专利摘要:
一種電源供應器包含一第一電路與、一第二電路、一回授電路與一控制器,其中第一電路具有一第一開關,且將一輸入電壓轉換為一中間電壓,第二電路具有一第二開關,且將中間電壓轉換為一輸出電壓。回授電路電性連接於輸出電壓與控制器,控制器依據輸出電壓產生對應之一比較電壓訊號。控制器包含一第一子控制單元以及一第二子控制單元,第一子控制單元與第二子控制單元分別電性連接於第一開關與第二開關,並依據比較電壓訊號分別產生一第一控制訊號及一第二控制訊號。
公开号:TW201310874A
申请号:TW100130210
申请日:2011-08-24
公开日:2013-03-01
发明作者:Kuang-Feng Li;Kuo-Chi Liu;I-Fan Chen;Yen-Te Lee
申请人:Richtek Technology Corp;
IPC主号:H02M1-00
专利说明:
電源供應器、其控制器與其控制方法
本發明係有關一種電源供應器、其控制器與其控制方法,特別是關於一種藉由單一回授訊號進行控制之電源供應器、其控制器與其控制方法。
功率因素的高低是評估電源供應器表現的主要依據,同時也是許多相關規格所要求的對象,而傳統電源供應器要提升功率因素(power factor)的方式主要有兩種:第一種方式是在交流電源整流之後增加一填谷濾波(valley-fill)的被動式功率因素校正(power factor corrector,PFC)電路,此方式的優點是簡單且便宜,缺點是被動式電路無法主動針對電流與電壓之相位進行追蹤與調整,因此對於功率因素的提升效果有限。
第二種方式是利用兩個不同功能電路的組合來提升功率因素,首先是先在交流電源整流之後設置一主動式PFC電路,然後在PFC電路後設置直流轉換(DC/DC)的功率電路。PFC電路常用於電源供應器中以改善電源供應器之功率因素,並再透過功率電路提供功率放大之功能。
傳統的電路設計上,在前級的主動式PFC電路與在後級的DC/DC之功率電路乃是分別使用獨立的積體電路(integrated circuit,IC)或是獨立的控制電路分別進行控制。
例如在利用升壓型(boost)的PFC電路中,必須透過一IC截取PFC電路所接收到交流電壓整流後的波形,並以PFC電路的輸出電壓作為回授訊號,經過IC內部的比較、補償與運算處理後得到一等比例於輸入電壓之參考電壓,再將此參考電壓與PFC電路之開關上的電流進行比較,便可以得到截止此開關之依據,然後IC再偵測PFC電路中電流放電至零(zero current detect)的現象,當PFC電路中電流放電至零時,再導通PFC電路的開關;如此透過此開關的導通與關閉,便可以得到一追隨輸入電壓變化且相同相位關係之輸入電流以提升功率因素。
另外,在選擇後級的功率電路時,由於馳返式(flyback)轉換器電路具有升壓與降壓的電壓轉換功能,而且具有變壓器可以隔離輸入與輸出,更可以轉換極性,因此是常見的使用選擇。而馳返式轉換器電路的控制亦須透過一IC根據馳返式轉換器之輸出電壓所產生的回授訊號,經過比較以及其它處理後,再產生一控制馳返式轉換器之開關的控制訊號。
由於為了達到更佳的功率因素以及功率表現,通常必須使用不同的控制電路以及控制器分別對PFC電路與功率電路進行控制,因此在電路的整體設計上便較為複雜,而伴隨著較為複雜的電路設計,在零件或材料的使用以及電路板面積的需求便相對增加與提高。
鑒於以上的問題,本發明在於提供一種電源供應器,在兼顧功率因素與輸出表現的前提下,透過單一輸出回授控制的設計,藉以解決傳統設計上因為較複雜的控制電路,而必須使用較多的電子零件、占用更多的電路板空間,造成產品需要更高的成本以及較大的體積等問題。
本發明揭露一種電源供應器,包含一第一電路、一第二電路、一回授電路與一控制器。其中,第一電路具有一第一開關,第二電路具有一第二開關,且第一電路將一輸入電壓轉換為一中間電壓,第二電路將中間電壓轉換為一輸出電壓。
