TWI427910B - 具有多模控制器之交換式電源供應器 - Google Patents

具有多模控制器之交換式電源供應器 Download PDF

Info

Publication number
TWI427910B
TWI427910B TW99123980A TW99123980A TWI427910B TW I427910 B TWI427910 B TW I427910B TW 99123980 A TW99123980 A TW 99123980A TW 99123980 A TW99123980 A TW 99123980A TW I427910 B TWI427910 B TW I427910B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
mode
switching
power supply
feedback signal
circuit
Prior art date
Application number
TW99123980A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201131959A (en
Inventor
En Li
Junming Zhang
Yuancheng Ren
Original Assignee
Monolithic Power Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US12/720,396 external-priority patent/US8472217B2/en
Application filed by Monolithic Power Systems Inc filed Critical Monolithic Power Systems Inc
Publication of TW201131959A publication Critical patent/TW201131959A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI427910B publication Critical patent/TWI427910B/zh

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

具有多模控制器之交換式電源供應器
於本專利文件中所描述的技術大致關係於交換式電源供應器。
在典型交換式電源供應器中,交換頻率係為固定的或可以隨著負載變輕而增加,經常造成在輕負載時的效率低落及平均效率低落。交換式電源供應器典型也包含電流控制器,其將峰值電流限制為一固定值,經常造成在輕負載時的音響雜訊。
依據於此之教導,提供了具有多模控制器之交換式電源供應器。交換式電源供應器可以包含變壓器,其具有一次繞組及二次繞組,以供電給負載。也可以包含一回授電路,以產生相關於在二次繞組上之負載變化的回授信號。該多模控制器可以包含交換電路、頻率控制電路及電流限制電路。交換電路可以耦接至該一次繞組,以控制流經該一次繞組的電流。該頻率控制電路可以根據該回授信號,控制該交換電路的交換頻率。該電流限制電路可以藉由使得當流經該一次繞組的電流到達根據該回授信號所設定的峰值電流限制時,暫停該電流,而限制流經該一次繞組的電流。
一種控制交換式電源供應器的方法可以包含以下步驟:藉由以一交換頻率,而交換變壓器的導通及關斷,而調節該交換式電源供應器的輸出電壓;產生一回授信號,其係相關於耦接至該輸出電壓的負載而變化;根據該回授信號,而控制該交換頻率;及根據該回授信號,限制流經該變壓器的一次繞組的峰值電流。
圖1為具有多模控制器102的例示交換式電源供應器100的電路圖。該交換式電源供應器100包含整流橋104、變壓器106、回授電路108及多模控制器102。在此例子中,該變壓器106包含一次繞組110、主二次繞組112、及次二次繞組114。操作中,整流橋104接收一交流輸入電壓(VAC),其被轉換為變壓器106的一次繞組110所接收的直流輸入電壓。變壓器106係為多模控制器102所控制,以在變壓器106的二次繞組112、114上產生直流輸出電壓。多模控制器102控制流經變壓器的一次繞組110的電流,以有效地切換變壓器106為導通及關斷。主二次繞組112供給輸出電壓(VOUT )至負載116及次二次繞組114提供直流電壓源(VCC )至多模控制器102。如於圖1所示有:輸入電容(CIN ),其儲存及濾波直流輸入電壓;LC電路(L1 、C1 、C2 ),儲存及濾波直流輸出電壓(VOUT );二極體電路,其防止電流流回至二次繞組112、114;及RCD緩衝器電路,連接於一次繞組110之 間。
回授電路108產生回授信號(FB),其係反比於變壓器106的主二次繞組112上的負載116。如以下所詳述,回授信號(FB)係為多模控制器102所使用,以控制變壓器106的交換頻率及峰值電流成為負載的函數。另外,回授電路108提供電壓調整器,其可以用以調整該直流輸出電壓(VOUT )至想要位準。更明確地說,回授電路108包含分路調整器118及光耦合器120、122。想要直流電壓輸出(VOUT )可以藉由改變在分路調整器118中之電阻值加以設定。光耦合器包含光二極體120及光電晶體122。在操作中,為光二極體120所發射的光之強度係反比於負載116。當光二極體120的強度增加時,使得光電晶體122導通,而產生回授信號(FB)。因此,回授信號(FB)係反比於負載116,即當負載116變輕時,回授信號增加,及當負載116變重時,則回授信號降低。然而,應了解的是,在其他例子中回授電路108及多模控制器102可以被組態使得回授信號(FB)正比於負載,或相關於該負載改變。
