TWM275628U - A switching control circuit for controlling output current at the primary side of a power converter - Google Patents

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TWM275628U
TWM275628U TW94204777U TW94204777U TWM275628U TW M275628 U TWM275628 U TW M275628U TW 94204777 U TW94204777 U TW 94204777U TW 94204777 U TW94204777 U TW 94204777U TW M275628 U TWM275628 U TW M275628U
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TW
Taiwan
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current
signal
switching
capacitor
terminal
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TW94204777U
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English (en)
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Ta-Yung Yang
Guo-Kiang Hung
Original Assignee
System General Corp
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M275628 九、新型說明: 【新型所屬之技術領域】 本創作係為-種切換式控㈣置,_是指—種應用於電源 供應器之切換式控制裝置。 "、 【先前技術】 目前可以提供穩定的電壓與電流的電源供應器已經芒、、 地應用於各種電子裝置。基於符合安規(safet力的 —:、
式的電源供應器(off-line power c〇nverter)必須在它的一 A 一次侧之間提供電氣隔離(galvanic is〇lad〇…。在許多充電哭” 關的應用領域巾,對於定電流曲線與低成本的要求报高目 前揭露的技術來說,在電源供應器的—次侧所設置切:式= 器無法很精確地控制電源供應器的輸出電流,因而I法達^且 有直線特性蚊電流曲線。再者,為了達成前述的定電流曲 線’在電源供應H的二次侧必須增加電流迴路才能達成定電、、* 控制,如此一來’又必須付出提高成本的代價。因此,如何:L 销控制電源供應器的輸出電流與降低成本是相t重要的^ 題0 【新型内容】 為了達成上述之目的,本創作提出一種切換式控制裝置, 應用於-電源供應器的—變壓器—次侧,用以控制電源供應器 電流。該切換式控制裝置包含—切換式控制器,切換式 制係可產±切換訊號,該切換訊號可以切換一 器纺? 6 M275628 ^ 穩定調整電源供應器的輸出。該切換式控制器包含一運管放大 、為與-餐考電壓所組成的-誤差放大器,用以輪出電流控制; -比較器結合-脈寬調變n,依據該誤差放Α||的輸出來控制 该切換訊號的脈波寬度。 钱卞刀秧八徑制裝置又包含 ^ 口从佩溫态座生一振1 訊號用以決定該切換訊號之切換頻率;一波形偵測器藉由取樣 -次側切換電流訊號,用以產生—電流波形訊號;—放電時間 偵測器連接至該變壓器,用以偵測二次側切換電流的一放電時 間;-積分器藉由積分一平均電流訊號與該放電時間,用以產 生一積分訊號。解均電流訊縣為該電流波觀號之平均 該積分器的時間常數與該切換訊號的切換週期成正比 =關係’因此該積分峨係正比於電源供絲的輸出電流。 