CN105099198A - 返驰式电源供应器及其控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种返驰式电源供应器及其控制电路。返驰式电源供应器包含一变压器，具有一次侧绕组、二次侧绕组、以及一辅助绕组；一功率开关，用以控制该一次侧绕组的导通时间；一控制电路，用以产生一控制讯号以控制该功率开关，此控制电路为集成电路并具有一电流感测脚位以取得通过该功率开关的一电流感测讯号。返驰式电源供应器还包含一温敏电阻或是一模式侦测电阻，耦接于该辅助绕组和该电流感测脚位之间，以提供该控制电路温度相关讯号，通过此使该控制电路得以进行温度过高保护，或是提供该控制电路模式侦测讯号，由此使该控制电路得以进行模式侦测。

Description

返驰式电源供应器及其控制电路
技术领域
本发明涉及一种返驰式电源供应器及其控制电路，特别是指一种能够进行温度过高保护(Over-TemperatureProtection,OTP)或侦测操作模式为连续导通模式(ContinuousConductionMode,CCM)或不连续导通模式(DiscontinuousConductionMode,DCM)而不需要增加脚位的返驰式电源供应器及其控制电路。
背景技术
图1示出一种现有技术的返驰式电源供应器100，其中，交流电压Vac经由整流电路10整流后，产生输入电压Vin。变压器103的一次侧绕组W1接收输入电压Vin。功率开关PS控制一次侧绕组W1的导通时间，而在二次侧绕组W2转换产生输出电压Vout。功率开关PS受控于控制电路105，此控制电路105为集成电路并具有已知固定数目的脚位。为进行回授控制，控制电路105需要获知电流和电压讯息，其中，电流讯息通过电流感测脚位CS，自电流感测电路107取得；电压讯息通过电压回授脚位FB，自辅助绕组W3经分压后取得、或是从二次侧经由光耦合方式取得(皆未示出)。控制电路105产生控制讯号，从功率开关控制脚位GATE输出，以控制功率开关PS的操作。此外，控制电路105还必须连接于电源和地，因此必须具备电源和接地脚位VDD和GND(其中，电源例如但不限于可自辅助绕组W3经降压后取得)。由上可知，控制电路105至少有五个脚位必须提供给已知的功能使用。
为了保护返驰式电源供应器100不会因为温度过高而损毁，控制电路105必须接收与温度相关的讯号，才能根据之而反应，在适当时机停止功率开关PS的操作。此外，在某些应用中，必须判断返驰式电源供应器100目前的操作模式为连续导通模式或不连续导通模式。这些功能都使得控制电路105必须从其外部取得讯息，也就是必须通过脚位与外部沟通。若是采用六脚位封装，则控制电路105还可容许有一个脚位DMAG。然而，此脚位DMAG通常必须保留给其它功能使用，而不能用来进行OTP或是操作模式判断。因此，现有技术或是不能进行OTP和操作模式判断、或是必须采用更多脚位的封装而增加成本。
有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种返驰式电源供应器及其控制电路，能够进行OTP或侦测操作模式为CCM或DCM而不需要增加脚位。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种返驰式电源供应器及其控制电路，能够进行OTP或侦测操作模式为CCM或DCM而不需要增加脚位。
为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种返驰式电源供应器，包含：一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；二次侧绕组，以产生一输出电压；以及一辅助绕组；一功率开关，耦接于该一次侧绕组，用以控制该一次侧绕组的导通时间；一控制电路，用以产生一控制讯号以控制该功率开关，此控制电路为集成电路并具有一电流感测脚位以取得通过该功率开关的一电流感测讯号；一温敏电阻，耦接于该辅助绕组和该电流感测脚位之间，以提供该控制电路温度相关讯号，由此使该控制电路得以进行温度过高保护。
在其中一种较佳的实施例中，该控制电路根据该电流感测讯号和一与该输出电压相关的回授讯号而产生该控制讯号，且于该功率开关不导通的时段内，根据该温度相关讯号而进行温度过高保护。
