TWI437238B - 應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測裝置及方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關一種感測馳返式轉換器的輸出電流的裝置及方法,特別是關於一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測裝置及方法。
在習知的離線切換式電壓轉換器中,為了調節輸出電壓及輸出電流,因此在其二次側需要輸出電壓及電流感測器來獲得與輸出電壓及電流相關的回授信號,例如穩壓器(shunt regulator)、電流感測電阻及光耦合器。圖1係習知的馳返式切換式電壓轉換器,其中變壓器T1具有一次側線圈Lp連接在電壓輸入端Vin及功率開關S1之間、二次側線圈Ls經二極體Do連接到電壓輸出端Vo、以及輔助線圈Laux連接到二極體Daux,脈寬調變(Pulse Width Modulation;PWM)控制器10提供控制信號Vgs切換開關S1以將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vo供應負載RL,以及電流感測電阻Rcs、光耦合器12及穩壓器14的組合感測輸出電壓Vo及輸出電流Io而提供回授信號Vfb給PWM控制器10以供調節輸出電壓Vo及輸出電流Io。此輸出電流感測需要在二次側增加額外的電流感測電阻Rcs及電路,而且還需要光耦合器12在一次側及二次側之間傳遞輸出電流感測信號,因此需要較高的成本。
本發明的目的之一,在於提出一種低成本的輸出電流感測裝置。
本發明的目的之一,在於提出一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測裝置及方法。
根據本發明,一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測裝置,該馳返式轉換器包括一次側線圈、二次側線圈以及連接該一次側線圈的功率開關因應控制信號切換以使該二次側線圈產生感應電流,該輸出電流感測裝置包括:取樣及維持電路取樣與該一次側線圈的電流相關的第一信號的峰值產生第二信號;偵測器偵測該感應電流的重置持續時間產生第三信號,該第三信號的週期等於該控制信號的週期,且工作時間等於該感應電流的重置持續時間;緩衝器連接該取樣及維持電路以及偵測器,根據該第二信號及第三信號產生第四信號,該第四信號的週期及工作時間與該第三信號相同,且峰值由該第二信號決定;以及低通濾波器連接該緩衝器,濾波該第四信號產生與該馳返式轉換器之輸出電流相關的感測信號。
根據本發明,一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測方法,該馳返式轉換器包括一次側線圈、二次側線圈以及連接該一次側線圈的功率開關因應控制信號切換以使該二次側線圈產生感應電流,該輸出電流感測方法包括:感測該一次側線圈的電流產生第一信號;取樣該第一信號之峰值產生第二信號;偵測該感應電流的重置持續時間產生第三信號,該第三信號的週期等於該控制信號的週期,且工作時間等於該感應電流的重置持續時間;根據該第二信號及第三信號產生第四信號,該第四信號的週期及工作時間與該第三信號相同,且峰值由該第二信號決定;以及濾波該第四信號產生與該馳返式轉換器之輸出電流相關的感測信號。
根據本發明,一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測裝置,該馳返式轉換器包括一次側線圈以及連接該一次側線圈的功率開關因應控制信號切換,該輸出電流感測裝置包括:第一取樣及維持電路取樣與該一次側線圈的電流相關的第一信號之峰值;第二取樣及維持電路取樣該第一信號之谷值;加法器連接該第一及第二取樣及維持電路,結合該峰值及谷值產生第二信號;緩衝器連接該加法器,根據該第二信號及控制信號產生第三信號,該第三信號的週期與該控制信號相同,工作時間與該控制信號的非工作時間相同,且峰值由該第二信號決定;以及低通濾波器連接該緩衝器,濾波該第三信號產生與該馳返式轉換器之輸出電流相關的感測信號。
