CN103427646A - 降低电源供应器低频噪音方法及电源供应器 - Google Patents

Abstract

一种降低电源供应器低频噪音方法及电源供应器，降低电源转换器低频噪音的方法提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器。首先，检测该电源转换器的一输出电压，并回馈该输出电压而产生一回馈电压。然后，设定一导入电压与一导出电压；然后，调整该导入电压或该导出电压的电压电位大小；然后，当该回馈电压小于该导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换。最后，当该回馈电压大于该导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换。

Description

降低电源供应器低频噪音方法及电源供应器

技术领域

本发明涉及一种降低低频噪音方法，尤其涉及一种应用于电源转换器的降低低频噪音方法。

背景技术

当前环保意识逐渐受到世人的重视，对于能源有效利用的观念已经成为共识。尤其，欧美先进国家对于电器产品的无载或轻载待机与低功率损耗要求日益严格，近来更针对功率损耗订定标准规范。

此外，由于人耳可听到频率范围在20赫兹(20Hz)至20,000赫兹(20kHz)之间，对于当电器操作于重载时，电源转换器所使用电路元件的切换频率一般都超过20kHz，因此，已脱离人耳可听见的范围使得人耳无法听见。然而，由于电源转换器切换频率与开关元件所产生的导通损失与切换损失具有密切的关系，因此，为了降低电源转换器在待机时的损失，而让电源转换器在轻载与无载待机时的切换频率降低，使得可以兼顾元件体积与能量损耗的优点。值得一提，当电源转换器操作于轻载或无载待机时，通常会配合降低切换频率的技术，例如突冲模式(burst mode)技术，可以有效地降低损失提高效能。

以上所述的内容，进一步配合附图有更详尽的说明。请参见图1A与图1B，分别为现有转换器降频操作的第一实施例与第二实施例的波形示意图。为了方便说明，将以数据为例加以描述。如图1A所示，横座标为由负载侧所量得的电压，纵座标则为操作频率。当电源转换器操作于重载时，电路元件的切换频率是操作于65kHz，并且为定频操作。当负载降载操作，使得负载侧所量得的电压下降至一第一负载电压Vf1时，也即对应于负载降至一比例(例如60％)时，电源转换器则进入降频操作。如图1A所示，操作频率则由65kHz降至25kHz，也即，当负载电压下降至一第二负载电压Vf2时，则维持25kHz的定频操作。一旦当负载降为更轻载而进入突冲模式(burst mode)操作时，系统将可能无法控制操作频率，因此，此时电源转换器的操作频率将随着负载变动而呈现不稳定的状态。至于图1B，同样地在于示意电源转换器降频操作，其中与图1A最大差异在于，当负载电压下降至该第二负载电压Vf2时，则操作频率几乎降为0Hz的定频操作。由图1A与图1B反映出，虽然因应于不同系统的操作具有不同的电路效果，但两者均存在着低频噪音的问题，此问题的产生在于，由于当负载电压下降至该第二负载电压Vf2时，仍维持定频的操作，因此，由于重复频率的出现，导致信号频谱分量通常集中在此重复出现的操作频率上，使得此频率的振幅(amplitude)通常特别大。

参见图2，为一切换式电源供应器的电路方框图。在下列说明中将以常用的返驰式转换器(flyback converter)为例，并配合参见图3，是为电源转换器操作的控制时序与电压波形的示意图，说明因应不同负载操作时，电源转换器所采行的PWM控制以及所对应的电压波形。如图2所示，该返驰式转换器是应用于一电源供应器中，其中，一PWM控制单元10A是与一功率开关Qs电性连接，并且，该功率开关Qs再耦接于一变压器Tr的一次侧绕组Wpr，以切换控制该变压器Tr，进而调整该电源供应器的输出电压。此外，该电源供应器是还具有一电容C1，该电容C1是通过一二极管D1与该变压器Tr的一辅助绕组Wau耦接，以提供一操作电压Vcc。

