的切换讯号及反射电压的波形;
图10A为本发明的功率转换器运作于间歇省电模式下的切换讯号与反射电压的波形;
图10B为本发明的功率转换器在重载时运作于准谐振和波谷切换下的锯齿讯号、波谷讯号、频率变换讯号以及切换讯号的波形;以及
图10C为本发明的功率转换器在轻载时运作于准谐振和延伸波谷切换下的锯齿讯号、波谷讯号、频率变换讯号以及切换讯号的波形。
【图号对照说明】
10  变压器                20  晶体管
31  电阻                  32  电阻
40  整流器                45  电容
47  电阻                  48  稽纳二极管
49   光耦合器            50   控制电路
51   晶体管              52   电阻
53   电阻                54   电阻
60   脉宽调变电路        65   反相器
75   反相器              76   电压对电流转换器
80   正反器              85   与门
100  间歇省电电路        110  比较器
115  反相器              120  开关
125  开关                150  斜坡电路
151  反相器              152  电阻
160  晶体管              165  电流源
170  电容                175  比较器
200  侦测电路            210  电流源
213  电阻                215  晶体管
220  晶体管              231  晶体管
232  晶体管              240  电阻
250  比较器              251  反相器
260  比较器              270  电压对电流转换器
280  电压对电流转换器    300  频率变换电路
312  电压对电流转换器    316  晶体管
317  晶体管              318  晶体管
320  晶体管              321  晶体管
324  电流源              325  电阻
330  讯号产生电路        340  电容
341  反相器              345  延迟电路
350  比较器              351  开关
355  电流源              356  开关
361  比较器              363  电压对电流转换器
365   反相器              367   反相器
370   比较器              371   电压对电流转换器
380   定电流              385   开关
410   比较器              411   晶体管
412   电阻                421   晶体管
422   晶体管              430   第二电流源
435   第一电流源          GATE  输出端
I     输出电流            I2    电流讯号
I3    电流讯号            I411  电流
I435  电流                NA    辅助绕组
Np    一次侧绕组          NS    二次侧绕组
PLS   频率变换讯号        RMP   斜坡讯号
SAW   锯齿讯号            SBT   间歇省电讯号
SD    控制讯号            SFD   快速放电讯号
SMT   最大导通讯号        SPWM  切换讯号
ST    放电时间讯号        SV    波谷讯号
T1    时间                T2    时间
T3    时间                T4    时间
T5    时间                TBST  间歇省电周期
TS    周期                V     输入电压
V3    临界讯号            VAUX  反射电压
VB    回授讯号            VCC   供应电压
VFB   回授端              VFB   回授电压