誤差放大器的輸入端,切換式控制器將可 依據泫積分訊號調整輸出電流。 以上的概述與接下來的詳細朗皆為示範性質,是為了進 的申請專利範圍。而有關本創作的其他目的與 占將在後績的說明與圖示加以闡述。 【實施方式】 芩考弟-圖,其係為本創作切換式控 應器示意圖。電源供絲包含-變_1();:^置於電源供 助繞組na、-次側繞組Np、與二次側 ^ 10具有辅 電源供絲的輪出電壓V。與輸㈣J、、、Ns。為了穩定調整 电机1〇’一切換式控制器70 7 M275628 ^產生切換訊號¥歸以透過切換電晶體20用來對該變壓器1〇進 行切換動作。 其中該切換式控制H 7G包含供應端vcc、電壓债測端 VDET、接地端GND、電流檢知端vs與輸出端VpwM。該輸 出端VPWM係輸出該切換訊號VpwM。該電壓偵測端 透過電阻50連接至辅助繞組Na,用以偵測反射電壓, 該反射電壓VAUX則透過整流器6〇進一步對電容^進行充 電,用以提供能量給該切換式控制器7〇。該電流檢知端乂8連 接至電流偵測電阻30,該電流偵測電阻3〇係連接自該電晶體 20的源極到接地,用以將—次側切換電流1?轉換成為一次侧 切換電流訊號VIP。
配合第-圖,請參考第二圖,係為第一圖的電源供應器操 作在不連續導通模式下之各點訊號波形圖。上述之不連續導通 模式是指在下一個切換週期開始之前,變壓器的儲能完全釋放 出來。當切換訊號VPWM轉變為高準位時,隨即產生一次侧切 換電流Ip。該一次侧切換電流Ip的峰值IpA可以表示為: 其中vIN為變壓器ίο的輸入電壓;Lp為變壓器1〇之一次側繞 組NP的電感值;T0N則為切換訊號VpwM的導通時間。 能 當切換訊號VPWMT降到低準位時,儲存在變壓器川的 能量將釋放到變壓器10的二次側,並透過一整流器4〇傳輸 8 M275628 SA可以 量到電源供應器的輸出端。二次側切換電流is的峰值i 表示為: τ (Vo + VF) (2)
IsA = —:~-xTdsd Ls 其中v〇為電源供應器的輸出電壓;Vf為跨於整流器奶的順 向壓降;Ls則為變壓器之二次側繞組Ns的電感值;丁 、 則為不連續導通模式下,二次側切換電流Is的放電時間。
DSD
當切換訊號Vpwm下降到低準位時,變壓器10的補助妗 組NA將產生反射電壓Vaux。該反射電壓V鑛可以表示為:
Vaux (Vo + Vf) .....................
Tns ...........................(3) 其中TNA與TNS分別代表變壓器10的辅助繞組Na與二次側繞 組Ns的繞組匝數。 兀 紅上所述,當二次側切換電流Is下降到零時,反射電壓 V鐘將開始減少,此時變壓器10的儲能將完全釋放出來。= 方程式_放糾間TDSD和自她峨VPWM的下降邊緣 到反射電壓VAUX的下降點測量出來。 配合第一圖’請參者莖二岡,总& 亏弟一圖係為苐一圖的電源供應器操 作在連續導通模式下之各職號波_。上述之賴導通模式 d在下:個切換週期開始之前,變壓器的難並未完全釋放 出來。當電源供應器操作g $ T 、 隹連項¥通拉式下,一次侧切換電流
Ip的峰值ιρ(ΡΕΑΚ)為··
Ip(peak) = Ipa + Ipb (4) 9 -(5) M275628 T VlN _ 丄pa =-x Ion
Lp 其中Ipb表示為儲存於變壓器10中之能量。 當切換訊號VPWMT降為低準位時,變壓器1〇的儲能將 傳遞到變壓器10的二次侧。因此,透過一次側切換電流4與 變壓為10的繞組匝數可以決定二次侧切換電流is。該二次侧 切換電流Is的峰值IS(PEAK)可以表示為: T Tnp Tnp Is(peak) =-x Ip(peak) =-x (Ipa + Ipb) Tns Tns j ..............................(6) 其中TNP係為變壓裔i〇的一次侧繞組Np的匝數。 參考第四圖,係為本創作切換式控制裝置的較佳實施例。 一波形偵測器300藉由取樣一次側切換電流訊號Vip用以產生 電流波形訊號VA與VB。