TWI422130B - 自適型洩流電路 - Google Patents

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Description

自適型洩流電路
本發明係有關於一種洩流電路，尤其是一種具有洩流調節電路，以動態補足矽控管上所需電流的自適型洩流電路。
在夜晚或自然光不足的場合下，人為照明利用燈具投射出之燈光，可用以提供足夠的照度。然而，一般的人為照明，其電力消耗通常過高，如果可以在不需要高照度的情況下，把燈光調到較暗的程度(例如原亮度之25~50%)，則可以有效地節約能源。常見的調光器包括有矽控調光器(Triac dimmer)、電子式調光器、以及遙控調光器(例如：紅外線或無線射頻遙控調光器)等。
一般而言，矽控調光器主要包括一可用以改變燈具輸入功率的矽控管(Triac)。當矽控管被擊發之後，就常態維持在導通狀態；直到流經矽控管上的電流降到其維持電流(holding current)以下，矽控管方會被關閉(或稱截止)。由於手動調暗燈光時，燈具的輸入電壓和輸入電流亦會隨之下降，於此將造成矽控管的電流小於維持電流而提早關閉，引發而來的是燈具產生閃爍問題。為了改善此一調光時可能發生的閃爍問題，習知遂有在線路中加裝洩流電路(bleeder or dummy load)的作法，使得矽控管即使在調光角度降低時，流過的電流會比維持電流高，仍然可以繼續維持矽控管的正常功能。
習知常見的是採用定電阻並聯輸入電壓，以作為線路中的洩流電路。洩流電路自輸入電壓所抽取得到的額外電流，將用以補足流經矽控管上的線路電流，使得流過矽控管的電流大於維持電流並維持矽控管的正常運作。然而，值得注意的是，由於此種洩流電路使用的是定電阻，也就是說，其抽取的電流係與電阻本身的阻抗大小有關，而為一定值，無法動態滿足矽控管上缺多少電流就補足多少電流的效果，因此在實際應用上受到相當大的限制。
其次，習知洩流電路抽取的電流亦與輸入電壓成正比例的關係。換言之，當輸入電壓過低時，洩流電路抽取的電流亦相當有限，將無法補足矽控管上所需要的線路電流，而使得矽控管終究被截止；而當輸入電壓過高時，洩流電路抽取的電流亦隨之上升，於此更使洩流電路上所消耗的功率增加，造成整體線路之工作效率降低。
因此，如何解決習知洩流電路應用時所產生消耗過多功率的問題，並且提供一種可動態補足矽控管上所需電流的洩流電路，實為相關技術領域者目前迫切需要解決的問題。
鑒於以上，本發明在於提供一種自適型洩流電路，藉以解決習知存在的問題。
本發明係有關於一種自適型洩流電路，適於一電源轉換器。電源轉換器具有變壓器(變壓器具有一次側和二次側)、開關元件、二極體與輸出電容，且電源轉換器係經由一脈衝調變訊號來控制開關元件，藉由開關元件的導通或截止使得輸入電壓選擇性地輸入或不輸入變壓器一次側。自適型洩流電路包括洩流調節電路(bleeder circuit)。其中，變壓器一次側具有一交流矽控管，且流經交流矽控管的線路電流(即輸入電流)需大於維持電流(holding current)，方能使交流矽控管正常工作。因此，洩流調節電路係根據維持電流與輸入電流調整脈衝調變訊號之開關導通時間比(又稱工作責任比，duty ratio)，當輸入電流小於維持電流時，洩流調節電路係增加脈衝調變訊號的導通時間，使得輸入電流回升至維持電流。
根據本發明之一實施例，洩流調節電路包括一第一誤差放大器、一第二誤差放大器、一加法器與一第一比較器。第一誤差放大器根據變壓器一次側的電流檢知訊號與參考電流訊號，輸出一第一誤差訊號，電流檢知訊號係相應於流經交流矽控管的輸入電流。第二誤差放大器根據變壓器二次側的一感應訊號與一參考電壓訊號，輸出第二誤差訊號。加法器連接第一誤差放大器與第二誤差放大器，並據以輸出第一誤差訊號與第二誤差訊號相加後的一主控制訊號。第一比較器接收主控制訊號，並將主控制訊號比較於一斜波訊號後輸出脈衝調變訊號。
是以，本發明提出之自適型洩流電路，係利用脈衝調變訊號來控制洩流調節電路之開關元件的導通時間，以在流經交流矽控管之輸入電流小於其維持電流時，動態調整脈衝調變訊號之開關導通時間比(Duty ratio)，使得輸入電流回升至維持電流，維持交流矽控管與電源轉換器之正常運作。
以上有關於本發明的內容說明，與以下的實施方式係用以示範與解釋本發明的精神與原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。