在其中一种较佳的实施例中，该控制电路包含：一开关讯号产生电路，用以接收该电流感测讯号和该回授讯号而产生该控制讯号；一比较器，根据该温度相关讯号和一参考讯号而产生一比较结果，以决定是否进行温度过高保护；以及一使能开关，于该功率开关不导通的时段内，使能(enable)该比较器。
在其中一种较佳的实施例中，该参考讯号具有一固定位准、或具有一与该输出电压相关的可变位准。
在其中一种较佳的实施例中，该控制电路更包含一取样脉冲产生电路，以于该功率开关不导通的时段内，产生一取样脉冲，使该使能开关使能该比较器。
在其中一种较佳的实施例中，该控制电路更包含一遮蔽电路，以于该功率开关不导通的一段初始时间内，禁止(disable)该比较器。
在其中一种较佳的实施例中，该返驰式电源供应器包含一二极管，其阳极耦接于该辅助绕组，阴极耦接于该温敏电阻。
在其中一种较佳的实施例中，该返驰式电源供应器更包含一齐纳二极管，其阴极耦接于该辅助绕组，阳极耦接于该二极管的阳极。
在其中一种较佳的实施例中，该返驰式电源供应器更包含一调整电阻，耦接于该温敏电阻和该电流感测脚位之间。
为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种返驰式电源供应器的控制电路，该返驰式电源供应器包含一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；二次侧绕组，以产生一输出电压；以及一辅助绕组；一功率开关，耦接于该一次侧绕组，受控于该控制电路所产生的一控制讯号而控制该一次侧绕组的导通时间；一温敏电阻，其一端耦接于该辅助绕组；该控制电路包含：一电流感测脚位，用以取得通过该功率开关的一电流感测讯号，且此脚位用以与该温敏电阻的另一端耦接，以取得温度相关讯号；一开关讯号产生电路，用以接收该电流感测讯号和一与该输出电压相关的回授讯号而产生该控制讯号；一比较器，根据该温度相关讯号和一参考讯号而产生一比较结果，以决定是否进行温度过高保护；以及一使能开关，于该功率开关不导通的时段内，使能该比较器。
为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种返驰式电源供应器，包含：一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；二次侧绕组，以产生一输出电压；以及一辅助绕组；一功率开关，耦接于该一次侧绕组，用以控制该一次侧绕组的导通时间；一控制电路，用以产生一控制讯号以控制该功率开关，此控制电路为集成电路并具有一电流感测脚位以取得通过该功率开关的一电流感测讯号；一模式侦测电阻，耦接于该辅助绕组和该电流感测脚位之间，以提供该控制电路模式侦测讯号，由此使该控制电路得以进行模式侦测，判断该返驰式电源供应器是操作于CCM或DCM。
在其中一种较佳的实施例中，该控制电路根据该电流感测讯号和一与该输出电压相关的回授讯号而产生该控制讯号，且于该功率开关不导通的时段内，根据该模式侦测讯号而进行模式侦测。
在其中一种较佳的实施例中，该二次侧绕组与一输出二极管耦接，且该模式侦测结果用以判断该输出二极管上是否并无顺向导通跨压、用以使该返驰式电源供应器操作于DCM和CCM之间的边界模式、或用以进行流过该输出二极管的电流的定电流输出控制。
该返驰式电源供应器更包含该控制电路包含：一开关讯号产生电路，用以接收该电流感测讯号和该回授讯号而产生该控制讯号；一比较器，根据该模式侦测讯号和一参考讯号而产生一比较结果，以进行模式判断；以及一使能开关，于该功率开关不导通的时段内，使能该比较器。
在其中一种较佳的实施例中，该控制电路包含：一开关讯号产生电路，用以接收该电流感测讯号和该回授讯号而产生该控制讯号；一电流零交越侦测电路，根据该模式侦测讯号是否出现电流零交越，以进行模式判断；以及一使能开关，于该功率开关不导通的时段内，使能该电流零交越侦测电路。
在其中一种较佳的实施例中，该返驰式电源供应器更包含一二极管，其阳极耦接于该辅助绕组，阴极耦接于该模式侦测电阻。
在其中一种较佳的实施例中，该返驰式电源供应器更包含一齐纳二极管，其阴极耦接于该辅助绕组，阳极耦接于该二极管的阳极。
