电源转换器的取样电路以及检测电路制造技术

一种用于测量变压器的反射电压和去磁时间的关联取样电路以及检测电路。其包含信号产生电路来产生样本信号以用于对变压器的反射电压取样。响应于变压器的去磁而产生取样电路的斜坡信号。在变压器被完全去磁后，根据斜坡信号的量值而产生第一参考信号。响应于斜坡信号和偏压信号而产生第二参考信号。响应于变压器的去磁而启用样本信号。一旦第二参考信号高于第一参考信号就禁用样本信号。取样和保持电路耦合到变压器以响应于样本信号对变压器的反射电压取样。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源转换器，且更明确地说，涉及一种开关交换式电源转换器的控制电路。
技术介绍
电源已广泛用于提供经调节的输出电压。出于安全起见，离线电源必须在其初级侧与次级侧之间提供隔离。需要光耦合器和次级侧调节器来调节离线电源的输出电压。为了减少组件数和次级侧反馈电路，已利用变压器的反射电压来调节电源的输出电压，例如，Randolph D.W.Shelly的美国专利第4,302,803号的“Rectifier-converter power supply with multi-channelflyback inverter”。然而，此技术不能测量来自变压器的精确的电压信号，导致电源转换器较差的调节。因此，近来开发出许多初级侧控制技术来用于提供对变压器精确的电压测量，例如Yang等人的美国专利第6,853,563号的“Primary-side controlled flyback power converter”；Yang等人的美国专利第7,016,204号的“Close-loop PWM controller for primary-sidecontrolled power converters”。然而，这些现有技术的检测电路比较复杂，增加了电源供应器的成本。如何克服这些缺点是本专利技术的主要目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供简单和精确的取样电路来测量变压器的反射电压。所述取样电路包含信号产生电路和取样和保持电路。利用所述信号产生电路产生样本信号以用于对变压器的反射电压取样。首先，所述信号产生电路将响应于所述变压器的去磁而产生斜坡信号。接着，一旦所述变压器被完全去磁，就根据斜坡信号的量值产生第一参考信号。响应于所述斜坡信号和偏压信号而进一步产生第二参考信号。所述取样和保持电路耦合到所述变压器以通过响应于样本信号对所述变压器的反射电压取样而产生电压信号。所述电压信号与所述电源转换器的输出电压相关。响应于所述变压器的去磁而启用所述样本信号。一旦所述第二参考信号高于所述第一参考信号就禁用所述样本信号。本专利技术的所述取样电路进一步包含定时电路以产生表示变压器的去磁时间的放电时间信号。响应于变压器的去磁而启用所述放电时间信号。一旦第三参考信号的量值低于所述电压信号就禁用所述放电时间信号。所述第三参考信号与所述变压器的所述反射电压和偏移信号相关。附图说明本专利技术结合附图来提供对本专利技术的进一步理解，且并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本专利技术的实施例并连同描述内容一起用于阐述本专利技术的原理。图1示出了电源转换器的示意图。图2示出了根据本专利技术的电源转换器的开关控制电路。图3示出了根据本专利技术的取样电路的优选实施例。图4示出了根据本专利技术的实施例的信号产生电路。图5示出了根据本专利技术的实施例的信号控制电路。图6示出了单触发电路的示意图。图7示出了根据本专利技术的实施例的定时电路。图8示出了根据本专利技术的取样电路的主要波形。具体实施例方式图1示出了一种包含变压器10的开关电源转换器，所述变压器10具有辅助绕组NA、初级绕组NP和次级绕组NS。初级绕组NP耦合到输入电压VIN。次级绕组NS经由整流器40和电容器45而产生输出电压V0。为了调节输出电压V0，开关控制电路50产生开关信号SW以经由晶体管20切换变压器10。当晶体管20接通时，施加输入电压VIN以磁化变压器10。因此充电电流流过变压器10的初级绕组NP和晶体管20。通过电阻性装置25将充电电流转换成耦合到开关控制电路50的VI端子的电流信号。一旦禁用开关信号SW并断开晶体管20，就开始对变压器10去磁。存储在变压器10中的能量在变压器10的去磁期间被传送到次级绕组NS和辅助绕组NA。因此，开关信号SW的启用表示变压器10的磁化；开关信号SW的禁用表示变压器10的去磁。如果可忽略整流器40的正向电压，那么辅助绕组NA的反射电压VAUX可表达为VAUX=NANS×V0---(1)]]>其中NA和NS分别是变压器10的辅助绕组NA和次级绕组NS的绕组匝数。由电阻器30和35形成的分压电路连接到开关控制电路50的VS端子以检测变压器10的辅助绕组NA的反射电压VAUX。在开关控制电路50的VS端子处检测到的电压VS可表示为VS=R35R30+R35×VAUX---(2)]]>其中，R30和R35分别是电阻器30和35的电阻。为了精确检测电源转换器的输出电压V0，当次级绕组NS的开关电流减小到零时应测量反射电压VAUX。因此，可忽略整流器40的正向电压的变化。图2示出了图1中所示的开关控制电路50。其包含取样电路100，所述取样电路100耦合到VS端子以根据从变压器10检测到的反射电压VAUX产生电压信号VX。将电压信号VX输入到误差放大器70。误差放大器70包含参考电压VREF。振荡电路60产生脉冲信号PLS以周期性地启用触发器65。触发器65的输出连接到AND门80的输入以用于产生开关信号SW。如果必要的话，可将输出开关信号SW转变为信号VG以经由驱动器90驱动晶体管20。AND门80的另一输入通过反相器85连接到脉冲信号PLS。误差放大器70的输出连接到比较器75的输入。比较器75的另一输入耦合到VI端子以接收电流信号。比较器75的输出耦合到触发器65以用于当VI端子处的电流信号的电压电平高于电压信号Vcomp时复位触发器65。由误差放大器70产生电压信号Vcomp。图3示出了图2中所示的取样电路100。利用信号产生电路200以响应于时间帧信号ENB和开关信号SW而产生样本信号SV。此外，通过信号产生电路200响应于样本信号SV的禁用而产生保持信号SP。比较电路包含比较器110、反相器120、AND门150和阈值电压VT。利用比较电路以响应于与变压器10的反射电压VAUX相关的电压VS而产生时间帧信号ENB。比较器110的输入耦合到VS端子以根据等式(2)的关系从反射电压VAUX接收电压VS。阈值电压VT连接到比较器110的另一输入。比较器110的输出连接到AND门150的输入。连接AND门150的另一输入以通过反相器120接收开关信号SW。因此，响应于开关信号SW的禁用，启用时间帧信号ENB。当端子VS处的电压低于阈值电压VT时禁用时间帧信号ENB。开关170、180和电容器175(第三电容器)、电容器185(第四电容器)形成一取样和保持电路。取样和保持电路耦合到VS端子，以通过对与变压器10的反射电压相关的电压VS取样，而产生电压信号VX。开关170受样本信号SV控制。开关180受保持信号SP控制。利用电容器185产生电压信号VX，所以电容器185亦可以称为一保持电容器。开关170通过VS端子耦合到变压器10以将与变压器10的反射电压相关的电压VS取样于电容器175中，所以，电容器175亦可以称为一样本电容器。开关180耦合到电容器175以响应于保持信号SP将电容器175的电压取样于电容器185中。因此，取样和保持电路耦合到变压器10，以通过响应于样本信号SV对与变压器10的反射电压相关的电压VS取样，而产生电压信号VX。反射电压对应于电源转换器的输出电压V0。因此，如等式(1)和(2)所示，电压信号V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源转换器的取样电路，其包括：信号产生电路，其产生样本信号以用于对变压器的反射电压取样，其中所述信号产生电路具有响应于所述变压器的去磁而产生的斜坡信号，一旦所述变压器被完全去磁，就根据所述斜坡信号的量值产生第一参考信号，且响应于 所述斜坡信号以及偏压信号产生第二参考信号；以及取样和保持电路，其耦合到所述变压器，以通过响应于所述样本信号对所述变压器的所述反射电压取样，而产生电压信号，其中响应于所述变压器的所述去磁而启用所述样本信号；一旦所述第二参考信号 高于所述第一参考信号就禁用所述样本信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨大勇，
申请(专利权)人：崇贸科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]