TWI405398B - 交流／直流轉換器、交流／直流電壓轉換方法、以及電壓轉換控制器 - Google Patents

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TWI405398B
TWI405398B TW099146268A TW99146268A TWI405398B TW I405398 B TWI405398 B TW I405398B TW 099146268 A TW099146268 A TW 099146268A TW 99146268 A TW99146268 A TW 99146268A TW I405398 B TWI405398 B TW I405398B
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Description

交流/直流轉換器、交流/直流電壓轉換方法、以及電壓轉換控制器
本發明係關於一種電壓轉換技術，特別是一種交流/直流電壓轉換電路、方法以及控制器。
交流/直流轉換器將交流電壓轉換成直流電壓，並可應用於各種系統中，例如，電視與筆記型電腦中的功率因數校正電路。
圖1所示為現有技術之交流/直流轉換器100示意圖，用以將交流電壓VIN 轉換為直流電壓VOUT 。例如，交流/直流轉換器100包括全橋整流器150、升壓轉換器110和不對稱半橋返馳式(Asymmetrical Half-bridge Flyback，AFB)轉換器120。升壓轉換器110和AFB轉換器120共用一控制器111。全橋整流器150對交流電壓VIN 整流，並提供一整流後電壓VREC 。升壓轉換器110將整流後電壓VREC 轉換成一直流電壓VLINE 。接著，AFB轉換器120將直流電壓VLINE 轉換成電位更低的直流電壓VOUT 。根據共同的控制信號，控制器111調整電壓VLINE 和VOUT 的電位。
若流經由交流/直流轉換器100所供電的負載的電流減小，則AFB轉換器120所消耗的電能也可能減小。然而，升壓轉換器110仍可能傳遞同樣的電能給AFB轉換器120。因此，其餘未被AFB轉換器120消耗的電能可能會使電壓VLINE 增加，進而損壞電路元件。
本發明的目的為提供一種交流/直流轉換器，包括：一第一轉換器，將一交流電壓轉換成一第一直流電壓；一第二轉換器，耦接至該第一轉換器，將該第一直流電壓轉換成一第二直流電壓；一感測電路，耦接至該第一轉換器和該第二轉換器，提供代表該第一直流電壓的一第一感測信號和代表該交流電壓的一第二感測信號；一控制器，耦接至該第一轉換器和該第二轉換器，控制該第一直流電壓和該第二直流電壓；以及一致能電路，耦接至該感測電路，產生一控制信號，以控制該控制器，透過比較該第一感測信號和一第一參考信號以及比較該第二感測信號和一第二參考信號，致能或除能該第一轉換器和該第二轉換器。
本發明還提供一種交流/直流電壓轉換方法，包括：將一交流電壓轉換成一第一直流電壓；將該第一直流電壓轉換成一第二直流電壓；產生代表該第一直流電壓的一第一感測信號；產生代表該交流電壓的一第二感測信號；以及根據該第一感測信號和一第一參考信號之間的一第一比較結果，以及該第二感測信號和一第二參考信號之間的一第二比較結果，致能或除能從該交流電壓到該第一直流電壓的轉換和從該第一直流電壓到該第二直流電壓的轉換。
本發明還提供一種電壓轉換控制器，控制一第一轉換器及接收該第一轉換器之一輸出電壓之一第二轉換器，包括：一第一感測引腳，接收代表輸入該第二轉換器的一電壓的一第一感測信號；一第二感測引腳，接收代表輸入該第一轉換器的一電壓的一第二感測信號；一致能電路，根據該第一感測信號和一第一參考信號之間的一第一比較結果，以及該第二感測信號和一第二參考信號之間的一第二比較結果產生一控制信號；以及一第一信號引腳和一第二信號引腳，耦接至該致能電路，以分別提供一第一脈衝信號和一第二脈衝信號，根據該控制信號控制輸入該第二轉換器的該電壓和由該第二轉換器輸出的一電壓。
