TW201429133A - 切換電源轉換裝置 - Google Patents

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Abstract

一種切換電源轉換裝置，包含一個變壓器、一個一次側控制模組及一個二次側控制模組。當利用電壓箝制技術取代電阻性負載連接來停止自激轉換時，沒有電阻值不易決定及電阻值容易飄移的問題。當利用電流汲取技術取代電阻性負載連接來停止自激轉換時，電流值的飄移比電阻值的飄移較容易被減小。當不是採用自激轉換架構時，不需要利用電阻性負載連接來停止自激轉換，沒有電阻值不易決定及電阻值容易飄移的問題。

Description

切換電源轉換裝置
本發明是有關於一種切換電源轉換裝置，特別是指一種二次側調節(secondary-side regulated)的切換電源轉換裝置。
參閱圖1，美國專利US 7835163揭露了一種習知的自激返馳式切換電源轉換裝置，其採用二次側調節技術，也就是說藉由位於變壓器11之二次側的控制器12控制位於變壓器11之一次側的開關元件13，以得到較佳的調節效果。
參閱圖1與圖2，控制器12的第一控制端CTL1與第二控制端CTL2間有三種狀態變化，分別是電阻性負載連接、短路及開路。控制器12在輸出電壓Vout大於目標電壓時，使其第一控制端CTL1與第二控制端CTL2間成電阻性負載連接狀態一段時間，阻止開關元件13被激發導通，從而習知的切換電源轉換裝置停止自激轉換，避免輸出電壓Vout繼續上升；在輸出電壓Vout小於目標電壓時，使其第一控制端CTL1與第二控制端CTL2間成短路狀態一段時間，導致開關元件13被激發導通，從而習知的切換電源轉換裝置開始自激轉換，以提升輸出電壓Vout；在其它時候，使其第一控制端CTL1與第二控制端CTL2間成開路狀態，避免習知的切換電源轉換裝置的操作受到干擾。
然而，習知的切換電源轉換裝置有以下缺點：(1)設計者難以決定控制器13的第一控制端CTL1與第 二控制端CTL2間成電阻性負載連接狀態時的電阻值為多少才能夠阻止開關元件13被激發導通；及(2)控制器13的第一控制端CTL1與第二控制端CTL2間成電阻性負載連接狀態時的電阻值容易因製程、溫度等的改變而飄移。
因此，本發明之目的即在提供一種切換電源轉換裝置，可以解決先前技術的至少部分問題。
於是，根據本發明的一個層面，本發明切換電源轉換裝置包含一個變壓器、一個一次側控制模組及一個二次側控制模組。
該變壓器包括一個一次側單元及一個二次側單元。該一次側單元包括一個第一繞組及一個第二繞組。該二次側單元包括一個第三繞組。該第一繞組至該第三繞組中的每一個具有一個第一端及一個第二端。該第一繞組至該第三繞組的第一端具有相同的電壓極性。
該一次側控制模組包括一個開關單元。該開關單元電連接到該第一繞組的第二端，其在導通與不導通間的切換受該第二繞組的第一端上的電壓控制。
該二次側控制模組包括：一個輸出電容，提供一個輸出電壓；一個整流開關單元，與該第三繞組及該輸出電容串聯，提供一個整流路徑及一個開關路徑，該整流路徑允許該第三繞組的第一端至第二端的電流傳輸，該開關路徑在導通與不通導間切換，在導通時允許該第三繞組的第二 端至第一端的電流傳輸；一個零電流偵測單元，電連接到該第三繞組，偵測流過該第三繞組的電流是否回復到零，以產生一個指示信號；及一個控制單元，電連接到該第三繞組、該輸出電容、該整流開關單元及該零電流偵測單元，在該輸出電壓小於一個目標電壓時，使該開關路徑導通一段時間，在該輸出電壓大於該目標電壓，且該指示信號指示流過該第三繞組的電流回復到零時，進行以下多個動作中的一個：將該第三繞組箝制為其第一端上的電壓小於其第二端上的電壓；及從該第三繞組的第一端汲取一個預設電流。
而根據本發明的另一個層面，本發明切換電源轉換裝置包含一個變壓器、一個二次側控制模組及一個一次側控制模組。
該變壓器包括一個一次側單元及一個二次側單元。該一次側單元包括一個第一繞組及一個第二繞組。該個二次側單元包括一個第三繞組。該第一繞組至該第三繞組中的每一個具有一個第一端及一個第二端。該第一繞組至該第三繞組的第一端具有相同的電壓極性。
該二次側控制模組包括：一個輸出電容，提供一個輸出電壓；一個整流開關單元，與該第三繞組及該輸出電容串聯，提供一個整流路徑及一個開關路徑，該整流路徑允許該第三繞組的第一端至第二端的電流傳輸，該開關路徑在導通與不通導間切換，在導通時允許該第三繞組的第二端至第一端的電流傳輸；一個零電流偵測單元，電連接到 該第三繞組，偵測流過該第三繞組的電流是否回復到零，以產生一個指示信號；及一個第一控制單元，電連接到該第三繞組、該輸出電容、該整流開關單元及該零電流偵測單元，在該輸出電壓小於一個目標電壓時，使該開關路徑導通一段時間。
該一次側控制模組包括：一個開關單元，電連接到該第一繞組的第二端，受控制在導通與不導通間切換；及一個第二控制單元，電連接到該第二繞組及該開關單元，在該第二繞組的第二端上的電壓指示該輸出電壓小於一個自動啟動電壓期間，當該第二繞組的第二端上的電壓指示流過該第三繞組的電流回復到零時，使該開關導通，在該第二繞組的第二端上的電壓指示該輸出電壓大於該自動啟動電壓期間，當該第二繞組的第二端上的電壓指示該第一控制單元判斷出該輸出電壓小於該目標電壓時，使該開關單元導通，該第二控制單元還在流過該第一繞組的電流大於一個目標電流時，使該開關單元不導通。
本發明之功效在於：當利用電壓箝制技術取代電阻性負載連接來停止自激轉換時，沒有電阻值不易決定及電阻值容易飄移的問題；當利用電流汲取技術取代電阻性負載連接來停止自激轉換時，電流值的飄移比電阻值的飄移較容易被減小；當不是採用自激轉換架構時，不需要利用電阻性負載連接來停止自激轉換，沒有電阻值不易決定及電阻值容易飄移的問題。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之多個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。
在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
第一較佳實施例
參閱圖3，本發明切換電源轉換裝置之第一較佳實施例是一種自激返馳式電源轉換裝置，採用二次側調節技術，包含一個變壓器2、一個一次側控制模組3及一個二次側控制模組4。
變壓器2包括一個一次側單元21及一個二次側單元22。一次側單元21包括一個第一繞組211及一個第二繞組212。二次側單元22包括一個第三繞組221。第一繞組211至第三繞組221中的每一個具有一個第一端及一個第二端。第一繞組211至第三繞組221的第一端具有相同的電壓極性。第一繞組21的第一端接收一個輸入電壓Vin。
一次側控制模組3包括一個開關單元31。開關單元31電連接到第一繞組211的第二端，其在導通與不導通間的切換受第二繞組212的第一端上的電壓Vaux控制，且相關於第一繞組211是否有電流流過。
在本實施例中，開關單元31包括一個第一NPN雙極型接面電晶體311。第一NPN雙極型接面電晶體311具有一個基極、一個電連接到第一繞組211之第二端的集極，及一個電連接到第二繞組212之第二端的射極。第一NPN雙極 型接面電晶體311導通表示開關單元31導通，第一NPN雙極型接面電晶體311不導通表示開關單元31不導通。一次側控制模組3還包括一個第一電阻32及一個啟動單元33。第一電阻32具有一個電連接到第二繞組212之第一端的第一端，及一個電連接到第一NPN雙極型接面電晶體311之基極的第二端。啟動單元33電連接到第一繞組211的第一端及第一NPN雙極型接面電晶體311的基極，在輸入電壓Vin上升到足夠大時，輸出一個啟動電流脈衝Istartup來使第一NPN雙極型接面電晶體311導通。
二次側控制模組4包括一個輸出電容41、一個整流開關單元42、一個零電流偵測單元43及一個控制單元44。輸出電容41提供一個輸出電壓Vout。整流開關單元42與第三繞組221及輸出電容41串聯，提供一個整流路徑及一個開關路徑。整流路徑允許第三繞組221的第一端至第二端的電流傳輸。開關路徑在導通與不通導間切換，在導通時允許第三繞組221的第二端至第一端的電流傳輸。零電流偵測單元43電連接到第三繞組221，偵測流過第三繞組221的電流Is是否回復到零，以產生一個指示信號。控制單元44電連接到第三繞組221、輸出電容41、整流開關單元42及零電流偵測單元43，在輸出電壓Vout小於一個目標電壓Vtarget時，使整流開關單元42的開關路徑導通一段時間，在輸出電壓Vout大於目標電壓Vtarget，且指示信號指示流過第三繞組221的電流Is回復到零時，將第三繞組221箝制為其第一端上的電壓小於其第二端上的電壓一 段時間。
在本實施例中，輸出電容41具有一個電連接到第三繞組之第二端的第一端，及一個第二端。
在本實施例中，整流開關單元42包括一個N型金氧半場效電晶體421。N型金氧半場效電晶體421具有一個閘極、一個電連接到第三繞組221之第一端的汲極、一個電連接到輸出電容41之第二端的源極，及一個電連接到其源極的基極。開關路徑形成在N型金氧半場效電晶體421的汲極與源極間，N型金氧半場效電晶體421導通表示開關路徑導通，N型金氧半場效電晶體421不導通表示開關路徑不導通。整流路徑由N型金氧半場效電晶體421的基極與汲極間的寄生二極體形成。當然，在其它實施例中，整流開關單元42可以還包括一個二極體(圖未示)來形成整流路徑。
在本實施例中，零電流偵測單元43電連接到第三繞組221的第一端及第二端，根據第三繞組221的第一端及第二端上的電壓Vctl、Vout產生指示信號。由於在流過第三繞組221的電流Is回復到零時，第三繞組221的第一端上的電壓Vctl會從小於第三繞組221的第二端上的電壓Vout上升到大於第三繞組221的第二端上的電壓Vout，所以零電流偵測單元43在第三繞組221的第一端與第二端間的電壓差異|Vctl-Vout|小於一個預設值時，使指示信號在一個第一邏輯準位(例如邏輯高準位及邏輯低準位中的一者)，否則使指示信號在一個第二邏輯準位(例如邏輯高準位及邏輯 低準位中的另一者)。
在本實施例中，控制單元44包括一個分壓器441、一個比較器442、一個電壓箝制器443及一個控制器444。
分壓器441並聯於輸出電容41，將輸出電壓Vout分壓以產生一個分壓電壓。在本實施例中，分壓器441採用電阻分壓技術，但本發明不以此為限。
比較器442電連接到分壓器441，比較分壓電壓及一個相關於目標電壓Vtarget的第一參考電壓Vref1，以產生一個指示輸出電壓Vout與目標電壓Vtarget間關係的比較信號。
電壓箝制器443電連接到第三繞組221的第一端及第二端，可操作以將第三繞組221箝制為其第一端上的電壓Vctl小於其第二端上的電壓Vout。
控制器444電連接到整流開關單元42的N型金氧半場效電晶體421的閘極、零電流偵測單元43、比較器442及電壓箝制器443，在比較信號指示分壓電壓小於第一參考電壓Vref1(表示輸出電壓Vout小於目標電壓Vtarget)時，使N型金氧半場效電晶體421導通(表示整流開關單元42的開關路徑導通)一段時間，在比較信號指示分壓電壓大於第一參考電壓Vref1(表示輸出電壓Vout大於目標電壓Vtarget)，且指示信號指示流過第三繞組221的電流Is回復到零時，使電壓箝制器443將第三繞組221箝制為其第一端上的電壓Vctl小於其第二端上的電壓Vout一段時間。
參閱圖3與圖4，以下說明本實施例切換電源轉換裝置 的操作。首先，啟動單元33在輸入電壓Vin上升到足夠大時，輸出啟動電流脈衝Istartup來使第一NPN雙極型接面電晶體311導通(表示開關單元31導通)，第一繞組211開始有電流流過，且流過第一繞組211的電流Ip逐漸變大。
接著，在流過第一繞組211的電流Ip滿足條件(1)時，第一NPN雙極型接面電晶體311自動不導通(表示開關單元31不導通)，第三繞組221開始有電流流過，導致輸出電壓Vout上升，且流過第三繞組221的電流Is逐漸變小：Ip>β×Ib， 條件(1)其中，β是第一NPN雙極型接面電晶體311的共射極電流增益(common-emitter current gain)，Ib是第一NPN雙極型接面電晶體311的基極電流。
接著，在流過第三繞組221的電流Is回復到零時，第三繞組221的第一端上的電壓Vctl從小於第三繞組221的第二端上的電壓Vout上升到大於第三繞組221的第二端上的電壓Vout，導致第二繞組212的第一端上的電壓Vaux上升到足以使第一NPN雙極型接面電晶體311導通，第一繞組211開始有電流流過，且流過第一繞組211的電流Ip逐漸變大。
上述第一NPN雙極型接面電晶體311在導通與不導通間的切換會自動重複進行，使得輸出電壓Vout持續上升。