配合参见图3，以时序方式说明该电源供应器的动作过程。在一第一时间t1时，电源供应器开始启动时，该电容C1是被充电，使得该操作电压Vcc逐渐增加。当进入一第二时间t2时，当该操作电压Vcc因着该电容C1被充电，使得大于一导通电压Von时，则表示该电源供应器进入该开机操作状态，此时，该PWM控制单元10A输出一PWM控制信号Vg以控制该功率开关Qs，进而切换该变压器Tr。然而，由于此时系统尚未稳定，一旦该操作电压Vcc增加至一上限临界电压Vup时，该PWM控制单元10A停止对该电容C1充电，使得该操作电压Vcc不再持续增加，因着该电容Ca不再被充电，致使该操作电压Vcc逐渐下降，此时，该PWM控制单元10A是通过该变压器Tr的该辅助绕组Wau端与该电容Ca共同供电。反之，若在操作过程中，一旦该操作电压Vcc小于一下限临界电压Vlow时(图3并无绘出此操作状况)，此时，该电容Ca将再度被充电，而致使该操作电压Vcc不再持续减少，反而因该电容Ca被充电而逐渐上升。此外，在该电源供应机在操作过程中，该操作电压Vcc未再大于该上限临界电压Vup或该操作电压Vcc未再小于该下限临界电压Vlow时，则表示该电源供应器正常启动操作并进到稳定操作。因此，当系统稳定时，该PWM控制单元10A才完全通过该变压器Tr的该辅助绕组Wau端供电。

再者，当该转换器操作于轻载或无载待机时，配合降低切换频率的技术，如突冲模式(burst mode)技术，可以有效地降低损失并且提高效能，如图上所标示的一第三时间t3之后，该PWM控制单元10A所输出的该PWM控制信号Vg的频率会随着负载减轻而降低其频率。至于该突冲模式(burst mode)技术的原理，则配合图4加以说明。

请参见图4，为现有突冲模式(burst mode)技术的示意图。图4所示为某一负载下，一回馈电压Vfb的变化与该PWM控制信号Vg频率的示意图。其中，配合参见图3，该回馈电压Vfb是为通过一光耦合器Op回馈输出电压所得到，其中，该回馈电压Vfb是随着负载变动而改变。当该转换器的负载降低使得该回馈电压Vfb降低至一导入电压Vbi(burst-in voltage)时，该PWM控制单元10A则停止送出该PWM控制信号Vg，减少功率开关元件的切换，以节省输出能量，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb增大至一导出电压Vbo(burst-out voltage)时，该PWM控制单元10A则又开始送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。如此，在轻载操作下，配合该突冲模式(burst mode)的控制策略，使得该回馈电压Vfb则维持在固定电压电位的该导入电压Vbi与该导出电压Vbo之间重复地变化，因此，每一次该回馈电压Vfb降低至该导入电压Vbi与增加至该导出电压Vbo间的周期(如图4所标示的Tb)是完全相同，换言之，所对应的频率也为固定，故此，由于重复频率的出现，导致信号频谱分量通常集中在此重复出现的操作频率上，使得此频率的振幅(amplitude)通常特别大。因此，若此操作频率落入人耳可听见的频率范围，则将对人耳产生不悦感。

因此，如何设计出一种降低电源供应器低频噪音方法，以动态控制该脉波宽度调变信号达到非一致性的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源转换器的低频噪音，乃为本发明所欲行克服并加以解决的一大课题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种降低电源供应器低频噪音方法，以克服现有技术的问题。

因此本发明的降低电源供应器低频噪音方法，提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器。该方法包含：(a1)检测该电源转换器的一输出电压而产生一回馈电压；(b1)设定一导入电压与一导出电压；(c1)调整该导入电压或该导出电压的电压电位大小；(d1)当该回馈电压小于该导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换；以及(e1)当该回馈电压大于该导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换。其中，通过调整该导入电压或该导出电压的电压电位大小，以达到非一致性的脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源供应器的低频噪音。

本发明的另一目的在于提供一种降低电源供应器低频噪音方法，以克服现有技术的问题。

因此本发明的降低电源供应器低频噪音方法，提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器。该方法包含：(a2)检测该电源转换器的一输出电压而产生一回馈电压；(b2)设定至少两导出电压与至少一导入电压，以提供一第一导出电压、一第二导出电压以及一导入电压；其中，该导入电压的电压电位是小于该第一导出电压的电压电位，以及该第一导出电压的电压电位是小于该第二导出电压的电压电位；(c2)当该回馈电压小于该导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换；(d2)当该回馈电压大于该第一导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换；以及(e2)当该回馈电压大于该第二导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换。其中，通过设定该第一导出电压与该第二导出电压的不同电压电位大小，以达到非一致性的脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源供应器的低频噪音。

本发明的再另一目的在于提供一种降低电源供应器低频噪音方法，以克服现有技术的问题。

因此本发明的降低电源供应器低频噪音方法，提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器。该方法包含：(a3)检测该电源转换器的一输出电压而产生一回馈电压；(b3)设定至少两导入电压与至少一导出电压，以提供一第一导入电压、一第二导入电压以及一导出电压；其中，该导出电压的电压电位是大于该第一导入电压的电压电位，以及该第一导入电压的电压电位是大于该第二导入电压的电压电位；(c3)当该回馈电压小于该第二导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换；(d3)当该回馈电压大于该导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换；以及(e3)当该回馈电压小于该第一导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换。其中，通过设定该第一导入电压与该第二导入电压的不同电压电位大小，以达到非一致性的脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源供应器的低频噪音。

