TWI538379B - 具有可程式功能的隔離式電源供應電路及其控制方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關一種具有可程式功能的隔離式電源供應電路及其控制方法,特別是指一種改善可程式輸出電壓切換時間之具有可程式功能的隔離式電源供應電路及其控制方法。
第1圖顯示一種典型的隔離式電源供應電路100示意圖。如第1圖所示,交流電壓Vac經由整流電路101整流後,產生輸入電壓Vin。整流電路101例如為橋式整流電路。隔離式電源供應電路100利用其中之變壓器電路102接收輸入電壓Vin,並將其轉換為輸出電壓Vo。其中,隔離式電源供應電路100包含前述變壓器電路102、功率開關電路103、控制電路105、輸入電流感測電路106、與輸出電壓感測電路107。控制電路105根據輸入電流感測電路106所產生的電流感測訊號CS與輸出電壓感測電路107所產生的回授訊號FB,產生操作訊號GATE,以將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vo。變壓器電路102包括主要繞組W1與次要繞組W2。其中,次要繞組W2電連接至參考電位REF,而主要繞組W1與第三繞組W3耦接至接地電位GND,輸出電壓感測電路107根據第三繞組W3感應次要繞組
W2產生之輸出電壓Vo,產生回授訊號FB。其中,輸出電壓感測電路107包括第三繞組W3,在實際電路中,第三繞組W3可位於變壓器電路102,為了說明方便,將第三繞組W3視為輸出電壓感測電路107之一部分。
前述典型的隔離式電源供應電路100只能在輸出端OUT提供單一預設的輸出電壓Vo,無法因應不同的負載需求而在輸出端OUT提供不同預設的輸出電壓Vo。目前雖有具有可程式功能的隔離式電源供應電路,可提供不同預設的輸出電壓Vo,但其在不同預設輸出電壓Vo之位準間切換時,需要等待一段切換期間。
有鑑於此,為在輸出端提供複數預設輸出電壓,並改善切換期間,本發明即針對上述先前技術之不足,提出一種具有可程式功能的隔離式電源供應電路及其控制方法。
就其中一個觀點言,本發明提供了一種具有可程式功能的隔離式電源供應電路,包含:一第一變壓器電路,包括一主要繞組(primay winding)與一次要繞組(secondary winding),其中該主要繞組接收一輸入電壓,該次要繞組於一輸出端產生一可程式輸出電壓;一功率開關電路,與該主要繞組耦接,用以根據一操作訊號而操作其中一功率開關,進而將該輸入電壓轉換為該可程式輸出電壓;一控制電路,與該功率開關電路耦接,用以根據一設定訊號,產生該操作訊號與一洩放訊號;以及一放電電路,耦接於該控制電路與該輸出端之間,用以根據該洩放訊號,產生一放電電流;其中,該控制電路根據該設定訊號而調整該操作訊號,使得該可程式輸出電壓於該輸出端由一第一預設位準切
換至一第二預設位準,並且當該可程式輸出電壓由該第一預設位準切換至該第二預設位準的一切換期間,該控制電路決定該洩放訊號,以調整該放電電流,使得該放電電流對一輸出電容放電,其中該輸出電容與該輸出端耦接,且該輸出電容之一跨壓相關於該可程式輸出電壓。
在其中一種較佳的實施例中,該具有可程式功能的隔離式電源供應電路,更包含一輸出電壓感測電路,耦接於該變壓器電路與該控制電路之間,用以根據該可程式輸出電壓,產生一回授訊號。
在其中一種較佳的實施例中,該控制電路根據該可程式輸出電壓或其相關訊號、一輸入電流或其相關訊號、或一輸出電流或其相關訊號,調整該設定訊號,其中該可程式輸出電壓或其相關訊號、該輸入電流或其相關訊號、或該輸出電流或其相關訊號包括一識別訊號,該識別訊號用以啟動該放電電流對該輸出電容放電。
在前述實施例中,該控制電路較佳地更根據該可程式輸出電壓或其相關訊號,調整該設定訊號,其中該設定訊號更包括一完成訊號,該完成訊號相關於該第二預設位準,用以停止該放電電流對該輸出電容放電。
在其中一種較佳的實施例中,該輸出電壓感測電路包括:一第三繞組(tertiary winding),與該次要繞組耦接,用以根據該可程式輸出電壓產生一感應訊號;以及一轉換電路,與該第三繞組耦接,用以將該第一感應訊號轉換為該回授訊號。