根據本發明,一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測方法,該馳返式轉換器包括一次側線圈以及連接該一次側線圈的功率開關因應控制信號切換,該輸出電流感測方法包括:感測該一次側線圈的電流產生第一信號;取樣該第一信號之峰值及谷值;將該峰值與該谷值相加產生第二信號;根據該第二信號及控制信號產生第三信號,該第三信號的週期與該控制信號相同,工作時間與該控制信號的非工作時間相同,且峰值由該第二信號決定;以及濾波該第三信號產生與該馳返式轉換器之輸出電流相關的感測信號。
根據本發明,一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測裝置,該馳返式轉換器包括一次側線圈、二次側線圈以及連接該一次側線圈的功率開關因應控制信號切換以使該二次側線圈產生感應電流,該輸出電流感測裝置包括:第一取樣及維持電路取樣與該一次側線圈的電流相關的第一信號之峰值;第二取樣及維持電路取樣該第一信號之谷值;加法器連接該第一及第二取樣及維持電路,結合該峰值及谷值產生第二信號;偵測器偵測該感應電流的重置持續時間產生第三信號,該第三信號的週期等於該控制信號的週期,且工作時間等於該感應電流的重置持續時間;緩衝器連接該加法器以及偵測器,根據該第二信號及第三信號產生第四信號,該第四信號的週期及工作時間與該第三信號相同,且峰值由該第二信號決定;以及低通濾波器連接該緩衝器,濾波該第四信號產生與該馳返式轉換器之輸出電流相關的感測信號。
根據本發明,一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測方法,該馳返式轉換器包括一次側線圈、二次側線圈以及連接該一次側線圈的功率開關因應控制信號切換以使該二次側線圈產生感應電流,該輸出電流感測方法包括:感測該一次側線圈的電流產生第一信號;取樣該第一信號之峰值及谷值;將該峰值與該谷值相加產生第二信號;偵測該感應電流的重置持續時間產生第三信號,該第三信號的週期等於該控制信號的週期,且工作時間等於該感應電流的重置持續時間;根據該第二信號及第三信號產生第四信號,該第四信號的週期及工作時間與該第三信號相同,且峰值由該第二信號決定;以及濾波該第四信號產生與該馳返式轉換器之輸出電流相關的感測信號。
由於本發明無需在二次側使用電流感測電路來感測輸出電流,因此可以節省成本。
如圖2所示,在馳返式轉換器中,變壓器T1具有一次側線圈Lp連接在電壓輸入端Vin及功率開關S1之間、二次側線圈Ls經二極體Do連接到電壓輸出端Vo、以及輔助線圈Laux連接到二極體Daux,一次側線圈Lp、二次側線圈Ls及輔助線圈Laux的匝數比為Np:Ns:Naux,PWM控制器20具有控制端Gate提供控制信號Vgs切換功率開關S1、偵測端Vdet偵測輔助線圈Laux上的電壓Vaux、以及感測端CS感測電阻R1上的電壓Vcs來感測功率開關S1的電流Ids。圖3係圖2的馳返式轉換器操作在不連續電流模式(Discontinuous Current Mode;DCM)的波形圖,其中波形22為功率開關S1上的電壓Vds,波形24為控制信號Vgs,波形26為輔助線圈Laux上的電壓Vaux,波形28為功率開關S1的電流Ids,波形30為通過二極體Do的感應電流I_Do,波形32為前緣遮蔽信號LEB。在時間t1時,如波形24及28所示,控制信號Vgs轉為高準位而打開(turn on)功率開關S1,故電流Ids上升。在功率開關S1剛打開時,電流Ids可能出現突波,因此使用前緣遮蔽信號LEB遮蔽可能的突波,以避免因突波而產生誤動作。在時間t2時,控制信號Vgs轉為低準位而關閉(turn off)功率開關S1,此時電流Ids降為0,而二次側線圈Ls產生感應電流I_Do通過二極體Do,感應電流I_Do由峰值I_Do_pk開始下降。當感應電流I_Do降至0時,如時間t4所示,電壓Vds將因激磁電感Lm及離散電容Ceq而產生弦波振盪,如波形22所示。在DCM模式下,馳返式轉換器的輸出電流