本发明的再另一目的在于提供一种电源供应器，以克服现有技术的问题。

因此本发明的电源供应器包含一变压器、一开关单元及一控制单元。该变压器具有一一次侧绕组、一二次侧绕组以及一辅助绕组。该开关单元电性连接该变压器的该一次侧绕组。该控制单元电性连接该开关单元与该变压器的该辅助绕组。其中，该控制单元检测该二次侧绕组的一输出电压，以回馈该输出电压而产生一回馈电压；并且该控制单元根据该回馈电压以控制该开关单元的切换，提供脉波宽度调变信号控制，进而降低该电源供应器低频噪音。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A为现有转换器降频操作的第一实施例的波形示意图；

图1B为现有转换器降频操作的第二实施例的波形示意图；

图2为一切换式电源供应器的电路方框图；

图3为转换器操作的控制时序与电压波形的示意图；

图4为现有突冲模式技术的示意图；

图5为本发明动态突冲模式技术的第一实施例的示意图；

图6为本发明动态突冲模式技术的第二实施例的示意图；

图7为本发明动态突冲模式技术的第三实施例的示意图；

图8A为本发明动态突冲模式技术操作的PWM控制信号的频谱分量的一示意图；

图8B为本发明动态突冲模式技术操作的PWM控制信号的频谱分量的另一示意图；

图8C为本发明动态突冲模式技术操作的PWM控制信号的频谱分量的再一示意图；

图9A为本发明降低电源供应器低频噪音方法第一实施例的流程图；

图9B为本发明降低电源供应器低频噪音方法第二实施例的流程图；

图9C为本发明降低电源供应器低频噪音方法第三实施例的流程图；

图10A为本发明电源供应器一PWM控制单元第一实施例的电路方框示意图；

图10B为本发明电源供应器该PWM控制单元第二实施例的电路方框示意图；及

图10C为本发明电源供应器该PWM控制单元第三实施例的电路方框示意图。

其中，附图标记

现有技术

Vf1            第一负载电压

Vf2            第二负载电压

10A            PWM控制单元

Qs             功率开关

C1             电容

D1             二极管

Tr             变压器

Wpr            一次侧绕组

Wau            辅助绕组

Op             光耦合器

Vcc            操作电压

Vup            上限临界电压

Vlow           下限临界电压

Von            导通电压

Vfb            回馈电压

Vg             PWM控制信号

Vbi            导入电压

Vbo        导出电压

本发明

10         PWM控制单元

102        第一比较单元

104        第二比较单元

106        第三比较单元

108        逻辑运算单元

110        PWM信号产生单元

Vfb        回馈电压

Vg         PWM控制信号

Vbo        导出电压

Vbi        导入电压

Vbi1       第一导入电压

Vbi2       第二导入电压

Vbo1       第一导出电压

Vbo2       第二导出电压

Tb         周期

Tb1～Tb3   周期

A1～A3     振幅

f1～f32    操作频率

具体实施方式

兹有关本发明的技术内容及详细说明，配合附图说明如下：

请参见图9A，为本发明降低电源供应器低频噪音方法第一实施例的流程图。该降低电源供应器低频噪音方法是提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器。其中，该脉波宽度调变信号控制可为一动态突冲模式(burst mode)控制或一脉冲跳跃(skip mode)模式控制。在后文中，将以动态突冲模式(burst mode)控制为例说明该降低电源供应器低频噪音方法。

该降低电源供应器低频噪音方法的步骤包含：首先，检测该电源转换器的一输出电压，并回馈该输出电压而产生一回馈电压(S100)。其中，该回馈电压是由一光耦合器、一变压器或一比流器回馈该电源转换器的输出电压所得到。然后，设定一导入电压(burst-in voltage)与一导出电压(burst-out voltage)(S200)。然后，调整该导入电压或该导出电压的电压电位大小(S300)。其中，该导入电压或该导出电压的电压电位变动是通过控制该脉波宽度调变信号的频率抖动(jitter)控制，并且，该脉波宽度调变信号的频率抖动(jitter)是由乱数方式产生。然后，当该回馈电压小于该导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换，以减少该电源转换器的一功率开关元件的切换，使该回馈电压增大(S400)。最后，当该回馈电压大于该导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换，使该回馈电压减少(S500)。其中，通过调整该导入电压或该导出电压的电压电位大小，以达到非一致性的脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源供应器的低频噪音。