回授電路電性連接於輸出電壓以及控制器,控制器包含一第一子控制單元以及一第二子控制單元。其中,第一子控制單元具有一初始設定值,並電性連接於第一開關,第二子控制單元電性連接於第二開關。控制器依據輸出電壓產生對應之一比較電壓訊號,且第一子控制單元依據初始設定值與比較電壓訊號產生一第一控制訊號至第一開關,第二子控制單元依據比較電壓訊號產生一第二控制訊號至第二開關。
本發明之控制器適用於一電源供應器,電源供應器包含一第一電路、一第二電路與一回授電路,其中第一電路具有一第一開關,第二電路具有一第二開關,且第一電路將一輸入電壓轉換為一中間電壓,第二電路將中間電壓轉換為一輸出電壓,回授電路電性連接於輸出電壓與控制器。
本發明之控制器包含一第一子控制單元以及一第二子控制單元,其中第一子控制單元具有一初始設定值,並電性連接於第一開關,第二子控制單元電性連接於第二開關。控制器依據輸出電壓產生對應之一比較電壓訊號,且第一子控制單元依據初始設定值與比較電壓訊號產生一第一控制訊號至第一開關,第二子控制單元依據比較電壓訊號產生一第二控制訊號至第二開關。
本發明之電源供應器之控制方法包含下列步驟,首先以一回授電路依據一輸出電壓的變化對應產生一回授訊號,再以一控制器偵測此回授訊號,並對應產生一比較電壓訊號,接著以控制器之一第一子控制單元依據初始設定值與比較電壓訊號產生一第一控制訊號控制一第一開關,以及以控制器之一第二子控制單元依據比較電壓訊號產生一第二控制訊號控制一第二開關。
本發明之功效在於,僅需透過單一的輸出回授控制的設計,便可以同時控制功率因素校正電路與功率電路,不但可以維持足夠的功率因素,也具有適當的功率輸出,並減少損耗。
本發明讓電路的設計便得更為簡單,電子零件的使用更為精簡,也減少電路板或產品的面積與尺寸。
有關本發明的特徵、實作與功效,茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。
請參照第1圖,本發明第一實施例所揭露之電源供應器100,電源供應器100包含一第一電路11、一第二電路12、一回授電路101以及一控制器102。第一電路11具有一第一開關111,而且第一電路11將一輸入電壓V1轉換為一中間電壓V2,第二電路12具有一第二開關121,而且第二電路12將中間電壓V2轉換為一輸出電壓V3
回授電路101分別電性連接於輸出電壓V3與控制器102,令控制器102依據輸出電壓V3產生對應之一比較電壓訊號VCOMP
請參照第2圖,本發明第一實施例之電源供應器100之控制器102包含一第一子控制單元1021以及一第二子控制單元1022。第一子控制單元1021具有一初始設定值(圖示未畫出),並電性連接於第一開關111,第一子控制單元1021並依據初始設定值與比較電壓訊號VCOMP產生一第一控制訊號VS1至第一開關111。第二子控制單元1022電性連接於第二開關121,第一子控制單元1022並依據比較電壓訊號VCOMP產生一第二控制訊號VS2至第一開關121。
值得注意的是,第一開關111與第二開關121可以是金氧半場效電晶體,或者也可以是接面場效電晶體;第一開關111與第二開關121可以是P型電晶體,或者也可以是N型電晶體,第一開關111與第二開關121的型式可視實際使用情形而做相對應的變換,並不以實施例中所揭露的型式為限。
請參照第3圖,本發明第一實施例之電源供應器100之第一子控制單元1021依據初始設定值與比較電壓訊號VCOMP所對應產生之第一控制訊號VS1,第一控制訊號VS1之導通時間ton1對應於初始設定值之設定內容,而第一控制訊號VS1之截止時間toff1則對應於比較電壓訊號VCOMP之振幅,第一子控制單元1021並以第一控制訊號VS1的導通時間ton1控制第一開關111之導通時間。