VIN   输入电压            VO    输出电压
VREF  参考电压            VS    侦测端
VS    侦测电压            VT1   临界讯号
VT2   临界讯号            VTA   第一临界讯号
VTB   第二临界讯号        VTC   第三临界讯号
VTD    临界讯号
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识,用以较佳的实施例及附图配合详细的说明,说明如下:
请参阅图1,其为切换式功率转换器的电路图。一变压器10包含一辅助绕组NA、一一次侧绕组Np和一二次侧绕组Ns,该一次侧绕组Np的一端耦接一输入电压VIN。一功率晶体管20耦接于该一次侧绕组NP的另一端和一接地端之间。该二次侧绕组NS经由一整流器40和一输出电容45产生一输出电压VO。该二次侧绕组NS的一端耦接该整流器40的一端,该输出电容45耦接于该整流器40的另一端和该二次侧绕组NS的另一端之间。该输出电容45亦耦接该切换式功率转换器的一输出,用以产生该输出电压VO
为了调整该输出电压VO,一控制电路50于一输出端GATE产生一切换讯号SPWM,用以经由该功率晶体管20切换该变压器10。当该功率晶体管20导通时,该输入电压VIN用以激磁该变压器10,所以一激磁电流流经该变压器10的该一次侧绕组Np和该功率晶体管20。一旦该切换讯号SPWM被禁能与该功率晶体管20被截止时,开始消磁该变压器10。储存于该变压器10的能量将被传送到该二次侧绕组NS和该辅助绕组NA。因此,该切换讯号SPWM的致能表示该变压器10的激磁,该切换讯号SPWM的禁能表示该变压器10的消磁。假如该整流器40的顺向电压可被忽略,该辅助绕组NA的一反射电压VAUX可被表示为:
V AUX = N A N S × V O - - - ( 1 )
其中NA和NS分别为该变压器10的该辅助绕组NA与该二次侧绕组NS的匝数。
电阻31、32构成的一分压器耦接于该控制电路50的一侦测端VS及该变压器10的该辅助绕组NA之间,用以侦测该变压器10的该辅助绕组NA的该反射电压VAUX的波形。于该控制电路50的该侦测端VS被侦测的一侦测电压VS可表示为:
V S = R 32 R 31 + R 32 × V AUX - - - ( 2 )
其中,R31与R32分别为该电阻31与32的电阻值。
此外,该侦测端VS亦相关于该功率晶体管20的汲极端与源极端间的电压VDS。因此,依据该侦测电压VS产生该切换讯号SPWM可以实现该功率晶体管20的一波谷切换。具有光耦合器49的一回授电路经由一电阻47和一稽纳二极管48耦接该功率转换器的该输出电压VO。该电阻47耦接该功率转换器的该输出电压VO,而该稽纳二极管48耦接于该电阻47与该光耦合器49之间。该回授电路产生一回授电压VFB,该回授电压VFB耦接该控制电路50的一回授端VFB,以产生该切换讯号SPWM,用于调整该功率转换器的该输出电压VO
请参阅图2,其为本发明的该控制电路50的一较佳实施例的电路图。其包含一脉宽调变电路60,以产生该切换讯号SPWM用以切换该功率转换器的该变压器10(如图1所示)。该脉宽调变电路60包含一正反器80、一与门85、一反相器65、一与门76以及一比较器75。一回授输入电路耦接该功率转换器的该输出,其具有一晶体管51和复数电阻52、53、54,用以提供一准位位移给予该回授电压VFB及产生一回授讯号VB,该回授讯号VB的准位是相关于该功率转换器的输出负载。
该电阻52耦接于该晶体管51的一闸极端和该晶体管51的一汲极端之间,该晶体管51的该汲极端更接收一供应电压VCC,该晶体管51的该闸极端更接收该回授电压VFB。该电阻53的一端耦接该晶体管51的一源极端,而该电阻54耦接于该电阻53的另一端和该接地端之间。该回授讯号VB产生于该电阻53和该电阻54的一耦接点。当该回授讯号VB的准位低于具有一磁滞范围的一临界讯号VT,磁滞范围例如为一第一临界讯号VTA和一第二临界讯号VTB(如图3所示),则一间歇省电电路(BURST)100接收该回授讯号VB以产生一间歇省电讯号SBT,而用以禁能该切换讯号SPWM
一斜坡讯号电路(RAMP)150根据该切换讯号SPWM产生一斜坡讯号RMP和一最大导通讯号SMT。该正反器80的一时脉输入端CK接收通过反相器65的一频率变换讯号PLS,用以导通该切换讯号SPWM。该频率变换讯号PLS由一频率变换电路(SG)300所产生。该反相器65耦接于该频率变换电路300和该正反器80的该时脉输入端CK之间。该正反器80的一输入端D接收一供应电压VCC。该与门76的一第一端接收该最大导通讯号SMT
