CN113726175A - 转换装置、控制器及其供电控制方法 - Google Patents

Abstract

一种转换装置用以对负载供电，且转换装置包括转换电路、辅助绕组、控制器及储能电容。转换电路用以接收输入电能，且通过输出端提供输出电能至负载。辅助绕组用以通过耦合转换电路的变压器绕线组而产生绕线组电能。控制器用以接收绕线组电能，且检测负载的汲取电能量。当汲取电能量高于负载阈值时，自绕线组电能的上升缘延迟一延迟时段后，控制器控制电能接收端接通储能电源端，使绕线组电能对维持控制器运作的储能电容充电。

Description

转换装置、控制器及其供电控制方法

技术领域

本发明有关一种转换装置、控制器及其方法，尤指一种具有供电控制功能的转换装置、控制器及其供电控制方法。

背景技术

由于目前电力领域中，电源供应产品越来越讲求性价比(cost-performanceratio)，在电路同样的性能下尽可能地降低电路的成本，以提高产品的竞争力。尤其是价格通常较为昂贵的电子元件(例如但不限于，变压器、电解电容、控制器等元件)，若是能使用电路的特殊设计来降低耐压耐流规格，则可以大幅度的降低元件的成本，甚至还可降低元件的体积而进一步地降低整体电路的体积。因此如何提高电源供应产品的性价比，乃为目前电力领域中的主要课题。其中的原因不外乎是因为可提高功率密度，与节省电路成本。

在已知的电力转换电路中，通常必须要使用控制器来控制电力转换电路将输入电力转换为输出电力。而为了维持控制器可顺利启动，则通常需要使用额外的辅助绕组来耦合电力转换电路中的功率电感或变压器，以额外感应一组电压对控制器供电。具体而言，如图1所示为辅助绕组感应绕线组电能Vaux的电压波形。辅助绕组的设计通常是因应控制器所能接受的运作电压范围而决定，由于电力转换电路在负载重载与轻载的时候，辅助绕组所感应到的绕线组电能Vaux会受到影响，因此辅助绕组必须要因应运作电压范围而设计，以避免绕线组电能Vaux的电压电位低于欠压锁定UVLO或高于过电压保护OVP。然而，当电力转换电路在负载较重的时候，所汲取电能量较高，使得辅助绕组所感应的绕线组电能Vaux会因变压器漏感特性，让漏感所产生的突波(Spike)所积分的能量叠上绕线组电能Vaux(即为叠加电压Va)。此叠加电压Va并非为可预期的电压，因此容易超过控制器所设计的过电压保护OVP。

为了避免这个问题发生，以往的解决方式是增加控制器的耐压规格，以拉高过电压保护OVP的保护点位，避免如同叠加电压Va这种不可预期的电压碰触到过电压保护OVP而使得控制器失控，进而导致电力转换电路失效。然而，若是增加控制器的耐压规格时，势必会需要增加控制器的元件成本。尤其此元件又属整个电力转换电路中，成本较为昂贵的电路元件，导致一直无法提高电力转换电路性价比的状况。所以，如何设计出一种转换装置、控制器及其供电控制方法，以避免控制器的耐压规格受到突波(Spike)影响而随之提高，进而降低控制器的元件成本，乃为本案发明人所欲行研究的一大课题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种转换装置，以克服已知技术的问题。因此，本发明转换装置用以对负载供电，且转换装置包括转换电路、辅助绕组、控制器及储能电容。转换电路包括变压器绕线组，功率开关与输出端，变压器绕线组具有初级侧绕组，且功率开关耦接初级侧绕组；转换电路用以接收输入电能，且通过输出端提供输出电能至负载。辅助绕组用以通过耦合变压器绕线组而产生绕线组电能。控制器包括储能电源端，电能接收端与负载检测端，电能接收端用以接收绕线组电能，且负载检测端用以检测负载的汲取电能量，控制器控制功率开关交替地导通与关断。储能电容耦接储能电源端，储能电容用以作为操作电源以维持控制器运作。当汲取电能量高于负载阈值时，自绕线组电能的上升缘延迟一延迟时段后，控制器使电能接收端接通储能电源端，绕线组电能对储能电容充电。