而且本發明之電源供應器100之第二子控制單元1022亦依據比較電壓訊號VCOMP所對應產生之第二控制訊號VS2,並以第二控制訊號VS2的導通時間控制第二開關121之導通時間。
值得說明的是,本實施例之電源供應器100之第一電路11可以是功率因素校正電路,而第二電路12可以是功率電路,且第一電路11與第二電路12的型式可視實際使用情形而做相對應的變換,並不以實施例中所揭露的型式為限。
因此本發明第一實施例之電源供應器100可以透過單一回授的比較電壓訊號VCOMP同時控制電源供應器100之第一電路11與第二電路12外,因此本發明之電源供應器100不但可以精簡電路設計、節省零件成本、縮小電路面積,更可以兼顧電源供應器供作之穩定性與效率。
請參照第4圖,本發明第二實施例之電源供應器200包含一第一電路11、一第二電路12、一回授電路201以及一控制器202。其中回授電路201包括一光耦合器1011,光耦合器1011具有一發光部1012及一受光部1013。發光部1012電性連接輸出電壓V3,受光部1013電性連接控制器202。發光部1012依據輸出電壓V3對應產生一光線,受光部1013接受光線並對應產生一光電流訊號IL至控制器102,控制器102依據光電流訊號IL產生比較電壓訊號VCOMP
值得注意的是,雖然在本發明所揭露之第二實施例中,係以光耦合器1011做為回授電路201之說明,但是在本發明的其他實施例中,回授電路的設置可視實際使用情形而做相對應的變換,因此並不以第二實施例中所揭露的型式為限。
請再參照第4圖,本發明第二實施例之電源供應器200的控制器202更與輸入電壓V1電性連接,輸入電壓V1經過電阻分壓後得到分壓電壓V1D,控制器202可擷取分壓電壓V1D的變化,由於分壓電壓V1D的變化乃相對於輸入電壓V1之變化而來,因此控制器202藉此分壓電壓V1D的變化得知輸入電壓V1之變化。
請參照第5圖,本發明第二實施例之電源供應器200的控制器202之第一子控制單元2021除了依據初始設定值與比較電壓訊號VCOMP對應產生第一控制訊號VS1外,亦依據輸入電壓V1之變化,偵測對應之分壓電壓V1D的變化,並同時依此分壓電壓V1D的變化調整第一控制訊號VS1之導通時間ton1
請參照第6圖,本發明第二實施例之電源供應器200的控制器202的第一控制訊號VS1之導通時間ton1除了對應於初始設定值外,也同時藉由分壓電壓V1D對應輸入電壓V1之變化而調整第一控制訊號VS1之導通時間ton1,所以第一控制訊號VS1之導通時間ton1會依據輸入電壓V1之增加而減少。
值得說明的是,本實施例之電源供應器200之第一電路11可以是功率因素校正電路,而第二電路12可以是功率電路,且第一電路11與第二電路12的型式可視實際使用情形而做相對應的變換,並不以實施例中所揭露的型式為限。
因此本發明第二實施例之電源供應器200除了可以透過單一回授的比較電壓訊號VCOMP同時控制電源供應器之第一電路11與第二電路12外,更另有保護電路的設計,透過輸入電壓V1之變化調整第一電路11之導通時間ton1的運作,因此本發明之電源供應器200不但可以精簡電路設計、節省零件成本、縮小電路面積,更可以兼顧電源供應器供作之穩定性與效率。
請參照第7圖,本發明第三實施例之電源供應器300,包含一第一電路11、一第二電路12、一回授電路201、一控制器302與一輔助線圈1221,其中,第二電路12中更具有一變壓器122,而輔助線圈1221設置於變壓器122之一次側,且輔助線圈1221電性連接於中間電壓V2與控制器302,中間電壓V2之變化會在輔助線圈1221上對應產生一電流訊號IV2,控制器302便依據電流訊號IV2之變化,調整第一控制訊號VS1之導通時間ton1
本發明第三實施例之原理是中間電壓V2的變化會透過變壓器122,在變壓器122上的輔助線圈1221上感應一對應的感應電壓VDS,然後此感應電壓VDS再藉由電阻分壓的方式對應產生電流訊號IV2,電源供應器300的控制器302再偵測此電流訊號IV2的變化作為依據來判斷中間電壓V2的變化,最後並依據電流訊號IV2調整第一控制訊號VS1之導通時間ton1。所以第一控制訊號VS1之導通時間ton1會依據中間電壓V2之增加而減少。
請參照第8圖,本發明第三實施例之電源供應器300的控制器302之第一子控制單元3021除了依據初始設定值與比較電壓訊號VCOMP對應產生第一控制訊號VS1外,本發明第三實施例之電源供應器300的控制器302之第一子控制單元3021更可以透過輔助線圈1221的設置同時偵測中間電壓V2的變化。
值得說明的是,本實施例之電源供應器300之第一電路11可以是功率因素校正電路,而第二電路12可以是功率電路,且第一電路11與第二電路12的型式可視實際使用情形而做相對應的變換,並不以實施例中所揭露的型式為限。
因此本發明第三實施例之電源供應器300除了可以透過單一回授的比較電壓訊號VCOMP同時控制電源供應器之第一電路11與第二電路12外,更另有保護電路的設計,透過中間電壓V2之變化調整第一電路的運作,因此本發明之電源供應器300不但可以精簡電路設計、節省零件成本、縮小電路面積,更可以兼顧電源供應器供作之穩定性與效率。
請參照第9圖,本發明第四實施例之電源供應器400包含一第一電路11、一第二電路12、一回授電路201、一控制器402,與一輔助線圈1221。如前所述,本發明第四實施例之電源供應器400的控制器402之第一子控制單元4021除了依據初始設定值與比較電壓訊號VCOMP對應產生第一控制訊號VS1外,亦依據輸入電壓V1之變化,偵測對應之分壓電壓V1D的變化,並同時依此分壓電壓V1D的變化調整第一控制訊號VS1之導通時間ton1,此外,本發明第四實施例之電源供應器400的控制器402之第一子控制單元4021更可以透過輔助線圈1221的設置同時偵測中間電壓V2的變化,依據電流訊號IV2調整第一控制訊號VS1之導通時間ton1
值得說明的是,本實施例之電源供應器400之第一電路11可以是功率因素校正電路,而第二電路12可以是功率電路,且第一電路11與第二電路12的型式可視實際使用情形而做相對應的變換,並不以實施例中所揭露的型式為限。
請再參照第1圖與第2圖,本發明更揭露一控制器102,控制器102應用於一電源供應器100,電源供應器100包含一第一電路11、一第二電路12與一回授電路101。
控制器102可依據單一回授訊號,即比較電壓訊號VCOMP,同時控制電源供應器100之第一電路11與第二電路12。
請再參照第4圖與第5圖,本發明更揭露一控制器202,並且控制器202還可以依據保護電路設計,對第一電路11的輸入電壓V1的變化情形進行偵測,並據以調整對於第一電路11的控制。
請再參照第7圖與第8圖,本發明更揭露一控制器302,並且控制器302還可以依據不同的保護電路設計,對第一電路11輸出的中間電壓V2的變化情形進行偵測,並據以調整對於第一電路11的控制。
請再參照第9圖與第10圖,本發明更揭露一控制器402,並且控制器402還可以依據不同的保護電路設計,同時對第一電路11的輸入電壓V1與第一電路11輸出的中間電壓V2的變化情形進行偵測,並據以調整對於第一電路11的控制。
因此本發明之控制器不但可以精簡電路設計、節省零件成本、縮小電路面積,更可以兼顧電源供應器供作之穩定性與效率。
請參照第1圖、第2圖以及第11圖,本發明揭露一種電源供應器之控制方法,此為本發明之第一實施例的控制方法,包含下列步驟:首先,以一回授電路101依據一輸出電壓V3的變化對應產生一回授訊號(對應步驟S101),再以一控制器102偵測回授訊號,並對應產生一比較電壓訊號VCOMP(對應步驟S103),控制器102之一第一子控制單元1021依據初始設定值與比較電壓訊號VCOMP產生一第一控制訊號VS1控制一第一開關111(對應步驟S105),並且控制器102之一第二子控制單元1022依據比較電壓訊號VCOMP產生一第二控制訊號VS2控制一第二開關121(對應步驟S107)。