在其中一種較佳的實施例中,該放電電路包括:一光耦合器,與該控制電路耦接,用以根據該洩放訊號,產生一光耦合訊號;以及一降壓電路,與該光耦合器及該輸出端耦接,用以根據該光耦合訊號,產生該放電電流。
在其中一種較佳的實施例中,該放電電路包括一第二變壓器電路,其具有:一放電主要繞組,與該控制電路耦接,用以接收該洩放訊號;一放電次要繞組,與該放電主要繞組耦接,用以感應該洩放訊號,而產生一耦合訊號;以及一降壓電路,與該放電次要繞組及該輸出端耦接,用以根據該耦合訊號,產生該放電電流。
在其中一種較佳的實施例中,該具有可程式功能的隔離式電源供應電路,更包含一輸入電流感測電路,與該功率開關電路及該控制電路耦接,用以根據流經該功率開關之一輸入電流,產生一電流感測訊號,使得該控制電路更根據該電流感測訊號,產生該操作訊號。
就另一個觀點言,本發明提供了一種具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,包含:於該具有可程式功能的隔離式電源供應電路之一第一變壓器電路中,以一主要繞組接收一輸入電壓,以一次要繞組於一輸出端產生一可程式輸出電壓;根據一操作訊號而操作與該主要繞組耦接之一功率開關,進而將該輸入電壓轉換為該可程式輸出電壓;根據一設定訊號,產生該操作訊號,使得該可程式輸出電壓於該輸出端由一第一預設位準切換至一第二預設位準;根據該設定訊號,產生一洩放訊號,並於該可程式輸出電壓由該第一預設位準切換至該第二預設位準的一切換期間,決定該洩放訊號;以及根據該洩放訊號,產生一放電電流,並使該放電電流對一輸出電容放電,其中該輸出電容與該輸出端耦接,且該輸出電容之一跨壓相關於該可程式輸出電壓。
在其中一種較佳的實施例中,該具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,更包含:根據該可程式輸出電壓,產生一回授訊號。
在其中一種較佳的實施例中,該具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,更包含:根據該可程式輸出電壓或其相關訊號、一輸入電流或其相關訊號、或一輸出電流或其相關訊號調整該設定訊號,其中該可程式輸出電壓或其相關訊號、該輸入電流或其相關訊號、或該輸出電流或其相關訊號包括一識別訊號,該識別訊號用以啟動該放電電流對該輸出電容放電。
在前述實施例中,該具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,較佳地更包含:根據該可程式輸出電壓或其相關訊號,調整該設定訊號,其中該設定訊號更包括一完成訊號,該完成訊號相關於該第二預設位準,用以停止該放電電流對該輸出電容放電。
在其中一種較佳的實施例中,該根據該可程式輸出電壓,產生該回授訊號之步驟,包括:以與該次要繞組耦接之一第三繞組,感應該可程式輸出電壓,而產生一第一感應訊號;以及將該第一感應訊號轉換為該回授訊號。
在其中一種較佳的實施例中,該根據該洩放訊號,產生一放電電流之步驟包括:根據該洩放訊號,以光耦合方式,產生一光耦合訊號;以及根據該光耦合訊號,產生該放電電流。
在其中一種較佳的實施例中,該根據該洩放訊號,產生一放電電流之步驟包括:以一放電主要繞組接收該洩放訊號;以一放電次要繞組感應該洩放訊號,而產生一耦合訊號;以及根據該耦合訊號,產生該放電電流。
在其中一種較佳的實施例中,該具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,更包含:根據流經該功率開關之一輸入電流,產生一電流感測訊號,以更根據該電流感測訊號,產生該操作訊號。
底下藉由具體實施例詳加說明,當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
100‧‧‧隔離式電源供應電路
101‧‧‧整流電路
102‧‧‧變壓器電路
103‧‧‧功率開關電路
105,205,305,405,505‧‧‧控制電路
106‧‧‧輸入電流感測電路
107‧‧‧輸出電壓感測電路
200,300,400,500‧‧‧具有可程式功能的隔離式電源供應電路
208,308,408,508‧‧‧放電電路
1071‧‧‧轉換電路
3081‧‧‧光耦合器
3082,4082‧‧‧降壓電路
