TW459438B - Multimode switched-mode power supply - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 9 4 3 8 A7 ---B7__—_ 五、發明說明（1 ) 本發明係有關於一種多重模式之交換模式電源供應器， 當輸出電源的供應係低於一預設値時，其即以第一控制模 式操作，並且當輸出電源的供應係高於該上述之預設値時 ’其即切換成第二控制模式操作。 於NL-9201428中所揭示的係爲一種雙重模式之交換模式 電源供應器’其中包括一分別具有初級繞組及次級繞組之 變壓器。一由勒級繞组及—開關所組成之_聯配置係可供 用來接收電源電壓。控制脈衝可以藉著次級繞组來進行控 制開關以便使其能穩定其所供應至一負載端的輸出電壓。 在第一控制模式的狀態之下時，當偵測到電源供應係低於 一預設値的時候，則該控制脈衝即會具有一初級的固定重 複頻率。而在第二控制模式的狀態之下時，當偵測到電源 供應係高於一預設値時，則該控制脈衝即具有一次級的固 七重複頻率，係高於該初級固定重複頻率。針對習知的雙 重模式之X換模式電源供應器係有—項缺點，即是進行模 式轉換之時即會導致出現輸出電壓供應不穩的現象。 此即本發明之目的係在於改善於模式轉換時所導致之輸 出電壓的不穩定現象，以便在低輸出功率之時仍能保持高 效率的供電品質。 @ #爲了達成上述之目的，本發明於是提供如中請專利範圍 第1項之-多重模式之交換模式電源供應器，本發明並且提 供一控制電路以便使用於，如申請專利範園第5項之多重模 式之交換模式電源供應器中’而各相具體化的效益則是分 別定義在各個相關的申請專利範圍中。 刀 本纸張尺度適用中國0家標準（CiVS)A4規格（210 x 297公釐） ----— *------- ^4--------訂---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 459438 B7 五、發明說明（2 ) 本發明所揭示之多重模式之交換模式電源供應器，當該 多重模式I交換模式電源供應器（耦合至一組或多組的負載 )(輸出電源的供應係低於—預設値時，其即切換成第一控 制模式，並且當輸出電源的供應係高於該上述之預設値時 ’其即切換成第二控制模式。而在第-控制模式的狀態之 下時，控制電路可以進行控制該多重模式之交換模式電源 供應器中的頻率，以便在電感電流之中可以獲得—相當固 疋的，而不受輸出之電源供應支配的峰値。當其由第二控 制模式被切換第一控制模式的時候，則在第一控制模式中 ，相當固定之電感器電流的峰値，在一瞬間即會等於該電 感電流的峰値。當輸出功率下降並低於其預設値時，在轉 瞬間其即會自行決定由第二控制模式被切換成第一控制模 式·。由於在控制模式轉換期間，該電感電流的峰値係可維 持於一相當固定的狀態之中，因而該交換模式電源供應器 的控制行爲並不會受到干擾，因而其輸出電恩將可以維持 非常穩定的狀態，甚至在進行數次的轉換期間亦然。在既 有的專利技術之中，於模式轉換期間，當控制脈衝的重複 頻率出現變動之時，該初級繞组的電流峰値即會出現激烈 跳動的現象（此係由於在模式轉換期間，其輸出電源的供應 幾乎是保持固定的）。尖峰電流的跳動現象將會導致交換模 式電源供應器的控制迴路難以維持穩定性和其在輸出電壓 上的暫態效應。而該控制迴路則是需要一段時間之後才能 適應新的峰値電流，結果，其輸出電壓的穩定性便無法維 持最佳狀態。 -5- 本紙張尺度1¾用令國國家標準（CNSM4規格公S ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂----------^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4594 38 a- _ B7 五、發明說明（3) 本發明之上述及其他内容可藉由文後之參考實施例而得 知ΰ 圖式中： 圖1係本發明t 一多重模式之交換模式電源供應器的基本 電路圖； 圖2係本發明之一多重模式之交換模式電源供應器之一實 施例中所使用之控制電路示意； 圖3係本發明之一多重模式之交換模式電源供應器之一項 具體化實施例之更詳細的電路圖； 圖4A至4L係如圖3中所示一多重模式之交換模式電源供 應器的一項具體化實施例之波形圖以便闡明其操作狀況； 圖5係如圖3中所示一多重模式之交換模式電源供應器中 所使用之反饋電路的另一項具體化實施例之示意圖；及 圖6係本發明之一多重模式之交換模式電源供應器之另一 項具體化實施例的示意圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1中所示的係爲本發明之一多重模式之交換模式電源供 應器的基本電路圖。該交換模式之電源供應器係包括一串 聯配置’由一组開關、S〗及—組電感器L所構成。而該串聯 配置則是經過耦合處理以便可以用來接收直流輸入電壓Vin 正二在D則是棋合到一電感器L端，以便能夠因此而將 一輸出電壓Vo供應至—負載z〇端。一直接接收該輸出電壓 Vo的控制電路cc係可用來供應一控制信號C s至一組開關 S 1的控制電極端，以便得以控制該開關S 1的開啓/關閉次 數’以達到穩定輸出電壓Vo的目的。一電流測量電路C Μ 本.· na 中國ϋ家標準（CNS)A4規格⑽〈听公爱 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 594 3 8 at --- B7 五、發明說明（4) 係可測量通過該電感器L之電感電流丨p的數値μ大小3 當輸出至負載Ζ 〇的電源供應係低於一預設値時，則該多 重模式之交換模式電源供應器即會切換成第—控制模式操 作’並且當輸出的電源供應係高於該上述之預設値時，則 其即會切換成第二控制模式操作。 在第二控制模式的狀態中，該多重模式之交換模式電源 供應器係可以進入一自激振盪模式（甚而將其稱之爲8(；)11；5模 式）來進行操作。而當開關s 1關閉時的一瞬間，電感電流 ip即會開始流向電感器L。當電感電流Ip到達―參考數値 t時，開關S ]即會開啓，在電感器L之接頭N〗處的電壓會 和開關S 1串聯在一起，整流器D即會開始產生引導作用並

且電源即會被供應至負載ζ 〇端。而當其偵測到該電感器L 被消磁（電感器L中的電流在實質上降爲〇)之時，則開關s } 和會再度關閉。此參考數値係必須要視供應到負載z 〇的輸 出功率而定，以致於在一高輸出功率之時，其電感電流Ιρ 的峰値將會大於其在一低輸出功率的峰値^此⑽⑺模式將 分別配合相關的附圖4八至41：詳細説明如下。控制電路cc 係可以作特殊的配置方式，以便除了該s〇ps的模式之外， 尚可以獲得—第二控制模式。例如，可以配置成—固定頻 率的模式。 ” 在第一控制模式中’控制電路“係可以將電感電流㈣ 峰値控制於—非常固定的狀態之中，而且不會受輸出功率 的支配。而當其由第二控制模式被切換成 時候，則原先在第—控制模式之中-直維持相當==電 --------；---“衣---------訂----------" (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 459438 五、發明說明（5 ) 感電流I p之峰値的大小，在一瞬間即會等於該電感電流I p 的峰値。如此一來’則在該二控制模式的轉換期間，無論 是在轉換之前或轉換之後，其電感電流Ip將可維持於—非 常平穩的狀態。在第一控制模式中之控制電路c C的操作狀 況將會闡明於附圖4G至4L之中。當輸出功率下降並低於其 預設値時’在轉瞬間其即會自行決定由第二控制模式被切 換成第一控制模式。在一項具體化實施例中，此瞬間的時 段點則係當其中的電感電流Ip係低於某一特定値時，即會 做出決定。 圖2中所示係本發明之一多重模式之交換模式電源供應器 之一實施例中所使用之控制電路的示意圖。其中被賦予和 附圖1中所使用之相同參照號碼的功能性裝置及信號等即是 代表其係具有和附圖1中相同的意義。該控制電路（：<：中則 包含-比較器CP、-反馈電路則，以及一驅動電路Dc。 該比較器C P係可以分別將其所測得流經—電感器L之電感 電流Ip的測量値Mv，直接和—參考數jiVref作—比較。在 第二控制模式期間，當反饋電路Mc所接收的輸出電壓 改變時’則視其輸出電壓ν“定的參考數値W，並且會 產生—相當於其在第一控制模式中所產生之固定的參考數 [Vref。田由第—控制模式被切換成第一控制模式的時候 :在—瞬間’該固定的參考數値Vref在實質上即會等於該 考的標準㈣ef。當測量値Mv係大於參考數値Vref之時 ’孩驅動電路D C即會將柚钿户站^姑，.， π 卄拴制仏唬C s傳迗至該開關S 1的控 制知子處並會直接關閉該開關S1。 8- -----1------- -------—訂---------辞 C請先閲讀背面之注音？事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

—J 4 5 9 4 3 8 at _______B7_____ 五、發明說明（6 ) 圖3中所示係本發明之一多重模式之交換模式電源供應器 之一項具體化實施例之更詳細的電路圖。其中賦予和附圖i 或2中所使用之相同參照號碼的功能性裝置及信號等即是分 別代表其係具有和附圖1或2中相同的意義。 該電感器L此時即是變成一變壓器TR，其分別具有一初 級繞组L P、一次級繞组L S、及一輔助繞组L A。該初級繞 組L P係串聯至開關S丨和一電阻器RE端。而此串聯配置則 是可供用來接收直流輸入電壓Vin。附圖中所示的開關s 1係 爲一場效應電晶體（FET)，即使任何適當的可控制的電子開 關皆可以採用。而電阻器R F則可構成一電流的測定電路 C Μ。開關S 1以及電阻器R F的接頭端係被標示爲N 4，而其 測量數値則是Μ ν。 一整流器二極體D 1係連接到次級繞组L S端，以便能供應 輸出電壓Vo。有一電容器c則是可以讓輸出電壓Vo維持於 一平穩的狀態。 輔助繞組L A可以供應一電壓ν I，以便用來偵測該變壓器 T R是否已經消磁。 該初級繞組L P、次級繞组l S、及輔助繞组L A等的極性 ，係依照其對應的點而標示的。該二極體D 1則是赋予電極 以便能獲得一正極的輸出電壓Vo。吾人應當注意，該初級 繞組L P、次級繞組L S、輔助繞组l A、及二極體等的極性 係可以有不同的選擇。 反饋電路MC中係包括—運算放大器（更進一步地將其稱 之爲opamp) 0A1、一比較器cpi、及一開關S 2。該運算放大 -9 - 本紙張瓦度適用令固國家標準（CNS)A_1規格（2】〇 x 297公爱） (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 459438 ------- 五、發明說明（7) 器（opamp) 0A1則是具有—反相輸入以透過分別耦合至位在 一節點N5端之輸出電壓v〇端的分壓器R1 , R2而接收一反 饋電壓vfb，接收一參考電壓Vrefl之非反相輸入，以及一 輸出端用以耦合至一節點N2端可供應電壓v〇pl。該電壓 Vop係會因電源供應器（在本文中，運算放大器（〇pamp) 〇A1 經常被稱爲誤差訊號放大器）之輸出電壓不同而改變。該開 關S 2中則是分別各具有一可以耦合到節點Ν 2端之第一端子 Ta、可以接收一參考電壓Vref2的第二端子Tb、及可以將 參考電壓Vref供應至節點Μ6端之第三端子tc。該比較器 CP1則是具有一可以接收電壓Vop之反相輸入、—可以接收 參考電壓Vref2之非反相輸入、及一可以接合至開關S2之一 控制端子之一輸出端。參考電壓Vref*2係爲參考電壓Vrefl的 一分數，例如Vref2= Vrefl\4。當電壓v〇p係高於參考電壓 Vref2的時候’開關S2即耦合至上述之端子Ta和tc端，當電 壓Vop係低於參考電壓Vref2的時候，則開關s 2即耦合至上 述之端子Tb和Tc端。一參考發電機rg係可以用來產生參 考電壓Vrefl和Vref2。 驅動電路DC包括一可設定-重設之雙穩態多請振盪器δ R (更進一步地將其稱之爲SRFF)，其分別具有一固定輸入3 、一重設輸入R、及透過一组放大器DR而耦合至上述之開 關S 1的控制端子之一非反相輸出Q。一邏輯and A 1則是 分別具有一可耦合至一運算放大器0A2的輸出端的第—輸 入、一可搞合至一比較器CP2的第二輸入、及一可以核合至 上述之可設定-重設之雙穩態多諧振盪器S R的固定輸入s之 -10- 本纸張尺度適甲中0國家標準（CNSM4規格（2〗〇 χ 297公f ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------" 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 AT B7 459438 五、發明說明（8 ) 輸出。比較器CP2則是具有—非反相輸入，可透過—電阻器 R3而耦合至一能接收輔助繞組la之電壓V1，以及—可接 收一參考電壓Vref4的反相輸入。參考電壓力6£4係爲接近〇 的電壓，因此只要該二極體EM可以發揮引導作用並且變壓 器T R可以將電流供應至耦合到輸出電壓v〇端的負載z 〇， 則該比較器CP2的輸出電壓Vd0將是很低的。而當二極體 D 1停止引導時’則該變壓器TR將會立即被消磁。