至于该动态突冲模式控制方法第一实施例的详细说明，请配合参见图5，为本发明降低低频噪音的动态突冲模式技术的第一实施例的示意图。由于本发明在于克服电源供应器的转换器于轻载或无载待机操作时的低频噪音问题，因此，电源供应器的启动操作与稳定操作的控制方式，在此将不再加以赘述。图5所示为某一负载下，一回馈电压Vfb的变化与一PWM控制信号Vg频率的示意图。其中，该回馈电压Vfb系随着负载变动而改变。当该转换器的负载降低使得该回馈电压Vfb低于一导入电压Vbi(burst-in voltage)时，一PWM控制单元(配合参见图10A)则停止送出该PWM控制信号Vg，减少功率开关元件的切换，以节省输出能量，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb高于一导出电压Vbo(burst-out voltage)时，该PWM控制单元10则又开始送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。

此外，配合图10A为本发明电源供应器一PWM控制单元第一实施例的电路方框示意图。在此实施例中，该PWM控制单元10包含一第一比较单元102、一第二比较单元104、一逻辑运算单元108以及一PWM信号产生单元110。

该第一比较单元102与该第二比较单元104分别接收该回馈电压Vfb。此外，该第一比较单元102接收该导入电压Vbi、该第二比较单元104收接该导出电压Vbo。承上所述，当该转换器的负载降低使得该回馈电压Vfb低于该导入电压Vbi时，该逻辑运算单元108主要通过该第一比较单元102的输出控制，并产生一禁能信号(disable signal，未图示)，进而控制该PWM信号产生单元110停止送出该PWM控制信号Vg，减少功率开关元件的切换，以节省输出能量，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb高于该导出电压Vbo时，该逻辑运算单元108主要通过该第二比较单元104的输出控制，并产生一致能信号(enable signal，未图示)，进而控制该PWM信号产生单元110送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。

值得一提，该逻辑运算单元108可为一及栅(AND gate)、一或栅(OR gate)、一反及栅(NAND gate)或反或栅(NOR gate)，惟，不以此为限，甚至是上述该些元件的组合，只要能达到控制该PWM信号产生单元110产生正确输出的该PWM控制信号Vg，均应包含于本发明的范畴中。

值得一提，在本发明中，是在该突冲模式(burst mode)的控制策略中再整合抖动(jitter)的技术。其中，jitter技术是通过一规律扰动信号影响该PWM控制单元10内部震荡器的频率，因此将使得震荡器频率会产生高高低低的轻微变化，使得工作频率具有规律抖动的特性。故此，再配合图5所示为例，加入该jitter技术以控制该导入电压Vbi，因此，有别于现有技术，该导入电压Vbi并非为一固定电压电位值，而是为可变动的电压值；而该导出电压Vbo是为一固定电压电位值。值得一提，在本发明中，也可通过整合该抖动(jitter)技术加以控制该导出电压Vbo(也即该导出电压Vbo是为可变动的电压值)或同时间控制该导入电压Vbi与该导出电压Vbo(也即该导入电压Vbi与该导出电压Vbo是均为可变动的电压值)，而不以仅控制该导入电压Vbi为限。为了方便说明，以加入该jitter技术仅以控制该导入电压Vbi为例。当该转换器的负载降低使得该回馈电压Vfb低于该导入电压Vbi时，该PWM控制单元10则停止送出该PWM控制信号Vg，减少功率开关元件的切换，以节省输出能量，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb高于该导出电压Vbo时，该PWM控制单元10则又开始送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。如此，在轻载操作下，加入该jitter技术整合该突冲模式(burst mode)的控制策略，使得该回馈电压Vfb则地维持在该导入电压Vbi与该导出电压Vbo之间重复地变化，但由于该导入电压Vbi是已成为可变动的电压值，因此，每一次该回馈电压Vfb低于该导入电压Vbi与高于该导出电压Vbo间的周期(如图5所标示的Tb1，Tb2，Tb3)是非完全相同，因此，该周期值将形成动态的变化，而有别于现有技术的周期变化，换言之，所对应的频率也非为固定值，故此，由于频率不再重复的出现，致使信号频谱分量通常不会再集中于重复出现的操作频率上，使得此信号频谱分量被分散在更大的频率区间，使得信号振幅(amplitude)大大地减小。

值得一提，若该电源转换器的动态突冲模式控制是应用于数字式控制，则可使用建立乱数表(random table)的方式，用以达到该导入电压Vbi或该导出电压Vbo的电压电位变动，以动态控制该脉波宽度调变信号达到非一致性的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源转换器的低频噪音。