以下將對本發明的實施例給出詳細的說明。雖然本發明將結合實施例進行闡述，但應理解這並非意指將本發明限定於這些實施例。相反地，本發明意在涵蓋由後附申請專利範圍所界定的本發明精神和範圍內所定義的各種變化、修改和均等物。
此外，在以下對本發明的詳細描述中，為了提供針對本發明的完全的理解，提供了大量的具體細節。然而，於本技術領域中具有通常知識者將理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。在另外的一些實例中，對於大家熟知的方法、程序、元件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本發明之主旨。
圖2所示為根據本發明一實施例交流/直流轉換器200示意圖，用以將交流電壓VIN 轉換成直流電壓VOUT 。如圖2所示，交流/直流轉換器200包括轉換器210和220、致能電路230、感測電路240、整流器250、緩衝器260和信號產生器290。控制器211控制轉換器210和220。交流/直流轉換器200將交流電壓VIN 轉換成直流電壓VOUT ，並控制轉換器210所輸出的直流電壓VLINE 於一預設範圍內。整流器250對交流電壓VIN 整流，並將一整流後電壓VREC 提供給轉換器210。在控制器211的控制下，轉換器210將整流後電壓VREC 轉換成直流電壓VLINE ，接著，轉換器220將直流電壓VLINE 轉換成直流電壓VOUT 。換言之，控制器211控制轉換器220的輸入電壓和輸出電壓。在一實施例中，直流電壓VLINE 高於電壓VOUT 。感測電路240耦接至轉換器210和220，並產生代表直流電壓VLINE 的感測信號241和代表整流後電壓VREC 的感測信號242。在一實施例中，緩衝器260包括多個放大器，接收來自感測電路240之感測信號241和242，並向致能電路230分別提供感測信號241’和242’。換言之，致能電路230透過緩衝器260接收來自感測電路240之感測信號241和242。信號產生器290受控於致能電路230以致能或除能控制器211。
致能電路230可基於感測信號241’和242’透過信號產生器290致能或除能控制器211。若流經由交流/直流轉換器200所供電的負載的電流減小，直流電壓VLINE 和代表直流電壓VLINE 的感測信號241’增大。在一實施例中，致能電路230根據感測信號241’和一預設參考信號REF1之間的一比較結果以及感測信號242’與一參考信號REF2之間的一比較結果，致能或除能控制器211。參考信號REF2可為預設或可根據感測信號241’與預設參考信號REF1之間的一差值產生。因此，交流/直流轉換器200將直流電壓VLINE 調整到預設範圍內(例如，低於一預設電壓值)，進而防止電路元件進入意外狀態或被損壞。
圖3所示為根據本發明一實施例交流/直流轉換器300示意圖，用以將交流電壓轉換成直流電壓。圖3將結合圖2進行說明。與圖2相同元件符號的元件具有相似功能。
如圖3所示，整流器250可為全橋整流器。控制器211可包括開關Q1和開關Q2。開關Q1和開關Q2交替地導通及斷開以控制轉換器210和220。感測電路240可為一分壓器(例如，由電阻串組成)。在一實施例中，感測信號242與整流後電壓VREC 成比例，感測信號241與直流電壓VLINE 成比例。
如圖3所示，轉換器210為一升壓轉換器，包括二極體312和315、能量儲存元件(例如，電感313和電容314)。在工作過程中，當開關Q1斷開而開關Q2導通時，從整流器250流出的電流流經二極體312、電感313和開關Q2，最後流入地，並對電感313充電。當開關Q1導通而開關Q2關斷時，儲存在電感313中的能量被傳送到電容314中。流經開關Q1的電流對電容314充電。在一實施例中，由電容314提供的直流電壓VLINE 大於整流後電壓VREC 。因此，整流後電壓VREC 被轉換成直流電壓VLINE ，且直流電壓VLINE 係受控於開關Q1和開關Q2的導通和斷開時間。
