电源供应装置制造方法及图纸

本发明专利技术主要是关于电压转换的电源供应装置，是利用一个第二控制器实时感测用作功率切换的变压器的次级侧的输出电压或输出电流，而产生瞬态响应的控制信号，并利用耦合元件将第二控制器产生的控制信号传输到初级侧的第一控制器，藉由第一控制器产生用于功率切换的第一脉冲信号，来控制初级侧绕组的关断或导通。第二控制器包括一个驱动模块用来驱动与次级侧绕组串联的一个同步开关的导通和关断。

Power supply device

The invention is mainly about the power supply voltage conversion device, output voltage or output current is measured as the transformer secondary side power switch using a second real time controller, control signals generated by the transient response, and the coupling element transmits a control signal to the controller second controller generates the first primary side, by the first controller generates a first pulse signal for power switch, to control the primary side winding off or conduction. The second controller includes a drive module for driving the turn-on and turn off of a synchronous switch in series with the secondary side winding.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要是关于电压转换的电子装置，更确切地说，是实时感测用作功率切换的变压器的次级侧的输出电压或输出电流，而产生瞬态响应的控制信号，并利用耦合元件将控制信号传输到用于功率切换的变压器的初级侧，来控制初级侧绕组的关断或导通。
技术介绍
在现有的电压转换器中，无一不是采集负载侧的电压或电流，并利用反馈网络将采集到的负载侧的反馈信号回馈到电压转换器的驱动组件，例如典型的脉冲脉宽调制方式或脉冲频率调制方式等，驱动组件利用反馈信号来决定电压转换器中在导通与关断之间切换的主开关的占空比，从而尺度化电压转换器在负载侧的输出电压的多寡。业界具有本领域通常知识者皆知道，电压转换器的驱动组件用来驱动主开关，但是驱动组件并不会直接从负载侧撷取实时变化的负载电压，反而依赖反馈网络来感知负载电压，这种反馈方式必然会产生延迟效应，不良后果是，驱动组件因为该延时而无法与负载电压的变化状态保持同步来实时切换主开关，所以会造成输出给负载的当前输出电压值与负载所需的实际电压值之间存在偏差，这种滞后给输出电压带来潜在的不稳定性。为了克服该问题，由本专利技术后续的详细说明和所附的权利要求中，在结合本专利技术伴随着的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电压转换的电源供应装置，其特征在于，一个变压器的一次侧绕组和一个主开关串联在一个输入电压和接地端之间，该变压器的二次侧绕组的一端直接连接到输出节点，变压器的二次侧绕组的相对另一端和参考地电位之间连接有一个同步开关；一个第一控制器，用于产生第一脉冲信号来驱动主开关在导通与关断之间切换；一个第二控制器，将一个表征输出电压大小和/或表征负载电流大小的侦测电压和一个第一参考电压比较，藉由比较结果决定其所产生的一个控制信号的逻辑状态；一个耦合元件，连接在第一、第二控制器之间，其将控制信号的逻辑状态传递到第一控制器，使第一控制器依据控制信号的逻辑状态判定第一脉冲信号的逻辑状态；其中，第二控制器包括...

