TWI657653B - 電源轉換系統 - Google Patents

電源轉換系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI657653B
TWI657653B TW107125238A TW107125238A TWI657653B TW I657653 B TWI657653 B TW I657653B TW 107125238 A TW107125238 A TW 107125238A TW 107125238 A TW107125238 A TW 107125238A TW I657653 B TWI657653 B TW I657653B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
voltage
state
control chip
pulse width
width modulation
Prior art date
Application number
TW107125238A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202002494A (zh
Inventor
張允超
Original Assignee
大陸商昂寶電子（上海）有限公司
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
Application filed by 大陸商昂寶電子（上海）有限公司 filed Critical 大陸商昂寶電子（上海）有限公司
Application granted granted Critical
Publication of TWI657653B publication Critical patent/TWI657653B/zh
Publication of TW202002494A publication Critical patent/TW202002494A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本發明提供一種電源轉換系統，包括變壓器、雙極性接面電晶體(bipolar junction transistor,BJT)、以及脈寬調變控制晶片(Pulse Width Modulation,PWM IC)，其中，在電源轉換系統進入閉環狀態後，在PWM IC內部：基於表徵流過變壓器的一次繞組的電流的電流感測電壓和表徵直流輸出電壓的輸出表徵電壓生成第一和第二控制信號；基於第一控制信號控制第一和第二功率開關的導通與關斷，並基於第二控制信號控制第三功率開關的導通與關斷，其中：當第一和第二功率開關從導通狀態變為關斷狀態但第三功率開關處於關斷狀態時，PWM IC控制BJT處於導通狀態，使得交流輸入電壓經過整流和濾波得到的直流輸入電壓經由變壓器的一次繞組、BJT、PWM IC的第一端子、PWM IC內部的連接在其第一和第二端子之間的二極體對連接到PWM IC的第二端子的電容充電。

Description

電源轉換系統
本發明係涉及電路領域，更具體地涉及一種電源轉換系統。
第1圖是傳統的返馳交流(AC)-直流(DC)電源轉換系統的電路圖。如第一圖所示，傳統的AC-DC電源轉換系統將AC輸入電壓轉換為DC輸出電壓的過程如下：
AC輸入電壓經過電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI)濾波器和整流器(包括四個二極體組成的整流橋和體電容(bulk電容))的濾波和整流後變成DC輸入電壓VIN；DC輸入電壓VIN通過啟動電阻Rst對連接在脈寬調變控制晶片(PWM IC)的VDD端子和基準地之間的電容C1充電；當電容C1上的電壓(即，VDD端子處的電壓)高於PWM IC的欠壓保護(Under Voltage Lock Out,UVLO)電壓時，PWM IC開始工作；PWM IC控制雙極性接面電晶體(BJT)從關斷狀態變為導通狀態，使得變壓器T1的一次繞組Np儲存DC輸入電壓VIN提供的能量，流過變壓器T1的一次繞組Np的電流線性增加；PWM IC經由CS端子基於連接在變壓器T1的一次繞組Np和基準地之間的電流感測電阻Rs上的電流感測電壓來感測流過變壓器T1的一次繞組Np的電流(因為電流感測電阻Rs上的電流感測電壓能夠表徵流過變壓器T1的一次繞組Np的電流)；當流過變壓器T1的一次繞組Np的電流達到預定電流閾值(即，電流感測電壓/CS端子處的電壓達到FB端子處的電壓/輸出表徵電壓/內部最高嵌位元電壓Vocp)時，PWM IC控制雙極性接面電晶體(BJT)從導通狀態變為關斷狀態；當雙極性接面電晶體(BJT)處於關斷狀態時，變壓器T1的一次繞組Np中儲存的能量釋放到變壓器T1的二此繞組Ns；變壓器T1的二次繞組Ns上的電壓經過二極體D1和輸出電容C0組成的濾波整流元件的濾波和整流後變成DC輸出電壓VO；DC輸出電壓VO逐漸升高；TL431基於電阻R1和R0對DC輸出電壓VO進行分壓得到的輸出表徵電壓檢測 DC輸出電壓VO，並在DC輸出電壓VO達到預定電壓閾值時通過光耦將輸出表徵電壓回饋到PWM IC的FB端子；PWM IC基於輸出表徵電壓控制雙極性接面電晶體(BJT)從關斷狀態變為導通狀態，從而將DC輸出電壓VO穩定在預定電壓閾值。
第2圖是第1圖所示的PWM IC的內部電路圖。如第2圖所示，在PWM IC內部，FB端子經由上拉電阻Rfb連接到電壓AVDD；當DC輸出電壓VO沒有達到預定電壓閾值時，FB端子處的電壓被上拉電阻Rfb上拉到電壓AVDD，PWM IC在CS端子處的電壓(即，電流檢測電壓)達到內部最高嵌位元電壓Vocp時控制雙極性接面電晶體(BJT)從導通狀態變為關斷狀態；當DC輸出電壓VO達到預定電壓閾值時，第1圖所示的電源轉換系統進入閉環狀態，FB端子處的電壓(即，輸出表徵電壓)低於內部最高嵌位元電壓Vocp，PWM IC在CS端子處的電壓(即，電流感測電壓)達到FB端子處的電壓(即，輸出表徵電壓)時控制雙極性接面電晶體(BJT)從導通狀態變為關斷狀態。
在第1圖所示的電源轉換系統進入閉環狀態後，變壓器T1的輔助繞組Naux經由二極體D2和電容C1為PWM IC供電，此供電方式的缺點是需要額外增加變壓器T1的輔助繞組Naux和與其連接的二極體D2，增加了變壓器的複雜度從而增加了系統成本。
鑒於以上所述的一個或多個問題，本發明提供了一種新穎的電源轉換系統，可以省去變壓器的輔助繞組和與其連接的二極體，降低變壓器的複雜度從而節省系統成本。
為達上述目的，根據本發明實施例的電源轉換系統，用於將交流輸入電壓轉換為直流輸出電壓，包括變壓器、雙極性接面電晶體、以及脈寬調變控制晶片，其中，在電源轉換系統進入閉環狀態後，在脈寬調製控制晶片內部：基於表徵流過變壓器的一次繞組的電流的電流感測電壓和表徵直流輸出電壓的輸出表徵電壓生成第一控制信號和第二控制信號；基於第一控制信號控制第一功率開關和第二功率開關的導通與關斷，並基於第二控制信號控制第三功率開關的導通與關斷，其中：當第一功率開關和第二功率開關均處於導通狀態並且第三功率開關處於關斷狀態時，脈寬調變控制晶片控制雙極性接面電晶體從關斷狀態變為導通狀態，使得變壓 器開始儲能；當第一功率開關和第二功率開關從導通狀態變為關斷狀態但是第三功率開關仍然處於關斷狀態時，脈寬調變控制晶片控制雙極性接面電晶體仍處於導通狀態，使得交流輸入電壓經過整流和濾波得到的直流輸入電壓經由變壓器的一次繞組、雙極性接面電晶體、脈寬調變控制晶片的第一端子、脈寬調變控制晶片內部的連接在脈寬調變控制晶片的第一端子和第二端子之間的二極體對脈寬調變控制晶片外部的連接到脈寬調變控制晶片的第二端子的電容充電；當第三功率開關從關斷狀態變為導通狀態時，脈寬調變控制晶片控制雙極性接面電晶體從導通狀態變為關斷狀態，使得直流輸入電壓對脈寬調變控制晶片外部的連接到脈寬調製控制晶片的第二端子的電容的充電結束。根據本發明實施例的電源轉換系統採用了新穎的供電方式為脈寬調變控制晶片供電，可以省變壓器的輔助繞組和與其連接的二極體，從而可以簡化變壓器製作並節省系統成本。
AC IN‧‧‧AC輸入電壓
bulk,C1‧‧‧電容
VIN‧‧‧DC輸入電壓
Rst‧‧‧啟動電阻
PWM IC‧‧‧脈寬調變控制晶片
VDD,CS,FB,SW,BD,GND‧‧‧端子
UVLO‧‧‧欠壓鎖定
BJT‧‧‧雙極性接面電晶體
T1‧‧‧變壓器
Np‧‧‧一次繞組
Rs‧‧‧電流感測電阻
Vocp‧‧‧內部最高嵌位元電壓
Ns‧‧‧二次繞組
D1,D2,D3‧‧‧二極體
C0‧‧‧輸出電容
VO‧‧‧DC輸出電壓
R0,R1,R2,R3‧‧‧電阻
Rfb‧‧‧上拉電阻
AVDD‧‧‧電壓
Naux‧‧‧輔助繞組
pwm,pwm_pre‧‧‧信號
M0,M1,M2‧‧‧功率開關
Ibase‧‧‧驅動電流
Voffset‧‧‧反相電壓疊加偏置電壓