为了解决上述问题，本发明提供一种控制器，以克服已知技术的问题。因此，本发明控制器，用以控制转换电路转换输入电能为输出电能对负载供电，且控制器包括开关单元、负载检测单元、边缘检测单元及控制单元。开关单元的一端通过电能接收端耦接辅助绕组，以接收耦合转换电路的变压器绕线组的绕线组电能，且另一端通过储能电源端耦接储能电容。负载检测单元用以检测转换电路的汲取电能量。边缘检测单元用以检测绕线组电能的上升缘。控制单元耦接开关单元、负载检测单元及边缘检测单元，且用以控制开关单元的导通与否而控制电能接收端是否接通储能电源端。控制单元设定延迟时段，且判断汲取电能量高于负载阈值时，自绕线组电能的上升缘延迟一延迟时段后，控制开关单元导通充电时窗，以使绕线组电能于充电时窗内对储能电容充电。

为了解决上述问题，本发明提供一种控制器的供电控制方法，以克服已知技术的问题。因此，本发明控制器的供电控制方法使用控制器控制转换电路转换输入电能为输出电能对负载供电；控制器包括耦接转换电路的辅助绕组的电能接收端与耦接储能电容的储能电源端，且供电控制方法包括下列步骤：电能接收端接收辅助绕组所提供的绕线组电能。检测转换电路的汲取电能量，且检测绕线组电能的上升缘。判断汲取电能量高于负载阈值时，自绕线组电能的上升缘延迟一延迟时段。于延迟时段后接通电能接收端与储能电源端充电时窗，以使绕线组电能于充电时窗内对储能电容充电。

本发明的主要目的及功效在于，控制器设定负载阈值，且当汲取电能量高于负载阈值时，延后一个时段来接通电能接收端至储能电源端的路径，以避免控制器的耐压规格受到突波(Spike)影响而随之提高，且同时也避免绕线组电能超过电压耐受规格而必须进行过电压保护的风险。

为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解。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1为绕线组电能于重载时的电压波形图；

图2为本发明具有供电控制功能的转换装置的电路图；

图3A为本发明控制器针对绕线组电能于重载时的控制方式的电压波形图；

图3B为本发明控制器针对绕线组电能于轻载时的控制方式的电压波形图；

图4为本发明储能电容充放电的电压波形图；

图5为本发明具有供电控制功能的控制器的电路方块图；及

图6为本发明控制器的供电控制方法的方法流程图。

其中，附图标记：

100…转换装置

100-1…输入端

100-2…输出端

100A…转换模块

1…整流电路

2…转换电路

22…初级侧电路

Q…功率开关

24…次级侧电路

26…变压器绕线组

262…初级侧绕组

264…次级侧绕组

266…辅助绕组

3…内部供电电路

D3…第三单向导通元件

C…储能电容

4…外部供电电路

D1…第一单向导通元件

D2…第二单向导通元件

5…控制器

HV…高压启动端

AUX…电能接收端

VD…储能电源端

COMP…反馈端

OUT…输出端

SENS…负载检测端

50…电压检测单元

52…开关单元

54…负载检测单元

56…边缘检测单元

58…控制单元

6…反馈电路

200…负载

Vin…外部电源电能

Vb…输入电能

Vo…输出电能

Vaux…绕线组电能

Va…叠加电压

Vhv…高压供电电能

Vp…平台电压

Vcc…电容电压

Sf…反馈信号

PWM…脉宽调制信号

Sl…负载检测信号

Io…输出电流

Vt…负载阈值

Vmax…高压阈值

Vmin…低压阈值

Ed…汲取电能量

t1～t6…时间

Ct…充电时窗

UVLO…欠压锁定

OVP…过电压保护

(S198)～(S320)…步骤

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参阅图2为本发明具有供电控制功能的转换装置的电路图，再配合参阅图1。转换装置100为切换式的电源转换器，用以将外部电源电能Vin转换为输出电能Vo，以对负载200供电。转换装置100包括转换模块100A与控制器5，且转换模块100A包括整流电路1、转换电路2、内部供电电路3、外部供电电路4及反馈电路6。转换电路2包括初级侧电路22、次级侧电路24及变压器绕线组26。整流电路1通过输入端100-1接收外部电源电能Vin，初级侧电路22耦接整流电路1与变压器绕线组26的初级侧绕组262。初级侧电路22的功率开关Q耦接初级侧绕组262，且次级侧电路24耦接变压器绕线组26的次级侧绕组264与输出端100-2，以通过输出端100-2耦接负载200。外部供电电路4接收外部电源电能Vin，且耦接转换装置100的输入端100-1与控制器5的高压启动端HV。

