可补偿电感变异的电源控制方法与相关装置制造方法及图纸

实施例揭露一种电源控制方法和控制电路。所述电源控制方法可以补偿一电感元件的电感变异，适用于一电源供应器，其具有一功率开关，可控制流经该电感元件的一电感电流。该电源供应器将一输入电压，转换成一输出电压。该控制方法包含有：于该功率开关的一开启时间内，提供一采样时间，该采样时间无关于该输入电压与该电感元件的一电感值；于该采样时间结束时，采样保持一电流感测信号，产生一采样电压，该电流感测信号可代表该电感电流；以及，依据该采样电压，决定该输出电压的最大输出电流或是最大输出功率。

Power supply control method capable of compensating inductance variation and related device

Embodiment discloses a power supply control method and control circuit. The power supply control method can compensate for inductance variation of an inductance component, and is suitable for a power supply device with a power switch to control an inductance current flowing through the inductance element. The power supply converts an input voltage into an output voltage. The method includes: the power switch on time, provide a sampling time, the sampling time without an inductance on the input voltage and the inductor value; in the end of the sampling time, sampling and holding a current sense signal, generates a sampling voltage, the current sensing signal on behalf of the inductor current; and, on the basis of the sampling voltage, determines the maximum output current or output voltage is the maximum output power.

【技术实现步骤摘要】
可补偿电感变异的电源控制方法与相关装置
本专利技术关于一种电源控制器以及相关的控制方法，尤指可以自动补偿电源供应器中的电感值变异的控制方法以及相关的装置。
技术介绍
电子装置往往需要一个稳定的电源供应器，来提供额定的电源，像是定电流、定电压、或是定功率等。开关式电源供应器具有相当良好的转换效率、简单的架构、以及精巧的产品体积，所以广泛的被许多电子装置所采用，作为其电源供应器。电源供应器需要配备有保护措施或是机制，来预防一些不良操作或是状况的发生，举例来说，像是过温度保护(overtemperatureprotection，OTP)、过电压保护(overvoltageprotection、OVP)、过电流保护(overcurrentprotection，OCP)、过功率保护(overpowerprotection，OPP)、输出短路保护(outputshortprotection，OSP)等等。OTP指的是当电源供应器温度太高时所产生的保护；OVP指的是电源供应器对负载的输出电压过高时的保护；OCP/OPP是针对电源供应器的输出电源，对负载所提供的输出电流/输出功率超过一定额时，所产生的保护机制；OSP指的是当输出电压被钳制为0V时所执行的保护。对于开关式电源供应器而言，定电流控制、OCP、OPP等控制、往往是通过感测流经一电感元件的一电感电流来反映。图1为一开关式电源供应器中，感测一电感电流所产生的电流感测信号VCS的波形。为了定电流控制、OCP、OPP等保护机制，电流感测信号VCS原本希望限制在不超过一预设值VCS-LIMIT。但信号延迟(signalpropagationdelay)会造成电流感测信号VCS的峰值VCS-PEAK远离预设值VCS-LIMIT。换言之，当电流感测信号VCS被感测到已经达到了预设值VCS-LIMIT，一功率开关的开启时间TON结束，但是到电流感测信号VCS真正到达峰值VCS-PEAK的时间点会有延迟时间TD。所以峰值VCS-PEAK跟预设值VCS-LIMIT会有一段差异ΔVCS。差异ΔVCS的大小会随着输入电压、电感的电感值、延迟时间TD的变化而改变，容易造成定电流控制不准，或是OCP/OPP的触发点不对的问题。
技术实现思路
实施例揭露一种电源控制方法，可以补偿一电感元件的电感变异，适用于一电源供应器，其具有一功率开关，可控制流经该电感元件的一电感电流。该电源供应器将一输入电压，转换成一输出电压。该控制方法包含有：于该功率开关的一开启时间内，提供一采样时间，该采样时间无关于该输入电压与该电感元件的一电感值；于该采样时间结束时，采样保持一电流感测信号，产生一采样电压，该电流感测信号可代表该电感电流；以及，依据该采样电压，决定该输出电压的最大输出电流或是最大输出功率。实施例揭露一种控制电路，适用于一电源供应器，其将一输入电压，转换成一输出电压。该电源供应器包含有一电源控制器、一功率开关、以及一电感元件。该控制电路适用于该电源控制器中，可以补偿该电感元件的电感变异。该控制电路包含有一比较器、一第一电容、一采样电路、以及一最大功率/电流控制器。该比较器具有二输入端。该第一电容连接至该二输入端其中之一。该比较器与该第一电容架构来定义一采样时间，该采样时间无关于该输入电压与该电感元件的一电感值。该采样电路于该采样时间结束时，用以采样保持一电流感测信号，产生一采样电压。该电流感测信号可代表流经该电感元件的一电感电流。该最大功率/电流控制器，用来决定该输出电压的一最大输出电流或是最大输出功率。该采样电压用来调整该最大输出电流或是最大输出功率。附图说明图1为一开关式电源供应器中，感测一电感电流所产生的电流感测信号VCS的波形。图2显示依据本专利技术实施的一开关式电源供应器。图3显示了在一采样时间TSA结束时，对电流感测信号VCS采样保持可以产生采样电压VCS-SA。图4显示了依据本专利技术所实施例一种控制方法，可以适用于图2中的电源供应器。图5显示一控制电路，位于电源控制器14内，可以执行图4中的控制方法。图6A显示部分的图5，在开启时间TON时的连接状态代表。图6B显示部分的图5，在关闭时间TOFF时的连接状态代表图。图7显示在端点G、INI、CLK、CLK-SA上的信号波形示意图。图8A与图8B分别举例两个定电流控制单元64A与64B中的部分电路示意图。【附图符号说明】10开关式电源供应器12桥式整流器14电源控制器32、34、36、38步骤50控制电路52比较器54、56多工器58电压电流转换器60采样电路61与门62驱动器64定电流控制单元64A、64B定电流控制单元66OCP/OPP单元80装置82、84与门CA电容CACU电容CLK端点CLK-SA端点CM电容CS电流感测端DA二极管DRV驱动端FB反馈端G端点HV高压输入端INI端点IDN电压控制电流源IPRM电感电流IREF定电流源ISA定电流ITUNE定电流ITSA采样代表电流LA辅助绕组LP初级绕组LS次级绕组RA、RB电阻RD1、RD2电阻RCS电流感测电阻SW功率开关SWR重置开关TD延迟时间TF变压器TLEB前缘遮蔽时间TLC微调时间TOFF关闭时间TON开启时间TSA采样时间VAC市电交流电VCC操作电压VCS电流感测信号VCS-LIMIT预设值VCS-PEAK峰值VCS-SA采样电压VDRV驱动信号V-IN输入电压VOUT输出电压VREF参考电压VSA预设电压ΔVCS差异具体实施方式在本说明书中，有一些相同的符号，其表示具有相同或是类似的结构、功能、原理的元件，且为本领域技术人员可以依据本说明书的教导而推知。为说明书的简洁度考量，相同的符号的元件将不再重述。图2显示依据本专利技术实施的一开关式电源供应器10，其可以自动补偿变压器中的电感变异量，使得OCP/OPP或CC可以比较准确。开关式电源供应器10具有回扫式架构，但本专利技术并不限于此。举例来说，本专利技术的实施例可以是升压转换器(booster)、降压转换器(buckconverter)、或是升降压转换器(buckbooster)。开关式电源供应器10以市电交流电VAC为主要输入电源。桥式整流器(bridgerectifier)12将市电交流电VAC整流产生直流输入电压V-IN，其可能是大约稳定于一个定值或是随着市电交流电VAC变化而具有类似字母M的电压波形。一变压器TF为一电感元件，包含有相电感耦合的初级绕组LP、次级绕组LS、以及辅助绕组LA。初级绕组LP、功率开关SW、与电流感测电阻RCS依序串联在输入电压V-IN与初级地之间。电源控制器14通过电流感测电阻RCS所产生的电流感测信号VCS，来感测流经初级绕组LP的电感电流IPRM。电源控制器14提供驱动信号VDRV于驱动端DRV上，来开启或是关闭功率开关SW。电源控制器14具有一高压输入端HV，连接至输入电压V-IN。辅助绕组LA放电时，通过二极管DA可以在电容CA上建立操作电压VCC，作为电源控制器14的操作电源。电阻RA与RB串联，其连接点连接到电源控制器14的反馈端FB。图3显示了在一采样时间TSA结束时，对电流感测信号VCS采样保持可以产生采样电压VCS-SA。图3中也显示了一前缘遮蔽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源控制方法，可以补偿一电感元件的电感变异，适用于一电源供应器，其具有一功率开关，可控制流经该电感元件的一电感电流，该电源供应器将一输入电压，转换成一输出电压，该控制方法包含有：于该功率开关的一开启时间内，提供一采样时间，该采样时间无关于该输入电压与该电感元件的一电感值；于该采样时间结束时，采样保持一电流感测信号，产生一采样电压，该电流感测信号可代表该电感电流；以及依据该采样电压，决定该输出电压的最大输出电流或是最大输出功率。