Io=Ids_pk×Np/Ns×0.5×Toff/Ts, 公式1
其中Ids_pk為電流Ids的峰值,Ts為控制信號Vgs的週期,Toff為感應電流I_Do的重置持續時間(resetting duration)。由於Np及Ns為定值,因此公式1可改寫為
Io=K1×Ids_pk×Toff/Ts, 公式2
其中K1=Np/Ns×0.5。
圖4係本發明的輸出電流感測裝置的第一實施例,其應用在DCM馳返式轉換器。此輸出電流感測裝置包括取樣及維持電路40取樣感測端CS電壓Vcs的峰值產生信號Vcs_pk,重置持續時間偵測器46偵測重置持續時間Toff產生信號Sc3及Sc4,緩衝器42根據信號Vcs_pk、Sc3及Sc4產生信號Sc5,以及低通濾波器44濾波信號Sc5產生與輸出電流Io相關的感測信號Io_signal。在取樣及維持電路40中,開關S2連接在感測端CS及電容Csh1之間,控制信號Vgs控制開關S2的切換以取樣電壓Vcs的峰值。為了避免因功率開關S1剛打開時的突波對取樣結果造成影響,開關S3與電容Csh1並聯,並以前緣遮蔽信號LEB切換開關S3。偵測在DCM操作的感應電流I_Do的重置持續時間Toff的方式有很多,較常見的方法是藉由偵測輔助線圈Laux上的電壓Vaux的膝值來取得,如圖3的波形26所示。重置持續時間偵測器46包括膝值電路52偵測電壓Vaux的膝值產生膝值信號SK,正反器54根據控制信號Vgs的反相信號Vgs_B及膝值信號SK決定信號Sc1,比較器56比較電壓Vaux及預設值Vref1產生信號Sc2,及閘58根據信號Sc1及Sc2產生信號Sc3,反相器60根據信號Sc3產生信號Sc4。
圖5係圖4的電路的波形圖,其中波形62為信號Vgs_B,波形64為膝值信號SK,波形66為信號Sc1,波形68為信號Sc2,波形70為信號Sc3,波形72為信號Sc5。參照圖4及圖5,在時間t5時,如波形62及66所示,信號Vgs_B轉為高準位,故正反器52輸出端Q的信號Sc1也轉為高準位。在時間t7時,如波形64及66所示,膝值電路50偵測到電壓Vaux的膝值,因而產生膝值信號SK給正反器52的重置端C而重置信號Sc1。一般來說,感應電流I_Do的重置持續時間Toff是從峰值I_Do_pk降至0的時間。然而,如圖3的時間t2至t3所示,在控制信號Vgs轉為低準位後,還需要一段時間感應電流I_Do才由峰值I_Do_pk開始下降。因此,為了得到較正確的重置持續時間Toff,重置持續時間偵測器46利用比較器54比較電壓Vaux及預設值Vref1。在此實施例中,預設值Vref1為0,當電壓Vaux大於0時,如圖5的時間t6所示,信號Sc2轉為高準位,在時間t8時,電壓Vaux小於0,因此信號Sc2轉為低準位,如波形68所示。最後再利用及閘58根據信號Sc1及Sc2產生信號Sc3,如波形70所示,信號Sc3的週期為Ts,信號Sc3的工作時間幾乎等於重置持續時間Toff。事實上時間t2至t3是相當短的,幾可忽略不計,因此也可以省略重置持續時間偵測器46中的比較器54跟及閘56。
參照圖4及圖5,在緩衝器42中,放大器48將來自取樣及維持電路40的信號Vcs_pk放大K2倍,開關S4連接在放大器48及緩衝器42的輸出端50之間,開關S5連接在緩衝器42的輸出端50及地端GND之間,來自重置持續時間偵測器46的信號Sc3及Sc4分別切換開關S4及S5,因而在緩衝器42的輸出端50產生信號Sc5,如波形72所示。信號Sc5的峰值為K2×Vcs_pk,週期為Ts,工作時間為Toff。低通濾波器44濾波信號Sc5產生感測信號
Io_signal=K2×Vcs_pk×Toff/Ts。 公式3
從圖2可看出,信號Vcs_pk=Ids_pk×R1,故公式3可改寫為
Io_signal=K3×Ids_pk×Toff/Ts, 公式4
其中K3=K2×R1。從公式2及公式4可知,感測信號Io_signal與輸出電流Io具有比例關係,因此可以藉由感測信號Io_signal得知輸出電流Io的變化。
