具有有源缓冲器的控制模块及相关的返驰式电源转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于返驰式电源转换装置的控制模块及相关的返驰式电源转换装置，所述控制模块耦接于一电源端及所述返驰式电源转换装置中一一次侧绕组之间，所述控制模块包括一开关单元，所述开关单元耦接于所述一次侧绕组，在所述开关单元截止时，所述控制模块导通所述一次侧绕组及所述电源端间的连结，其中所述电源端能够提供一运作电流予所述控制模块。

【技术实现步骤摘要】
具有有源缓冲器的控制模块及相关的返驰式电源转换装置
本专利技术涉及一种具有有源缓冲器(ActiveSnubber)的控制模块及相关的返驰式电源转换装置，尤其涉及一种利用集合化电路来降低返驰式电源转换装置中电压突波(VoltageSpike)的控制模块及相关的返驰式电源转换装置。
技术介绍
相较于其他类型的电源转换器，返驰式电源转换器不仅具有较为简洁的电路架构及较高的能量转换效率，还可高效率地提供多组电流输出。因此，返驰式电源转换器被广泛地应用于各式各样的电路中。请参考图1，图1为现有技术中一返驰式电源转换器10的示意图。如图1所示，返驰式电源转换器10包括一启动电阻RST、一缓冲器(Snubber)100、一一次侧绕组NP、一二次侧绕组NS、一开关晶体管MS、一控制模块102、一辅助绕组NAUX、二极管DVCC、DO、电容CVCC、CO及回授电阻RFB1、RFB2。当返驰式电源转换器10接上一外部电源VIN时，外部电源VIN通过启动电阻RST对电容CVCC充电，以提高控制模块102的电源电压VCC来启动控制模块102。接下来，控制模块102周期性地导通开关晶体管MS，以使一次侧绕组NP储存来自于外部电源VIN的能量并传送能量至二次侧绕组NS，让二次侧绕组NS能够对输出端OUT进行充电。辅助绕组NAUX电气连接至二次侧绕组NS，其通过电阻RFB1、RFB2产生正比于输出端OUT的电压VOUT的回授电压VFB。根据回授电压VFB，控制模块102可调整导通开关晶体管MS的周期，以准确地控制电压VOUT。除了用来产生回授电压VFB之外，辅助绕组NAUX也会通过二极管DVCC对电容CVCC充电，以减少返驰式电源转换器10的功率消耗。当控制模块102关闭开关晶体管MS时，一次侧绕组NP的漏感(LeakageInductance)会使开关晶体管MS漏极的电压上产生一电压突波(VoltageSpike)。为了避免电压突波造成开关晶体管MS或控制模块102损坏，返驰式电源转换器10采用包括电阻RS、电容CS及二极管DS的缓冲器100来降低电压突波。此外，美国专利US6473318“LEAKAGEENERGYRECOVERINGSYSTEMANDMETHODFORFLYBACKCONVERTER”、美国专利US6980447“ACTIVESNUBBERCIRCUITFORSYNCHORNOUSRECTIFIER”、美国专利US2006/0062027“HIGHEFFICIENCYSWITCHINGPOWERCONVERTER”、美国专利US2009/0268489“FLYBACKCONVERTERHAVINGANACTIVESNUBBER”、台湾专利TW201236336“電源轉換器以及電源轉換器的控制方法”、台湾专利TW201434259“返馳式功率轉換器之控制電路”及中国专利CN104993682“一种反激变换器漏感吸收及回馈电路”也各自提供了相异的方式来抑制一次侧绕组NP漏感所产生的电压突波。然而，现有技术中的返驰式电源转换器都需使用大量的外部元件来实现。举例来说，图1所示的返驰式电源转换器10中启动电阻RST、缓冲器100、一次侧绕组NP、二次侧绕组NS、开关晶体管MS、辅助绕组NAUX、二极管DVCC、DO、电容CVCC、CO及电阻RFB1、RFB2都是以外部元件来实现。大量使用外部元件将会造成返驰式电源转换器的制造成本显著地上升。虽然如美国专利US8724344“METHODANDAPPARATUSFORHIGH-SIDEINPUTWINDINGREGULATION”教示一种元件数量减少的电源转换器，但其无法达到抑制电压突波等功能。因此，如何减少返驰式电源转换器中外部元件的数量，同时达到降低电压突波的效果，便成为业界亟欲探讨的议题。
技术实现思路
为了解决上述的问题，本专利技术提供一种利用集合化电路来降低返驰式电源转换装置中电压突波的控制模块及相关的返驰式电源转换装置。在一方面，本专利技术公开一种控制模块，用于一返驰式电源转换装置，该控制模块耦接于一电源端及该返驰式电源转换装置中一一次侧绕组之间，该控制模块包括一开关单元，该开关单元耦接于该一次侧绕组，在该开关单元截止时，该控制模块导通该一次侧绕组及该电源端间的连结，其中该电源端能够提供一运作电流予该控制模块。在还一方面，本专利技术公开一种返驰式电源转换装置，包括一一次侧绕组；一二次侧绕组；一开关单元，耦接于该一次侧绕组；以及一控制模块，耦接于一电源端及该一次侧绕组之间，在该开关单元截止时，该控制模块导通该一次侧绕组及该电源端间的连结；其中该电源端能够提供一运作电流予该控制模块。附图说明图1为现有技术中一返驰式电源转换器的示意图。图2为本专利技术实施例中一返驰式电源转换装置的示意图。图3为图2所示控制模块一实现方式的的示意图。