放電時間偵測器ι〇〇透過變壓器1〇 的辅助繞組NA用以偵測二次側切換電流1§的放電時間 Tdsd/Tdsc。振盪器200產生振盪訊號pLS,用來決定切換訊號 Vpwm的切換頻率。積分器500藉由積分平均電流訊號]^乂〇與 放電日T間TDSD/TDSC用來產生積分訊號νχ。由於同時考慮不連 績導通模式錢續導賴式兩種情況,依據該電流波形訊號 VA與VB用以產生辭均電流訊號〗。積分器5⑻的時間 常數與切換訊號VPWM的切換週期丁成正比例的關係,該積分 訊號vx係正比於電源供應器的輸出電流ι〇。 、切換式控制器包含運算放大器71與參考電壓v酬所組 成的决差放大器,用以達成輸出電流控制。比較器乃結合脈 M275628 路楊,依據該誤差放大器的輪出用以 V_的脈波寬度。該誤差放大器放大該積分訊_,並= 供魏増_以輸出電流控制。由偵測該―:欠側娜電流 到調變該切換訊號vPWM的脈波寬度這—條路徑形成一_ 控制迴路。該電流控制迴路依據參考轉v卿用以控制二次 侧:換電流Ip的振幅值。而二次側切換電流is與—次側切換
電流Ip成比例上的關係,如方程式⑹所示。請—併參考第二 圖與第三騎顯示的波_,電源供應^的輪出電流^係為 -次側切換電流Is的平均值。因此’電源供應器的輸出電流 1〇可以表示為: I〇 = (Isb X + (Isa x ~r)---------- 鳴 ___麵細 β···* < j 其中tds係表示為科續導賴式下的τ_錢續導通模式 下的TDSe。因此,電源供應n的輸出電流Ig可得聰定調整。 一次侧切換電流Ip藉由電流偵測電阻3〇轉換成一次侧切 換電流訊號vIP。波形偵測器300偵測一次側切換電流訊號Vip 並產生電流波形訊號VA與vB。積分訊號Vx可藉由下列所示 之方程式(7)來設計: ⑻
Vx = (Vb + ^^)x^ 其中
Va
Tns =-X Tnp
Rs x (Isa + Isb)------------- (9) 11 -(10) M275628
Vb =-x Rs x Isb _
Tnp 其中乃係為積分器500的時間常數。 參考方程式(7MH)),積分赌Vx可以整合成: _ T Tns Vx =~XZT~xRsxIo 11 Inp 01) 由此可以得知,積分訊號vx係正比於電源供應器的輸出 電流ι〇。當輸出電流1〇增加時,積分訊號Vx增加。然而,透 過電流控制迴路的穩定調整,積分訊號Vx的最大值受到參考 電壓v删所限制。在電流控制迴路的回授控制下,最大輸出 電流I〇(max)表示為: I〇(MAX) = · xVri
Tns 1+(GaxGswxI)
---------- / J ........................(12) .其中K為常數而等於Ti/T ; Vri為參考電壓v_的電壓 a為為差放大&的;;Gsw則為切換電路的增益。 假使電流控制迴路的迴路增益很高(Ga X GSW>> D,最 大輸出電流1〇(嫩々可以表示為: I〇(MAX) = Κχ-^χΖ^........
Tns Rs ⑴) 電源供應益的最大輸出電流Wx)將依據參考電壓Vrefi 的大i而被%_整成為固定電流。輸出電壓%與輸出電流 〇的對應關係,可透過第五圖所示的曲線示意圖得知。 ”本創作較佳實施例中用以產生切換訊號%之脈寬調變 00 L 3 D型正反态95、反相器93、閘%與and 12 M275628 • 閘92 °D型正反器95的輸入端(D)由供應電壓vcc所提供。振 • 盪訊號PLS係透過反相器93來設定D型正反器95。而D型 正反器95的輸出端(Q)連接至AND閘92的第一輸入端。and 閘92的第二輸入端則連接至反相器93的輸出端。and閘% 的輸出端同時也是可產生該切換訊號VpwM的脈寬調變器4〇〇 的輸出端。D型正反器95係根據AND閉91的輸出端來進行 重置。AND間91的第一輸入端係接收電壓迴路訊號%,該電 ►壓迴路訊號Sv係由電壓控制迴路所產生出來,該電壓控制迴 路係用來穩定調整電源供應H的輸出電壓V。。