如圖3所示，轉換器220為AFB轉換器，包括能量儲存單元(例如，電感322、電容325和326)、以及變壓器323。轉換器220還包括二極體324。在工作過程中，當開關Q1斷開而開關Q2導通時，從整流器250流出的電流流經電感322，電容326和開關Q2到地，並對電感322和電容326充電，且無電流流經變壓器323。當開關Q1導通而開關Q2斷開時，電容326透過開關Q1放電，電感322透過變壓器323的主要側放電。流經變壓器323的次要側和二極體324的電流對電容325充電。變壓器323的次要側提供直流電壓VOUT 以為負載供電。因此，直流電壓VLINE 被轉換成直流電壓VOUT ，且直流電壓VOUT 受控於開關Q1和開關Q2的導通和斷開時間。
在一實施例中，若代表直流電壓VLINE 的感測信號241’不小於預設參考信號REF1，且代表整流後電壓VREC 的感測信號242’不小於參考信號REF2，則致能電路230透過信號產生器290除能控制器211。如圖3所示，致能電路230包括比較器331和332、以及一產生電路333。比較器331比較感測信號241’和預設參考信號REF1，並輸出一信號336。比較器332比較感測信號242’和參考信號REF2，並輸出一信號337。在一實施例中，預設參考信號REF1大於參考信號REF2。在一實施例中，若信號336為邏輯高或信號337為邏輯高，則產生電路333產生具有一第一電位(例如，邏輯高)的信號339，以致能控制器211；否則，產生電路333產生具有一第二電位(例如，邏輯低)的信號339，以除能控制器211。如圖3所示，在一實施例中，產生電路333為一或閘(OR Gate)。在一實施例中，比較器331和332可為遲滯比較器。例如，比較器331為以一參考信號REF1’為較低臨限值及以參考信號REF1為較高臨限值的遲滯比較器。在這種情形下，當感測信號241’增加到預設參考信號REF1的位準時，信號336從邏輯高變為邏輯低，並保持在邏輯低直至感測信號241’降低至參考信號REF1’之位準以下。因此，當信號336和337均為邏輯低時，致能電路230除能控制器211。
如圖3所示，信號產生器290根據信號339產生控制信號D1和D2以控制控制器211。在一實施例中，當信號339為第一電位(例如，邏輯高)時，控制信號D1和D2是具有180度相位差的脈衝信號，以交替地導通和斷開控制器211中的開關Q1和開關Q2。控制信號D1和D2控制轉換器220的輸入電壓和輸出電壓。當信號339具有第二電位(例如，邏輯低)時，信號產生器290斷開開關Q1和開關Q2，以除能控制器211。
圖4所示為根據圖3所示之本發明實施例交流/直流轉換器300的信號波形圖。圖4將結合圖3進行說明。圖4所示為電壓VIN 、VLINE 和VREC 、感測信號241’和242’、信號336、337和339、以及參考信號REF1、REF1’、和REF2的波形。交流電壓VIN 是一正弦電壓且被整流成整流後電壓VREC 。如圖4所示，交流電壓VIN 的負電位被整流到相應的正電位，整流後電壓VREC 之振幅與交流電壓VIN 之振幅相同。
如圖4所示，當感測信號242’小於參考信號REF2時，信號337為邏輯高，當感測信號242’不小於參考信號REF2時，信號337為邏輯低。在時刻t2前，感測信號241’小於預設參考信號REF1。因此，信號336為邏輯高且信號339為邏輯高，以致能控制器211。隨著流經由交流/直流轉換器300所供電的負載的電流減小，直流電壓VLINE 和代表直流電壓VLINE 的感測信號241’相應增大。在t2時刻，感測信號241’達到預設參考信號REF1的大小，且代表整流後電壓VREC 的感測信號242’大於參考信號REF2。因此，信號336降至邏輯低，且信號337為邏輯低，故信號339降到邏輯低以除能控制器211，且在時刻t2與t3之間的時間段，直流電壓VLINE 和感測信號241’基本上維持不變。在時刻t3與t4之間的時間段，感測信號242’小於參考信號REF2。因此，信號337為邏輯高，且信號339為邏輯高以再次致能控制器211。因在時刻t3與t4之間的時間段，整流後電壓VREC 相對較小，故，直流電壓VLINE 和感測信號241’相應地減小，且因感測信號241’未降至參考信號REF1’以下，因此，信號336保持為邏輯低。