此外，请参见图9B，为本发明降低电源供应器低频噪音方法第二实施例的流程图。该降低电源供应器低频噪音方法是提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器。该降低电源供应器低频噪音方法的步骤包含：首先，检测该电源转换器的一输出电压，并回馈该输出电压而产生一回馈电压(S100’)。其中，该回馈电压是由一光耦合器、一变压器或一比流器回馈该电源转换器的输出电压所得到。然后，设定至少两导出电压与至少一导入电压，以提供一第一导出电压、一第二导出电压以及一导入电压(S200’)。其中，该导入电压的电压电位小于该第一导出电压的电压电位，以及该第一导出电压的电压电位小于该第二导出电压的电压电位。然后，当该回馈电压小于该导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换，以减少该电源转换器的一功率开关元件的切换，使该回馈电压增大(S300’)。然后，当该回馈电压大于该第一导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换，使该回馈电压减少(S400’)。最后，当该回馈电压大于该第二导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换，使该回馈电压减少(S500’)。通过设定该第一导出电压与该第二导出电压的不同电压电位大小，以达到非一致性的脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源供应器的低频噪音。

至于该动态突冲模式控制方法第二实施例的详细说明，请配合参见图6，为本发明降低低频噪音的动态突冲模式技术的第二实施例的示意图。本发明还提出一种动态突冲模式的控制策略，设定至少两导出电压Vbo电位与一导入电压Vbi电位，但不以此为限。以本实施例中，是以设定两导出电压Vbo电位为例，也即为一第一导出电压Vbo1与一第二导出电压Vbo2；另外，该导入电压Vbi是为固定电压电位。同样地，当该转换器的负载降低使得该回馈电压Vfb低于该导入电压Vbi时，该PWM控制单元10则停止送出该PWM控制信号Vg，减少功率开关元件的切换，以节省输出能量，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb高于该第一导出电压Vbo1时，该PWM控制单元10则又开始送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。直到该回馈电压Vfb再次低于该导入电压Vbi时，该PWM控制单元10则停止送出该PWM控制信号Vg，使得所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb高于该第二导出电压Vbo2时，该PWM控制单元10则又开始送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。如此，使得该回馈电压Vfb则地维持在该导入电压Vbi与该第一导出电压Vbo1以及该第二导出电压Vbo2之间重复地变化。以本实施例为例，也就是当该回馈电压Vfb每达到该第一导出电压Vbo1与该第二导出电压Vbo2各一次，则视为一动态控制周期。因此，由于该第一导出电压Vbo1与该第二导出电压Vbo2已成为二阶的可变动电压值，因此，每一次该回馈电压Vfb低于该导入电压Vbi与高于该第一导出电压Vbo1以及该第二导出电压Vbo2间的周期(如图5所标示的Tb1，Tb2)是非完全相同，因此，该周期值将形成动态的变化，而有别于现有技术的周期变化，换言之，所对应的频率也非为固定值，故此，由于频率不再重复的出现，致使信号频谱分量通常不会再集中于重复出现的操作频率上，使得此信号频谱分量被分散在更大的频率区间，使得信号振幅(amplitude)大大地减小。然而，本发明并不仅限于二阶式设定该第一导出电压Vbo1与该第二导出电压Vbo2，也可提供还设定多个导出电压(Vbo1～Vbon)的值，同样地，也能提供多个导入电压(Vbi1～Vbin)的设定，或其两者同时配合的多阶设定，以达到多阶动态突冲模式控制策略。

此外，配合图10B为本发明电源供应器该PWM控制单元第二实施例的电路方框示意图。在此实施例中，该PWM控制单元10包含一第一比较单元102、一第二比较单元104、一第三比较单元106、一逻辑运算单元108以及一PWM信号产生单元110。

该第一比较单元102、该第二比较单元104与该第三比较单元106分别接收该回馈电压Vfb。此外，该第一比较单元102接收该导入电压Vbi、该第二比较单元104收接该第一导出电压Vbo1、该第三比较单元106收接该第二导出电压Vbo2。承上所述，当该转换器的负载降低使得该回馈电压Vfb低于该导入电压Vbi时，该逻辑运算单元108主要通过该第一比较单元102的输出控制，并产生一禁能信号(disable signal，未图示)，进而控制该PWM信号产生单元110停止送出该PWM控制信号Vg，减少功率开关元件的切换，以节省输出能量，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb高于该第一导出电压Vbo1时，该逻辑运算单元108主要通过该第二比较单元104的输出控制，并产生一致能信号(enable signal，未图示)，进而控制该PWM控制单元10送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。直到该回馈电压Vfb再次低于该导入电压Vbi时，该PWM控制单元10则停止送出该PWM控制信号Vg，使得所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb高于该第二导出电压Vbo2时，该逻辑运算单元108主要通过该第三比较单元106的输出控制，并产生一致能信号(enable signal，未图示)，进而控制该PWM控制单元10送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。如此，使得该回馈电压Vfb则地维持在该导入电压Vbi与该第一导出电压Vbo1以及该第二导出电压Vbo2之间重复地变化。

