电源转换器的控制电路制造技术

本发明专利技术提出一种电源转换器的控制电路。电源转换器包含电感、功率开关、以及反馈电路。控制电路包含：输入信号侦测电路，设置成侦测输入信号的大小，以产生侦测信号；时钟产生电路，设置成产生时钟信号；误差侦测电路，设置成依据参考信号和反馈信号产生误差信号；控制信号产生电路，设置成依据时钟信号与误差信号来控制功率开关的切换频率；以及反向调整电路，设置成依据侦测信号调整时钟产生电路或控制信号产生电路，以将功率开关的切换频率设置成与输入信号的大小成反比。控制电路会因应输入信号的大小，动态决定功率开关的最佳切换频率，故可有效确保电源转换器具有较佳的电源转换效率。

Control circuit of power converter

The invention provides a control circuit of a power converter. A power converter includes an inductor, a power switch, and a feedback circuit. The control circuit includes an input signal detection circuit, set to detect the size of the input signal, to generate a detection signal; a clock generating circuit is configured to generate a clock signal; the error detection circuit, arranged according to the reference signal and the feedback signal to generate an error signal; the control signal generating circuit, arranged according to the clock signal and the error signal switching frequency to control the power switch; and the reverse adjustment circuit, arranged according to detection signals to adjust the clock generating circuit or a control signal generating circuit, the switching frequency is inversely proportional to the size of the power switch is arranged with the input signal. Due to the size of the input signal, the optimal switching frequency of the power switch can be decided dynamically by the control circuit.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关电源转换器(powerconverter)，尤指一种适用于输入电压相异的多种电源转换器架构的控制电路。
技术介绍
在一般电源转换器中，传导损失(conductionloss)与切换损失(switchingloss)两者通常是反向变化。电源转换器中的功率开关的最佳切换频率，便是能使传导损失与切换损失两者的总和达到最低点的切换频率，亦即能使电源转换器的电源转换效率达到最佳化的切换频率。功率开关的最佳切换频率，会随着输入电压、输出电压、负载大小等外部条件的改变而有所不同。例如，在输入电压为115伏特的应用中，功率开关的最佳切换频率与在输入电压为230伏特的应用中的最佳切换频率是不相同的。因此，传统控制电路的设计者必须依据特定电源转换器的输入电压大小，预先调整传统控制电路中的元件参数，才能使传统控制电路将特定电源转换器中的功率开关操作在最佳切换频率。然而，由于传统控制电路无法随着外部条件的改变而动态调整功率开关的最佳切换频率，所以一旦被应用在输入电压不同的其他电源转换器中时，便无法使功率开关操作在最佳切换频率。如此一来，便会大幅降低电源转换器的电源转换效率。换言之，传统控制电路的架构只能应用在具有相同输入电压的特定电源转换器中，而难以应用在输入电压相异的其他电源转换器中，导致其应用范围非常受限。
技术实现思路
有鉴于此，如何有效拓展控制电路的应用范围，使得相同的控制电路可适用于输入电压相异的不同电源转换器中，实为业界有待解决的问题。本说明书提供一种电源转换器的控制电路的实施例。该电源转换器包含一一次侧线圈、一二次侧线圈、一功率开关、以及一反馈电路，其中，该功率开关的切换操作用以控制该一次侧线圈与该二次侧线圈之间的能量感应及转换，以将一输入信号转换为一输出信号，而该反馈电路用于产生与该输出信号的大小相对应的一反馈信号。该控制电路包含：一输入信号侦测电路，设置成侦测该输入信号的大小，以产生一侦测信号；一时钟产生电路，设置成产生一时钟信号；一误差侦测电路，设置成依据一参考信号和该反馈信号产生一误差信号；一控制信号产生电路，耦接于该时钟产生电路与该误差侦测电路，设置成依据该时钟信号与该误差信号来控制该功率开关的切换频率；以及一反向调整电路，耦接于该输入信号侦测电路，设置成依据该侦测信号调整该时钟产生电路或该控制信号产生电路，以将该功率开关的切换频率设置成与该输入信号的大小成反比。本说明书另提供一种电源转换器的控制电路的实施例。该电源转换器包含一电感、一或多个功率开关、以及一反馈电路，其中，该一或多个功率开关的切换操作用以控制该电感的储能与释能，以将一输入信号转换为一输出信号，而该反馈电路用于产生与该输出信号的大小相对应的一反馈信号。该控制电路包含：一输入信号侦测电路，设置成侦测该输入信号的大小，以产生一侦测信号；一时钟产生电路，设置成产生一时钟信号；一误差侦测电路，设置成依据一参考信号和该反馈信号产生一误差信号；一控制信号产生电路，耦接于该时钟产生电路与该误差侦测电路，设置成依据该时钟信号与该误差信号来控制该一或多个功率开关的切换频率；以及一反向调整电路，耦接于该输入信号侦测电路，设置成依据该侦测信号调整该时钟产生电路或该控制信号产生电路，以将该一或多个功率开关的切换频率设置成与该输入信号的大小成反比。上述实施例的优点之一，是控制电路会因应输入信号的大小，动态决定功率开关的最佳切换频率，故可有效确保电源转换器具有较佳的电源转换效率。上述实施例的另一优点，是控制电路可应用在输入信号大小相异的多种电源转换器中，故其应用范围远比传统控制电路广泛许多。本专利技术的其他优点将藉由以下的说明和附图进行更详细的解说。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本专利技术一实施例的反激式电源转换器简化后的功能方块图。图2为本专利技术一实施例的升压型电源转换器简化后的功能方块图。图3为本专利技术一实施例的降压型电源转换器简化后的功能方块图。【符号说明】100反激式电源转换器101整流器103输入电容105一次侧线圈107二次侧线圈109二极管111第一功率开关113输出电容115负载120控制电路121输入信号侦测电路123时钟产生电路125误差侦测电路127控制信号产生电路129反向调整电路130反馈电路200升压型电源转换器205、305电感211、311第二功率开关300降压型电源转换器具体实施方式以下将配合相关附图来说明本专利技术的实施例。在附图中，相同的标号表示相同或类似的元件或方法流程。图1为本专利技术一实施例的反激式电源转换器100简化后的功能方块图。反激式电源转换器100包含一整流器(rectifier)101、一输入电容103、一一次侧线圈(primary-sidecoil)105、一二次侧线圈(secondary-sidecoil)107、一二极管109、一第一功率开关111、一输出电容113、一负载115、一控制电路(controlcircuit)120、以及一反馈电路(feedbackcircuit)130。在反激式电源转换器100中，交流信号(ACsignal)VIN1是未经过整流处理的交流信号。整流器101用于对交流信号VIN1进行整流处理，以将交流信号VIN1整流成m形波的整流信号(rectifiedsignal)VIN2。输入电容103耦接于整流器101的输出端，用以降低整流信号VIN2中的噪声。一次侧线圈105的一第一端耦接于整流信号VIN2。二次侧线圈107的一第一端用于提供输出信号VOUT。二极管109耦接于二次侧线圈107的第一端与负载115之间。第一功率开关111耦接于一次侧线圈105的一第二端和一固定电位端(例如，接地端)之间。第一功率开关111的切换操作用以控制一次侧线圈105与二次侧线圈107之间的能量感应及转换，以将交流信号VIN1或整流信号VIN2转换为输出信号VOUT。输出电容113耦接于二极管109的输出端，用以降低输出信号VOUT中的噪声。控制电路120用于控制第一功率开关111的切换操作，以调整流经一次侧线圈105的电流IL的大小，藉此改变流经二极管109的电流IOUT的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源转换器的控制电路，该电源转换器包含一一次侧线圈、一二次侧线圈、一功率开关、以及一反馈电路，其特征在于，该功率开关的切换操作用以控制该一次侧线圈与该二次侧线圈之间的能量感应及转换，以将一输入信号转换为一输出信号，而该反馈电路用于产生与该输出信号的大小相对应的一反馈信号，该控制电路包含：一输入信号侦测电路，设置成侦测该输入信号的大小，以产生一侦测信号；一时钟产生电路，设置成产生一时钟信号；一误差侦测电路，设置成依据一参考信号和该反馈信号产生一误差信号；一控制信号产生电路，耦接于该时钟产生电路与该误差侦测电路，设置成依据该时钟信号与该误差信号来控制该功率开关的切换频率；以及一反向调整电路，耦接于该输入信号侦测电路，设置成依据该侦测信号调整该时钟产生电路或该控制信号产生电路，以将该功率开关的切换频率设置成与该输入信号的大小成反比。