为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种返驰式电源供应器的控制电路，该返驰式电源供应器包含一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；二次侧绕组，以产生一输出电压；以及一辅助绕组；一功率开关，耦接于该一次侧绕组，受控于该控制电路所产生的一控制讯号而控制该一次侧绕组的导通时间；一模式侦测电阻，其一端耦接于该辅助绕组；该控制电路包含：一电流感测脚位，用以取得通过该功率开关的一电流感测讯号，且此脚位用以与该模式侦测电阻的另一端耦接，以取得一模式侦测讯号；一开关讯号产生电路，用以接收该电流感测讯号和一与该输出电压相关的回授讯号而产生该控制讯号；一比较器，根据该模式侦测讯号和一参考讯号而产生一比较结果，以进行模式判断；或一电流零交越侦测电路，根据该模式侦测讯号是否出现电流零交越，以进行模式判断；以及一使能开关，于该功率开关不导通的时段内，使能该比较器或该电流零交越侦测电路。
下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1显示一种现有技术的返驰式电源供应器；
图2显示本发明的返驰式电源供应器的第一个实施例；
图3显示控制讯号Vgate、电阻Rcs上的电阻跨压VRcs、辅助绕组电压Vaux、辅助绕组电压Vaux经过二极管D箝位后的箝位电压Vclp、以及不同情况下的电流感测脚位电压Vcs1、Vcs2的波形图；
图4-7显示本发明在控制电路内部判断是否进行温度过高保护的几个电路实施例；
图8-10显示本发明的返驰式电源供应器的第二至四个实施例；
图11显示本发明在控制电路内部判断是否温度过高保护的另一个电路实施例；
图12-13显示根据输出电压来调整参考电压的两个实施例；
图14显示本发明的返驰式电源供应器的第五个实施例；
图15-16显示控制讯号Vgate、电阻Rcs上的电阻跨压VRcs、辅助绕组电压Vaux、辅助绕组电压Vaux经过二极管D箝位后的箝位电压Vclp、以及不同情况下的电流感测脚位电压Vcs3、Vcs4的波形图；
图17-18显示本发明在控制电路内部进行操作模式判断的两个电路实施例；
图19显示进行操作模式判断后如何应用的一个电路实施例；
图20显示控制讯号Vgate以及输出二极管电流Ido的波形图；
图21显示本发明的返驰式电源供应器的第六个实施例。
图中符号说明
10整流电路
100,200,300,400,500,600,700返驰式电源供应器
103变压器
105,205,605控制电路
107电流感测电路
2051,6051开关讯号产生电路
2052,6052比较器
2053取样脉冲产生电路
2054遮蔽电路
2055对照电路
6056电流零交越侦测电路
CS电流感测脚位
D二极管
DMAG脚位
Do输出二极管
EN使能讯号
FB电压回授脚位
GATE功率开关控制脚位
GND接地脚位
Ido输出二极管电流
Ipeak电流峰值
OSC震荡器
PS功率开关
Rcs,Rs电阻
Rdet模式侦测电阻
Rset调整电阻
Rtc温敏电阻
SW使能开关
t0,t1,t2,t3时间点
Tdis放电时段
Tp周期时间
Vac交流电压
Vaux辅助绕组电压
Vclp箝位电压
Vcs1-Vcs4电流感测脚位电压
VDD电源脚位
Vgate控制讯号
Vin输入电压
Vout输出电压
VRcs电阻跨压
Vref,VrefM参考电压
W1一次侧绕组
W2二次侧绕组
W3辅助绕组
ZD齐纳二极管
具体实施方式
请参阅图2，显示本发明的返驰式电源供应器的第一个实施例。如图2所示，交流电压Vac经由整流电路10整流后，产生输入电压Vin。整流电路10例如为桥式整流电路。返驰式电源供应器200中，变压器103的一次侧绕组W1接收输入电压Vin。功率开关PS控制一次侧绕组W1的导通时间，而在二次侧绕组W2转换产生输出电压Vout。功率开关PS受控于控制电路205，此控制电路205为集成电路并具有已知固定数目的脚位。控制电路205通过电流感测脚位CS，自电流感测电路107取得电流感测讯号，此电流感测讯号相关于流经功率开关PS的电流，也就是相关于流经一次侧绕组W1的电流；此外，控制电路205通过电压回授脚位FB，自辅助绕组W3经分压后取得、或是从二次侧经由光耦合方式取得相关于输出电压Vout的回授讯号。电流感测电路107例如但不限于包含电阻Rcs，耦接在功率开关PS与地之间；及电阻Rs，耦接在功率开关PS与电流感测脚位CS之间。其中，电阻Rs为较佳但并非绝对必要，可以省略。控制电路205产生控制讯号，从功率开关控制脚位GATE输出，以控制功率开关PS的操作。