BLD‧‧‧洩放訊號
CS‧‧‧電流感測訊號
C1‧‧‧輸出電容
FB‧‧‧回授訊號
FB’‧‧‧訊號
FB1,FB2,SET1,SET2‧‧‧位準
GATE‧‧‧操作訊號
GND‧‧‧接地電位
high‧‧‧高位準
ID,ID’‧‧‧識別訊號
Idis‧‧‧放電電流
Iin‧‧‧輸入電流
low‧‧‧低位準
Iout‧‧‧輸出電流
OUT‧‧‧輸出端
Q1‧‧‧電晶體
REF‧‧‧參考電位
SET‧‧‧設定訊號
Tperiod‧‧‧切換期間
t1,t2,t3‧‧‧時間點
Vac‧‧‧交流電壓
Vin‧‧‧輸入電壓
Vo‧‧‧輸出電壓
Vout‧‧‧可程式輸出電壓
Vout1,Vout2‧‧‧預設位準
W1‧‧‧主要繞組
W2‧‧‧次要繞組
W3‧‧‧第三繞組
W4‧‧‧放電主要繞組
W5‧‧‧放電次要繞組
第1圖顯示一種典型的隔離式電源供應電路100示意圖。
第2A圖顯示本發明的第一個實施例。
第2B-2D圖顯示根據本發明實施例的訊號波形示意圖。
第3圖顯示本發明的第二個實施例。
第4圖顯示本發明的第三個實施例。
第5圖顯示本發明第四個實施例。
請參閱第2A圖,顯示本發明的第一個實施例。如第2A圖所示,具有可程式功能的隔離式電源供應電路200包含變壓器電路102、功率開關電路103、控制電路205、輸入電流感測電路106、輸出電壓感測電路107、與放電電路208。變壓器電路102包括主要繞組(primary winding)W1與次要繞組(secondary winding)W2。交流電壓Vac經由整流電路101整流後,產生輸入電壓Vin,整流電路101為本技術領域中具有通常知識者所熟知,在此不予贅述。主要繞組W1接收輸入電壓Vin,次要繞組W2於輸出端OUT產生可程式輸出電壓Vout。功率開關電路103與主要繞組W1耦接,用以根據操作訊號GATE而操作其中的功率開關,進而將輸入電壓Vin轉換為可程式輸出電壓Vout。控制電路205與功率開關電路103
耦接,用以根據設定訊號SET,產生操作訊號GATE與洩放訊號BLD。放電電路208耦接於控制電路205與輸出端OUT之間,用以根據洩放訊號BLD,產生放電電流Idis。其中,控制電路205根據設定訊號SET而調整操作訊號GATE,使得可程式輸出電壓Vout於輸出端OUT切換於不同的預設位準,例如但不限於自預設位準12V切換至預設位準5V。並且當可程式輸出電壓Vout切換於不同之預設位準的切換期間Tperiod,控制電路205決定洩放訊號BLD,而使放電電路208調整放電電流Idis,使得放電電流Idis對輸出電容C1放電,其中輸出電容C1與輸出端OUT耦接,且輸出電容C1之跨壓相關於可程式輸出電壓Vout。輸入電流感測電路106與功率開關電路103及控制電路205耦接,用以根據流經功率開關之輸入電流Iin,產生電流感測訊號CS,使得控制電路205更根據電流感測訊號CS,產生操作訊號GATE。輸出電壓感測電路107耦接於變壓器電路102與控制電路205之間,用以根據可程式輸出電壓Vout,產生回授訊號FB。回授訊號FB與輸出電壓Vout相對於接地電位GND的位準相關,例如可以自輸出電壓Vout取得,或如圖所示,自第三繞組W3藉由電感感應次要繞組W2之跨壓,即可程式輸出電壓Vout取得。
根據本發明,在第一個實施例中,輸出電壓感測電路107例如但不限於包括第三繞組(tertiary winding)W3與轉換電路1071。第三繞組W3與次要繞組W2耦接,以感應可程式輸出電壓Vout產生感應訊號,例如,如第2A圖所示,在第三繞組W3其中一個端點(相對於另一端電連接至接地電位GND),產生感應訊號。轉換電路1071與第三繞組W3電連接,以接收該感應訊號,其例如但不限於為如圖所示之兩串連的電阻,並取其中一與接地電位GND電連接之電阻上的分壓,作為回授訊號FB。
輸入電流感測電路106例如但不限於如第2A圖中所示,包括一電阻,其中一端與接地電位GND電連接,另一端與功率開關電路103及控制電路205電連接,於前述流經功率開關之輸入電流Iin,在輸入電流感測電路106中的電阻上所產生的跨壓,作為電流感測訊號CS,以輸入控制電路205。