「第1圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於電源轉換器之電路方塊圖，「第2圖」係為根據「第1圖」之詳細電路示意圖，本發明提出的自適型洩流電路可以應用在電源轉換器之一次側，且電源轉換器並不限於隔離式電源轉換器(Isolated Converter)。於本發明之其他實施例中，如「第16圖」至「第21圖」所示，本發明提出的自適型洩流電路亦可以應用在順向式轉換器(Forward Converter)、半橋轉換器(Half-bridge Converter)、全橋轉換器(Full-bridge Converter)或推挽式轉換器(Push-Pull Converter)等之電源轉換器上。
自適型洩流電路主要包括一洩流調節電路(bleeder circuit)。其中洩流調節電路包括第一誤差放大器102與第一比較器108，第一誤差放大器102連接於電流感測器24，並可根據電流檢知訊號Vcs 與參考電流訊號VIref ，輸出第一誤差訊號Veb 。之後，第一比較器108接收第一誤差訊號Veb ，並將第一誤差訊號Veb 與斜波(ramp)訊號Vr 相比較後，據以輸出切換訊號(或稱脈衝調變訊號)Vgb 。洩流調節電路主要用以輸出切換訊號Vgb ，並且藉由控制切換訊號Vgb 的開關導通時間比(或稱工作責任比)，控制開關元件Sb 的導通與否。藉此，當流經交流矽控管20上的輸入電流IIN 不足(例如：小於其維持電流IH )時，洩流調節電路係增加切換訊號Vgb 的開關導通時間比，使得輸入電流IIN 接近其維持電流IH 。有關此一利用洩流調節電路使得輸入電流IIN 大於維持電流IH 的技術特徵，茲以下述之實施例詳細說明如後。
值得注意的是，自適型洩流電路並不以應用於電源轉換器28之一次側為限，以下亦可以自適型洩流電路應用於電源轉換器28之輔助側(auxiliary side)作為本發明一示範之實施例，然而並非用以限定本發明之發明範圍。
「第3圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於電源轉換器之電路方塊圖，「第4圖」係為根據「第3圖」之詳細電路示意圖，本發明提出的自適型洩流電路亦可以應用在不限於返馳式轉換器(flyback converter)的電源轉換器上。於本發明之其他實施例中，如「第16圖」至「第21圖」所示，本發明提出的自適型洩流電路亦可以應用在順向式轉換器(Forward Converter)、半橋轉換器(Half-bridge Converter)、全橋轉換器(Full-bridge Converter)或推挽式轉換器(Push-Pull Converter)等之電源轉換器上。
電源轉換器28包括變壓器T1、變壓器一次側11、變壓器二次側12、開關元件S1 、二極體DS 與輸出電容Cout 。變壓器一次側11上具有電壓VIN_2 ，其中電壓VIN_2 是由輸入電壓Vin 經低通濾波器26濾波後而得，而輸入電壓Vin 則為交流訊號源Vac 透過交流矽控管20與橋式整流器22的整流後所輸出。變壓器二次側12具有多個串聯的發光二極體14，電源轉換器28係藉由整流變壓後的輸入電壓Vin 驅動該些發光二極體14發光。其中，流經交流矽控管20上的輸入電流IIN 需大於維持電流(holding current)IH 方能使其正常工作。
洩流調節電路10係用以輸出脈衝調變訊號VPWM ，使得脈衝調變訊號VPWM 藉由控制開關元件S1 之導通或關閉，令電源轉換器28之輸入電壓Vin 選擇性地輸入或不輸入變壓器一次側11。洩流調節電路10並可根據交流矽控管20之維持電流IH 與輸入電流IIN 的大小，動態調整脈衝調變訊號VPWM 的開關導通時間比(或稱工作責任比，duty ratio)，使得輸入電流IIN 接近維持電流IH 時，洩流調節電路10可用以增加脈衝調變訊號VPWM 的導通時間，令輸入電流IIN 保持在維持電流IH 之上，維持交流矽控管20之正常運作。