在時刻t4與t5之間的時間段，代表整流後電壓VREC 的感測信號242’再次大於參考信號REF2，且感測信號241’保持大於參考信號REF1’。因此，信號336和337均為邏輯低，信號339降為邏輯低以除能控制器211，且直流電壓VLINE 和感測信號241’基本上不變。與在時刻t3與t4之間的時間段類似，在時刻t5與t7之間的時間段，感測信號242’小於參考信號REF2，因此，信號337為邏輯高，且信號339為邏輯高以致能控制器211。此外，因在時刻t5與t7之間的時間段內，整流後電壓VREC 相對較小，直流電壓VLINE 和感測信號241’相應地減小。因感測信號241’從時刻t6起小於參考信號REF1’，且直至時刻t8才增大到預設參考信號REF1的大小，因此，信號336在時刻t6和t8之間的時間段內為邏輯高，且信號339在時刻t5到時刻t8之間保持邏輯高。在時刻t8，感測信號241’到達預設參考信號REF1的大小，且在時刻t8與t9之間的時間段，感測信號242’大於參考信號REF2。因此，在時刻t8與t9之間的時間段，信號336和337均為邏輯低，故信號339降到邏輯低，且電壓VLINE 和感測信號241’在時刻t8與t9之間的時間段內基本上不變。因此，控制器211被交替地致能和除能，以將直流電壓VLINE 控制在一預設範圍內。
圖5所示為本發明另一實施例交流/直流轉換器500示意圖。圖5將結合圖3進行說明。與圖3具有相同元件符號的元件具有相似功能。
如圖5所示，致能電路230包括誤差放大器531和比較器332。誤差放大器531產生代表感測信號241’與預設參考信號REF1之間的差值的參考信號REF2。比較器332比較參考信號REF2和感測信號242’。因此，若感測信號242’小於參考信號REF2，則比較器332產生信號339以致能控制器211。例如，當代表直流電壓VLINE 的感測信號241’小於預設參考信號REF1以致於參考信號REF2大於代表整流後電壓VREC 的感測信號242’，則比較器332產生信號339以致能控制器211。或者，當感測信號241’與預設參考信號REF1相近，但感測信號242’相對較小以致於感測信號242’小於參考信號REF2時，比較器332也產生信號339以致能控制器211。
有利之處在於，交流/直流轉換器500根據感測信號241’改變參考信號REF2，更加穩定地調整直流電壓VLINE ，且減小或消除由功率元件因直流電壓VLINE 振盪而產生的雜訊。在另一實施例中，誤差放大器531可替換為另一電路，該電路在感測信號241’小於預設參考信號REF1時輸出一定電壓，並在感測信號241’大於與設參考信號REF1時輸出一與感測信號241’成反比的電壓。
如圖5所示，致能電路230還包括補償模組510，用以提高交流/直流轉換器500的穩定性。在一實施例中，補償模組510包括串聯耦接之的電阻和電容。
圖6所示為如圖5所示本發明實施例中交流/直流轉換器500的信號波形圖。圖6將結合圖5進行說明。圖6所示為電壓VIN 、VLINE 和VREC ，、感測信號241’和242’、和信號339的波形。
在時刻t2以前，感測信號241’小於預設參考信號REF1，且參考信號REF2大於感測信號242’。因此，信號339為邏輯高以致能控制器211。隨著流經負載的電流減小，直流電壓VLINE 和代表直流電壓VLINE 的感測信號241’相應增大。因此，參考信號REF2相應減小。在時刻t2，參考信號REF2小於感測信號242’，故，信號339降為邏輯低以除能控制器211。在時刻t3和t4之間的時間段，感測信號242’小於參考信號REF2。因此，信號339為邏輯高以再次致能控制器211。在時刻t4，感測信號242’大於參考信號REF2，故，信號339降為邏輯低以除能控制器211。因此，控制器211被交替地致能和除能，以將直流電壓VLINE 調變在預設範圍內。
圖7所示為本發明又一實施例交流/直流轉換器700示意圖。圖7將結合圖5進行說明。與圖5具有相同元件符號的元件具有相似功能。