EA‧‧‧誤差放大
vcomp‧‧‧誤差放大信號
clk‧‧‧時鐘信號
I_BD‧‧‧BD pin驅動電流
Zener‧‧‧齊納二極體
BD-off‧‧‧BD pin關斷信號
RS DFF‧‧‧RS觸發器
PG‧‧‧供電正常信號
Vref‧‧‧基準參考電壓
第1圖是傳統的反激式AC-DC電源轉換系統的電路圖。
第2圖是第1圖所示的PWM IC的內部電路圖。
第3圖是根據本發明實施例的二次回饋控制的反激式AC-DC電源轉換系統的電路圖。
第4圖是第3圖所示的PWM IC的內部電路圖。
第5圖是第4圖所示的PWM控制單元的內部電路圖。
第6圖是第3圖所示的PWM IC的一些端子處的信號以及一些內部信號的時序圖。
第7圖是第四圖所示的二極體D3用PMOS實現的電路圖。
第8圖是採用工作原理與第4圖類似的PWM IC的一次側回饋控制的反激式AC-DC電源轉換系統的電路圖。
第9圖是第8圖所示的PWM IC中的PWM控制單元的內部電路圖。
第10圖是第4圖所示的PWM IC的前向架構的AC-DC電源轉換系統的電路圖。
下面將詳細描述本發明的各個方面的特徵和示例性實施例。在下面的詳細描述中，提出了許多具體細節，以便提供對本發明的全 面理解。但是，對於本領域技術人員來說很明顯的是，本發明可以在不需要這些具體細節中的一些細節的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本發明的示例來提供對本發明的更好的理解。本發明決不限於下面所提出的任何具體配置，而是在不脫離本發明的精神的前提下覆蓋了元素、部件和演算法的任何修改、替換和改進。在附圖和下面的描述中，沒有示出公知的結構和技術，以便避免對本發明造成不必要的模糊。
第3圖示出了根據本發明實施例的二次回饋控制的反激式AC-DC電源轉換系統的電路圖。如第三圖所示，根據本發明實施例的AC-DC電源轉換系統將AC輸入電壓轉換為DC輸出電壓的過程如下：
AC輸入電壓經過電磁干擾(EMI)濾波器和整流器(包括四個二極體組成的整流橋和體電容(bulk電容))的濾波和整流後變成DC輸入電壓VIN；DC輸入電壓VIN通過啟動電阻Rst給雙極性接面電晶體(BJT)的基極供電，使得雙極性接面電晶體(BJT)從關斷狀態變為導通狀態；DC輸入電壓VIN經過變壓器T1的一次繞組Np、雙極性接面電晶體(BJT)、以及PWM IC內部連接在SW端子和VDD端子之間的二極體D3給PWM IC外部的連接到VDD端子的電容C1充電；當電容C1上的電壓(即，VDD端子處的電壓)超過PWM IC的欠壓鎖定(UVLO)電壓時，PWM IC開始工作；變壓器T1的一次繞組Np儲存DC輸入電壓VIN提供的能量，流過變壓器T1的一次繞組Np的電流線性增加；PWM IC經由CS端子基於連接在整流器中的bulk電容和基準地之間的電流感測電阻Rs上的電流感測電壓來檢測流過變壓器T1的一次繞組Np的電流(因為電流感測電阻Rs上的電流感測電壓能夠表徵流過變壓器T1的一次繞組Np的電流)；當流過變壓器T1的一次繞組Np的電流達到預定電流閾值(即，電流感測電壓/CS端子處的電壓的反相電壓達到FB端子處的電壓/輸出表徵電壓/內部最高嵌位元電壓Vocp)時，PWM IC控制雙極性接面電晶體(BJT)從導通狀態變為關斷狀態；當雙極性接面電晶體(BJT)處於關斷狀態時，變壓器T1的一次繞組Np中儲存的能量釋放到變壓器T1的二次繞組Ns；變壓器T1的二次繞組Ns上的電壓經過二極體D1和輸出電容C0組成的濾波整流元件的濾波和整流後變成DC輸出電壓VO；DC輸出電壓VO逐漸升高；TL431基於電阻R1和R0對DC輸出電壓VO進行分壓得到的輸出表徵電壓感測DC輸出電壓VO，並在DC輸出電壓VO達到預定電壓閾值 時通過光耦將輸出表徵電壓回饋到PWM IC的FB端子，使得PWM IC基於輸出表徵電壓控制雙極性接面電晶體(BJT)從關斷狀態變為導通狀態，從而將DC輸出電壓VO穩定在預定電壓閾值。
第4圖是第3圖所示的PWM IC的內部電路圖。如第4圖所示，在PWM IC內部，FB端子經由上拉電阻Rfb連接到電壓AVDD；當DC輸出電壓VO沒有達到預定電壓閾值時，FB端子處的電壓被上拉電阻Rfb上拉到電壓AVDD，PWM IC在CS端子處的電壓(即，電流感測電壓)的反相電壓達到內部最高嵌位元電壓Vocp時控制雙極性接面電晶體(BJT)從導通狀態變為關斷狀態；當DC輸出電壓VO達到預定電壓閾值時，第3圖所示的電源轉換系統進入閉環狀態，FB端子處的電壓低於內部最高嵌位元電壓Vocp，PWM IC在CS端子處的電壓(即，電流感測電壓)的反相電壓達到FB端子處的電壓(即，輸出表徵電壓)時控制雙極性接面電晶體(BJT)從導通狀態變為關斷狀態。