该斜坡讯号RMP供应至该比较器75的一负输入端,该比较器75的一正输入端耦接该功率转换器的该输出负载,用以接收该回授讯号VB,该比较器75接收该回授讯号VB和该斜坡讯号RMP,用以产生一重置讯号。该斜坡讯号RMP结合该回授讯号VB,用以达成该切换讯号SPWM的该脉波宽度调变。换言之,该回授讯号VB用于截止该切换讯号SPWM。该与门76的一第二端耦接该比较器75的一输出端,该与门76的一第三端接收该间歇省电讯号SBT,该与门76的一输出端产生的该重置讯号耦接该正反器80的一重置端R,用以重置该切换讯号SPWM,该切换讯号SPWM根据该重置讯号而被截止。因此,该最大导通讯号SMT耦接该与门76,用以限制该切换讯号SPWM的该最大导通时间。
一侦测电路(WAVE DET)200通过该侦测端VS和该分压器(如图1所示)耦接该变压器10,并接收该侦测电压VS用以根据该变压器10的波形产生一波谷讯号SV和一放电时间讯号ST。由电阻31、32构成的该分压器耦接于该控制电路50的该侦测端VS。该波谷讯号SV是藉由耦接该变压器10的该分压器所产生。该侦测电路200更接收该切换讯号SPWM。该频率变换电路300接收该切换讯号SPWM、该回授讯号VB、该波谷讯号SV以及该放电时间讯号ST,用以产生该频率变换讯号PLS。该频率变换讯号PLS藉由触发该正反器80而导通该切换讯号SPWM。该正反器80的一输出端Q连接该与门85的一输入端,用以产生该切换讯号SPWM,该与门85的另一输入端通过该反相器65接收该频率变换讯号PLS,用以限制该切换讯号SPWM的最大工作时间。
请参阅图3,其为本发明的该间歇省电电路100的一较佳实施例的电路图。该间歇省电电路100包含一比较器110、一反相器115及复数开关120、125。该比较器110的一正输入端接收该回授讯号VB,用以产生该间歇省电讯号SBT,该比较器110的一负输入端接收该临界讯号VT,藉由比较该回授讯号VB与该临界讯号VT产生该间歇省电讯号SBT。该临界讯号VT具有磁滞范围,例如该第一临界讯号VTA和该第二临界讯号VTB,该第一临界讯号VTA大于该第二临界讯号VTB。换言之,该间歇省电电路100包含具有磁滞范围的该临界讯号VT,用以产生该间歇省电讯号SBT。该磁滞范围意指,一旦该回授讯号VB高于该第一临界讯号VTA时,该间歇省电讯号SBT将为一高准位,及一旦该回授讯号VB低于该第二临界讯号VTB时,该间歇省电讯号SBT将为一低准位。
磁滞范围由复数开关120、125和该反相器115实现。该开关120耦接于该第一临界讯号VTA和该比较器110的该负输入端之间,该开关120受控于该间歇省电讯号SBT。该开关125耦接于该第二临界讯号VTB和该比较器110的负输入端之间,该间歇省电讯号SBT经过该反相器115控制该开关125。该间歇省电电路100接收该回授讯号VB而产生该间歇省电讯号SBT,以在该回授讯号VB的准位低于该临界讯号VT时,用以禁能该切换讯号SPWM(如图2所示)。
请参阅图4,其为本发明的该斜坡讯号电路150的一较佳实施例的电路图。该斜坡讯号电路150包含一反相器151、一晶体管160、一电阻152、一充电电流165、一电容170以及一比较器175。于本发明的一实施例中,晶体管160可以是一N型晶体管,该晶体管160的一闸极端通过该反相器151接收该切换讯号SPWM,该晶体管160的一汲极端经由该充电电流165耦接该供应电压VCC。该电阻152耦接于该晶体管160的一源极端和该接地端之间。该电容170产生该斜坡讯号RMP。该比较器175的一负输入端耦接该晶体管160的该汲极端和该电容170的一端,并接收该斜坡讯号RMP,该电容170的另一端耦接该接地端。
一第三临界讯号VTC输出至该比较器175的一正输入端,藉由比较该斜坡讯号RMP与该第三临界讯号VTC,该最大导通讯号SMT产生于该比较器175的一输出端。一旦该切换讯号SPWM为一高准位且该晶体管160被截止,该电容170被该充电电流165充电。一旦该切换讯号SPWM为一低准位且该晶体管160被导通,该电容170将经由该电阻152放电。当该斜坡讯号RMP高于该第三临界讯号VTC时,该最大导通讯号SMT将为一低准位及该切换讯号SPWM的最大导通时间将被限制。该斜坡讯号RMP和该最大导通讯号SMT是根据该切换讯号SPWM所产生。