内部供电电路3耦接变压器绕线组26的辅助绕组266与控制器5的电能接收端AUX，且内部供电电路3可包括第三单向导通元件D3与储能电容C，且第三单向导通元件D3用以将辅助绕组266耦合变压器绕线组26而得的绕线组电能Vaux的负电压滤除，以符合控制器5的运作需求。储能电容C耦接控制器5的储能电源端VD，且储能电容C用以作为操作电源，以对控制器5供电而维持控制器5运作。控制器5的反馈端COMP耦接反馈电路6，且反馈电路6耦接次级侧电路24与输出端100-2。控制器5的输出端OUT耦接初级侧电路22的功率开关Q，且控制器5的电流检测端CS用以检测流过功率开关Q的初级侧电流Ip(即测量检测电阻Rs上的检测电压Vs)。其中，负载200所汲取的汲取电能量(即检测负载200的轻重)可通过反馈端COMP或电流检测端CS来检测。

整流电路1将外部电源电能Vin整流为输入电能Vb，且将输入电能Vb提供给初级侧电路22。反馈电路6接收输出电能Vo，且根据输出电能Vo提供反馈信号Sf。控制器5通过反馈端COMP接收反馈信号Sf，且根据反馈信号Sf提供脉宽调制信号PWM至功率开关Q。借此，通过控制功率开关Q的切换(即控制功率开关Q交替地开启导通与关闭断路)，可控制转换电路2通过初级侧电路22与次级侧电路24，将输入电能Vb转换为输出电能Vo，且稳定输出电能Vo的电压电位。进一步而言，在负载200越重(即汲取电能量较多)时，反馈端COMP所接收到的反馈信号Sf所对应的补偿电压较高，反之则较低。因此，负载200所汲取的汲取电能量可通过反馈端COMP所接收到反馈信号Sf而得知。另外一方面，在负载200越重(即汲取电能量较多)时，自功率开关Q开启后，检测电压Vs开始上升。当检测电压Vs达到补偿电压时，控制器5关闭功率开关Q。因此，当负载200越重(即汲取电能量较多)时，补偿电压较高会导致检测电压Vs上升达到较高峰值(需时较久)，进而致使控制器5较晚关闭功率开关Q(即功率开关Q开启时间较长)。反之，则检测电压Vs上升达到较低峰值(需时较短)，进而致使控制器5较早关闭功率开关Q(即功率开关Q开启时间较短)。因此，综上所述，负载200所汲取的汲取电能量也可通过检测电压Vs的峰值高低或是功率开关Q开启的时间长短而得知。

当控制器5尚未被启动，亦即尚未输出脉宽调制信号PWM至功率开关Q，而辅助绕组266尚无法提供电能时，外部供电电路4用以将外部电源电能Vin转换为高压供电电能Vhv，以通过控制器5的高压启动端HV对控制器5供电。辅助绕组266用以耦合初级侧绕组262，以根据功率开关Q的切换而提供绕线组电能Vaux，且通过第三单向导通元件D3滤除绕线组电能Vaux的负电压后，提供至控制器5的电能接收端AUX。控制器5通过电流检测端CS检测负载200所汲取的汲取电能量，以相应的控制电能接收端AUX与储能电源端VD的接通与否。当控制器5内部介于电能接收端AUX与储能电源端VD之间的导电路径接通时，绕线组电能Vaux能够通过此电能接收端AUX至储能电源端VD的路径而对储能电容C充电。反之，当控制器5内部介于电能接收端AUX与储能电源端VD间的导电路径断开时，绕线组电能Vaux无法通过电能接收端AUX对耦接在储能电源端VD的储能电容C充电。

进一步而言，负载200所汲取的汲取电能量的多少(即轻载或重载)，辅助绕组266所耦合而得的绕线组电能Vaux也会因应负载200所汲取的汲取电能量而有所不同。在负载200所汲取的汲取电能量较高时(例如但不限于，重载)，绕线组电能Vaux也同样地较高，反之(例如但不限于，轻载)则较低。然而，在绕线组电能Vaux较高的情况下，会因变压器绕线组26漏感特性，让漏感所产生的突波(Spike)所积分的能量叠上绕线组电能Vaux的平台电压(即突波消失后的电压电位)后，产生过高的电压。已知的控制器5为了耐受如此高的电压作为操作电源，必须要提高控制器5的耐压特性，造成控制器5的成本提高的不良效果。

因此，本发明的主要目的及功效在于，控制器5设定负载阈值，且当汲取电能量高于负载阈值时，延后一个时段来接通电能接收端AUX至储能电源端VD的路径；以避免自较高突波(Spike)部分取电作为控制器5操作电源，使得控制器5的耐压规格被迫随之提高，且同时也避免绕线组电能Vaux超过控制器5的电压耐受规格，使得控制器5必须进行过电压保护(Over Voltage Protection；OVP)的风险。

值得一提，于本发明的一实施例中，虽然图2所出示的转换电路2的电路架构为隔离式的电源转换电路，但不以此为限。换言之，转换电路2也可以为非隔离式的电源转换电路(例如升压式转换电路或降压式转换电路)。变压器绕线组26可以由非隔离式的电源转换电路的功率电感与耦合功率电感的辅助绕组266所构成。如此，辅助绕组266同样可通过耦合功率电感而感应到绕线组电能Vaux，以进行后续延迟高压供电的控制。此外，于本发明的一实施例中，控制器5可以由集成电路(内部可以包含逻辑闸、比较器等电路)封装而成的控制器，也可以为使用程序软件烧录而产生控制行为的可编程化控制器，其可作为控制器5的装置种类为本领域技术人员所熟知。

请参阅图3A为本发明控制器针对绕线组电能于重载时的控制方式的电压波形图、图3B为本发明控制器针对绕线组电能于轻载时的控制方式的电压波形图，再配合参阅图2。在图3A中，绕线组电能Vaux随着功率开关Q交替地开启导通与关闭断路而产生，主要通过辅助绕组266耦合变压器绕线组26而获得。因此，绕线组电能Vaux也对应于脉宽调制信号PWM，为高低电位切换的波形。其中，绕线组电能Vaux的高电位定义为平台电压Vp。平台电压Vp会随着负载200所汲取的汲取电能量而有所不同。而且，在绕线组电能Vaux较高的情况下，会因变压器绕线组26漏感特性，让漏感所产生的突波(Spike)所积分的能量叠上绕线组电能Vaux的平台电压后，产生过高的叠加电压Va。因此，必须延后一小段时间对储能电容C充电。

具体而言，平台电压Vp对应汲取电能量，且与汲取电能量呈现正相关。控制器5设定负载阈值大致上为转换装置100满载电能量的50％，当汲取电能量超过满载电能量的50％时，则判定为重载；当汲取电能量未超过满载电能量的50％时，则判定为轻载；例如但不限于，以系统运作的补偿电压满载值的50％电压设定为负载阈值(例如但不限于3V的50％为1.5V)，当二次侧反馈的补偿电压超过负载阈值(1.5V)时，则判定汲取电能量超过满载电能量的50％而视为重载。如图3A所示，当汲取电能量超过负载阈值(即满载电能量的50％)，通常代表转换装置100的输出为重载，此时平台电压Vp较高(即高于一个预定阈值，预定阈值例如但不限于为16V)。因此，当汲取电能量高于负载阈值时，控制器5自绕线组电能Vaux的上升缘(时间t1)延迟一延迟时段(即时段t1～t2)后，控制器5在时间点t2，使电能接收端AUX至储能电源端VD的路径接通，以使绕线组电能Vaux能够对储能电容C充电。

另外一方面，由于在汲取电能量高于负载阈值时，绕线组电能Vaux(请参阅图2)可能很快地就能把储能电容C充饱，剩余的绕线组电能Vaux可能会以热的形式损耗，降低电路的整体效率。因此，不宜对储能电容C持续地充电，控制器5设定充电时窗Ct(即时段t2～t3)长度，且控制器5检测绕线组电能Vaux的下降缘。在充电时窗Ct中，控制器5使电能接收端AUX至储能电源端VD的路径接通，以控制绕线组电能Vaux于充电时窗Ct内对储能电容C充电。然后，控制器5于绕线组电能Vaux的下降缘前(即时间点t3)，结束充电时窗Ct，以使电能接收端AUX至储能电源端VD的路径断开，绕线组电能Vaux无法对储能电容C充电。

进一步而言，由于汲取电能量与绕线组电能Vaux为正相关，而绕线组电能Vaux与储能电容C的充电速度亦为正相关。亦即，当汲取电能量较多时，绕线组电能Vaux较高，对储能电容C充电的速度较快，所需充电时间较短；反之当汲取电能量较少时，绕线组电能Vaux较低，对储能电容C充电的速度较慢，所需充电时间较长。因此控制器5可根据汲取电能量，于每个PWM周期中调整充电时窗Ct的时段长度(即时段t2～t3的长度与时间t5～t6的长度可能相异)，且充电时窗Ct的时段长度与汲取电能量呈现负相关。亦即，当汲取电能量越多时，所需充电时窗Ct的时段长度越短，反之则越长。

值得一提，于本发明的一实施例中，转换装置100的满载电能量除了通过补偿电压得之外，也可以通过其他的技术手段得知。例如但不限于，通过功率开关Q的导通时段的长度而得知(即图3A中的脉宽调制信号PWM高电位的时间)。或者，由流过功率开关Q的电流大小而得知(即可以通过图2中的检测电压Vs判断)。同样地，满载电能量的50％(即负载阈值)也可以通过功率开关Q的导通时段的长度，或流过功率开关Q的电流大小来设定(即负载阈值不限定为电压，其可以代表电流或时间)。控制器5可根据汲取电能量与上述其中之一者的负载阈值进行比较，以决定是否要延迟充电。

在图3B中，汲取电能量低于负载阈值(在轻载条件下例如但不限于，汲取电能量为25％)，控制器5关闭图3A的功能。意即，当汲取电能量低于负载阈值时，自绕线组电能Vaux的上升缘开始(即时间t1)，控制器5使电能接收端AUX与储能电源端VD之间导通，使绕线组电能Vaux自绕线组电能Vaux的上升缘开始(时间点t1)，就开始对储能电容C充电。而且，在绕线组电能Vaux的下降缘(时间点t2)之前，控制器5使电能接收端AUX与储能电源端VD的路径断开。具体而言，当汲取电能量较低时，所产生的突波所积分的能量叠上平台电压Vp，绕线组电能Vaux较低。为了避免在此种轻载，甚至无载的状况下，绕线组电能Vaux对储能电容C充电不足，导致储能电容C用以作为操作电源的电容电压Vcc不足以供控制器5正常运作，故必需关闭图3A的延迟充电时窗Ct功能，改由持续地接通电能接收端AUX至储能电源端VD的路径，以使绕线组电能Vaux持续对储能电容C充电。

值得一提，于本发明的一实施例中，负载阈值可以设定一迟滞区间。意即，可以设定例如但不限于满载电能量的50％与45％为迟滞区间。当汲取电能量高于满载电能量的50％时开启延迟充电，且当汲取电能量低于满载电能量的45％时关闭延迟充电。如此，即可避免因为汲取电能量恰巧在满载电能量50％的附近徘徊而反复的触发开启/关闭延迟充电的功能。

请参阅图4为本发明储能电容充放电的电压波形图，复配合参阅图2～3B。由于控制器5具有欠压锁定UVLO与过电压保护OVP，因此电容电压Vcc必须要界于一个特定范围，以避免碰触到欠压锁定UVLO与过电压保护OVP。具体地，由于电容电压Vcc的充电与消耗有关于控制器5的输出脉宽调制信号PWM的消耗(有关于汲取电能量Ed)、电能接收端AUX接通储能电源端VD的时间(即图3A的充电时窗Ct)。在汲取电能量变动时(尤其是剧烈变动)，有可能会使电容电压Vcc瞬间过充或消耗过快，因此必须要提供相应的充放电机制来维持电容电压Vcc在特定范围。所以，可以在图3A与3B的控制方式下，额外地设置电容电压Vcc的控制机制，以避免汲取电能瞬间量变动的不稳定因素。

进一步而言，除了图3A与3B的控制方式外，控制器5设定高压阈值Vmax与低压阈值Vmin。当电容电压Vcc到达高压阈值Vmax时(时间t1，例如但不限于，突然瞬间降载)，控制器5使电能接收端AUX至储能电源端VD的路径断开，使绕线组电能Vaux停止对储能电容C充电。反之，当电容电压Vcc低于低压阈值Vmin时(时间t2，例如但不限于，突然瞬间抽载)，控制器5使电能接收端AUX至储能电源端VD的路径接通，使绕线组电能Vaux持续对储能电容C充电。

请参阅图5为本发明具有供电控制功能的控制器的电路方块图，再配合参阅图2～4。控制器5主要用以控制转换电路2转换输入电能Vb为输出电能Vo，以通过输出端100-2提供输出电能Vo对负载200供电。控制器5对外耦接的端子包括电能接收端AUX、储能电源端VD及电流检测端CS，且内部控制方块包括开关单元52、负载检测单元54、边缘检测单元56及控制单元58。开关单元52的一端通过电能接收端AUX耦接辅助绕组266，以接收耦合变压器绕线组26的绕线组电能Vaux，且开关单元52的另一端通过储能电源端VD耦接储能电容C。负载检测单元54耦接控制单元58，且用以通过电流检测端CS(或反馈端COMP)检测转换电路2的汲取电能量Ed，以将汲取电能量Ed所对应的负载检测信号Sl提供至控制单元58。其中，汲取电能量Ed可以如图2所述，通过补偿电压(对应所接收到反馈信号Sf)、检测电压Vs的峰值高低或是功率开关Q开启的时间长短而得知。

边缘检测单元56耦接电能接收端AUX与控制单元58，且用以检测绕线组电能Vaux的上升缘与下降缘，以将绕线组电能Vaux的上升缘与下降缘所对应的信号提供至控制单元58。控制单元58耦接开关单元52的控制端、负载检测单元54及边缘检测单元56，且用以控制开关单元52的导通与否而控电能接收端AUX是否接通储能电源端VD，以控制绕线组电能Vaux是否能对储能电容C充电。具体地，配合参阅图3A，控制单元58判断汲取电能量Ed的多少，且设定延迟时段。当控制单元58判断汲取电能量Ed高于负载阈值时，控制单元58自绕线组电能Vaux的上升缘(时间t1)延迟一延迟时段(即时段t1～t2)后，控制单元58在时间t2时，控制开关单元52导通，使电能接收端AUX至储能电源端VD的路径被接通，以使绕线组电能Vaux能够对储能电容C充电。

另外一方面，为了要在储能电容C充到一定程度后，就停止对储能电容C充电。因此，控制单元58设定充电时窗Ct(即时段t2～t3)，在充电时窗Ct时，控制单元58控制开关单元52导通，以控制绕线组电能Vaux于充电时窗Ct内对储能电容C充电。然后，控制单元58于绕线组电能Vaux的下降缘前(即时间t3，且下降缘由边缘检测单元56检测)控制开关单元52关断，以结束充电时窗Ct。在开关单元52关断时，电能接收端AUX至储能电源端VD的路径断开，绕线组电能Vaux无法对储能电容C充电。其中，控制单元58可根据汲取电能量Ed调整充电时窗Ct的时间长度(即时段t2～t3的长度与时间t5～t6的长度相异)，且控制单元58设定时间长度与汲取电能量Ed呈现负相关。意即，当汲取电能量Ed越多时，时间长度越短，反之则越长。

当控制单元58判断汲取电能量Ed低于负载阈值时(可配合参阅图3B)，控制单元58关闭延迟时段与充电时窗Ct的功能。意即，当汲取电能量Ed低于负载阈值时，控制单元58自绕线组电能Vaux的上升缘开始(即时间t1)即控制开关单元52导通，使电能接收端AUX接通储能电源端VD，使绕线组电能Vaux在绕线组电能Vaux的上升缘开始，就对储能电容C充电。而且，控制单元58在绕线组电能Vaux的下降缘结束前才关断开关单元52，使电能接收端AUX与储能电源端VD的路径断开。

再参阅图5，控制器5更包括电压检测单元50。电压检测单元50的一端耦接控制单元58，且另一端通过储能电源端VD耦接储能电容C。电压检测单元50用以检测储能电容C的电容电压Vcc，且提供相应的信号至控制单元58，以使控制单元58得知电容电压Vcc的大小。控制单元58因应控制器5具有欠压锁定UVLO与过电压保护OVP而将电容电压Vcc控制在一个特定范围。具体地，配合参阅图4，控制单元58设定高压阈值Vmax，且根据电容电压Vcc到达高压阈值Vmax时(例如但不限于，突然瞬间降载)，关断开关单元52，使电能接收端AUX至储能电源端VD的路径断开，绕线组电能Vaux停止对储能电容C充电。反之，控制单元58设定低压阈值Vmin，且根据电容电压Vcc到达低压阈值Vmin时(例如但不限于，突然瞬间抽载)，导通开关单元52，使电能接收端AUX至储能电源端VD的路径接通，绕线组电能Vaux可以持续对储能电容C充电。

值得一提，于本发明的一实施例中，控制器5还可以包括未出示的端子与控制方块(如图2所示的高压启动端HV、反馈端COMP等皆未出示)，但其为本领域技术人员所熟知，或由图2所示的技术内容可得知，且也并非为本案技术重点。因此，为了简洁需求，在此不再加以描述。

请参阅图6为本发明控制器的供电控制方法的方法流程图，再配合参阅图2～5。供电控制方法使用控制器5控制转换电路2转换输入电能Vb为输出电能Vo对负载200供电，且控制器5包括耦接转换电路2的辅助绕组266的电能接收端AUX与耦接储能电容C的储能电源端VD。供电控制方法包括：

于步骤S198中，判断是否出现绕线组电能Vaux上升缘。当未出现绕线组电能Vaux上升缘时，返回步骤S198。当出现绕线组电能Vaux上升缘时，则执行步骤S200，确认电容电压Vcc是否低于低压阈值Vmin或汲取电能量Ed是否低于负载阈值，以确认充电时点。当(1)电容电压Vcc未低于低压阈值Vmin且(2)汲取电能量Ed未低于负载阈值时，则执行步骤S240，设定充电时点为自绕线组电能Vaux上升缘延迟一延迟时段S240。反之，当(1)电容电压Vcc低于低压阈值Vmin或(2)汲取电能量Ed低于负载阈值时，则则执行步骤S242，设定充电时点为自绕线组电能Vaux上升缘时点开始。

于步骤S260中，自充电时点起，控制电能接收端AUX与储能电源端VD导通，使绕线组电能Vaux可对储能电容C充电。

于步骤S300中，判断电容电压Vcc是否高于高压阈值Vmax。当电容电压Vcc未高于高压阈值Vmax时，则执行步骤S262，判断充电时窗Ct是否结束或是否出现绕线组电能Vaux下降缘。当电容电压Vcc高于高压阈值Vmax时，则执行步骤S320，断开电能接收端AUX与储能电源端VD)，且返回步骤S198。

于步骤S262中，若判断为是时，则进行步骤S320；反之，则返回步骤S260。

值得一提，于本发明的一实施例中，图6的步骤可通过图2与图5所示的单元或元件实施，但并不限定。只要使用可达成图6的步骤所描述动作的元件皆应包含在本实施例的范畴当中。

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 (20)

1.一种转换装置，用以对一负载供电，其特征在于，该转换装置包括：

一转换电路，包括一变压器绕线组，一功率开关及一输出端，该变压器绕线组具有一初级侧绕组，且该功率开关耦接该初级侧绕组；转换电路用以接收一输入电能，且通过该输出端提供一输出电能至该负载；

一辅助绕组，用以通过耦合该变压器绕线组而产生一绕线组电能；

一控制器，包括一储能电源端，一电能接收端与一负载检测端，该电能接收端用以接收该绕线组电能，且该负载检测端用以检测该负载的一汲取电能量，该控制器控制该功率开关交替地导通与关断；及

一储能电容，耦接该储能电源端，该储能电容用以作为一操作电源以维持该控制器运作；

其中，当该汲取电能量高于一负载阈值时，自该绕线组电能的一上升缘延迟一延迟时段后，该控制器使该电能接收端接通该储能电源端，该绕线组电能对该储能电容充电。

2.如权利要求1所述的转换装置，其特征在于，该控制器控制该绕线组电能于一充电时窗内对该储能电容充电，该控制器设定该充电时窗于该绕线组电能的一下降缘前结束。

3.如权利要求2所述的转换装置，其特征在于，该控制器根据该汲取电能量调整该充电时窗的一时间长度，且该时间长度与该汲取电能量呈现负相关。

4.如权利要求1所述的转换装置，其特征在于，当该汲取电能量低于该负载阈值时，自该绕线组电能的该上升缘开始，该控制器使该电能接收端接通该储能电源端，该绕线组电能开始对该储能电容充电。

5.如权利要求4所述的转换装置，其特征在于，该控制器设定一高压阈值，当该储能电容的一电容电压高至该高压阈值时，该控制器使该电能接收端与该储能电源端断开，该绕线组电能停止对该储能电容充电。

6.如权利要求4所述的转换装置，其特征在于，该控制器设定一低压阈值，当该储能电容的一电容电压低至该低压阈值时，该控制器使该电能接收端保持接通该储能电源端，该绕线组电能持续对该储能电容充电。

7.如权利要求1所述的转换装置，其特征在于，更包括：

一反馈电路，耦接该输出端与该负载检测端，且用以检测该输出端而提供一反馈信号；

其中，该控制器通过接收该反馈信号而得知该汲取电能量。

8.一种控制器，用以控制一转换电路转换一输入电能为一输出电能对一负载供电，其特征在于，该控制器包括：

一开关单元，一端通过一电能接收端耦接一辅助绕组，以接收耦合该转换电路的一变压器绕线组的一绕线组电能，且另一端通过一储能电源端耦接一储能电容；

一负载检测单元，用以检测该转换电路的一汲取电能量；

一边缘检测单元，用以检测该绕线组电能的一上升缘；及

一控制单元，耦接该开关单元、该负载检测单元及该边缘检测单元，且用以控制该开关单元的导通与否而控制该电能接收端是否接通该储能电源端；

其中，该控制单元设定一延迟时段，且判断该汲取电能量高于一负载阈值时，自该绕线组电能的一上升缘延迟该延迟时段后，控制该开关单元导通一充电时窗，以使该绕线组电能于该充电时窗内对该储能电容充电。

9.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，该边缘检测单元更用以检测该绕线组电能的一下降缘，且在该充电时窗于该下降缘前，该控制单元控制该开关单元关断。

10.如权利要求9所述的控制器，其特征在于，该控制单元根据该汲取电能量调整该充电时窗的一时间长度，且该时间长度与该汲取电能量呈现负相关。

11.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，当该控制单元判断该汲取电能量低于该负载阈值时，自该绕线组电能的该上升缘开始，该控制单元控制该开关单元导通，使该电能接收端接通该储能电源端。

12.如权利要求11所述的控制器，其特征在于，更包括：

一电压检测单元，耦接该储能电容与该控制单元，且用以检测该储能电容的一电容电压；

其中，该控制单元设定一高压阈值，且根据该电容电压高至该高压阈值时，关断该开关单元而使该电能接收端与该储能电源端断开。

13.如权利要求12所述的控制器，其特征在于，该控制单元设定一低压阈值，且根据该电容电压低至该低压阈值时，控制该开关单元持续导通。

14.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，该负载检测单元耦接用以检测该转换电路的一输出端的一反馈电路，以接收一反馈信号；该负载检测单元根据该反馈信号提供对应该汲取电能量的一负载检测信号至该控制单元。

15.一种控制器的供电控制方法，其特征在于，使用一控制器控制一转换电路转换一输入电能为一输出电能对一负载供电；该控制器包括耦接该转换电路的一辅助绕组的一电能接收端与耦接一储能电容的一储能电源端，该供电控制方法包括下列步骤：

该电能接收端接收该辅助绕组所提供的一绕线组电能；

检测该转换电路的一汲取电能量，且检测该绕线组电能的一上升缘；

判断该汲取电能量高于一负载阈值时，自该绕线组电能的一上升缘延迟一延迟时段；及

于该延迟时段后接通该电能接收端与该储能电源端一充电时窗，以使该绕线组电能于该充电时窗内对该储能电容充电。

16.如权利要求15的延时高压供电方法，其特征在于，更包括下列步骤：

检测该绕线组电能的一下降缘；及

在该充电时窗于该下降缘前，断开该电能接收端与该储能电源端。

17.如权利要求16的延时高压供电方法，其特征在于，更包括下列步骤：

根据该汲取电能量调整该充电时窗的一时间长度；及

其中，该时间长度与该汲取电能量呈现负相关。

18.如权利要求15的延时高压供电方法，其特征在于，更包括下列步骤：

判断该汲取电能量低于该负载阈值时，自该绕线组电能的该上升缘开始接通该电能接收端与该储能电源端。

19.如权利要求15的延时高压供电方法，其特征在于，更包括下列步骤：

设定一高压阈值与一低压阈值；及

根据该电容电压高至该高压阈值时，断开该电能接收端与该储能电源端；及

根据该电容电压低至该低压阈值时，接通该电能接收端与该储能电源端。

20.如权利要求19的延时高压供电方法，其特征在于，更包括下列步骤：

检测该转换电路的一输出端而提供一反馈信号；及

通过接收该反馈信号而得知该汲取电能量。

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