圖6係圖2的馳返式轉換器操作在連續電流模式(Continuous Current Mode;CCM)的波形圖,其中波形80為控制信號Vgs,波形81為電壓Vaux,波形82為通過二極體Do的感應電流I_Do,波形84為前緣遮蔽信號LEB,波形86為信號LEB_D,波形88為緩衝器輸出端50的信號Sc5,波形90為感測信號Io_signal。由波形82可知,操作在CCM的馳返式轉換器的輸出電流
Io=0.5×(Ids_pk+Ids_valley)×Np/Ns×Toff/Ts, 公式5
其中Ids_valley為電流Ids的谷值。由於Np及Ns為定值,因此公式5可改寫為
Io=K1×(Ids_pk+Ids_valley)×Toff/Ts。 公式6
如波形80及82所示,當馳返式轉換器操作在CCM時,感應電流I_Do的重置持續時間Toff幾乎等於控制信號Vgs的非工作時間,因此可以直接用控制信號Vgs取得時間Toff。
圖7係本發明的輸出電流感測裝置的第二實施例,其應用在CCM馳返式轉換器。圖7的輸出電流感測裝置與圖4的電路同樣包括取樣及維持電路40以及緩衝器42,此外其還包括延遲器92、取樣及維持電路94、加法器96及二階低通濾波器98。在取樣及維持電路94中,開關S6的一端經開關S2連接到感測端CS,而另一端則連接到電容Csh2,信號LEB_D控制開關S6切換以取樣電壓Vcs的谷值產生信號Vcs_valley。如前所述,在功率開關S1剛打開時,電壓Vcs可能產生突波,為了避免取樣及維持電路94因突波而出現不正確的取樣結果,利用延遲器92延遲前緣遮蔽信號LEB產生信號LEB_D,使取樣及維持電路94在前緣遮蔽信號LEB結束後才對電壓Vcs取樣,如圖6的波形84及86所示。加法器96結合信號Vcs_pk及Vcs_valley產生信號Vadd。在緩衝器42中,放大器48將信號Vadd放大K2倍,開關S4及S5分別因應控制信號Vgs及其反相信號Vgs_B而切換,因而在緩衝器42的輸出端50產生信號Sc5,如波形88所示。信號Sc5的峰值為K2×(Vcs_pk+Vcs_valley),週期為Ts,工作時間為Toff。二階低通濾波器98濾波信號Sc5產生感測信號
Io_signal=K2×(Vcs_pk+Vcs_valley)×Toff/Ts。 公式7
由於信號Vcs_pk=Ids_pk×R1,而信號Vcs_valley=Ids_valley×R1,故公式7可改寫為
Io_signal=K3×(Ids_pk+Ids_valley)×Toff/Ts。 公式8
從公式6及公式8可知,感測信號Io_signal與輸出電流Io具有比例關係,因此可以藉由感測信號Io_signal得知輸出電流Io的變化。
圖8係本發明的輸出電流感測裝置的第三實施例,其應用在可以操作在DCM及CCM的馳返式轉換器。圖8的輸出電流感測裝置除了包括圖4的取樣及維持電路40、緩衝器42及重置持續時間偵測器46外,還包括圖7的延遲器92、取樣及維持電路94、加法器96及二階低通濾波器98。參照圖3及圖8,當馳返式轉換器操作在DCM時,由於電流Ids的谷值為0,如波形28所示,因此電壓Vcs的谷值亦為0,所以加法器96的輸出Vadd=Vcs_pk,同時重置持續時間偵測器46藉由偵測輔助線圈Laux上的電壓Vaux取得週期為Ts且工作時間等於重置持續時間Toff的信號Sc3及其反相信號Sc4。緩衝器42根據信號Vadd、Sc3及Sc4產生信號Sc5。信號Sc5如圖5的波形72所示,其具有週期Ts、工作時間Toff以及峰值K2×Vcs_pk。最後二階低通濾波器98濾波信Sc5產生與輸出電流Io相關的感測信號Io_signal,如公式4所示。
參照圖6及圖8,當馳返式轉換器操作在CCM時,取樣及維持電路40及94分別取樣電壓Vcs的峰值及谷值,所以加法器96的輸出Vadd=Vcs_pk+Vcs_valley。如波形81所示,由於電壓Vaux沒有谷值,因此重置持續時間偵測器46中正反器54的輸出Sc1將維持在高準位,信號Sc3將由信號Sc2決定。假設比較器56反相輸入的預設值Vref1為0,從波形81及82可知信號Sc2的週期為Ts且工作時間幾乎等於感應電流I_Do的重置持續時間Toff,因此信號Sc3的週期為Ts且工作時間為Toff。緩衝器42根據信號Vadd、Sc3及Sc4產生信號Sc5,如圖6的波形88所示,其具有週期Ts、工作時間Toff以及峰值K2×(Vcs_pk+Vcs_valley)。最後二階低通濾波器98濾波信Sc5產生與輸出電流Io相關的感測信號Io_signal,如公式8所示。
本發明的輸出電流感測裝置可以更精確的感測負載狀態,其決定的感測信號Io_signal可以用來實現許多應用,例如,過載保護、定電流控制、頻率調節控制、前端轉換器的電壓調節以及負載狀態指示器等。圖9係利用本發明的輸出電流感測裝置實現過載保護的實施例,其包括比較器100比較感測信號Io_signal及預設值Vref2,以及延遲器102連接比較器100。當感測信號Io_signal持續大於預設值Vref2超過一段預期時間,延遲器102送出故障信號Fault去關閉馳返式轉換器。圖10係利用本發明的輸出電流感測裝置實現定電流控制的實施例,其與圖2的電路同樣包含PWM控制器20、變壓器T1及功率開關S1,此外還包括定電壓迴路106偵測輸出電壓Vo產生回授信號給PWM控制器20的回授端Vfb,以及定電流迴路104根據感測信號Io_signal調整回授端Vfb的迴授信號以達成定電流控制。在此實施例中,定電流迴路104包括電阻Rcc1及Rcc2分壓感測信號Io_signal產生分壓電壓控制通過電晶體Qcc的電流,進而調整回授端Vfb的迴授信號。當感測信號Io_signal上升時,通過電晶體Qcc的電流增加,因此回授端Vfb的迴授信號下降以使輸出電流Io下降;相反的,當感測信號Io_signal下降時,回授端Vfb的迴授信號上升以使輸出電流Io上升。由於感測信號Io_signal與輸出電流Io相關,因此其與負載狀態亦相關,所以利用感測信號Io_signal調節功率開關S1的切換頻率,可以在重載時提高切換頻率以提高馳返式轉換器的效能,並在輕載時減少切換頻率以減少切換損失,如圖11中切換頻率與感測信號Io_signal的關係曲線所示。圖12係利用本發明的輸出電流感測裝置實現前端轉換器電壓調節的實施例,其與圖2的電路同樣包括PWM控制器20、變壓器T1及功率開關S1。在此馳返式轉換器中是利用前端轉換器108將交流電壓Vin_AC轉換為直流電壓Vin_Dc供給變壓器T1的一次側線圈Lp,電阻R2與由電阻R3、R4及電晶體Qv組成的等效電阻110分壓電壓Vin_DC產生回授信號Vpfc_fb給前端轉換器108以調節電壓Vin_DC,感測信號Io_signal控制電晶體Qv的切換以改變等效電阻110的阻值,進而調節電壓Vin_DC。參照圖12,在PWM控制器20中包含負載狀態指示器用以關閉前端轉換器108。負載狀態指示器如圖13所示,其包括比較器112比較感測信號Io_signal及預設值Vref3,並將比較結果送至延遲器114。當感測信號Io_signal持續大於預設值Vref3超過一段預期時間,延遲器114送出負載狀態信號Status以關閉前端轉換器108,進而達成良好的綠色電源效能。
以上對於本發明之較佳實施例所作的敘述係為闡明之目的,而無意限定本發明精確地為所揭露的形式,基於以上的教導或從本發明的實施例學習而作修改或變化是可能的,實施例係為解說本發明的原理以及讓熟習該項技術者以各種實施例利用本發明在實際應用上而選擇及敘述,本發明的技術思想企圖由以下的申請專利範圍及其均等來決定。
10...PWM控制器
12...光耦合器
14...穩壓器
20...PWM控制器
22...電壓Vds的波形
24...控制信號Vgs的波形
26...電壓Vaux的波形
28...電流Ids的波形
30...感應電流I_Do的波形
32...前緣遮蔽信號LEB的波形
40...取樣及維持電路
42...緩衝器
44...低通濾波器
46...重置持續時間偵測器
48...放大器
50...緩衝器的輸出端
52...膝值電路
54...正反器
56...比較器