请参阅图5,其为本发明的该侦测电路200的一较佳实施例的电路图。该侦测端VS通过该电阻31、32耦接该变压器10(如图1所示),以侦测该变压器10的波形。一电压箝位电路用于箝制该侦测端VS的一最小电压,该电压箝位电路包含一电流源210、一电阻213及复数晶体管215与220。该电流源210耦接于该供应电压VCC和该晶体管220的一闸极端之间。该电阻213耦接于该晶体管220的该闸极端和该晶体管215的一汲极端之间,该晶体管215的一闸极端和该晶体管215的该汲极端耦接在一起,该晶体管215的一源极端耦接于接地端,该晶体管220的一源极端耦接于该侦测端VS。该晶体管215的临界电压相关联于该晶体管220的临界电压。该电流源210的电流和该电阻213的电阻值决定该侦测端VS的该最小电压。
一电流侦测电路根据该侦测端VS流出的电流产生一电流讯号。该电流侦测电路包含复数晶体管231、232和一电阻240,用以产生该电流讯号于该电阻240。该晶体管231与232的源极端皆耦接该供应电压VCC,该晶体管231与232的闸极端和该晶体管231与220的汲极端耦接在一起。该晶体管232的一汲极端耦接一比较器250的一正输入端和该电阻240,该比较器250的该正输入端接收该电流讯号。一临界讯号VT2输出至该比较器250的一负输入端,该比较器250根据该电流讯号并藉由一与门270产生该波谷讯号SV。当该电流讯号高于该临界讯号VT2,该比较器250将输出一讯号至该与门270的一输入端,该与门270的另一输入端经由一反相器251耦接该切换讯号SPWM,该与门270将输出该波谷讯号SV。因此,该波谷讯号SV仅在该变压器10(如图1所示)完全被消磁和该切换讯号SPWM截止时被产生。
一比较器260的一负输入端亦耦接该侦测端VS,以接收该侦测电压VS。一临界讯号VT1输出至该比较器260的一正输入端,该比较器260根据该侦测电压VS产生该放电时间讯号ST。当该切换讯号SPWM被截止和该侦测端VS的该侦测电压VS低于该临界讯号VT1时,该比较器260将输出一讯号至一与门280的一输入端,该与门280的另一输入端经由该反相器251耦接该切换讯号SPWM,该与门280将输出该放电时间讯号ST,该放电时间讯号ST表示该变压器10完全消磁,该放电时间讯号ST用来实现功率转换器的该准谐振切换。
请参阅图6,其为本发明的该频率变换电路300的一较佳实施例的电路图。该频率变换电路300包含一电压对电流转换器(V/I)312、一电流镜电路、一讯号产生电路330以及一临界产生电路。该电压对电流转换器312和该电流镜电路依据该回授讯号VB产生一电流讯号I2和一电流讯号I3。电流镜电路包含复数晶体管316、317和318,该晶体管316、317和318的闸极端和该晶体管316的一汲极端耦接在一起,该晶体管316的该汲极端更耦接该电压对电流转换器312,该电压对电流转换器312接收该回授讯号VB。该晶体管316、317与318的源极端皆耦接该接地端。一电流产生于该晶体管316的该汲极端,该电流是依据该回授讯号VB并藉由该电压对电流转换器312所产生。藉由该电流镜电路根据该回授讯号VB,而分别在该晶体管317和318的汲极端产生该电流讯号I2和该电流讯号I3。该讯号产生电路330产生相关联于该电流讯号I2的该频率变换讯号PLS,而该电流讯号I2相关联于该回授讯号VB
该临界产生电路包含复数晶体管320、321、一电流源324以及一电阻325。该晶体管320的一汲极端接收该电流讯号I3,该晶体管320、321的闸极端和该晶体管320的该汲极端耦接在一起,该晶体管320和321的源极端皆耦接该供应电压VCC。该电阻325耦接于该晶体管321的一汲极端和该接地端之间。该电流源324连接于该供应电压VCC和该电阻325之间,以提供一最小电流用于产生一临界讯号V3。因此,该电流讯号I3用于产生该临界讯号V3。该晶体管320和321接收该电流讯号I3,用以产生该临界讯号V3于该电阻325,该临界讯号V3是依据该回授讯号VB的准位而产生。
该讯号产生电路330接收该电流讯号I2和该临界讯号V3。该频率变换电路300接收该切换讯号SPWM、该回授讯号VB、该波谷讯号SV以及该放电时间讯号ST,用以产生该频率变换讯号PLS。该频率变换讯号PLS藉由触发该正反器80(如图2所示)而导通该切换讯号SPWM
