功率转换器及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种功率转换器及其控制方法。功率转换器包含变压器、一次侧控制电路及二次侧控制电路。变压器的一次侧接收输入电压，其二次侧产生输出电压。一次侧控制电路控制一次侧绕组的电流开关及其切换。二次侧控制电路设置在变压器的二次侧。二次侧控制电路包括锁存电路。当发生故障事件时，锁存电路箝位反馈信号并维持其被箝位状态。当反馈信号被箝位时，一次侧控制电路停止切换一次侧绕组的所述电流开关，以及当所述输出电压低于预设锁存电压值时，锁存电路释放所述反馈信号。本申请不需要设置用以提升二次侧控制电路工作电压的充电泵电路，也能在输出电压被拉低时使反馈信号能够持续地被适当控制。

【技术实现步骤摘要】
功率转换器及其控制方法
本专利技术涉及一种功率转换器技术，且尤其涉及一种不需要在二次侧控制电路设置充电泵电路(chargepumpcircuit)的功率转换器及其控制方法。
技术介绍
功率转换器主要用于将高电压电平且未经调节的输入电压转换成低电压电平且具优良稳定性的输出电压，这种输出电压可以适用各种电子设备。借此，这种功率转换器被广泛地应用在电子设备中，例如计算机、办公室自动化设备、工业控制设备以及通信仪器。常见的反激式功率转换器(flybackpowerconverter)通常在变压器的一次侧绕组(primarywinding)与二次侧绕组(secondarywinding)分别设置一个一次侧控制电路(primary-sidecontrolcircuit)与一个二次侧控制电路(secondary-sidecontrolcircuit)。一次侧控制电路主要通过脉冲宽度调变信号(pulse-widthmodulation；PWM)以及由此PWM信号控制的电流开关来控制流过一次侧绕组的电流，以进行功率转换。二次侧控制电路用来检测输出电压情况。当输出电压的数值过高时，例如在轻载(lightload)状态下，二次侧控制电路会通知一次侧控制电路以停止切换一次侧绕组的电流开关，借以拉低输出电压。当输出电压不足的时候，一次侧控制电路会再次恢复切换一次侧绕组的电流开关。上述是将输出电压调节在近似一恒常值的操作。在负载状态变得更轻的场合下，将可应用突波模式调节(burstmoderegulation)以获得更高的电源使用效率。然而，二次侧控制电路的工作电压(operatingvoltage)是由功率转换器的输出电压所提供。因此，在输出电压被一次侧控制电路拉低的场合下，二次侧控制电路可能会因为工作电压过低而无法正常运作。以往的充电泵电路是设置于功率转换器的二次侧控制电路。在输出电压被拉低的场合下，此充电泵电路将会强制提升二次侧控制电路的工作电压，以正常地维持二次侧控制电路的运作。然而，充电泵电路会占去显着的电路空间并增加反激式功率转换器的制造成本。
技术实现思路
本专利技术提供一种功率转换器及其控制方法。通过在功率转换器中设计位于二次侧控制电路的锁存电路(latchcircuit)，其用以在输出电压被拉低的场合适当地控制反馈信号，便不需要设置用来提升二次侧控制电路工作电压的充电泵电路。本专利技术实施例提供一种功率转换器。此功率转换器包含变压器、一次侧控制电路及二次侧控制电路。一次侧控制电路被设置在变压器的一次侧，且控制一次侧绕组的电流开关及其切换。二次侧控制电路被设置在变压器的二次侧。二次侧控制电路包括锁存电路。当故障事件发生时，锁存电路箝位(clamp)反馈信号且维持所述反馈信号的被箝位状态。当所述反馈信号被箝位时，一次侧控制电路停止切换一次侧绕组的电流开关，且当输出电压低于预设的锁存电压值时，锁存电路释放所述反馈信号。本专利技术实施例提供一功率转换器的控制方法。此功率转换器包含变压器、一次侧控制电路及二次侧控制电路。此控制方法包含以下步骤：检测是否有故障事件发生；当所述故障事件发生，通过位于二次侧控制电路的锁存电路来箝位反馈信号且维持其被箝位状态；当所述反馈信号被箝位时，通过一次侧控制电路停止切换一次侧绕组的电流开关；以及，当输出电压低于预设的锁存电压值时，通过所述锁存电路释放所述反馈信号。如前所述，本专利技术实施例的功率转换器及其控制方法可以在故障事件发生时，通过位于二次侧控制电路的锁存电路来箝位反馈信号并维持其被箝位状态。以及，当功率转换器的输出电压被拉低时，锁存电路可以释放反馈信号使其脱离被箝位状态。如此一来，便不需要设置用以提升二次侧控制电路工作电压的充电泵电路，也能在输出电压被拉低时使反馈信号能够持续地被适当控制。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术一实施例的一种功率转换器的示意性方块图。图2是依照本专利技术一实施例的一种功率转换器控制方法的流程图。图3是依照本专利技术一实施例的一种功率转换器的示意性电路图。图4是图3中的一次侧控制电路的其中一种电路结构图。图5是图3与图4中的输出电压、反馈信号、一次侧反馈信号、工作电压、感测信号、故障信号、晶体管控制信号以及保护信号的波形图。图6是图5中区块510的感测信号与对应的保护信号的波形图。