CN106546795A - 产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路及其方法。所述采样维持电路包含一第一电压产生单元、一第二电压产生单元与一比较器。所述第一电压产生单元根据一第一参考电流，产生一第一电压。所述第二电压产生单元产生一第二电压，其中所述第二电压对应于所述电源转换器的功率开关的开启时间。所述比较器根据所述第一电压与所述第二电压，产生一采样信号给所述电源转换器内的控制电路。因此，相较于现有技术，本发明可改善现有技术所公开的固定采样时间的缺点。

Description

产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路及其方法

技术领域

本发明涉及一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路及其方法，尤其涉及一种产生可随耦接于电源转换器的负载变化的采样信号的采样维持电路及其方法。

背景技术

请参照图1，图1是现有技术电源转换器100的示意图。电源转换器100的一次侧PRI的控制电路102是用于通过检测对应于一辅助绕组104上的电压VFB，以控制输出电压VOUT。由于辅助绕组104上的电压是正电压与负电压轮替出现，因此需在正确时间对有关于辅助绕组104的电压VFB采样。一般说来，采样维持电路108在电源转换器100的一次侧PRI的功率开关106关闭后一段时间产生一采样信号SS给控制电路102中的比较器107，其中VREF是一参考电压。然而，当耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110不同时，电源转换器100的放电时间不同，所以若采样维持电路108使用固定采样时间会造成控制电路102的稳压效果不好，甚至造成轻载时采样错误。

发明内容

本发明的一实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路。所述采样维持电路包含一第一电压产生单元、一第二电压产生单元与一比较器。所述第一电压产生单元是用于根据一第一参考电流，产生一第一电压。所述第二电压产生单元是用于产生一第二电压，其中所述第二电压对应于所述电源转换器的功率开关的开启时间。所述比较器是用于根据所述第一电压与所述第二电压，产生一采样信号给所述电源转换器内的控制电路。

本发明的另一实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路。所述采样维持电路包含一第一电压产生单元、一第二电压产生单元与一稳压电容。所述第一电压产生单元是用于根据一第一预定延迟时间与有关所述电源转换器的一辅助绕组的一电压，产生一第一电压。所述第二电压产生单元是用于根据所述电源转换器的前一周期的二次侧的放电时间的K倍与有关所述辅助绕组的所述电压，产生一第二电压。当所述二次侧的放电时间的K倍与一第二预定延迟时间的和领先对应于所述电源转换器的当下周期的所述辅助绕组的所述电压的第一波谷时，所述第二电压产生单元输出所述第二电压，以及所述稳压电容稳定所述第二电压；当所述二次侧的放电时间的K倍与所述第二预定延迟时间的和落后所述第一波谷时，所述第一电压产生单元输出所述第一电压，以及所述稳压电容稳定所述第一电压，其中K<1。

本发明的另一实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的方法，其中一应用于所述方法的采样维持电路包含一第一电压产生单元、一第二电压产生单元及一比较器。所述方法包含所述第一电压产生单元根据一第一参考电流，产生一第一电压；所述第二电压产生单元产生一第二电压，其中所述第二电压对应于所述电源转换器的功率开关的开启时间；所述比较器根据所述第一电压与所述第二电压，产生一采样信号给所述电源转换器内的控制电路。

本发明的另一实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的方法，其中一应用于所述方法的采样维持电路包含一第一电压产生单元、一第二电压产生单元及一稳压电容。所述方法包含所述第一电压产生单元根据一第一预定延迟时间与有关所述电源转换器的一辅助绕组的一电压，产生一第一电压；所述第二电压产生单元根据所述电源转换器的前一周期的二次侧的放电时间的K倍与有关所述辅助绕组的所述电压，产生一第二电压；当所述二次侧的放电时间的K倍与一第二预定延迟时间的和领先对应于所述电源转换器的当下周期的所述辅助绕组的所述电压的第一波谷时，所述第二电压产生单元输出所述第二电压作为一采样信号，以及所述稳压电容稳定所述第二电压；当所述二次侧的放电时间的K倍与所述第二预定延迟时间的和落后所述第一波谷时，所述第一电压产生单元输出所述第一电压作为所述采样信号，以及所述稳压电容稳定所述第一电压，其中K<1。

本发明公开一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路及其方法。所述采样维持电路和所述方法是利用流经一功率开关的一次侧电流与一电阻所决定的一检测电压的峰值或是利用不同的采样时间在所述电源转换器的二次侧的放电时间采样二次，以产生一相对应的采样信号给所述电源转换器内的控制电路。因为所述检测电压的峰值与不同的采样时间之一是随着耦接于所述电源转换器的二次侧的负载改变，所以所述采样维持电路产生所述采样信号的时间，将会随着耦接于所述电源转换器的二次侧电路的负载而改变。因此，相较于现有技术，本发明可改善现有技术所公开的固定采样时间的缺点。

附图说明

图1是现有技术电源转换器的示意图。

图2是本发明的第一实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路的示意图。

图3是说明用于控制一次侧的功率开关开启与关闭的栅极控制信号、对应于辅助绕组的电压、第一开启信号、第二开启信号、第三开启信号、采样信号、第一电压、第二电压、检测电压和检测电压的峰值的时序示意图。

图4是本发明的第二实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路的示意图。

图5是说明栅极控制信号、对应于辅助绕组的电压、采样信号、第一电压、检测电压和检测电压的峰值的时序示意图。

图6是本发明的第三实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路的示意图。

图7是说明用于控制一次侧的功率开关开启与关闭的栅极控制信号、有关辅助绕组的电压、第一开启信号、第二开启信号、第三开启信号、第四开启信号与对应于电压的第一波谷的时序示意图。

图8是本发明的第四实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的方法的流程图。

图9是本发明的第五实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的方法的流程图。

图10是本发明的第六实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

100 电源转换器

102 控制电路

104 辅助绕组

106 功率开关

107 比较器

108、200、400、600 采样维持电路

109 电阻

110 负载

202、402、602 第一电压产生单元

204、404、604 第二电压产生单元

206、406 比较器

208、408、608 信号产生电路

2022、4022 第二电流源

2024、4024、6022 第一开关

2026、4026、6024 第一电容

2028、6026 第二开关

2030、6042 第三开关

2032、6044 第二电容

2042 第二电流源

2044、6046 第四开关

2046 第三电容

2048 第五开关

606 稳压电容

A、B、C、D 时间点

CS、COMP 引脚

COS 控制信号

FPD 第一预定延迟时间

FV 第一电压

FTS 第一开启信号

FOTS 第四开启信号

GATE 栅极控制信号

GND 地端

IP 一次侧电流

IRE 参考电流

IFR 第一参考电流

ISR 第二参考电流

NS 二次侧线圈

PRI 一次侧

SPD 第二预定延迟时间

STS 第二开启信号

SS 采样信号

SV 第二电压

SEC 二次侧

TS 开启信号

T1、T2、T3、T 时段

TTS 第三开启信号

TS(n)、TS(n-1) 时间

TDIS(n)、TDIS(n-1) 放电时间

VREF 参考电压

VCS 检测电压

VCSP 峰值

VOUT 输出电压

VFB 电压

800-806、900-906、1000-1010 步骤

具体实施方式

请参照图2，图2是本发明的第一实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路200的示意图，其中采样维持电路200是用于取代电源转换器100的采样维持电路108，且电源转换器100是一返驰式电源转换器。但本发明并不受限于电源转换器100是返驰式电源转换器。另外，采样维持电路200另用于接收由流经功率开关106的一次侧电流IP与一电阻109所决定的一检测电压VCS。如图2所示，采样维持电路200包含一第一电压产生单元202、一第二电压产生单元204及一比较器206。第一电压产生单元202是用于根据一第一开启信号FTS与一第一参考电流IFR，产生一第一电压FV，其中第一开启信号FTS的启用时间等于电源转换器100的当下周期的放电时间，且电源转换器100的放电时间是由对应于辅助绕组104的电压VFB决定；第二电压产生单元204是用于根据第一开启信号FTS与一第二参考电流ISR，产生一第二电压SV，其中第二参考电流ISR等于第一参考电流IFR与一峰值电流的差值的K倍，K＞1，且所述峰值电流是对应于检测电压VCS的峰值VCSP，也就是说第一参考电流IFR与第二参考电流ISR的关系可由式(1)所决定：

如式(1)所示，R是电阻109的阻值。在一实施例中，K是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变。也就是说K是随着控制电路102的引脚(COMP引脚或CS引脚)的电压而改变，其中控制电路102的引脚(COMP引脚或CS引脚)的电压是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变。另外，当耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110增加时，K也增加。但本发明并不受限于K是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变，也就是说在本发明的另一实施例中，K可为一预定比例。

如图2所示，比较器206是用于根据对应于电源转换器100的前一周期的第一电压FV与对应于电源转换器100的当下周期的第二电压SV，产生一采样信号SS给电源转换器100内的控制电路102的比较器107。

如图2所示，第一电压产生单元202包含一第一电流源2022、一第一开关2024、一第一电容2026、一第二开关2028、一第三开关2030及一第二电容2032。如图2所示，第一电流源2022是用于提供第一参考电流IFR；第一开关2024是耦接于第一电流源2022，用于根据第一开启信号FTS开启与关闭；第一电容2026是耦接于第一开关2024与一地端GND之间，其中当第一开关2024根据第一开启信号FTS开启时，第一参考电流IFR对第一电容2026充电，以产生第一电压FV；第二开关2028是耦接于第一开关2024与地端GND之间，用于根据一第二开启信号STS开启与关闭；第三开关2030是耦接于第一开关2024、第一电容2026与第二开关2028，用于根据一第三开启信号TTS开启与关闭；第二电容2032是耦接于第三开关2030、比较器206与地端GND，用于于第三开关2030根据第三开启信号TTS开启时，稳定第一电压FV。另外，如图2所示，在第一开关2024根据第一开启信号FTS关闭之后且在电源转换器100的一次侧PRI的功率开关106的开启时间的正缘之前，第三开关2030根据第三开启信号TTS开启，且在第三开启信号TTS和第一开启信号FTS的关闭期间，第二开关2028根据第二开启信号STS开启，以清除第一电容2026上残存的电荷。

如图2所示，第二电压产生单元204包含一第二电流源2042、一第四开关2044、一第三电容2046及一第五开关2048。第二电流源2042是用于提供第二参考电流ISR；第四开关2044是耦接于第二电流源2042，用于根据第一开启信号FTS开启与关闭；第三电容2046是耦接于第四开关2044与地端GND之间，其中当第四开关2044根据第一开启信号FTS开启时，第二参考电流ISR对第三电容2046充电，以产生第二电压SV，其中第三电容2046、第二电容2032和第一电容2026的电容值相等；第五开关2048是耦接于第四开关2044、比较器206与地端GND，用于根据第二开启信号STS开启与关闭。另外，在第三开启信号TTS和第一开启信号FTS的关闭期间，第五开关2048根据第二开启信号STS开启，以清除第三电容2046上的电荷。

另外，采样维持电路200另包含一信号产生电路208，用于产生第一开启信号FTS、第二开启信号STS及第三开启信号TTS。

请参照图3，图3是说明用于控制一次侧PRI的功率开关106开启与关闭的栅极控制信号GATE、对应于辅助绕组104的电压VFB、第一开启信号FTS、第二开启信号STS、第三开启信号TTS、采样信号SS、第一电压FV、第二电压SV、检测电压VCS和检测电压VCS的峰值VCSP的时序示意图。如图1和图3所示，在一时段T1中，因为栅极控制信号GATE关闭，所以功率开关106关闭且电源转换器100的二次侧线圈NS开始放电给负载110，导致电压VFB开始降低。在时段T1中，因为第一开启信号FTS启用，所以第一开关2024和第四开关2044开启，且第一参考电流IFR对第一电容2026充电以产生对应于时段T1的第一电压FV以及第二参考电流ISR对第三电容2046充电以产生对应于时段T1第二电压SV，其中在时段T1中，第一开启信号FTS的启用时间等于电源转换器100对应时段T1的放电时间TDIS(n-1)。

如图3所示，在一时段T2中，在第一开启信号FTS的负缘与电源转换器100的一次侧PRI的功率开关106的开启时间的正缘之间，第三开启信号TTS启用。因此，第二电容2032于第三开关2030根据第三开启信号TTS开启时，储存对应于时段T1的第一电压FV。另外，如图3所示，在时段T2中，在第三开启信号TTS关闭期间，第二开关2028根据第二开启信号STS开启，以清除第一电容2026上残存的电荷，以及第五开关2048根据第二开启信号STS开启，以清除第三电容2046上的电荷。也就是说在时段T2结束时，第一电容2026以及第三电容2046所储存的电压为地电压。

如图3所示，在一时段T3中，因为栅极控制信号GATE再次关闭，所以功率开关106关闭且电源转换器100的二次侧线圈NS开始放电，导致电压VFB开始降低。在时段T3中，第一开启信号FTS启用，所以第一开关2024和第四开关2044开启，且第一参考电流IFR再次对第一电容2026充电以产生对应于时段T3的第一电压FV以及第二参考电流ISR再次对第三电容2046充电以产生对应于时段T3的第二电压SV。在时段T3中，第二电容2032所储存的电压是对应于时段T1的第一电压FV，也就是说比较器206的一负输入端的电压是对应于时段T1的第一电压FV。因此，当对应于时段T3的第二电压SV(比较器206的一正输入端的电压)大于对应于时段T1的第一电压FV时(也就是说时间TS(n))，比较器206产生采样信号SS，其中时间TS(n)可由式(1)与对应时段T1的放电时间TDIS(n-1)所决定：

因此，如图3所示，因为功率开关106对应于一时段T的开启时间较短，所以对应于时段T的检测电压VCS的峰值VCSP也较小，导致第二参考电流ISR变大。因此，如式(2)和图3所示，在时段T3中，因为第二参考电流ISR变大，所以比较器206产生采样信号SS的时间TS(n)会变短。也就是说在时段T3中，比较器206产生采样信号SS的时间TS(n)不仅随着对应时段T1的放电时间TDIS(n-1)而改变(其中对应时段T1的放电时间TDIS(n-1)会随着负载110而改变)，也会随着对应于对应时段T3的检测电压VCS的峰值VCSP而改变。因为比较器206产生采样信号SS的时间TS(n)不仅随着对应时段T1的负载110而改变，也会随着对应于对应时段T3的检测电压VCS的峰值VCSP而改变，所以采样维持电路200可改善现有技术使用固定采样时间的缺点。另外，TDIS(n)是对应于时段T3的放电时间(也就是说第一开启信号FTS在时段T3中的启用时间)，以及TS(n-1)是比较器206在时段T1产生采样信号SS的时间。

但本发明并不受限于图3中，第一开启信号FTS、第二开启信号STS、第三开启信号TTS的电平，也就是说只要采样维持电路200根据第一开启信号FTS、第二开启信号STS、第三开启信号TTS，产生随着负载110与栅极控制信号GATE的开启时间变化的可变采样信号，都落入本发明的范畴。另外，本发明也不受限于第一电压FV输入至比较器206的负输入端以及第二电压SV输入至比较器206的正输入端。也就是说第一电压FV也可输入至比较器206的正输入端以及第二电压SV输入至比较器206的负输入端，此时只需控制电路102作相对应调整以因应反相的采样信号SS。

请参照图4，图4是本发明的第二实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路400的示意图，其中采样维持电路400是用于取代电源转换器100的采样维持电路108。另外，如图4所示，采样维持电路200另用于接收由流经功率开关106的一次侧电流IP与电阻109所决定的检测电压VCS。如图4所示，采样维持电路200包含一第一电压产生单元402、一第二电压产生单元404及一比较器406。如图4所示，第一电压产生单元402包含一第一电流源4022、一第一开关4024和一第一电容4026。如图4所示，第一电流源4022是用于提供一参考电流IRE；第一开关4024耦接于第一电流源4022与地端GND之间，用于根据一开启信号TS开启与关闭；第一电容4026耦接于第一电流源4022与地端GND之间，其中当第一开关4024根据开启信号TS关闭时，参考电流IRE对第一电容4026充电，以产生第一电压FV。

请参照图5，图5是说明栅极控制信号GATE、对应于辅助绕组104的电压VFB、采样信号SS、第一电压FV、检测电压VCS和检测电压VCS的峰值VCSP的时序示意图。如图5所示，在一时段T1中，当功率开关106开启(栅极控制信号GATE启用)时，第二电压产生单元404是用于根据一控制信号COS和由流经功率开关106的一次侧电流IP与电阻109所决定的检测电压VCS，产生检测电压VCS的峰值VCSP。另外，在时段T1后，功率开关106关闭(栅极控制信号GATE关闭)。此时，第一开关4024根据开启信号TS关闭而使所述电流路径断路，所以参考电流IRE开始对第一电容4026充电，以产生第一电压FV，其中如图5所示，第一电压FV将缓步上升。因此，当第一电压FV大于峰值VCSP时(如图5所示的时间点A)，比较器406产生一采样信号SS给电源转换器100内的控制电路102。同理，如图5所示，在一时段T2时，当功率开关106开启时，第二电压产生单元404产生检测电压VCS的峰值VCSP(如图5所示，由于时段T2小于时段T1，所以对应于时段T2的峰值VCSP会小于对应于时段T1的峰值VCSP)。另外，在时段T2后，功率开关106关闭。此时，第一开关4024根据开启信号TS关闭，所以参考电流IRE开始对第一电容4026充电，以产生第一电压FV，其中如图5所示，第一电压FV将缓步上升。因此，当第一电压FV大于峰值VCSP时(如图5所示的时间点B)，比较器406产生采样信号SS给电源转换器100内的控制电路102。

如图5所示，比较器406产生采样信号SS的时间TS(n)、TS(n-1)会随着峰值VCSP(对应于栅极控制信号GATE启用时间)而改变。因为比较器406产生采样信号SS的时间TS(n)、TS(n-1)是随着峰值VCSP(对应于栅极控制信号GATE启用时间)而改变，所以采样维持电路400也可改善现有技术使用固定采样时间的缺点。

另外，采样维持电路400另包含一信号产生电路408，用于产生开启信号TS及控制信号COS。

请参照图6，图6是本发明的第三实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路600的示意图，其中采样维持电路600是用于取代电源转换器100的采样维持电路108。如图6所示，采样维持电路600包含一第一电压产生单元602、一第二电压产生单元604及一稳压电容606。第一电压产生单元602是用于根据一第一预定延迟时间FPD与有关辅助绕组104的电压VFB，产生一第一电压FV，其中第一预定延迟时间FPD是一最小取样时间；第二电压产生单元604是用于根据电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n-1)的K倍与电压VFB，产生一第二电压SV，其中K<1，且K是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变。也就是说K是随着控制电路102的引脚(COMP引脚或CS引脚)的电压而改变，且控制电路102的引脚(COMP引脚或CS引脚)的电压是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变。另外，当耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110增加时，K也增加。但本发明并不受限于K是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变，也就是说在本发明的另一实施例中，K可为一预定比例。

如图6所示，第一电压产生单元602包含一第一开关6022、一第一电容6024及一第二开关6026。第一开关6022耦接于辅助绕组104，用于于第一预定延迟时间FPD时，根据一第一开启信号FTS开启；第一电容6024耦接于第一开关6022与地端GND之间，其中当第一开关6022根据第一开启信号FTS开启时，第一电容6024根据电压VFB，产生第一电压FV；第二开关6026耦接于第一电容6024与稳压电容606之间。

如图6所示，第二电压产生单元604包含一第三开关6042、一第二电容6044及一第四开关6046。第三开关6042耦接于辅助绕组104，用于于电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n-1)的K倍(K*TDIS(n-1))时，根据一第三开启信号TTS开启；第二电容6044耦接于第三开关6042与地端GND之间，其中当第三开关6042根据第三开启信号TTS开启时，第二电容6044根据电压VFB，产生第二电压SV；第四开关6046耦接于第二电容6044与稳压电容606之间。另外，第一电容6024与第二电容6044的电容值相等。

请参照图7，图7是说明用于控制一次侧PRI的功率开关106开启与关闭的栅极控制信号GATE、电压VFB、第一开启信号FTS、第二开启信号STS、第三开启信号TTS、第四开启信号FOTS与对应于电压VFB的第一波谷QRD的时序示意图。如图7所示，在时段T1中，第一开关6022于第一预定延迟时间FPD根据第一开启信号FTS开启。此时，第一电容6024根据电压VFB，产生第一电压FV。如图7所示，在时段T1中，第三开关6042于电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n-1)的K倍(K*TDIS(n-1))根据第三开启信号TTS开启。此时，第二电容6044根据电压VFB，产生第二电压SV。如图7所示，因为对应于电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n-1)的K倍(K*TDIS(n-1))与一第二预定延迟时间SPD的和(如图7所示的时间点C)领先对应于时段T1的第一波谷QRD，所以一信号产生电路608据以产生一第四开启信号FOTS，以及第四开关6046根据第四开启信号FOTS开启，导致第二电压产生单元604输出第二电压SV(也就是说采样信号SS)给电源转换器100内的控制电路102的比较器107，其中稳压电容606是用于稳定第二电压SV，且第二预定延迟时间SPD是一固定延迟时间。但在本发明的另一实施例中，第二预定延迟时间SPD是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变。

如图7所示，在时段T2中，第一开关6022于第一预定延迟时间FPD根据第一开启信号FTS开启。此时，第一电容6024根据电压VFB，产生第一电压FV。如图7所示，在时段T2中，第三开关6042于电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n)的K倍(K*TDIS(n))根据第三开启信号TTS开启。此时，第二电容6044根据电压VFB，产生第二电压SV。另外，如图7所示，因为功率开关106对应于一时段T的开启时间变短，所以对应于时段T的检测电压VCS的峰值VCSP也较小，所以对应于时段T2的放电时间也变小，导致对应于电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n)的K倍(K*TDIS(n))与第二预定延迟时间SPD的和(如图7所示的时间点D)落后对应于时段T2的第一波谷QRD。如图7所示，因为对应于电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n)的K倍(K*TDIS(n))与第二预定延迟时间SPD的和落后对应于时段T2的第一波谷QRD，所以信号产生电路608据以产生一第二开启信号STS，以及第二开关6022根据第二开启信号STS开启，导致第一电压产生单元602输出第一电压FV(也就是说采样信号SS)给电源转换器100内的控制电路102的比较器107，其中稳压电容606是用于稳定第一电压FV。

如图7所示，在时段T2中，因为对应于时段T2的放电时间变小，所以第二电压产生单元604于电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n)的K倍(K*TDIS(n))有可能产生采样错误(也就是说第二电压产生单元604不是在电压VFB对应时段T2的第一波谷前根据电压VFB，产生第二电压SV)。然而因为第一电压产生单元602仍可于第一预定延迟时间FPD根据电压VFB，产生第一电压FV，所以采样维持电路600产生正确的采样信号SS(也就是说第一电压FV)给电源转换器100内的控制电路102的比较器107。因此，采样维持电路600也可改善现有技术使用固定采样时间的缺点。

另外，本发明并不受限于图7中，第一开启信号FTS、第二开启信号STS、第三开启信号TTS和第四开启信号FOTS的电平，也就是说只要采样维持电路200根据第一开启信号FTS、第二开启信号STS、第三开启信号TTS和第四开启信号FOTS，产生对应负载110与栅极控制信号GATE的开启时间变化的正确的采样电压，都落入本发明的范畴。另外，采样维持电路600另包含信号产生电路608，用于产生第一开启信号FTS、第二开启信号STS、第三开启信号TTS和第四开启信号FOTS。

请参照图1-3、8，图8是本发明的第四实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的方法的流程图。图8的方法是利用图1的电源转换器效率100和图2的采样维持电路200说明，详细步骤如下：

步骤800：开始；

步骤802：第一电压产生单元202根据第一参考电流IFR，产生第一电压FV；

步骤804：第二电压产生单元204根据第二参考电流ISR，产生第二电压SV，其中第二电压SV对应于电源转换器100的功率开关106的当下周期的开启时间；

步骤806：比较器206根据对应于电源转换器100的功率开关106的前一周期的第一电压FV与对应于电源转换器100的功率开关106的当下周期的第二电压SV，产生采样信号SS给电源转换器100内的控制电路102，跳回步骤802和步骤804。

在步骤802中，如图1和图3所示，在时段T1中，因为第一开启信号FTS启用，所以第一电压产生单元202内的第一开关2024开启，导致第一参考电流IFR对第一电容2026充电以产生对应于时段T1的第一电压FV，其中在时段T1中，第一开启信号FTS的启用时间等于电源转换器100对应时段T1的放电时间TDIS(n-1)。在步骤804中，如图1和图3所示，在时段T1中，因为第一开启信号FTS启用，所以第二电压产生单元204内的第四开关2044开启，导致第二参考电流ISR对第三电容2046充电以产生对应于时段T1第二电压SV，其中第二参考电流ISR等于第一参考电流IFR与峰值电流的差值的K倍，K＞1，且所述峰值电流是对应于检测电压VCS的峰值VCSP。另外，K是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变。也就是说K是随着控制电路102的引脚(COMP引脚或CS引脚)的电压而改变，其中控制电路102的引脚(COMP引脚或CS引脚)的电压是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变。另外，当耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110增加时，K也增加。但本发明并不受限于K是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变，也就是说在本发明的另一实施例中，K可为一预定比例。

如图3所示，在时段T2中，在第一开启信号FTS的负缘与电源转换器100的功率开关106的开启时间的正缘之间，第三开启信号TTS启用。因此，第二电容2032于第三开关2030根据第三开启信号TTS开启时，储存对应于时段T1的第一电压FV(也就是说对应于电源转换器100的功率开关106的前一周期的第一电压FV)。另外，如图3所示，在时段T2中，在第三开启信号TTS关闭期间，第一电压产生单元202内的第二开关2028根据第二开启信号STS开启，以清除第一电容2026上残存的电荷，以及第二电压产生单元204内的第五开关2048根据第二开启信号STS开启，以清除第三电容2046上的电荷。也就是说在时段T2结束时，第一电容2026以及第三电容2046所储存的电压为地电压。

在步骤806中，如图3所示，在时段T3中，因为第一开启信号FTS再次启用，所以第一开关2024和第四开关2044开启，且第一参考电流IFR再次对第一电容2026充电以产生对应于时段T3的第一电压FV(也就是说对应于电源转换器100的功率开关106的当下周期的第一电压FV)以及第二参考电流ISR再次对第三电容2046充电以产生对应于时段T3的第二电压SV(也就是说对应于电源转换器100的功率开关106的当下周期的第二电压SV)。在时段T3中，第二电容2032所储存的电压是对应于时段T1的第一电压FV(对应于电源转换器100的功率开关106的前一周期的第一电压FV)，也就是说比较器206的负输入端的电压是对应于时段T1的第一电压FV。因此，当对应于时段T3的第二电压SV(比较器206的正输入端的电压)大于对应于时段T1的第一电压FV时(也就是说时间TS(n))，比较器206产生采样信号SS。