请参阅图7,其为本发明的该讯号产生电路330的一较佳实施例的电路图。一参考电压VREF经过一开关351对一电容340充电,该参考电压VREF耦接一运算放大器350的一正输入端,该运算放大器350的一负输入端耦接该运算放大器350的一输出端。该开关351耦接于该运算放大器350的该输出端和该电容340之间。一电流源355耦接该接地端,并经由一开关356对该电容340放电,该开关356耦接于该电流源355与该电容340之间。该开关351受控于该切换讯号SPWM,而该开关356受控于一控制讯号SD。
该比较器361的一负输入端具有一临界讯号VTD,以及其正输入端连接该电容340用以接收一锯齿讯号SAW。一延迟电路(DLY)345经由一反相器341接收该切换讯号SPWM,用以产生一延迟讯号SPD。当该切换讯号SPWM为截止状态时,该延迟讯号SPD提供一延迟时间给予该切换讯号SPWM,用以限制该切换讯号SPWM的最大切换频率。一与门363的一第一输入端接收该放电时间讯号ST,该与门363的一第二输入端接收该延迟讯号SPD,该与门363的一第三输入端耦接该比较器361的一输出端,该与门363接收该放电时间讯号ST、该延迟讯号SPD以及该比较器361的一输出讯号,用以产生该控制讯号SD。该控制讯号SD配合反相器365和367产生该频率变换讯号PLS。该反相器365耦接于该与门363的该输出端和该反相器367的一输入端之间,该反相器367的一输出端产生该频率变换讯号PLS。于该电容340的该放电期间,该频率变换讯号PLS被产生以及该切换讯号SPWM处于截止状态。
一比较器370的一负输入端接收该锯齿讯号SAW。该临界讯号V3输出至该比较器370的一正输入端,该临界讯号V3与该锯齿讯号SAW进行比较,用以产生一快速放电讯号SFD于一与门371的一输出端。该与门371的一第一输入端接收该控制讯号SD,该比较器370的一输出端耦接该与门371的一第二输入端,该与门371的一第三输入端接收该波谷讯号SV,该与门371根据该控制讯号SD、该比较器370的该输出以及该波谷讯号SV而在该输出端产生该快速放电讯号SFD。复数开关385、356、定电流380、该电流源355及该电流讯号I2用以调变该电容340的放电电流。
连接该定电流380的该开关385、该电流讯号I2和该电流源355相并联在一起,而连接该定电流380的该开关385与该开关356串联。该定电流380耦接于该接地端和该开关385的一第一端之间,该开关385的一第二端耦接该电流讯号I2和该电流源355,该电流讯号I2相关联于该回授讯号VB(如图6所示)。因此,该电容340的该放电电流是根据该回授讯号VB的减少而减少。换言之,该锯齿讯号SAW依据该回授讯号VB的一准位而产生。所以,该锯齿讯号SAW的放电时间是根据该回授讯号VB的减少而增加。因为于该锯齿讯号SAW的放电时间期间,该切换讯号SPWM是处于截止状态,所以该切换讯号SPWM的截止时间是根据该回授讯号VB的减少而增加。
该开关385受控于该快速放电讯号SFD。一旦该快速放电讯号SFD致能,而该定电流380的电流准位为高准位时,该电容340将即刻被放电。所以,当该快速放电讯号SFD致能时,该波谷讯号SV用于触发与导通该频率变换讯号PLS。
请参阅图8,其为本发明的该电压对电流转换器312的一较佳实施例的电路图。该电压对电流转换器312包含一运算放大器410、一晶体管411、一电阻412、一第一电流源435、一第二电流源430以及复数晶体管421和422构成的一电流镜电路。该运算放大器410的一正输入端接收一输入电压V,依据本发明的实施例,该输入电压V是该回授讯号VB(如图6所示)。该运算放大器410的一输出端耦接该晶体管411的一闸极端,用以驱动该晶体管411,该运算放大器410的一负输入端连接该晶体管411的一源极端。该电阻412连接于该晶体管411的该源极端与该接地端之间。该晶体管411的电流将流过该电阻412。该晶体管411的一汲极端耦接该电流镜电路并通过该第一电流源435耦接该供应电压VCC
该第一电流源435耦接于该晶体管411的该汲极端和该供应电压VCC之间。一电流I411位于该晶体管411的该汲极端,一旦该晶体管411的该电流I411高于该第一电流源435的电流I435,一电流(I411-I435)将流经该晶体管421和422构成的该电流镜电路。该晶体管421和422的源极端皆通过该第二电流源430而耦接该供应电压VCC,该晶体管421、422的闸极端和该晶体管421、411的汲极端为相连接在一起。此电流源的最大电流是藉由该第二电流源430所限制。该晶体管422的一汲极端产生相关联于该输入电压V的一输出电流I。
