本发明专利技术提供一种双模电源切换控制装置，包括变压器、脉波宽度调变驱动控制器、切换晶体管、隔离元件、输出二极管、输出电容，其中脉波宽度调变驱动控制器连接切换晶体管，切换晶体管进一步连接变压器，变压器的初级侧电感及切换晶体管连接输入电源，同时变压器的二次侧电感连接输出二极管以及并联的输出电容及负载，隔离元件将输出电源转换成回授信号，脉波宽度调变驱动控制器依据回授信号决定负载状态以选取非连续或连续导通模式，以控制变压器的电流，产生输出电源以供电给负载。因此，本发明专利技术可提高电源转换效率，适合较高功率应用。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种双模电源切换控制装置，包括变压器、脉波宽度调变驱动控制器、切换晶体管、隔离元件、输出二极管、输出电容，其中脉波宽度调变驱动控制器连接切换晶体管，切换晶体管进一步连接变压器，变压器的初级侧电感及切换晶体管连接输入电源，同时变压器的二次侧电感连接输出二极管以及并联的输出电容及负载，隔离元件将输出电源转换成回授信号，脉波宽度调变驱动控制器依据回授信号决定负载状态以选取非连续或连续导通模式，以控制变压器的电流，产生输出电源以供电给负载。因此，本专利技术可提高电源转换效率，适合较高功率应用。【专利说明】双模电源切换控制装置
本专利技术涉及一种双模电源切换控制装置，尤其是可依据负载状态而对返驰式转换器进行动态选取非连续导通模式或连续导通模式。
技术介绍
不同的电子装置需要特定的电源以提供电力，比如一般集成电路(IC)需要5V或3V,电动马达需要12V直流电，而高功率装置则需要如IlOV或220V的市电，而液晶显示器中的灯管需要更高压的电源，因此，产业界开发出适当的电源转换器以满足所需。返驰式转换器(Flyback Converter)是常被使用的交换式电源转换器,具有架构简单的优点，而且电压调变范围也较大，常应用于中小型功率的电子产品。返驰式转换器主要是利用驱动器驱动开关元件，进而控制变压器的电流，以产生所需的电源，同时利用被动式RCD缓振器(Snubber)以降低开关元件的电压应力，并吸收变压器中漏感所产生的电压关波。在现有技术中，一般是使用准谐振(Quas1-Resonant, QR)技术以操作返驰式转换器，利用零电压及/或零电流切换以降低开关元件的切换损失(Switching Loss),提高转换效率，而准谐振技术是以非连续导通模式(Discontinuous Conduction Mode, DCM)驱动开关元件，可有效降低电感量，达到零电压及/或零电流切换以及波谷切换(ValleySwitching)，减少电磁干扰(EMI)，改善电气操作的稳定度。具体而言，在使用DCM操作时，开关元件的驱动是在变压器一次侧电流降为零时才切换打开。另一操作方式为连续导通模式(Continuous Conduction Mode, CCM),是在变压器一次侧电流还未降为零时便切换打开开关元件的驱动，亦即一次侧的电流为连续而始终不为零。然而，现有技术的缺点在于非连续导通模式操作的准谐振返驰式转换器具有较高的电流峰值及均方根(RMS)值，因此开关元件在重载时会有较高的导通损失(ConductionLoss)及截止切换损失(Turn-Off Switching Loss),导致转换效率降低。所以，非连续导通模式操作的准谐振返驰式转换器不适合应用于高功率领域。此外，现有的操作方式一般都是使用各种固定设定的模式，或只操作在某一种模式，无法根据所选用的不同变压器及其它元件而调整、变更操作模式或电气参数以达到最高效率。因此，需要一种双模电源切换控制装置，是以数字方式而实现，适合轻载至重载范围的应用，并可自动判断负载状态以及切换非连续导通模式、连续导通模式，藉以改善电源转换效率，解决上述习用技术的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种双模电源切换控制装置，包括变压器、脉波宽度调变驱动控制器、切换晶体管、隔离元件、输出二极管、输出电容，用以将输入电源转换成输出电源以供电给外部负载，其中变压器、脉波宽度调变驱动控制器、切换晶体管及输入电源形成驱动控制回路，变压器、输出二极管、输出电容及隔离元件形成回授回路以产生回授信号，并传送至脉波宽度调变驱动控制器。脉波宽度调变驱动控制器依据回授信号以决定负载状态，并可在负载状态为轻载时选取非连续导通模式，而在负载状态为重载时选取连续导通模式，用以驱动切换晶体管并控制变压器的电流，实现电源转换操作而将输入电源转换成输出电源。因此，本专利技术可在轻载时利用非连续导通模式以降低切换损失，并可在重载时利用连续导通模式以降低导通损失，使得电源转换效率获得大幅改善，适合应用于较高功率的领域。【专利附图】【附图说明】图1显示本专利技术双模电源切换控制装置的示意图；图2显示本专利技术在开关元件导通时双模电源切换控制装置的操作示意图；图3显示本专利技术在开关元件截止时双模电源切换控制装置的操作示意图；图4显示本专利技术双模电源切换控制装置在IlOV输入电源时的转换效率曲线图；以及图5显示本专利技术双模电源切换控制装置在220V输入电源时的转换效率曲线图。其中，附图标记说明如下:10脉波宽度调变驱动控制器20驱动晶体管30变压器40隔离元件Cin输入电容Co输出电容D输出二极管Lleak 漏感Lm激磁电感Lp初级侧电感Ls 二次测电感Ro外部负载V_comp回授电压Vin输入电压Vo输出电压【具体实施方式】以下配合图式及元件符号对本专利技术的实施方式做更详细的说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。参阅图1及图2，分别为本专利技术双模电源切换控制装置的示意图。如图1所示，本专利技术的双模电源切换控制装置包括脉波宽度调变(PWM)驱动控制器10、切换晶体管20、变压器30、隔离兀件40、输出二极管D、输出电容Co,用以将具输入电压Vin的输入电源转换成具输出电压Vo的输出电源，并供电给外部负载Ro，其中变压器30、脉波宽度调变驱动控制器10、切换晶体管20及具输入电压Vin的输入电源形成驱动控制回路，而变压器30、输出二极管D、输出电容Co及隔离元件40形成回授回路以产生回授信号，比如图中所示的回授电压V_comp,且外部负载Ro是并联至输出电容Co,而输出电容Co的端电压即为输出电源的输出电压Vo。要注意的是，上述的回授信号也可为回授电压V_comp以外的电气信号，比如与输出电源相关的回授电流或功率。此外，输入电源可为一般市电经由电桥整流后所产生的直流电，亦即市电可为IlOV或220V交流电，而输入电压Vin可为IlOV或220V。为去除输入电压Vin的高频噪声，可使用输入电容Cin跨接输入电源，以稳定输入电源。PWM驱动控制器10可包括微控制器(MCU)或中央处理器(CPU)的单一芯片，或可由多个独立电子元件所构成的电路，因此，PWM驱动控制器10是以数字方式而实现。切换晶体管20可包括功率晶体管，比如金氧半场效晶体管(MOSFET)，而隔离元件40可包括光耦合器或由至少一被动元件所构成的电路，比如电阻或电容。以下，进一步详细说明本专利技术双模电源切换控制装置的架构，而且为方便说明本专利技术的特征，将使用回授电压V_comp当作回授信号。在图1中，变压器30包括初级侧电感Lp及二次侧电感Ls，且初级侧电感Lp包含串接的激磁电感Lm及漏感Lleak，激磁电感Lm是能将所产生的磁通耦合至二次侧电感Ls，漏感Lleak是未能将磁通稱合至二次侧电感Ls。初级侧电感Lp的一端连接切换晶体管20的汲极，PWM驱动控制器10连接切换晶体管20的栅极，输入电源的输入电压Vin跨接初级侧电感Lp的另一端及切换晶体管20的源极，且初级侧电感Lp的另一端进一步连接驱动控制器10。二次侧电感Ls的一端连接输出二极管D的正端，输出二极管D的负端连接输出电容Co的一端及隔离元件40的一端。隔离元件40将输出电压Vo转换成回授信号，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双模电源切换控制装置，用以将具一输入电压的一输入电源转换成具一输出电压的一输出电源而供电给外部的一负载，其特征在于，该双模电源切换控制装置包括一脉波宽度调变驱动控制器、一切换晶体管、一变压器、一隔离元件、一输出二极管以及一输出电容，其中该脉波宽度调变驱动控制器驱动该切换晶体管的栅极，该变压器包括一初级侧电感及一二次侧电感，该初级侧电感的一端连接该切换晶体管的汲极，该输入电源的输入电压跨接至该初级侧电感的一另一端及该切换晶体管的源极，该初级侧电感的该另一端进一步连接该驱动控制器，该二次侧电感的一端连接该输出二极管的一正端，该输出二极管的一负端连接该输出电容的一端以及该隔离元件的一端，该输出电容的一端电压为该输出电压，且该负载是并联至该输出电容，隔离元件的一另一端连接至该脉波宽度调变驱动控制器，用以将该输出电压或该负载的一负载电流转换成一回授信号而传送至该脉波宽度调变驱动控制器，其特征在于，该脉波宽度调变驱动控制器依据该回授信号以决定该负载的负载状态为轻载或重载，其中该回授信号小于一判断值时，则该负载状态为轻载，而该回授信号大于该判断值时，则该负载状态为重载，且该脉波宽度调变驱动控制器在轻载时利用非连续导通模式以驱动该切换晶体管的栅极，且在重载时利用连续导通模式以驱动该切换晶体管的栅极。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林敬渊，林树嘉，林志峰，
申请(专利权)人：产晶积体电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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