58...及閘
60...反相器
62...信號Vgs_B的波形
64...膝值信號SK的波形
66...信號Sc1的波形
68...信號Sc2的波形
70...信號Sc3的波形
72...信號Sc5的波形
80...控制信號Vgs的波形
81...電壓Vaux的波形
82...感應電流I_Do的波形
84...前緣遮蔽信號LEB的波形
86...信號LEB_D的波形
88...信號Sc5的波形
90...感測信號Io_signal的波形
92...延遲器
94...取樣及維持電路
96...加法器
98...二階低通濾波器
100...比較器
102...延遲器
104...定電流迴路
106...定電壓迴路
108...前端轉換器
110...等效電阻
112...比較器
114...延遲器
圖1係習知的馳返式切換式電壓轉換器;
圖2係馳返式轉換器;
圖3係圖2的馳返式轉換器操作在DCM的波形圖;
圖4係本發明的第一實施例;
圖5係圖4的電路的波形圖;
圖6係圖2的馳返式轉換器操作在CCM的波形圖;
圖7係本發明的輸出電流感測裝置的第二實施例;
圖8係本發明的輸出電流感測裝置的第三實施例;
圖9係利用本發明的輸出電流感測裝置實現過載保護的實施例;
圖10係利用本發明的輸出電流感測裝置實現定電流控制的實施例;
圖11係切換頻率與感測信號Io_signal的關係曲線;
圖12係利用本發明的輸出電流感測裝置實現前端轉換器電壓調節的實施例;以及
圖13係利用本發明的輸出電流感測裝置實現負載狀態指示器的實施例。
40...取樣及維持電路
42...緩衝器
44...低通濾波器
46...重置持續時間偵測器
48...放大器
50...緩衝器的輸出端
52...膝值電路
54...正反器
56...比較器
58...及閘
60...反相器
Claims (30)
- 一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測裝置,該馳返式轉換器包括一次側線圈、二次側線圈以及連接該一次側線圈的功率開關因應控制信號切換以使該二次側線圈產生感應電流,該輸出電流感測裝置包括:取樣及維持電路,取樣與該一次側線圈的電流相關的第一信號的峰值產生第二信號;偵測器,偵測該感應電流的重置持續時間產生第三信號,該第三信號的週期等於該控制信號的週期,且工作時間等於該感應電流的重置持續時間;緩衝器連接該取樣及維持電路以及偵測器,根據該第二信號及第三信號產生第四信號,該第四信號的週期及工作時間與該第三信號相同,且峰值由該第二信號決定;以及低通濾波器連接該緩衝器,濾波該第四信號產生與該馳返式轉換器之輸出電流相關的感測信號。
- 如請求項1之輸出電流感測裝置,其中該取樣及維持電路包括:輸入端,接收該第一信號;電容;開關連接在該輸入端及電容之間,因應該控制信號使該第一信號對該電容充電而產生該第二信號。
- 如請求項1之輸出電流測裝置,更包括一輔助線圈耦接該一次側線圈產生一電壓供該偵測器決定該第三信號。
- 如請求項3之輸出電流感測裝置,其中該偵測器包括:膝值電路連接該輔助線圈,偵測該輔助線圈上的電壓膝值產生膝值信號;正反器連接該膝值電路,根據與該控制信號反相的第五信號以及該膝值信號決定第六信號;比較器連接該輔助線圈,比較該輔助線圈上的電壓及預設值產生第七信號;以及及閘連接該正反器及比較器,根據該第六及第七信號產生該第三信號。
- 如請求項3之輸出電流感測裝置,其中該偵測器包括:膝值電路連接該輔助線圈,偵測該輔助線圈上的電壓膝值產生膝值信號;以及正反器連接該膝值電路,根據與該控制信號反相的第五信號以及該膝值信號決定該第三信號。
- 如請求項1之輸出電流感測裝置,其中該緩衝器包括:放大器連接該取樣及維持電路,放大該第二信號產生第五信號;第一開關連接在該放大器及該緩衝器的輸出端之間;以及第二開關連接在該緩衝器的輸出端及地端之間;其中,該第一及第二開關因應該第三信號切換以在該緩衝器的輸出端產生該第四信號。