【技术特征摘要】
1.一种用于电压转换的电源供应装置，其特征在于，一个变压器的一次侧绕组和一个主开关串联在一个输入电压和接地端之间，该变压器的二次侧绕组的一端直接连接到输出节点，变压器的二次侧绕组的相对另一端和参考地电位之间连接有一个同步开关；一个第一控制器，用于产生第一脉冲信号来驱动主开关在导通与关断之间切换；一个第二控制器，将一个表征输出电压大小和/或表征负载电流大小的侦测电压和一个第一参考电压比较，藉由比较结果决定其所产生的一个控制信号的逻辑状态；一个耦合元件，连接在第一、第二控制器之间，其将控制信号的逻辑状态传递到第一控制器，使第一控制器依据控制信号的逻辑状态判定第一脉冲信号的逻辑状态；其中，第二控制器包括用于产生第二控制信号的一个驱动模块，驱动模块还用于检测变压器的二次侧绕组和同步开关互连处的一个节点的电位，当第一脉冲信号关断主开关使变压器的二次侧绕组和同步开关互连处的节点的电位跌落至低于第一阈值电压时，第二脉冲信号从第二逻辑状态翻转到第一逻辑状态接通同步开关，直至变压器的二次侧绕组和同步开关互连处的节点的电位变化至大于第二阈值电压时，第二脉冲信号从第一逻辑状态翻转到第二逻辑状态藉此关断同步开关。2.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，在驱动模块中，第一感测比较器的反相输入端和第二感测比较器的正相输入端耦合到变压器的二次侧绕组和同步开关互连处的节点，在第一感测比较器的正相输入端输入该第一阈值电压而在第二感测比较器的反相输入端输入该第二阈值电压；第一感测比较器的比较结果、一个第一RS触发器输出的信号对应分别输入到一个第一与门的两个输入端；第二感测比较器的比较结果、控制信号的反相信号对应分别输入到一个第二与门的两个输入端；控制信号输入到第一RS触发器的置位端，而一个第二RS触发器产生的第二脉冲信号的延时信号则输入到第一RS触发器的复位端，以及第一、第二与门各自的输出端对应分别连接到第二RS触发器的置位端和复位端。3.根据权利要求2所述的电源供应装置，其特征在于，第一与门除了接收第一感测比较器的比较结果、第一RS触发器输出的信号之外，还有一个输入端接收第二RS触发
\t器产生的第二脉冲信号的互补信号；第二与门除了接收第二感测比较器的比较结果、控制信号的反相信号之外，还有一个输入端接收第二RS触发器产生的第二脉冲信号；当第二RS触发器产生的第二脉冲信号的互补信号具有第一逻辑状态时，其经过一个延时单元的延时后再输入到第一与门的一个输入端；以及当第二RS触发器产生的第二脉冲信号具有第一逻辑状态时，其经过一个延时单元的延时后再输入到第二与门的一个输入端。4.根据权利要求2或3所述的电源供应装置，其特征在于，在每个开关周期内，当第一脉冲信号从低电平翻转到高电平接通主开关时还使第一RS触发器输出的信号从低电平翻转到高电平，第一脉冲信号的高电平状态结束并翻转到低电平关断主开关时，使变压器的二次侧绕组和同步开关互连处的节点的电位跌落至低于第一阈值电压，则第一与门的各输入端均为高电平从而置位第二RS触发器使第二脉冲信号开始从低电平的第二逻辑状态翻转到高电平的第一逻辑状态以接通同步开关；高电平的第二脉冲信号经过延时后输入到第一RS触发器的复位端使得第一RS触发器输出的信号从高电平翻转到低电平，以及同步开关接通后当变压器的二次侧绕组和同步开关互连处的节点的电位抬升到大于第二阈值电压时，则第二与门的各输入端均为高电平并复位第二RS触发器使得第二脉冲信号翻转到第二逻辑状态以关断同步开关。5.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，在第二控制器的第一比较器的反相输入端输入侦测电压而在同相输入端输入第一参考电压；侦测电压低于第一参考电压时，第一比较器的高电平比较结果置位第二控制器的第三RS触发器，使第三RS触发器输出的控制信号从低电平翻转到高电平；第二控制器的导通时间产生器从控制信号自低电平翻转到高电平的上升沿的时刻开始计时，至预设导通时间结束的时刻完成计时，计时完成时导通时间产生器输出的信号由低电平翻转到高电平并复位第三RS触发器，使控制信号从高电平翻转到低电平。6.根据权利要求5所述的电源供应装置，其特征在于，第二控制器中的一个偏压电路和参考地电位之间串联有第一、第二开关，第一、第二开关互连于一个公共节点，第一开关由控制信号驱动而第二开关由控制信号的反相信号驱动；第一控制器中的第二比较器的正相输入端和该公共节点之间连接有属于耦合元件的
\t第一电容，第二比较器的反相输入端输入第二参考电压，第二比较器正相输入端和接地端之间连接有一个电阻，属于耦合元件的第二电容连接在接地端和参考地电位之间。7.根据权利要求6所述的电源供应装置，其特征在于，控制信号为高电平时第一开关导通而第二开关关断，偏压电路提供的电压施加在公共节点处，由耦合元件拉高第二比较器正相输入端的电压至大于第二参考电压，第二比较器输出高电平的第一脉冲信号；控制信号为低电平时第一开关关断而第二开关接通，将该公共节点处的电位钳制到参考地电位，由耦合元件拉低第二比较器正相输入端的电压至低于第二参考电压，第二比较器输出为低电平的第一脉冲信号。8.根据权利要求5所述的电源供应装置，其特征在于，耦合元件为脉冲变压器，控制信号通过第二控制器中的一个耦合电容传输到脉冲变压器的初级侧绕组的一端，初级侧绕组的另一端连接到参考地电位；第一控制器中的一个信号产生节点与脉冲变压器的次级侧绕组的一端之间连接有一个耦合电容，次级侧绕组的相对另一端连接到接地端，从而在该信号产生节点产生与控制信号的逻辑状态保持一致的第一脉冲信号。9.根据权利要求8所述的电源供应装置，其特征在于，在该信号产生节点和接地端之间连接有并联设置的一个电阻和一个二极管，该二极管的阴极连接在信号产生节点而阳极则连接在接地端。10.根据权利要求5所述的电源供应装置，其特征在于，同步开关受由第二控制器产生的与第一脉冲信号互为反相信号的一个第二脉冲信号的驱动，在主开关导通时关断该同步开关及在主开关关断时接通该同步开关；或者同步开关受由第二控制器产生的一个第二脉冲信号的驱动，在第一脉冲信号控制主开关关断的阶段由第二脉冲信号控制将该同步开关予以关断。...

【专利技术属性】
技术研发人员：林天麒，陈佑民，郑荣霈，徐永传，于岳平，王伟庭，黄培伦，
申请(专利权)人：万国半导体开曼股份有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY