CN105576945B - 隔离电源控制装置、电源变换装置及其隔离电源控制方法 - Google Patents

隔离电源控制装置、电源变换装置及其隔离电源控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105576945B
CN105576945B CN201410532975.9A CN201410532975A CN105576945B CN 105576945 B CN105576945 B CN 105576945B CN 201410532975 A CN201410532975 A CN 201410532975A CN 105576945 B CN105576945 B CN 105576945B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
signal
isolated power
voltage
circuit
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.)
Active
Application number
CN201410532975.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105576945A (zh
Inventor
杨仲望
陆胜利
李文华
张琼
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.)
Delta Optoelectronics Inc
Original Assignee
Delta Optoelectronics Inc
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
Application filed by Delta Optoelectronics Inc filed Critical Delta Optoelectronics Inc
Priority to CN201410532975.9A priority Critical patent/CN105576945B/zh
Priority to US14/877,898 priority patent/US9735688B2/en
Publication of CN105576945A publication Critical patent/CN105576945A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105576945B publication Critical patent/CN105576945B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33571—Half-bridge at primary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits

Abstract

本发明公开了一种隔离电源控制装置、电源变换装置及其隔离电源控制方法，该隔离电源控制装置，包含：辅助隔离电源电路、电压电平识别电路。辅助隔离电源电路包含：变压器模块、控制模块以及开关模块。变压器模块具有一次侧以及二次侧。控制模块根据一次侧远程开关机控制信号产生波宽调变信号。开关模块根据波宽调变信号导通并将输入辅助电源信号传送至变压器模块的一次侧，以使辅助隔离电源电路产生目标电压信号，目标电压信号具有多个电压电平。电压电平识别电路接收目标电压信号并与第一参考电压进行比较，以输出二次侧远程开关机控制信号，从而对主隔离电源电路进行控制。

Description

隔离电源控制装置、电源变换装置及其隔离电源控制方法
技术领域
本发明是有关于一种电源技术，且特别是有关于一种隔离电源控制装置、电源变换装置及电源变换装置的隔离电源控制方法。
背景技术
隔离型电源的输入和输出通过变压器等磁性元器件进行电气连接，在电源系统的应用中常常要求可以通过远端开关机按钮控制电源的开通和关断。对于隔离型电源，不仅需要变压器等磁性元器件实现隔离功能，通常还需要隔离的传递信号器件实现一次侧和二次侧之间的信号传递。
普遍使用的隔离型传递信号元件大多为光电耦合(optical coupler)元件，但是光电耦合元件具有寿命短的缺点，另外，为搭配其工作架构的控制电路也会占用电路板空间。
因此，如何设计一个新的隔离电源控制装置，以解决上述的问题，乃为此一业界亟待解决的问题。
发明内容
因此，本发明的一方面是在提供一种隔离电源控制装置。隔离电源控制装置包含：辅助隔离电源电路以及电压电平识别电路。辅助隔离电源电路包含：变压器模块、控制模块以及开关模块。变压器模块具有一次侧以及二次侧。控制模块根据一次侧远程开关机控制信号产生波宽调变信号。开关模块根据波宽调变信号导通并将输入辅助电源信号传送至变压器模块的一次侧，以使辅助隔离电源电路产生目标电压信号，目标电压信号具有多个电压电平。电压电平识别电路接收目标电压信号并与第一参考电压进行比较，以输出二次侧远程开关机控制信号，从而对主隔离电源电路进行控制。
本发明的另一方面是在提供一种电源变换装置。电源变换装置包含：隔离电源控制装置以及主隔离电源装置。隔离电源控制装置包含：辅助隔离电源电路以及电压电平识别电路。辅助隔离电源电路根据一次侧远程开关机控制信号产生目标电压信号，目标电压信号具有多个电压电平。电压电平识别电路接收目标电压信号并与第一参考电压进行比较，以输出二次侧远程开关机控制信号。主隔离电源装置包括:主隔离电源电路以及主控制电路。主隔离电源电路包括原边电路和副边电路。主控制电路设置于副边电路一侧，用以接收二次侧远程开关机控制信号。其中，当二次侧远程开关机控制信号为第一电压电平，主控制电路控制主隔离电源电路进行高频切换，当二次侧远程开关机控制信号为不同于第一电压电平的第二电压电平，主控制电路控制主隔离电源电路停止工作。
本发明的另一方面是在提供一种用于电源变换装置的隔离电源控制方法，所述电源变换装置包括辅助隔离电源电路，辅助隔离电源电路具有彼此隔离的一次侧以及二次侧，隔离电源控制方法包含：提供一次侧远程开关机控制信号于辅助隔离电源电路的控制模块，以使控制模块产生波宽调变信号。提供波宽调变信号于辅助隔离电源电路的开关模块。开关模块根据波宽调变信号执行导通或关断操作，以产生目标电压信号，目标电压信号具有多个电压电平。辅助隔离电源电路的电压电平识别电路接收目标电压信号并将其与第一参考电压进行比较，以输出二次侧远程开关机控制信号，从而对主隔离电源装置进行控制。
应用本发明的优点在于通过隔离电源控制装置的设计，不需另外设置在一次侧与二次侧间传输用以操控控制电路的开关信号的信号传递元件，不但不再受限于信号传递元件的使用寿命，亦可减少隔离电源控制装置的电路面积，而轻易地达到上述的目的。
附图说明
图1为本发明一实施例中，一种电源变换装置的方块图；
图2为本发明一实施例中，图1的电源变换装置更详细的方块图；
图3为本发明一实施例中，隔离电源控制装置更详细的方块图；
图4为本发明一实施例中，隔离电源控制装置更详细的方块图；
图5为本发明一实施例中，一次侧远程开关机控制信号、分电压、第二参考电压以及第一及第二波宽调变信号的波形图；
图6为本发明一实施例中，一次侧远程开关机控制信号、输出辅助电源信号、目标电压信号、第一参考电压、二次侧远程开关机控制信号以及主隔离电源电路控制信号的波形图；
图7为本发明一实施例中，隔离电源控制装置更详细的方块图；
图8为本发明一实施例中，电压电平识别电路的工作流程的流程图；
图9为本发明一实施例中，电压电平识别电路的校准流程的流程图；
图10及图11分别为本发明一实施例中，一种隔离电源控制装置的方块图；
图12为本发明一实施例中，图1图的电源变换装置更详细的方块图；以及
图13为本发明一实施例中，一种隔离电源控制方法的流程图。
其中，附图标记说明如下：
1：隔离电源控制装置
10：辅助隔离电源电路
100：变压器模块
101：控制模块
102：开关模块
103：分压单元
104：比较单元
105：输出分压模块
106：二次侧绕组
107：二次侧绕组
108：稳压电路
12：电压电平识别电路
120：模拟数字转换单元
122：比较单元
1000：电源变换装置
2：主隔离电源装置
22：主隔离电源电路
24：主控制电路
220：原边电路
222：副边电路
224：变压器模块
800：工作流程
801-804：步骤
900：校准流程
901-906：步骤
1300：隔离电源控制方法
1301-1304：步骤
具体实施方式
请参照图1。图1为本发明一实施例中，一种电源变换装置1000的方块图。电源变换装置1000包含隔离电源控制装置1及主隔离电源装置2。其中，隔离电源控制装置1包含：辅助隔离电源电路10以及电压电平识别电路12。
辅助隔离电源电路10用以接收输入辅助电源信号Vin以及一次侧远程开关机控制信号Vc1，并据以产生目标电压信号Vm，其中目标电压信号具有多个电压电平。
电压电平识别电路12进一步对目标电压信号Vm的电平进行判断，以产生二次侧远程开关机控制信号Vc2。二次侧远程开关机控制信号Vc2对主隔离电源装置2进行控制。于一实施例中，目标电压信号Vm的电压范围为0V至5V
请参照图2。图2为本发明一实施例中，图1的电源变换装置1000更详细的方块图。于本实施例中，主隔离电源装置2包含主隔离电源电路22及主控制电路24。
主控制电路24接收二次侧远程开关机控制信号Vc2，以根据二次侧远程开关机控制信号Vc2输出主隔离电源电路控制信号Vcon对主隔离电源电路22进行控制。
于一实施例中，当一次侧远程开关机控制信号Vc1位于第一状态时，主控制电路24将依据由此一次侧远程开关机控制信号Vc1经过隔离电源控制装置1产生的主隔离电源电路控制信号Vcon，控制主隔离电源电路22进行高频切换。而当一次侧远程开关机控制信号Vc1位于第二状态时，主控制电路24将依据由此一次侧远程开关机控制信号Vc1经过隔离电源控制装置1产生的主隔离电源电路控制信号Vcon，控制主隔离电源电路22停止工作。
于不同实施例中，主隔离电源电路22可为各种利用变压器及其他任何隔离器件进行电器隔离及电能转换的电路。本发明不为任何特定架构的主隔离电源电路22所限。
于一实施例中，二次侧远程开关机控制信号Vc2可传送至主控制电路24的致能引脚En，以使主控制电路24的启动或关闭进行控制。于其他实施例中，亦可以其他形式实现二次侧远程开关机控制信号Vc2对主控制电路24的控制方式，只要能根据二次侧远程开关机控制信号Vc2的高态或低态控制主隔离电源电路22进行高频切换或停止工作即可。
以下将就隔离电源控制装置1包含的各个电路模块进行更详细的说明。
请参照图3。图3为本发明一实施例中，隔离电源控制装置1更详细的方块图。
辅助隔离电源电路10包含：变压器模块100、控制模块101以及开关模块102。其中，变压器模块100具有一次侧以及二次侧。
控制模块101包含：分压单元103以及比较单元104。分压单元103包含：可变电阻单元以及第一电阻单元R1。其中，可变电阻单元包含第二电阻单元R2、第三电阻单元R3以及开关单元T1。第三电阻单元R3以及开关单元T1相串联后，与第二电阻单元R2并联。