- 一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測方法,該馳返式轉換器包括一次側線圈、二次側線圈以及連接該一次側線圈的功率開關因應控制信號切換以使該二次側線圈產生感應電流,該輸出電流感測方法包括下列步驟:(A)感測該一次側線圈的電流產生第一信號;(B)取樣該第一信號之峰值產生第二信號;(C)偵測該感應電流的重置持續時間產生第三信號,該第三信號的週期等於該控制信號的週期,且工作時間等於該感應電流的重置持續時間;(D)根據該第二信號及第三信號產生第四信號,該第四信號的週期及工作時間與該第三信號相同,且峰值由該第二信號決定;以及(E)濾波該第四信號產生與該馳返式轉換器之輸出電流相關的感測信號。
- 如請求項7之輸出電流感測方法,其中該步驟B包括藉由該控制信號控制該第一信號對電容的充電以得到該第二信號。
- 如請求項7之輸出電流感測方法,其中該步驟C包括根據該控制信號及一與該一次側線圈耦接的輔助線圈上的電壓決定該第三信號。
- 如請求項9之輸出電流感測方法,其中該步驟C包括:偵測該輔助線圈上的電壓膝值產生膝值信號;根據與該控制信號反相的第五信號以及該膝值信號決定第六信號;比較該輔助線圈上的電壓及預設值產生第七信號;以及根據該第六及第七信號產生該第三信號。
- 如請求項9之輸出電流感測方法,其中該步驟C包括:偵測該輔助線圈上的電壓膝值產生膝值信號;根據與該控制信號反相的第五信號以及該膝值信號決定該第三信號。
- 如請求項7之輸出電流感測方法,其中該步驟D包括:放大該第二信號產生第五信號;以及根據該第三信號切換一端接收該第五信號的開關,以在該開關的另一端產生該第四信號。
- 一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測裝置,該馳返式轉換器包括一次側線圈以及連接該一次側線圈的功率開關因應控制信號切換,該輸出電流感測裝置包括:第一取樣及維持電路,取樣與該一次側線圈的電流相關的第一信號之峰值;第二取樣及維持電路,取樣該第一信號之谷值;加法器連接該第一及第二取樣及維持電路,結合該峰值及谷值產生第二信號;緩衝器連接該加法器,根據該第二信號及控制信號產生第三信號,該第三信號的週期與該控制信號相同,工作時間與該控制信號的非工作時間相同,且峰值由該第二信號決定;以及低通濾波器連接該緩衝器,濾波該第三信號產生與該馳返式轉換器之輸出電流相關的感測信號。
- 如請求項13之輸出電流感測裝置,其中該第一取樣及維持電路包括:輸入端,接收該第一信號;電容;以及開關連接在該輸入端及電容之間,因應該控制信號使該第一信號對該第一電容充電而取得該第一信號之峰值。
- 如請求項13之輸出電流感測裝置,其中該第二取樣及維持電路包括:輸入端,接收該第一信號;電容;以及開關連接在該輸入端及電容之間,因應第四信號使該第一信號對該電容充電而取得該第一信號之谷值。
- 如請求項13之輸出電流感測裝置,其中該緩衝器包括:放大器連接該加法器,放大該第二信號產生第四信號;第一開關連接在該放大器及緩衝器的輸出端之間;以及第二開關連接在緩衝器的輸出端及地端之間;其中,該第一及第二開關因應該控制信號切換以在該緩衝器的輸出端產生該第三信號。
- 一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測方法,該馳返式轉換器包括一次側線圈以及連接該一次側線圈的功率開關因應控制信號切換,該輸出電流感測方法包括下列步驟:(A)感測該一次側線圈的電流產生第一信號;(B)取樣該第一信號之峰值及谷值;(C)將該峰值與該谷值相加產生第二信號;(D)根據該第二信號及控制信號產生第三信號,該第三信號的週期與該控制信號相同,工作時間與該控制信號的非工作時間相同,且峰值由該第二信號決定;以及(E)濾波該第三信號產生與該馳返式轉換器之輸出電流相關的感測信號。
- 如請求項17之輸出電流感測方法,其中該步驟B包括:藉由該控制信號控制該第一信號對第一電容的充電以得到該第一信號的峰值;延遲前緣遮蔽信號產生一第四信號;以及藉由該第四信號控制該第一信號對第二電容的充電以得到該第一信號的谷值。