在本实施例中，返驰式电源供应器200还包括一温敏电阻Rtc，耦接于辅助绕组W3和电流感测脚位CS之间，以提供给控制电路205温度相关讯号，由此使控制电路205得以进行温度过高保护。温敏电阻Rtc可以具有正温度系数(电阻值随温度增加而升高)或负温度系数(电阻值随温度增加而降低)。此外，较佳而非必须地，在温敏电阻Rtc和辅助绕组W3之间，可再耦接一二极管D，此二极管D的阳极耦接于辅助绕组W3，阴极耦接于温敏电阻Rtc。二极管D的目的是提供箝位作用，但亦可省略。
图3显示控制讯号Vgate、电阻Rcs上的电阻跨压VRcs、辅助绕组电压Vaux、辅助绕组电压Vaux经过二极管D箝位后的箝位电压Vclp、以及不同情况下的电流感测脚位电压Vcs1、Vcs2的波形图。请对照图2和图3，在功率开关PS导通的时间内，流经一次侧绕组W1和功率开关PS的电流逐渐增加，但在功率开关PS不导通的时间内，流经一次侧绕组W1和功率开关PS的电流为零，因此跨于电阻Rcs上的电阻跨压VRcs，其波形如图所示。当功率开关PS不导通时，二次侧绕组W2和辅助绕组W3产生感应电流，因此辅助绕组电压Vaux的波形如图所示。辅助绕组电压Vaux经过二极管D箝位后，低于二极管D顺向导通电压Vf的电压波形被滤除，因此箝位电压Vclp的波形如图所示。电流感测脚位CS所接收到的电流感测脚位电压，在功率开关PS导通的时间内，对应于电阻跨压VRcs的波形，又，在功率开关PS不导通的时间内，对应于箝位电压Vclp的波形，减去温敏电阻Rtc的压降。当温敏电阻Rtc具有正温度系数时，温度越高，则电流感测脚位电压越低，如波形Vcs1所示；温度越低，则电流感测脚位电压越高，如波形Vcs2所示。因此，根据本发明，可以适当地设定一个参考电压Vref，使得温度过高时，可以触发温度过高保护功能。同理，当温敏电阻Rtc具有负温度系数时，温度越高，则电流感测脚位电压越高，如波形Vcs2所示；温度越低，则电流感测脚位电压越低，如波形Vcs1所示。因此，同样可以适当地设定一个参考电压Vref，使得温度过高时，可以触发温度过高保护功能。
不过，在功率开关PS导通的时间内，电流感测脚位电压Vcs1、Vcs2与参考电压Vref之间的关系可能无法确定(视流经一次侧绕组W1和功率开关PS的电流和电阻Rcs与电阻Rs的电阻值而定，但这些参数可能需要根据其它需求来决定，而不一定能配合温敏电阻Rtc的参数设定)，因此，较佳方式是在功率开关PS不导通的时间内，才将电流感测脚位电压Vcs1、Vcs2与参考电压Vref比较，据以判断是否触发温度过高保护功能。
图4显示控制电路205内部判断是否进行温度过高保护的一个电路实施例。如图所示，在本实施例中，控制电路205例如但不限于包括：一开关讯号产生电路2051和一比较器2052，其中，比较器2052于功率开关PS不导通的时段内才被使能(enable)。开关讯号产生电路2051用以接收电流感测讯号以及与输出电压Vout相关的回授讯号而产生控制讯号，自功率开关控制脚位GATE输出，其中电流感测讯号为前述电流感测脚位电压中，对应于电阻跨压VRcs的波形(亦即功率开关PS导通时，电流感测脚位电压的波形)，而与输出电压Vout相关的回授讯号则可自电压回授脚位FB取得。比较器2052根据温度相关讯号和参考电压Vref而产生一比较结果，以决定是否进行温度过高保护，其中温度相关讯号为前述电流感测脚位电压中，对应于箝位电压Vclp减去温敏电阻Rtc的压降后的波形(亦即功率开关PS不导通时，电流感测脚位电压的波形)。当温敏电阻Rtc具有正温度系数时，则可在温度相关讯号低于参考电压Vref时，触发温度过高保护功能；又，当温敏电阻Rtc具有负温度系数时，则可在温度相关讯号高于参考电压Vref时，触发温度过高保护功能。
比较器2052于功率开关PS不导通的时段内才被使能(enable)，可以用任何等效方式来实现，举例而言，在图5实施例中，可在比较器2052接收温度相关讯号的路径上设置一个使能开关SW，而开关讯号产生电路2051在所发出的控制讯号关闭功率开关PS后，才导通该使能开关SW。当然，此仅为等效实施方式的一例，任何使比较器2052于功率开关PS不导通的时段内才被使能的方式，都应视为等效而属于本发明的范围。