多模控制器102包含交換電路,其控制流經變壓器106的一次繞組110的電流。因此,供給至負載116的功率可以藉由改變交換電路交換流經一次繞組110的電流的導通與關斷的頻率而加以控制。這經常被稱為變壓器的交換頻率。多模控制器102更包含頻率控制電路,其控制交換頻率成為回授信號(FB)的函數,該回授信號係反比 於在變壓器主二次繞組112上的負載116。另外,多模控制器102包含電流限制電路,其藉由使得當電流到達峰值電流限制時,交換電路暫停流經一次繞組110的電流,而設定最大峰值電流,該峰值電流限制係被控制為回授信號(FB)的函數。以此方式,交換頻率及最大峰值電流可以根據負載116加以調整,以改良系統效能。例如,多模控制器102可以組態以使得交換頻率隨著負載116變輕而降低,以在較輕負載提供高效率及高平均效率。多模控制器102可以更被組態以設定峰值電流限制,成比例於負載116,以防止在較輕的負載的變壓器106的機械諧振。
圖2描繪例示多模控制器200,其可以被使用於圖1的交換式電源供應器100。該多模控制器200包含一交換電路202、頻率控制電路204、電流限制電路206及叢發模式控制電路。交換電路202包含一MOSFET開關211、RS正反器212、邏輯閘215及驅動器217。頻率控制電路204包含電流源213、電子開關214(例如MOSFET開關)、比較器216、齊納二極體218、電壓除法器220及延遲電路221。頻率控制電路204同時也包含如圖1所示之外部電容(Ct)。電流限制電路206包含前緣遮沒(LEB)電路222、比較器224、電壓參考(VSENSE )226及電壓減法器228。電流限制電路206更包含如圖1所示之外部電阻(RSENSE )。叢發模式控制電路包含一史密特觸發器比較器208、電壓參考210及電壓減法器228。
在操作中,頻率控制電路204提供電壓控制振盪器,其根據在節點230的電壓,控制MOSFET開關211的交換頻率。明確地說,當RS正反器212的Q輸出於邏輯低狀態時,MOSFET開關211及電子開關214均為斷開。這使得電流源213充電外部電容(Ct),藉以增加在比較器216的正端的電壓。當此電壓到達在節點230的臨限電壓時,邏輯高信號係由比較器216輸出至正反器212的S輸入,使得Q輸出轉移至邏輯高狀態。當RS正反器212的Q輸出轉移至邏輯高狀態時,MOSFET開關211閉合預設時間(TPULSE ),使得外部電容(Ct)放電至零。因此,MOSFET開關211的交換頻率可以藉由改變在節點230的電壓而加以控制。取決於如下參考圖3及圖4所述之控制器200的操作模式,在節點230的電壓可以為回授信號(FB)或齊納二極體218的崩潰電壓(VZENER )所決定。
電流限制電路206藉由比較多模控制器200的源極端處的電壓(即外部RSENSE 電阻間之電壓)與在節點240的臨限電壓,控制經由一次繞組的峰值電流。LEB電路222係為已知電路,其藉由引入一短延遲,而降低在信號中之尖波。當在比較器224的正端的電壓到達在節點240的臨限電壓時,邏輯高信號係由比較器224輸出至正反器212的R輸入,使得MOSFET開關211斷開並暫停電流流經一次繞組。取決於如下所述之控制器200的操作模式,在節點240的電壓可以藉由回授信號(VSUB -VFB )或參考電壓(VSENSE )226加以決定。
叢發模式控制電路使得MOSFET開關211斷開,暫停電流流經一次繞組,當回授信號(FB)表示在變壓器主二次繞組上的負載已經下降低於預定最小負載臨限(VBRL )。在操作中,史密特觸發器比較器208比較電壓減法器228的輸出(VSUB -VFB )與電壓參考210。當電壓減法器輸出(VSUB -VFB )下降低於電壓參考值VBRL (即,史密特觸發器比較器208的導通電壓)時,邏輯高信號係由比較器208輸出至交換電路202中之邏輯閘215,這旁路交換脈衝(fs)並使得MOSFET開關211斷開。當電壓減法器輸出(VSUB -VFB ),則上升超出VBRH (即,史密特觸發器比較器208的關斷電壓)時,則交換脈衝(fs)將再導通。此操作將持續,以一週期為基礎地交換脈衝(fs)導通及關斷,直到電源供應器關斷或者負載增加,使得VSUB -VFB 保持超出VBRH
圖3及4分別顯示圖2的多模控制器200的四模式及三模式操作。多模控制器200可以如被組態以藉由選擇用於齊納二極體218、電壓減法器228及叢發模式電壓參考(VBR )210的適當值,而操作為四模或三模控制器。明確地說,示於圖3的四模操作300可以藉由選擇用於多模控制器200的設計參數,使得VSUB -VZENER >VBRL ,其中VZENER 為齊納二極體218的崩潰電壓,而提供如圖3所示之四模操作300。示於圖4的三模操作400可以藉由選擇設計參數,使得VSUB -VZENER <VBRL 而加以提供。