在第4圖所示的電源轉換系統進入閉環狀態後，PWM控制單元基於PWM IC的CS端子和FB端子處的電壓(即，電流感測電壓和輸出表徵電壓)生成pwm信號和pwm_pre信號，以控制功率開關M0至M2的導通與關斷從而控制雙極性接面電晶體(BTJ)的導通與關斷；功率開關M0在pwm_pre信號為高位準時處於導通狀態，並在pwm_pre信號為低位準時處於關斷狀態；功率開關M1在pwm信號為高位準時處於關斷狀態，並在pwm信號為低位準時處於導通狀態；功率開關M2在pwm_pre信號為高位準時處於導通狀態，並在pwm_pre信號為低位準時處於關斷狀態；當功率開關M0和M2均處於導通狀態並且功率開關M1處於關斷狀態時，Ibase驅動電流控制PWM IC外部的雙極性接面電晶體(BJT)從關斷狀態變為導通狀態，使得變壓器T1開始儲能；Ibase驅動電流隨流過變壓器T1的一次繞組Np的電流的增大而增大；當功率開關M0和M2從導通狀態變為關斷狀態但是功率開關M1仍然處於關斷狀態時，雙極性接面電晶體(BJT)仍處於導通狀態，DC輸入電壓VIN經過變壓器T1的一次繞組Np、雙極性接面電晶體(BJT)、PWM IC的SW端子、以及二極體D3對連接到PWM IC的VDD端子的電容C1充電，此時變壓器T1還是處於儲能狀態，流過變壓器T1的一次繞組Np的電流繼續增大；當功率開關M1從關斷狀態變為導通狀態時，Ibase驅動電流不再流向PWM IC外部的雙極性接 面電晶體(BJT)，雙極性接面電晶體(BJT)從導通狀態變為關斷狀態，對連接到PWM IC的VDD端子的電容C1的充電結束，此時變壓器T1的一次繞組Np儲存的能量釋放到變壓器T1的二次繞組Ns。
第5圖是第3圖所示的PWM IC的一些端子處的信號以及一些內部信號的時序圖。第6圖是第4圖所示的PWM控制單元的內部電路圖。如第5圖和第6圖所示，pwm信號在振盪器產生的時鐘信號clk的上升沿到來時從低位準變為高位準，在PWM IC的CS端子(即，電流檢測電壓)處的電壓的反相電壓達到PWM IC的FB端子處的電壓(即，輸出表徵電壓)或內部最高嵌位元電壓Vocp時從高位準變為低位準，直到振盪器產生的時鐘信號clk在下一個時鐘週期的上升沿到來時重新從低位準變為高位準；pwm_pre信號在振盪器產生的時鐘信號clk的上升沿到來時從低位準變為高位準，在PWM IC的CS端子處的電壓(即，電流感測電壓)的反相電壓疊加偏置電壓Voffset達到PWM IC的FB端子處的電壓(即，輸出表徵電壓)或內部最高嵌位元電壓Vocp時從高位準變為低位準，直到振盪器產生的時鐘信號clk在下一個時鐘週期的上升沿到來時重新從低位準變為高位準。
這裡，由於pwm_pre信號在PWM IC的CS端子處的電壓的反相電壓疊加偏置電壓Voffset達到PWM IC的FB端子處的電壓或內部最高嵌位元電壓Vocp時從高位準變為低位準pwm_pre信號，因此比pwm信號提前從高位準變為低位準。
在第4圖所示的PWM IC中，比較器1基於電阻R2和R3對VDD端子處的電壓進行分壓得到供電表徵電壓，並且在供電表徵電壓超過供電電壓閾值時輸出高位準，使得功率開關M1從關斷狀態變為導通狀態從而使雙極性接面電晶體(BJT)從導通狀態變為關斷狀態，以防止VDD端子連接的電容C1上的電壓(即，VDD端子處的電壓)被充太高而損壞PWM IC。
根據本發明實施例的電源轉換系統無需變壓器T1的輔助繞組及與其連接的二極體，即可實現對PWM IC的供電功能以及傳統的電源轉換系統中的PWM調製過程，因此簡化了系統設計、節省了系統成本。
本領域技術人員應該可以想到，第4圖所示的二極體D3可以用PMOS來替代。第7圖是第4圖所示的二極體D3用PMOS來實現的 電路圖。在第7圖中，PMOS的導通與關斷由pwm信號和pwm_pre信號共同控制。
第8圖是採用工作原理與第4圖類似的PWM IC的一次側回饋控制的AC-DC電源轉換系統的電路圖。第9圖是第8圖所示的PWM IC中的PWM控制單元的內部電路圖。第九圖所示的PWM控制單元與第6圖所示的PWM控制單元的不同在於：退磁感測模組基於PWM IC的FB端子處的電壓生成表徵DC輸出電壓VO的大小的退磁平臺電壓，取樣模組對退磁平臺電壓取樣並保持到電容C0上，由誤差放大器EA產生誤差放大信號vcomp，此vcomp電壓等同於第4圖中的PWM IC的FB端子處的電壓，vcomp越大表示輸出負載電流越大，vcomp越小表示輸出負載電流越小。