本發明之控制方法乃藉由單一回授控制的方式,即只以比較電壓訊號VCOMP為標準,令控制器102之第一子控制單元1021與第二子控制單元1022分別產生第一控制訊號VS1與第二控制訊號VS2,並以第一控制訊號VS1與第二控制訊號VS2分別對電源供應器之第一電路11與第二電路12進行控制。
值得說明的是,本發明之控制方法中,第一控制訊號VS1之導通時間對應於初始設定值的設定內容,而第一控制訊號VS1之截止時間則對應於比較電壓訊號VCOMP之振幅,並以第一控制訊號VS1與第二控制訊號VS2的導通時間分別控制第一開關111與第二開關121之導通時間。
此外,本發明所揭露實施例之控制方法中,以第一控制訊號VS1控制第一開關111時,第一控制訊號VS1對第一開關111的控制會令電源供應器之第一電路11工作於非連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)中。
根據輸入電流控制原理的不同,PFC電路可以分為不同的類型,如臨界導電模式(CrM)、不連續導電模式(DCM)、連續導電模式(CCM)和頻率鉗位元臨界導電模式(FCCrM)等。DCM模式的主要優點是電流有效值最高,線圈電感較低及穩定性最佳,常見於中低功率應用,DCM模式的主要特徵是PFC的電感上之工作電流必須已經降低至零時才會進行開關之切換。
因此為了兼顧PFC電路之功率因素以及轉換效率表現,本發明之控制方法會讓第一電路11工作於非連續導通模式(DCM)中,除了可以維持適當的功率因素表現之外,更可以減少切換之間所造成的損失。
請參照第4圖、第5圖與第12圖,此為本發明之第二實施例的控制方法,包含下列步驟:首先,以包含一光耦合器1011之回授電路201偵測輸出電壓V3,以光耦合器1011之一發光部1012依據輸出電壓V3的變化對應產生不同之發光狀態(對應步驟S201),接著以光耦合器1011之一受光部1013依據不同之發光狀態對應產生一光電流訊號IL(對應步驟S203),以及以一控制器102偵測光電流訊號IL,並對應產生比較電壓訊號VCOMP(對應步驟S205)。本實施例之控制方法中,第10圖的步驟S207內容與前述實施例步驟S105之內容相近,步驟S209內容與前述實施例步驟S107之內容相近。
值得注意的是本發明的方法雖以光耦合器1011做為回授電路201之說明,但是在本發明的其他實施例中,回授訊號的偵測方法以及產生比較電壓訊號VCOMP的方法可視實際使用情形而做相對應的變換,因此並不以實施例中所揭露的型式為限。因此本實施例中以步驟S201、步驟S203與步驟S205作為前一實施例之步驟S101與步驟S103之具體實施說明。
請參照第4圖、第5圖與第13圖,本發明第二實施例之控制方法中更包含以下步驟:以控制器202偵測一輸入電壓V1之變化(對應步驟S309);以及以控制器202之第一子控制單元2021依據輸入電壓V1之變化調整第一控制訊號VS1(對應步驟S311)。而本實施例之控制方法中,第11圖的步驟S301內容與前述實施例步驟S101之內容相近,步驟S303內容與前述實施例步驟S103之內容相近,步驟S305內容與前述實施例步驟S105之內容相近,步驟S307內容與前述實施例步驟S107之內容相近。
此外,本實施例之控制方法中,回授訊號的產生方法可以利用光耦器的回授電路,因此前述實施例之S201、步驟S203與步驟S205可作為本實施例之步驟S301與步驟S303之具體實施說明。
而且本發明之控制方法中,控制器202之第一子控制單元2021依據輸入電壓V1之增加而減少第一控制訊號VS1之導通時間ton1