如「第3圖」與「第4圖」所示，電流感測器24係位於電源轉換器28之變壓器一次側11，並且連接於橋式整流器22之接地(ground)端。根據本發明之實施例，電流感測器24係根據輸入電壓Vin 與電流感測電阻Rs 的阻值(或其他電流感測元件)，偵測得電源轉換器28之變壓器一次側11的一電流檢知訊號Vcs 。其中，電流感測器24連接的位置並非用以限定本發明之範圍。舉例而言，電流感測器24亦可以如「第5圖」所示，連接在電源轉換器28之變壓器一次側11的線路端(line)，皆可用以實現本發明之目的。
詳細而言，洩流調節電路10包括第一誤差放大器102、第二誤差放大器104、加法器106以及第一比較器108。其中，第一誤差放大器102係根據電流檢知訊號Vcs 與一參考電流訊號VIref ，輸出第一誤差訊號Veb 。第二誤差放大器104根據電源轉換器28回授(feedback)的感應訊號Vfb 以及一參考電壓訊號Vref ，輸出一第二誤差訊號Ve 。
其中，感應訊號訊號Vfb 的取得可以是如「第6A圖」利用變壓器一次側11之主級電路調節器16(Primary Side Regulator，PSR)在電壓控制模式(voltage mode control)下之一次側回授、或是如「第6B圖」利用變壓器二次側12之次級電路調節器(Secondary Side Regulator，SSR)在電壓控制模式(voltage mode control)下之二次側回授、或是如「第6C圖」利用次級電路調節器(SSR)在電流控制模式(current mode control)下之二次側回授所取得。其中「第6A圖」中之反射電壓VAUX 可透過二極體Da 對電容CDD 進行充電並提供能量給主級電路調節器16。
加法器106連接第一誤差放大器102與第二誤差放大器104，並且據以輸出第一誤差訊號Veb 與第二誤差訊號Ve 相加後的一主控制訊號Vse 。最後，第一比較器108接收主控制訊號Vse ，並將主控制訊號Vse 與斜波(ramp)訊號Vr 相比較後，據以輸出脈衝調變訊號VPWM 。
由於變壓器一次側11的電流檢知訊號Vcs 與流經交流矽控管20的輸入電流IIN 係為一組同時產生且消長的相應訊號，因此，當參考電流訊號VIref 相應於交流矽控管20之維持電流IH 而設置時，第一誤差放大器102與第二誤差放大器104當可動態反應出電源轉換器28與交流矽控管20之電流特性，使得脈衝調變訊號VPWM 動態隨著交流矽控管20上的輸入電流IIN 與維持電流IH 而改變其導通時間比，維持交流矽控管20之正常運作。
「第7A圖」至「第7D圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路，當輸入電流小於維持電流，且輸入電流持續下降時之各節點電流的時序波形圖。如「第7B圖」所示，當輸入電流IIN 持續下降至維持電流IH 以下時，經第一誤差放大器102放大後的第一誤差訊號Veb 將上升，再經過與斜波訊號Vr 的比較之後，使得脈衝調變訊號VPWM 的導通時間比上升。因此，如「第7A圖」中的A區段所示，洩流調節電路10所抽取的電流將補足輸入電流IIN 未達維持電流IH 的量，使得輸入電流IIN 仍然回升至維持電流IH ，以維持交流矽控管20之正常運作。
「第7E圖」至「第7G圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路，使得輸入電流大於維持電流時之各節點電流的時序波形圖。如「第7E圖」所示，當輸入電流IIN 逐漸上升，但仍在維持電流IH 以下時，經第一誤差放大器102放大後的第一誤差訊號Veb 將慢慢下降，再經過與斜波訊號Vr 的比較之後，使得脈衝調變訊號VPWM 的導通時間比逐漸減少。因此，如「第7A圖」中的B區段所示，洩流調節電路10所抽取的電流將補足輸入電流IIN 未達維持電流IH 的量，直至輸入電流IIN 完全回升至維持電流IH 為止，脈衝調變訊號VPWM 的導通時間才會下降至零，令洩流調節電路10停止動作。
其次，「第8圖」係為根據本發明第二實施例之自適型洩流電路應用於電源轉換器之電路方塊圖，其中洩流調節電路10a包括第一誤差放大器102、第二誤差放大器104、加法器106、第一比較器108以及調光角度偵測電路140。調光角度偵測電路140連接於電源轉換器28與第一比較器108之間，並且包括最小調光角度偵測器142與交集邏輯閘144。最小調光角度偵測器142之二輸入端分別接收輸入電壓Vin 與一最小調光參考訊號VDIM,ref ，最小調光角度偵測器142之輸出端連接交集邏輯閘144。藉此，本發明第二實施例之洩流調節電路10a在輸入電壓Vin 之調光角度太低，致使其電壓訊號小於最小調光參考訊號VDIM,ref 時，交集邏輯閘144不輸出脈衝調變訊號VPWM ，於此，達到防止輸入電壓Vin 過低導致電源轉換器28不能正常工作，或者負載端之發光二極體14因調光角度過低而角度信號不穩產生的發光閃爍問題。
除此之外，為了確保輸入電流IIN 上升而增加的輸入功率不影響到電源轉換器28的負載，「第9A圖」與「第9B圖」係為根據本發明第三實施例之自適型洩流電路之詳細電路示意圖。本發明第三實施例之洩流調節電路10b除了第一誤差放大器102、第二誤差放大器104、加法器106與第一比較器108之外，更包括一輔助洩流電路。其中，輔助洩流電路可設置於電源轉換器28之一次側或輔助側。該輔助洩流電路包括有限幅器110、減法器112與第二比較器114。輔助洩流電路主要係用以輸出切換訊號Vgb ，並且藉由控制切換訊號Vgb 之開關導通時間比(或稱工作責任比)，令洩流電阻Rb 在切換訊號Vgb 之開關導通時間比的控制下，操控流經的平均電流大小(即洩流電流Ib )，以消耗電源轉換器28因輸入電流IIN 回升時所產生的多餘功率。
詳細而言，限幅器110連接加法器106，並且藉由振幅訊號Vpk 限制主控制訊號Vse 的上限值(或稱上限電壓)。減法器112連接限幅器110，並且根據限幅後之主控制訊號Vse 與一穩壓訊號Vecv ，輸出一次控制訊號Vseb 。第二比較器114接收次控制訊號Vseb ，並將次控制訊號Vseb 比較於斜波訊號Vr 後輸出切換訊號Vgb 。根據本發明之第三實施例，洩流調節電路10b即可藉由切換訊號Vgb 之高低準位，控制開關元件Sb 的導通時間，使得流經洩流電阻Rb 的洩流電流Ib ，動態消耗掉電源轉換器28因輸入電流IIN 上升所產生的多餘功率。
其次，如「第9B圖」所示，減法器112更可連接一穩壓控制器120，其中，穩壓控制器120係用以產生穩壓訊號Vecv ，並且用以對開關元件Sb 的切換訊號Vgb 進行負回授。詳細而言，當切換訊號Vgb 的導通時間比過大(即輔助洩流電路消耗掉過多電源轉換器28的功率)時，用以連結洩流調節電路10b的點電位VDD 將會下降。為了避免點電位VDD 過低，而導致整個控制器關閉，穩壓控制器120係根據點電位VDD 經由分壓電阻RDD1 、RDD2 分壓後之電壓訊號VDD2 與最小額定點電壓VDD,REF ，限制點電位VDD 僅能在其電壓大於最小額定點電壓VDD,REF 時輸出穩壓訊號Vecv 。藉此，穩壓控制器120可用以提供作為切換訊號Vgb 負回授的穩壓訊號Vecv ，以降低開關元件Sb 的導通時間，確保洩流電阻Rb 消耗的功率不超過輸入電流IIN 回升至維持電流IH 所引進來的多餘的功率，藉以維持穩定的點電位VDD 。
「第10圖」係為根據本發明第四實施例之自適型洩流電路之詳細電路示意圖。本發明第四實施例之洩流調節電路10c包括第一誤差放大器102、第二誤差放大器104、加法器106、第一比較器108、限幅器110、減法器112、第二比較器114、一開關元件S2 與一第三比較器122。其中，開關元件S2 連接於減法器112與第二比較器114之間，第三比較器122輸出的開關訊號Vg2 係用以控制開關元件S2 的導通或截止。第三比較器122之二輸入端分別連接電流檢知訊號Vcs 與參考電流訊號VIref ，由於電流檢知訊號Vcs 係相應於流經交流矽控管20的輸入電流IIN ，因此，當輸入電流IIN 大於維持電流IH 時(即電流檢知訊號Vcs 小於參考電流訊號VIref )，則開關元件S2 斷開，達到保護自適型洩流電路在輸入電流IIN 大於維持電流IH 時不工作之目的。
「第11圖」係為根據本發明第五實施例之自適型洩流電路之詳細電路示意圖，其中開關元件S2 與第三比較器122之間更連接有一限壓電路130。限壓電路130包括相互串聯之一放大器132與一交集邏輯閘134。放大器132之一輸入端連接最小額定輸入電壓VIN,REF ，另一端則連接輸入電壓VIN 經由分壓電阻RIN1 、RIN2 分壓後之電壓訊號VIN2 。藉此，放大器132輸出一最小輸入電壓VIN,min ，交集邏輯閘134之二輸入端並且連接最小輸入電壓VIN,min 以及第三比較器122之輸出端，以在電源轉換器28的輸入電壓VIN 低於最小額定輸入電壓VIN,REF 時截止開關元件S2 ，達到確保自適型洩流電路在輸入電壓VIN 太低時不工作之目的。
除此之外，本發明提出之自適型洩流電路，其中開關元件S2 、與其連接之第三比較器122以及限壓電路130在整體電路中的連接位置並非用以限定本發明之發明範圍。設計者當可根據本發明所教示的技術內容，自行決定各電路相對應的設置位置，皆屬於本發明之發明範圍。舉例而言，「第12圖」與「第13圖」係分別為根據本發明第六與第七實施例之自適型洩流電路之詳細電路示意圖，其中開關元件S2 、與其連接之第三比較器122以及限壓電路130亦可選擇性地設置於第二比較器114之輸出端，以達到本發明自適型洩流電路在輸入電流IIN 大於維持電流IH 以及輸入電壓VIN 低於最小額定輸入電壓VIN,REF 時不工作之功效。
「第14圖」係為根據本發明第八實施例之自適型洩流電路之詳細電路示意圖，其中，限壓電路130更可直接連接於第二比較器114之輸出端，以在輸入電壓VIN 低於最小額定輸入電壓VIN,REF 時截止自適型洩流電路。
「第15A圖」至「第15H圖」係為根據本發明提出之自適型洩流電路應用於電源轉換器時之模擬波形圖，由圖中之虛線部份所示，當輸入電流IIN 小於維持電流IH 時，主控制訊號Vse 上升，使得脈衝調變訊號VPWM 之導通時間加大，如此一來，輸入電流IIN 即能維持在維持電流IH 而不會下降。另一方面，由於輔助洩流電路的導通，將使得洩流電流Ib 產生，而令點電位VDD 下降。此時，穩壓控制器120啟動，輸出可作為切換訊號Vgb 負回授的穩壓訊號Vecv ，如此防止開關元件Sb 的導通時間過大，以維持穩定的點電位VDD 。(以上，本發明圖式中之元件符號RCV 係代表電阻，S1 、S2 、S3 、S4 係代表開關元件，Lf 、Lout 係代表電感，C1 、C2 、Cf 、Ca 、Cout 、CDD 係代表電容，D1 、D2 、DS1 、DS2 、DS 、Da 係代表二極體。)
是以，綜上所述，本發明提出之自適型洩流電路，並不限於設置在電源轉換器的一次側或輔助側，且電源轉換器的種類亦非用以限定本發明之發明範圍。根據本發明實施例之自適型洩流電路，可應用在任何種類的電源轉換器上，且其設置的位置皆可各自獨立。自適型洩流電路係透過洩流調節電路動態調整用以輸入電源轉換器之脈衝調變訊號的導通時間，藉此，當流經交流矽控管之輸入電流小於維持電流時，洩流調節電路可用以增加脈衝調變訊號的導通時間，以維持交流矽控管之正常運作。
其次，本發明提出之自適型洩流電路更可額外透過周邊電路的穩壓控制器、限壓電路以及調光角度偵測電路等，以保護自適型洩流電路之工作範圍，並且達到自適型洩流電路在輸入電流大於維持電流、輸入電壓低於最小額定輸入電壓或者調光角度過低時不工作之功效。
本發明提出之自適型洩流電路並可選擇性地搭配輔助洩流電路，以動態消耗電源轉換器因輸入電流回升至維持電流所產生的多餘的功率，並釋放多餘的能量。
雖然本發明以前述的較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神與範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10,10a,10b,10c．．．洩流調節電路
11．．．變壓器一次側
12．．．變壓器二次側
14．．．發光二極體
16．．．主級電路調節器
20．．．交流矽控管
22．．．橋式整流器
24．．．電流感測器
26．．．低通濾波器
28．．．電源轉換器
102．．．第一誤差放大器
104．．．第二誤差放大器
106．．．加法器
108．．．第一比較器
110．．．限幅器
112．．．減法器
114．．．第二比較器
120．．．穩壓控制器
122．．．第三比較器
130．．．限壓電路
132．．．放大器
134．．．交集邏輯閘
140．．．調光角度偵測電路
142．．．最小調光角度偵測器
144．．．交集邏輯閘
「第1圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於電源轉換器之電路方塊圖。
「第2圖」係為根據「第1圖」之詳細電路示意圖。
「第3圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於電源轉換器之電路方塊圖。
「第4圖」係為根據「第3圖」之詳細電路示意圖。
「第5圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路，其電流感測器位於變壓器一次側線路端時之電路方塊圖。
「第6A圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於變壓器一次側之主級電路調節器，在電壓控制模式下一次側回授之電路示意圖。
「第6B圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於變壓器二次側之次級電路調節器，在電壓控制模式下二次側回授之電路示意圖。
「第6C圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於變壓器二次側之次級電路調節器，在電流控制模式下二次側回授之電路示意圖。
「第7A圖」至「第7D圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路，當輸入電流小於維持電流，且輸入電流持續下降時之各節點電流的時序波形圖。
「第7E圖」至「第7G圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路，使得輸入電流大於維持電流時之各節點電流的時序波形圖。
「第8圖」係為根據本發明第二實施例之自適型洩流電路應用於電源轉換器之電路方塊圖。
「第9A圖」與「第9B圖」係為根據本發明第三實施例之自適型洩流電路之詳細電路示意圖。
「第10圖」係為根據本發明第四實施例之自適型洩流電路之詳細電路示意圖。
「第11圖」係為根據本發明第五實施例之自適型洩流電路之詳細電路示意圖。
「第12圖」係為根據本發明第六實施例之自適型洩流電路之詳細電路示意圖。
「第13圖」係為根據本發明第七實施例之自適型洩流電路之詳細電路示意圖。
「第14圖」係為根據本發明第八實施例之自適型洩流電路之詳細電路示意圖。
「第15A圖」至「第15H圖」係為根據本發明提出之自適型洩流電路應用於電源轉換器時之模擬波形圖。
「第16圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於順向式轉換器之詳細電路示意圖。
「第17圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於半橋轉換器之詳細電路示意圖。
「第18圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於具有中央抽頭之半橋轉換器之詳細電路示意圖。
「第19圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於全橋轉換器之詳細電路示意圖。
「第20圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於具有中央抽頭之全橋轉換器之詳細電路示意圖。
「第21圖」係為根據本發明實施例之自適型洩流電路應用於推挽式轉換器之詳細電路示意圖。
10．．．洩流調節電路
11．．．變壓器一次側
12．．．變壓器二次側
14．．．發光二極體
20．．．交流矽控管
22．．．橋式整流器
24．．．電流感測器
26．．．低通濾波器
28．．．電源轉換器
102．．．第一誤差放大器
104．．．第二誤差放大器
106．．．加法器
108．．．第一比較器

Claims (11)

  1. 一種自適型洩流電路，適於一電源轉換器，該電源轉換器具有一變壓器一次側與一變壓器二次側，且該電源轉換器係經由一脈衝調變訊號，令一輸入電壓選擇性地輸入或不輸入該變壓器一次側，該變壓器一次側上具有一交流矽控管(triac)，該交流矽控管具有一維持電流(holding current)與流經該交流矽控管的一輸入電流，該自適型洩流電路包括：一洩流調節電路(bleeder circuit)，係根據該維持電流與該輸入電流調整該脈衝調變訊號之開關導通時間比(duty ratio)；其中，當該輸入電流小於該維持電流時，該洩流調節電路增加該脈衝調變訊號的導通時間，使得該輸入電流回升至該維持電流；其中，該洩流調節電路係設置於該電源轉換器之該變壓器一次側，該洩流調節電路係經由控制該脈衝調變訊號之開關導通時間比，令一洩流電阻選擇性地消耗該電源轉換器因該輸入電流回升至該維持電流所產生的多餘的功率，該洩流調節電路包括：一第一誤差放大器，根據該變壓器一次側的一電流檢知訊號與一參考電流訊號，輸出一第一誤差訊號，其中該電流檢知訊號係相應於流經該交流矽控管的該輸入電流；以及一第一比較器，接收該第一誤差訊號，並將該第一誤差訊號比較於一斜波(ramp)訊號後輸出該脈衝調變訊號。
  2. 一種自適型洩流電路，適於一電源轉換器，該電源轉換器具有一變壓器一次側與一變壓器二次側，且該電源轉換器係經由一脈衝調變訊號，令一輸入電壓選擇性地輸入或不輸入該變壓器一次側，該變壓器一次側上具有一交流矽控管(triac)，該交流矽控管具有一維持電流(holding current)與流經該交流矽控管的一輸入電流，該自適型洩流電路包括：一洩流調節電路(bleeder circuit)，係根據該維持電流與該輸入電流調整該脈衝調變訊號之開關導通時間比(duty ratio)；其中，當該輸入電流小於該維持電流時，該洩流調節電路增加該脈衝調變訊號的導通時間，使得該輸入電流回升至該維持電流；其中，該洩流調節電路包括：一第一誤差放大器，根據該變壓器一次側的一電流檢知訊號與一參考電流訊號，輸出一第一誤差訊號，其中該電流檢知訊號係相應於流經該交流矽控管的該輸入電流；一第二誤差放大器，根據該變壓器二次側的一感應訊號與一參考電壓訊號，輸出一第二誤差訊號；一加法器，連接該第一誤差放大器與該第二誤差放大器，該加法器係輸出該第一誤差訊號與該第二誤差訊號相加後的一主控制訊號；以及一第一比較器，接收該主控制訊號，並將該主控制訊號比較於一斜波(ramp)訊號後輸出該脈衝調變訊號。
  3. 如請求項2所述之自適型洩流電路，其中該洩流調節電路另包括一輔助洩流電路，用以輸出一切換訊號，該輔助洩流電路係經由控制該切換訊號之開關導通時間比，令一洩流電阻選擇性地消耗該電源轉換器因該輸入電流回升至該維持電流所產生的多餘的功率，該輔助洩流電路包括：一限幅器，連接該加法器，該限幅器係限制該主控制訊號之上限值；一減法器，根據限幅後之該主控制訊號與一穩壓訊號，輸出一次控制訊號；以及一第二比較器，接收該次控制訊號，並將該次控制訊號比較於該斜波訊號後輸出該切換訊號。
  4. 如請求項3所述之自適型洩流電路，其中該輔助洩流電路另包括一穩壓控制器，該穩壓控制器輸出該穩壓訊號，並確保該洩流電阻消耗的功率不超過該輸入電流回升至該維持電流所產生的多餘的功率。
  5. 如請求項3所述之自適型洩流電路，另包括一開關元件，連接於該減法器與該第二比較器之間，該開關元件連接一第三比較器，該第三比較器之輸入端分別連接該電流檢知訊號與該參考電流訊號，使得流經該交流矽控管的該輸入電流大於該維持電流時，截止該開關元件。
  6. 如請求項5所述之自適型洩流電路，其中該開關元件更連接一限壓電路，該限壓電路係於該輸入電壓低於一最小額定輸入電 壓時截止該開關元件。
  7. 如請求項3所述之自適型洩流電路，其中該第二比較器更連接一限壓電路，該限壓電路係於該輸入電壓低於一最小額定輸入電壓時停止輸出該切換訊號。
  8. 如請求項3所述之自適型洩流電路，另包括一開關元件，用以接收該第二比較器輸出之該切換訊號，該開關元件連接一第三比較器，該第三比較器之輸入端分別連接該電流檢知訊號與該參考電流訊號，使得流經該交流矽控管的該輸入電流大於該維持電流時，截止該開關元件。
  9. 如請求項8所述之自適型洩流電路，其中該開關元件更連接一限壓電路，該限壓電路係於該輸入電壓低於一最小額定輸入電壓時截止該開關元件。
  10. 如請求項2所述之自適型洩流電路，其中該洩流調節電路另包括一調光角度偵測電路，該調光角度偵測電路連接於該第一比較器與該電源轉換器之間，該調光角度偵測電路係於該輸入電壓低於一最小調光參考訊號時停止輸出該脈衝調變訊號。
  11. 如請求項2所述之自適型洩流電路，其中該電源轉換器可以是順向式轉換器(Forward Converter)、半橋轉換器(Half-bridge Converter)、全橋轉換器(Full-bridge Converter)或推挽式轉換器(Push-Pull Converter)。
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