TWI638509B - 返馳式電源供應電路及其一次側控制電路與方法 - Google Patents
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Abstract
一種返馳式電源供應電路,包括變壓器、功率開關、一次側控制電路以及二次側控制電路。變壓器轉換輸入電壓而產生第一、第二以及第三輸出電壓。一次側控制電路與二次側控制電路分別以第二輸出電壓與及第三輸出電壓相關電壓為電源。於叢訊模式中,當第二輸出電壓低於第一閾值時,觸發進入電源調節模式,以控制功率開關,使得第二輸出電壓介於該第一閾值與一第二閾值之間,且於進入電源調節模式起一預設之延遲時段後,停止電源調節模式而進入一重啟程序,其中功率開關控制為不導通,使得第三輸出電壓低於二次側重啟閾值因而重啟二次側控制電路。
Description
本發明係有關一種返馳式電源供應電路,特別是指一種具有電源調節模式之返馳式電源供應電路。本發明也有關於用於返馳式電源供應電路中之一次側控制電路以及方法。
第1圖顯示一種先前技術之返馳式電源供應電路(返馳式電源供應電路1),其中返馳式電源供應電路1包含變壓器10,功率開關N1,一次側控制電路30以及二次側控制電路20。請同時參閱第2圖,第2圖顯示對應於第1圖之操作波形示意圖,返馳式電源供應電路1於一叢訊模式 (burst mode)中,當輸出電壓VDD1(用以作為一次側控制電路30之電源)低於第一電壓閾值VTH1時,一次側控制電路30觸發進入一電源調節模式,以控制第二輸出電壓VDD1介於第一電壓閾值VTH1與第二電壓閾值VTH2之間。
第1與2圖中所示之先前技術,其缺點在於,由於上述之電源調節模式會持續不斷,因此,當二次側控制電路20觸發例如但不限於保護模式,而欲使二次側控制電路20重啟時, 會因為VDD1受控制於上述之電源調節模式,而無法藉由控制耦合元件40來拉低迴授補償訊號COMP而停止功率開關N1之切換,因而VDD2(用以作為二次側控制電路20之電源)可能會停留在如第2圖中所示之電壓位準VHP(在某些情況下可能高於二次側控制電路20之重啟電壓閾值VPR2),使得二次側控制電路20無法重啟,上述之情形特別可能發生於某些輸出電壓VOUT之位準,因此在輸出電壓VOUT為可變的情形下(例如但不限於USB PD規格的VBUS電壓)特別容易遭遇上述之問題。
就其中一個觀點言,本發明提供了一種返馳式電源供應電路,包含:一變壓器,具有一次側繞組,以接收一輸入電壓;二次側繞組,以產生第一輸出電壓;以及一第三繞組,以產生第二輸出電壓;一二次側控制電路,位於該變壓器之二次側,以一第三輸出電壓為電源,用以根據該第一輸出電壓而控制一耦合元件,而於該變壓器之一次側產生一迴授補償訊號,其中該第三輸出電壓相關於該第一輸出電壓;一功率開關,耦接於該一次側繞組;以及一一次側控制電路,位於該變壓器之一次側,以該第二輸出電壓為電源,用以產生一開關控制訊號以控制該功率開關,而控制該一次側繞組之導通狀態,其中該耦合元件耦接於該一次側控制電路與該二次側控制電路之間,該一次側控制電路包括:一電壓感測電路,用以根據該第二輸出電壓與一第一電壓閾值以及一第二電壓閾值而產生一比較輸出訊號;一邏輯處理電路,耦接於該電壓感測電路,用以產生該開關控制訊號;以及一計時電路,耦接於該電壓感測電路以及該邏輯處理電路,用以產生一計時訊號;其中該邏輯處理電路於一叢訊模式 (burst mode)中,根據該比較輸出訊號,當該第二輸出電壓低於該第一電壓閾值時,觸發進入一電源調節模式,以控制該功率開關,使得該第二輸出電壓介於該第一電壓閾值與一第二電壓閾值之間,且該邏輯處理電路根據該計時訊號,於進入該電源調節模式起一預設之延遲時段後,停止該電源調節模式,使得該一次側控制電路進入一重啟程序,其中於該重啟程序中,控制該功率開關為不導通,使得該第三輸出電壓低於一二次側重啟閾值因而重啟該二次側控制電路。