請參照第7圖、第8圖與第14圖,本發明第三實施例之控制方法中更包含以下步驟:以控制器302偵側一中間電壓V2在一變壓器122之一輔助線圈1221上所產生之一電流訊號IV2(對應步驟S409),以及以控制器302之第一子控制單元3021依據電流訊號IV2調整第一控制訊號VS1(對應步驟S411)。本實施例之控制方法中,第14圖的步驟S401內容與前述實施例步驟S101、S301之內容相近,步驟S403內容與前述實施例步驟S103、S303之內容相近,步驟S405內容與前述實施例步驟S105、S305之內容相近,步驟S407內容與前述實施例步驟S107、S307之內容相近。
此外,本實施例之控制方法中,回授訊號的產生方法可以利用光耦器的回授電路,因此前一實施例之S201、步驟S203與步驟S205可作為本實施例之步驟S401與步驟S403之具體實施說明。
本發明之控制方法中,控制器302之第一子控制單元3021依據電流訊號IV2之增加而減少第一控制訊號VS1之導通時間ton1
請參照第9圖、第10圖與第15圖,本發明第四實施例之控制方法中更包含以下步驟:以控制器402偵測一輸入電壓V1之變化,且偵側一中間電壓V2在一變壓器122之一輔助線圈1221上所產生之一電流訊號IV2(對應步驟S509),以及以控制器402之第一子控制單元4021依據輸入電壓V1之變化與中間電壓V2之變化調整第一控制訊號VS1(對應步驟S511);本實施例之控制方法中,第15圖的步驟S501內容與前述實施例步驟S101、S301、S401之內容相近,步驟S503內容與前述實施例步驟S103、S303、S403之內容相近,步驟S505內容與前述實施例步驟S105、S305、S405之內容相近,步驟S507內容與前述實施例步驟S107、S307、S407之內容相近。
本發明之控制方法中,控制器402之第一子控制單元4021依據輸入電壓V1之增加,以及電流訊號IV2之增加而減少第一控制訊號VS1之導通時間ton1
此外,本實施例之控制方法中,回授訊號的產生方法可以利用光耦器的回授電路,因此前一實施例之S201、步驟S203與步驟S205可作為本實施例之步驟S501與步驟S503之具體實施說明。
本發明之實施例所揭露的控制方法可依據單一回授訊號,即比較電壓訊號VCOMP,同時控制電源供應器之第一電路與第二電路。並且控制器102還可以依據不同的保護電路設計,分別對第一電路的輸入電壓與第一電路輸出的中間電壓的變化情形進行偵測,並據以調整對於第一電路之導通時間的控制。因此,本發明之控制方法不但可以精簡電路設計、節省零件成本、縮小電路面積。
此外,本發明之控制方法讓功率因素校正電路工作於不連續導電模式,在開關切換時的電流為零,可以減少功率在切換時的損失,因此本發明的控制方法可以兼顧電源供應器供作之穩定性與效率。
由下列的表1所示以軟體模擬後所得的相關數據可清楚得知,交流電壓輸入於高電壓準位與低電壓準位時的的PF值都高於0.9以上。由此可知本發明電源供應器、控制器與控制方法確實可達成本發明之創作目的與功效。
雖然本發明之實施例揭露如上所述,然並非用以限定本發明,任何熟習相關技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,舉凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更,因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
11...第一電路
12...第二電路
13...交流整流電路
100、200、300、400...電源供應器
101、201...回授電路
102、202、302、402...控制器
111...第一開關