【技术特征摘要】
1.一种电源转换器的控制电路，该电源转换器包含一一次侧线圈、一二
次侧线圈、一功率开关、以及一反馈电路，其特征在于，该功率开关的切换
操作用以控制该一次侧线圈与该二次侧线圈之间的能量感应及转换，以将一
输入信号转换为一输出信号，而该反馈电路用于产生与该输出信号的大小相
对应的一反馈信号，该控制电路包含：
一输入信号侦测电路，设置成侦测该输入信号的大小，以产生一侦测信
号；
一时钟产生电路，设置成产生一时钟信号；
一误差侦测电路，设置成依据一参考信号和该反馈信号产生一误差信号；
一控制信号产生电路，耦接于该时钟产生电路与该误差侦测电路，设置
成依据该时钟信号与该误差信号来控制该功率开关的切换频率；以及
一反向调整电路，耦接于该输入信号侦测电路，设置成依据该侦测信号
调整该时钟产生电路或该控制信号产生电路，以将该功率开关的切换频率设
置成与该输入信号的大小成反比。
2.如权利要求1的控制电路，其特征在于，该反向调整电路依据该侦测
信号控制该时钟产生电路，使该时钟产生电路将该时钟信号的频率设置成与
该侦测信号的大小成反比，以藉此改变该功率开关的切换频率。
3.如权利要求1的控制电路，其特征在于，该控制信号产生电路还设置
成对该误差信号与一感应信号之间的差值施加一预定增益以产生一第一比较
信号，并依据该时钟信号与该第一比较信号来控制该功率开关的切换频率；
其中，该感应信号与流经该一次侧线圈的电流大小相对应，且该反向调
整电路依据该侦测信号控制该控制信号产生电路，使该控制信号产生电路将
该预定增益的大小设置成与该侦测信号的大小成反比，以藉此改变该功率开
关的切换频率。
4.如权利要求1的控制电路，其特征在于，该控制信号产生电路还设置
成产生一周期性的斜坡信号、比较该斜坡信号与该误差信号以产生一第二比
较信号、并依据该第二比较信号与该时钟信号来控制该功率开关的切换频率；
其中，该反向调整电路依据该侦测信号控制该时钟产生电路调整该斜坡
信号的斜率，以藉此改变该功率开关的切换频率。
5.如权利要求1至4中任一项的控制电路，其特征在于，该电源转换器
另包含一整流器，且该整流器用于对一交流信号进行整流处理以产生该输入
信号；
其中，该输入信号侦测电路设置成对该输入信号进行一取样与保持运作，
以产生该侦测信号。
6.如权利要求1至4中任一项的控制电路，其特征在于，该输入信号是
未经过整流处理的交流信号，且该输入信号侦测电路设置成侦测该输入信号
的峰值，以产生该侦测信号。
7.一种电源转换器的控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐健夫，陈曜洲，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71