第9圖是採用第四圖所示的PWM IC的前向架構的AC-DC電源轉換系統的電路圖。這裡，PWM IC的工作原理與結合第四圖和第五圖描述的完全一樣，所以不再贅述。
本發明可以以其他的具體形式實現，而不脫離其精神和本質特徵。例如，特定實施例中所描述的演算法可以被修改，而系統體系結構並不脫離本發明的基本精神。因此，當前的實施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本發明的範圍由所附申請專利範圍而非上述描述定義，並且，落入申請專利範圍的含義和等同物的範圍內的全部改變從而都被包括在本發明的範圍之中。

Claims (9)

  1. 一種電源轉換系統，用於將交流輸入電壓轉換為直流輸出電壓，包括變壓器、雙極性接面電晶體、以及脈寬調變控制晶片，其中，在所述電源轉換系統進入閉環狀態後，在所述脈寬調製控制晶片內部：基於表徵流過所述變壓器的一次繞組的電流的電流感測電壓和表徵所述直流輸出電壓的輸出表徵電壓生成第一控制信號和第二控制信號；基於所述第一控制信號控制第一功率開關和第二功率開關的導通與關斷，並基於所述第二控制信號控制第三功率開關的導通與關斷，其中：當所述第一功率開關和所述第二功率開關均處於導通狀態並且所述第三功率開關處於關斷狀態時，所述脈寬調製控制晶片控制所述雙極性接面電晶體從關斷狀態變為導通狀態，使得所述變壓器開始儲能；當所述第一功率開關和所述第二功率開關從導通狀態變為關斷狀態但是所述第三功率開關仍然處於關斷狀態時，所述脈寬調變控制晶片控制所述雙極性接面電晶體仍處於導通狀態，使得所述交流輸入電壓經過整流和濾波得到的直流輸入電壓經由所述變壓器的一次繞組、所述雙極性接面電晶體、所述脈寬調變控制晶片的第一端子、所述脈寬調變控制晶片內部的連接在所述脈寬調變控制晶片的第一端子和第二端子之間的二極體對所述脈寬調變控制晶片外部的連接到所述脈寬調變控制晶片的第二端子的電容充電；當所述第三功率開關從關斷狀態變為導通狀態時，所述脈寬調變控制晶片控制所述雙極性接面電晶體從導通狀態變為關斷狀態，使得所述直流輸入電壓對所述脈寬調變控制晶片外部的連接到所述脈寬調變控制晶片的第二端子的電容的充電結束。
  2. 如申請專利範圍第1項所述電源轉換系統，其中，在所述脈寬調變控制晶片內部：由振盪器產生時鐘信號；所述第一控制信號在所述時鐘信號的上升沿到來時從低位準變為高位準，在所述電流感測電壓的反相電壓達到所述輸出表徵電壓或所述脈寬調變控制晶片內部的最高嵌位元電壓時從高位準變為低位準，直到所述時鐘信號在下一個時鐘週期的上升沿到來時重新從低位準變為高位準；所述第二控制信號在所述時鐘信號的上升沿到來時從低位準變為高位準，在所述電流感測電壓的反相電壓疊加偏置電壓達到所述輸出表徵電壓或所述最高嵌位元電壓時從高位準變為低位準，直到所述時鐘信號在下一個時鐘週期的上升沿到來時重新從低位準變為高位準。
  3. 如申請專利範圍第1項所述電源轉換系統，其中，在脈寬調變控制晶片工作之前：所述直流輸入電壓通過啟動電阻給所述雙極性接面電晶體的基極供電，使得所述雙極性接面電晶體從關斷狀態變為導通狀態，所述直流輸入電壓經由所述變壓器的一次繞組、所述雙極性接面電晶體、所述脈寬調變控制晶片的第一端子、所述脈寬調變控制晶片內部的連接在所述脈寬調變控制晶片的第一端子和第二端子之間的二極體對所述脈寬調變控制晶片外部的連接到所述脈寬調變控制晶片的第二端子的電容充電；當所述脈寬調變控制晶片外部的連接到所述脈寬調變控制晶片的第二端子的電容上的電壓超過所述脈寬調變控制晶片的欠壓保護電壓時，所述脈寬調變控制晶片開始工作。
  4. 如申請專利範圍第1項所述電源轉換系統，其中，所述脈寬調變控制晶片在所述直流輸出電壓沒有達到預定電壓閾值時，在所述電流感測電壓的反相電壓達到所述脈寬調變控制晶片內部的最高嵌位元電壓時控制所述雙極性接面電晶體從導通狀態變為關斷狀態；在所述直流輸出電壓達到所述預定電壓閾值時，在所述電流感測電壓的反相電壓達到所述輸出表徵電壓時控制所述雙極性接面電晶體從導通狀態變為關斷狀態。
  5. 如申請專利範圍第1項所述電源轉換系統，其中，在所述脈寬調變控制晶片內部，通過對所述脈寬調變控制晶片的第二端子處的電壓進行分壓得到供電表徵電壓，並且在所述供電表徵電壓超過供電閾值電壓時控制所述第三功率開關從關斷狀態變為導通狀態，以使所述雙極性接面電晶體從導通狀態變為關斷狀態。
