TW202119741A - 返馳式電源轉換器及其主動箝位緩衝器與過充保護電路 - Google Patents

返馳式電源轉換器及其主動箝位緩衝器與過充保護電路 Download PDF

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Abstract

一種返馳式電源轉換器，包含變壓器、一次側開關、緩衝電容以及主動箝位緩衝器。其中，緩衝電容用以於一次側開關轉為不導通後的一段緩衝期間，以變壓器之一次側繞組的漏感電流對其緩衝電容充電。主動箝位緩衝器包括緩衝器控制開關，緩衝器控制開關與緩衝電容串聯後，與一次側繞組並聯，其中漏感電流於該段緩衝期間，經由緩衝器控制開關對緩衝電容充電。其中，緩衝電容提供電容器跨壓，作為主動箝位緩衝器之電源，且緩衝器控制開關與緩衝電容之間的參考節點，用以作為主動箝位緩衝器之緩衝器接地電位。

Description

返馳式電源轉換器及其主動箝位緩衝器
本發明係有關一種返馳式電源轉換器，特別是指一種具有緩衝電容之返馳式電源轉換器。本發明也有關於返馳式電源轉換器之主動箝位緩衝器。
圖1揭示一種先前技術之具有緩衝器(snubber)電路之返馳式電源轉換器(返馳式電源轉換器1)，返馳式電源轉換器1用以將輸入電源轉換為輸出電源，其包含變壓器10、緩衝器電路20、一次側控制電路30以及一次側開關S1。緩衝器電路20具有緩衝電容Cs、緩衝電阻Rs與緩衝二極體Dsnb，形成被動緩衝器(passive snubber)。該被動緩衝器於一次側開關S1不導通時被動地導通，使一次側繞組W1之漏感(leakage inductance)Lr於一次側開關S1導通時所儲存之能量，可藉由此被動緩衝器儲存於緩衝電容Cs之中，並消耗於緩衝電阻Rs，以避免一次側開關S1切換時造成的脈衝電壓過高，損壞電路元件。
如圖1所示，一次側控制電路30控制一次側開關S1以切換變壓器10中之一次側繞組W1，而將輸入電源轉換為輸出電源，使二次側繞組W2於輸出節點OUT產生輸出電源。其中，輸入電源包括輸入電壓Vin與輸入電流Iin，輸出電源包括輸出電壓Vout與輸出電流Iout。當一次側開關S1導通時，電能儲存於一次側繞組W1；當一次側開關S1不導通時，儲存於一次側繞組W1的電能將由一次側繞組W1轉移至二次側繞組W2，而在輸出節點OUT產生輸出電源。當一次側開關S1由導通轉為不導通時，漏感電流Ir流經緩衝二極體Dsnb而對緩衝電容Cs充電，而緩衝電阻Rs則消耗過多的電能。緩衝電容Cs、緩衝電阻Rs與緩衝二極體Dsnb所形成的被動緩衝器，接收漏感電流Ir，以避免一次側開關S1切換時造成的脈衝電壓過高，損壞電路元件。其中，緩衝電阻Rs之消耗功率Prs如下所示： Prs = [(n * Vout)2 / Rs] + (0.5 * Lr * Ip2 * Freq) 其中，Prs為緩衝電阻Rs之消耗功率；n為一次側繞組W1與二次側繞組W2的圈數比；Ip為一次側切換電流，特別是指一次側電流(流經一次側繞組W1之電流)的峰值；Freq為一次側開關S1的切換頻率。
第1圖中所示之先前技術，其缺點在於，在一次側開關S1的切換頻率相對較高，及/或在輸出電壓Vout位準相對較高的情況下，消耗功率Prs過高，造成功率損失，降低了功率轉換效率。
有鑑於此，本發明即針對上述先前技術之不足，提出一種返馳式電源轉換器及其中之主動箝位緩衝器，在以緩衝電容避免損壞電路元件的情況下，又可以降低緩衝電容所消耗的功率，以提高功率轉換效率。
就其中一個觀點言，本發明提供了一種返馳式電源轉換器，包含：一變壓器，其包含一一次側繞組，耦接於一輸入電源，以及一二次側繞組，耦接於一輸出節點；一一次側開關，耦接於該一次側繞組，用以切換該一次側繞組以轉換該輸入電源，而使該二次側繞組於該輸出節點產生一輸出電源；一緩衝電容，用以於該一次側開關轉為不導通後的一段緩衝期間，以該一次側繞組的一漏感電流對其充電；以及一主動箝位緩衝器，其包括一緩衝器控制開關與該緩衝電容串聯後，與該一次側繞組並聯，其中該漏感電流於該段緩衝期間，經由該緩衝器控制開關對該緩衝電容充電；其中該緩衝電容提供一電容器跨壓，作為該主動箝位緩衝器之電源，且該緩衝器控制開關與該緩衝電容之間的一參考節點，其電位用以作為該主動箝位緩衝器之一緩衝器接地電位。
就另一觀點言，本發明提供了一種主動箝位緩衝器，用以於一返馳式電源轉換器中之一次側開關轉為不導通後的一段緩衝期間，控制一一次側繞組的一漏感電流對一緩衝電容充電，該主動箝位緩衝器包含：一緩衝器控制開關，與該緩衝電容串聯後，與該一次側繞組並聯，其中該漏感電流於該段緩衝期間，經由該緩衝器控制開關對該緩衝電容充電；一電源調節電路，用以將該緩衝電容所提供之一電容器跨壓，轉換為一緩衝器電源調節電壓，以作為該主動箝位緩衝器之電源；以及一控制訊號產生電路，與該電源調節電路及該緩衝器控制開關耦接，用以感測該一次側開關由導通切換為不導通的時點，而產生一緩衝器控制訊號，而導通該緩衝器控制開關；其中該緩衝器控制開關與該緩衝電容之間的一參考節點，其電位用以作為該主動箝位緩衝器之一緩衝器接地電位。
在一種較佳的實施型態中，該主動箝位緩衝器更包括：一電源調節電路，用以將該電容器跨壓轉換為一緩衝器電源調節電壓，以供應電源予該主動箝位緩衝器；以及一控制訊號產生電路，與該電源調節電路及該緩衝器控制開關耦接，用以感測該一次側開關由導通切換為不導通的時點，而產生一緩衝器控制訊號，而導通該緩衝器控制開關。
在一種較佳的實施型態中，該主動箝位緩衝器更包括一過充保護電路，具有一第一比較電路，用以於該電容器跨壓超過一第一預設電壓閾值時，產生一過充比較訊號，以將該緩衝電容電連接至其中一洩流路徑，以使該電容器跨壓不超過該第一預設電壓閾值。
在一種較佳的實施型態中，該主動箝位緩衝器更包括一支路二極體，與該緩衝器控制開關並聯；其中，該控制訊號產生電路感測流經該支路二極體之一支路電流，確定該一次側開關由導通轉為不導通之時點，以導通該緩衝器控制開關，而以該漏感電流對該緩衝電容充電。