電流迴路訊號 &係由比較器75輸出端產生出來,同時輸出至and閘91的 第二輸入端,用以達成輸出電流控制。其中比較器75的正端 連接至運算放大器71的輸出端,而該比較器乃的負端連接至 振盪器200,係由斜坡訊號黯戶斤提供。該電壓迴路訊號、 ♦與該電流迴路訊號Sl可重置D型正反器%,心限制與調整 切換訊號VPWM的脈錢度,同時也軸敎調 與輸出電流1〇。 〇 參考第六圖,係為本創作較佳 圖例之波形偵測器示意 二 正端連接至電流檢知端VS,用以接收 正比於變壓态-次側切換電流 ^ 其負端連接至第-電容321,該第—電H換電流訊號化’ 換電流訊號vIP的峰值。第 了維持一次側切 疋電机原305係對於第一電容321 13 M275628 進行充電。第-開連接至第一定電流源3〇5與第一電容 321之間。第一比較器310的輸出端用以對該第一開關311進 行導通或截止。當該第一開關311導通時,第一定電流源3〇5 用以對該第-電容321進行充電,此時跨於第一電容321兩端 付到峰值電壓訊號Vsp。配合第三圖,該峰值電壓訊號&係 正比於IpA加上1PB的總和電流。第一電晶體308係與第一電 谷321並聯,用來對第一電容321進行放電。開關312用以週 /月f生地取樣自第一電容321到第三電容322的峰值電壓訊號 vSP。接著,跨於第三電容322兩端得到斜率電流波形訊號 VA〇 第一開關314連接至電流檢知端vs與第二電容324之 間第一電各324係用來保持一次侧切換電流訊號Vip的初 值。跨於第二電容324因而得到電壓織%。配合第三圖, 初值電壓喊Vsi係正比於電流^的電流值。第二電晶體㈣ 係’、第—電各324並聯,用來對第二電容324進行放電。開關 315係用以週期性地取樣自第二電容324到第四電容325的初 值電壓喊vSI。接著,跨於第四電容325兩端得到偏移電流 波形訊號VB。 參考第六圖,反相器351、電流源352、電晶體353、電 容354與AND閘355組成第一時間延遲電路。反相器、 電々丨l源362、電晶體363、電容364、AND閘365與反相器366 14 M275628 .組成第-單次觸發訊號產生器,用來輸出儲存訊號咖,該儲 存訊號sTR係為單次觸發訊號。第一時間延遲電路的輸入端 係由切換訊號vPWM所提供。電流源352的電流l352與電容 的電容值決定第-時間延遲電路的延遲時間。該第一時間延遲 電路的輸出端連接至第-單次觸發訊號產生器的輸入端。電流 源362的電流“與電容364的電容值決定儲存訊號观的脈 波寬度。儲存訊號STR控制第二開關314用來取樣一次側切 .換電流訊號VIP的初始值。因此,依據一延遲切換訊號的上升 邊緣用以產生儲存訊號STR。在該延遲時間之後,依據切換訊 號vPWM的上升邊緣用以產生延遲切換訊號。加入延遲時間是 為了避免來自於切換突波的干擾。 參考第七圖,係為本創作較佳實施例之積分器示意圖。第 计%運异放大器510、第一計時電阻511與第一計時電晶體 > 512組成第一電壓轉電流轉換器,依據偏移電流波形訊號Vb 用以產生弟可規劃電流I5 π。電晶體514、515與519組成第 一電流鏡,藉由映射第一可規劃電流用以產生電流l5i5與 電流1^9。電晶體510與517組成第二電流鏡,藉由映射電流 bi5用以產生電流bn。第二計時運算放大器530、第二計時電 阻531與第二計時電晶體532組成第二電壓轉電流轉換器,依 據斜率電流波形訊號VA用以產生第二可規劃電流1532。電晶 體534與535組成第三電流鏡,藉由映射第二可規劃電流1532 15 M275628 用以產生電流I535。電晶體536與537組成第四電流鏡,依據 電流I535與電流bn用以產生電流I537。電流I537可以表示為 1537 = 1535 - 1517 ° 電晶體536的幾何大小係為電晶體537的兩倍。因此,+ 流1«6的電流大小係為電流I537的兩倍。電晶體538與53 /χ β ?且 成第五電流鏡,藉由映射電流Ι537用以產生電流“Μ。電晶體 519的汲極與電晶體539互相連接,藉由加總電流與電流 I539用以產生平均電流訊號iAVG。平均電流訊號Iavg可以表^ 為: '