  6. 如申請專利範圍第1項所述電源轉換系統，其中，所述脈寬調變控制晶片內部的連接在所述脈寬調變晶片的第一端子和第二端子之間的二極體被替換為第四功率開關，並且所述第四功率開關的導通與關斷由所述第一控制信號和所述第二控制信號控制。
  7. 如申請專利範圍第1項所述電源轉換系統，其中，所述電源轉換系統是二次側回饋控制的返馳電源轉換系統。
  8. 如申請專利範圍第1項所述電源轉換系統，其中，所述電源轉換系統是前向架構的電源轉換系統。
  9. 如申請專利範圍第1項所述電源轉換系統，所述電源轉換系統是一次側回饋控制的返馳電源轉換系統。
TW107125238A 2018-06-12 2018-07-20 電源轉換系統 TWI657653B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??201810601234.X 2018-06-12
CN201810601234.X 2018-06-12
CN201810601234.XA CN108880296B (zh) 2018-06-12 2018-06-12 电源转换系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI657653B true TWI657653B (zh) 2019-04-21
TW202002494A TW202002494A (zh) 2020-01-01

Family

ID=64338054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107125238A TWI657653B (zh) 2018-06-12 2018-07-20 電源轉換系統

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN108880296B (zh)
TW (1) TWI657653B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10622902B2 (en) 2012-04-12 2020-04-14 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for regulating power conversion systems with output detection and synchronized rectifying mechanisms
US9595874B2 (en) 2012-04-12 2017-03-14 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for regulating power conversion systems with output detection and synchronized rectifying mechanisms
CN111146961B (zh) 2020-01-20 2022-04-12 昂宝电子（上海）有限公司 用于控制同步整流系统的控制电路及方法
CN113541444B (zh) * 2020-04-15 2023-03-24 成都中启易联科技有限公司 一种电流回收电路、开关变换器和集成电路
CN111697838B (zh) 2020-05-29 2023-09-26 昂宝电子（上海）有限公司 同步整流控制电路、方法和开关电源系统
CN112838772B (zh) * 2021-01-18 2022-05-13 昂宝电子（上海）有限公司 反激式开关电源及其控制方法
CN112821727B (zh) 2021-03-11 2022-06-28 昂宝电子（上海）有限公司 开关电源系统
CN113394983B (zh) * 2021-07-01 2023-07-04 上海南芯半导体科技股份有限公司 一种反激式变换器的电压反馈电路及其控制方法
CN113472211B (zh) 2021-07-07 2022-12-23 昂宝电子（上海）有限公司 反激式开关电源及其同步整流控制器
CN114244153B (zh) * 2021-11-23 2023-11-03 昂宝电子（上海）有限公司 开关电源及其控制芯片和控制方法