在一種較佳的實施型態中，該控制訊號產生電路包括：一第二比較電路，與該支路二極體耦接，用以於該支路二極體之一偵測端的電位不超過一第二預設電壓閾值時，產生一導通判斷結果，示意該支路電流流經該支路二極體；以及一第一判斷電路，與該第二比較電路耦接，用以根據該導通判斷結果，產生該緩衝器控制訊號，以於該支路電流被感測到時，導通該緩衝器控制開關。
在一種較佳的實施型態中，該控制訊號產生電路更包括一第三比較電路，與該支路二極體耦接，用以於該支路二極體之該偵測端的電位超過一第三預設電壓閾值時，產生一不導通判斷結果，以輸入該第一判斷電路，其中該第一判斷電路根據該不導通判斷結果，產生該緩衝器控制訊號，以不導通該緩衝器控制開關。
在一種較佳的實施型態中，該控制訊號產生電路更包括一第四比較電路，用以於該電容器跨壓低於一第四預設電壓閾值時，產生一欠壓鎖定判斷結果，其中該第一判斷電路根據該欠壓鎖定判斷結果，不導通該緩衝器控制開關。
在一種較佳的實施型態中，該控制訊號產生電路更包括：一第一計時電路，用以於該緩衝器控制開關開始導通之時點，計時一段伏秒平衡期間後，產生一伏秒計時訊號；以及一第二判斷電路，根據伏秒計時訊號，使該第一判斷電路在該伏秒平衡期間後，不導通該緩衝器控制開關。
在一種較佳的實施型態中，該主動箝位緩衝器更包括一第二計時電路，用以於該緩衝器控制開關開始導通之時點，計時一段最長導通期間後，不導通該緩衝器控制開關。
在一種較佳的實施型態中，該過充保護電路更包括：一過充開關，用以根據該過充比較訊號，以於該電容器跨壓超過該第一預設電壓閾值時，而決定將該緩衝電容電連接至該洩流路徑；以及一過充電流源，與該緩衝電容及該過充開關耦接，用以提供該洩流路徑一洩放電流，而將該電容器跨壓控制於不超過該第一預設電壓閾值。
在一種較佳的實施型態中，該第一預設電壓閾值相對於該緩衝器接地電位，相關於該輸出電源之一輸出電壓與該一次側繞組及該二次側繞組之一圈數比之乘積。
在一種較佳的實施型態中，該主動箝位緩衝器更包括一電流感測電路，其具有一電流感測電晶體以及一電流感測電阻，其中該電流感測電晶體與該電流感測電阻串連後，與該緩衝器控制開關並聯；該控制訊號產生電路包括：一第五比較電路，與該電流感測電阻耦接，用以根據該電流感測電阻之壓降與一第五預設電壓閾值，產生一導通判斷結果；以及一第三判斷電路，與該第五比較電路耦接，用以根據該導通判斷結果，產生該緩衝器控制訊號，以導通該緩衝器控制開關。
在一種較佳的實施型態中，該控制訊號產生電路更包括一第六比較電路，與該電流感測電阻耦接，用以根據該電流感測電阻之壓降與一第六預設電壓閾值，產生一不導通判斷結果，使得該第三判斷電路更用以根據該不導通判斷結果，產生該緩衝器控制訊號，以不導通該緩衝器控制開關。
在一種較佳的實施型態中，該控制訊號產生電路更包括一第三計時電路，用以於該緩衝器控制開關開始導通之時點，計時一段最長導通期間後，不導通該緩衝器控制開關，並根據該不導通判斷結果，停止計時。
在一種較佳的實施型態中，該控制訊號產生電路更包括一第四計時電路，用以於該緩衝器控制開關開始導通之時點，計時一段伏秒平衡期間後，不導通該緩衝器控制開關。
就另一觀點言，本發明提供了一種一種過充保護電路，用於控制一主動箝位緩衝器，其中該主動箝位緩衝器用以於一返馳式電源轉換器中之一次側開關轉為不導通後的一段緩衝期間，控制一一次側繞組的一漏感電流對一緩衝電容充電，該主動箝位緩衝器包括：一緩衝器控制開關，與該緩衝電容串聯後，與該一次側繞組並聯，其中該漏感電流於該段緩衝期間，經由該緩衝器控制開關對該緩衝電容充電；一電源調節電路，用以將該緩衝電容所提供之一電容器跨壓，轉換為一緩衝器電源調節電壓，以作為該主動箝位緩衝器之電源；以及一控制訊號產生電路，與該電源調節電路及該緩衝器控制開關耦接，用以感測該一次側開關由導通切換為不導通的時點，而產生一緩衝器控制訊號，而導通該緩衝器控制開關；其中該緩衝器控制開關與該緩衝電容之間的一參考節點，其電位用以作為該主動箝位緩衝器之一緩衝器接地電位；其中該過充保護電路包含：一洩流路徑，耦接於該緩衝電容；以及一第一比較電路，用以於該電容器跨壓超過一第一預設電壓閾值時，產生一過充比較訊號，以將該緩衝電容電連接至該洩流路徑以對該緩衝電容提供一洩放電流，使得該電容器跨壓不超過該第一預設電壓閾值。
在一種較佳的實施型態中，該過充保護電路更包含：一過充開關，用以根據該過充比較訊號，以於該電容器跨壓超過該第一預設電壓閾值時，而決定將該緩衝電容電連接至該洩流路徑；以及一過充電流源，與該緩衝電容及該過充開關耦接，用以提供該洩流路徑一洩放電流，而將該電容器跨壓控制於不超過該第一預設電壓閾值；其中該過充開關與該過充電流源形成該洩流路徑。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
本發明中的圖式均屬示意，主要意在表示各電路間之耦接關係，以及各訊號波形之間之關係，至於電路、訊號波形與頻率則並未依照比例繪製。
圖2A顯示根據本發明的返馳式電源轉換器之一種實施例(返馳式電源轉換器3)。返馳式電源轉換器3包含變壓器10、一次側開關S1、緩衝電容Cs、一次側控制電路30以及主動箝位緩衝器50。如圖2A所示，變壓器10包含一次側繞組W1與二次側繞組W2。一次側繞組W1耦接於輸入電源，其中輸入電源包括輸入電壓Vin(相對於一次側接地電位GNDpri)與輸入電流Iin。二次側繞組W2耦接於輸出節點OUT。一次側開關S1耦接於一次側繞組W1，用以切換一次側繞組W1以轉換輸入電源，而使二次側繞組W2於輸出節點OUT產生輸出電源以供應予負載電路40，其中，輸出電源包括輸出電壓Vout(相對於接地電位GND)與輸出電流Iout。