該運算 放大器0A2具有一可以耦合至一節點N 3端以便可以接收一 電壓Vc之非反相輸入，以及一可以接收—參考電壓乂代㈡的 反相輸入’當通過電容器C 1的鋸齒波電壓係超過其參考標 準値Vref3的時候，即可以進行指示而將信號Vcl傳送至其輪 出端。一電容器C 1係耦合於節點N 3和接地端之間的位置 處。有一電源11係耦合到節點N 3端以便供應電流至電容器 c 1端’而其電流的數値則會依照運算放大器〇A1之輸出端 的電壓Vop而變更。有一開關S 3係以並聯的方式耦合電容 器C1，而該開關S 3的一控制端子則是耦合到一可設定_重 設之雙穩態多諧振盪器SRFF SR2的輸出q2端。可設定重 設之雙穩態多諧振盪器SRFF SR2係具有，—可摘合至比車a 器CP2的輸出端之設定輸入S2，以及，一可棋合至—可& 定-重設之雙穩態多諧振盪器SRFF SR2的輸出q端之重設輸 入R2。 該控制電路C C則更進一步地包含有一比較器c P，甘 丹貝1j 是分別具有一可接收在節點N 6端之參考電壓力^的反相輸 入，以及一可接收測量數値M v的非反相輸入，和—可轉八 各紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 訂---------妒 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 459438 λ； ____B7___ 五、發明說明（9 ) 至一設定-重設之雙穩態多諧振盪器SRFF SR2之重設輸入R 的輸出端。 附圖3中所示的電路之操作狀況將配合附圖4之内容闡明 如下0 如附圖4 A至4 L中I所示的係爲，如附圖3中所示—多重 模式之X換模式電源供應器的—實施例之波形圖以便闡明 其操作狀況。附圖4A至4F中所示的波形，係爲當該交換模 式電源供應器係正處於第二控制模式，即是自激振盪 (SOPS)模式的操作狀況。附圖4(3至4[中所示的係爲，當 該交換模式電源供應器係正處於第一控制模式，並且電: 電流係爲固定♦値時，的操作狀況。 圖4A和4G中所示係通過初級繞組乙卩的電壓Vp，而附圖 4 B和4 Η中所tf係爲代表電流丨p通過初級繞组L p時所測得 的測量數値Mv，圖4。和41中所示係爲通過輔助繞组匕八的 電壓VI ’而於H4D和4J中所示係爲當變壓器被消磁的時 候所指示之電壓Vdo,於圖化和代中所示係爲通過電容器 C】的電壓Vc ’於圖4F和4L中所示係爲當鑛齒波電壓^通 過時其中有t考標準俊Vref3之電容1的時候所指示的電 壓 Vcl 〇 首先，將先針對處於第二控制（s〇ps)模式之下的交換模 式電源供應器之操作狀況，並參照附圖4 A至4 F之内容來加 以探討。由於在第二控制模式中，其輸出功率係會高於— 由^ref2所，疋（預足標準値，而比較器cpi即會偵測到該 運异放大器（〇pamp) 〇Al的輸出電壓v〇p係會高於參考數値 •12- 本纸張尺度適闬中國國家螵準（CNS)A4規格（210 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

裝--------訂---------M Λ7 459438 ____B7 五、發明說明（10 )

Vref2。而開關S 2即會處於一狀態之中，即是其的端子Ta和 T c係會互相稱合。 在一瞬間的時刻tl之時’該初級繞組Lp之初級電流1?的 測量數値M v係已經達到可變動的參考標準値仏#時，該比 較器C Ρ將會重新設定該可設定-重設之雙穩態多諧振盪器 S R。開關S 1即會開啓，初級電壓ν ρ開始增大，而二極體 D 1則會開始進行引導。而通過輔助繞組l a之電壓ν 1即會 變成負數，而比較器CP2的輸出電壓vdo亦會變低。在—瞬 間的時刻12之時，二極體D 1會停止引導，而通過該參考標 準値Vref4之電壓VI，以及電壓Vdo即會變高，此即代表， 孩變壓器T R係被消磁並且其則允許讓開關5 1再度開啓。此 外，在一瞬間的時刻t2之時，電壓Vdo的高値將會導致該開 關S 3即會因此而開啓。通過電容器c i的鋸齒波電壓v ^開 始上升。在一瞬間的時刻t3之時，該鋸齒波電即會到 達參考k準値Vref3，並且運算放大器（〇pamp) 〇μ的輸出電 整Vcl即會交尚。而遠可設定_重設之雙穩態多諸振盛器s R 即會被設定並且開關S 1亦會被關閉。在一瞬間的時刻t j， 之時，該測量數値M v將會再度達到可變動的參考標準値 Vref，開關S 1即會開啓’並且會執行如於在一瞬間的時刻 11之時所開始進行之相同的循環週期。 因爲參考電壓Vref會随著輸出功率供應到負載z 〇而變更 ，所以輸出電壓Vo將會穩定下來。比較器cp會比較通過初 級繞組Lp之實際的電流以及此項變動的參考電壓Vref，而 將開關S1關閉，當該初級電流1?)係高於一對應至參考電壓 -13- 本紙張尺度適財關家鮮（CN:S)A4祕（別，7公复） ----------- 裝--------訂---------^ (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 594 3 8 Λ7 五、發明說明（”）

Vref之-個時實際數値s例如，當輸出電壓v。以太高時參 考電壓vref將會降低，而且開關SI將會在該初級電流&出 現-個比較低的峰值時開啓。因此，初級電流^的學値將 會控制在得以讓該輪出電壓v〇可以處於穩定的狀態中。 因而係可以進行與整電流j i，以便讓開關s ^的開啓動作 係可以在當通過於開關s !的電壓接近於其最小値的一瞬間 即會發生。 ⑽其次’對於處於^控制模式之下的交換模式電源供應 K操作狀況’將參照附圖4(}至礼之内容來加以探討。依 據-般的註解，在附圖4(}及41中所顯示的振堡現象係由於 要反應初級繞組Lp的電感；見象以及FETS1之漏源的請振現 象2爲了保持單純化’此振邊現象並不被顯示在附圖414之 中，而振盪現象的振幅則將會變成太低而無法超過未考枰 準俊Vref。由於在第一控制模式中，其輸出功率係低於Γ 由Vref2所決定之，預定標準値比較器cpi即會偵測到〇p卿 0A】的輸出電壓，會低於該參考數値，㈣開關“ 中的端子Tb和Tc即會互相耦合在—起。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在：瞬間的時刻U之時’用來代表位於初級繞叫之初 級電流IP的測量數値M v會達到固定的參考標準値Vref，而 比較器CP即會重設SRFF SRe此時開關81即會開啓並五初 級電壓Vp也會開始升高。因此，開關s]即會在初級電㈣ 的—固定的峰値時開啓。此外，該二極體⑴將會開始進行 引導。通過輔助繞組LA之電壓Vlt成負數，而比較器cp2 的輪出電壓Vdo則是變低。在—瞬間的時刻t2之時，二極 -14 - 規格（2】〇χ 297公芨） 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 59 4 3 8 a? 五、發明說明（12) D1會停止引導的動作，而通過參考標準値Vref4的電壓v j 及電壓Vdo即會變高，此即是指該變壓器TR係消磁並且其 允許再一次開啓開關s 1。在一瞬間的時刻12之時，電壓 Vdo的高値會設定SRFFSR2導致開關ss會開啓。而通過電 容器C 1的鋸齒波電壓Vc即會開始上升。在一瞬間的時刻 t3時’鋸齒波電壓Vc會達到參考標準値Vref3，而且〇pamp 0A2的輸出電壓Vd即會變高。此時，電壓Vc][和vd〇的數 値兩者皆會處於高檔的位置，因而SRFF s R即設定並1開 關S 1即關閉。SRFF S R的設定結果即會重新設定SRFF SR2 ，並且開關S3會因此而關閉^當電壓Vd〇仍低時，但卻在 一瞬間，也有可能發生電壓Vc會達到參考標準値VreS。然 後，δ電壓Vdo變:¾時，開關§ 1將會在瞬間開啓。 因爲電源II供應至電容器C1的電流係會視輸出功率所測 得的電壓V〇P而定，所以輸出電壓％係能夠處於穩定的狀 態◊吾人應該注意，在第一控制模式中電源n的供應電流 係會小於在第二控制模式中的供應電流（因爲輸出功率比較 低的緣故），因此鋸齒波電壓^^會上升的較慢。因此，鋸 齒波電壓必須要花更久的時間才能達到參考標準値乂代门， 因此開關S1將會以更長的時段維持其關閉的狀態。此外， 由=在第-控制模4中的參考電壓《固定標準値係會低於 在第二控制模式中之參考標準値的變動標準値，因而該開 關將會以一個較短的時間關閉。結果，由於上述之兩=效 應之故’供應至負載Zo的電源狀況，將會出現在第一斤制 模式中的數値會低於在第二控制模式中的數値。 二 -15- *^---------訂----------户 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 9 4 3 8 a? -----------B7 五、發明說明（13) 吾人係可以藉著在節點之N2和N3之間耦合一電阻器的方 式’來替代受到控制的電源n ^並且如此—來，該電容器C1 的无電電流係必須視供應至負載2〇的輸出功率而定，此係 由於位於節點N2的電壓Vop係會隨著輸出功率而改變之故 〇 圈/中所示係如圖3中所示一多重模式之交換模式電源供 應器中所使用之反饋電路的另—項具體化實施例之示意圖 ，如圖3所示，位於節點N2，N5，和N6端的反饋電路Mc /I面都是相同的。