感測電路740還產生代表直流電壓VOUT 的感測信號243(例如，正比於直流電壓VOUT )。緩衝器760接收來自感測電路740的感測信號243，並向致能電路730提供感測信號243’。如圖7所示的致能電路730還包括比較器711及或閘712。當代表直流電壓VOUT 的感測信號243’小於預設的參考信號REF3時，比較器711輸出邏輯高的信號。因此，比較器711透過或閘712輸出信號713，以透過信號產生器790致能控制器211。信號產生器790與圖2中的信號產生器290具有相似功能，在此不再贅述。直流電壓VLINE 和整流後電壓VREC 的變化可能會比直流電壓VOUT 慢，因此，當流經負載的電流增大時(例如，代表直流電壓VOUT 的感測信號243’降到參考信號REF3以下)，相對於如圖5所示的交流/直流轉換器500根據直流電壓VLINE 和整流後電壓VREC 致能控制器211而言，圖7所示的交流/直流轉換器700可以較快之速度致能控制器211。
圖8所示為本發明又一實施例交流/直流轉換器800示意圖。圖8將結合圖2進行說明。與圖2具有相同元件符號的元件具有相似功能。
致能電路830透過緩衝器860接收來自感測電路840之感測信號241’、242、243’、以及244’，並接收來自參考電路850之參考信號REF3。信號產生器890透過緩衝器860接收來自感測電路840代表直流電壓VOUT 的感測信號244’(例如，反比於直流電壓VOUT )。與圖2中的交流/直流轉換器200相比，如圖8所示的交流/直流轉換器800還包括保護電路810、啟動電路820和參考電路850。
參考電路850提供參考信號REF1-REF3給致能電路830，並為信號產生器890提供參考信號REF4。參考電路850還向保護電路810提供參考信號REF5。保護電路810保護交流/直流轉換器800避免意外或異常狀態，例如，過壓、過流、超載、過溫狀態等。啟動電路820在交流/直流轉換器800初始被供電時將信號SST的電位設定在一較低的值上，進而將控制信號D2的導通時間控制在預設範圍內，以避免或減少可能損壞電路元件的情況(例如，電路元件上之較高電壓降，或較大電流流經電路元件)的發生。在一實施例中，控制信號D2為一脈衝信號。
圖9所示為圖8中所示本發明一實施例中信號產生器890示意圖。圖9將結合圖8進行說明。與圖8元件符號相同的元件具有相似功能。
如圖9所示，信號產生器890包括多工器982、斜坡信號產生器922、924和926、比較器932、934和936、以及時序控制電路992。
斜坡信號產生器922、924和926分別產生斜坡信號S1-S3。在一實施例中，多工器982在感測信號244’和信號SST中選擇較低的一個，以向比較器932提供一信號972。在一實施例中，信號972被控制在不大於參考信號REF4的範圍內。比較器932根據信號972和斜坡信號S2之間的比較結果產生控制信號D2。在一實施例中，信號972越大，控制信號D2的責任週期越大。相似地，比較器934根據參考信號REF4和斜坡信號S1之間的比較結果產生控制信號D1。在一實施例中，參考信號REF4越大，控制信號D1的責任週期越大。
比較器936比較參考信號REF4和斜坡信號S3，並透過斜坡信號產生器922和924產生信號D3，以控制控制信號D1和D2為邏輯低的時間長度。在一實施例中，時序控制電路992控制控制信號D1和D2交替地為邏輯高。在一實施例中，控制信號D1和D2為脈衝信號。
圖10所示為如圖9所示本發明實施例中信號產生器890所產生的控制信號D1和D2的信號波形圖。在圖9和圖10所示的實施例中，參考信號REF4和斜坡信號S1決定了控制信號D1為邏輯高的時間長度，信號972和斜坡信號S2決定了控制信號D2為邏輯高的時間長度，參考信號REF4和斜坡信號S3決定了控制信號D1和D2均為邏輯低的時間長度。
再參考圖8，啟動電路820在啟動階段，即交流/直流轉換器800初始被供電時，信號SST的電位被設定為低於感測信號244’的值。因此，圖9中的多工器982將信號SST傳送給比較器932，且控制信號D2的導通時間由信號SST控制。啟動階段過後，啟動電路820將信號SST的電位設定為高於感測信號244’的值。因此，圖9中的多工器982將感測信號244’傳送給比較器932，且控制信號D2的導通時間受控於感測信號244’。