需說明的是，一次側繞組W1具有漏感Lr(如圖中虛線電感符號所示意)，在此所謂漏感係指漏電感（leakage inductance），源於不完全耦合的變壓器，在實際非理想的變壓器中，一次側繞組與二次側繞組的耦合係數小於1，變壓器中的部分繞組不會有變壓作用，這部份線圈的電感即為漏電感。在理想的情況下，變壓器的一次側繞組與二次側繞組完全耦合（耦合係數等於1）。也就是說，理想的變壓器中，漏感的電感值為零，但在實際的電路中，理想的變壓器並不存在；也就是說，在實際的電路中，變壓器的一次側繞組必然存在漏感，此為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
請繼續參閱圖2A，並同時參閱圖2B，圖2B顯示根據本發明的一次側開關控制訊號S1C與緩衝器控制訊號S2C之訊號波形的之一種實施方式示意圖。緩衝電容Cs用以於一次側開關S1由導通轉為不導通後的一段緩衝期間Tsnb(如圖2B所示)，以主動箝位緩衝器50所產生的緩衝器控制訊號S2C，導通緩衝器控制開關S2，而以一次側繞組W1的漏感電流Ir對緩衝電容Cs充電，進而將漏感Lr在一次側開關S1導通時所儲存的電能，傳送到緩衝電容Cs，並避免一次側開關S1切換時造成的脈衝電壓過高，損壞電路元件。
其中，主動箝位緩衝器50包括緩衝器控制開關S2。緩衝器控制開關S2與緩衝電容Cs串聯後，與一次側繞組W1並聯。其中漏感電流Ir於該段緩衝期間Tsnb，經由緩衝器控制開關S2對緩衝電容Cs充電。其中，緩衝電容Cs提供電容器跨壓Vc(相對於緩衝器接地電位GNDsnb)，作為主動箝位緩衝器50之電源。且緩衝器控制開關S2與緩衝電容Cs之間具有參考節點REF，其電位用以作為主動箝位緩衝器50之緩衝器接地電位GNDsnb。
在一種較佳的實施方式中，主動箝位緩衝器50更具有支路二極體，其與緩衝器控制開關S2並聯，當流經支路二極體之支路電流被感測到時，主動箝位緩衝器50調整緩衝器控制訊號S2C，以導通緩衝器控制開關S2，而以漏感電流Ir對緩衝電容Cs充電。
以圖2A所示之主動箝位緩衝器50 為例；如圖2A所示，緩衝器控制開關S2之寄生二極體Dp(如圖中虛線二極體電路符號所示意)，作為前述支路二極體，其並聯於緩衝器控制開關S2的主體。當一次側開關S1由導通切換為不導通後，在緩衝器控制開關S2導通之前，寄生二極體Dp會因順向端(參考節點REF)的電壓高於反向端(耦接於輸入電壓Vin)的電壓而導通，產生支路電流Idp流經寄生二極體Dp（此時支路電流Idp即等於漏感電流Ir）。因此，感測寄生二極體Dp兩端的電壓降變化，即可用以感測支路電流Idp是否流經寄生二極體Dp，而確定一次側開關S1由導通切換為不導通的時點。控制訊號產生電路50感測流經支路二極體之支路電流Idp，確定一次側開關S1由導通轉為不導通之時點，以導通緩衝器控制開關S2，而以漏感電流Ir對緩衝電容Cs充電。
在一種較佳的實施方式中，主動箝位緩衝器50根據漏感電流Ir未被感測到時，主動箝位緩衝器50調整緩衝器控制訊號S2C，以不導通緩衝器控制開關S2。在此實施方式中，當漏感電流Ir未被感測到時，示意在一次側開關S1導通時所儲存在漏感Lr的電能，已經完成被儲存於緩衝電容Cs，或是已經無法再對緩衝電容Cs充電，因此，在漏感電流Ir未被感測到時，不導通緩衝器控制開關S2，可避免緩衝器控制開關S2導通時間過長，而造成較大的環繞電流(circulation current)，反而造成功率損失。換言之，如圖2B所示，在一較佳實施例中，緩衝器控制開關S2的導通時段重合於漏感電流Ir大於0的時段（即如圖中的緩衝期間Tsnb）。
根據本發明，在一種實施方式中，當一次側開關S1由導通切換為不導通的瞬間，一次側開關S1與緩衝電容Cs間的相位節點PHASE相對於一次側接地電位GNDpri具有輸入電壓Vin加上n(圈數比)倍的輸出電壓Vout。主動箝位緩衝器50利用此高電壓對緩衝電容Cs充電，並以緩衝電容Cs的電容器跨壓Vc供應電源予主動箝位緩衝器50。
圖3顯示根據本發明的主動箝位緩衝器之一種實施方式示意圖。如圖所示，主動箝位緩衝器50包括緩衝器控制開關S2、電源調節電路501、控制訊號產生電路502、過充保護電路503以及分壓電路504。電源調節電路501用以將電容器跨壓Vc轉換為緩衝器電源調節電壓Vcc，以供應電源予主動箝位緩衝器50中的其他電路。電源調節電路501例如但不限於為線性穩壓器(low dropout linear regulator, LDO)及/或電荷泵(charge pump)，為本領域中具有通常知識者可根據實際需求而適當選用，在此不予特別限制。在一實施例中，電源調節電路501或可省略，在此情況下，主動箝位緩衝器50中的所有電路可直接以電容器跨壓Vc做為供應電源。
如圖3所示，控制訊號產生電路502與電源調節電路501及緩衝器控制開關S2耦接，用以根據支路電流Idp被感測到時，產生緩衝器控制訊號S2C，而導通緩衝器控制開關S2。如圖所示，控制訊號產生電路502具有偵測端Vind；其中偵測端Vind例如電連接到偵測二極體Dd的順向端，且偵測二極體Dd的反向端電連接於輸入電壓Vin與寄生二極體Dp的電流流出端DTC。當支路電流Idp流經寄生二極體Dp，電流流出端DTC的電位(相對於緩衝器接地電位GNDsnb)低於第二預設電壓閾值，示意支路電流Idp流經寄生二極體Dp，控制訊號產生電路502調整控制訊號S2C，以導通緩衝器控制開關S2，而以漏感電流Ir對緩衝電容Cs充電。