如圖3中所示，該反饋電路M c現在則包 含一opamp ΟΑΓ，而其則是分別含有，可利用—反相輸入 並經由分壓器Rl，R2來耦合到輸出電壓Vo端，—可接收 —參考電壓Vrefl的非反相輸入，以及一可耦合到相同的節 點N2端之輸出等。而該反债電路則更進—步地包含一參考 電壓產生器RG·，以便用來產生一初級參考電壓Vrefl，，及 ~係爲該初級參考電壓Vrefl_的一分數之次級參考電壓Vref2, 。一 一極體D 2係具有一陽極可以耗合到節點Μ 2，而且一 陰極可以耦合到節點Ν6。一電阻器R4則是可以在節點Ν6 及參考電壓Vref2·之間進行耦合。如圖3所示的參考電壓 Vref於是再—次地供應至節點n 6端。 此具體化實施例中之反饋電路]VIC的操作狀況如下所示。 當輸出功率係爲低的時候，則在第一控制模式中，該誤差 訊號放大器0A1，將會在節點N2端供應一電壓，其數値水平 係無法讓二極體D2產生引導動作。結果，參考數値Vref即 會具有一固定的數値Vref2,，而且通過初級繞阻L p之電流 -16- 本纸張尺度適用中國囵家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------- .--------訂---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 κ 1^ 4 5 9 4 J 8 Α7 ____Β7 五、發明說明（14)

Ip的峰値將會固定的。當輸出功率係爲高的時候，則在第 二控制模式中，則該誤差訊號放大器ΟΑΓ將會在節點N 2端 供應一電壓’因此該二極體D2即會產生q導動作^結果， 參考數値Vref即會具有一會依照輸出功率而變動的數値， 而且該初級電流I p的峰値亦會視該輸出功率的供應狀況而 定。 圖6中所示係本發明之一多重模式之交換模式電源供應器 之另一项具體化實施例的示意圖，其中賦予和圖3中所使用 之相同參照號碼的功能性裝置及信號等即是代表其係具有 和附圖3中相同的意義。 變壓器T R係具有初級繞組L P '次級繞組l S、及輔助繞 組L A。初級繞組LP及開關S 1的串聯配置係耦合至直流輸 入電壓Vi η端。測定電路CM則是配置成串聯於開關S丨的電 源路fe上，以便供應代表通過初級繞組L p之初級電流j p之 測量數値M v。次級繞組L S則是經由整流器D1而供應輸出 電壓Vo，而電容器C則是可以維持該輸出電壓ν〇的平穩狀 態。 驅動電路D C則是包含一可以搞合到輔助繞組l A之上以 便接收電壓V 1的一消磁檢波電路DMG，因而可以傳達—項 指示以告知該變壓器Tr是否已經消磁。該消磁檢波電路 E>MG係可以採用如附圖3中所示之相同的配置方式於其中 ’其包括電阻器R3及比較器CP2。邏輯AND A1具有一可 核合到消磁檢波電路DMG端的第一輸入，以及一可以棋合 到壓控振盪器VCO之輸出端的第二輸入’及一可以耦合到 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2i〇X297公釐） . 』^--------訂---------·" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 459438 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（15 ) SRFF SR之設定輪入S的輸出，該SRFF SR的輸出Q則是經 由驅動器電路DR而耦合到—開關S1的控制電極端。 反饋電路MC係包含一可接收輸出電壓v〇之電路fbc，以 便供應一足以代表該輪出電壓乂〇的數値之反饋電壓vfb。 電路FBC亦可以包含一像是一光耦合器或一脈衝變壓器的 元件，以便可以在供應電源的初級和次級端之間進行橋接 其電壓。而該opamp或是誤差訊號放大器〇Α1可以接收反饋 電壓Vfb和參考電壓Vrefl，以便傳達一誤差訊號，其足以代 表在其的輸出端之電源供應的輸出功率。開關s 2則是具有 —可以耦合到opamp 0A]之輸出端的端子，_可以接收 參考電壓VrefZ的一端子Tb，以及一可以耦合到比較器cp 的一個反相輸入的端子Tc。—開關控制電路Sc可接收測量 數値M v，以便進行控制開關s 2並在當輸出功率（以及當初 級把"1的峰値）係高於一預定値的時候，可以讓端子T a及