值得一提，该逻辑运算单元108可为一及栅(AND gate)、一或栅(OR gate)、一反及栅(NAND gate)或反或栅(NOR gate)，不以此为限，甚至是上述该些元件的组合，只要能达到控制该PWM信号产生单元110产生正确输出的该PWM控制信号Vg者，均应包含于本发明的范畴中。

此外，请参见图9C，为本发明降低电源供应器低频噪音方法第三实施例的流程图。该降低电源供应器低频噪音方法是提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器。该降低电源供应器低频噪音方法的步骤包含：首先，检测该电源转换器的一输出电压，并回馈该输出电压而产生一回馈电压(S100”)。其中，该回馈电压由一光耦合器、一变压器或一比流器回馈该电源转换器的输出电压所得到。然后，设定至少两导入电压与至少一导出电压，以提供一第一导入电压、一第二导入电压以及一导出电压(S200”)。其中，该导出电压的电压电位是大于该第一导入电压的电压电位，以及该第一导入电压的电压电位是大于该第二导入电压的电压电位。然后，当该回馈电压小于该第二导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换，以减少该电源转换器的一功率开关元件的切换，使该回馈电压增大(S300”)。然后，当该回馈电压大于该导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换，使该回馈电压减少(S400”)。最后，当该回馈电压小于该第一导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换，使该回馈电压减少(S500”)。通过设定该第一导入电压与该第二导入电压的不同电压电位大小，以达到非一致性的该脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源供应器的低频噪音。

至于该动态突冲模式控制方法第三实施例的详细说明，请配合参见图7，为本发明降低低频噪音的动态突冲模式技术的第三实施例的示意图。本发明还提出一种动态突冲模式的控制策略，是设定至少两导入电压Vbi电位与一导出电压Vbo电位，但不以此为限。以本实施例中，是以设定两导入电压Vbi电位为例，也即为一第一导入电压Vbi1与一第二导入电压Vbi2；另外，该导出电压Vbo是为固定电压电位。同样地，当该转换器的负载降低使得该回馈电压Vfb低于该第二导入电压Vbi2时，该PWM控制单元10则停止送出该PWM控制信号Vg，减少功率开关元件的切换，以节省输出能量，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb高于该导出电压Vbo时，该PWM控制单元10则又开始送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。直到该回馈电压Vfb再次降于该第一导入电压Vbi1时，该PWM控制单元10则停止送出该PWM控制信号Vg，使得所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb再度高于该导出电压Vbo时，该PWM控制单元10则又开始送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。如此，使得该回馈电压Vfb则地维持在该导出电压Vbo与该第一导入电压Vbi1以及该第二导入电压Vbi2之间重复地变化。以本实施例为例，也就是当该回馈电压Vfb每达到该第一导入电压Vbi1与该第二导入电压Vbi2各一次，则视为一动态控制周期。因此，由于该第一导入电压Vbi1与该第二导入电压Vbi2已成为二阶的可变动电压值，因此，每一次该回馈电压Vfb高于该导出电压Vbo与低于该第一导入电压Vbi1以及该第二导入电压Vbi2间的周期(如图5所标示的Tb1，Tb2)是非完全相同，因此，该周期值将形成动态的变化，而有别于现有技术的周期变化，换言之，所对应的频率也非为固定值，故此，由于频率不再重复的出现，致使信号频谱分量通常不会再集中于重复出现的操作频率上，使得此信号频谱分量被分散在更大的频率区间，使得信号振幅(amplitude)大大地减小。然而，本发明并不仅限于二阶式设定该第一导入电压Vbi1与该第二导入电压Vbi2，也可提供还设定多个导入电压(Vbi1～Vbin)的值，同样地，也能提供多个导出电压(Vbo1～Vbon)的设定，或其两者同时配合的多阶设定，以达到多阶动态突冲模式控制策略。

此外，配合图10C为本发明电源供应器该PWM控制单元第三实施例的电路方框示意图。在此实施例中，该PWM控制单元10包含一第一比较单元102、一第二比较单元104、一第三比较单元106、一逻辑运算单元108以及一PWM信号产生单元110。