請參閱第2B圖,顯示根據本發明實施例的訊號波形示意圖。其中,設定訊號SET,可由控制電路205自外部接收,亦可以根據可程式輸出電壓Vout或其相關訊號、輸入電流Iin或其相關訊號、或輸出電流Iout或其相關訊號。舉例而言,回授訊號FB相關於可程式輸出電壓Vout,設定訊號SET例如可由控制電路205根據回授訊號FB決定。第2B圖舉例顯示設定訊號由控制電路205自外部接收的狀況。其中,所謂設定訊號SET自外部接收的方式,例如為具有可程式功能的隔離式電源供應電路與輸出端OUT所耦接之負載電路(未示出),透過共同的通訊協定而接收,亦可以由使用者直接設定等方式。設定訊號SET之波形示意圖如第2B所示,舉例而言,設定訊號SET於時間點t1之前具有位準SET1,代表可程式輸出電壓Vout的目標值決定於預設位準Vout1;當時間點t1時,設定訊號SET於時間點t1自位準SET1改變為位準SET2,示意可程式輸出電壓Vout的目標值決定於預設位準Vout2。控制電路205根據設定訊號SET的變化,自位準SET1改變至位準SET2,而調整操作訊號GATE,以改變功率開關電路103中功率開關的操作,進而使可程式輸出電壓Vout自預設位準Vout1改變為預設位準Vout2。而由於輸出電容C1電連接於輸出端OUT與參考電位REF之間,當可程式輸出電壓Vout自預設位準Vout1改變至預設位準Vout2,需要對輸出電容C1放電;因此,可程式輸出電壓Vout自預設位準Vout1改變至預設位準Vout2,需要一段輸出電容C1放電的時間。如圖所示,可程式
輸出電壓Vout自預設位準Vout1改變至預設位準Vout2,需要切換期間Tperiod,在時間點t2,可程式輸出電壓Vout才能達到預設位準Vout2。根據本發明,在第一個實施例中,控制電路205根據設定訊號SET自位準SET1改變為位準SET2時,調整洩放訊號BLD,例如但不限於將洩放訊號自低位準low調整為高位準high一段時間(時間點t1至時間點t2),例如但不限於即為切換期間Tperiod,但亦可以為其他設定的期間(例如一段少於切換期間Tperiod的固定時間),使得放電電流Idis流經放電電路208,進而使輸出電容C1放電,而縮短可程式輸出電壓Vout自預設位準Vout1改變至預設位準Vout2所需要的切換期間Tperiod。此外,當可程式輸出電壓Vout自預設位準Vout1改變至預設位準Vout2後,回授訊號FB也會自位準FB1改變至位準FB2。
需說明的是,本發明應用於隔離式電源供應電路,因此,在變壓器電路102主要繞組W1同側的電路,包含控制電路105、功率開關電路103、輸入電流感測電路106、與輸出電壓感測電路107等,其相對低電位為接地電位GND;而在在變壓器電路102次要繞組W2同側的電路,包含輸出電容C1與放電電路208等,其相對低電位為參考電位REF,其中,接地電位GND與參考電位REF是電絕緣的,此為本技術領域中之常用技術,在此不予贅述。
第3圖顯示本發明的第二個實施例之具有可程式功能的隔離式電源供應電路300。本實施例與第一個實施例不同之處在於,如第3圖所示,本實施例顯示放電電路308一種較具體的實施例。在本實施例中,控制電路305根據設定訊號SET而調整操作訊號GATE,使得可程式輸出電壓Vout於輸出端OUT切換於不同的預設位準,並且當可程式輸出電壓Vout切換於不同之預設位準的切換期間Tperiod,控制電路305決定洩放訊號BLD,以調整放電電流Idis,使得放電電流
Idis對輸出電容C1放電放電。其中,放電電路308例如包括光耦合器3081與降壓電路3082,光耦合器3081接收洩放訊號BLD,以光耦合的方式,在輸出端OUT與參考電位REF之間,產生光耦合訊號;降壓電路3082例如但不限於如圖所示包含電阻之電路,與光耦合器3081及輸出端OUT耦接,用以根據光耦合訊號,產生放電電流Idis,以放電輸出電容C1,而縮短切換期間Tperiod(或切換期間Tperiod’)。