CN114285249B (zh) * 2021-12-06 2024-01-26 昂宝电子（上海）有限公司 开关电源及其控制芯片和控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5206540A (en) * 1991-05-09 1993-04-27 Unitrode Corporation Transformer isolated drive circuit
US5285779A (en) * 1992-03-27 1994-02-15 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for a cardiac defibrillator high voltage charging circuit
US6853174B1 (en) * 2003-08-11 2005-02-08 Micrel, Inc. Selective high-side and low-side current sensing in switching power supplies
TW200708743A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 System General Corp Valley voltage detection apparatus
US9246391B2 (en) * 2010-01-22 2016-01-26 Power Systems Technologies Ltd. Controller for providing a corrected signal to a sensed peak current through a circuit element of a power converter
TW201817143A (zh) * 2016-10-28 2018-05-01 昂寶電子（上海）有限公司 一種用於開關電源快速啟動的系統

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102957304B (zh) * 2011-08-29 2016-04-27 比亚迪股份有限公司 一种三极管的驱动电路及其驱动方法
CN103023298B (zh) * 2013-01-04 2014-11-05 无锡硅动力微电子股份有限公司 应用于ac-dc开关模式电源变换器中的自供电电路
CN103825469B (zh) * 2014-03-06 2016-05-18 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 用于隔离式变换器的控制电路和隔离式变换器
CN103929055A (zh) * 2014-04-30 2014-07-16 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种供电电路和开关电源
CN106130319B (zh) * 2016-08-22 2019-04-16 昂宝电子（上海）有限公司 一种驱动功率晶体管的系统和方法
CN106685236B (zh) * 2017-03-10 2019-03-15 绍兴光大芯业微电子有限公司 原边电流可控的无辅助绕组隔离式开关电源的电路结构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5206540A (en) * 1991-05-09 1993-04-27 Unitrode Corporation Transformer isolated drive circuit
US5285779A (en) * 1992-03-27 1994-02-15 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for a cardiac defibrillator high voltage charging circuit
US6853174B1 (en) * 2003-08-11 2005-02-08 Micrel, Inc. Selective high-side and low-side current sensing in switching power supplies