因此，如图3所示，因为功率开关106对应于时段T的开启时间较短，所以对应于时段T的检测电压VCS的峰值VCSP也较小，导致第二参考电流ISR变大。因此，如式(2)和图3所示，在时段T3中，因为第二参考电流ISR变大，所以比较器206产生采样信号SS的时间TS(n)会变短。也就是说在时段T3中，比较器206产生采样信号SS的时间TS(n)不仅随着对应时段T1的放电时间TDIS(n-1)而改变(其中对应时段T1的放电时间TDIS(n-1)会随着负载110而改变)，也会随着对应于对应时段T3的检测电压VCS的峰值VCSP而改变。因为比较器206产生采样信号SS的时间TS(n)不仅随着对应时段T1的负载110而改变，也会随着对应于对应时段T3的检测电压VCS的峰值VCSP而改变，所以采样维持电路200可改善现有技术使用固定采样时间的缺点。

请参照图1、4、5、9，图9是本发明的第五实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的方法的流程图。图9的方法是利用图1的电源转换器效率100和采样维持电路400说明，详细步骤如下：

步骤900：开始；

步骤902：第一电压产生单元402根据参考电流IRE，产生第一电压FV；

步骤904：第二电压产生单元404根据控制信号COS和由流经电源转换器100的功率开关106的一次侧电流IP与电阻109所决定的检测电压VCS，产生第二电压SV，其中第二电压SV是检测电压VCS的峰值VCSP；

步骤906：比较器206根据第一电压FV与第二电压SV，产生采样信号SS给电源转换器100内的控制电路102，跳回步骤902和步骤904。

在步骤902中，如图5所示，在时段T1后，功率开关106关闭(栅极控制信号GATE关闭)。此时，第一开关4024根据开启信号TS关闭，所以参考电流IRE开始对第一电容4026充电，以产生第一电压FV，其中如图5所示，第一电压FV将缓步上升。在步骤904中，如图5所示，在时段T1中，当功率开关106开启(栅极控制信号GATE启用)时，第二电压产生单元204是用于根据控制信号COS和由流经功率开关106的一次侧电流IP与电阻109所决定的检测电压VCS，产生检测电压VCS的峰值VCSP(也就是说第二电压SV)。因此，在步骤906中，当第一电压FV大于峰值VCSP时(如图5所示的时间点A)，比较器406产生采样信号SS给电源转换器100内的控制电路102。同理，如图5所示，在时段T2时，当功率开关106开启时，第二电压产生单元204产生检测电压VCS的峰值VCSP(如图5所示，由于时段T2小于时段T1，所以对应于时段T2的峰值VCSP会小于对应于时段T1的峰值VCSP)。另外，在时段T2后，功率开关106关闭。此时，第一开关4024根据开启信号TS关闭，所以参考电流IRE开始对第一电容4026充电，以产生第一电压FV。因此，当第一电压FV大于峰值VCSP时(如图5所示的时间点B)，比较器406产生采样信号SS给电源转换器100内的控制电路102。

如图5所示，比较器406产生采样信号SS的时间TS(n)、TS(n-1)会随着峰值VCSP(对应于栅极控制信号GATE启用时间)而改变。因为比较器406产生采样信号SS的时间TS(n)、TS(n-1)是随着峰值VCSP(对应于栅极控制信号GATE启用时间)而改变，所以采样维持电路400也可改善现有技术使用固定采样时间的缺点。

请参照图1、6、7、10，图10是本发明的第六实施例公开一种产生电源转换器的可变采样信号的方法的流程图。图10的方法是利用图1的电源转换器效率100和采样维持电路600说明，详细步骤如下：

步骤1000：开始；

步骤1002：第一电压产生单元602根据第一预定延迟时间FPD与有关辅助绕组104的电压VFB，产生第一电压FV；

步骤1004：第二电压产生单元604根据电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n-1)的K倍(K*TDIS(n-1))与有关辅助绕组104的电压VFB，产生第二电压SV；

步骤1006：前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n-1)的K倍(K*TDIS(n-1))与第二预定延迟时间SPD的和是否领先对应于电源转换器100的当下周期的辅助绕组104的电压VFB的第一波谷QRD，如果是，进行步骤1008；如果否，进行步骤1010；

步骤1008：第二电压产生单元604输出第二电压SV作为采样信号SS，以及稳压电容606稳定第二电压SV，跳至步骤1002和步骤1004；

步骤1010：第一电压产生单元602输出第一电压FV作为采样信号SS，以及稳压电容606稳定第一电压FV，跳至步骤1002和步骤1004。

在步骤1002中，如图7所示，在时段T1中，第一开关6022于第一预定延迟时间FPD根据第一开启信号FTS开启。此时，第一电容6024根据电压VFB，产生第一电压FV，其中第一预定延迟时间FPD是一最小取样时间。在步骤1004中，如图7所示，在时段T1中，第三开关6042于电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n-1)的K倍(K*TDIS(n-1))根据第三开启信号TTS开启。此时，第二电容6044根据电压VFB，产生第二电压SV，其中K<1，且K是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变。也就是说K是随着控制电路102的引脚(COMP引脚或CS引脚)的电压而改变，且控制电路102的引脚(COMP引脚或CS引脚)的电压是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变。另外，当耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110增加时，K也增加。但本发明并不受限于K是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变，也就是说在本发明的另一实施例中，K可为一预定比例。

在步骤1008中，如图7所示，因为对应于电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n-1)的K倍(K*TDIS(n-1))与第二预定延迟时间SPD的和(如图7所示的时间点C)领先对应于时段T1的第一波谷QRD，所以信号产生电路608据以产生第四开启信号FOTS，以及第四开关6046根据第四开启信号FOTS开启，导致第二电压产生单元604输出第二电压SV(也就是说采样信号SS)给电源转换器100内的控制电路102的比较器107，其中稳压电容606是用于稳定第二电压SV，且第二预定延迟时间SPD是一固定延迟时间。但在本发明的另一实施例中，第二预定延迟时间SPD是随着耦接于电源转换器100的二次侧SEC的负载110改变。

在步骤1010中，如图7所示，在时段T2中，因为功率开关106对应于时段T的开启时间变短，所以对应于时段T的检测电压VCS的峰值VCSP也较小，导致对应于时段T2的电压VFB也变小。因为对应于时段T2的电压VFB变小，所以对应于时段T2的放电时间也变小，导致对应于电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n)的K倍(K*TDIS(n))与第二预定延迟时间SPD的和(如图7所示的时间点D)落后对应于时段T2的第一波谷QRD。如图7所示，因为对应于电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n)的K倍(K*TDIS(n))与第二预定延迟时间SPD的和落后对应于时段T2的第一波谷QRD，所以信号产生电路608据以产生第二开启信号STS，以及第二开关6022根据第二开启信号STS开启，导致第一电压产生单元602输出第一电压FV(也就是说采样信号SS)给电源转换器100内的控制电路102的比较器107，其中稳压电容606是用于稳定第一电压FV。

如图7所示，在时段T2中，因为对应于时段T2的放电时间变小，所以第二电压产生单元604于电源转换器100的前一周期的二次侧SEC的放电时间TDIS(n)的K倍(K*TDIS(n))有可能产生采样错误(也就是说第二电压产生单元604不是在电压VFB对应时段T2的第一波谷前根据电压VFB，产生第二电压SV)。然而因为第一电压产生单元602仍可于第一预定延迟时间FPD根据电压VFB，产生第一电压FV，所以采样维持电路600产生正确的采样信号SS(也就是说第一电压FV)给电源转换器100内的控制电路102的比较器107。因此，采样维持电路600也可改善现有技术使用固定采样时间的缺点。

综上所述，本发明所公开的产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路及其方法是利用流经功率开关的一次侧电流与电阻所决定的检测电压的峰值或是利用不同的采样时间在电源转换器的二次侧的放电时间采样二次，以产生相对应的采样信号给电源转换器内的控制电路。因为检测电压的峰值与不同的采样时间之一是随着耦接于电源转换器的二次侧的负载改变，所以采样维持电路产生采样信号的时间，将会随着耦接于电源转换器的二次侧电路的负载而改变。因此，相较于现有技术，本发明可改善现有技术所公开的固定采样时间的缺点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路，其特征在于，包含：

一第一电压产生单元，用于根据一第一参考电流，产生一第一电压；

一第二电压产生单元，用于产生一第二电压，其中所述第二电压对应于所述电源转换器的功率开关的开启时间；及

一比较器，用于根据所述第一电压与所述第二电压，产生一采样信号给所述电源转换器内的控制电路。

2.如权利要求1所述的采样维持电路，其特征在于，所述第一电压产生单元包含：

一第一电流源，用于提供所述第一参考电流；

一第一开关，耦接于所述第一电流源与一地端之间，用于根据一开启信号开启与关闭；及

一第一电容，耦接于所述第一电流源与所述地端之间，其中当所述第一开关关闭时，所述第一参考电流对所述第一电容充电，以产生所述第一电压。

3.如权利要求1所述的采样维持电路，其特征在于，所述第二电压产生单元是当所述功率开关开启时，根据一控制信号和由流经所述功率开关的所述电源转换器的一次侧电流与一电阻所决定的一检测电压，产生所述第二电压，其中所述第二电压是所述检测电压的峰值。

4.如权利要求1所述的采样维持电路，其特征在于，所述第一电压产生单元包含：

一第一电流源，用于提供所述第一参考电流；

一第一开关，耦接于所述第一电流源，用于根据一第一开启信号开启与关闭；

一第一电容，耦接于所述第一开关与一地端之间，其中当所述第一开关根据所述第一开启信号开启时，所述第一参考电流对所述第一电容充电，以产生所述第一电压；

一第二开关，耦接于所述第一开关与所述地端之间，用于根据一第二开启信号开启与关闭；

一第三开关，耦接于所述第一开关、所述第一电容与所述第二开关，用于根据一第三开启信号开启与关闭；及

一第二电容，耦接于所述第三开关、所述比较器与所述地端，用于在所述第三开关根据所述第三开启信号开启时，稳定所述第一电压；

其中在所述第一开关根据所述第一开启信号关闭之后且在所述电源转换器的一次侧的功率开关的开启时间的正缘之前，所述第三开关根据所述第三开启信号开启，所述第一电容与所述第二电容的电容值相等，且在所述第一开启信号和所述第三开启信号关闭后，所述第二开关根据所述第二开启信号开启，以清除所述第一电容上残存的电荷。

5.如权利要求1所述的采样维持电路，其特征在于，所述第二电压产生单元包含：

一第二电流源，用于提供一第二参考电流，其中所述第二参考电流等于所述第一参考电流与一峰值电流的差值的K倍，其中K＞1，且所述峰值电流是对应于由流经所述功率开关的所述电源转换器的一次侧电流与一电阻所决定的一检测电压的峰值；

一第四开关，耦接于所述第二电流源，用于根据所述第一开启信号开启与关闭；

一第三电容，耦接于所述第四开关与一地端之间，其中当所述第四开关根据所述第一开启信号开启时，所述第二参考电流对所述第三电容充电，以产生所述第二电压，其中所述第三电容与所述第一电压产生单元所包含的第二电容的电容值相等；及

一第五开关，耦接于所述第四开关、所述比较器与所述地端，用于根据所述第二开启信号开启与关闭，其中在所述第一开启信号和一第三开启信号关闭后，所述第五开关根据所述第二开启信号开启，以清除所述第三电容上的电荷。

6.如权利要求5所述的采样维持电路，其特征在于，K是一预定比例。

7.如权利要求5所述的采样维持电路，其特征在于，K是随着所述控制电路的引脚的电压改变，其中所述引脚的电压是随着耦接于所述电源转换器的二次侧的负载改变。

8.一种产生电源转换器的可变采样信号的采样维持电路，其特征在于，包含：

一第一电压产生单元，用于根据一第一预定延迟时间与有关所述电源转换器的一辅助绕组的一电压，产生一第一电压；

一第二电压产生单元，用于根据所述电源转换器的前一周期的二次侧的放电时间的K倍与有关所述辅助绕组的所述电压，产生一第二电压；及

一稳压电容；

其中当所述二次侧的放电时间的K倍与一第二预定延迟时间的和领先对应于所述电源转换器的当下周期的所述辅助绕组的所述电压的第一波谷时，所述第二电压产生单元输出所述第二电压，以及所述稳压电容稳定所述第二电压；当所述二次侧的放电时间的K倍与所述第二预定延迟时间的和落后所述第一波谷时，所述第一电压产生单元输出所述第一电压，以及所述稳压电容稳定所述第一电压，其中K<1。

9.如权利要求8所述的采样维持电路，其特征在于，

所述第一电压产生单元包含：

一第一开关，耦接于所述辅助绕组，用于在所述第一预定延迟时间时，根据一第一开启信号开启；

一第一电容，耦接于所述第一开关与一地端之间，其中当所述第一开关根据所述第一开启信号开启时，所述第一电容根据有关所述辅助绕组的所述电压，产生所述第一电压；及

一第二开关，耦接于所述第一电容与所述稳压电容之间，其中当所述二次侧的放电时间的K倍与所述第二预定延迟时间的和落后所述第一波谷时，所述第二开关根据一第二开启信号开启，且所述第一电压产生单元输出所述第一电压；及

所述第二电压产生单元包含：

一第三开关，耦接于所述辅助绕组，用于在所述二次侧的放电时间的K倍时，根据一第三开启信号开启；

一第二电容，耦接于所述第三开关与所述地端之间，其中当所述第三开关根据所述第三开启信号开启时，所述第二电容根据有关所述辅助绕组的所述电压，产生所述第二电压，且所述第一电容与所述第二电容的电容值相等；及

一第四开关，耦接于所述第二电容与所述稳压电容之间，其中当所述二次侧的放电时间的K倍与所述第二预定延迟时间的和领先所述第一波谷时，所述第四开关根据一第四开启信号开启，且所述第二电压产生单元输出所述第二电压。

10.如权利要求8所述的采样维持电路，其特征在于，K是一预定比例。

11.如权利要求8所述的采样维持电路，其特征在于，K是随着所述控制电路的引脚的电压改变，其中所述引脚的电压是随着耦接于所述电源转换器的二次侧的负载改变。

12.一种产生电源转换器的可变采样信号的方法，其中一应用于所述方法的采样维持电路包含一第一电压产生单元、一第二电压产生单元及一比较器，其特征在于，包含：

所述第一电压产生单元根据一第一参考电流，产生一第一电压；

所述第二电压产生单元产生一第二电压，其中所述第二电压对应于所述电源转换器的功率开关的开启时间；及

所述比较器根据所述第一电压与所述第二电压，产生一采样信号给所述电源转换器内的控制电路。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二电压产生单元是当所述功率开关开启时，根据一控制信号和由流经所述电源转换器的功率开关的一次侧电流与一电阻所决定的一检测电压，产生所述第二电压，其中所述第二电压是所述检测电压的峰值。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二电压产生单元产生所述第二电压是所述第二电压产生单元根据一第二参考电流，产生所述第二电压，其中所述第二参考电流等于一第一参考电流与一峰值电流的差值的K倍，其中K＞1，且所述峰值电流是对应于由流经所述功率开关的所述电源转换器的一次侧电流与一电阻所决定的一检测电压的峰值。

15.如权利要求14所述的采样维持电路，其特征在于，K是一预定比例。

16.如权利要求14所述的采样维持电路，其特征在于，K是随着所述控制电路的引脚的电压改变，其中所述引脚的电压是随着耦接于所述电源转换器的二次侧的负载改变。

17.一种产生电源转换器的可变采样信号的方法，其中一应用于所述方法的采样维持电路包含一第一电压产生单元、一第二电压产生单元及一稳压电容，其特征在于，包含：

所述第一电压产生单元根据一第一预定延迟时间与有关所述电源转换器的一辅助绕组的一电压，产生一第一电压；

所述第二电压产生单元根据所述电源转换器的前一周期的二次侧的放电时间的K倍与有关所述辅助绕组的所述电压，产生一第二电压；及

当所述二次侧的放电时间的K倍与一第二预定延迟时间的和领先对应于所述电源转换器的当下周期的所述辅助绕组的所述电压的第一波谷时，所述第二电压产生单元输出所述第二电压作为一采样信号，以及所述稳压电容稳定所述第二电压；当所述二次侧的放电时间的K倍与所述第二预定延迟时间的和落后所述第一波谷时，所述第一电压产生单元输出所述第一电压作为所述采样信号，以及所述稳压电容稳定所述第一电压，其中K<1。

18.如权利要求17所述的采样维持电路，其特征在于，K是一预定比例。

19.如权利要求17所述的采样维持电路，其特征在于，K是随着所述控制电路的引脚的电压改变，其中所述引脚的电压是随着耦接于所述电源转换器的二次侧的负载改变。