第4圖顯示本發明的第三個實施例之具有可程式功能的隔離式電源供應電路400。本實施例與第二個實施例不同之處在於,如第4圖所示,本實施例顯示放電電路408包括光耦合器3081與降壓電路4082,光耦合器3081與控制電路405耦接,用以根據洩放訊號BLD,產生光耦合訊號;降壓電路4082例如但不限於包含電晶體Q1之電路,與光耦合器3081及輸出端OUT耦接,用以根據光耦合訊號,產生放電電流Idis;其中,電晶體Q1例如但不限於為金屬氧化物半導體(metal oxide semiconductor,MOS)元件或雙極接面電晶體(bipolar junction transistor,BJT)元件。控制電路405根據設定訊號SET而調整操作訊號GATE,使得可程式輸出電壓Vout於輸出端OUT切換於不同的預設位準,例如但不限於由較高的預設位準Vout1切換至較低的預設位準Vout2,並且當可程式輸出電壓Vout切換於不同之預設位準的切換期間Tperiod,控制電路405決定洩放訊號BLD,以調整放電電流Idis,使得放電電流Idis對輸出電容C1放電。
須說明的是,在本實施例中,設定訊號SET如前所述,可以根據可程式輸出電壓Vout或其相關訊號、輸入電流Iin或其相關訊號、或輸出電流Iout或其相關訊號而調整或決定。如第4圖中虛線箭號所示意,設定訊號SET可以由相關於輸入電流Iin之電流感測訊號CS,或相關於可程式輸出電壓Vout之回授訊號FB而調整或決定,亦可為可程式輸出電壓Vout或其相關訊號、輸
入電流Iin或其相關訊號、或輸出電流Iout或其相關訊號之組合訊號,或僅由其中一個訊號調整或決定,例如設定訊號SET僅由回授訊號FB調整或決定。
請參閱第2C圖,顯示另一種根據本發明實施例的訊號波形示意圖。其中,以第4圖所示之第三個實施例來說明。控制電路405可根據可程式輸出電壓Vout或其相關訊號、輸入電流Iin或其相關訊號、或輸出電流Iout或其相關訊號,調整設定訊號SET,其中可程式輸出電壓Vout或其相關訊號、輸入電流Iin或其相關訊號、或輸出電流Iout或其相關訊號包括識別訊號ID。識別訊號ID用以啟動放電電流Idis對輸出電容C1放電。設定訊號SET例如但不限於由控制電路405根據回授訊號EB決定。如第2C圖所示,回授訊號FB根據可程式輸出電壓Vout以及藉由某特別的通訊協定,例如為負載電路透過某特別的通訊協定,透過例如可程式輸出電壓Vout訊號或其相關訊號,而包括了識別訊號ID,其中的通訊協定非本發明重點,在此不予贅述,於時間點t1前將識別訊號ID輸入控制電路405,則控制電路405可根據此回授訊號FB中的識別訊號ID,將設定訊號SET於時間點t1,自位準SET1改變為位準SET2,示意可程式輸出電壓Vout的目標值決定於預設位準Vout2。控制電路405再根據設定訊號SET的變化,自位準SET1改變至為準SET2,而調整操作訊號GATE,以改變功率開關電路103中功率開關的操作,進而使可程式輸出電壓Vout自預設位準Vout1改變為預設位準Vout2。如圖所示,可程式輸出電壓Vout自預設位準Vout1切換至預設位準Vout2,需要切換期間Tperiod,在時間點t3,可程式輸出電壓Vout才能達到預設位準Vout2。根據本發明,在第三個實施例中,控制電路405根據設定訊號SET自位準SET1改變為位準SET2時,改變洩放訊號BLD,例如但不限於將洩放訊號BLD自低位準low調整為高位準high一段時間,例如但不限
於即為切換期間Tperiod,但亦可以為其他設定的期間,使得放電電流Idis流經放電電路408,進而使輸出電容C1放電,而縮短可程式輸出電壓Vout自預設位準Vout1改變至預設位準Vout2所需要的切換期間Tperiod。其中,識別訊號ID不限於如圖所示附加於回授訊號FB的一個方波訊號,而可以為獨立的另一個訊號,也可為其他形式的數位或類比訊號。
請繼續參閱第2C圖,控制電路405可更根據可程式輸出電壓Vout或其相關訊號,調整設定訊號SET,其中設定訊號SET可更包括完成訊號,例如但不限於如圖所示,於時間點t3,附加於階梯訊號波形之設定訊號SET中的單一脈波訊號,完成訊號相關於預設位準Vout,用以停止放電電流Idis對輸出電容C1放電。舉例而言,當可程式輸出電壓Vout下降至預設位準Vout2時,回授訊號FB改變至位準FB2,此時控制電路405根據相關於可程式輸出電壓Vout的回授訊號FB,調整設定訊號SET,例如於時間點t3產生單一脈波於設定訊號SET,或改變設定訊號SET位準,或產生一個獨立的訊號,用以示意調整洩放訊號BLD,而將放電電流Idis調整為零電流,設定訊號SET不限於如圖所示之單一波形訊號,亦可為複數單一波形訊號所組成,或其他數位或類比訊號。