首先,參考圖3,此圖300包含兩圖表,其分別描繪圖2的多模控制器200如何使得交換頻率(fs)及峰值電流相關於在四操作模式中之負載改變。在用於最重負載的操作模式1中,交換頻率改變成為負載的函數及峰值電流保持不變。參考圖2,在操作模式1期間,反比於負載的回授信號電壓(VFB )係低於齊納二極體218崩潰電壓(即,VFB <VZENER )。因此,模式1中,在圖2的頻率控制電路204中的節點230的電壓係由回授信號(FB)決定,及交換頻率(fs)係相關於在圖3中之參考310所示的負載改變。同時,在模式1中,電壓減法器228的輸出係大於圖2的電流限制電路206的參考電壓(VSENSE )(即VSUB -VFB >VSENSE )。因此,在模式1中,在節點240的電壓係為參考電壓(VSENSE )所決定,及峰值電流保持不變,如圖3中之參考312所示。明確地說,在模式1中,交換頻率可以被表示為:fs=1/[(Ct*VFB /ICt )+TPULSE ]。
在如圖3的操作模式2期間,交換頻率及峰值電流改變成為負載的函數。參考圖2,在操作模式2中,回授信號電壓(VFB )保持低於齊納二極體218的崩潰電壓(即VFB <VZENER ),因此,交換頻率(fs)相關於如圖3所示之參考314的負載改變。明確地說,在操作模式2中,交換頻率可以被表示為:fs=1/[(Ct*VFB /ICt )+TPULSE ]。同時,在操作模式2中,電壓減法器228(VSUB -VFB )下降低於電流限制電路206中的參考電壓(VSENSE )(即,VSUB -VFB <VSENSE )。因此,在操作模式2中,在節點240之電壓為回授信號(VSUB -VFB )的函數,及峰值電流相關於圖3之參考316所示之負載加以改變。
如圖3所示,在操作模式3期間,峰值電流改變為負載的函數及交換頻率(fs)保持不變。參考圖2,在操作模式3中,回授信號電壓(VFB )變成大於齊納二極體218的崩潰電壓(即,VFB >VZENER ),因此,齊納二極體218將在節點230的電壓嵌位於其崩潰電壓(VZENER )。這使得交換頻率(fs)保持不變,如圖3中之參考318所示。明確地說,在模式3中,交換頻率可以被表示為:fs=1/[Ct*VZENER /(ICt )+TPULSE ]。同時,在操作模式3中,電壓減法器228的輸出(VSUB -VFB )保持低於參考電壓(VSENSE )(即,VSUB -VFB <VSENSE )。因此,峰值電流相關於圖3中之參考320所示之負載改變。
當負載下降低於最小負載臨限時,多模控制器進入叢發模式,這係如圖3中之操作模式4所示。參考圖2,在操作模式4(即,叢發模式),電壓減法器228的輸出(VSUB -VFB )下降低於VBRL (即,VSUB -VFB <VBRL )。這使得在圖2中之MOSFET開關211斷開,造成沒有交換脈衝(fs)或電流流經一次繞組,如圖3之參考322及324所示。當電壓減法器輸出(VSUB -VFB )上升超出VBRH ,交換脈衝(fs)將再導通。
現參考圖4,此圖400包含兩圖表,其分別描述圖2的多模控制器200使得交換頻率(fs)及峰值電流相關於三操作模式中之負載而改變。示於圖4的三模式操作係類似於參考圖3所述之四模式操作,除了當負載減少時,多模控制器102直接由模式2轉移至叢發模式。如上所解釋,如圖4所示之多模控制器200的三模操作可以藉由選擇設計參數使得VSUB -VZENER <VBRL 加以完成。
圖5為另一例示多模控制器500的圖,其可以用於圖1之交換式電源供應器100中。此例係類似於參考圖2所述之多模控制器200,除了齊納二極體係以電壓參考(VOFFSET )502替換,及一信號選擇電路(在圖中以兩二極體504、506表示)以修改頻率控制電路508的操作。另外,信號選擇電路509、511的方向係相反,以修改電流限制電路513的操作。明確地說,在此例子500中,取決於控制器500的操作模式,在控制MOSFET開關512的交換頻率之節點510之臨限電壓係由回授信號(FB)或電壓參考(VOFFSET )502決定。即,信號選擇電路504、506使得在節點510的電壓係為電壓參考(VOFFSET )502或回授信號電壓(VFB )中之較大者。同時,控制峰值電流限制之在節點516的臨限電壓係為回授信號(VSUB -VFB )或電壓參考(VSENSE )520之較大者所決定。
圖6及7分別顯示圖5的多模控制器500的四模及三模操作。例如,多模控制器500可以被組態藉由選擇用於電壓參考(VOFFSET )502、電壓減法器514及電壓參考(VSENSE )520的適當值,而操作為四模或三模控制器。明確地說,如圖7所示之三模操作700可以藉由選擇設計參數使得VSUB -VOFFSET =VSENSE 而加以提供。示於圖6的四模操作600可以藉由選擇設計參數使得VSUB -VOFFSET >VSENSE 而加以提供。