TW200708743A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 System General Corp Valley voltage detection apparatus
US9246391B2 (en) * 2010-01-22 2016-01-26 Power Systems Technologies Ltd. Controller for providing a corrected signal to a sensed peak current through a circuit element of a power converter
TW201817143A (zh) * 2016-10-28 2018-05-01 昂寶電子（上海）有限公司 一種用於開關電源快速啟動的系統

Also Published As

Publication number Publication date
CN108880296B (zh) 2021-01-05
CN108880296A (zh) 2018-11-23
TW202002494A (zh) 2020-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI657653B (zh) 電源轉換系統
US9362830B2 (en) Switch mode power supply, control circuit and associated control method
TWI483524B (zh) A system and method for adjusting a power conversion system
TWI573362B (zh) System controller and method for protecting the power converter
US9407155B2 (en) Isolated switching converter with secondary side modulation and control method
TWI390818B (zh) 改善充電器待機時之效率的裝置及方法，以及超低待機功率充電器
US9787194B2 (en) Primary side regulated isolation voltage converter
US8213203B2 (en) Method and apparatus for controlling a constant current output in a switching mode power supply
US8503144B2 (en) Control circuit with protection circuit for power supply
JP6424605B2 (ja) 絶縁型直流電源装置および制御方法
KR101527966B1 (ko) 스위치 모드 전력 공급 장치 및 그 구동 방법
US20120224397A1 (en) Devices and methods of constant output current and voltage control for power supplies
TWM488805U (zh) 一種低成本、集多重保護功能於一體的反激開關電源電路
JP5799537B2 (ja) スイッチング電源装置の制御回路及びスイッチング電源装置
KR20170119683A (ko) 전원 제어용 반도체 장치
TW201539960A (zh) 以反馳式架構爲基礎的電源轉換裝置
CN103312200A (zh) 功率变换器、限流单元、控制电路及相关控制方法
CN203840204U (zh) 开关型功率变换器、时钟模块和控制电路
US8780515B2 (en) Control circuit with protection circuit for power supply
TWI622258B (zh) 一種用於開關電源快速啟動的系統
TWI646767B (zh) 電源控制裝置及電源控制系統
CN101924471A (zh) 恒定输出电流的方法及装置
JP7095784B2 (ja) スイッチング電源装置
TW201607228A (zh) 一次側回授控制之反馳式轉換器及其使用之電源控制積體電路
CN203352469U (zh) 功率变换器、限流单元和控制电路