Iavg = -XL + —R531 R511 ______ 睡-咖———麵一一 卜 (14) 第—計時電阻51卜第二計時電阻531與計時電容57〇決 定積分器500的時間常數’第二計時電阻531與第一計時電随 511係為正比例的關係。當設定第二計時電阻531㈣阻值二 於第一計時電阻511的電阻值,絲她)可以重新寫成:、 kvG ==~x(Vb+ Va"~—)—............. RSU 2 ........................ (15) 第五開關開關550連接至電晶體519的没極與計 570之間。開關550的導通僅在二次側切換電Μ的放電日^
Tds這士段週期。第三電晶體560係與計時電容別並聯,用來 對计%電容570進行放電。第丄p卩旧卩目日日 /、開關開關551用來提供週期性 地取樣跨於計時電容570到輪 出窀合571的電壓。跨於輸出電 容571兩端因而產生積分訊號vx。 16 M275628 . Vx=i^x(VB+甲—.................................... 麥考第八圖,係為本創作較佳實施例之振盪器示意圖。振 盈運算放大器2〇卜振盪電阻210與振盈電晶體,組成第三 電壓轉電流轉換器。該第三電壓轉電流轉換器依據參考電壓 vREF2用以產生參考電流匕❶。數個振盪電晶體251、乃2、2兄、 254與255組成電流鏡,依據參考電流—用以產生振盈充電 電肌〗253與振盪放電電流〗255。電晶體253的汲極產生振盪充 •電電流1253 ’電晶體255的汲極產生振蘯放電電流—。第一 振盡開關230連接至電晶體2S3的汲極與振盛電容2i5之間。 第-振盘開目231連接至電晶體255的汲極與振盈電容2工5之 間,跨於振盛電容215兩端得到斜坡訊號RMp。振盤比較器 2〇5的正端連接至縫電容215,振盈比較器2()5的輸出端^ 生振盪訊號PLS ’該振盪訊號pLS決定切換頻率,並且可導通 鲁或截止開關312、315與第六開關55卜第三振盪開關232的 第-端係由-高臨界電壓vH所提供,第四振盪開關233的第 一端係由低臨界電壓vL所提供。第三振盪開關232的第二端 與第四振盪開關233的第二端共同連接至振簠比較器2〇5的負 端。振盪反相器260的輸入端連接至振盪比較器2〇5的輸出 端,用以產生反相振盪訊號/PLS。振盪訊號PLS用以導通或 截止第二振盪開關231與第四振盪開關233。反相振盪訊號 /PLS用以導通或截止第-振蓋開關23()與第三振盈開關议。 17 M275628 反相器261、262、263與264彼此串聯連接。第一反相器261 的輸入端係由振盪訊號PLS所提供。AND閘270的輸出端產 生清除訊號CLR,其第一輸入端連接至反相器264的輸出端, 其第二輸入端連接至第一反相器261的輸出端。清除訊號cLR 用以導通或截止第一電晶體308、第二電晶體3〇9與第三電晶 體560。振盪電阻210的電阻值1^1()與振盪電容215的電容值 決定切換訊號VPWM的切換週期τ。
C215X V〇SC 乃 n V〇SC 丄=-=K210 X C215 X- VREF2/R210
VrEF2 (17)
其中v0sc = VH-VL ’ C:2!5係為振盪電容215的電容值 參考第九圖,係為本創作較佳實施例之放電時間偵測器示 意圖。第一零點偵測反相器150、電晶體122、第一零點偵測 定電流源120、第一零點债測電容121與第一零點债測顧d 閘155組成第二時間延遲電路,該第二時間延遲電路的輸入端 係由切換訊號VPWM所提供。該第二時間延遲電路對於切換訊 號VPWM的下P㈣緣提供-雜延遲。第—零點彳貞峡電流源 120的電流I12G與第-零點侧電容121的電容值蚊傳輸延 遲的時間。反相器151、反相器152、電晶體125、 ,、 、弟一零點 偵測定電流源123、第二零點偵測電容124鱼 ^、乐—零點偵測 AND閘156組成第二單次觸發訊號產生器,用以產生電壓取 樣訊號SMP。該第二單次觸發訊號產生器的輪人端連接^第 二時間延遲電路的輸出端,這也是第一零點偵測AND閘 18 M275628 •的輸出端。第—零點偵測定電流源123的電流1123與第二零點 •偵U24的電容值決定電壓取樣訊號SMP的脈波寬度。 ^ ”、、占偵測運异放大器1〇1的動作如同緩衝放大器,其負端 :、輸出端互相連接,其正端也是缓衝放大器的輸人端,連接至 ^偵測端VDET。該電壓偵測端VDET透過電阻5〇連接至 變壓器ίο的辅助繞組Na,用以偵測反射電壓Vaux。取樣開 鲁關109連接至緩衝放大器的輸出端與取樣電容112之間。藉由 電壓取樣峨SMP來控制取樣關的導通錢止。因此, 反射電壓Vaux的取樣動作如同電壓VDET。跨於取樣電容112 兩端將維持著電壓VDET。_零點彳貞測比較器1G5係用來偵測 反射電壓vAUX的降低。象點偵測比較器1〇5的正端連接至取 樣電谷112參考電壓臨界值106連接至零點偵測比較器1〇5 的負端與緩衝放大器的輸出端之間,用來提供一臨界值用以偵 ^ 測反射電壓Vaux的降低。因此,當反射電壓VAUX的減量大於 芩考電壓臨界值106時,零點偵測比較器1〇5將產生高準位。 第四零點侧反相器115的輸入端係由切換訊號VpwM所提 供。第五零點偵測反相器116的輸入端係由電壓取樣訊號SmP 所提供。第三零點偵測AND閘119的第一輸入端連接至零點 偵測比較器105的輸出端。 第一 SR型正反器117與第二SRs正反器118分別具有 一上升邊緣觸發設定輸入端與一高準位觸發重置輸入端。第二 19 M275628
sr型正反器118的設定端(s)連接至第五零點偵測反相器H6 的輸出端,其重置端⑻係由切換訊號vPWM所提供,其輸出端 (Q)連接至第三零關測AND閘119的第二輸人端。第一 sr 型正反為117的輸出端(q健接至第四零點制and閘114的 =輸入端。第四零點偵測AND _ 114的第二輸入端連接至 第四零.、、、續測反相$ 115的輸出端。第四零點彳貞測AND間… 的輸出端產生放電日t間訊號Sds。第一 SR型正反器ιΐ7的設 =端⑻也連接至第四零點偵測反相器ιΐ5的輸出端,其重置 端⑻連接至第三零點㈣娜閘119的輸出端。放電時間訊 二=用以‘通或截止開關55()。放電時間訊號Sds的脈波寬 又與二次侧切換電流Is的放電時間^成正關的關係。 =合第四圖、第六圖與第八圖,積分訊號W與二次側切 方。、H應&的輸出電流L成正比例的關係 。因此, 方程式(11)可以重新寫成··
Vx INS ^ (18) xRsxIo-------- 1 ΝΡ 其中m係為常數,可以表示為: —R210 X C215 V〇sc _ 八-—"~ (19)
Iv511 X 〇570 VREF2 第-計時電阻511的電阻值、與振2i R2U)成正比例的關係。計 值 容出的電容值C2152r丨谷570的電容值C5™與振後電 正比於電源供應器的輪出電:關係。因此’積分訊號、係 20 M275628 以上所述者,僅為本創作其中的較佳實施例而已,並非用 來限疋本創作的實施範圍;即凡依本創作申請專利範圍所作的 均等變化與修飾,皆為本創作專利範圍所涵蓋。
21 M275628 圖式簡單說明】 辦織置妓树祕絲示意圖,· 各點訊號波形圖; 第三圖為第—_電源供應器操作在連續 點訊號波形圖; U圖的包源供應器操作在不連續導通模式下之 導通模式下之各
圖 々第四圖為本創作較佳實施例之峨式控姆置示意圖; 弟五圖為輸出麵V。與輸出電流!。的對應義之曲線示意 第六圖為本創作較佳實施例之波形偵測器示意圖; 第七圖為本創作較佳實施例之積分器示意圖; 第八圖為本創作較佳實施例之振盪器示意圖;及