图6显示控制电路205内部判断是否进行温度过高保护的另一个电路实施例。如图所示，在本实施例中，控制电路205还包含一取样脉冲产生电路2053，以在适当时机产生一取样脉冲来导通使能开关SW。请参阅图3，假设二次侧绕组W2在时间点t2时放电完毕，而下一个周期在t3才开始，(亦即，返驰式电源供应器200操作于DCM，在二次侧绕组W2放电完毕之后并没有立刻进入下一个周期)，则辅助绕组电压Vaux将出现震荡波形(如时间点t2－t3之间所示)，此时则较不适宜根据温度相关讯号和参考电压Vref来判断是否进行温度过高保护，因此可适当设计使取样脉冲产生电路2053所产生的取样脉冲，在时间点t2之前导通使能开关SW，令比较器2052在时间点t2之前进行比较。需说明的是，本实施例的取样脉冲产生电路2053仅是较佳而非必须；举例而言，若是返驰式电源供应器200操作于CCM(CCM表示在二次侧绕组W2放电完毕之前或立刻进入下一个周期)，则辅助绕组电压Vaux将不会出现震荡波形，亦即时间点t2等于时间点t3，此情况下可在功率开关PS不导通的时间点t0之后、下一次功率开关PS导通的时间点t3之前的任何时间或是持续使能比较器2052，就可以不需要取样脉冲产生电路2053。
图7显示控制电路205内部判断是否进行温度过高保护的另一个电路实施例。如图所示，在本实施例中，控制电路205除了包含取样脉冲产生电路2053之外，还包含一遮蔽电路2054。遮蔽电路2054的目的是使取样脉冲产生电路2053所产生的取样脉冲，不但是在时间点t2之前、且也是在时间点t1之后，才导通使能开关SW，令比较器2052在时间点t1－t2之间进行比较。遮蔽电路2054例如但不限于可以是一个延迟电路，在时间点t1之后，延迟一段预定时间，才使取样脉冲产生电路2053产生取样脉冲。需说明的是，本实施例的遮蔽电路2054仅是较佳而非必须；当电路温度过高时，比较器2052虽在时间点t0－t1之间进行比较而未正确触发温度过高保护，但只要能在时间点t1－t2之间正确触发温度过高保护，即可。
图8显示本发明的返驰式电源供应器的第二个实施例。在本实施例中，返驰式电源供应器300还包括一调整电阻Rset，耦接于温敏电阻Rtc和电流感测脚位CS之间。因为触发温度过高保护功能的要求规格可能随应用而异、输出电压Vout的规格可能随应用而异、辅助绕组W3所产生的电压规格可能随应用而异，这些都可能会影响温度相关讯号和参考电压Vref的比较设定，然而温敏电阻Rtc所提供的压降范围未必能全然配合该比较设定，因此，可提供调整电阻Rset，使得温敏电阻Rtc和调整电阻Rset的总压降，能够配合温度相关讯号和参考电压Vref的比较设定。
图9显示本发明的返驰式电源供应器的第三个实施例。在本实施例中，返驰式电源供应器400还包括一齐纳二极管ZD，其阴极耦接于辅助绕组W3，阳极耦接于二极管D的阳极。齐纳二极管ZD的目的是在辅助绕组W3和二极管D的阳极之间，提供一个固定的压降，以间接降低电流感测脚位CS所需要耐受的电压。
图10显示本发明的返驰式电源供应器的第四个实施例。本实施例显示返驰式电源供应器500可以既包括齐纳二极管ZD、也包括调整电阻Rset。
图11显示控制电路205内部判断是否进行温度过高保护的另一个电路实施例。在某些应用中，输出电压Vout的目标值是可变的。然而，由于二次侧绕组W2和辅助绕组W3的圈数比为固定，因此当输出电压Vout的目标值改变时，辅助绕组电压Vaux也会改变，进而影响电流感测脚位电压中的温度相关讯号，使得无法在正确的时机触发温度过高保护。为解决此问题，如图所示，在本实施例的控制电路205中，参考电压Vref是可调整的，具有一与输出电压Vout相关的可变位准。因为辅助绕组电压Vaux会因输出电压Vout的目标值改变而对应地改变，故若参考电压Vref也因输出电压Vout的目标值改变而对应地改变，就可以在正确的时机触发温度过高保护。
举例而言，请参阅图12-13，显示根据输出电压Vout来调整参考电压Vref的两个实施例。在图12中，参考电压Vref例如可以是输出电压相关讯号的一个分压；在图13中，参考电压Vref例如可以是输出电压相关讯号，经过对照电路(mappingcircuit)2055所对应产生的一个电压。所述输出电压相关讯号，例如但不限于可取自辅助绕组电压Vaux或是取自相关于输出电压Vout的回授讯号。