請參閱第2D圖,顯示另一種根據本發明實施例的訊號波形示意圖。其中,以第4圖所示之第三個實施例來說明。控制電路405可根據可程式輸出電壓Vout或其相關訊號、輸入電流Iin或其相關訊號、或輸出電流Iout或其相關訊號,調整設定訊號SET,其中可程式輸出電壓Vout或其相關訊號、輸入電流Iin或其相關訊號、或輸出電流Iout或其相關訊號包括識別訊號ID。識別訊號ID用以啟動放電電流Idis對輸出電容C1放電。設定訊號SET例如但不限於由控制電路405根據回授訊號FB決定。如第2D圖所示,回授訊號FB例如可以為訊號
FB’與識別訊號ID’組合而成,並根據可程式輸出電壓Vout以及藉由某特別的通訊協定,例如為負載電路透過某特別的通訊協定,透過例如可程式輸出電壓Vout訊號或其相關訊號,將包括了識別訊號ID’的回授訊號FB輸入控制電路405,其中的通訊協定非本發明重點,在此不予贅述,於時間點t1前將識別訊號ID’輸入控制電路405,則控制電路405可根據此回授訊號FB中的識別訊號ID’,將設定訊號SET於時間點t1,自位準SET1改變為位準SET2,示意可程式輸出電壓Vout的目標值決定於預設位準Vout2。控制電路405再根據設定訊號SET的變化,自位準SET1改變至為準SET2,而調整操作訊號GATE,以改變功率開關電路103中功率開關的操作,進而使可程式輸出電壓Vout自預設位準Vout1改變為預設位準Vout2。如圖所示,可程式輸出電壓Vout自預設位準Vout1切換至預設位準Vout2,需要切換期間Tperiod,在時間點t3,可程式輸出電壓Vout才能達到預設位準Vout2。根據本發明,在第三個實施例中,控制電路405根據設定訊號SET自位準SET1改變為位準SET2時,改變洩放訊號BLD,例如但不限於將洩放訊號BLD自低位準low調整為高位準high一段時間,例如但不限於即為切換期間Tperiod,但亦可以為其他設定的期間,使得放電電流Idis流經放電電路408,進而使輸出電容C1放電,而縮短可程式輸出電壓Vout自預設位準Vout1改變至預設位準Vout2所需要的切換期間Tperiod。其中,識別訊號ID’不限於如圖所示與訊號FB組合成為回授訊號FB,亦可以藉由與可程式輸出電壓Vout或其相關訊號、輸入電流Iin或其相關訊號、或輸出電流Iout或其相關訊號結合而輸入控制電路405。
第5圖顯示本發明的第四個實施例之具有可程式功能的隔離式電源供應電路500。本實施例旨在說明輸出電壓感測電路107與放電電路508皆可包
括變壓器電路,以感應的方式產生回授訊號FB與放電電流Idis。如第5圖所示,放電電路508包括變壓器電路與降壓電路4082,其中,變壓器電路具有放電主要繞組W4與放電次要繞組W5,並產生放電電流Idis。其中,放電主要繞組W4與控制電路505耦接,用以接收洩放訊號BLD;放電次要繞組W5與放電主要繞組W4耦接,用以感應洩放訊號,產生耦合訊號;降壓電路4082例如包括電晶體Q1,與放電次要繞組W5及輸出端OUT耦接,用以根據耦合訊號,而產生放電電流Idis。控制電路505根據設定訊號SET而調整操作訊號GATE,使得可程式輸出電壓Vout於輸出端OUT切換於不同的預設位準,並且當可程式輸出電壓Vout切換於不同之預設位準的切換期間Tperiod,控制電路505決定洩放訊號BLD,以調整放電電流Idis,使得放電電流Idis對輸出電容C1放電。其中,降壓電路4082例如與放電次要繞組W5並接。
以上已針對較佳實施例來說明本發明,唯以上所述者,僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已,並非用來限定本發明之權利範圍。在本發明之相同精神下,熟悉本技術者可以思及各種等效變化。例如,各實施例中圖示直接連接的兩電路或元件間,可插置不影響主要功能的其他電路或元件。又如,電阻或分壓電路並非僅限於電阻元件,亦可以其他電路,如電晶體電路等取代。又如,放電電流Idis根據洩放訊號BLD而產生,其訊號波形不限於如第2B與2C圖所示之固定位準,而可以為任意的波形。又如,根據本發明,於調整設定訊號SET的步驟中,可程式輸出電壓Vout或其相關訊號、輸入電流Iin或其相關訊號、或輸出電流Iout或其相關訊號並不限於如實施例所示之回授訊號FB,亦可以為其他訊號,例如電流感測訊號CS等,只要能傳送識別訊號ID即可。又如,識別訊號ID不限於如圖所示之方波訊號,亦可以為其他