图7是图5中区块520的感测信号与对应的保护信号的波形图。附图标号说明：100：功率转换器；110：变压器；120：电流开关；130：一次侧控制电路；140：二次侧控制电路；150：光耦合器；160：输出电压检测电路；170：锁存电路；180：输出电压调节电路；S210～S280：步骤；310：分压电路；320：误差放大器；330：参考电压；410：供应电路；420：反馈信号判断电路；422、434：比较器；430：感测信号判断电路；432：电压检测器；440：振荡器；450～460：触发器；470：与门；510～520：区块；N1～N3：N型晶体管；Na：辅助绕组；Np：一次侧绕组；Ns：二次侧绕组；P1～P2：P型晶体管；R1～R9、R41～R43：电阻；S1：比较结果；Scp：晶体管控制信号；SFAULT：故障信号；SUVP：保护信号；Sw：切换信号；T0～T5：时间点；Vaux：辅助电压；VBST：突波阈值电平值；Vcs：检测电压；Vdd：工作电压；VFB1～VFB2：反馈信号；VLATCH：锁存电压值；Vin：输入电压；Vout：输出电压；Vr：分压；VRH：参考电压值；Vs：感测信号；Vsx、Vs1～Vs2：感测信号的电压电平；Vspy：供电电压；VUVP1～VUVP2：保护电压。具体实施方式图1是依照本专利技术一实施例的一个功率转换器100的示意性方块图。请参照图1，功率转换器100主要包含变压器110、一次侧绕组Np的电流开关单元120、一次侧控制电路130以及二次侧控制电路140。功率转换器100还包含光耦合器150以及位在变压器110一次侧的输出电压检测电路160。输出电压检测电路160所产生的感应信号Vs与输出电压Vout相关。变压器110的一次侧绕组Np的共极端(common-polarityterminal)接收输入电压Vin，且变压器110的二次侧绕组Ns产生输出电压Vout。一次侧控制电路130设置于变压器110的一次侧，通过切换信号Sw以控制及切换一次侧绕组Np的电流开关120。二次侧控制电路140被设置于变压器110的二次侧。二次侧控制电路140主要检测输出电压Vout的数值是否正常，并判断是否有故障事件发生。本实施例中的二次侧控制电路140可包含锁存电路170及输出电压调节电路180。输出电压调节电路180的功能是控制流经光耦合器150中的发光二极管(lightemittingdiode；LED)的电流。每当输出电压Vout的数值过大时，一次侧控制电路130会停止切换一次侧绕组Np的电流开关120，使得输出电压Vout降低(或称为，调节)到一安全范围。在本实施例中，一次侧控制电路130停止切换一次侧绕组Np的电流开关120指的是，电流开关120的切换完全被停止，或是电流开关120的切换在突波模式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率转换器，其特征在于，包括：变压器，具有一次侧及二次侧，所述一次侧接收输入电压，所述二次侧产生输出电压；一次侧控制电路，设置于所述变压器的所述一次侧，控制一次侧绕组的电流开关及所述电流开关的切换；以及二次侧控制电路，设置于所述变压器的所述二次侧，其中所述二次侧控制电路包括：锁存电路，在故障事件发生时箝位反馈信号并维持所述反馈信号的被箝位状态；其中所述一次侧控制电路在所述反馈信号被箝位时，停止切换所述一次侧绕组的所述电流开关，且当所述输出电压低于预设锁存电压值时，所述锁存电路释放所述反馈信号。

【技术特征摘要】
2016.08.04 US 15/229,0841.一种功率转换器，其特征在于，包括：变压器，具有一次侧及二次侧，所述一次侧接收输入电压，所述二次侧产生输出电压；一次侧控制电路，设置于所述变压器的所述一次侧，控制一次侧绕组的电流开关及所述电流开关的切换；以及二次侧控制电路，设置于所述变压器的所述二次侧，其中所述二次侧控制电路包括：锁存电路，在故障事件发生时箝位反馈信号并维持所述反馈信号的被箝位状态；其中所述一次侧控制电路在所述反馈信号被箝位时，停止切换所述一次侧绕组的所述电流开关，且当所述输出电压低于预设锁存电压值时，所述锁存电路释放所述反馈信号。2.根据权利要求1所述的功率转换器，其特征在于，其中所述二次侧控制电路没有设置充电泵电路。3.根据权利要求1所述的功率转换器，其特征在于，其中当所述反馈信号被释放时，所述一次侧控制电路恢复切换所述一次侧绕组的所述电流开关。4.根据权利要求3所述的功率转换器，其特征在于，其中所述一次侧控制电路在恢复切换所述一次侧绕组的所述电流开关且正常地切换所述电流开关后，判断所述输出电压是否回复正常，当所述输出电压没有回复正常时，所述一次侧控制电路停止所述功率转换器的供电。5.根据权利要求3所述的功率转换器，其特征在于，还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：金义洙，傅健铭，曾泽仁，王周昇，
申请(专利权)人：台湾快捷国际股份有限公司，快捷半导体苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71