121...第二開關
122...變壓器
1011...光耦合器
1012...發光部
1013...受光部
1021、2021、3021、4021...第一子控制單元
1022...第二子控制單元
1221...輔助線圈
V1...輸入電壓
V2...中間電壓
V3...輸出電壓
VCOMP...比較電壓訊號
IL...光耦合電流
V1D...分壓電壓
VS1...第一控制訊號
VS2...第二控制訊號
VDS...感應電壓
ton1...導通時間
toff1...截止時間
IV2...電流訊號
第1圖為本發明第一實施例之電源供應器的示意圖。
第2圖為本發明第一實施例之控制器的示意圖。
第3圖為本發明第一實施例之控制訊號波型圖。
第4圖為本發明第二實施例之電源供應器的示意圖。
第5圖為本發明第二實施例之控制器的示意圖。
第6圖為本發明第二實施例之控制訊號波型圖。
第7圖為本發明第三實施例之電源供應器的示意圖。
第8圖為本發明第三實施例之控制器的示意圖。
第9圖為本發明第四實施例之電源供應器的示意圖。
第10圖為本發明第四實施例之控制器的示意圖。
第11圖為本發明第一實施例之控制方法的流程圖。
第12圖為本發明第二實施例之控制方法的流程圖。
第13圖為本發明第二實施例之控制方法的流程圖。
第14圖為本發明第三實施例之控制方法的流程圖。
第15圖為本發明第四實施例之控制方法的流程圖。
100...電源供應器
11...第一電路
12...第二電路
13...交流整流電路
101...回授電路
102...控制器
111...第一開關
121...第二開關
V1...輸入電壓
V2...中間電壓
V3...輸出電壓
VCOMP...比較電壓訊號
RL...負載
权利要求:
Claims (22)
[1] 一種電源供應器,包含:一第一電路,具有一第一開關,且該第一電路將一輸入電壓轉換為一中間電壓;一第二電路,具有一第二開關,且該第二電路將該中間電壓轉換為一輸出電壓;一回授電路,電性連接於該輸出電壓;以及一控制器,電性連接該回授電路,該控制器依據該輸出電壓產生對應之一比較電壓訊號,該控制器包含:一第一子控制單元,電性連接於該第一開關,該第一子控制單元具有一初始設定值,且該第一子控制單元依據該初始設定值與該比較電壓訊號產生一第一控制訊號至該第一開關;以及一第二子控制單元,電性連接於該第二開關,該第二子控制單元依據該比較電壓訊號產生一第二控制訊號至該第二開關。
[2] 如請求項第1項所述之電源供應器,其中該回授電路包括一光耦合器,該光耦合器具有一發光部及一受光部,該發光部電性連接該輸出電壓,該受光部電性連接該控制器,該發光部依據該輸出電壓對應產生一光線,該受光部接受該光線並對應產生一光電流訊號至該控制器,該控制器依據該光電流訊號產生該比較電壓訊號。
[3] 如請求項第1項所述之電源供應器,其中該第一子控制單元依據該初始設定值決定該第一控制訊號之一導通時間,且該第一子控制單元依據該比較電壓訊號決定該第一控制訊號之一截止時間。
[4] 如請求項第3項所述之電源供應器,其中該控制器更與該輸入電壓電性連接,該控制器之該第一子控制單元依據該輸入電壓之變化,調整該第一控制訊號之該導通時間。
[5] 如請求項第4項所述之電源供應器,其中該第一控制訊號之該導通時間依據該輸入電壓之增加而減少。
[6] 如請求項第3項或第5項所述之電源供應器,其中更包含一輔助線圈,該第二電路更具有一變壓器,該輔助線圈設置於該變壓器之一次側,且該輔助線圈電性連接於該中間電壓與該控制器,該中間電壓之變化在該輔助線圈上對應產生一電流訊號,該控制器依據該電流訊號之變化,調整該第一控制訊號之該導通時間。
[7] 如請求項第6項所述之電源供應器,其中該第一控制訊號之該導通時間依據該電流訊號之增加而減少。
[8] 如請求項第7項所述之電源供應器,其中該第一電路為一功率因素校正電路,該第二電路為一功率電路。