接著，控制器444在輸出電壓Vout大於目標電壓Vtarget，且流過第三繞組221的電流Is回復到零時，使電壓箝制器443將第三繞組221箝制為其第一端上的電壓 Vctl小於其第二端上的電壓Vout一段時間，導致第二繞組212的第一端上的電壓Vaux不會上升到足以使第一NPN雙極型接面電晶體311導通，第一NPN雙極型接面電晶體311在導通與不導通間的切換停止，輸出電壓Vout停止上升。
接著，控制器444在輸出電壓Vout小於目標電壓Vtarget時，使N型金氧半場效電晶體421導通(表示整流開關單元42的開關路徑導通)一段時間，導致第三繞組221有電流流過，第三繞組221的第一端上的電壓Vctl小於第三繞組221的第二端上的電壓Vout。
接著，在N型金氧半場效電晶體421不導通(表示整流開關單元42的開關路徑不導通)時，第三繞組221的第一端上的電壓Vctl從小於第三繞組221的第二端上的電壓Vout上升到大於第三繞組221的第二端上的電壓Vout，導致第二繞組212的第一端上的電壓Vaux上升到足以使第一NPN雙極型接面電晶體311導通，第一繞組211開始有電流流過，且流過第一繞組211的電流Ip逐漸變大。
接著，在流過第一繞組211的電流Ip滿足條件(1)時，第一NPN雙極型接面電晶體311自動不導通，第三繞組221開始有電流流過，導致輸出電壓Vout上升，且流過第三繞組221的電流Is逐漸變小。
接著，控制器444在輸出電壓Vout大於目標電壓Vtarget，且流過第三繞組221的電流Is回復到零時，使電壓箝制器443將第三繞組221箝制為其第一端上的電壓 Vctl小於其第二端上的電壓Vout一段時間，導致第二繞組212的第一端上的電壓Vaux不會上升到足以使第一NPN雙極型接面電晶體311導通，第一NPN雙極型接面電晶體311在導通與不導通間的切換停止，輸出電壓Vout停止上升。
綜上所述，本實施例切換電源轉換裝置是利用電壓箝制技術來停止自激轉換，而不是利用電阻性負載連接來停止自激轉換，沒有電阻值不易決定及電阻值容易飄移的問題，因此確實能達成本發明之目的。
第一較佳實施例關於二次側控制模組的變形
參閱圖5，本發明切換電源轉換裝置之第一較佳實施例關於二次側控制模組4的第一種變形是以P型金氧半場效電晶體421’來取代N型金氧半場效電晶體421(見圖3)。P型金氧半場效電晶體421’具有一個受控制器444控制的閘極、一個電連接到輸出電容41之第二端的汲極、一個電連接到第三繞組221之第一端的源極，及一個電連接到其源極的基極。
參閱圖6，本發明切換電源轉換裝置之第一較佳實施例關於二次側控制模組4的第二種變形是整流開關單元42’還包括一個放大器422。放大器422具有一個電連接到第三繞組221之第一端的非反相輸入端、一個接收一個下沉電壓Vsink的反相輸入端，及一個電連接到N型金氧半場效電晶體421之閘極的輸出端。下沉電壓Vsink小於輸出電壓Vout。放大器422受控制器444控制在致能與禁能間切換。 當放大器422被致能時，N型金氧半場效電晶體421導通，第三繞組221的第一端上的電壓Vctl被拉至相同於下沉電壓Vsink，第三繞組221有電流流過。當放大器422被禁能時，N型金氧半場效電晶體421不導通。
參閱圖7，本發明切換電源轉換裝置之第一較佳實施例關於二次側控制模組4的第三種變形是整流開關單元42改為電連接在第三繞組221的第二端與輸出電容41的第一端間。N型金氧半場效電晶體421具有一個受控制器444控制的閘極、一個電連接到輸出電容41之第一端的汲極、一個電連接到第三繞組221之第二端的源極，及一個電連接到其源極的基極。第三繞組221的第一端電連接到輸出電容41的第二端。零電流偵測單元43電連接到第三繞組221的第二端，根據第三繞組221的第二端上的電壓產生指示信號，在第三繞組221的第二端上的電壓與一個地電壓(第三繞組221的第一端上的電壓相同於地電壓)之差異小於預設值時，使指示信號在第一邏輯準位，否則使指示信號在第二邏輯準位。電壓箝制器443電連接到第三繞組221的第二端，可操作以將第三繞組221箝制為其第二端上的電壓小於地電壓。
第二較佳實施例
參閱圖8，本發明切換電源轉換裝置之第二較佳實施例與第一較佳實施例相似，不同之處在於以一個開關445及一個電流源446取代電壓箝制器443(見圖3)，也就是說以電流汲取技術取代電壓箝制技術。開關445與電流源446 在第三繞組221的第一端與輸出電容41的第二端間串聯。開關445受控制器445控制在導通與不導通間切換。電流源446在開關445導通時從第三繞組221的第一端汲取一個預設電流。控制器444電連接到開關445，在比較信號指示輸出電壓Vout大於目標電壓Vtarget，且指示信號指示流過第三繞組221的電流Is回復到零時，使開關445切換為導通，電流源446從第三繞組221的第一端汲取預設電流，導致第一NPN雙極型接面電晶體311不被激發導通。
綜上所述，本實施例切換電源轉換裝置是利用電流汲取技術來停止自激轉換，而不是利用電阻性負載連接來停止自激轉換，電流值因製程、溫度等改變而產生的飄移比電阻值因製程、溫度等改變而產生的飄移較容易被減小，因此確實能達成本發明之目的。
第一較佳實施例及第二較佳實施例關於一次側控制模組的變形
參閱圖9，本發明切換電源轉換裝置之第一較佳實施例及第二較佳實施例關於一次側控制模組3(見圖3或圖8)的第一種變形是一次側控制模組3’還包括一個第二電阻341、一個電容342及一個第二NPN雙極型接面電晶體343。第二電阻341具有一個電連接到第二繞組212之第一端的第一端，及一個第二端。電容342具有一個電連接到第二電阻341之第二端的第一端，及一個電連接到第二繞組212之第二端的第二端。第二NPN雙極型接面電晶體343具有一個電連接到第二電阻341之第二端的閘極、一個電連接 到第一NPN雙極型接面電晶體311之基極的集極，及一個電連接到第二繞組212之第二端的射極。
第二電阻341、電容342及第二NPN雙極型接面電晶體343用於使第一NPN雙極型接面電晶體311切換為不導通，第一NPN雙極型接面電晶體311從切換為導通到切換為不導通的時間間隔(也就是導通時間)取決於第二電阻341及電容342的時間常數。
參閱圖10，本發明切換電源轉換裝置之第一較佳實施例及第二較佳實施例關於一次側控制模組3(見圖3或圖8)的第二種變形是：(1)以一個N型金氧半場效電晶體311’取代第一NPN雙極型接面電晶體311(見圖3或圖8)；及(2)一次側控制模組3”還包括一個第二電阻351、一個電容352、一個NPN雙極型接面電晶體353及一個齊納二極體354。
N型金氧半場效電晶體311’具有一個電連接到第一電阻32之第二端的閘極、一個電連接到第一繞組211之第二端的汲極、一個電連接到第二繞組212之第二端的源極，及一個電連接到其源極的基極。第二電阻351具有一個電連接到第二繞組212之第一端的第一端，及一個第二端。電容352具有一個電連接到第二電阻351之第二端的第一端，及一個電連接到第二繞組212之第二端的第二端。NPN雙極型接面電晶體353具有一個電連接到第二電阻351之第二端的基極、一個電連接到N型金氧半場效電晶體311’之閘極的集極，及一個電連接到第二繞組212之第二端的 射極。齊納二極體354具有一個電連接到第二繞組212之第二端的陽極，及一個電連接到N型金氧半場效電晶體311’之閘極的陰極。
第二電阻351、電容352及NPN雙極型接面電晶體353用於使N型金氧半場效電晶體311’切換為不導通，N型金氧半場效電晶體311’從切換為導通到切換為不導通的時間間隔(也就是導通時間)取決於第二電阻351及電容352的時間常數。齊納二極體354在N型金氧半場效電晶體311’導通時，將N型金氧半場效電晶體311’的閘極上的電壓箝制在其崩潰電壓。
值得注意的是，在一次側控制模組3”中以N型金氧半場效電晶體311’取代第一NPN雙極型接面電晶體311(見圖3或圖8)，可以提高切換電源轉換裝置的轉換效率。
參閱圖11，本發明切換電源轉換裝置之第一較佳實施例及第二較佳實施例關於一次側控制模組3(見圖3或圖8)的第三種變形是：(1)以一個第一N型金氧半場效電晶體311”取代第一NPN雙極型接面電晶體311(見圖3或圖8)；(2)一次側控制模組3”’還包括一個二極體361、一個齊納二極體362、一個第二N型金氧半場效電晶體363、一個第二電阻364、一個放大器365及一個第三N型金氧半場效電晶體366；及(3)改變第一電阻32及啟動單元33的電連接關係。
第一N型金氧半場效電晶體311”具有一個閘極、一個電連接到第一繞組211之第二端的汲極、一個電連接到第二 繞組212之第二端的源極，及一個電連接到其源極的基極。第一電阻32具有一個電連接到第二繞組212之第一端的第一端，及一個第二端。啟動電路33電連接到第一繞組211的第二端及第一N型金氧半場效電晶體311”的閘極。二極體361具有一個電連接到第一電阻32之第二端的陽極，及一個電連接到第一N型金氧半場效電晶體311”之閘極的陰極。齊納二極體362具有一個電連接到第二繞組212之第二端的陽極，及一個電連接到第一N型金氧半場效電晶體311”之閘極的陰極。第二N型金氧半場效電晶體363具有一個電連接到第一N型金氧半場效電晶體311”之閘極的閘極、一個電連接到第一繞組211之第二端的汲極、一個源極，及一個電連接到其源極的基極。第二電阻364具有一個電連接到第二N型金氧半場效電晶體363之源極的第一端，及一個電連接到第二繞組212之第二端的第二端。放大器365具有一個電連接到第二N型金氧半場效電晶體363之源極的非反相輸入端，一個接收一個第二參考電壓Vref2的反相輸入端，及一個輸出端。第三N型金氧半場效電晶體366具有一個電連接到放大器365之輸出端的閘極、一個電連接到第一N型金氧半場效電晶體311”之閘極的汲極、一個電連接到第二繞組212之第二端的源極，及一個電連接到其源極的基極。
齊納二極體362在第一N型金氧半場效電晶體311”導通時，將第一N型金氧半場效電晶體311”的閘極上的電壓箝制在其崩潰電壓。第二N型金氧半場效電晶體363、第二 電阻364、放大器365及第三N型金氧半場效電晶體366用於使第一N型金氧半場效電晶體311”切換為不導通，第一N型金氧半場效電晶體311”從切換為導通到切換為不導通的時間間隔(也就是導通時間)取決於第二N型金氧半場效電晶體363的源極上的電壓何時上升到大於第二參考電壓Vref2。
值得注意的是，在一次側控制組3”’中以第一N型金氧半場效電晶體311”取代第一NPN雙極型接面電晶體311(見圖3或圖8)，可以提高切換電源轉換裝置的轉換效率。另外，元件31、33、361~366能夠以一個積體電路來實現，從而提高一次側控制組3”’的精確度。
參閱圖12，本發明切換電源轉換裝置之第一較佳實施例及第二較佳實施例關於一次側控制模組3(見圖3或圖8)的第四種變形是：(1)以一個第一N型金氧半場效電晶體312、一個第二電阻313及一個第二N型金氧半場效電晶體314取代第一NPN雙極型接面電晶體311(見圖3或圖8)；(2)一次側控制模組3””還包括一個二極體371、一個第一齊納二極體372、一個放大器373、一個第三N型金氧半場效電晶體374、一個第三電阻375及一個第二齊納二極體376；及(3)改變第一電阻32及啟動單元33的電連接關係。
第一N型金氧半場效電晶體312具有一個閘極、一個電連接到第一繞組211之第二端的汲極、一個源極，及一個電連接到其源極的基極。第二電阻313具有一個電連接到第一N型金氧半場效電晶體312之源極的第一端，及一個 第二端。第二N型金氧半場效電晶體314具有一個閘極、一個電連接到第二電阻313之第二端的汲極、一個電連接到第二繞組212之第二端的源極，及一個電連接到其源極的基極。第二N型金氧半場效電晶體314導通表示開關單元31導通，第二N型金氧半場效電晶體314不導通表示開關單元31不導通。
第一電阻32具有一個電連接到第二繞組212之第一端的第一端，及一個第二端。啟動電路33電連接到第一N型金氧半場效電晶體312的源極及第二N型金氧半場效電晶體314的閘極。二極體371具有一個電連接到第一電阻32之第二端的陽極，及一個電連接到第二N型金氧半場效電晶體314之閘極的陰極。第一齊納二極體372具有一個電連接到第二繞組212之第二端的陽極，及一個電連接到第二N型金氧半場效電晶體314之閘極的陰極。放大器373具有一個電連接到第一N型金氧半場效電晶體312之源極的非反相輸入端，一個接收一個第二參考電壓Vref2的反相輸入端，及一個輸出端。第三N型金氧半場效電晶體374具有一個電連接到放大器373之輸出端的閘極、一個電連接到第二N型金氧半場效電晶體314之閘極的汲極、一個電連接到第二繞組212之第二端的源極，及一個電連接到其源極的基極。第三電阻375具有一個電連接到第一繞組211之第一端的第一端，及一個電連接到第一N型金氧半場效電晶體312之閘極的第二端。第二齊納二極體376具有一個電連接到第二繞組212之第二端的陽極，及一個電連 接到第一N型金氧半場效電晶體312之閘極的陰極。
第一齊納二極體372在第二N型金氧半場效電晶體314導通時，將第二N型金氧半場效電晶體314的閘極上的電壓箝制在其崩潰電壓。放大器373及第三N型金氧半場效電晶體374用於使第二N型金氧半場效電晶體314切換為不導通，第二N型金氧半場效電晶體314從切換為導通到切換為不導通的時間間隔(也就是導通時間)取決於第一N型金氧半場效電晶體312的源極上的電壓何時上升到大於第二參考電壓Vref2。第三電阻375及第二齊納二極體376用於提供一個足以使第一N型金氧半場效電晶體312導通的電壓。
值得注意的是，在一次側控制組3””中以第一N型金氧半場效電晶體312及第二N型金氧半場效電晶體314取代第一NPN雙極型接面電晶體311(見圖3或圖8)，可以提高切換電源轉換裝置的轉換效率。另外，元件313、314、33、371~374能夠以一個積體電路來實現，從而提高一次側控制組3””的精確度，而且這個積體電路能夠以純低壓製程來製造。再者，第二N型金氧半場效電晶體314的源極直接電連接到第二繞組212的第二端，導致第二N型金氧半場效電晶體314在導通與不導通間的切換較容易控制。
第三較佳實施例
參閱圖13，本發明切換電源轉換裝置之第三較佳實施例是一種非自激返馳式電源轉換裝置，採用二次側調節技術，包含一個變壓器5、一個一次側控制模組6及一個二次 側控制模組7。
變壓器5包括一個一次側單元51及一個二次側單元52。一次側單元51包括一個第一繞組511及一個第二繞組512。二次側單元52包括一個第三繞組521。第一繞組511至第三繞組521中的每一個具有一個第一端及一個第二端。第一繞組511至第三繞組521的第一端具有相同的電壓極性。第一繞組51的第一端接收一個輸入電壓Vin。
二次側控制模組7與第一較佳實施例的二次側控制模組4(見圖3)相似，不同之處在於：(1)第一控制單元74相較於控制單元44(見圖3)省略了電壓箝制器443(見圖3)；及(2)控制器744相較於控制器444(見圖3)省略了與電壓箝制器443(見圖3)相關的動作。
一次側控制模組6包括一個開關單元61及一個第二控制單元62。開關單元61電連接到第一繞組511的第二端，其在導通與不導通間的切換相關於第一繞組511是否有電流流過。第二控制單元62電連接到第二繞組512及開關單元61，在第二繞組512的第二端上的電壓Vaux指示輸出電壓Vout小於一個自動啟動電壓Vautostart期間，先使開關單元61導通，之後當第二繞組512的第二端上的電壓Vaux指示流過第三繞組521的電流Is回復到零時，使開關單元61導通；在第二繞組512的第二端上的電壓Vaux指示輸出電壓Vout大於自動啟動電壓Vautostart期間，當第二繞組512的第二端上的電壓Vaux指示第一控制單元74判斷出輸出電壓Vout小於目標電壓Vtarget時，使開關單元61導通。自 動啟動電壓Vautostart小於目標電壓Vtarget。第二控制單元62還在流過第一繞組511的電流Ip大於一個目標電流Itarget時，使開關單元61不導通。
在本實施例中，開關單元61包括一個NPN雙極型接面電晶體611。NPN雙極型接面電晶體611具有一個基極、一個電連接到第一繞組511之第二端的集極，及一個射極。
在本實施例中，第二控制單元62包括一個分壓器621、一個電阻622、一個放大器623、一個致動器624、一個RS正反器625及一個驅動器626。
分壓器621並聯於第二繞組512，將第二繞組512的第二端上的電壓Vaux分壓以產生一個輔助分壓電壓。在本實施例中，分壓器621採用電阻分壓技術，但本發明不以此為限。
電阻622具有一個電連接到NPN雙極型接面電晶體611之射極的第一端，及一個電連接第二繞組512之第一端的第二端。
放大器623具有一個電連接到NPN雙極型接面電晶體611之射極的非反相輸入端、一個接收一個第二參考電壓Vref2的反相輸入端，及一個輸出一個重設信號的輸出端。
致動器624電連接到分壓器621，根據輔助分壓電壓產生一個設定信號。
RS正反器625具有一個電連接到致動器624以接收設定信號的設定端(S)、一個電連接到放大器623的輸出端以接收重設信號的重設端(R)，及一個輸出端(Q)。
驅動器626電連接到RS正反器625的輸出端(Q)及NPN雙極型接面電晶體611的基極，根據RS正反器625的輸出端(Q)上的信號驅動NPN雙極型接面電晶體611在導通與不導通間切換。
放大器623在NPN雙極型接面電晶體611的源極上的電壓大於第二參考電壓Vref2(表示流過第一繞組511的電流Ip大於目標電流Itarget)時，藉由重設信號使RS正反器625的輸出端(Q)上的信號被重設到邏輯低準位，從而驅動器626使NPN雙極型接面電晶體611不導通。
致動器624在輔助分壓電壓小於一個預設電壓(表示第二繞組512的第二端上的電壓Vaux指示輸出電壓Vout小於自動啟動電壓Vautostart)期間，先藉由設定信號使RS正反器625的輸出端(Q)上的信號被設定到邏輯高準位，從而驅動器626使NPN雙極型接面電晶體611導通，之後當輔助分壓電壓降為零(表示第二繞組512的第二端上的電壓Vaux指示流過第三繞組521的電流Is回復到零)時，藉由設定信號使NPN雙極型接面電晶體611導通，此時，本實施例切換電源轉換裝置操作在自動啟動模式。致動器624在輔助分壓電壓的波峰值大於預設電壓(表示第二繞組512的第二端上的電壓Vaux指示輸出電壓Vout大於自動啟動電壓Vautostart)期間，當輔助分壓電壓降為零後又出現正電壓(表示第二繞組512的第二端上的電壓Vaux指示二次側控制模組7判斷出輸出電壓V0ut小於目標電壓Vtarget)時，藉由設定信號使NPN雙極型接面電晶體611導通， 此時，本實施例切換電源轉換裝置操作在調節模式。
在本實施例中，一次側控制模組6還包括一個二極體63、一個電容64及一個啟動單元65。二極體63、電容64及啟動單元65用於提供第二控制單元62所需的電源電壓Vdd。在輸入電壓Vin上升到足夠大時，先由啟動單元65供應電力一段時間，之後由第二繞組512透過二極體63供應電力。
參閱圖13與圖14，以下說明本實施例切換電源轉換裝置的操作。首先，在輸入電壓Vin上升到足夠大時，啟動單元33開始供應電力，導致電源電壓Vdd上升。在電源電壓Vdd上升到足夠大時，致動器624藉由設定信號使NPN雙極型接面電晶體611導通，第一繞組511開始有電流流過，且流過第一繞組511的電流Ip逐漸變大。
接著，在流過第一繞組511的電流Ip大於目標電流Itarget時，放大器623藉由重設信號使NPN雙極型接面電晶體611不導通，第三繞組521開始有電流流過，導致輸出電壓Vout上升，且流過第三繞組521的電流Is逐漸變小。
接著，在流過第三繞組521的電流Is回復到零時，致動器624藉由設定信號使NPN雙極型接面電晶體611導通，第一繞組511開始有電流流過，且流過第一繞組511的電流Ip逐漸變大。
上述致動器624及放大器623使NPN雙極型接面電晶體611在導通與不導通間的切換會重複進行，使得輸出電壓Vout持續上升，直到輸出電壓Vout大於自動啟動電壓 Vautostart才停止。
接著，在輸出電壓Vout上升到足夠大時，控制器744在輸出電壓Vout小於目標電壓Vtarget時，使N型金氧半場效電晶體721導通一段時間，導致第二繞組512的第二端上的電壓Vaux為正，致動器624藉由設定信號使NPN雙極型接面電晶體611導通，第一繞組511開始有電流流過，且流過第一繞組511的電流Ip逐漸變大。
接著，在流過第一繞組511的電流Ip大於目標電流Itarget時，放大器623藉由重設信號使NPN雙極型接面電晶體611不導通，第三繞組521開始有電流流過，導致輸出電壓Vout上升，且流過第三繞組521的電流Is逐漸變小。
較佳地，控制器744在使N型金氧半場效電晶體721導通時，是將N型金氧半場效電晶體721的閘極上的電壓Vsink從第一電壓準位V1逐漸遞增到第二電壓準位V2，再逐漸遞減到第一電壓準位V1，當N型金氧半場效電晶體721的閘極上的電壓Vsink大於第三電壓準位V3時，N型金氧半場效電晶體721導通，當N型金氧半場效電晶體721的閘極上的電壓Vsink小於第三電壓準位V3時，N型金氧半場效電晶體721不導通，如此一來，可以降低本實施例切換電源轉換裝置所產生的電磁干擾。
綜上所述，本實施例切換電源轉換裝置不是採用自激轉換架構，不需要利用電阻性負載連接來停止自激轉換，沒有電阻值不易決定及電阻值容易飄移的問題，因此確實能達成本發明之目的。
第三較佳實施例關於二次側控制模組的變形
參閱圖15，本發明切換電源轉換裝置之第三較佳實施例關於二次側控制模組7的第一種變形是以P型金氧半場效電晶體721’來取代N型金氧半場效電晶體721(見圖13)。P型金氧半場效電晶體721’具有一個受控制器744控制的閘極、一個電連接到輸出電容71之第二端的汲極、一個電連接到第三繞組521之第一端的源極，及一個電連接到其源極的基極。
參閱圖16，本發明切換電源轉換裝置之第三較佳實施例關於二次側控制模組7的第二種變形是整流開關單元72改為電連接在第三繞組521的第二端與輸出電容71的第一端間。N型金氧半場效電晶體721具有一個受控制器744控制的閘極、一個電連接到輸出電容71之第一端的汲極、一個電連接到第三繞組521之第二端的源極，及一個電連接到其源極的基極。第三繞組521的第一端電連接到輸出電容71的第二端。零電流偵測單元73電連接到第三繞組521的第二端，根據第三繞組521的第二端上的電壓產生指示信號，在第三繞組521的第二端上的電壓與一個地電壓(第三繞組521的第一端上的電壓相同於地電壓)之差異小於預設值時，使指示信號在第一邏輯準位，否則使指示信號在第二邏輯準位。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍內。
11‧‧‧變壓器
12‧‧‧控制器
13‧‧‧開關元件
2‧‧‧變壓器
21‧‧‧一次側單元
211‧‧‧第一繞組
212‧‧‧第二繞組
22‧‧‧二次側單元
221‧‧‧第三繞組
3~3””‧‧‧一次側控制模組
31‧‧‧開關單元
311‧‧‧第一NPN雙極型 接面電晶體
311’‧‧‧N型金氧半場效電晶體
311”‧‧‧第一N型金氧半場效電晶體
312‧‧‧第一N型金氧半場效電晶體
313‧‧‧第二電阻
314‧‧‧第二N型金氧半場效電晶體
32‧‧‧第一電阻
33‧‧‧啟動單元
341‧‧‧第二電阻
342‧‧‧電容
343‧‧‧第二NPN雙極型接面電晶體
351‧‧‧第二電阻
352‧‧‧電容
353‧‧‧NPN雙極型接面電晶體
354‧‧‧齊納二極體
361‧‧‧二極體
362‧‧‧齊納二極體
363‧‧‧第二N型金氧半場效電晶體
364‧‧‧第二電阻
365‧‧‧放大器
366‧‧‧第三N型金氧半場效電晶體
371‧‧‧二極體
372‧‧‧第一齊納二極體
373‧‧‧放大器
374‧‧‧第三N型金氧半場效電晶體
375‧‧‧第三電阻
376‧‧‧第二齊納二極體
4‧‧‧二次側控制模組
41‧‧‧輸出電容
42、42’‧‧‧整流開關單元
421‧‧‧N型金氧半場效電晶體
421’‧‧‧P型金氧半場效電晶體
422‧‧‧放大器
43‧‧‧零電流偵測單元
44‧‧‧控制單元
441‧‧‧分壓器
442‧‧‧放大器
443‧‧‧電壓箝制器
444‧‧‧控制器
445‧‧‧開關
446‧‧‧電流源
5‧‧‧變壓器
51‧‧‧一次側單元
511‧‧‧第一繞組
512‧‧‧第二繞組
52‧‧‧二次側單元
521‧‧‧第三繞組
6‧‧‧一次側控制模組
61‧‧‧開關單元
611‧‧‧NPN雙極型接面電晶體
62‧‧‧第二控制單元
621‧‧‧分壓器
622‧‧‧電阻
623‧‧‧放大器
624‧‧‧致動器
625‧‧‧RS正反器
626‧‧‧驅動器
63‧‧‧二極體
64‧‧‧電容
65‧‧‧啟動單元
7‧‧‧二次側控制模組
71‧‧‧輸出電容
72‧‧‧整流開關單元
721‧‧‧N型金氧半場效電晶體
721’‧‧‧P型金氧半場效電晶體
73‧‧‧零電流偵測單元
74‧‧‧第一控制單元
744‧‧‧控制器
圖1是一個電路示意圖，說明一種習知的自激返馳式切換電源轉換裝置；圖2是一個波形圖，說明圖1所示切換電源轉換裝置之操作；圖3是一個電路示意圖，說明本發明切換電源轉換裝置的第一較佳實施例；圖4是一個波形圖，說明第一較佳實施例之操作；圖5是一個電路示意圖，說明第一較佳實施例關於一個二次側控制模組的第一種變形；圖6是一個電路示意圖，說明第一較佳實施例關於二次側控制模組的第二種變形；圖7是一個電路示意圖，說明第一較佳實施例關於二次側控制模組的第三種變形；圖8是一個電路示意圖，說明本發明切換電源轉換裝置的第二較佳實施例；圖9是一個電路示意圖，說明第一較佳實施例及第二較佳實施例關於一個一次側控制模組的第一種變形；圖10是一個電路示意圖，說明第一較佳實施例及第二較佳實施例關於一次側控制模組的第二種變形；圖11是一個電路示意圖，說明第一較佳實施例及第二較佳實施例關於一次側控制模組的第三種變形；圖12是一個電路示意圖，說明第一較佳實施例及第二 較佳實施例關於一次側控制模組的第四種變形；圖13是一個電路示意圖，說明本發明切換電源轉換裝置的第三較佳實施例；圖14是一個波形圖，說明第三較佳實施例之操作；圖15是一個電路示意圖，說明第三較佳實施例關於一個二次側控制模組的第一種變形；及圖16是一個電路示意圖，說明第三較佳實施例關於二次側控制模組的第二種變形。
2‧‧‧變壓器
21‧‧‧一次側單元
211‧‧‧第一繞組
212‧‧‧第二繞組
22‧‧‧二次側單元
221‧‧‧第三繞組
3‧‧‧一次側控制模組
31‧‧‧開關單元
311‧‧‧第一NPN雙極型接面電晶體
32‧‧‧第一電阻
33‧‧‧啟動單元
4‧‧‧二次側控制模組
41‧‧‧輸出電容
42‧‧‧整流開關單元
421‧‧‧N型金氧半場效電晶體
43‧‧‧零電流偵測單元
44‧‧‧控制單元
441‧‧‧分壓器
442‧‧‧放大器
443‧‧‧電壓箝制器
444‧‧‧控制器

Claims (15)

  1. 一種切換電源轉換裝置，包含：一個變壓器，包括一個一次側單元及一個二次側單元，該一次側單元包括一個第一繞組及一個第二繞組，該二次側單元包括一個第三繞組，該第一繞組至該第三繞組中的每一個具有一個第一端及一個第二端，該第一繞組至該第三繞組的第一端具有相同的電壓極性；一個一次側控制模組，包括一個開關單元，該開關單元電連接到該第一繞組的第二端，其在導通與不導通間的切換受該第二繞組的第一端上的電壓控制；及一個二次側控制模組，包括：一個輸出電容，提供一個輸出電壓；一個整流開關單元，與該第三繞組及該輸出電容串聯，提供一個整流路徑及一個開關路徑，該整流路徑允許該第三繞組的第一端至第二端的電流傳輸，該開關路徑在導通與不通導間切換，在導通時允許該第三繞組的第二端至第一端的電流傳輸；一個零電流偵測單元，電連接到該第三繞組，偵測流過該第三繞組的電流是否回復到零，以產生一個指示信號；及一個控制單元，電連接到該第三繞組、該輸出電容、該整流開關單元及該零電流偵測單元，在該輸出電壓小於一個目標電壓時，使該開關路徑導通一段時間，在該輸出電壓大於該目標電壓，且該指 示信號指示流過該第三繞組的電流回復到零時，進行以下多個動作中的一個：將該第三繞組箝制為其第一端上的電壓小於其第二端上的電壓；及從該第三繞組的第一端汲取一個預設電流。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之切換電源轉換裝置，其中，該控制單元在該輸出電壓大於該目標電壓，且該指示信號指示流過該第三繞組的電流回復到零時，將該第三繞組箝制為其第一端上的電壓小於其第二端上的電壓。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述之切換電源轉換裝置，其中，該控制單元包括：一個分壓器，電連接到該輸出電容，將該輸出電壓分壓以產生一個分壓電壓；一個比較器，電連接到該分壓器，比較該分壓電壓及一個相關於該目標電壓的參考電壓，以產生一個指示該輸出電壓與該目標電壓間關係的比較信號；一個電壓箝制器，電連接到該第三繞組，可操作以將該第三繞組箝制為其第一端上的電壓小於其第二端上的電壓；及一個控制器，電連接到該整流開關單元、該零電流偵測單元、該比較器及該電壓箝制器，在該比較信號指示該輸出電壓小於該目標電壓時，使該開關路徑導通該段時間，在該比較信號指示該輸出電壓大於該目標電壓 ，且該指示信號指示流過該第三繞組的電流回復到零時，使該電壓箝制器將該第三繞組箝制為其第一端上的電壓小於其第二端上的電壓。
  4. 依據申請專利範圍第3項所述之切換電源轉換裝置，其中，該第三繞組的第一端電連接到該整流開關單元，該第三繞組的第二端電連接到該輸出電容，該零電流偵測單元根據該第三繞組的第一端及第二端上的電壓產生該指示信號。
  5. 依據申請專利範圍第3項所述之切換電源轉換裝置，其中，該整流開關單元電連接在該第三繞組的第二端與該輸出電容間，該零電流偵測單元電連接到該第三繞組的第二端，根據該第三繞組的第二端上的電壓產生該指示信號。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述之切換電源轉換裝置，其中，該控制單元在該輸出電壓大於該目標電壓，且該指示信號指示流過該第三繞組的電流回復到零時，從該第三繞組的第一端汲取該預設電流。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述之切換電源轉換裝置，其中，該控制單元包括：一個分壓器，電連接到該輸出電容，將該輸出電容的跨壓分壓以產生一個分壓電壓；一個比較器，電連接到該分壓器，比較該分壓電壓及一個相關於該目標電壓的參考電壓，以產生一個指示該輸出電壓與該目標電壓間關係的比較信號； 串聯的一個開關與一個電流源，電連接到該第三繞組的第一端，該開關受控制在導通與不導通間切換，該電流源在該開關導通時從該第三繞組的第一端汲取該預設電流；及一個控制器，電連接到該整流開關單元、該零電流偵測單元、該比較器及該開關，在該比較信號指示該輸出電壓小於該目標電壓時，使該開關路徑導通該段時間，在該比較信號指示該輸出電壓大於該目標電壓，且該指示信號指示流過該第三繞組的電流回復到零時，使該開關切換為導通。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述之切換電源轉換裝置，其中，該開關單元包括一個第一雙極型接面電晶體，該雙極型接面電晶體具有一個基極、一個電連接到該第一繞組之第二端的集極，及一個電連接到該第二繞組之第二端的射極，該一次側控制模組還包括：一個第一電阻，具有一個電連接到該第二繞組之第一端的第一端，及一個電連接到該第一雙極型接面電晶體之基極的第二端；一個第二電阻，具有一個電連接到該第二繞組之第一端的第一端，及一個第二端；一個電容，具有一個電連接到該第二電阻之第二端的第一端，及一個電連接到該第二繞組之第二端的第二端；及一個第二雙極型接面電晶體，具有一個電連接到該 第二電阻之第二端的基極、一個電連接到該第一雙極型接面電晶體之基極的集極，及一個電連接到該第二繞組之第二端的射極。
  9. 依據申請專利範圍第1項所述之切換電源轉換裝置，其中，該第一開關包括一個金氧半場效電晶體，該金氧半場效電晶體具有一個閘極、一個電連接到該第一繞組之第二端的汲極，及一個電連接到該第二繞組之第二端的源極，該一次側控制模組還包括：一個第一電阻，具有一個電連接到該第二繞組之第一端的第一端，及一個電連接到該金氧半場效電晶體之閘極的第二端；一個第二電阻，具有一個電連接到該第二繞組之第一端的第一端，及一個第二端；一個電容，具有一個電連接到該第二電阻之第二端的第一端，及一個電連接到該第二繞組之第二端的第二端；一個雙極型接面電晶體，具有一個電連接到該第二電阻之第二端的基極、一個電連接到該金氧半場效電晶體之閘極的集極，及一個電連接到該第二繞組之第二端的射極；及一個齊納二極體，具有一個電連接到該第二繞組之第二端的陽極，及一個電連接到該金氧半場效電晶體之閘極的陰極。
  10. 依據申請專利範圍第1項所述之切換電源轉換裝置，其 中，該開關單元包括一個第一金氧半場效電晶體，該第一金氧半場效電晶體具有一個閘極、一個電連接到該第一繞組之第二端的汲極，及一個電連接到該第二繞組之第二端的源極，該一次側控制模組還包括：一個第一電阻，具有一個電連接到該第二繞組之第一端的第一端，及一個第二端；一個二極體，具有一個電連接到該第一電阻之第二端的陽極，及一個電連接到該第一金氧半場效電晶體之閘極的陰極；一個齊納二極體，具有一個電連接到該第二繞組之第二端的陽極，及一個電連接到該第一金氧半場效電晶體之閘極的陰極；一個第二金氧半場效電晶體，具有一個電連接到該第一金氧半場效電晶體之閘極的閘極、一個電連接到該第一繞組之第二端的汲極，及一個源極；一個第二電阻，具有一個電連接到該第二金氧半場效電晶體之源極的第一端，及一個電連接到該第二繞組之第二端的第二端；一個放大器，具有一個電連接到該第二金氧半場效電晶體之源極的非反相輸入端，一個接收一個參考電壓的反相輸入端，及一個輸出端；及一個第三金氧半場效電晶體，具有一個電連接到該放大器之輸出端的閘極、一個電連接到該第一金氧半場效電晶體之閘極的汲極，及一個電連接到該第二繞組之 第二端的源極。
  11. 依據申請專利範圍第1項所述之切換電源轉換裝置，其中，該開關模組包括：一個第一金氧半場效電晶體，具有一個閘極、一個電連接到該第一繞組之第二端的汲極，及一個源極；一個電阻，具有一個電連接到該第一金氧半場效電晶體之源極的第一端，及一個第二端；及一個第二金氧半場效電晶體，具有一個閘極、一個電連接到該電阻之第二端的汲極，及一個電連接到該第二繞組之第二端的源極；該一次側控制模組還包括：一個二極體，具有一個陽極，及一個電連接到該第二金氧半場效電晶體之閘極的陰極；另一個電阻，電連接在該第二繞組的第一端與該二極體的陽極間；一個齊納二極體，具有一個電連接到該第二繞組之第二端的陽極，及一個電連接到該第二金氧半場效電晶體之閘極的陰極；一個放大器，具有一個電連接到該第一金氧半場效電晶體之源極的非反相輸入端，一個接收一個參考電壓的反相輸入端，及一個輸出端；及一個第三金氧半場效電晶體，具有一個電連接到該放大器之輸出端的閘極、一個電連接到該第二金氧半場效電晶體之閘極的汲極，及一個電連接到該第二繞組之 第二端的源極。
  12. 一種切換電源轉換裝置，包含：一個變壓器，包括一個一次側單元及一個二次側單元，該一次側單元包括一個第一繞組及一個第二繞組，該個二次側單元包括一個第三繞組，該第一繞組至該第三繞組中的每一個具有一個第一端及一個第二端，該第一繞組至該第三繞組的第一端具有相同的電壓極性；一個二次側控制模組，包括：一個輸出電容，提供一個輸出電壓；一個整流開關單元，與該第三繞組及該輸出電容串聯，提供一個整流路徑及一個開關路徑，該整流路徑允許該第三繞組的第一端至第二端的電流傳輸，該開關路徑在導通與不通導間切換，在導通時允許該第三繞組的第二端至第一端的電流傳輸；一個零電流偵測單元，電連接到該第三繞組，偵測流過該第三繞組的電流是否回復到零，以產生一個指示信號；及一個第一控制單元，電連接到該第三繞組、該輸出電容、該整流開關單元及該零電流偵測單元，在該輸出電壓小於一個目標電壓時，使該開關路徑導通一段時間；及一個一次側控制模組，包括：一個開關單元，電連接到該第一繞組的第二端，受控制在導通與不導通間切換；及 一個第二控制單元，電連接到該第二繞組及該開關單元，在該第二繞組的第二端上的電壓指示該輸出電壓小於一個自動啟動電壓期間，當該第二繞組的第二端上的電壓指示流過該第三繞組的電流回復到零時，使該開關導通，在該第二繞組的第二端上的電壓指示該輸出電壓大於該自動啟動電壓期間，當該第二繞組的第二端上的電壓指示該第一控制單元判斷出該輸出電壓小於該目標電壓時，使該開關單元導通，該第二控制單元還在流過該第一繞組的電流大於一個目標電流時，使該開關單元不導通。
  13. 依據申請專利範圍第12項所述之切換電源轉換裝置，其中，該第一控制單元包括：一個分壓器，電連接到該輸出電容，將該輸出電壓分壓以產生一個分壓電壓；一個比較器，電連接到該分壓器，比較該分壓電壓及一個相關於該目標電壓的參考電壓，以產生一個指示該輸出電壓與該目標電壓間關係的比較信號；一個控制器，電連接到該整流開關單元、該零電流偵測單元及該比較器，在該比較信號指示該輸出電壓小於該目標電壓時，使該開關路徑導通該段時間。
  14. 依據申請專利範圍第13項所述之切換電源轉換裝置，其中，該第三繞組的第一端電連接到該整流開關單元，該第三繞組的第二端電連接到該輸出電容，該零電流偵測 單元根據該第三繞組的第一端及第二端上的電壓產生該指示信號。
  15. 依據申請專利範圍第13項所述之切換電源轉換裝置，其中，該整流開關單元電連接在該第三繞組的第二端與該輸出電容間，該零電流偵測單元電連接到該第三繞組的第二端，根據該第三繞組的第二端上的電壓產生該指示信號。
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