另一方面，在緩衝器控制開關S2導通的情況下，當偵測端Vind的電位對緩衝器接地電位GNDsnb不超過預設電壓閾值Vth3(示意漏感電流Ir接近於0或等於0)，控制訊號產生電路502調整控制訊號S2C，以不導通緩衝器控制開關S2，而停止以漏感電流Ir對緩衝電容Cs充電。此外，控制訊號產生電路502可更根據電容器跨壓Vc的分壓Vcb，而執行欠壓鎖定(under voltage lock out, UVLO)程序。例如當分壓Vcb不超過預設電壓閾值Vth4，示意緩衝電容Cs的電容器跨壓Vc過低，不足以供應電源予主動箝位緩衝器50，可在控制訊號產生電路502無法操作之前，不導通緩衝器控制開關S2，而停止以漏感電流Ir對緩衝電容Cs充電。就另一觀點而言，偵測端Vind的電位對緩衝器接地電位GNDsnb不超過預設電壓閾值Vth3時，示意漏感電流Ir接近於0或等於0，而當電流流出端DTC的電位(相對於緩衝器接地電位GNDsnb)低於第二預設電壓閾值，則示意漏感電流Ir大於0。
如圖3所示，過充保護電路503用以於相關於電容器跨壓Vc之分壓Vca超過預設電壓閾值Vth1時，將緩衝電容Cs電連接至洩流路徑，以使電容器跨壓Vc保持不超過第一預設電壓閾值。過充保護電路503例如但不限於包括第一比較電路5031、過充開關S3以及過充電流源5033。如圖所示，第一比較電路5031例如比較相關於電容器跨壓Vc之分壓Vca與預設電壓閾值Vth1，產生過充比較訊號OCC。過充開關S3例如由過充比較訊號OCC控制，當過充比較訊號OCC示意分壓Vca超過預設電壓閾值Vth1時，示意電容器跨壓Vc超過第一預設電壓閾值，開關S3導通而將緩衝電容Cs電連接至洩流路徑，以使電容器跨壓Vc保持不超過第一預設電壓閾值。
其中，洩流路徑例如由過充電流源5033與過充開關S3串聯於電容器跨壓Vc與緩衝器接地電位GNDsnb之間所形成。其中過充電流源5033與緩衝電容Cs及過充開關S3耦接，用以提供洩流路徑洩放電流，而將電容器跨壓Vc控制於不超過第一預設電壓閾值。在一種較佳的實施例中，第一預設電壓閾值相對於緩衝器接地電位GNDsnb，相關於輸出電源之輸出電壓Vout與一次側繞組W1及二次側繞組W2之圈數比n之乘積。也就是說，在一種較佳的實施例中，將電容器跨壓Vc控制於不超過：n*Vout。
圖4顯示根據本發明的控制訊號產生電路之一種具體實施方式示意圖。如圖所示，控制訊號產生電路502包括第二比較電路5021、判斷電路5022、第三比較電路5023、第四比較電路5024、判斷電路5025以及計時電路5026。第二比較電路5021與支路二極體(也就是圖3所示的寄生二極體Dp)耦接，用以根據支路二極體之電流流出端DTC的電壓與第二預設電壓閾值，產生導通判斷結果。如圖所示，第二比較電路5021例如具有反向輸入端，電連接於偵測端Vind，偵測端Vind例如電連接到偵測二極體Dd的順向端，且偵測二極體Dd的反向端電連接於輸入電壓Vin與寄生二極體Dp的電流流出端DTC；第二比較電路5021之非反向輸入端接收預設電壓閾值Vth2。
具體而言，在緩衝器控制開關S2不導通的情況下，當漏感電流Ir大於0時，支路電流Idp會流經寄生二極體Dp(此時支路電流Idp大致上等於漏感電流Ir)，使得偵測端Vind的電位(相對緩衝器接地電位GNDsnb)低於第二預設電壓閾值(示意漏感電流Ir大於0)，也就是當偵測端Vind之電壓不超過預設電壓閾值Vth2時，產生導通判斷結果，示意支路電流Idp流經寄生二極體Dp，進而使得判斷電路5022調整控制訊號S2C，以導通緩衝器控制開關S2，而以漏感電流Ir對緩衝電容Cs充電，藉此降低寄生二極體Dp造成的能損。
如圖4所示，判斷電路5022與第二比較電路5021耦接，用以根據導通判斷結果，產生緩衝器控制訊號S2C，以於支路電流Idp被感測到時，導通緩衝器控制開關S2。如圖所示，判斷電路5022例如但不限於包括兩個正反器FF1以及FF2。其中正反器FF1之輸入接腳D接收緩衝器電源調節電壓Vcc，時脈接腳電連接第二比較電路5021之輸出端以接收導通判斷結果，重置接腳R電連接第三比較電路5023之輸出端以接收不導通判斷結果，輸出接腳Q電連接正反器FF2之時脈接腳以輸出正反器FF1之判斷結果。
另一方面，第三比較電路5023與支路二極體(也就是圖3所示的寄生二極體Dp)耦接，用以根據支路二極體之電流流出端DTC的電壓與第三預設電壓閾值，產生不導通判斷結果。如圖所示，第三比較電路5023例如具有反向輸入端，電連接於偵測端Vind，偵測端Vind例如電連接到偵測二極體Dd的順向端，且偵測二極體Dd的反向端電連接於輸入電壓Vin與寄生二極體Dp的電流流出端DTC；第三比較電路5023之非反向輸入端接收預設電壓閾值Vth3。
具體而言，在緩衝器控制開關S2導通的情況下(此時漏感電流Ir大致上全部流經緩衝器控制開關S2的導通通道)，當漏感電流Ir降低至接近於0或等於0，偵測端Vind的電位(相對緩衝器接地電位GNDsnb)提高，當偵測端Vind的電位高於第三預設電壓閾值時，也就是當偵測端Vind之電壓超過預設電壓閾值Vth3時，產生不導通判斷結果，以示意漏感電流Ir接近於0或等於0，進而使得判斷電路5022調整控制訊號S2C，以不導通緩衝器控制開關S2，而停止以漏感電流Ir對緩衝電容Cs充電。
請繼續參閱圖4，第四比較電路5024例如比較電容器跨壓Vc的分壓Vcb(如圖3所示)與預設電壓閾值Vth4，以於電容器跨壓Vcb低於第四預設電壓閾值時，產生欠壓鎖定判斷結果，以輸入判斷電路5025，進而使判斷電路5022調整緩衝器控制訊號S2C，以不導通緩衝器控制開關S2。也就是說，第四比較電路5024例如可用以決定是否執行欠壓鎖定程序。
請繼續參閱圖4，判斷電路5025例如但不限於為如圖所示之反或閘邏輯電路，當分壓Vcb不高於預設電壓閾值Vth4時，示意電容器跨壓Vcb低於第四預設電壓閾值，判斷電路5025之輸出訊號重置判斷電路5022中之正反器FF2，以調整緩衝器控制訊號S2C，而不導通緩衝器控制開關S2。當然，判斷電路5025並不限為反或閘邏輯電路，亦可為其他的實施方式，只要可達成相同功能之邏輯電路或判斷電路即可。