[9] 一種控制器,適用於一電源供應器,該電源供應器包含一第一電路、一第二電路與一回授電路,其中該第一電路具有一第一開關,該第二電路具有一第二開關,且該第一電路將一輸入電壓轉換為一中間電壓,該第二電路將該中間電壓轉換為一輸出電壓,該回授電路電性連接於該輸出電壓與該控制器,該控制器包含:一第一子控制單元,電性連接於該第一開關,該第一子控制單元具有一初始設定值;以及一第二子控制單元,電性連接於該第二開關;其中,該控制器依據該輸出電壓產生對應之一比較電壓訊號,該第一子控制單元依據該初始設定值與該比較電壓訊號產生一第一控制訊號控制該第一開關,該第二子控制單元依據該比較電壓訊號產生一第二控制訊號控制該第二開關。
[10] 如請求項第9項所述之控制器,其中該第一子控制單元依據該初始設定值決定該第一控制訊號之一導通時間,且該第一子控制單元依據該比較電壓訊號決定該第一控制訊號之一截止時間。
[11] 如請求項第10項所述之控制器,其中該控制器更與該輸入電壓電性連接,該控制器之該第一子控制單元依據該輸入電壓之變化,調整該第一控制訊號之該導通時間。
[12] 如請求項第11項所述之控制器,其中該第一控制訊號之該導通時間依據該輸入電壓之增加而減少。
[13] 如請求項第10項或第12項所述之控制器,其中該第二電路更具有一變壓器,該變壓器更包含一輔助線圈,設置於該變壓器之一次側,且該輔助線圈電性連接於該中間電壓與該控制器,該中間電壓之變化在該輔助線圈上對應產生一電流訊號,該控制器依據該電流訊號之變化,調整該第一控制訊號之該導通時間。
[14] 如請求項第13項所述之控制器,其中該第一控制訊號之該導通時間依據該電流訊號之增加而減少。
[15] 一種電源供應器之控制方法,包含下列步驟:以一回授電路依據一輸出電壓的變化對應產生一回授訊號;以一控制器偵測該回授訊號,並對應產生一比較電壓訊號;以該控制器之一第一子控制單元依據一初始設定值與該比較電壓訊號產生一第一控制訊號控制一第一開關,以對一輸入電壓進行功率因素校正產生一中間電壓;以及以該控制器之一第二子控制單元依據該比較電壓訊號產生一第二控制訊號控制一第二開關,以根據該中間電壓產生該輸出電壓。
[16] 如請求項第15項所述之控制方法,更包含下列步驟:以一光耦合器之一發光部依據該輸出電壓的變化對應產生不同之發光狀態;以該光耦合器之一受光部依據不同之發光狀態對應產生一光電流訊號;以及以一控制器偵測該光電流訊號,並對應產生該比較電壓訊號。
[17] 如請求項第15項所述之控制方法,其中該第一子控制單元依據該初始設定值決定該第一控制訊號之一導通時間,且該第一子控制單元依據該比較電壓訊號決定該第一控制訊號之一截止時間。
[18] 如請求項第17項所述之控制方法,其中以該第一控制訊號控制該第一電路之該第一開關,令該第一電路工作於非連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)。
[19] 如請求項第17項所述之控制方法,更包含下列步驟:以該控制器偵測該輸入電壓之變化;以及以該控制器之該第一子控制單元依據該輸入電壓之變化調整該第一控制訊號。
[20] 如請求項第19項所述之控制方法,該控制器之該第一子控制單元依據該輸入電壓之增加而減少該第一控制訊號之該導通時間。
[21] 如請求項第17項或第20項所述之控制方法,更包含下列步驟:以該控制器偵側該中間電壓在一變壓器之一輔助線圈上所產生之一電流訊號;以及以該控制器之該第一子控制單元依據該電流訊號調整該第一控制訊號。
[22] 如請求項第21項所述之控制方法,該控制器之該第一子控制單元依據該電流訊號之增加而減少該第一控制訊號之該導通時間。
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