在一實施例中，保護電路810透過緩衝器860接收來自感測電路840的感測信號241’～244’。這些感測信號代表流經控制器211的電流ID 、輸入轉換器220的直流電壓VLINE 、和轉換器220所輸出的輸出電壓VOUT 。如意外或異常情況發生，例如，流經控制器211的電流ID 、直流電壓VLINE 或輸出電壓VOUT 在持續預設時間長度的時間段內都持續超過預設範圍，保護電路810將使信號SST的電位降到地之電位，以除能控制器211。
致能電路830得防止直流電壓VLINE 由於流經負載的電流減小而超出預設範圍。在一實施例中，當感測信號241’不小於預設參考信號REF1，且感測信號242’不小於參考信號REF2時，致能電路830將信號SST降到地之電位。在另一實施例中(例如，圖5所示)，當感測信號242’大於代表感測信號241’與預設參考信號REF1之間的差值的參考信號REF2時，致能電路830將信號SST降到地之電位。因此，控制信號D2不輸出脈衝，且控制器211被除能以防止電路元件被損壞。
在一實施例中，感測電路840、緩衝器860、致能電路830、參考電路850、保護電路810、啟動電路820以及信號產生器890被整合至一控制器晶片中。因此，此控制器晶片包含多個感測引腳以分別接收感測信號，例如，第一感測引腳接收代表直流電壓VLINE 的第一感測信號、第二感測引腳接收代表整流後電壓VREC 的第二感測信號、以及第三感測引腳接收代表直流輸出電壓VOUT 的第三感測信號。此控制器晶片還包括致能引腳以根據致能電路830、啟動電路820以及保護電路810提供信號SST。更進一步地，此控制器晶片包含第一信號引腳和第二信號引腳，其與致能電路830耦接以提供控制信號D1和D2，進而分別控制開關Q1和Q2。
圖11所示為本發明一實施例交流/直流轉換方法流程圖1100。圖11將結合圖2進行說明。儘管圖11描述的是具體的步驟，這些步驟僅是示例。本發明同樣適用於其他各種步驟或圖11列舉的步驟的變形。
在步驟1112中，對一交流電壓進行整流。例如，整流器250將交流電壓VIN 整流為整流後電壓VREC 。在步驟1114中，整流後電壓VREC 被轉換成第一直流電壓，之後第一直流電壓被轉換成第二直流電壓。在一實施例中，第一直流電壓大於第二直流電壓。在步驟1116中，分別產生代表第一直流電壓的第一感測信號以及代表整流後電壓的第二感測信號。更進一步地，在一實施例中，產生代表第二直流電壓的第三感測信號。
在步驟1118中，根據第一感測信號與第一參考信號之間的比較結果，以及第二感測信號和第二參考信號之間的比較結果，致能或除能從整流後電壓到第一直流電壓之間的轉換以及從第一直流電壓到第二直流電壓之間的轉換。在一實施例中，還可根據第三感測信號和第三參考信號之間的比較結果，致能或除能從整流後電壓到第一直流電壓之間的轉換以及從第一直流電壓到第二直流電壓之間的轉換。例如，當第一感測信號不小於第一參考信號且第二感測信號不小於第二參考信號時，除能轉換動作。在一實施例中，第二參考信號可根據第一感測信號與第一參考信號之間的差值得之。
上文具體實施方式和附圖僅為本發明之常用實施例。顯然，在不脫離權利要求書所界定的本發明精神和發明範圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本領域技術人員應該理解，本發明在實際應用中可根據具體的環境和工作要求在不背離發明準則的前提下在形式、結構、佈局、比例、材料、元素、元件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實施例僅用於說明而非限制，本發明之範圍由後附權利要求及其合法等同物界定，而不限於此前之描述。
100．．．交流/直流轉換器
110．．．升壓轉換器
111．．．控制器
120．．．不對稱半橋返馳式(AFB)轉換器
150．．．全橋整流器
200．．．交流/直流轉換器
210．．．轉換器
211．．．控制器
220．．．轉換器
230．．．致能電路
240．．．感測電路
241、241’、242、242’．．．感測信號
243、243’．．．感測信號
250．．．整流器
260．．．緩衝器
290．．．信號產生器
300．．．交流/直流轉換器
312．．．二極體
313．．．電感
314．．．電容
315．．．二極體
322．．．電感
323．．．變壓器
324．．．二極體
325、326．．．電容
331、332．．．比較器
333．．．產生電路
336、337、339．．．信號
500．．．交流/直流轉換器
510．．．補償模組
531．．．誤差放大器
700．．．交流/直流轉換器
711．．．比較器
712．．．或閘
713．．．信號
730．．．致能電路
740．．．感測電路
760．．．緩衝器
790．．．信號產生器
800．．．交流/直流轉換器
810．．．保護電路
820．．．啟動電路
830．．．致能電路
840．．．感測電路
850．．．參考電路
860．．．緩衝器
890．．．信號產生器
922、924、926．．．斜坡信號產生器
932、934、936．．．比較器
972．．．信號
982．．．多工器
992．．．時序控制電路
1100．．．方法流程圖
1112、1114、1116、1118．．．步驟
以下結合附圖和具體實施例對本發明的技術方法進行詳細的描述，以使本發明的特徵和優點更為明顯。其中：
圖1所示為現有技術之交流/直流轉換器示意圖。
圖2所示為根據本發明一實施例交流/直流轉換器示意圖。
圖3所示為根據本發明一實施例交流/直流轉換器示意圖。
圖4所示為根據圖3所示之本發明實施例交流/直流轉換器的信號波形圖。
圖5所示為本發明另一實施例交流/直流轉換器示意圖。
圖6所示為如圖5所示本發明實施例中交流/直流轉換器的信號波形圖。
圖7所示為本發明又一實施例交流/直流轉換器示意圖。
圖8所示為本發明又一實施例交流/直流轉換器示意圖。
圖9所示為圖8中所示本發明一實施例中信號產生器示意圖。
圖10所示為如圖9所示本發明實施例中信號產生器所產生的控制信號D1和D2的信號波形圖。
圖11所示為本發明一實施例交流/直流轉換方法流程圖。
200‧‧‧交流/直流轉換器
210‧‧‧轉換器
211‧‧‧控制器
220‧‧‧轉換器
230‧‧‧致能電路
240‧‧‧感測電路
241、241’、242、242’‧‧‧感測信號
250‧‧‧整流器
260‧‧‧緩衝器
290‧‧‧信號產生器

Claims (20)

  1. 一種交流/直流轉換器，包括：一第一轉換器，將一交流電壓轉換成一第一直流電壓；一第二轉換器，耦接至該第一轉換器，將該第一直流電壓轉換成一第二直流電壓；一感測電路，耦接至該第一轉換器和該第二轉換器，提供代表該第一直流電壓的一第一感測信號和代表該交流電壓的一第二感測信號；一控制器，耦接至該第一轉換器和該第二轉換器，控制該第一直流電壓和該第二直流電壓；一致能電路，耦接至該感測電路，產生一控制信號，以控制該控制器，透過比較該第一感測信號和一第一參考信號以及比較該第二感測信號和一第二參考信號，致能或除能該第一轉換器和該第二轉換器；以及一信號產生器，耦接至該致能電路，接收該控制信號及根據該控制信號產生一第一脈衝信號及一第二脈衝信號，以控制該第一直流電壓及該第二直流電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項的交流/直流轉換器，其中，該致能電路包括：一第一比較器，比較該第一感測信號與該第一參考信號；一第二比較器，比較該第二感測信號與該第二參考信號；以及一產生電路，耦接至該第一比較器和該第二比較器，產生該控制信號，當該第一感測信號不小於該第一參 考信號且該第二感測信號不小於該第二參考信號時，該控制信號除能該第一轉換器和該第二轉換器。
  3. 如申請專利範圍第2項的交流/直流轉換器，其中，當該第一感測信號小於該第一參考信號時，該控制信號致能該第一轉換器和該第二轉換器。
  4. 如申請專利範圍第2項的交流/直流轉換器，其中，當該第二感測信號小於該第二參考信號時，該控制信號致能該第一轉換器和該第二轉換器。
  5. 如申請專利範圍第1項的交流/直流轉換器，其中，該致能電路包括：一誤差放大器，根據該第一感測信號和該第一參考信號之間的一差值產生該第二參考信號；以及一第一比較器，比較該第二感測信號與該第二參考信號。
  6. 如申請專利範圍第5項的交流/直流轉換器，其中，當該第二感測信號小於該第二參考信號時，該致能電路致能該第一轉換器和該第二轉換器。
  7. 如申請專利範圍第5項的交流/直流轉換器，進一步包括：一第二比較器，比較代表該第二直流電壓的一第三感測信號與一第三參考信號，且當該第三感測信號小於該第三參考信號時，該致能電路致能該第一轉換器和該第二轉換器。
  8. 如申請專利範圍第1項的交流/直流轉換器，其中，該控制器進一步包括： 一第一開關和一第二開關，當該第一感測信號不小於該第一參考信號且該第二感測信號不小於該第二參考信號時，該致能電路除能該第一開關和該第二開關。
  9. 如申請專利範圍第8項的交流/直流轉換器，其中，當該第一感測信號小於該第一參考信號或該第二感測信號小於該第二參考信號時，該第一開關和該第二開關透過該第一脈衝信號以及該第二脈衝信號交替地導通和斷開，以控制該第一轉換器和該第二轉換器。
  10. 如申請專利範圍第1項的交流/直流轉換器，其中，該第一參考信號大於該第二參考信號。
  11. 如申請專利範圍第1項的交流/直流轉換器，其中，該第一轉換器包括一升壓變換器。
  12. 如申請專利範圍第1項的交流/直流轉換器，其中，該第二轉換器包括一不對稱半橋返馳式轉換器。
  13. 如申請專利範圍第1項的交流/直流轉換器，進一步包括：一整流器，接收該交流電壓，並向該第一轉換器提供一整流後電壓。
  14. 一種交流/直流電壓轉換方法，包括：將一交流電壓轉換成一第一直流電壓；將該第一直流電壓轉換成一第二直流電壓；產生代表該第一直流電壓的一第一感測信號；產生代表該交流電壓的一第二感測信號；根據該第一感測信號和一第一參考信號之間的一第一比較結果，以及該第二感測信號和一第二參考信號之 間的一第二比較結果，產生一控制信號除能從該交流電壓到該第一直流電壓的轉換和從該第一直流電壓到該第二直流電壓的轉換；以及根據該控制信號產生一第一脈衝信號以及一第二脈衝信號，以控制該第一直流電壓以及該第二直流電壓。
  15. 如申請專利範圍第14項的方法，進一步包括：根據該第一感測信號和該第一參考信號之間的一差值得到該第二參考信號。
  16. 如申請專利範圍第14項的方法，進一步包括：產生代表該第二直流電壓的一第三感測信號；以及根據該第三感測信號和一第三參考信號之間的一差值，致能和除能從該交流電壓到該第一直流電壓的轉換和從該第一直流電壓到該第二直流電壓的轉換。
  17. 一種電壓轉換控制器，控制一第一轉換器及接收該第一轉換器之一輸出電壓之一第二轉換器，包括：一第一感測引腳，接收代表輸入該第二轉換器的一電壓的一第一感測信號；一第二感測引腳，接收代表輸入該第一轉換器的一電壓的一第二感測信號；一致能電路，根據該第一感測信號和一第一參考信號之間的一第一比較結果，以及該第二感測信號和一第二參考信號之間的一第二比較結果產生一控制信號；以及一第一信號引腳和一第二信號引腳，耦接至該致能電路，以分別提供一第一脈衝信號和一第二脈衝信號， 根據該控制信號控制輸入該第二轉換器的該電壓和由該第二轉換器輸出的一電壓。
  18. 如申請專利範圍第17項的電壓轉換控制器，其中，該第二參考信號係根據該第一感測信號和該第一參考信號之間的一差值而產生。
  19. 如申請專利範圍第17項的電壓轉換控制器，其中，若該第二感測信號小於該第二參考信號，該致能電路致能該第一轉換器和該第二轉換器。
  20. 如申請專利範圍第17項的控制器，其中，該致能電路根據代表該第二轉換器輸出的該電壓的一第三感測信號與一第三參考信號之間的一第三比較結果致能該第一轉換器和該第二轉換器。
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