该第一比较单元102、该第二比较单元104与该第三比较单元106分别接收该回馈电压Vfb。此外，该第一比较单元102接收该第一导入电压Vbi1、该第二比较单元104收接该第二导入电压Vbi2、该第三比较单元106是收接该导出电压Vbo。承上所述，当该转换器的负载降低使得该回馈电压Vfb低于该第二导入电压Vbi2时，该逻辑运算单元108主要通过该第二比较单元104的输出控制，并产生一禁能信号(disable signal，未图示)，进而控制该PWM信号产生单元110停止送出该PWM控制信号Vg，减少功率开关元件的切换，以节省输出能量，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb高于该导出电压Vbo时，该逻辑运算单元108主要通过该第三比较单元106的输出控制，并产生一致能信号(enable signal，未图示)，进而控制该PWM控制单元10送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。直到该回馈电压Vfb再次降于该第一导入电压Vbi1时，该逻辑运算单元108主要通过该第一比较单元102的输出控制，并产生一禁能信号(disablesignal，未图示)，进而控制该PWM控制单元10停止送出该PWM控制信号Vg，使得所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb再度高于该导出电压Vbo时，该PWM控制单元10则又开始送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。如此，使得该回馈电压Vfb则地维持在该导出电压Vbo与该第一导入电压Vbi1以及该第二导入电压Vbi2之间重复地变化。

值得一提，该逻辑运算单元108可为一及栅(AND gate)、一或栅(OR gate)、一反及栅(NAND gate)或反或栅(NOR gate)，不以此为限，甚至是上述该些元件的组合，只要能达到控制该PWM信号产生单元110产生正确输出的该PWM控制信号Vg，均应包含于本发明的范畴中。

请参见图8A至图8C，分别为本发明动态突冲模式技术操作的PWM控制信号的不同频谱分量的示意图。图8A在于说明该电源供应器是为操作在重复频率出现的状况下，如前所述，在此操作状况下，将导致信号频谱分量通常集中在此重复出现的操作频率f1上，使得此频率的振幅A1通常特别大。相较于图8A所示的信号频谱分量，该图8B与该图8C是在于说明当通过动态突冲模式控制策略，如前述所揭露的三种实施态样-抖动(jitter)控制、多阶控制以及乱数表(random table)，使得该PWM控制信号Vg的频率能够更为分散，重复率更低，将使信号频谱分量更为分散，如此，在该些频率间(如图8B所标示的f21与f22之间以及图8C所标示的f31与f32之间)所产生的信号振幅将大大地降低，如图8B所标示的振幅A2以及图8C所标示的振幅A3与于图8A所标示的振幅A1的差异，也即，A3＜A2＜A1，因此，相对地，即使PWM控制信号Vg的频率落在人耳可听到频率范围，随着信号振幅将大大地降低，对人耳所造成的影响也就能大大地降低其敏锐度。藉此，能通过该动态的突冲模式控制，实现电源供应器的转换器在轻载或无载待机操作时降低低频噪音的问题，并且，有效地提升该电源供应器的转换器的操作效能与节能的优点。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种降低电源供应器低频噪音方法，提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器；其特征在于，该方法包含：

(a1)检测该电源转换器的一输出电压而产生一回馈电压；

(b1)设定一导入电压与一导出电压；

(c1)调整该导入电压或该导出电压的电压电位大小；

(d1)当该回馈电压小于该导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换；及

(e1)当该回馈电压大于该导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换；

其中，通过调整该导入电压或该导出电压的电压电位大小，以达到非一致性的脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源供应器的低频噪音。

2.根据权利要求1所述的降低电源供应器低频噪音方法，其特征在于，在步骤(c1)中，该导入电压与该导出电压的电压电位大小是通过控制该脉波宽度调变信号的频率抖动。

3.根据权利要求2所述的降低电源供应器低频噪音方法，其特征在于，在步骤(c1)中，该脉波宽度调变信号的频率抖动是由乱数方式产生。

4.根据权利要求1所述的降低电源供应器低频噪音方法，其特征在于，在步骤(a1)中，该回馈电压是由一光耦合器、一变压器或一比流器回馈该输出电压。

5.根据权利要求1所述的降低电源供应器低频噪音方法，其特征在于，在步骤(d1)中，关闭该脉波宽度调变信号的切换，使得该回馈电压增大；在步骤(e1)中，开启该脉波宽度调变信号的切换，使得该回馈电压减少。

6.一种降低电源供应器低频噪音方法，提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器；其特征在于，该方法包含：