请参阅图9,其为本发明的该切换讯号SPWM及反射电压VAUX的波形。该反射电压VAUX产生于该控制电路50(如图1所示)的该侦测端VS。该周期TS表示该变压器10(如图1所示)的该消磁时间,其相关于该放电时间讯号ST(如图2所示)。为了准谐振运作,该切换讯号SPWM依据负载状态而应该导通在该时间T1、T2、T3、T4或T5。假如该负载状态是重载,则该导通时间应该为时间T1或T2;假如该负载状态是轻载,则该导通时间应该为时间T3、T4或T5
请参阅图10A,其为本发明的功率转换器运作于间歇省电模式下的该切换讯号SPWM和该反射电压VAUX的波形。当该回授讯号VB的准位低于该临界讯号VT(如图3所示)时,该间歇省电讯号SBT被产生,用以禁能该切换讯号SPWM。其表示一旦该间歇省电讯号SBT被致能以及保持一低准位时,该切换讯号SPWM将被禁能。一旦该切换讯号SPWM没有被该间歇省电讯号SBT禁能,该切换讯号SPWM将于时间T1或T2等被致能,用以减少切换损耗。一间歇省电周期TBST出现于该间歇省电模式的运作。请参阅图10B,其为本发明的该功率转换器在重载时运作于准谐振和波谷切换下的该锯齿讯号SAW、该波谷讯号SV、该频率变换讯号PLS、该切换讯号SPWM的波形。该切换讯号SPWM于时间T1导通,在时间T1,该波谷讯号SV和该频率变换讯号PLS为一低准位,该周期TS表示该变压器10的该消磁时间。
请参阅图10C,其为本发明的该功率转换器在轻载时运作于准谐振和延伸波谷切换下的该锯齿讯号SAW、该波谷讯号SV、该频率变换讯号PLS和该切换讯号SPWM的波形。例如,该切换讯号SPWM于时间T3导通,该临界讯号V3依据该回授讯号VB(如图6所示)而产生。该锯齿讯号SAW的放电时间和该切换讯号SPWM的截止时间是根据该回授讯号VB的减少而增加。
综上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明实施的范围,凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰,均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种功率转换器的控制电路,其特征在于,其包含:
一脉宽调变电路,产生一切换讯号以切换该功率转换器的一变压器;
一回授输入电路,耦接该功率转换器的一输出,以产生一回授讯号,该回授讯号用于截止该切换讯号;
一侦测电路,耦接该变压器,并根据该变压器的一波形产生一波谷讯号;
一频率变换电路,接收该回授讯号和该波谷讯号,用以产生一频率变换讯号,该频率变换讯号导通该切换讯号;以及
一间歇省电讯号,接收该回授讯号,用以产生一间歇省电讯号,以禁能该切换讯号;
其中,该回授讯号相关联于该功率转换器的一输出负载。
2.如权利要求1所述的该控制电路,其特征在于,其中该侦测电路经过至少一电阻耦接该变压器,以产生该波谷讯号。
3.如权利要求1所述的该控制电路,其特征在于,其中该间歇省电电路包含具有一磁滞范围的一临界讯号,以产生该间歇省电讯号。
4.如权利要求1所述的该控制电路,其特征在于,其中该频率变换电路包含一讯号产生电路,用以根据该回授讯号的一准位产生一锯齿讯号,该锯齿讯号比较一临界讯号用以产生一快速放电讯号,当该快速放电讯号致能时,该波谷讯号导通该频率变换讯号。
5.如权利要求1所述的该控制电路,其特征在于,其中该切换讯号的一截止时间根据该回授讯号的减少而增加。
6.如权利要求1所述的该控制电路,其特征在于,其中该切换讯号的一最大切换频率被限制。
7.如权利要求1所述的该控制电路,其特征在于,其中该脉宽调变电路包含:
一比较器,接收该回授讯号和一斜坡讯号,用以产生一重置讯号;以及
一正反器,接收该频率变换讯号,用以导通该切换讯号;
其中,该切换讯号根据该重置讯号而被截止,该斜坡讯号根据该切换讯号而产生。
8.如权利要求1所述的该控制电路,其特征在于,其中该侦测电路包含:
一侦测端,耦接该变压器,用以侦测该变压器的该波形;
一电压箝位电路,箝制位于该侦测端的一最小电压;
一电流侦测电路,根据该侦测端流出的一电流产生一电流讯号;以及
一比较器,根据该电流讯号产生该波谷讯号;
其中,该波谷讯号仅在该切换讯号截止时被产生。
9.如权利要求1所述的该控制电路,其特征在于,其中该侦测电路根据该变压器的该波形更产生一放电时间讯号,该放电时间讯号耦接该频率变换电路,用以产生该频率变换讯号,该放电时间讯号表示该变压器为完全消磁。
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