在一較佳實施例中,於該重啟程序中,更控制該功率開關為不導通,使得該第二輸出電壓低於一一次側重啟閾值因而重啟該一次側控制電路。
在一較佳實施例中,該一次側控制電路根據該迴授補償訊號與一第三電壓閾值而確定該叢訊模式。
在一較佳實施例中,該二次側控制電路,於一保護模式中,控制該耦合元件以調整該迴授補償訊號至一預設電壓值,使得該開關控制訊號控制該功率開關為不導通,進而使該一次側控制電路觸發進入該電源調節模式,且進而進入該重啟程序。
在一較佳實施例中,該二次側控制電路於一保護模式中控制一洩放電路,以將該第一輸出電壓放電,使得該第三輸出電壓小於該二次側重啟閾值。
在一較佳實施例中,該第一輸出電壓為一可變值。
在一較佳實施例中,該二次側控制電路根據一調整訊號而決定該第一輸出電壓之位準。
就另一個觀點言,本發明也提供了一種一次側控制電路,用於控制一返馳式電源供應電路,其中該返馳式電源供應電路包括:一變壓器,具有一次側繞組,以接收一輸入電壓;二次側繞組,以產生第一輸出電壓;以及一第三繞組,以產生第二輸出電壓;一二次側控制電路,位於該變壓器之二次側,以一第三輸出電壓為電源,用以根據該第一輸出電壓而控制一耦合元件,而於該變壓器之一次側產生一迴授補償訊號,其中該第三輸出電壓相關於該第一輸出電壓;以及一功率開關,耦接於該一次側繞組;其中該一次側控制電路位於該變壓器之一次側,以該第二輸出電壓為電源,用以產生一開關控制訊號以控制該功率開關,而控制該一次側繞組之導通狀態,其中該耦合元件耦接於該一次側控制電路與該二次側控制電路之間;該一次側控制電路包括: 一電壓感測電路,用以根據該第二輸出電壓與一第一電壓閾值以及一第二電壓閾值而產生一比較輸出訊號;一邏輯處理電路,耦接於該電壓感測電路,用以產生該開關控制訊號;以及一計時電路,耦接於該電壓感測電路以及該邏輯處理電路,用以產生一計時訊號;其中該邏輯處理電路於一叢訊模式 (burst mode)中,根據該比較輸出訊號,當該第二輸出電壓低於該第一電壓閾值時,觸發進入一電源調節模式,以控制該功率開關,使得該第二輸出電壓介於該第一電壓閾值與一第二電壓閾值之間,且該邏輯處理電路根據該計時訊號,於進入該電源調節模式起一預設之延遲時段後,停止該電源調節模式,使得該一次側控制電路進入一重啟程序,其中於該重啟程序中,控制該功率開關為不導通,使得該第三輸出電壓低於一二次側重啟閾值因而重啟該二次側控制電路。
就另一個觀點言,本發明也提供了一種用於控制一返馳式電源供應電路的方法,其中該返馳式電源供應電路包括:一變壓器,具有一次側繞組,以接收一輸入電壓;二次側繞組,以產生第一輸出電壓;以及一第三繞組,以產生第二輸出電壓;一二次側控制電路,位於該變壓器之二次側,以一第三輸出電壓為電源,用以根據該第一輸出電壓而控制一耦合元件,而於該變壓器之一次側產生一迴授補償訊號,其中該第三輸出電壓相關於該第一輸出電壓;一功率開關,耦接於該一次側繞組;以及一一次側控制電路,位於該變壓器之一次側,以該第二輸出電壓為電源,用以產生一開關控制訊號以控制該功率開關,其中該耦合元件耦接於該一次側控制電路與該二次側控制電路之間;該方法包含以下步驟: 於一叢訊模式 (burst mode)中,當該第二輸出電壓低於一第一電壓閾值時,觸發進入一電源調節模式,以控制該功率開關,使得該第二輸出電壓介於該第一電壓閾值與一第二電壓閾值之間; 於進入該電源調節模式起一預設之延遲時段後,停止該電源調節模式,使得該一次側控制電路進入一重啟程序;以及其中於該重啟程序中,控制該功率開關為不導通,使得該第三輸出電壓低於一二次側重啟閾值因而重啟該二次側控制電路。