請繼續參閱圖4，計時電路5026用以於緩衝器控制開關S2開始導通之時點，計時一段伏秒平衡期間後，產生伏秒計時訊號，輸入判斷電路5025，使判斷電路5025之輸出訊號重置判斷電路5022中之正反器FF2，進而使判斷電路5022調整緩衝器控制訊號S2C，而不導通緩衝器控制開關S2。需說明的是，所謂伏秒平衡，係指電感兩端的伏秒乘積在一個完整的開關週期內必須平衡，換言之，在一實施例中，上述的伏秒平衡期間相關於例如但不限於輸入電壓Vin，輸出電壓Vout以及變壓器10的等效電感值等參數，此為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
在本實施例中，判斷電路5022的正反器FF2之輸入接腳D接收緩衝器電源調節電壓Vcc，時脈接腳電連接正反器FF1之輸出接腳Q，重置接腳R電連接判斷電路5025之輸出端以接收其輸出訊號，輸出接腳Q產生緩衝器控制訊號S2C。
在本實施例中，正反器FF1以及FF2根據導通判斷結果、不導通判斷結果、欠壓鎖定判斷結果與伏秒計時訊號，而決定緩衝器控制訊號S2C。需說明的是，前述的正反器FF1以及FF2的組合與操作方式僅為舉例而非限制，上述的功能也可藉由不同的狀態電路及╱或不同的耦接操作方式來完成，本領域技術人員在本發明的教示下當可推知，在此不予贅述。
圖5顯示根據本發明的主動箝位緩衝器之另一種實施方式示意圖。本實施例與圖3所示之實施例其中一個不同之處，在於本實施例中，主動箝位緩衝器50更包括電流感測電路505，其具有電流感測電晶體S4以及電流感測電阻Rcs，其中電流感測電晶體S4與電流感測電阻Rcs串連後，與緩衝器控制開關S2並聯，如圖所示，電流感測電晶體S4與緩衝器控制開關S2同時受到緩衝器控制訊號S2C的控制，在此配置下，流經電流感測電晶體S4的電流Is4與流經緩衝器控制開關S2的電流Is2大致保持一預設之比例關係，換言之，本實施例中，可藉由感測電流感測電晶體S4的電流Is4而感測流經緩衝器控制開關S2的電流Is2。其中流經電流感測電晶體S4的電流Is4包括流經電流感測電晶體S4通道的支路電流Ic4與寄生電流Ids，而流經緩衝器控制開關S2的電流Is2則包括流經緩衝器控制開關S2通道的支路電流Ic2與支路電流Idp)。在本實施例中，省略以偵測端Vind的電壓變化感測支路電流Idp是否流經寄生二極體Dp之方式，而是以流經電流感測電晶體S4中的電流Is4(感測電晶體S4通道的支路電流Ic4及╱或寄生二極體Ds之寄生電流Ids)所造成電流感測電阻Rcs上的壓降變化，造成偵測端Vcs的電壓變化，而感測漏感電流Ir是否存在(即大於0)。當然，以此方式感測漏感電流Ir是否存在，控制訊號產生電路506也會與圖4所示之控制訊號產生電路502不同，將於後詳述。
圖6顯示根據本發明的控制訊號產生電路之另一種實施方式示意圖。本實施例係圖5所示的實施例中，控制訊號產生電路506的一種較具體的實施方式。如圖所示，控制訊號產生電路506包括第五比較電路5061、判斷電路5062、第六比較電路5063、判斷電路5064、計時電路5065、計時電路5066以及判斷電路5067。
如圖6所示，第五比較電路5064與電流感測電阻Rcs耦接，用以根據電流感測電阻Rcs之壓降，也就是偵測端Vcs的電壓，與第五預設電壓閾值，產生導通判斷結果。判斷電路5062與第五比較電路5061耦接，用以根據導通判斷結果，產生緩衝器控制訊號S2C，以導通緩衝器控制開關S2。第六比較電路5063與電流感測電阻Rcs耦接，用以根據電流感測電阻Rcs之壓降，也就是偵測端Vcs的電壓，與第六預設電壓閾值，產生不導通判斷結果，示意漏感電流Ir降低至接近於0或等於0，使得判斷電路5062更用以根據不導通判斷結果，產生緩衝器控制訊號S2C，以不導通緩衝器控制開關S2。
請繼續參閱圖6，控制訊號產生電路506之計時電路5065，用以於緩衝器控制開關S2開始導通之時點，計時一段最長導通期間後，不導通緩衝器控制開關S2，並根據不導通判斷結果，停止計時。控制訊號產生電路5062之第四計時電路5066，用以於緩衝器控制開關S2開始導通之時點，計時一段伏秒平衡期間後，不導通緩衝器控制開關S2。
如圖所示，第五比較電路5061例如具有反向輸入端，經由電阻電連接於偵測端Vcs，偵測端Vcs例如電連接到電流感測電阻Rcs；第五比較電路5061之非反向輸入端接收預設電壓閾值Vth5。
具體而言，在電流感測電晶體S4與緩衝器控制開關S2接不導通的情況下，當漏感電流Ir上升(例如上升至大於0)，此時支路電流Idp流經寄生二極體Dp，寄生電流Ids也會流經寄生二極體Ds，當偵測端Vcs的電位(相對緩衝器接地電位GNDsnb)低於第五預設電壓閾值時，也就是當偵測端Vcs之電壓不超過預設電壓閾值Vth5時，產生導通判斷結果，示意支路電流Idp流經寄生二極體Dp(亦即示意漏感電流Ir上升至大於0)，進而使得判斷電路5062調整控制訊號S2C，以導通緩衝器控制開關S2，而以漏感電流Ir對緩衝電容Cs充電。
如圖6所示，判斷電路5062與第五比較電路5061耦接，用以根據導通判斷結果，產生緩衝器控制訊號S2C，以於支路電流Idp被感測到時，導通緩衝器控制開關S2。如圖所示，判斷電路5062例如但不限於包括一個正反器FF3。其中正反器FF3之輸入接腳D接收緩衝器電源調節電壓Vcc，時脈接腳電連接第五比較電路5061之輸出端以接收導通判斷結果，重置接腳R電連接判斷電路5067之輸出端，以接收不導通判斷結果，輸出接腳Q產生緩衝器控制訊號S2C。
第六比較電路5063與電流感測電阻Rcs耦接，用以根據電流感測電阻Rcs之壓降，也就是偵測端Vcs的電壓與第六預設電壓閾值，產生不導通判斷結果。如圖所示，第六比較電路5063例如具有反向輸入端，經由電阻電連接於偵測端Vcs，偵測端Vcs例如電連接到電流感測電阻Rcs；第六比較電路5063之非反向輸入端接收預設電壓閾值Vth6。