图14显示本发明的返驰式电源供应器的第五个实施例。如图14所示，交流电压Vac经由整流电路10整流后，产生输入电压Vin。整流电路10例如为桥式整流电路。返驰式电源供应器600中，变压器103的一次侧绕组W1接收输入电压Vin。功率开关PS控制一次侧绕组W1的导通时间，而在二次侧绕组W2转换产生输出电压Vout。功率开关PS受控于控制电路605，此控制电路605为集成电路并具有已知固定数目的脚位。控制电路605通过电流感测脚位CS，自电流感测电路107取得电流感测讯号，此电流感测讯号相关于流经功率开关PS的电流，也就是相关于流经一次侧绕组W1的电流；此外，控制电路605通过电压回授脚位FB，自辅助绕组W3经分压后取得、或是从二次侧经由光耦合方式取得相关于输出电压Vout的回授讯号。电流感测电路107例如但不限于包含电阻Rcs，耦接在功率开关PS与地之间；及电阻Rs，耦接在功率开关PS与电流感测脚位CS之间。其中，电阻Rs为较佳但并非绝对必要。控制电路605产生控制讯号，从功率开关控制脚位GATE输出，以控制功率开关PS的操作。
在本实施例中，返驰式电源供应器600还包括一个模式侦测电阻Rdet，耦接于辅助绕组W3和电流感测脚位CS之间，以对控制电路605提供模式侦测讯号。此外，较佳而非必须地，在模式侦测电阻Rdet和辅助绕组W3之间，可再耦接一二极管D，此二极管D的阳极耦接于辅助绕组W3，阴极耦接于模式侦测电阻Rdet。二极管D的目的是提供箝位作用，但亦可省略。本实施例的返驰式电源供应器600可以侦测操作模式为CCM或DCM而不需要增加脚位。
请参阅图15-16，显示控制讯号Vgate、电阻Rcs上的电阻跨压VRcs、辅助绕组电压Vaux、辅助绕组电压Vaux经过二极管D箝位后的箝位电压Vclp、以及不同情况下的电流感测脚位电压Vcs3、Vcs4的波形图。如前所述，若是返驰式电源供应器600操作于DCM，则辅助绕组电压Vaux将出现震荡波形(如图15时间点t2－t3之间所示)，又若是返驰式电源供应器600操作于CCM，则辅助绕组电压Vaux将不会出现震荡波形(如图16时间点t0－t3之间所示)。当返驰式电源供应器600操作于DCM时，也表示在二次侧绕组W2放电完毕时，流过图14二次侧的输出二极管Do的电流Ido为零，因此输出二极管Do上并无顺向导通跨压，此时输出电压Vout和二次侧绕组W2的上方节点电压相等，这个时间点对于某些侦测和计算来说是个重要的讯息。
根据以上，在其中一个实施例中，请参阅图17，可在功率开关PS不导通的时间内，将电流感测脚位电压与一适当的参考电压VrefM相比较，以判断辅助绕组电压Vaux是否出现震荡波形(例如但不限于可侦测是否出现图15中的膝点)，若是出现，即可判断返驰式电源供应器600操作于DCM。如图所示，在本实施例中，控制电路605例如但不限于包括：一开关讯号产生电路6051和一比较器6052，其中，比较器6052于功率开关PS不导通的时段内才被使能。开关讯号产生电路6051用以接收电流感测讯号以及与输出电压Vout相关的回授讯号而产生控制讯号，自功率开关控制脚位GATE输出，其中电流感测讯号为前述电流感测脚位电压中，对应于电阻跨压VRcs的波形(亦即功率开关PS导通时，电流感测脚位电压的波形)，而与输出电压Vout相关的回授讯号则可自电压回授脚位FB取得。比较器6052根据电流感测脚位电压中的模式侦测讯号和参考电压VrefM而产生一比较结果，以判断返驰式电源供应器600操作于DCM或CCM，其中模式侦测讯号对应于前述电流感测脚位电压中的膝点(即，是否存在膝点的讯息)。
比较器6052于功率开关PS不导通的时段内才被使能，可以用任何等效方式来实现，举例而言，与图5实施例相似，可在比较器6052接电流感测脚位电压的路径上设置一个使能开关，而开关讯号产生电路6051在所发出的控制讯号关闭功率开关PS后，才导通该使能开关SW。当然，此仅为等效实施方式的一例，任何使比较器6052于功率开关PS不导通的时段内才被使能的方式，都应视为等效而属于本发明的范围。
判断返驰式电源供应器600操作于DCM或CCM，亦可不根据电压、而是根据电流进行判断。如前所述，当返驰式电源供应器600操作于DCM时，二次侧绕组W2会放电完毕，因此对应地，辅助绕组W3也会放电完毕，故请参阅图18，在本实施例中，可在功率开关PS不导通的时间内，以一个电流零交越(ZeroCurrentCrossing,ZCX)侦测电路6056，来判断电流感测脚位CS所流入的电流是否出现零电流的情况，若是出现，即可判断返驰式电源供应器600操作于DCM。本实施例中，模式侦测讯号对应于前述的电流零交越(即，是否存在电流零交越的事件)。