在一較佳實施例中,該方法更包含以下步驟: 於該重啟程序中,控制該功率開關為不導通,使得該第二輸出電壓低於一一次側重啟閾值因而重啟該一次側控制電路。
在一較佳實施例中,該方法更包含以下步驟:根據該迴授補償訊號與一第三電壓閾值而確定該叢訊模式。
在一較佳實施例中,觸發進入一電源調節模式之步驟更包括:於一保護模式中,控制該耦合元件以調整該迴授補償訊號至一預設電壓值,使得該開關控制訊號控制該功率開關為不導通,進而使該一次側控制電路觸發進入該電源調節模式,且進而進入該重啟程序。
在一較佳實施例中,該方法更包含以下步驟: 於一保護模式中,將該第一輸出電壓放電,使得該第三輸出電壓小於該二次側重啟閾值。
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。
本發明中的圖式均屬示意,主要意在表示各電路間之耦接關係,以及各訊號波形之間之關係,至於電路、訊號波形與頻率則並未依照比例繪製。
請參閱第3圖,圖中所示為本發明之返馳式電源供應電路的一種實施例(返馳式電源供應電路3),返馳式電源供應電路3包含變壓器10,功率開關N1,一次側控制電路30以及二次側控制電路20。變壓器10具有一次側繞組W1,,二次側繞組W2,以及第三繞組W3,其中一次側繞組W1用以接收一輸入電壓VIN,二次側繞組W2用以產生第一輸出電壓VOUT,而第三繞組W3則用以產生第二輸出電壓VDD1。功率開關N1耦接於一次側繞組W1。一次側控制電路30位於變壓器10之一次側,以第二輸出電壓VDD1為電源,用以產生開關控制訊號GATE以控制功率開關N1,而控制一次側繞組W1之導通狀態,在一實施例中,一次側控制電路30例如但不限於根據迴授補償訊號COMP而進行如PWM等調變方式而產生開關控制訊號GATE以控制功率開關N1。二次側控制電路20位於變壓器10之二次側,以第三輸出電壓VDD2為電源,用以根據第一輸出電壓VOUT而控制耦合元件40(例如但不限於光耦合元件,包括第一耦合部41與第二耦合部42),而於一次側產生迴授補償訊號COMP,其中耦合元件40耦接於一次側控制電路(藉由第一耦合部41)與二次側控制電路(藉由第二耦合部42)之間。其中第三輸出電壓VDD2相關於第一輸出電壓VOUT,在一實施例中,第三輸出電壓VDD2直接耦接於第一輸出電壓VOUT,在其他實施例中,第三輸出電壓VDD2可為第一輸出電壓VOUT例如分壓、濾波或調節後之輸出。在一實施例中,於二次側中,第二耦合部42可耦接於一迴授訊號FB,並藉由第一耦合部41而產生迴授補償訊號COMP,在一實施例中,可藉由此迴授迴路調節第一輸出電壓VOUT至一目標電壓值,其中,迴授訊號FB相關於第一輸出電壓VOUT,例如可為VOUT本身或是其分壓。此外,如圖中之迴授訊號FB之補償方式僅為舉例而非限制。
請繼續參閱第3圖,在一實施例中,一次側控制電路30包括一電壓感測電路31,一邏輯處理電路32以及一計時電路33。電壓感測電路31用以根據第二輸出電壓VDD1與第一電壓閾值VTH1以及第二電壓閾值VTH2而產生比較輸出訊號CPO;邏輯處理電路32耦接於電壓感測電路31,用以產生開關控制訊號GATE;計時電路33耦接於電壓感測電路31以及邏輯處理電路32,用以產生一計時訊號TS。請同時參閱第4圖,第4圖顯示對應於第3圖之操作波形示意圖,其中該邏輯處理電路32於一叢訊模式 (burst mode)中,根據比較輸出訊號CPO,當第二輸出電壓VDD1低於觸發閾值VTR1時,觸發進入一電源調節模式,以控制功率開關N1,使得第二輸出電壓VDD1介於第一電壓閾值VTH1與第二電壓閾值VTH2之間,在一實施例中,前述之觸發閾值VTR1與第一電壓閾值VTH1或第二電壓閾值VTH2具有相同之位準,本實施例中,觸發閾值VTR1與第一電壓閾值VTH1具有相同之位準;在一實施例中,第一電壓閾值VTH1小於第二電壓閾值VTH2。接著,邏輯處理電路32根據計時訊號TS,於進入電源調節模式起一預設之延遲時段(例如第4圖中所示Td)後,停止電源調節模式,使得一次側控制電路30進入重啟程序。在一實施例中,預設之延遲時段Td可為具有絕對時間的時段,或是一具有相對長度的時段,例如根據開關控制訊號GATE而產生延遲時段Td。
請繼續參閱第3與4圖,在一實施例中,於重啟程序中,控制功率開關N1為不導通,使得第二輸出電壓VDD1可降低至低於一次側重啟閾值VPR1,而使一次側控制電路30得以重啟。根據本發明,由於一次側控制電路30可以停止操作於電源調節模式中,第二輸出電壓VDD1得以降低,因此,第三輸出電壓VDD2亦可降低至低於二次側重啟閾值VPR2,而使得二次側控制電路20亦可以重啟。需說明的是,二次側重啟的時點可相同於,晚於或早於一次側重啟的時點。
前述之「叢訊模式」係指,在例如但不限於負載電流為極輕載的情況,或是藉由調整迴授補償訊號COMP位準之方式,使得功率開關N1在一相對長的時段中維持不導通。在一實施例中,在「叢訊模式」下,功率開關N1維持不導通之時段可包含數個正常操作下(如負載電流稍高)的PWM週期;由於一次側控制電路30之電源(即第二輸出電壓VDD1)亦受控制於功率開關N1之切換,因此在「叢訊模式」中,功率開關N1不導通的時間可能長至足以使得第二輸出電壓VDD1大幅下降至低於觸發閾值VTR1而觸發進入電源調節模式。
在一實施例中,一次側控制電路可根據迴授補償訊號COMP與叢訊模式閾值VTR2而產生一比較輸出訊號CPP以確定叢訊模式。第5圖顯示本發明之返馳式電源供應電路的一種實施例(返馳式電源供應電路5),返馳式電源供應電路5與返馳式電源供應電路3類似,其中一次側控制電路30’更包括一叢訊模式判斷電路34,耦接於邏輯處理電路32,且電性連接於迴授補償訊號COMP,其中邏輯處理電路32根據比較輸出訊號CPP,當迴授補償訊號COMP低於叢訊模式閾值VTR2時,觸發進入叢訊模式。請同時參閱第4圖,在一實施例中,二次側控制電路20於一保護模式中,控制耦合元件40以調整迴授補償訊號COMP至一預設電壓值,以觸發叢訊模式,且使得開關控制訊號GATE控制功率開關N1為不導通,進而使一次側控制電路30觸發進入電源調節模式,且於預設之延遲時段Td後,進而進入重啟程序。在一實施例中,可藉由控制耦合元件40調整迴授補償訊號COMP至一極值(例如但不限於如第4圖中調整至接地電位,或是於其他實施例中調整至電源電壓如VDD1等),而達成上述之操作(亦即觸發叢訊模式,且因而觸發電源調節模式以及重啟程序,並進而使二次側控制電路20得以重啟)。
請參閱第7圖,第7圖顯示對應於第5圖之操作波形示意圖,本實施例中,當負載電流ILD降低,使得迴授補償訊號COMP亦隨之降低,當迴授補償訊號COMP降低至低於叢訊模式閾值VTR2時,觸發進入叢訊模式(如第7圖中所示之叢訊模式),本實施例中,如圖所示,於叢訊模式中,控制功率開關N1,使得迴授補償訊號COMP之位準介於第三電壓閾值VTH3以及第四電壓閾值VTH4之間(例如但不限於藉由開關控制訊號GATE輸出PWM訊號與否),在一實施例中,第三電壓閾值VTH3與前述之叢訊模式閾值VTR2具有相同之位準。本實施例中,而當負載電流(如第5與7圖所示之負載電流ILD)進一步降低,使得功率開關N1不導通的時間可能長至足以使得第二輸出電壓VDD1下降至低於觸發閾值VTR1而觸發進入電源調節模式(如第7圖中所示之電源調節模式)。
請參閱第6圖,第6圖顯示一次側控制電路之一具體實施例示意圖(一次側控制電路30’)。在一實施例中,叢訊模式判斷電路34包括比較電路341與342,用以分別比較迴授補償訊號COMP與第三電壓閾值VTH3以及第四電壓閾值VTH4而產生比較輸出訊號CPP(亦即如圖中所示之CPP1與CPP2)。在一實施例中,第三電壓閾值VTH3與前述之叢訊模式閾值VTR2具有相同之位準。請同時參閱第7圖,第7圖顯示對應於第6圖之波形示意圖。在一實施例中,一次側控制電路30’於叢訊模式中,控制功率開關N1使得迴授補償訊號COMP介於第三電壓閾值VTH3以及第四電壓閾值VTH4之間。
請繼續參閱第6圖,在一實施例中,電壓感測電路31包括比較電路311與312,用以分別比較第二輸出電壓VDD1與第一電壓閾值VTH1以及第二電壓閾值VTH2而產生比較輸出訊號CPO(亦即如圖中所示之CPO1與CPO2)。在一實施例中,計時電路33包括如圖所示之計數器331,用以根據開關控制訊號GATE以及計時控制訊號TC以計時延遲時段Td而產生計時訊號TS。在一實施例中,計數器331之計時基礎可以是開關控制訊號GATE以外的其他訊號。
請參閱第8圖,第8圖顯示邏輯處理電路32之一具體實施例(邏輯處理電路32)示意圖。在一實施例中,邏輯處理電路32包括至少一狀態控制電路(例如圖中所示之閂鎖電路321、322與323),以及組合邏輯電路(例如圖中所示之組合邏輯閘),用以根據前述之比較輸出訊號CPO1、CPO2、CPP1、CPP2、調變訊號PWM與計時訊號TS,而產生開關控制訊號GATE以及計時控制訊號TC。在一實施例中,調變訊號PWM係根據迴授補償訊號COMP而得。
請參閱第9圖,第9圖顯示二次側控制電路之一具體實施例(二次側控制電路20)示意圖。在一實施例中,二次側控制電路20控制一洩放電路21,以將第一輸出電壓VOUT放電,使得第三輸出電壓VDD2小於一二次側重啟閾值,使二次側控制電路20得以重啟。其中洩放電路21可位於二次側控制電路20內部或是外部。在一實施例中,如圖所示,二次側控制電路20包括洩放電路21。而控制洩放電路21以將第一輸出電壓VOUT放電的時機,在一實施例中,可於二次側控制電路20之一保護模式中進行,而在其他實施例中,亦可由其他方式(例如但不限於由一次側控制電路30)觸發。
本發明之返馳式電源供應電路中,第一輸出電壓VOUT可為固定值或可變值。請繼續參閱第9圖,在一實施例中,二次側控制電路20可包括一迴授控制電路22,用以控制耦合元件40(第二耦合部42)以藉由耦合方式於一次側控制迴授補償訊號COMP,在一實施例中,二次側控制電路20可包括一參考電壓產生電路23,用以產生一參考電壓VREF,其中迴授控制電路22根據參考電壓VREF而產生一次側控制迴授補償訊號COMP,使得第一輸出電壓VOUT相關於參考電壓VREF(例如但不限於輸出電壓VOUT大致上等於參考電壓VREF或其倍數)。在一實施例中,參考電壓VREF為可變,因而使得第一輸出電壓VOUT亦為可變。在一實施例中,參考電壓產生電路23根據一調整訊號CC(例如但不限於USB type C 或 USB PD中之通道組態訊號CC1與CC2)而決定第一輸出電壓VOUT之位準。
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。所說明之各個實施例,並不限於單獨應用,亦可以組合應用。此外,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以及各種組合,舉例而言,本發明所稱「根據某訊號進行處理或運算或產生某輸出結果」,不限於根據該訊號的本身,亦包含於必要時,將該訊號進行電壓電流轉換、電流電壓轉換、及/或比例轉換等,之後根據轉換後的訊號進行處理或運算產生某輸出結果。由此可知,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以及各種組合,其組合方式甚多,在此不一一列舉說明。因此,本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