Tc旎互相連接在—起，並在當輸出功率係低於一由Vref2所 決定的預定値時，即可以讓端子丁^^和。能互相連接在—起 °比較器C P則是具有另一可以接收測量數値M v的輸入， 以及—可以耦合到SRFF SR之重設輸入端的輸出，壓控振 盪器VCO的輸出頻率係藉由〇pamp 〇A1所傳達的誤差訊號來 操控，參考發電機RG則是可用來產生上述之參考電壓Vrefl 和 Vref2 。 結果’類似於在附圖3中所示的電路，該比較器^ p係具 有—反相輪入，而其則是可以透過—開關S2而分別耦合到 (1)—固定的參考電壓Vref2，當該交換模式電源供應器係處 18 紙張（^Tiii^7CNS)A4 規格（2丨Ο X 297公发） _^--------訂---------^ (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4594 38 A7 ______B7_______ 五、發明說明（16 ) 於第一控制模式中時’以及耦合到（i i )—誤差訊號放大器 0A1的輸出端，當該交換模式電源供應器係處於第二控制 模式中時。 該SRFF SR的重新設定功能係和圖3中所示之交換模式電 源供應器相同’而在圖3中所示之電路的主要差別係在於， 此時’該误差訊说放大β 0A1係會在一瞬間進行控制該 SRFF SR的設定動作’當開關S1係藉由控制該壓控振盪器 VCO的頻率而關閉時。 惟吾人應該要ί主意，以上所揭示的具體化實施例，僅爲 本發明之數項較佳可行之實施例而已，不能以此限定本發 明之實施範圍。例如，該初級繞組中的電流〖ρ也是可以使 用一變壓器來測量，同時，亦可以進行測量通過開關s i的 電壓’當此開關於關閉的時候，係會具有一相當固定的阻 抗，此即是，例如當開關S〗係爲—場效電晶體的時候的— 項案例。該多重模式之交換模式電源供應器係可以進一步 地控制上述二項之外的其他模式，舉例來說，極低的或極 高的輸出功率時。在申請專利範圍之中，放置於各個括弧 之間的任何參考符號，將不得被解釋爲是當做該申請專利 範圍之中的限制項目。而所謂"包含"的文字和其的連接詞 等亦不能自外於未能列舉於該申請專利範園之元件或步驟 。本發明係可以藉由硬體所包含之數件可以明顯區別的Z 件，以及藉由經過適當程式化的電腦而順利執行。而在裝 置的部分中，若是要求列舉一些裝置時，則所謂這些裝置係 可以藉著其中一項或是相同的硬體來作具體化的表達。 19- 本纸张尺度通用中囤國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 牡衣--------訂---------" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 459438六'申請專利範圍 A8 B8 CS D8 2 經 濟 部 智 慈 財 產 局 舅 工 消 費 合 社 印 製 一種多重模式之交換模式電源供應器，當輸出電源的供 應低於一預設値時’其即運作於第—控制模式，並且二 輸出電源的供應係高於該預設値時，其即會運作於第二 控制模式，該電源供應器包括： ' — 一串聯配置，由一開關（si)及一電感器（L ; Lp)所構 成’該争聯配置經耦合以用來接收直流輸入電壓（Vin)， 及 —控制電路（CC) ’以週期性地進行控制該開關（s 1) 之開啓/關閉的次數’以在該電感器（L : Lp)之内產生一 電感電流（Ip)， 其特徵在該控制電路（C C )之中則更進一步地包括控制 裝置（C P ’ MC)，以在第一控制模式中，電感器電流 (Ip)的峰値可以維持在實質固定的狀態，而不會受供應 電源的支配’而當其由第二控制模式被切換成第—控制 模式時’則原先在一直維持相當固定的峰値在一瞬間即 會等於該電感電流（IP )的峰値。 