图4为图3所示控制模块中一控制单元的示意图。图5为图4所示控制单元中相关信号的示意图。图6为图2所示控制模块另一实现方式的示意图。图7为图6所示控制模块的另一种实施态样的示意图。其中，附图标记说明如下：10返驰式电源转换器100缓冲器102控制模块20返驰式电源转换装置200控制模块300脉冲宽度调制单元302控制单元304电流源308、602主动式电流源306开关400SR闩锁器404及闸402脉冲产生器406放大器600脉冲宽度调制单元CC电源端CH充电指示信号CH1、CH2控制信号CO、CS、CVCC、CE电容DACC、DO、DS二极管201电流控制单元201a受控端DIS放电指示信号ICC、IST电流GATE开关控制信号GND地端SW开关单元NAUX辅助绕组NP一次侧绕组NS二次侧绕组OUT输出端Q信号输出端R、S输入端R1、R2、RS、RFB1、RFB2电阻RST启动电阻T1、T2、T3时间点TCH充电区间TDIS放电区间UVLO开机指示信号VIN外部电源VCC、VCC_1电压VD漏极电压VCCERROR误差电压VFB回授电压VON开机电压VOUT输出电压VREF参考电压具体实施方式在以下所列举的范例实施例中，返驰式(Flyback)电源转换装置的控制模块利用集合化的电路来降低返驰式电源转换装置中开关单元跨压上的电压突波(VoltageSpike)。在此状况下，返驰式电源转换装置所需使用的外部元件数量可有效减少，从而降低返驰式电源转换装置的制造成本。为更清楚地了解本专利技术，以下将配合图式，以至少一范例实施例来作详细说明。此外，以下实施例中所提到的连接用语，例如：耦接或连接等，仅是参考附加图式用以例示说明，并非用来限制实际上两个元件之间的连接关系是直接耦接或间接耦接。换言之，在一些实施例中，两个元件之间为直接耦接。在另外一些实施例中，两个元件之间为间接耦接。请参考图2，图2为本专利技术实施例一返驰式电源转换装置20的示意图。返驰式电源转换装置20可为智能移动电话、平板计算机、笔记本计算机等消费性电子产品的充电器。如图2所示，返驰式电源转换装置20包括一启动电阻RST、一一次侧绕组NP、一二次侧绕组NS、一控制模块200、电容CVCC、CO及电阻RFB1、RFB2。在返驰式电源转换装置20运作时，控制模块200周期性地使一次侧绕组NP储存来自于外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制模块，用于一返驰式电源转换装置，所述控制模块耦接于一电源端及所述返驰式电源转换装置中一一次侧绕组之间，所述控制模块包括一开关单元，所述开关单元耦接于所述一次侧绕组，在所述开关单元截止时，所述控制模块导通所述一次侧绕组及所述电源端间的连结，其中所述电源端能够提供一运作电流予所述控制模块。

【技术特征摘要】
2016.04.20 US 62/324,9021.一种控制模块，用于一返驰式电源转换装置，所述控制模块耦接于一电源端及所述返驰式电源转换装置中一一次侧绕组之间，所述控制模块包括一开关单元，所述开关单元耦接于所述一次侧绕组，在所述开关单元截止时，所述控制模块导通所述一次侧绕组及所述电源端间的连结，其中所述电源端能够提供一运作电流予所述控制模块。2.如权利要求1所述的控制模块，其特征在于，一电容耦接于所述电源端与一地端之间。3.如权利要求1所述的控制模块，其特征在于，所述开关单元的一端耦接于所述一次侧绕组，所述开关单元的另一端供耦接一外部电源。4.如权利要求1所述的控制模块，包括：一电流控制单元，所述电流控制单元的两端分别耦接于所述一次侧绕组及所述电源端，且所述开关单元与所述电流控制单元分别耦接于所述一次侧绕组的两端。5.如权利要求4所述的控制模块，其特征在于所述电流控制单元为一二极管，所述二极管的两端分别为一阳极与一阴极，所述阴极耦接于所述电源端，所述阳极耦接于所述一次侧绕组。6.如权利要求1所述的控制模块，包括：一电流控制单元，所述电流控制单元的两端分别耦接于一第一端以及所述一次侧绕组，且所述开关单元与所述电流控制单元分别耦接于所述一次侧绕组的两端；一电流源，耦接于所述第一端与一第二端之间；一开关，耦接于所述第二端与所述电源端之间，所述开关根据一充电控制信号调整所述第二端与所述电源端间的连结；以及一控制单元，所述控制单元根据一开关控制信号，产生所述充电控制信号；其中所述开关控制信号控制所述开关单元。7.如权利要求6所述的控制模块，其特征在于所述电流控制单元为一二极管，所述二极管的两端分别为一阳极与一阴极，所述阴极耦接于所述第一端，所述阳极耦接于所述一次侧绕组。8.如权利要求4或6所述的控制模块，其特征在于所述电流控制单元为一主动式开关，所述主动式开关两端的电流路径能够被控制呈导通或断开。9.如权利要求8所述的控制模块，其特征在于所述控制模块包括一脉冲宽度调制单元，所述脉冲宽度调制单元耦接所述开关单元，且所述脉冲宽度调制单元能够产生一开关控制信号，以调整开关单元的导通状态，所述电流控制单元另包括一受控端，所述受控...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑元凯，
申请(专利权)人：极创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71