具體而言，在緩衝器控制開關S2導通的情況下，當漏感電流Ir降低至接近於0或等於0時，偵測端Vcs的電位(相對緩衝器接地電位GNDsnb)提高，當偵測端Vcs的電位高於第六預設電壓閾值時，也就是當偵測端Vcs之電壓超過預設電壓閾值Vth6時，產生不導通判斷結果，示意漏感電流Ir降低至接近於0或等於0，進而使得判斷電路5062調整控制訊號S2C，以不導通緩衝器控制開關S2，而停止以漏感電流Ir對緩衝電容Cs充電。簡言之，當偵測端Vcs之電壓超過預設電壓閾值Vth6時，示意漏感電流Ir接近於0或等於0，而當偵測端Vcs之電壓不超過預設電壓閾值Vth5時，則示意漏感電流Ir大於0。需說明的是，上述的實施例中，上述偵測端Vcs或Vind之電壓與各預設電壓閾值的關係，示意漏感電流Ir大於0，或漏感電流Ir接近於0或等於0，此為示範性的例子，並非用以限制本發明的範疇，根據本發明的精神，上述偵測端Vcs或Vind之電壓與各預設電壓閾值的關係，也可對應於漏感電流Ir與一預設電流閾值的關係。
請繼續參閱圖6，判斷電路5064例如但不限於為及閘邏輯電路，在控制訊號S2C與第六比較電路5063之輸出皆為高電位的情況下，才會觸發計時電路5065開始計時一段最長導通期間，產生不導通判斷結果，使調整緩衝器控制訊號S2C不導通緩衝器控制開關S2。
請繼續參閱圖6，計時電路5066用以於緩衝器控制開關S2開始導通之時點，計時一段伏秒平衡期間後，產生伏秒計時訊號，輸入判斷電路5067，使判斷電路5067之輸出訊號重置判斷電路5062中之正反器FF3，進而使判斷電路5062調整緩衝器控制訊號S2C，而不導通緩衝器控制開關S2。
請繼續參閱圖6，判斷電路5067例如但不限於為如圖所示之反或閘邏輯電路，當接收欠壓鎖定判斷結果，示意電容器跨壓Vcb低於第四預設電壓閾值；或伏秒計時訊號示意達到伏秒平衡，或不導通判斷結果示意已達最長導通期間，或沒有支路電流Idp流經寄生二極體Dp，判斷電路5067之輸出訊號，重置判斷電路5062中之正反器FF3，以調整緩衝器控制訊號S2C，而不導通緩衝器控制開關S2。當然，判斷電路5067並不限為反或閘邏輯電路，亦可為其他的實施方式，只要可達成相同功能之邏輯電路或判斷電路即可。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。所說明之各個實施例，並不限於單獨應用，亦可以組合應用，舉例而言，兩個或以上之實施例可以組合運用，而一實施例中之部分組成亦可用以取代另一實施例中對應之組成部件。此外，在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化以及各種組合，舉例而言，本發明所稱「根據某訊號進行處理或運算或產生某輸出結果」，不限於根據該訊號的本身，亦包含於必要時，將該訊號進行電壓電流轉換、電流電壓轉換、及／或比例轉換等，之後根據轉換後的訊號進行處理或運算產生某輸出結果。由此可知，在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化以及各種組合，其組合方式甚多，在此不一一列舉說明。因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
1, 3:返馳式電源轉換器 10:變壓器 30:一次側控制電路 40:負載電路 50:主動箝位緩衝器 501:電源調節電路 502:控制訊號產生電路 503:過充保護電路 504:分壓電路 5021, 5023, 5024:比較電路 5022, 5025:判斷電路 5026:計時電路 503:比較電路 S3:過充開關 5033:過充電流源 505:電流感測電路 S4:電流感測電晶體 506:控制訊號產生電路 5061,5063:比較電路 5062, 5064, 5067:判斷電路 5065, 5066:計時電路 Cs:緩衝電容 D:輸入接腳 Dd:偵測二極體 Dp:寄生二極體 Dsnb:緩衝二極體 Ds:寄生二極體 DTC:電流流出端 FF1~FF3:正反器 GND:接地電位 GNDpri:一次側接地電位 GNDsnb:緩衝接地電位 Ic2, Ic4:電流 Idp:支路電流 Ids:寄生電流 Iin:輸入電流 Iout:輸出電流 Ir:漏感電流 Is2, Is4:電流 Lr:漏感 n:繞組比 OCC:過充比較訊號 OUT:輸出節點 PHASE:相位節點 Q:輸出接腳 R:重置接腳 Rcs:電流感測電阻 REF:參考節點 Rs:緩衝電阻 S1:一次側開關 S1C:一次側開關控制訊號 S2:緩衝器控制開關 S2C:緩衝器控制訊號 S4:電流感測電晶體 Tsnb:緩衝期間 Vca, Vcb:分壓 Vcc:緩衝器電源調節電壓 Vc:電容器跨壓 Vin:輸入電壓 Vind:偵測端 Vout:輸出電壓 Vcs:偵測端 Vth1~Vth6:電壓閾值 W1:一次側繞組 W2:二次側繞組
圖1顯示一種先前技術之具有緩衝電容之返馳式電源轉換器。
圖2A顯示根據本發明的返馳式電源轉換器之一種實施方式示意圖。
圖2B顯示根據本發明的一次側開關控制訊號與緩衝器控制訊號之訊號波形的之一種實施方式示意圖。
圖3顯示根據本發明的主動箝位緩衝器之一種實施方式示意圖。
圖4顯示根據本發明的控制訊號產生電路之一種實施方式示意圖。
圖5顯示根據本發明的主動箝位緩衝器之另一種實施方式示意圖。
圖6顯示根據本發明的控制訊號產生電路之另一種實施方式示意圖。
3:返馳式電源轉換器
10:變壓器
30:一次側控制電路
40:負載電路
50:主動箝位緩衝器
Cs:緩衝電容
Dp:寄生二極體
GND:接地電位
GNDpri:一次側接地電位
GNDsnb:緩衝接地電位
Ir:漏感電流
Idp:支路電流
Iin:輸入電流
Iout:輸出電流
Lr:漏感
n:繞組比
OUT:輸出節點
PHASE:相位節點
REF:參考節點
S1:一次側開關
S1C:一次側開關控制訊號
S2:緩衝器控制開關
S2C:緩衝器控制訊號
Vc:電容器跨壓
Vin:輸入電壓
Vout:輸出電壓