波形的訊號。又如,可程式輸出電壓Vout不限於如實施例中所述之兩不同預設位準間的切換,亦可以在至少三個不同預設位準間切換。又如,設定訊號不限於如實施例中所示之一方波訊號,亦可以為其他訊號,例如依附數位元的數位訊號,或由複數子訊號所組成的訊號。凡此種種,皆可根據本發明的教示類推而得,因此,本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
101‧‧‧整流電路
102‧‧‧變壓器電路
103‧‧‧功率開關電路
106‧‧‧輸入電流感測電路
107‧‧‧輸出電壓感測電路
200‧‧‧具有可程式功能的隔離式電
源供應電路
205‧‧‧控制電路
208‧‧‧放電電路
BLD‧‧‧洩放訊號
CS‧‧‧電流感測訊號
C1‧‧‧輸出電容
FB‧‧‧回授訊號
GATE‧‧‧操作訊號
GND‧‧‧接地電位
ID‧‧‧識別訊號
Idis‧‧‧放電電流
Iin‧‧‧輸入電流
OUT‧‧‧輸出端
SET‧‧‧設定訊號
Vac‧‧‧交流電壓
Vin‧‧‧輸入電壓
Vout‧‧‧輸出電壓
W1‧‧‧主要繞組
W2‧‧‧次要繞組
W3‧‧‧第三繞組
Claims (16)
- 一種具有可程式功能的隔離式電源供應電路,包含: 一第一變壓器電路,包括一主要繞組 (primary winding) 與一次要繞組(secondary winding),其中該主要繞組接收一輸入電壓,該次要繞組於一輸出端產生一可程式輸出電壓; 一功率開關電路,與該主要繞組耦接,用以根據一操作訊號而操作其中一功率開關,進而將該輸入電壓轉換為該可程式輸出電壓; 一控制電路,與該功率開關電路耦接,用以根據一設定訊號,產生該操作訊號與一洩放訊號;以及 一放電電路,耦接於該控制電路與該輸出端之間,用以根據該洩放訊號,產生一放電電流; 其中,該控制電路根據該設定訊號而調整該操作訊號,使得該可程式輸出電壓於該輸出端由一第一預設位準切換至一第二預設位準,並且當該可程式輸出電壓由該第一預設位準切換至該第二預設位準的一切換期間,該控制電路決定該洩放訊號,以調整該放電電流,使得該放電電流對一輸出電容放電,其中該輸出電容與該輸出端耦接,且該輸出電容之一跨壓相關於該可程式輸出電壓。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路,更包含一輸出電壓感測電路,耦接於該變壓器電路與該控制電路之間,用以根據該可程式輸出電壓,產生一回授訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路,其中該控制電路根據該可程式輸出電壓或其相關訊號、一輸入電流或其相關訊號、或一輸出電流或其相關訊號,調整該設定訊號,其中該可程式輸出電壓或其相關訊號、該輸入電流或其相關訊號、或該輸出電流或其相關訊號包括一識別訊號,該識別訊號用以啟動該放電電流對該輸出電容放電。
- 如申請專利範圍第3項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路,其中該控制電路更根據該可程式輸出電壓或其相關訊號,調整該設定訊號,其中該設定訊號更包括一完成訊號,該完成訊號相關於該第二預設位準,用以停止該放電電流對該輸出電容放電。