首先,參考圖6,此圖600包含兩圖表,分別描繪圖5的多模控制器500如何使得交換頻率(fs)及峰值電流相關於四操作模式中的負載而改變。在用於最重負載的操作模式1中,峰值電流改變成為負載的函數及交換頻率保持不變。參考圖2,在操作模式1中,反比於負載的回授信號的電壓(VFB )係低於電壓參考(VOFFSET )。因此,在模式1中,在節點510的電壓係被電壓參考(VOFFSET )所嵌位於固定值,及交換頻率(fs)保持不變,如圖6中之參考610所示。明確地說,在模式1中,交換頻率可以表示為:fs=1/[(Ct*VOFFSET /ICt )+TPULSE ]。同時,在操作模式1中,電壓減法器(VSUB -VFB )514的輸出大於電壓參考(VSENSE )520(即,VSUB -VFB >VSENSE )。因此,在模式1中,在電流限制電路中之節點516的電壓係為回授信號(VSUB -VFB )的函數,及峰值電流相關於示於圖6的參考612之負載而改變。
在操作模式2中,如圖6所示,交換頻率(fs)及峰值電流均改變為負載的函數。參考圖5,在操作模式2中,回授信號的電壓(VFB )上升超出電壓參考(VOFFSET ),因此,在節點510的電壓係為回授信號(FB)所決定,使得交換頻率(fs)相關於圖6之參考614所示之負載改變。明確地說,在操作模式2中,交換頻率(fs)可以被表示為:fs=1/[(Ct*VOFFSET /ICt )+TPULSE ]。同時,在模式2中,電壓減法器514的輸出(VSUB -VFB )保持大於電壓參考(VSENSE )520,因此,峰值電流持續相關於圖6之參考616所示之負載改變。
在操作模式3中,如圖6所示,交換頻率(fs)改變為負載的函數及峰值電流為不變。參考圖5,在操作模式3中,回授信號的電壓(VFB )保持於電壓參考(VOFFSET )之上,因此,交換頻率(fs)持續相關圖6之參考618所示之負載改變。同時,在操作模式3中,電壓減法器514的輸出(VSUB -VFB )下降低於電壓參考(VSENSE )520,因此,峰值電流係為電壓參考(VSENSE )520所嵌位於固定值,如圖6的參考620所示。
當負載下降低於最小負載臨限時,多模控制器進入叢發模式,其係如圖6之操作模式4所示。參考圖5,在操作模式4(即叢發模式)中,電壓減法器514的輸出下降低於電壓參考值VBRL 522(即,VSUB -VFB <VBRL )。這使得MOSFET開關512斷開,造成沒有交換脈衝(fs)或電流流經一次繞組,如圖6的參考622及624所示。當電壓減法器輸出(VSUB -VFB )上升超出VBRH 時,交換頻率(fs)將再導通。
現參考圖7,此圖700包含兩圖表,分別描繪圖5的多模控制器500如何使交換頻率(fs)及峰值電流在三個操作模式中相關於負載作改變。示於圖7的三模操作係類似於參考圖6所述之四模操作,而沒有一模式,其中交換頻率(fs)及峰值電流係同時改變為負載的函數。換句話說,圖6的操作模式2並未提供在圖7所示之三模操作中。如上所解釋,如圖7所示之多模控制器500的三模操作可以藉由選擇設計參數,使得VSUB -VOFFSET =VSENSE 加以執行。
此文中之說明使用例子,以揭示包含最佳模式之本發明,同時使熟習於本技藝者完成及使用本發明。本發明之可專利範圍可以包含為熟習於本技藝者所知之其他例子。
100...交換式電源供應器
102...多模控制器
104...整流橋
106...變壓器
108‧‧‧回授電路
110‧‧‧一次繞組
112‧‧‧主二次繞組
114‧‧‧次二次繞組
116‧‧‧負載
118‧‧‧分路調整器
120‧‧‧光二極體
122‧‧‧光電晶體
200‧‧‧多模控制器
202‧‧‧交換電路
204‧‧‧頻率控制電路
206‧‧‧電流限制電路
208‧‧‧史密特觸發器比較器
210‧‧‧電壓參考
211‧‧‧MOSFET開關
212‧‧‧RS正反器
213‧‧‧電流源
214‧‧‧電子開關
215‧‧‧邏輯閘
216‧‧‧比較器
217‧‧‧驅動器
218‧‧‧齊納二極體
220‧‧‧電壓除法器
221‧‧‧延遲電路
222‧‧‧前緣遮沒電路
224‧‧‧比較器
226‧‧‧電壓參考
228‧‧‧電壓減法器
230‧‧‧節點
240‧‧‧節點
500‧‧‧多模控制器
502‧‧‧電壓參考
504‧‧‧二極體
506‧‧‧二極體
509‧‧‧信號選擇電路
510‧‧‧節點
511‧‧‧信號選擇電路
512‧‧‧MOSFET開關
513‧‧‧電流限制電路
514‧‧‧電壓減法器
516‧‧‧節點
520‧‧‧電壓參考
522‧‧‧電壓參考值
圖1為具有多模控制器的例示交換式電源供應器電路圖。
圖2為用於交換式電源供應器的例示多模控制器的電路圖。
圖3為圖2的多模控制器的例示四模式操作圖。
圖4為圖2的多模控制器的例示三模式操作圖。
圖5為用於一交換式電源供應器的另一例示多模控制器電路圖。
圖6為圖5的多模控制器的例示四模式操作圖。
圖7為圖5的多模控制器的例示三模式操作圖。
100...交換式電源供應器
102...多模控制器
104...整流橋
106...變壓器
108...回授電路
110...一次繞組
112...主二次繞組
114...次二次繞組
116...負載
118...分路調整器
120...光二極體
122...光電晶體

Claims (37)