1,3,5‧‧‧返馳式電源供應電路
10‧‧‧變壓器
20‧‧‧二次側控制電路
21‧‧‧洩放電路
22‧‧‧迴授控制電路
23‧‧‧參考電壓產生電路
30,30’‧‧‧一次側控制電路
31‧‧‧電壓感測電路
32‧‧‧邏輯處理電路
321,322,323‧‧‧閂鎖電路
33‧‧‧計時電路
331‧‧‧計數器
34‧‧‧叢訊模式判斷電路
341,342‧‧‧比較電路
40‧‧‧耦合元件
41,42‧‧‧耦合部
CC‧‧‧調整訊號
COMP‧‧‧迴授補償訊號
CPO,CPP,CPO1,CPO2‧‧‧比較輸出訊號
CPP1,CPP2‧‧‧比較輸出訊號
FB‧‧‧迴授訊號
GATE‧‧‧開關控制訊號
ILD‧‧‧負載電流
n‧‧‧繞組比
N1‧‧‧功率開關
PWM‧‧‧調變訊號
TC‧‧‧計時控制訊號
Td‧‧‧延遲時段
TS‧‧‧計時訊號
VDD1,VDD2‧‧‧輸出電壓
VIN‧‧‧輸入電壓
VOUT‧‧‧輸出電壓
VPR‧‧‧電源啟動電壓閾值
VPR1,VPR2‧‧‧重啟電壓閾值
VREF‧‧‧參考電壓
VTH1,VTH2‧‧‧電壓閾值
VTH3,VTH4‧‧‧電壓閾值
VTR1‧‧‧觸發閾值
VTR2‧‧‧叢訊模式閾值
W2‧‧‧二次側繞組
W1‧‧‧一次側繞組
W3‧‧‧第三繞組
10‧‧‧變壓器
20‧‧‧二次側控制電路
21‧‧‧洩放電路
22‧‧‧迴授控制電路
23‧‧‧參考電壓產生電路
30,30’‧‧‧一次側控制電路
31‧‧‧電壓感測電路
32‧‧‧邏輯處理電路
321,322,323‧‧‧閂鎖電路
33‧‧‧計時電路
331‧‧‧計數器
34‧‧‧叢訊模式判斷電路
341,342‧‧‧比較電路
40‧‧‧耦合元件
41,42‧‧‧耦合部
CC‧‧‧調整訊號
COMP‧‧‧迴授補償訊號
CPO,CPP,CPO1,CPO2‧‧‧比較輸出訊號
CPP1,CPP2‧‧‧比較輸出訊號
FB‧‧‧迴授訊號
GATE‧‧‧開關控制訊號
ILD‧‧‧負載電流
n‧‧‧繞組比
N1‧‧‧功率開關
PWM‧‧‧調變訊號
TC‧‧‧計時控制訊號
Td‧‧‧延遲時段
TS‧‧‧計時訊號
VDD1,VDD2‧‧‧輸出電壓
VIN‧‧‧輸入電壓
VOUT‧‧‧輸出電壓
VPR‧‧‧電源啟動電壓閾值
VPR1,VPR2‧‧‧重啟電壓閾值
VREF‧‧‧參考電壓
VTH1,VTH2‧‧‧電壓閾值
VTH3,VTH4‧‧‧電壓閾值
VTR1‧‧‧觸發閾值
VTR2‧‧‧叢訊模式閾值
W2‧‧‧二次側繞組
W1‧‧‧一次側繞組
W3‧‧‧第三繞組
第1圖顯示一種先前技術返馳式電源供應電路之示意圖。
第2圖顯示對應第1圖先前技術之波形示意圖。
第3圖顯示本發明之返馳式電源供應電路之一實施例的示意圖。
第4圖顯示對應第3圖實施例之波形示意圖。
第5圖顯示本發明之返馳式電源供應電路之一實施例的示意圖。
第6圖顯示本發明之返馳式電源供應電路中,一次側控制電路之一實施例的示意圖。
第7圖顯示對應第5圖實施例之波形示意圖。
第8圖顯示本發明之返馳式電源供應電路中,邏輯處理電路之一實施例的示意圖。
第9圖顯示本發明之返馳式電源供應電路中,二次側控制電路之一實施例的示意圖。
無
Claims (21)
- 一種返馳式電源供應電路,包含: 一變壓器,具有一次側繞組,以接收一輸入電壓;二次側繞組,以產生第一輸出電壓;以及一第三繞組,以產生第二輸出電壓; 一二次側控制電路,位於該變壓器之二次側,以一第三輸出電壓為電源,用以根據該第一輸出電壓而控制一耦合元件,而於該變壓器之一次側產生一迴授補償訊號,其中該第三輸出電壓相關於該第一輸出電壓; 一功率開關,耦接於該一次側繞組;以及 一一次側控制電路,位於該變壓器之一次側,以該第二輸出電壓為電源,用以產生一開關控制訊號以控制該功率開關,而控制該一次側繞組之導通狀態,其中該耦合元件耦接於該一次側控制電路與該二次側控制電路之間,該一次側控制電路包括: 一電壓感測電路,用以根據該第二輸出電壓與一第一電壓閾值以及一第二電壓閾值而產生一比較輸出訊號; 一邏輯處理電路,耦接於該電壓感測電路,用以產生該開關控制訊號;以及 一計時電路,耦接於該電壓感測電路以及該邏輯處理電路,用以產生一計時訊號; 其中該邏輯處理電路於一叢訊模式 (burst mode)中,根據該比較輸出訊號,當該第二輸出電壓低於該第一電壓閾值時,觸發進入一電源調節模式,以控制該功率開關,使得該第二輸出電壓介於該第一電壓閾值與一第二電壓閾值之間,且該邏輯處理電路根據該計時訊號,於進入該電源調節模式起一預設之延遲時段後,停止該電源調節模式,使得該一次側控制電路進入一重啟程序,其中於該重啟程序中,控制該功率開關為不導通,使得該第三輸出電壓低於一二次側重啟閾值因而重啟該二次側控制電路。
- 如申請專利範圍第1項所述之返馳式電源供應電路,其中於該重啟程序中,更控制該功率開關為不導通,使得該第二輸出電壓低於一一次側重啟閾值因而重啟該一次側控制電路。
- 如申請專利範圍第1項所述之返馳式電源供應電路,其中該一次側控制電路根據該迴授補償訊號與一第三電壓閾值而確定該叢訊模式。
- 如申請專利範圍第1項所述之返馳式電源供應電路,其中該二次側控制電路,於一保護模式中,控制該耦合元件以調整該迴授補償訊號至一預設電壓值,使得該開關控制訊號控制該功率開關為不導通,進而使該一次側控制電路觸發進入該電源調節模式,且進而進入該重啟程序。
- 如申請專利範圍第1項所述之返馳式電源供應電路,其中該二次側控制電路於一保護模式中控制一洩放電路,以將該第一輸出電壓放電,使得該第三輸出電壓小於該二次側重啟閾值。
- 如申請專利範圍第1項所述之返馳式電源供應電路,其中該第一輸出電壓為一可變值。
- 如申請專利範圍第6項所述之返馳式電源供應電路,其中該二次側控制電路根據一調整訊號而決定該第一輸出電壓之位準。
- 一種一次側控制電路,用於控制一返馳式電源供應電路,其中該返馳式電源供應電路包括:一變壓器,具有一次側繞組,以接收一輸入電壓;二次側繞組,以產生第一輸出電壓;以及一第三繞組,以產生第二輸出電壓;一二次側控制電路,位於該變壓器之二次側,以一第三輸出電壓為電源,用以根據該第一輸出電壓而控制一耦合元件,而於該變壓器之一次側產生一迴授補償訊號,其中該第三輸出電壓相關於該第一輸出電壓;以及一功率開關,耦接於該一次側繞組;其中該一次側控制電路位於該變壓器之一次側,以該第二輸出電壓為電源,用以產生一開關控制訊號以控制該功率開關,而控制該一次側繞組之導通狀態,其中該耦合元件耦接於該一次側控制電路與該二次側控制電路之間;該一次側控制電路包括: 一電壓感測電路,用以根據該第二輸出電壓與一第一電壓閾值以及一第二電壓閾值而產生一比較輸出訊號; 一邏輯處理電路,耦接於該電壓感測電路,用以產生該開關控制訊號;以及 一計時電路,耦接於該電壓感測電路以及該邏輯處理電路,用以產生一計時訊號; 其中該邏輯處理電路於一叢訊模式 (burst mode)中,根據該比較輸出訊號,當該第二輸出電壓低於該第一電壓閾值時,觸發進入一電源調節模式,以控制該功率開關,使得該第二輸出電壓介於該第一電壓閾值與一第二電壓閾值之間,且該邏輯處理電路根據該計時訊號,於進入該電源調節模式起一預設之延遲時段後,停止該電源調節模式,使得該一次側控制電路進入一重啟程序,其中於該重啟程序中,控制該功率開關為不導通,使得該第三輸出電壓低於一二次側重啟閾值因而重啟該二次側控制電路。
- 如申請專利範圍第8項所述之一次側控制電路,其中於該重啟程序中,更控制該功率開關為不導通,使得該第二輸出電壓低於一一次側重啟閾值因而重啟該一次側控制電路。
- 如申請專利範圍第8項所述之一次側控制電路,其中該一次側控制電路根據該迴授補償訊號與一第三電壓閾值而確定該叢訊模式。
- 如申請專利範圍第8項所述之一次側控制電路,其中該二次側控制電路,於一保護模式中,控制該耦合元件以調整該迴授補償訊號至一預設電壓值,使得該開關控制訊號控制該功率開關為不導通,進而使該一次側控制電路觸發進入該電源調節模式,且進而進入該重啟程序。
- 如申請專利範圍第8項所述之一次側控制電路,其中該二次側控制電路於一保護模式中控制一洩放電路,以將該第一輸出電壓放電,使得該第三輸出電壓小於該二次側重啟閾值。
- 如申請專利範圍第8項所述之一次側控制電路,其中該第一輸出電壓為一可變值。
- 如申請專利範圍第13項所述之一次側控制電路,其中該二次側控制電路根據一調整訊號而決定該第一輸出電壓之位準。
- 一種用於控制一返馳式電源供應電路的方法,其中該返馳式電源供應電路包括:一變壓器,具有一次側繞組,以接收一輸入電壓;二次側繞組,以產生第一輸出電壓;以及一第三繞組,以產生第二輸出電壓;一二次側控制電路,位於該變壓器之二次側,以一第三輸出電壓為電源,用以根據該第一輸出電壓而控制一耦合元件,而於該變壓器之一次側產生一迴授補償訊號,其中該第三輸出電壓相關於該第一輸出電壓;一功率開關,耦接於該一次側繞組;以及一一次側控制電路,位於該變壓器之一次側,以該第二輸出電壓為電源,用以產生一開關控制訊號以控制該功率開關,其中該耦合元件耦接於該一次側控制電路與該二次側控制電路之間;該方法包含以下步驟: 於一叢訊模式 (burst mode)中,當該第二輸出電壓低於一第一電壓閾值時,觸發進入一電源調節模式,以控制該功率開關,使得該第二輸出電壓介於該第一電壓閾值與一第二電壓閾值之間; 於進入該電源調節模式起一預設之延遲時段後,停止該電源調節模式,使得該一次側控制電路進入一重啟程序;以及 其中於該重啟程序中,控制該功率開關為不導通,使得該第三輸出電壓低於一二次側重啟閾值因而重啟該二次側控制電路。
- 如申請專利範圍第15項所述之用於控制一返馳式電源供應電路的方法,更包含以下步驟: 於該重啟程序中,控制該功率開關為不導通,使得該第二輸出電壓低於一一次側重啟閾值因而重啟該一次側控制電路。
- 如申請專利範圍第15項所述之用於控制一返馳式電源供應電路的方法,更包含以下步驟:根據該迴授補償訊號與一第三電壓閾值而確定該叢訊模式。
- 如申請專利範圍第15項所述之用於控制一返馳式電源供應電路的方法,其中觸發進入一電源調節模式之步驟更包括:於一保護模式中,控制該耦合元件以調整該迴授補償訊號至一預設電壓值,使得該開關控制訊號控制該功率開關為不導通,進而使該一次側控制電路觸發進入該電源調節模式,且進而進入該重啟程序。
- 如申請專利範圍第15項所述之用於控制一返馳式電源供應電路的方法,更包含以下步驟: 於一保護模式中,將該第一輸出電壓放電,使得該第三輸出電壓小於該二次側重啟閾值。
- 如申請專利範圍第15項所述之用於控制一返馳式電源供應電路的方法,其中該第一輸出電壓為一可變值。
- 如申請專利範圍第20項所述之用於控制一返馳式電源供應電路的方法,其中該第一輸出電壓之位準根據一調整訊號而決定。
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