- 如請求項17之輸出電流感測方法,其中該步驟D包括:放大該第二信號產生第四信號;以及根據該控制信號切換一端接收該第四信號的開關,以在該開關的另一端產生該第三信號。
- 一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測裝置,該馳返式轉換器包括一次側線圈、二次側線圈以及連接該一次側線圈的功率開關因應控制信號切換以使該二次側線圈產生感應電流,該輸出電流感測裝置包括:第一取樣及維持電路,取樣與該一次側線圈的電流相關的第一信號之峰值;第二取樣及維持電路,取樣該第一信號之谷值;加法器連接該第一及第二取樣及維持電路,結合該峰值及谷值產生第二信號;偵測器,偵測該感應電流的重置持續時間產生第三信號,該第三信號的週期等於該控制信號的週期,且工作時間等於該感應電流的重置持續時間;緩衝器連接該加法器以及偵測器,根據該第二信號及第三信號產生第四信號,該第四信號的週期及工作時間與該第三信號相同,且峰值由該第二信號決定;以及低通濾波器連接該緩衝器,濾波該第四信號產生與該馳返式轉換器之輸出電流相關的感測信號。
- 如請求項20之輸出電流感測裝置,其中該第一取樣及維持電路包括:輸入端,接收該第一信號;電容;以及開關連接在該輸入端及電容之間,因應該控制信號使該第一信號對該第一電容充電而取得該第一信號之峰值。
- 如請求項20之輸出電流感測裝置,其中該第二取樣及維持電路包括:輸入端,接收該第一信號;電容;以及開關連接在該輸入端及電容之間,因應第五信號使該第一信號對該電容充電而取得該第一信號之谷值。
- 如請求項20之輸出電流測裝置,更包括一輔助線圈耦接該一次側線圈產生一電壓供該偵測器決定該第三信號。
- 如請求項23之輸出電流感測裝置,其中該偵測器包括:膝值電路連接該輔助線圈,偵測該輔助線圈上的電壓膝值產生膝值信號;正反器,根據與該控制信號反相的第五信號以及該膝值信號決定第六信號;比較器連接該輔助線圈,比較該輔助線圈上的電壓及預設值產生第七信號;以及及閘連接該正反器及比較器,根據該第六及第七信號產生該第三信號。
- 如請求項20之輸出電流感測裝置,其中該緩衝器包括:放大器連接該取樣及維持電路,放大該第二信號產生第五信號;第一開關,連接在該放大器及緩衝器的輸出端之間;以及第二開關,連接在緩衝器的輸出端及地端之間;其中,該第一及第二開關因應該第三信號切換以在該緩衝器的輸出端產生該第四信號。
- 一種應用於馳返式轉換器一次側的輸出電流感測方法,該馳返式轉換器包括一次側線圈、二次側線圈以及連接該一次側線圈的功率開關因應控制信號切換以使該二次側線圈產生感應電流,該輸出電流感測方法包括下列步驟:(A)感測該一次側線圈的電流產生第一信號;(B)取樣該第一信號之峰值及谷值;(C)將該峰值與該谷值相加產生第二信號;(D)偵測該感應電流的重置持續時間產生第三信號,該第三信號的週期等於該控制信號的週期,且工作時間等於該感應電流的重置持續時間;(E)根據該第二信號及第三信號產生第四信號,該第四信號的週期及工作時間與該第三信號相同,且峰值由該第二信號決定;以及(F)濾波該第四信號產生與該馳返式轉換器之輸出電流相關的感測信號。
- 如請求項26之輸出電流感測方法,其中該步驟B包括:藉由該控制信號控制該第一信號對第一電容的充電以得到該第一信號的峰值;延遲前緣遮蔽信號產生一第五信號;以及藉由該第五信號控制該第一信號對第二電容的充電以得到該第一信號的谷值。
- 如請求項26之輸出電流感測方法,其中該步驟D包括根據該控制信號及一與該一次側線圈耦接的輔助線圈上的電壓決定該第三信號。
- 如請求項28之輸出電流感測方法,其中該步驟D包括:偵測該輔助線圈上的電壓膝值產生膝值信號;根據與該控制信號反相的第五信號以及該膝值信號決定第六信號;比較該輔助線圈上的電壓及預設值產生第七信號;以及根據該第六及第七信號產生該第三信號。
- 如請求項26之輸出電流感測方法,其中該步驟E包括:放大該第二信號產生第五信號;以及根據該第三信號切換一端接收該第五信號的開關,以在該開關的另一端產生該第四信號。
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