如申請專利範園第1項之多重模式之交換模式電源供應 器，其特徵在 該多重模式之交換模式電源供應器更進一步地包括一 可耦合至該電感器（L ; Lp)上之整流器（D ; D1)，以產 生一直流輸出電壓（Vo )， 該控制電路（CC)包含一電流測量裝置（CM)，以測量 電感電流（1 p)的一數値（Μ V )，及 其中该控制裝置（CP，MC)包含： 本紙張驛辟（CNS)A域格（210 : 20- 297公釐） f請先閱讀背面之立意事項再填寫本頁) 裝--------訂----------線 459438 A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 一比較益'(CP)，用以比較測量値（Mv)與一參考數値 (Vref)，及 接收裝置（MC) ’用以接收該輸出電壓（ν〇)以在第二 控制模式期間做改變，其受到輸出電壓（ν〇)支配的象考 數値（Vref) ’並且在第一控制模式期間，產生_相當固 定的參考數値（Vref)，而其中當第二控制模式被切換成 爲第一控制模式之時，在一瞬間，此固定的參考數俊 (Vref)實質等於該參考標準値（Vref)的數値， 該控制電路（C C)更進一步地包括一可用來對開關 (S〗）的一控制端子傳達一控制信號（c s )的裝置（D c )， 以便當其測量數値（M v )係超過參考數値（vref)時即可關 閉該上述之開關（S 1)。 3 .如申請專利範圍第2項之多重模式之交換模式電源供應 器，其特徵在該可傳達一控制信號（C s )的裝置（D C)包 括一可設定-重設之雙穩態多諧振盪器（SR)，將一重設 輸入端（R)搞合至一比較^I(CP)的一輸出端，及一可棋 合至一開關（S1)之控制端子的非反相輸入之輸出（Q)端。 ^4.如申請專利範圍第1項之多重模式之交換模式電源供應 器’其特徵在該電感器（L )係一包含一相級繞组（L P )及 —次級繞組（L S )的變壓器（TR)，該電感電流（I p )流經 電感器（L )係通過初級繞组（L P )之初級電流（I p)。 5 . 一種用於一多重模式之交換模式電源供應器中之控制電 路（C C )，當供應至該電源供應器的輸出功率低ϋ —預 定値時，該電源供應器在一第一控制模式中操作，並且 -21 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)Al規格（210 X 297公釐） c靖先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁；> 敦---- — I — I:Td * I I n It — n I =p 餐08 459438 六、申請專利範圍 當該輸出功率高於一預定値時，該電源供應器在一第二 控制模式中操作，而該電源供應器中包含：由—開關 (S1)及一電感器（L ; Lp)所構成之聯配置，而該_ 聯配置耦合以接收直流輸入電壓（vin)，及—耦合至一電 感器（L ; LP)以供應-輸出電麼（v〇)之整流器（d :叫， 該控制電路（CC)可以週期性地進行控制該開關（S1)之 開啓/關閉的次數，以便能在該電感器α ; Lp)t内產生 一電感電流（Ip)， 其特徵在該控制電路（c C)包含控制裝置（c p，M c)， 以在第一控制模式時，控制該電感電流（lp)的峰値爲實 質固定的狀態’並且不受到其所供應之輸出電源的支配 ，而當第二控制模式被切換成爲第—控制模式時，在一 瞬間此相當固定的峰値即會等於相當於該上述之電感電 流（I p)的峰値。 6·如申請專利範圍第5項之控制電路（CC)，其特徵在該控 制裝置（CP，MC)包括： /比較器(CP)，用以比較代表該電感電流(ip)的一測 量値（Mv)及一參考數値（Vref)， 接收裝置（MC)，用以接收該輸出電^(v〇)，以在第 二控制模式期間做改變，其受到輪出電壓（v。）支配的參 考數値㈣，並且在第一控制模式期間產生一相當固 =的參考數値（Vref)，而其中當第二控制模式切換成爲 =一控制模式時，在一瞬間此固定的參考數値（Vref)即 實質等於該參考標準値（Vref)的數値，及 ____ -22- 本纸張又度通用中國囤家標進（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐〉 |^--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 459438 A3 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 控制裝置（DC)，係當其測量數値（Mv)係超過參考數値 (Vref)時，可將傳達一控制信號（Cs)至該開關（S1)的控 制端子處，以便關閉該開關（S1)。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 23- 本紙張尺度適用中國固家標準（CNS)A4規格（210x297公釐）