W1:一次側繞組
W2:二次側繞組

Claims (31)

  1. 一種返馳式電源轉換器，包含： 一變壓器，其包含一一次側繞組，耦接於一輸入電源，以及一二次側繞組，耦接於一輸出節點； 一一次側開關，耦接於該一次側繞組，用以切換該一次側繞組以轉換該輸入電源，而使該二次側繞組於該輸出節點產生一輸出電源； 一緩衝電容，用以於該一次側開關轉為不導通後的一段緩衝期間，以該一次側繞組的一漏感電流對其充電；以及 一主動箝位緩衝器，其包括一緩衝器控制開關與該緩衝電容串聯後，與該一次側繞組並聯，其中該漏感電流於該段緩衝期間，經由該緩衝器控制開關對該緩衝電容充電； 其中該緩衝電容提供一電容器跨壓，作為該主動箝位緩衝器之電源，且該緩衝器控制開關與該緩衝電容之間的一參考節點，其電位用以作為該主動箝位緩衝器之一緩衝器接地電位。
  2. 如請求項1所述之返馳式電源轉換器，其中該主動箝位緩衝器更包括： 一電源調節電路，用以將該電容器跨壓轉換為一緩衝器電源調節電壓，以供應電源予該主動箝位緩衝器；以及 一控制訊號產生電路，與該電源調節電路及該緩衝器控制開關耦接，用以感測該一次側開關由導通切換為不導通的時點，而產生一緩衝器控制訊號，而導通該緩衝器控制開關。
  3. 如請求項1所述之返馳式電源轉換器，其中該主動箝位緩衝器更包括一過充保護電路，具有一第一比較電路，用以於該電容器跨壓超過一第一預設電壓閾值時，產生一過充比較訊號，以將該緩衝電容電連接至其中一洩流路徑，以使該電容器跨壓不超過該第一預設電壓閾值。
  4. 如請求項2所述之返馳式電源轉換器，其中該主動箝位緩衝器更包括一支路二極體，與該緩衝器控制開關並聯； 其中，該控制訊號產生電路感測流經該支路二極體之一支路電流，確定該一次側開關由導通轉為不導通之時點，以導通該緩衝器控制開關，而以該漏感電流對該緩衝電容充電。
  5. 如請求項4所述之返馳式電源轉換器，其中該控制訊號產生電路包括： 一第二比較電路，與該支路二極體耦接，用以於該支路二極體之一偵測端的電位不超過一第二預設電壓閾值時，產生一導通判斷結果，示意該支路電流流經該支路二極體；以及 一第一判斷電路，與該第二比較電路耦接，用以根據該導通判斷結果，產生該緩衝器控制訊號，以於該支路電流被感測到時，導通該緩衝器控制開關。
  6. 如請求項5所述之返馳式電源轉換器，其中該控制訊號產生電路更包括一第三比較電路，與該支路二極體耦接，用以於該支路二極體之該偵測端的電位超過一第三預設電壓閾值時，產生一不導通判斷結果，以輸入該第一判斷電路，其中該第一判斷電路根據該不導通判斷結果，產生該緩衝器控制訊號，以不導通該緩衝器控制開關。
  7. 如請求項5所述之返馳式電源轉換器，其中該控制訊號產生電路更包括一第四比較電路，用以於該電容器跨壓低於一第四預設電壓閾值時，產生一欠壓鎖定判斷結果，其中該第一判斷電路根據該欠壓鎖定判斷結果，不導通該緩衝器控制開關。
  8. 如請求項7所述之返馳式電源轉換器，其中該控制訊號產生電路更包括： 一第一計時電路，用以於該緩衝器控制開關開始導通之時點，計時一段伏秒平衡期間後，產生一伏秒計時訊號；以及 一第二判斷電路，根據伏秒計時訊號，使該第一判斷電路在該伏秒平衡期間後，不導通該緩衝器控制開關。
  9. 如請求項1所述之返馳式電源轉換器，其中該主動箝位緩衝器更包括一第二計時電路，用以於該緩衝器控制開關開始導通之時點，計時一段最長導通期間後，不導通該緩衝器控制開關。
  10. 如請求項3所述之返馳式電源轉換器，其中該過充保護電路更包括： 一過充開關，用以根據該過充比較訊號，以於該電容器跨壓超過該第一預設電壓閾值時，而決定將該緩衝電容電連接至該洩流路徑；以及 一過充電流源，與該緩衝電容及該過充開關耦接，用以提供該洩流路徑一洩放電流，而將該電容器跨壓控制於不超過該第一預設電壓閾值。
  11. 如請求項3所述之返馳式電源轉換器，其中該第一預設電壓閾值相對於該緩衝器接地電位，相關於該輸出電源之一輸出電壓與該一次側繞組及該二次側繞組之一圈數比之乘積。
  12. 如請求項2所述之返馳式電源轉換器，其中該主動箝位緩衝器更包括一電流感測電路，其具有一電流感測電晶體以及一電流感測電阻，其中該電流感測電晶體與該電流感測電阻串連後，與該緩衝器控制開關並聯；該控制訊號產生電路包括： 一第五比較電路，與該電流感測電阻耦接，用以根據該電流感測電阻之壓降與一第五預設電壓閾值，產生一導通判斷結果；以及 一第三判斷電路，與該第五比較電路耦接，用以根據該導通判斷結果，產生該緩衝器控制訊號，以導通該緩衝器控制開關。
  13. 如請求項12所述之返馳式電源轉換器，其中該控制訊號產生電路更包括一第六比較電路，與該電流感測電阻耦接，用以根據該電流感測電阻之壓降與一第六預設電壓閾值，產生一不導通判斷結果，使得該第三判斷電路更用以根據該不導通判斷結果，產生該緩衝器控制訊號，以不導通該緩衝器控制開關。
  14. 如請求項13所述之返馳式電源轉換器，其中該控制訊號產生電路更包括一第三計時電路，用以於該緩衝器控制開關開始導通之時點，計時一段最長導通期間後，不導通該緩衝器控制開關，並根據該不導通判斷結果，停止計時。
  15. 如請求項13所述之返馳式電源轉換器，其中該控制訊號產生電路更包括一第四計時電路，用以於該緩衝器控制開關開始導通之時點，計時一段伏秒平衡期間後，不導通該緩衝器控制開關。
  16. 一種主動箝位緩衝器，用以於一返馳式電源轉換器中之一次側開關轉為不導通後的一段緩衝期間，控制一一次側繞組的一漏感電流對一緩衝電容充電，該主動箝位緩衝器包含： 一緩衝器控制開關，與該緩衝電容串聯後，與該一次側繞組並聯，其中該漏感電流於該段緩衝期間，經由該緩衝器控制開關對該緩衝電容充電； 一電源調節電路，用以將該緩衝電容所提供之一電容器跨壓，轉換為一緩衝器電源調節電壓，以作為該主動箝位緩衝器之電源；以及 一控制訊號產生電路，與該電源調節電路及該緩衝器控制開關耦接，用以感測該一次側開關由導通切換為不導通的時點，而產生一緩衝器控制訊號，而導通該緩衝器控制開關； 其中該緩衝器控制開關與該緩衝電容之間的一參考節點，其電位用以作為該主動箝位緩衝器之一緩衝器接地電位。
  17. 如請求項16所述之主動箝位緩衝器，更包括一過充保護電路，具有一第一比較電路，用以於該電容器跨壓超過一第一預設電壓閾值時，產生一過充比較訊號，以將該緩衝電容電連接至其中一洩流路徑，以使該電容器跨壓不超過該第一預設電壓閾值。
  18. 如請求項16所述之主動箝位緩衝器，更包括一支路二極體，與該緩衝器控制開關並聯； 其中，該控制訊號產生電路感測流經該支路二極體之一支路電流，確定該一次側開關由導通轉為不導通之時點，以導通該緩衝器控制開關，而以該漏感電流對該緩衝電容充電。
  19. 如請求項18所述之主動箝位緩衝器，其中該控制訊號產生電路包括： 一第二比較電路，與該支路二極體耦接，用以於該支路二極體之一偵測端的電位不超過一第二預設電壓閾值時，產生一導通判斷結果，示意該支路電流流經該支路二極體；以及 一第一判斷電路，與該第二比較電路耦接，用以根據該導通判斷結果，產生該緩衝器控制訊號，以於該支路電流被感測到時，導通該緩衝器控制開關。
  20. 如請求項19所述之主動箝位緩衝器，其中該控制訊號產生電路更包括一第三比較電路，與該支路二極體耦接，用以於該支路二極體之該偵測端的電位超過一第三預設電壓閾值時，產生一不導通判斷結果，以輸入該第一判斷電路，其中該第一判斷電路根據該不導通判斷結果，產生該緩衝器控制訊號，以不導通該緩衝器控制開關。
  21. 如請求項19所述之主動箝位緩衝器，其中該控制訊號產生電路更包括一第四比較電路，用以於該電容器跨壓低於一第四預設電壓閾值時，產生一欠壓鎖定判斷結果，其中該第一判斷電路根據該欠壓鎖定判斷結果，不導通該緩衝器控制開關。
  22. 如請求項21所述之主動箝位緩衝器，其中該控制訊號產生電路更包括： 一第一計時電路，用以於該緩衝器控制開關開始導通之時點，計時一段伏秒平衡期間後，產生一伏秒計時訊號；以及 一第二判斷電路，根據伏秒計時訊號，使該第一判斷電路在該伏秒平衡期間後，不導通該緩衝器控制開關。
  23. 如請求項16所述之主動箝位緩衝器，更包括一第二計時電路，用以於該緩衝器控制開關開始導通之時點，計時一段最長導通期間後，不導通該緩衝器控制開關。
  24. 如請求項17所述之主動箝位緩衝器，其中該過充保護電路更包括： 一過充開關，用以根據該過充比較訊號，以於該電容器跨壓超過該第一預設電壓閾值時，而決定將該緩衝電容電連接至該洩流路徑；以及 一過充電流源，與該緩衝電容及該過充開關耦接，用以提供該洩流路徑一洩放電流，而將該電容器跨壓控制於不超過該第一預設電壓閾值。
  25. 如請求項17所述之主動箝位緩衝器，其中該第一預設電壓閾值相對於該緩衝器接地電位，相關於該輸出電源之一輸出電壓與該一次側繞組及該二次側繞組之一圈數比之乘積。
  26. 如請求項16所述之主動箝位緩衝器，更包括一電流感測電路，其具有一電流感測電晶體以及一電流感測電阻，其中該電流感測電晶體與該電流感測電阻串連後，與該緩衝器控制開關並聯；該控制訊號產生電路包括： 一第五比較電路，與該電流感測電阻耦接，用以根據該電流感測電阻之壓降與一第五預設電壓閾值，產生一導通判斷結果；以及 一第三判斷電路，與該第五比較電路耦接，用以根據該導通判斷結果，產生該緩衝器控制訊號，以導通該緩衝器控制開關。
  27. 如請求項26所述之主動箝位緩衝器，其中該控制訊號產生電路更包括一第六比較電路，與該電流感測電阻耦接，用以根據該電流感測電阻之壓降與一第六預設電壓閾值，產生一不導通判斷結果，使得該第三判斷電路更用以根據該不導通判斷結果，產生該緩衝器控制訊號，以不導通該緩衝器控制開關。
  28. 如請求項27所述之主動箝位緩衝器，其中該控制訊號產生電路更包括一第三計時電路，用以於該緩衝器控制開關開始導通之時點，計時一段最長導通期間後，不導通該緩衝器控制開關，並根據該不導通判斷結果，停止計時。
  29. 如請求項27所述之主動箝位緩衝器，其中該控制訊號產生電路更包括一第四計時電路，用以於該緩衝器控制開關開始導通之時點，計時一段伏秒平衡期間後，不導通該緩衝器控制開關。
  30. 一種過充保護電路，用於控制一主動箝位緩衝器，其中該主動箝位緩衝器用以於一返馳式電源轉換器中之一次側開關轉為不導通後的一段緩衝期間，控制一一次側繞組的一漏感電流對一緩衝電容充電，該主動箝位緩衝器包括：一緩衝器控制開關，與該緩衝電容串聯後，與該一次側繞組並聯，其中該漏感電流於該段緩衝期間，經由該緩衝器控制開關對該緩衝電容充電；一電源調節電路，用以將該緩衝電容所提供之一電容器跨壓，轉換為一緩衝器電源調節電壓，以作為該主動箝位緩衝器之電源；以及一控制訊號產生電路，與該電源調節電路及該緩衝器控制開關耦接，用以感測該一次側開關由導通切換為不導通的時點，而產生一緩衝器控制訊號，而導通該緩衝器控制開關；其中該緩衝器控制開關與該緩衝電容之間的一參考節點，其電位用以作為該主動箝位緩衝器之一緩衝器接地電位；其中該過充保護電路包含： 一洩流路徑，耦接於該緩衝電容；以及 一第一比較電路，用以於該電容器跨壓超過一第一預設電壓閾值時，產生一過充比較訊號，以將該緩衝電容電連接至該洩流路徑以對該緩衝電容提供一洩放電流，使得該電容器跨壓不超過該第一預設電壓閾值。
  31. 如請求項30所述之過充保護電路，更包含： 一過充開關，用以根據該過充比較訊號，以於該電容器跨壓超過該第一預設電壓閾值時，而決定將該緩衝電容電連接至該洩流路徑；以及 一過充電流源，與該緩衝電容及該過充開關耦接，用以提供該洩流路徑一洩放電流，而將該電容器跨壓控制於不超過該第一預設電壓閾值； 其中該過充開關與該過充電流源形成該洩流路徑。
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