- 如申請專利範圍第2項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路,其中該輸出電壓感測電路包括: 一第三繞組(tertiary winding),與該次要繞組耦接,用以根據該可程式輸出電壓產生一感應訊號;以及 一轉換電路,與該第三繞組耦接,用以將該感應訊號轉換為該回授訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路,其中該放電電路包括: 一光耦合器,與該控制電路耦接,用以根據該洩放訊號,產生一光耦合訊號;以及 一降壓電路,與該光耦合器及該輸出端耦接,用以根據該光耦合訊號,產生該放電電流。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路,其中該放電電路包括一第二變壓器電路,其具有: 一放電主要繞組,與該控制電路耦接,用以接收該洩放訊號; 一放電次要繞組,與該放電主要繞組耦接,用以感應該洩放訊號,而產生一耦合訊號;以及 一降壓電路,與該放電次要繞組及該輸出端耦接,用以根據該耦合訊號,產生該放電電流。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路,更包含一輸入電流感測電路,與該功率開關電路及該控制電路耦接,用以根據流經該功率開關之一輸入電流,產生一電流感測訊號,使得該控制電路更根據該電流感測訊號,產生該操作訊號。
- 一種具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,包含: 於該具有可程式功能的隔離式電源供應電路之一第一變壓器電路中,以一主要繞組接收一輸入電壓,以一次要繞組於一輸出端產生一可程式輸出電壓; 根據一操作訊號而操作與該主要繞組耦接之一功率開關,進而將該輸入電壓轉換為該可程式輸出電壓; 根據一設定訊號,產生該操作訊號,使得該可程式輸出電壓於該輸出端由一第一預設位準切換至一第二預設位準; 根據該設定訊號,產生一洩放訊號,並於該可程式輸出電壓由該第一預設位準切換至該第二預設位準的一切換期間,決定該洩放訊號;以及 根據該洩放訊號,產生一放電電流,並使該放電電流對一輸出電容放電,其中該輸出電容與該輸出端耦接,且該輸出電容之一跨壓相關於該可程式輸出電壓。
- 如申請專利範圍第9項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,更包含:根據該可程式輸出電壓,產生一回授訊號。
- 如申請專利範圍第9項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,更包含:根據該可程式輸出電壓或其相關訊號、一輸入電流或其相關訊號、或一輸出電流或其相關訊號,調整該設定訊號,其中該可程式輸出電壓或其相關訊號、該輸入電流或其相關訊號、或該輸出電流或其相關訊號包括一識別訊號,該識別訊號用以啟動該放電電流對該輸出電容放電。
- 如申請專利範圍第11項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,更包含:根據該可程式輸出電壓或其相關訊號,調整該設定訊號,其中該設定訊號更包括一完成訊號,該完成訊號相關於該第二預設位準,用以停止該放電電流對該輸出電容放電。
- 如申請專利範圍第10項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,其中該根據該可程式輸出電壓,產生該回授訊號之步驟,包括: 以與該次要繞組耦接之一第三繞組,感應該可程式輸出電壓,而產生一感應訊號;以及 將該感應訊號轉換為該回授訊號。
- 如申請專利範圍第9項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,其中該根據該洩放訊號,產生一放電電流之步驟包括: 根據該洩放訊號,以光耦合方式,產生一光耦合訊號;以及 根據該光耦合訊號,產生該放電電流。
- 如申請專利範圍第9項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,其中該根據該洩放訊號,產生一放電電流之步驟包括: 以一放電主要繞組接收該洩放訊號; 以一放電次要繞組感應該洩放訊號,而產生一耦合訊號;以及 根據該耦合訊號,產生該放電電流。
- 如申請專利範圍第9項所述之具有可程式功能的隔離式電源供應電路之控制方法,更包含:根據流經該功率開關之一輸入電流,產生一電流感測訊號,以更根據該電流感測訊號,產生該操作訊號。
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