(a2)检测该电源转换器的一输出电压而产生一回馈电压；

(b2)设定至少两导出电压与至少一导入电压，以提供一第一导出电压、一第二导出电压以及一导入电压；其中，该导入电压的电压电位小于该第一导出电压的电压电位，以及该第一导出电压的电压电位小于该第二导出电压的电压电位；

(c2)当该回馈电压小于该导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换；

(d2)当该回馈电压大于该第一导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换；及

(e2)当该回馈电压大于该第二导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换；

其中，通过设定该第一导出电压与该第二导出电压的不同电压电位大小，以达到非一致性的脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源供应器的低频噪音。

7.根据权利要求6所述的降低电源供应器低频噪音方法，其特征在于，在步骤(a2)中，该回馈电压由一光耦合器、一变压器或一比流器回馈该输出电压。

8.根据权利要求6所述的降低电源供应器低频噪音方法，其特征在于，在步骤(c2)中，关闭该脉波宽度调变信号的切换，使得该回馈电压增大；在步骤(d2)与步骤(e2)中，开启该脉波宽度调变信号的切换，使得该回馈电压减少。

9.一种降低电源供应器低频噪音方法，提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器；其特征在于，该方法包含：

(a3)检测该电源转换器的一输出电压而产生一回馈电压；

(b3)设定至少两导入电压与至少一导出电压，以提供一第一导入电压、一第二导入电压以及一导出电压；其中，该导出电压的电压电位大于该第一导入电压的电压电位，以及该第一导入电压的电压电位大于该第二导入电压的电压电位；

(c3)当该回馈电压小于该第二导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换；

(d3)当该回馈电压大于该导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换；及

(e3)当该回馈电压小于该第一导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换；

其中，通过设定该第一导入电压与该第二导入电压的不同电压电位大小，以达到非一致性的脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源供应器的低频噪音。

10.根据权利要求9所述的降低电源供应器低频噪音方法，其特征在于，在步骤(a3)中，该回馈电压由一光耦合器、一变压器或一比流器回馈该输出电压。

11.根据权利要求9所述的降低电源供应器低频噪音方法，其特征在于，在步骤(c3)与步骤(e3)中，关闭该脉波宽度调变信号的切换，使得该回馈电压增大；在步骤(d3)中，开启该脉波宽度调变信号的切换，使得该回馈电压减少。

12.一种电源供应器，其特征在于，包含：

一变压器，具有一一次侧绕组、一二次侧绕组以及一辅助绕组；

一开关单元，电性连接该变压器的该一次侧绕组；及

一控制单元，电性连接该开关单元与该变压器的该辅助绕组；

其中，该控制单元检测该二次侧绕组的一输出电压而产生一回馈电压；并且该控制单元根据该回馈电压以控制该开关单元的切换，提供脉波宽度调变信号控制，进而降低该电源供应器低频噪音。

13.根据权利要求12所述的电源供应器，其特征在于，该回馈电压与一导入电压与一导出电压比较，以关闭或开启该脉波宽度调变信号的切换。

14.根据权利要求13所述的电源供应器，其特征在于，通过调整该导入电压或该导出电压的电压电位大小，以达到非一致性的脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量；其中当该回馈电压小于该导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换；当该回馈电压大于该导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换。

15.根据权利要求12所述的电源供应器，其特征在于，该回馈电压与至少两导出电压与至少一导入电压比较，以关闭或开启该脉波宽度调变信号的切换；该两导出电压分别为一第一导出电压与一第二导出电压；并且该导入电压的电压电位小于该第一导出电压的电压电位，以及该第一导出电压的电压电位小于该第二导出电压的电压电位。

16.根据权利要求15所述的电源供应器，其特征在于，通过设定该第一导出电压与该第二导出电压的不同电压电位大小，以达到非一致性的脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量；其中当该回馈电压小于该导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换；当该回馈电压大于该第一导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换；当该回馈电压大于该第二导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换。

17.根据权利要求12所述的电源供应器，其特征在于，该回馈电压与至少两导入电压与至少一导出电压比较，以关闭或开启该脉波宽度调变信号的切换；该两导入电压分别为一第一导入电压与一第二导入电压；并且该导出电压的电压电位大于该第一导入电压的电压电位，以及该第一导入电压的电压电位大于该第二导入电压的电压电位。

18.根据权利要求17所述的电源供应器，其特征在于，通过设定该第一入电压与该第二导入电压的不同电压电位大小，以达到非一致性的脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量；当该回馈电压小于该第二导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换；当该回馈电压大于该导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换；当该回馈电压小于该第一导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换。

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