判断返驰式电源供应器600操作于DCM或CCM，此讯息可以有种种利用方式。举例而言，如前所述，可用以判断输出二极管Do上是否并无顺向导通跨压；若无，则输出电压Vout和二次侧绕组W2的上方节点电压相等。再举例而言，根据本发明，可在侦测到前述膝点时，获知这时二次侧绕组W2刚放电完毕，此时可以使返驰式电源供应器600立刻开始下一个周期，则返驰式电源供应器600将操作于DCM中最靠近CCM的状态(可视为DCM和CCM之间的边界模式)，为切换损失最低的状态。例如，参阅图19，可在侦测到前述膝点时，传送讯号给控制电路605中用以产生频率的震荡器OSC，使返驰式电源供应器600立刻开始下一个周期，即可达成上述目的。再举例而言，参阅图20，Ido为输出二极管电流的波形，Ipeak为电流峰值，Tdis表示二次侧绕组W2放电时段，Tp表示周期时间。根据膝点时间，可计算出Tdis，因此，可计算出输出二极管电流Ido的值为
Ido＝(1/2)Ipeakx(Tdis/Tp)
而可以进行定电流输出控制。
图21显示本发明的返驰式电源供应器的第六个实施例。在本实施例中，返驰式电源供应器700还包括一齐纳二极管ZD，其阴极耦接于辅助绕组W3，阳极耦接于二极管D的阳极。齐纳二极管ZD的目的是在辅助绕组W3和二极管D的阳极之间，提供一个固定的压降，以间接降低电流感测脚位CS所需要耐受的电压。本实施例也显示，前述各实施例中，电流感测电路107内的电阻Rs并非必要而可以省略。
以上已针对较佳实施例来说明本发明，只是以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以思及各种等效变化。例如，各实施例中图标直接连接的两电路或元件间，可插置不影响主要功能的其它电路或元件，因此“耦接”应视为包括直接和间接连接。又如，电阻或分压电路并非仅限于电阻元件，亦可以其它电路，如晶体管电路等取代。凡此种种，皆可根据本发明的教示类推而得，因此，本发明的范围应涵盖上述及其它所有等效变化。

Claims (21)

1.一种返驰式电源供应器，其特征在于，包含：
一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；二次侧绕组，以产生一输出电压；以及一辅助绕组；
一功率开关，耦接于该一次侧绕组，用以控制该一次侧绕组的导通时间；
一控制电路，用以产生一控制讯号以控制该功率开关，此控制电路为集成电路并具有一电流感测脚位以取得通过该功率开关的一电流感测讯号；
一温敏电阻，耦接于该辅助绕组和该电流感测脚位之间，以提供该控制电路温度相关讯号，由此使该控制电路得以进行温度过高保护。
2.如权利要求1所述的返驰式电源供应器，其中，该控制电路根据该电流感测讯号和一与该输出电压相关的回授讯号而产生该控制讯号，且于该功率开关不导通的时段内，根据该温度相关讯号而进行温度过高保护。
3.如权利要求2所述的返驰式电源供应器，其中，该控制电路包含：
一开关讯号产生电路，用以接收该电流感测讯号和该回授讯号而产生该控制讯号；
一比较器，根据该温度相关讯号和一参考讯号而产生一比较结果，以决定是否进行温度过高保护；以及
一使能开关，于该功率开关不导通的时段内，使能该比较器。
4.如权利要求3所述的返驰式电源供应器，其中，该参考讯号具有一固定位准、或具有一与该输出电压相关的可变位准。
5.如权利要求3所述的返驰式电源供应器，其中，该控制电路还包含一取样脉冲产生电路，以于该功率开关不导通的时段内，产生一取样脉冲，使该使能开关使能该比较器。
6.如权利要求3所述的返驰式电源供应器，其中，该控制电路还包含一遮蔽电路，以于该功率开关不导通的一段初始时间内，禁止该比较器。
7.如权利要求1所述的返驰式电源供应器，其中，还包含一二极管，其阳极耦接于该辅助绕组，阴极耦接于该温敏电阻。
8.如权利要求7所述的返驰式电源供应器，其中，还包含一齐纳二极管，其阴极耦接于该辅助绕组，阳极耦接于该二极管的阳极。
9.如权利要求1所述的返驰式电源供应器，其中，还包含一调整电阻，耦接于该温敏电阻和该电流感测脚位之间。
10.一种返驰式电源供应器的控制电路，该返驰式电源供应器包含一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；二次侧绕组，以产生一输出电压；以及一辅助绕组；一功率开关，耦接于该一次侧绕组，受控于该控制电路所产生的一控制讯号而控制该一次侧绕组的导通时间；一温敏电阻，其一端耦接于该辅助绕组；其特征在于，该控制电路包含：
一电流感测脚位，用以取得通过该功率开关的一电流感测讯号，且此脚位用以与该温敏电阻的另一端耦接，以取得一温度相关讯号；
一开关讯号产生电路，用以接收该电流感测讯号和一与该输出电压相关的回授讯号而产生该控制讯号；
一比较器，根据该温度相关讯号和一参考讯号而产生一比较结果，以决定是否进行温度过高保护；以及
一使能开关，于该功率开关不导通的时段内，使能该比较器。
11.如权利要求10所述的返驰式电源供应器的控制电路，其中，该参考讯号具有一固定位准、或具有一与该输出电压相关的可变位准。
12.如权利要求10所述的返驰式电源供应器的控制电路，其中，该控制电路还包含一取样脉冲产生电路，以于该功率开关不导通的时段内，产生一取样脉冲，使该使能开关使能该比较器。
13.如权利要求10所述的返驰式电源供应器的控制电路，其中，该控制电路还包含一遮蔽电路，以于该功率开关不导通的一段初始时间内，禁止该比较器。
14.一种返驰式电源供应器，其特征在于，包含：
一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；二次侧绕组，以产生一输出电压；以及一辅助绕组；
一功率开关，耦接于该一次侧绕组，用以控制该一次侧绕组的导通时间；
一控制电路，用以产生一控制讯号以控制该功率开关，此控制电路为集成电路并具有一电流感测脚位以取得通过该功率开关的一电流感测讯号；
一模式侦测电阻，耦接于该辅助绕组和该电流感测脚位之间，以提供该控制电路模式侦测讯号，由此使该控制电路得以进行模式侦测，判断该返驰式电源供应器是操作于连续导通模式或不连续导通模式。
15.如权利要求14所述的返驰式电源供应器，其中，该控制电路根据该电流感测讯号和一与该输出电压相关的回授讯号而产生该控制讯号，且于该功率开关不导通的时段内，根据该模式侦测讯号而进行模式侦测。
16.如权利要求14所述的返驰式电源供应器，其中，该二次侧绕组与一输出二极管耦接，且该模式侦测结果用以判断该输出二极管上是否并无顺向导通跨压、用以使该返驰式电源供应器操作于不连续导通模式和连续导通模式之间的边界模式、或用以进行流过该输出二极管的电流的定电流输出控制。
17.如权利要求14所述的返驰式电源供应器，其中，该控制电路包含：
一开关讯号产生电路，用以接收该电流感测讯号和该回授讯号而产生该控制讯号；
一比较器，根据该模式侦测讯号和一参考讯号而产生一比较结果，以进行模式判断；以及
一使能开关，于该功率开关不导通的时段内，使能该比较器。
18.如权利要求14所述的返驰式电源供应器，其中，该控制电路包含：
一开关讯号产生电路，用以接收该电流感测讯号和该回授讯号而产生该控制讯号；
一电流零交越侦测电路，根据该模式侦测讯号是否出现电流零交越，以进行模式判断；以及
一使能开关，于该功率开关不导通的时段内，使能该电流零交越侦测电路。
19.如权利要求14所述的返驰式电源供应器，其中，还包含一二极管，其阳极耦接于该辅助绕组，阴极耦接于该模式侦测电阻。
20.如权利要求19所述的返驰式电源供应器，其中，还包含一齐纳二极管，其阴极耦接于该辅助绕组，阳极耦接于该二极管的阳极。
21.一种返驰式电源供应器的控制电路，该返驰式电源供应器包含一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；二次侧绕组，以产生一输出电压；以及一辅助绕组；一功率开关，耦接于该一次侧绕组，受控于该控制电路所产生的一控制讯号而控制该一次侧绕组的导通时间；一模式侦测电阻，其一端耦接于该辅助绕组；其特征在于，该控制电路包含：
一电流感测脚位，用以取得通过该功率开关的一电流感测讯号，且此脚位用以与该模式侦测电阻的另一端耦接，以取得一模式侦测讯号；
一开关讯号产生电路，用以接收该电流感测讯号和一与该输出电压相关的回授讯号而产生该控制讯号；
一比较器，根据该模式侦测讯号和一参考讯号而产生一比较结果，以进行模式判断；或一电流零交越侦测电路，根据该模式侦测讯号是否出现电流零交越，以进行模式判断；以及
一使能开关，于该功率开关不导通的时段内，使能该比较器或该电流零交越侦测电路。
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