第九圖為本麟較佳實關之放電時間細器、示意圖。 【主要元件符號說明】 變壓器:10 、253、254、255、 、535、536、537、 電晶體:20、122、125、250、251、 3〇8、309、353、363、512、519、532、534 538、539、560 電流偵測電阻:30 整流器:40 電阻:50、210、511、531 整流器:60 22 M275628 電容:65、112、121、124、215、354、570、571 切換式控制裝置:70 運算放大器:71 比較器:75、105、205、310 AND 閘:9卜 92、114、119、155、156、270、355、365 反相器:93、115、116、150、15 卜 152、260、26卜 262、 263、264、35 卜 36卜 366 • D型正反器:95 放電時間偵測器·· 100 參考電壓:106 SR型正反器:117、118 振盪器:200 運算放大器:101、201 波形偵測器:300 •定電流源:120、123、124、305、352、362 開關:109、230、23 卜 232、233、31 卜 312、314、315、 550 、 551 電容:321、322、324、325、364 脈寬調變電路:400 積分器:500 第一計時放大器:510 23

Claims (1)

  1. M275628 十、申凊專利範圍: 1 一種切換式控姆置,應用於1源供應㈣-龍器-次側, 用以控制一輸出電流,包括有·· 皮K貞;li透過—電流檢知元件,取樣該變屢器一次側 切換電流,用以產生一電流波形訊號; 文电寸間傾測為’連接至該變麼器,用以谓測該變壓器二 次側切換電流的一放電時間; 積刀為,連接於該波形伯測器與該放電時間镇測器,係取 得該放電時間與該電流波形訊號,用以產生一積分訊號;及 一脈寬控彻’連接該積分器,接倾積分訊號,用以產生 -切換訊號;該切換訊號用以切換該變壓器,並且依據該參考 電壓來穩定調整該電源供應器的輪出電流。 2.如器申 =顧第1項所述之切換式㈣裝置,其中該脈寬控制 一運鼻放大為’連接贫籍八哭、 、刀。0,接收該積分訊號盥一夂者雷 壓,用以放大該積分訊號;及 现-、芩考電 -比較II,連接_縣放大轉—脈 該放大的積分訊號,透過該脈寬調變電路細路係依據 之脈波寬度,並依據該參考電壓 你制該切換訊號 輸出電流。 〜周整该電源供應器的該 3·如申請專利翻約項所述之切換式控制 一振盪器連接該波形偵測哭 ^ 更進一步包括有 、,器及該切換式控制器,用以 24 M275628 產生-振盪訊號,以決定該切換訊號的切換頻率。 4. 如申請專利範圍第丨項所述之切換式控制裝置、,其中該積分器的 -時間常數與該切換訊號的—切換週期成正比例的關係。 5. 如申請專利範圍第丨項所述之切換式控難置,其中該波形_ 器包括: :弟-比較器,係由其正端取得該變壓器—次側切換電流訊 號亚其負端連接至一第一電容,用以維持該變麗器一次侧切 換電流訊號的峰值,並於其輸出端輸出控制u關導通或 截止’該賴n-次_換電流峨醜㈣正比於該一次側 切換電流的數值; 一第一定電赫,透過該第-開_該第—電容進行充電; 一第一電晶體,並聯連接該第—電容,用以對該第一電容進 行放電, 。一弟二電容,透過-第二_取得該變壓器—次側切換電流 訊號,並維持該變壓器一次侧切換電流訊號的初始值;該第二 開關根據一儲存訊號來進行導通或戴止; 一第二電晶體’並聯連接該第二電容,用以對該第二電容進 行放電; 一第三電容,透過-第三關週難地取樣跨於鄉一電容 的電壓,用以產生一斜率電流波形訊號;及 一第四電容,透過-第四開_期性地取___ 4 25 M275628 、 容的電壓,用以產生一偏移電流波形訊號。 _ 6.如申請專利範圍第1項所述之切換式控制裝置,其中該積分器包 括: 一第一電壓轉電流轉換器,依據該波形偵測器輸出之該偏移 電流波形訊號,用以產生一第一可規劃充電電流; 一第二電壓轉電流轉換器,依據該波形偵測器輸出之該斜率 電流波形訊號,用以產生一第二可規劃充電電流; • 一計時電容,透過一第五開關取得該第一可規劃充電電流與 該第二可規劃充電電流相加所產生之一平均電流訊號’以進行 充電; 一第三電晶體,並聯連接該計時電容,用來對該計時電容進 行放電;及 一輸出電容,透過一第六開關週期性地取樣跨於該計時電容 的電壓,用以產生該積分訊號。 * 7.如申請專利範圍第3項所述之切換式控制裝置,其中該振盪器包 括有: 一第三電壓轉電流轉換器,具有一振盪運算放大器、一振盪 電阻與一振盪電晶體,其中該第三電壓轉電流轉換器產生一參 考電流; 一第一振盪電流鏡,具有一第一振盪電晶體、一第二振盪電 晶體與一第三振盪電晶體,其中該第三振盪電晶體產生一振盪 26 M275628 充電電流; —第二振盪電流鏡,具有一第四振盪電晶體與—第五 電晶體,射鄕五鐘電晶生-減放電電流;辰選 振盟電容,透過—第—減卿連接至該第三振盈電日曰、 ^及極,與透過—第二㈣_連接·第五缝電晶體
    一振盪比較n,其正端連接至該缝電容,健生— 號用以對該第二振盪_進行導通或截止; x錢 -第三振翻關’其—第—端連接到—高臨界電壓,一 端連接至該振盪比較器的負端; 〜 一第四振盈開關’其—第—端連接到-低臨界電壓,1 _ 端連接至該振盪比較器的負端,係受控於該振魏號;-
    /-振I反相n ’其-輸人端連接至該缝比較器的輸出端, 係產生反相振逢訊號,用以對該第一振盡開關與該第三 開關進行導通或截止; < -第-反相器、-第二反相器、一第三反相器與一第四反相 器串聯連接,其找第-反姉的輪人端係由該減訊號所提 供;及 AND閘’用以產生-清除訊號,其中該AND閘的第一 輸入端連接至該第四反相器的輸出端,其中該編閘的第二輸 入端連接至該第-反相器的輸出端,其中該清除訊號用以對該 27 M275628 第一電晶體、該第二電曰一 &如申請專利範園第】日日/、5^二電晶體進行導通或截止。 偵測器包括有·· 、^之切換式控制裝置,其中該放電時間 延遲電路’對於該切換 電流與—第—零點_電容的電容值所決定;源的
    一單次觸發訊號產生器,遠 ^胁辆魏路,顧據該傳輸 由1啊之樣峨,該賴轉峨波寬度係 /、4 零點_定電流源的電 電容的電諸所決定; 一零點偵測運算放大器,其正端連接至該變壓器的該輔助繞 、、且,用以偵測一反射電壓; •取樣電透過-取樣開_接至該零點彳貞測運算放大器
    的輸出端,係根據該取樣開關之導通或截止用以取樣該反射電 壓; 。零點偵測比較器,其正端連接該取樣電容,負端則透過一 參考電壓臨界值連接至該零點麵運算放大H的貞端與輸出 端; 第四零點偵測反相态’具有一輸入端係由該切換訊號所供 應; 第五零點偵測反相器,具有一輸入端係由該電壓取樣訊號 28 M275628 所供應; 第一令、占㈣ΑΝβ Μ,具有一第一輸入端係連接至該 零點偵測比較器的輸出端· 々第四令軸測AND間,用以產生—放電時間訊號,其中 』抑V、、、占摘測AND間的第_輸入端連接至該第四零點谓測 反相器的輸出端; AND 器’其一輸出端連接至該第四_測 祕中, —設定端連接麵第鱗_測反相器 及j知一重置端連接至該第三零點偵測AND閘的輸出端; 相器^ZR型正反11 ’其—設定端連接至料轉點偵測反 談第:f 重置端係接收該切換訊號,一輪出端連接至 以〜V點偵測AND閘的第二輸入端。
    29
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008116342A1 (en) * 2007-03-23 2008-10-02 System General Corp. Primary-side controlled switching regulator

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WO2008116342A1 (en) * 2007-03-23 2008-10-02 System General Corp. Primary-side controlled switching regulator

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