于一实施例中，开关单元T1为N型晶体管，以接收一次侧远程开关机控制信号Vc1并据以导通或断开。当开关单元T1导通时，可变电阻单元对应的第一阻值相当于第二电阻单元R2及第三电阻单元R3并联后的阻值。而当开关单元T1断开时，可变电阻单元对应的第二阻值相当于第二电阻单元R2的阻值。因此，可变电阻单元在开关单元T1断开时对应的第二阻值，将较在开关单元T1导通时对应的第一阻值为大。
需注意的是，于其他实施例中，开关单元T1亦可为其他的元件。举例来说，开关单元T1可为P型晶体管，以根据一次侧远程开关机控制信号Vc1导通或断开。
可变电阻单元电性连接于分压端O以及接地端GND间。第一电阻单元R1电性连接于变压器模块100的一次侧以及分压端O。因此，第一电阻单元R1以及可变电阻单元根据一次侧远程开关机控制信号Vc1于分压端O产生分电压Vd。然而需注意的是，于其他实施例中，第一电阻单元R1亦可电性连接于其他的电压端以及分压端O之间，以依据该电压端的电压，与可变电阻单元共同在分压端O产生分电压Vd。
其中，分电压Vd在可变电阻单元输出第一阻值时，将具有第一分电压值V1，并在可变电阻单元输出第二阻值时，具有第二分电压值V2。由于第二阻值大于第一阻值，因此分电压Vd的第二分电压值V2将大于第一分电压值V1。
比较单元104接收一第二参考电压Vref2以及分电压Vd，并将第二参考电压Vref2与分电压Vd进行比较，以相应地输出第一波宽调变信号Vpwm1或第二波宽调变信号Vpwm2。其中，第一波宽调变信号Vpwm1具有对应于第一分电压值V1的第一占空比，第二波宽调变信号Vpwm2具有对应于第二分电压值V2的第二占空比。
需注意的是，上述的控制模块101仅为一范例。于其他实施例中，亦可采用其他的电路架构，以根据不同的一次侧远程开关机控制信号Vc1产生不同占空比的第一波宽调变信号Vpwm1或第二波宽调变信号Vpwm2，不为本实施例中的架构所限。
开关模块102电性连接于变压器模块100的一次侧。于本实施例中，开关模块102包含开关S1及开关S2。于不同实施例中，开关模块102亦可以其他的方式实现，不限于图3中所示的架构。
开关S1及开关S2可依据第一波宽调变信号Vpwm1或第二波宽调变信号Vpwm2而导通或断开。当开关S1及开关S2为导通时，将可传送输入辅助电源信号Vin至变压器模块100的一次侧。而当开关S1及开关S2为断开时，则停止传送输入辅助电源信号Vin至变压器模块100的一次侧。
于一实施例中，辅助隔离电源电路10还包含第一电容C1，以提供输入辅助电源信号Vin支撑的作用。因此，开关模块102可通过第一电容C1将输入辅助电源信号Vin传送至变压器模块100的一次侧。
请同时参照图3及图5。其中，图5为本发明一实施例中，一次侧远程开关机控制信号Vc1、分电压Vd、第二参考电压Vref2以及第一波宽调变信号Vpwm1及第二波宽调变信号Vpwm2的波形图。
如图5所示，当一次侧远程开关机控制信号Vc1为高态时，为N型晶体管的开关单元T1将为导通的状态。因此，可变电阻单元对应的第一阻值将使分电压Vd为第一分电压值V1。而当一次侧远程开关机控制信号Vc1为低态时，为N型晶体管的开关单元T1将为断开的状态。由于可变电阻单元对应的第二阻值较第一阻值为大，因此分电压Vd对应的第二分电压值V2将较第一分电压值V1大。
于本实施例中，第二参考电压Vref2为一锯齿波，并与分电压Vd进行比较，以使图3的比较单元104在第二参考电压Vref2的值大于分电压Vd时输出第一或第二波宽调变信号Vpwm1、Vpwm2的高态，并在第二参考电压Vref2的值小于分电压Vd时输出第一或第二波宽调变信号Vpwm1、Vpwm2的低态。
当分电压Vd为对应较大的第二分电压值V2时，将由于第二参考电压Vref2大于分电压Vd的区间较小而使第二波宽调变信号Vpwm2具有较小的占空比。亦即，第二波宽调变信号Vpwm2在一个周期中输出高态的时间较短。此时，输入辅助电源信号Vin馈入变压器模块100的能量较小。
而当分电压Vd为对应较小的第一分电压值V1时，将由于第二参考电压Vref2大于分电压Vd的区间较大而使第一波宽调变信号Vpwm1具有较大的占空比。亦即，第一波宽调变信号Vpwm1在一个周期中输出高态的时间较长。此时，输入辅助电源信号Vin馈入变压器模块100的能量较大。
变压器模块100进一步根据输入辅助电源信号Vin馈入一次侧的能量，在二次侧的二次侧绕组106产生相应的能量，使得位于二次侧的电路据以产生目标电压信号Vm。
电压电平识别电路12包含模拟数字转换单元120及比较单元122。模拟数字转换单元120用以将目标电压信号Vm由模拟的形式转换为数字的形式。比较单元122进一步将转换为数字形式的目标电压信号Vm与第一参考电压Vref1进行比较，以输出二次侧远程开关机控制信号Vc2。
请参照图4。图4为本发明一实施例中，隔离电源控制装置1更详细的方块图。图4的隔离电源控制装置1所包含的元件与图3的隔离电源控制装置1大同小异，因此不再赘述。
于一实施例中，变压器模块100根据输入辅助电源信号Vin馈入一次侧的能量，在二次侧产生相应的能量，使得位于二次侧的电路据以如图4所示，同时产生输出辅助电源信号Vout以及目标电压信号Vm。输出辅助电源信号Vout为主控制电路24供电。于一实施例中，输出辅助电源信号的电压范围为0V至20V。
于一实施例中，辅助隔离电源电路10包含第二电容C2，第二电容C2在接收变压器模块100的二次侧所传来的能量后据以产生输出辅助电源信号Vout以及目标电压信号Vm。
于另一实施例中，辅助隔离电源电路10包含输出分压模块105，电性连接于变压器模块100的二次侧。输出分压模块105包含电阻单元R4及电阻单元R5，以将输出辅助电源信号Vout进行分压，以产生目标电压信号Vm。
因此类似前一实施例，电压电平识别电路12的模拟数字转换单元120将目标电压信号Vm由模拟的形式转换为数字的形式。电压电平识别电路12的比较单元122则进一步将转换为数字形式的目标电压信号Vm与第一参考电压Vref1进行比较，以输出二次侧远程开关机控制信号Vc2。
请同时参照图4及图6。其中，图6为本发明一实施例中，一次侧远程开关机控制信号Vc1、输出辅助电源信号Vout、目标电压信号Vm、第一参考电压Vref1、二次侧远程开关机控制信号Vc2以及主隔离电源电路控制信号Vcon的波形图。
如先前所述，在一次侧远程开关机控制信号Vc1的低态时，将使输入辅助电源信号Vin馈入变压器模块100的能量较小，而使变压器模块100在二次侧产生的输出辅助电源信号Vout对应的电压电平较小。依输出辅助电源信号Vout分压产生的目标电压信号Vm亦对应较小的电压电平。
相对地，在一次侧远程开关机控制信号Vc1的高态时，将使输入辅助电源信号Vin馈入变压器模块100的能量较大，而使变压器模块100在二次侧产生的输出辅助电源信号Vout对应的电压电平较大。依输出辅助电源信号Vout分压产生的目标电压信号Vm亦对应较大的电压电平。
于一实施例中，目标电压信号Vm的产生并不必须由输出辅助电源信号Vout的分压产生，而可由辅助隔离电源电路10的输出端(即二次侧)产生，更甚者可由辅助隔离电源电路10中任一能根据一次侧远程开关机控制信号Vc1的高态和低态输出具有多个电压电平的信号的节点来产生。
请参照图7。图7为本发明一实施例中，隔离电源控制装置1更详细的方块图。图7的隔离电源控制装置1所包含的元件与图3的隔离电源控制装置1大同小异。然而由本实施例中，变压器模块100在二次侧包含二次侧绕组106以及二次侧绕组107。其中，二次侧绕组106是通过电容C2及分压模块105来产生目标电压信号Vm，而二次侧绕组107则通过电容C3产生输出辅助电源信号Vout。
以下将针对二次侧远程开关机控制信号Vc2的产生进行详细的叙述。
请再同时参照图8。图8为本发明一实施例中，电压电平识别电路12，特别是比较单元122的工作流程800的流程图。工作流程800包含下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)。
于步骤801，接收目标电压信号Vm。
于步骤802，判断目标电压信号Vm是否大于第一参考电压Vref1。
当目标电压信号Vm大于第一参考电压Vref1，于步骤803输出高态的二次侧远程开关机控制信号Vc2。
当目标电压信号Vm不大于第一参考电压Vref1，于步骤804输出低态的二次侧远程开关机控制信号Vc2。
因此，主控制电路24可根据二次侧远程开关机控制信号Vc2的高态或低态来输出不同的主隔离电源电路控制信号Vcon。于一实施例中，二次侧远程开关机控制信号Vc2可传送至主控制电路24的致能引脚En，以对主控制电路24的启动或关闭进行控制。于其他实施例中，亦可以其他形式实现二次侧远程开关机控制信号Vc2对主控制电路24的控制方式，只要能根据二次侧远程开关机控制信号Vc2的高态或低态控制主隔离电源电路22进行高频切换或停止工作即可。
于一实施例中，主控制电路24在启动时产生主隔离电源电路控制信号Vcon控制图1中所示的主隔离电源电路22进行高频切换，并于关闭时使主隔离电源电路22停止。
需注意的是，于本实施例中，二次侧远程开关机控制信号Vc2的相位与一次侧远程开关机控制信号Vc1为实质同相，以相应一次侧远程开关机控制信号Vc1的时序对主控制电路24进行控制。其中，上述的“实质”是指二次侧远程开关机控制信号Vc2与一次侧远程开关机控制信号Vc1的相位间，可能因传递过程而有可容许范围内的误差，而不必须完全同相位。
于上述的实施例中，主控制电路24是根据二次侧远程开关机控制信号Vc2的高态启动与低态来关闭。然而，于其他实施例中经由适当的逻辑调整，二次侧远程开关机控制信号Vc2亦可根据相反的逻辑来对主控制电路24进行控制。亦即，主控制电路24可根据二次侧远程开关机控制信号Vc2的低态启动，并根据二次侧远程开关机控制信号Vc2的高态来关闭。
于上述的实施例中，主隔离电源电路控制信号Vcon在二次侧远程开关机控制信号Vc2为第一电压电平时，控制主隔离电源电路22进行高频切换，并在二次侧远程开关机控制信号Vc2为第二电压电平时，控制主隔离电源电路22停止工作。其中在一实施例中，该第一电压电平高于该第二电压电平，如第一电压电平为高态，第二电压电平为低态；在一实施例中，该第二电压电平高于该第一电压电平，第一电压电平为低态、第二电压电平为高态。
于上述的实施例中，当目标电压信号Vm大于第一参考电压Vref1，于步骤803输出高态的二次侧远程开关机控制信号Vc2。当目标电压信号Vm不大于第一参考电压Vref1，于步骤804输出低态的二次侧远程开关机控制信号Vc2。然而，于其他实施例中经由适当的逻辑调整，亦可当目标电压信号Vm大于第一参考电压Vref1，于步骤803输出低态的二次侧远程开关机控制信号Vc2。当目标电压信号Vm不大于第一参考电压Vref1，于步骤804输出高态的二次侧远程开关机控制信号Vc2。
因此，本发明的一实施例中隔离电源控制装置1可直接根据一次侧远程开关机控制信号Vc1，在变压器模块100的二次侧产生二次侧远程开关机控制信号Vc2，并由二次侧远程开关机控制信号Vc2控制主控制电路24输出不同的主隔离电源电路控制信号Vcon。因此，隔离电源控制装置1不需另外设置在一次侧与二次侧间传输用以操控控制电路的开关信号的信号传递元件，不但不再受限于信号传递元件的使用寿命，亦可减少隔离电源控制装置1的电路面积。
请参照图9。图9为本发明一实施例中，电压电平识别电路12的校准流程900的流程图。于一实施例中，电压电平识别电路12在辅助隔离电源电路10的设计或生产过程中进行图9所示的校准流程900，以设定第一参考电压Vref1。校准流程900包含下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)。
于步骤901，使辅助隔离电源电路10启动，并传送低态的一次侧远程开关机控制信号Vc1。
于步骤902，记录对应低态的一次侧远程开关机控制信号Vc1的目标电压信号Vm的第一电压值。
于步骤903，传送高态的一次侧远程开关机控制信号Vc1。
于步骤904，记录对应高态的一次侧远程开关机控制信号Vc1的目标电压信号Vm的第二电压值。
于步骤905，计算第一电压值以及第二电压值的平均值以储存为第一参考电压Vref1。
于步骤906，结束校准流程900。
请参照图10及图11。图10及图11分别为本发明一实施例中，一种隔离电源控制装置1的方块图。图10的隔离电源控制装置1所包含的各电路元件与图4所示的隔离电源控制装置1大同小异，且图11的隔离电源控制装置1所包含的各电路元件与图7所示的隔离电源控制装置1大同小异。因此不再就相同的电路元件重复赘述。于本实施例中，隔离电源控制装置1包含：辅助隔离电源电路10、电压电平识别电路12以及稳压电路108。
如前所述，开关模块102是根据控制模块101产生的第一波宽调变信号Vpwm1或第二波宽调变信号Vpwm2导通，以传送输入辅助电源信号Vin至变压器模块100的一次侧。因此，变压器模块100的二次侧所产生的输出辅助电源信号Vout实际上将与图6所示的输出辅助电源信号Vout的波形相似而具有不同电平。因此，为了给主控制电路24及其他电路提供稳定的供电电压，稳压电路108可将具有不同电平的输出辅助电源信号Vout进行稳压，以输出稳定的直流输出辅助电源信号Vout’至主控制电路24。
需注意的是，稳压电路108可以任何架构的稳压电路实现，本发明并不限于特定的稳压电路架构。
此外，经由稳压电路108所产生的直流输出辅助电源信号Vout’除供应至主控制电路24，亦可提供至其他需要此电压电平的电源的功能模块，并不限于供应给主控制电路24。
请参照图12。图12为本发明一实施例中，图1的电源变换装置1000更详细的方块图。于本实施例中，主隔离电源装置2包含主隔离电源电路22及主控制电路24。更进一步地，主隔离电源电路22包含原边电路220、副边电路222以及变压器模块224。其中，主控制电路24实际上设置于副边电路222的同一侧，以相同的接地符号所示。类似于先前的实施例，主控制电路24可接收二次侧远程开关机控制信号Vc2，以控制主隔离电源电路22进行高频切换或是停止工作。
请参照图13。图13为本发明一实施例中，一种隔离电源控制方法1300的流程图。隔离电源控制方法1300可应用于如图1、图2及图12所示的电源变换装置1000中。隔离电源控制方法1300包含下列步骤。
于步骤1301，提供一次侧远程开关机控制信号Vc1于辅助隔离电源电路1的控制模块101，以使控制模块101产生波宽调变信号。
于步骤1302，提供波宽调变信号于辅助隔离电源电路1的开关模块102。
于步骤1303，开关模块102根据波宽调变信号执行导通或关断操作，以产生目标电压信号Vm，目标电压信号Vm具有多个电压电平。
于步骤1304，辅助隔离电源电路1的电压电平识别电路12接收目标电压信号Vm并将其与第一参考电压Vref1进行比较，以输出二次侧远程开关机控制信号Vc2，从而对主隔离电源装置2进行控制。
当该一次侧远程开关机控制信号位于第一状态时，该主隔离电源电路进行高频切换操作；当该一次侧远程开关机控制信号位于第二状态时，该主隔离电源电路停止工作。
该控制模块根据该一次侧远程开关机控制信号的工作状态，输出具有相应占空比的波宽调变信号。
该辅助隔离电路根据该一次侧远程开关机控制信号的工作状态，输出具有相应电压值的目标电压信号。
该电压电平识别电路分别在该一次侧远程开关机控制信号的一第一状态及一第二状态的条件下记录该目标电压信号所对应的一第一电压值以及一第二电压值，并将该第一电压值以及该第二电压值的一平均值储存为该第一参考电压。
虽然本揭示内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭示内容，任何本领域技术人员，在不脱离本揭示内容的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本揭示内容的保护范围当视后附的权利要求所界定为准。

Claims (28)

1.一种隔离电源控制装置，包含：
一辅助隔离电源电路，包含：
一变压器模块，具有一一次侧以及一二次侧；
一控制模块，根据一一次侧远程开关机控制信号产生一波宽调变信号；以及
一开关模块，根据该波宽调变信号导通以将一输入辅助电源信号传送至该变压器模块的该一次侧，以使该辅助隔离电源电路产生一目标电压信号，该目标电压信号具有多个电压电平；以及
一电压电平识别电路，用以接收该目标电压信号并与一第一参考电压进行比较，以输出一二次侧远程开关机控制信号，从而对一主隔离电源装置进行控制，
其中该主隔离电源装置包括一主控制电路及一主隔离电源电路，当该一次侧远程开关机控制信号位于第一状态时，该主控制电路控制主隔离电源电路进行高频切换，当该一次侧远程开关机控制信号位于第二状态时，该主控制电路控制该主隔离电源电路停止工作。