【技术特征摘要】
1.一种电源控制方法，可以补偿一电感元件的电感变异，适用于一电源供应器，其具有一功率开关，可控制流经该电感元件的一电感电流，该电源供应器将一输入电压，转换成一输出电压，该控制方法包含有：于该功率开关的一开启时间内，提供一采样时间，该采样时间无关于该输入电压与该电感元件的一电感值；于该采样时间结束时，采样保持一电流感测信号，产生一采样电压，该电流感测信号可代表该电感电流；以及依据该采样电压，决定该输出电压的最大输出电流或是最大输出功率。2.如权利要求1的该电源控制方法，其中，决定该最大输出电流或是该最大输出功率的步骤包含有：依据该采样电压，于该功率开关的一关闭时间内，提供一微调时间，该微调时间大致相关于该电感值，且无关于该输入电压。3.如权利要求2的该电源控制方法，包含有：使用一第一电容，来提供一采样时间；以及使用该第一电容，来提供该微调时间；其中，该微调时间无关于该第一电容的一电容值。4.如权利要求3的该电源控制方法，包含有：将该采样电压转换为一采样代表电流，对该第一电容充电，以产生一第一电容电压；其中，该微调时间为该采样代表电流对该第一电容充电到一参考电压的一充电时间，且该参考电压正比于该输入电压。5.如权利要求1的该电源控制方法，还包含有：提供一前缘遮蔽时间，于该前缘遮蔽时间内，该功率开关维持开启，且不受该电流感测信号所影响；其中，前缘遮蔽时间短于该采样时间。6.一种控制电路，适用于一电源供应器，其将一输入电压，转换成一输出电压，该电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈启宾，
申请(专利权)人：通嘉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71