  1. 一種交換式電源供應器,包含:變壓器,具有一次繞組及二次繞組,以供給電力至負載;回授電路,其產生一回授信號,該回授信號相關於在該二次繞組上的該負載作改變;交換電路,耦接至該一次繞組,以控制流經該一次繞組的電流;頻率控制電路,根據該回授信號,控制該交換電路的交換頻率;電流限制電路,當該電流到達根據該回授信號設定的峰值電流限制時,其藉由使該交換電路暫停流經該一次繞組的電流,而限制流經該一次繞組的電流;及叢發模式控制電路,當在該二次繞組上的負載下降低於最小負載臨限時,其旁路該頻率控制電路與該電流限制電路,以控制該交換電路的操作;其中該交換式電源供應器操作於以下三個模式:第一模式,其中該交換頻率之改變為該回授信號的函數及該峰值電流限制為固定不變;第二模式,其中該交換頻率及該峰值電流限制之改變為該回授信號的函數;及叢發模式,其中該頻率控制電路及該電流限制電路的操作被暫停。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之交換式電源供應器, 其中當在該二次繞組上的該負載降低時,該交換式電源供應器由該第一模式轉移至該第二模式至該叢發模式。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之交換式電源供應器,其中該交換式電源供應器進一步操作於以下模式:第三模式,其中該峰值電流限制之改變為該回授信號的函數及該交換頻率為固定不變。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之交換式電源供應器,其中當在該二次繞組上的該負載降低時,該交換式電源供應器由該第一模式轉移至該第二模式至該第三模式至該叢發模式。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之交換式電源供應器,其中該當在該二次繞組上的該負載降低時,該交換式電源供應器由該第三模式轉移至第二模式至該第一模式至該叢發模式。
  6. 一種交換式電源供應器,包含:變壓器,具有一次繞組及二次繞組,以供給電力至負載;回授電路,其產生一回授信號,該回授信號相關於在該二次繞組上的該負載作改變;交換電路,耦接至該一次繞組,以控制流經該一次繞組的電流;頻率控制電路,根據該回授信號,控制該交換電路的交換頻率;電流限制電路,當該電流到達根據該回授信號設定的 峰值電流限制時,其藉由使該交換電路暫停流經該一次繞組的電流,而限制流經該一次繞組的電流;及叢發模式控制電路,當在該二次繞組上的負載下降低於最小負載臨限時,其旁路該頻率控制電路與該電流限制電路,以控制該交換電路的操作;其中該交換式電源供應器操作於以下三模式:第一模式,其中該峰值電流限制之改變為該回授信號的函數及該交換頻率為固定不變;第二模式,其中該交換頻率之改變為該回授信號的函數及該峰值電流限制為固定不變;及叢發模式,其中該頻率控制電路及該電流限制電路的操作被暫停。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之交換式電源供應器,其中當在該二次繞組上的該負載降低時,該交換式電源供應器由該第一模式轉移至該第二模式至該叢發模式。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之交換式電源供應器,其中該頻率控制電路包含電壓控制振盪器電路,其控制該交換電路的該交換頻率為臨限電壓的函數。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之交換式電源供應器,其中該臨限電壓係在該交換式電源供應器之至少一操作模式期間為該回授信號所決定,及其中該臨限電壓在該交換式電源供應器的至少另一操作模式期間被保持固定不變。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之交換式電源供應器,其中該臨限電壓藉由齊納二極體電路而保持固定不變。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之交換式電源供應器,其中該臨限電壓藉由一電壓源而保持固定不變。
  12. 如申請專利範圍第6項所述之交換式電源供應器,其中該電流限制電路包含比較電路,其控制該峰值電流限制為臨限電壓的函數。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之交換式電源供應器,其中該臨限電壓係在該交換式電源供應器的至少之一操作模式期間根據該回授信號加以決定,及其中該臨限電壓在該交換式電源供應器的至少另一操作模式期間保持固定不變。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之交換式電源供應器,其中該臨限電壓藉由電壓源而保持固定不變。
  15. 如申請專利範圍第6項所述之交換式電源供應器,其中該叢發模式控制電路包含比較電路,其根據該回授信號暫停流經該二次繞組的電流。
  16. 一種控制交換式電源供應器的方法,包含:藉由以一交換頻率,交換變壓器的導通與斷開,調整該交換式電源供應器的輸出電壓;產生一回授信號,其相關於耦接至該輸出電壓的負載而改變;根據該回授信號控制該交換頻率;及根據該回授信號,限制流經該變壓器的一次繞組的峰值電流;其中該交換式電源供應器操作於以下三模式: 第一模式,其中該交換頻率之改變為該回授信號的函數及該峰值電流限制為固定不變;第二模式,其中該交換頻率及該峰值電流限制兩者之改變為該回授信號的函數;及叢發模式,其中該交換頻率及該峰值電流被暫停。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法,其中當該負載降低時,該交換式電源供應器由該第一模式轉移至該第二模式至該叢發模式。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之方法,其中該交換式電源供應器進一步操作於以下模式:第三模式,其中該峰值電流限制之改變為該回授信號的函數及該交換頻率為固定不變。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之方法,其中當該負載降低時,該交換式電源供應器由該第一模式轉移至該第二模式至該第三模式至該叢發模式。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之方法,其中當該負載降低時,該交換式電源供應器由該第三模式轉移至第二模式至該第一模式至該叢發模式。
  21. 一種控制交換式電源供應器的方法,包含:藉由以一交換頻率,交換變壓器的導通與斷開,調整該交換式電源供應器的輸出電壓;產生一回授信號,其相關於耦接至該輸出電壓的負載而改變;根據該回授信號控制該交換頻率;及 根據該回授信號,限制流經該變壓器的一次繞組的峰值電流;其中該交換式電源供應器操作於以下三模式:第一模式,其中該峰值電流限制之改變為該回授信號的函數及該交換頻率為固定不變;第二模式,其中該交換頻率之改變為該回授信號的函數及該峰值電流限制為固定不變;及叢發模式,其中該交換頻率及該峰值電流限制被暫停。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之方法,其中當該負載降低時,該交換式電源供應器由該第一模式轉移至該第二模式至該叢發模式。
  23. 一種用於交換式電源供應器的多模控制器,該電源供應器包括:具有一次繞組與二次繞組的變壓器,以供電給一負載;及回授電路,其產生一相關於在該二次繞組上的該負載改變的回授信號,該多模控制器包含:交換電路,予以耦接至該一次繞組,以控制流經該一次繞組的電流;頻率控制電路,根據該回授信號,控制該交換電路的交換頻率;電流限制電路,當該電流到達根據該回授信號所設定的峰值電流限制時,藉由使該交換電路暫停流經該一次繞組的電流,而限制流經該一次繞組的電流;及叢發模式控制電路,旁路該頻率控制電路及該電流限 制電路,以當在該二次繞組上的該負載下降低於最小負載臨限時,控制該交換電路的操作;其中該多模控制器操作於以下三模式:第一模式,其中該交換頻率之改變為該回授信號的函數及該峰值電流限制為固定不變;第二模式,其中該交換頻率及該峰值電流限制兩者之改變為該回授信號的函數;及叢發模式,其中該頻率控制電路及該電流限制電路的操作被暫停。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之多模控制器,其中當在該二次繞組上的該負載降低時,該多模控制器由該第一模式轉移至該第二模式至該叢發模式。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之多模控制器,其中該多模控制器進一步操作於以下模式:第三模式,其中該峰值電流限制之改變為該回授信號的函數及該交換頻率為固定不變。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之多模控制器,其中當在該二次繞組上的該負載降低時,該多模控制器由該第一模式轉移至該第二模式至該第三模式至該叢發模式。
  27. 如申請專利範圍第25項所述之多模控制器,其中當在該二次繞組上的該負載降低時,該多模控制器由該第三模式轉移至第二模式至該第一模式至該叢發模式。
  28. 一種用於交換式電源供應器的多模控制器,該電源供應器包括:具有一次繞組與二次繞組的變壓器,以供 電給一負載;及回授電路,其產生一相關於在該二次繞組上的該負載改變的回授信號,該多模控制器包含:交換電路,予以耦接至該一次繞組,以控制流經該一次繞組的電流;頻率控制電路,根據該回授信號,控制該交換電路的交換頻率;電流限制電路,當該電流到達根據該回授信號所設定的峰值電流限制時,藉由使該交換電路暫停流經該一次繞組的電流,而限制流經該一次繞組的電流;及叢發模式控制電路,旁路該頻率控制電路及該電流限制電路,以當在該二次繞組上的該負載下降低於最小負載臨限時,控制該交換電路的操作;其中該多模控制器操作於以下模式:第一模式,其中該峰值電流限制之改變為該回授信號的函數及該交換頻率為固定不變;第二模式,其中該交換頻率之改變為該回授信號的函數及該峰值電流限制為固定不變;及叢發模式,其中該頻率控制電路及該電流限制電路的操作被暫停。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之多模控制器,其中當在該二次繞組上的該負載降低時,該多模控制器由該第一模式轉移至該第二模式至該叢發模式。
  30. 如申請專利範圍第28項所述之多模控制器,其中該頻率控制電路包含電壓控制振盪器電路,其控制該交換 電路的該交換頻率為臨限電壓的函數。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之多模控制器,其中該臨限電壓係在該多模控制器之至少一操作模式期間為該回授信號所決定,及其中該臨限電壓在該多模控制器的至少另一操作模式期間被保持固定不變。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之多模控制器,其中該臨限電壓藉由齊納二極體電路而保持固定不變。
  33. 如申請專利範圍第31項所述之多模控制器,其中該臨限電壓藉由一電壓源而保持固定不變。
  34. 如申請專利範圍第28項所述之多模控制器,其中該電流限制電路包含比較電路,其控制該峰值電流限制為臨限電壓的函數。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之多模控制器,其中該臨限電壓係在該多模控制器的至少之一操作模式期間根據該回授信號加以決定,及其中該臨限電壓在該多模控制器的至少另一操作模式期間保持固定不變。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之多模控制器,其中該臨限電壓藉由電壓源而保持固定不變。
  37. 如申請專利範圍第28項所述之多模控制器,其中該叢發模式控制電路包含比較電路,其根據該回授信號暫停流經該二次繞組的電流。
TW99123980A 2010-03-09 2010-07-21 具有多模控制器之交換式電源供應器 TWI427910B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/720,396 US8472217B2 (en) 2009-05-27 2010-03-09 Switching mode power supply with a multi-mode controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201131959A TW201131959A (en) 2011-09-16
TWI427910B true TWI427910B (zh) 2014-02-21

Family

ID=50231569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW99123980A TWI427910B (zh) 2010-03-09 2010-07-21 具有多模控制器之交換式電源供應器

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI427910B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI469493B (zh) * 2012-09-24 2015-01-11 Richtek Technology Corp 電源轉換器的控制電路及控制方法
US9564817B2 (en) * 2014-03-17 2017-02-07 Semiconductor Components Industries, Llc Method and apparatus for dedicated skip mode for resonant converters
US10277131B2 (en) * 2016-08-19 2019-04-30 Semiconductor Components Industries, Llc Control circuits and control methods for power converters

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5991172A (en) * 1996-06-21 1999-11-23 Delta Electronics, Inc. AC/DC flyback converter with improved power factor and reduced switching loss
TWI251978B (en) * 2004-09-23 2006-03-21 System General Corp Apparatus and method of switching control circuit having off-time modulation
TWI262371B (en) * 2004-11-23 2006-09-21 Niko Semiconductor Co Ltd PMW equipment with a power saving mode controlled by an output voltage feedback retardation circuit
TW200635193A (en) * 2005-01-28 2006-10-01 Semiconductor Components Ind Llc Soft-start circuit and method therefor
TW200706066A (en) * 2005-05-09 2007-02-01 Allegro Microsystems Inc Capacitor charging methods and apparatus
TW200845529A (en) * 2007-05-11 2008-11-16 Richtek Technology Corp An apparatus and method for utilizing an auxiliary coil in an isolation voltage-converter to accomplish multiple functions and protections
TWI318041B (zh) * 2006-09-05 2009-12-01 Niko Semiconductor Co Ltd

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5991172A (en) * 1996-06-21 1999-11-23 Delta Electronics, Inc. AC/DC flyback converter with improved power factor and reduced switching loss
TWI251978B (en) * 2004-09-23 2006-03-21 System General Corp Apparatus and method of switching control circuit having off-time modulation
TWI262371B (en) * 2004-11-23 2006-09-21 Niko Semiconductor Co Ltd PMW equipment with a power saving mode controlled by an output voltage feedback retardation circuit
TW200635193A (en) * 2005-01-28 2006-10-01 Semiconductor Components Ind Llc Soft-start circuit and method therefor
TW200706066A (en) * 2005-05-09 2007-02-01 Allegro Microsystems Inc Capacitor charging methods and apparatus
TWI318041B (zh) * 2006-09-05 2009-12-01 Niko Semiconductor Co Ltd
TW200845529A (en) * 2007-05-11 2008-11-16 Richtek Technology Corp An apparatus and method for utilizing an auxiliary coil in an isolation voltage-converter to accomplish multiple functions and protections

Also Published As

Publication number Publication date
TW201131959A (en) 2011-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8472217B2 (en) Switching mode power supply with a multi-mode controller
US20190199222A1 (en) Adjustable frequency curve for flyback converter at green mode
EP2731247B1 (en) Method for flyback converter
JP5920075B2 (ja) スイッチング電源装置
JP5584511B2 (ja) スイッチング・レギュレータの軽負荷時の効率を改善するための方法および装置
TWM568411U (zh) 切換模式電力供應器控制器以及切換模式電力供應器
JP5182503B2 (ja) スイッチング電源装置
KR101301850B1 (ko) 전력 컨버터용 제어장치
US20090201705A1 (en) Energy converting apparatus, and semiconductor device and switching control method used therein
JP2017127109A (ja) スイッチング電源装置
JP2005304293A (ja) スイッチモード電源ユニットの電流および電圧を制御する方法
JPWO2007018227A1 (ja) 絶縁型スイッチング電源装置
JP2012105424A (ja) スイッチング電源装置
JP2016027775A (ja) スイッチング電源装置
JP5920076B2 (ja) スイッチング電源装置
JP2002084748A (ja) スイッチング電源装置
WO2022142968A1 (zh) 一种开关电源控制电路及系统,以及控制方法
KR20060056258A (ko) 스위칭 전원장치
TWI427910B (zh) 具有多模控制器之交換式電源供應器
JP2023025437A (ja) 集積回路、電源回路
EP1671414B1 (en) Isolated switched-mode power supply
JP5042881B2 (ja) スイッチング電源装置
JP2010074895A (ja) 電源装置
JP2012175809A (ja) スイッチング電源装置
JP5381027B2 (ja) Dc−dcコンバータ