2.如权利要求1所述的隔离电源控制装置，其中当该一次侧远程开关机控制信号位于该第一状态时，该控制模块输出具有一第一占空比的一第一波宽调变信号，当该一次侧远程开关机控制信号位于该第二状态时，该控制模块输出具有一第二占空比的一第二波宽调变信号。
3.如权利要求1所述的隔离电源控制装置，其中当该一次侧远程开关机控制信号位于该第一状态时，于该辅助隔离电源电路的一输出端产生第一电压值的该目标电压信号，当该一次侧远程开关机控制信号位于该第二状态时，于该辅助隔离电源电路的该输出端产生第二电压值的该目标电压信号。
4.如权利要求1或3所述的隔离电源控制装置，其中当该目标电压信号大于该第一参考电压时，该电压电平识别电路产生一第一电压电平的二次侧远程开关机控制信号，从而该主控制电路控制该主隔离电源电路进行高频切换，当该目标电压信号不大于该第一参考电压时，该电压电平识别电路产生一不同于该第一电压电平的一第二电压电平的二次侧远程开关机控制信号，从而该主控制电路控制该主隔离电源电路停止工作。
5.如权利要求1或3所述的隔离电源控制装置，其中当该目标电压信号不大于该第一参考电压时，该电压电平识别电路产生一第一电压电平的二次侧远程开关机控制信号，从而该主控制电路控制该主隔离电源电路进行高频切换，当该目标电压信号大于该第一参考电压时，该电压电平识别电路产生一不同于该第一电压电平的一第二电压电平的二次侧远程开关机控制信号，该主隔离电源电路停止工作。
6.如权利要求1所述的隔离电源控制装置，其中该变压器模块的该二次侧包括一二次侧绕组及一输出分压模块，该输出分压模块电性连接于该二次侧绕组，该辅助隔离电源电路的该二次侧绕组产生一输出辅助电源信号，并于该分压模块产生该目标电压信号。
7.如权利要求1所述的隔离电源控制装置，其中该变压器模块的该二次侧包括一第一二次侧绕组及一第二二次侧绕组，该辅助隔离电源电路的该第一二次侧绕组产生一输出辅助电源信号，并于该第二二次侧绕组产生该目标电压信号。
8.如权利要求6或7所述的隔离电源控制装置，其中辅助隔离电源电路还包括一稳压电路，用以接收该输出辅助电源信号，进而产生一直流输出辅助电源信号。
9.如权利要求6或7所述的隔离电源控制装置，其中该输出辅助电源信号的电压范围为0V至20V。
10.如权利要求1所述的隔离电源控制装置，其中该目标电压信号的电压范围为0V至5V。
11.如权利要求1所述的隔离电源控制装置，其中该控制模块还包含：
一分压单元，包含：
一可变电阻单元，电性连接于一分压端以及一接地端，以根据该一次侧远程开关机控制信号切换于一第一阻值以及大于该第一阻值的一第二阻值间；以及
一第一电阻单元，电性连接于一电压端以及该分压端，以根据该电压端的一电压于该分压端产生一分电压，其中该分电压具有对应于该第一阻值的一第一分电压值以及对应于该第二阻值的一第二分电压值，且该第二分电压值大于该第一分电压值；以及
一比较单元，用以接收一第二参考电压以与该分电压进行比较，并根据比较结果相应地输出该波宽调变信号。
12.如权利要求11所述的隔离电源控制装置，其中该可变电阻单元包含：
一第二电阻单元；以及
一第三电阻单元以及一开关单元，该第三电阻单元以及该开关单元相串联后，与该第二电阻单元并联；
其中该开关单元根据该一次侧远程开关机控制信号导通时使该可变电阻单元输出该第一阻值，以及根据该一次侧远程开关机控制信号断开时使该可变电阻单元输出该第二阻值。
13.如权利要求1所述的隔离电源控制装置，其中该电压电平识别电路分别在该一次侧远程开关机控制信号的该第一状态及该第二状态的条件下记录该目标电压信号所对应的一第一电压值以及一第二电压值，并将该第一电压值以及该第二电压值的一平均值储存为该第一参考电压。
14.如权利要求1所述的隔离电源控制装置，其中该电压电平识别电路包含：
一模拟数字转换单元，用以将该目标电压信号由一模拟形式转换为一数字形式；以及
一比较单元，用以将转换为该数字形式的该目标电压信号与该第一参考电压进行比较，以输出该二次侧远程开关机控制信号。
15.一种电源变换装置，包含：
一隔离电源控制装置，包括：
一辅助隔离电源电路，根据一一次侧远程开关机控制信号产生一目标电压信号，该目标电压信号具有多个电压电平；
一电压电平识别电路，用以接收该目标电压信号并与一第一参考电压进行比较，以输出一二次侧远程开关机控制信号；以及
一主隔离电源装置，包括：
一主隔离电源电路，包括一原边电路和一副边电路；以及
一主控制电路，设置于该副边电路一侧，用以接收该二次侧远程开关机控制信号；
其中，当该一次侧远程开关机控制信号位于第一状态时，该二次侧远程开关机控制信号为一第一电压电平，该主控制电路控制该主隔离电源电路进行高频切换，当该一次侧远程开关机控制信号位于第二状态时，该二次侧远程开关机控制信号为不同于该第一电压电平的一第二电压电平，该主控制电路控制该主隔离电源电路停止工作。
16.如权利要求15所述的电源变换装置，其中该辅助隔离电源电路还包含一控制模块，当该一次侧远程开关机控制信号位于该第一状态时，该控制模块输出具有一第一占空比的一第一波宽调变信号，当该一次侧远程开关机控制信号位于该第二状态时，该控制模块输出具有一第二占空比的一第二波宽调变信号。
17.如权利要求16所述的电源变换装置，其中该辅助隔离电源电路还包含一开关模块，当该开关模块接收第一占空比的该第一波宽调变信号，于该辅助隔离电源电路的一输出端产生第一电压值的该目标电压信号；或当该开关模块接收第二占空比的该第二波宽调变信号，于该辅助隔离电源电路的该输出端产生第二电压值的该目标电压信号。
18.如权利要求15所述的电源变换装置，其中该辅助隔离电源电路包括一二次侧绕组及一输出分压模块，该输出分压模块电性连接于该二次侧绕组，该辅助隔离电源电路的该二次侧绕组产生一输出辅助电源信号，并于该分压模块产生该目标电压信号。
19.如权利要求15所述的电源变换装置，其中该辅助隔离电源电路包括一第一二次侧绕组及一第二二次侧绕组，于该辅助隔离电源电路的该第一二次侧绕组产生一输出辅助电源信号，并于该第二二次侧绕组产生该目标电压信号。
20.如权利要求18所述的电源变换装置，其中辅助隔离电源电路还包括一稳压电路，该稳压电路连接该二次侧绕组以接收该输出辅助电源信号，进而产生一直流输出辅助电源信号。
21.如权利要求19所述的电源变换装置，其中辅助隔离电源电路还包括一稳压电路，该稳压电路连接该第一二次侧绕组以接收该输出辅助电源信号，进而产生一直流输出辅助电源信号。
22.如权利要求18至21中任意一项所述的电源变换装置，其中该输出辅助电源信号的电压范围为0V至20V。
23.如权利要求15所述的电源变换装置，其中该目标电压信号的电压范围为0V至5V。
24.如权利要求15所述的电源变换装置，其中该电压电平识别电路分别在该一次侧远程开关机控制信号的该第一状态及该第二状态的条件下记录该目标电压信号所对应的一第一电压值以及一第二电压值，并将该第一电压值以及该第二电压值的一平均值储存为该第一参考电压。
25.一种用于电源变换装置的隔离电源控制方法，所述电源变换装置包括一辅助隔离电源电路，该辅助隔离电源电路具有彼此隔离的一一次侧以及一二次侧，该隔离电源控制方法包含：
提供一一次侧远程开关机控制信号于该辅助隔离电源电路的一控制模块，以使该控制模块产生一波宽调变信号；
提供该波宽调变信号于该辅助隔离电源电路的一开关模块；
该开关模块根据该波宽调变信号执行导通或关断操作，以产生一目标电压信号，该目标电压信号具有多个电压电平；以及
该辅助隔离电源电路的一电压电平识别电路接收该目标电压信号并将其与一第一参考电压进行比较，以输出一二次侧远程开关机控制信号，从而对一主隔离电源装置进行控制；
当该一次侧远程开关机控制信号位于第一状态时，该主隔离电源电路进行高频切换操作；当该一次侧远程开关机控制信号位于第二状态时，该主隔离电源电路停止工作。
26.如权利要求25所述的隔离电源控制方法，其中该控制模块根据该一次侧远程开关机控制信号的工作状态，输出具有相应占空比的波宽调变信号。
27.如权利要求25所述的隔离电源控制方法，其中该辅助隔离电路根据该一次侧远程开关机控制信号的工作状态，输出具有相应电压值的目标电压信号。
28.如权利要求25所述的隔离电源控制方法，其中该电压电平识别电路分别在该一次侧远程开关机控制信号的该第一状态及该第二状态的条件下记录该目标电压信号所对应的一第一电压值以及一第二电压值，并将该第一电压值以及该第二电压值的一平均值储存为该第一参考电压。
CN201410532975.9A 2014-10-11 2014-10-11 隔离电源控制装置、电源变换装置及其隔离电源控制方法 Active CN105576945B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410532975.9A CN105576945B (zh) 2014-10-11 2014-10-11 隔离电源控制装置、电源变换装置及其隔离电源控制方法
US14/877,898 US9735688B2 (en) 2014-10-11 2015-10-07 Isolated power control device, power conversion device and isolated power control method used in power conversion device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410532975.9A CN105576945B (zh) 2014-10-11 2014-10-11 隔离电源控制装置、电源变换装置及其隔离电源控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105576945A CN105576945A (zh) 2016-05-11
CN105576945B true CN105576945B (zh) 2018-11-16

Family

ID=55656139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410532975.9A Active CN105576945B (zh) 2014-10-11 2014-10-11 隔离电源控制装置、电源变换装置及其隔离电源控制方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9735688B2 (zh)
CN (1) CN105576945B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109194143A (zh) * 2018-11-13 2019-01-11 江苏兆能电子有限公司 一种数字开关电源中远程开关信号的隔离检测线路
TWI808531B (zh) * 2021-11-10 2023-07-11 群聯電子股份有限公司 切換式供電模組與記憶體儲存裝置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1885694A (zh) * 2005-06-24 2006-12-27 弗里沃动力有限公司 控制开关电源的电流和电压的控制电路
US7505702B2 (en) * 2005-09-29 2009-03-17 Samsung Electronics Co., Ltd. High power supply to control an abnormal load
CN101594064A (zh) * 2009-05-31 2009-12-02 成都芯源系统有限公司 一种开关电源控制器
CN102187557A (zh) * 2008-08-21 2011-09-14 三菱电机株式会社 功率用半导体元件的驱动电路

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4803262B2 (ja) 2009-01-27 2011-10-26 株式会社村田製作所 絶縁型スイッチング電源装置
US8416584B2 (en) * 2009-10-30 2013-04-09 Intersil Americas Inc. Power supply with low power consumption hiccup standby operation
EP2375553A1 (en) * 2009-12-31 2011-10-12 Nxp B.V. PFC circuit
JP5223874B2 (ja) 2010-03-09 2013-06-26 株式会社村田製作所 絶縁型スイッチング電源装置
JP5920076B2 (ja) * 2012-07-13 2016-05-18 富士電機株式会社 スイッチング電源装置
US9112418B2 (en) * 2013-12-02 2015-08-18 Grenergy Opto Inc. Controller for a switched mode power supply having an integrated circuit with multifunction pin
TWM481439U (zh) 2014-03-14 2014-07-01 San-Shan Hong 交換式電源供應器及其保護裝置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1885694A (zh) * 2005-06-24 2006-12-27 弗里沃动力有限公司 控制开关电源的电流和电压的控制电路
US7505702B2 (en) * 2005-09-29 2009-03-17 Samsung Electronics Co., Ltd. High power supply to control an abnormal load
CN102187557A (zh) * 2008-08-21 2011-09-14 三菱电机株式会社 功率用半导体元件的驱动电路
CN101594064A (zh) * 2009-05-31 2009-12-02 成都芯源系统有限公司 一种开关电源控制器

Also Published As

Publication number Publication date
US9735688B2 (en) 2017-08-15
US20160105117A1 (en) 2016-04-14
CN105576945A (zh) 2016-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106710531B (zh) 背光控制电路及电子装置
CN104065253A (zh) 电力变换装置、驱动装置及驱动方法
CN104578795B (zh) 软启动切换电源转换装置
WO2009091474A8 (en) Hybrid on-chip regulator for limited output high voltage
CN107612303A (zh) 用于控制开关调节器中的电流的系统和方法
CN104796015B (zh) 用于对同步整流器驱动电路供电的系统和方法
CN105576945B (zh) 隔离电源控制装置、电源变换装置及其隔离电源控制方法
CN103944420B (zh) 电源供应系统及其控制方法
CN107947543A (zh) 多输入组件级快速关断装置及其驱动电路和光伏系统
CN105811741A (zh) 一种电源接口电路
CN203554294U (zh) 供电电路和液晶电视
US20110040988A1 (en) Single phase line switch
CN105871184B (zh) 一种超高精度过功率补偿电路
CN109217708A (zh) 可逆ac-dc和dc-ac三端双向可控硅开关元件变换器
CN108200691A (zh) 一种led par灯驱动电路和led par灯
AU2009311067B2 (en) Master-slave mode direct current carrier communication system
CN207069906U (zh) 用于电源转换电路的控制器
CN210629356U (zh) 一种llc电源控制电路和电源控制装置
CN105992441A (zh) 一种led调光电源
CN102783044A (zh) 电气安装系统
CN101895216A (zh) 宽电压开关状态转换电路
CN207968330U (zh) 一种隔离供电电路
CN208128590U (zh) 一种线性调光电路及调光电源
CN207652309U (zh) 一种隔离控制电路
CN104953818B (zh) 升压装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant