控制装置制造方法及图纸

本申请提供控制装置

【技术实现步骤摘要】
控制装置、电源供应装置及电源转换器的控制方法


[0001]本专利技术涉及一种隔离式电源转换器设计，特别是关于一种控制装置
、
电源供应装置及电源转换器的控制方法
。

技术介绍

[0002]用于电子产品中的电源供应器通常需要在电源的输入和输出之间进行电气隔离；前述的电气隔离通常使用变压器实现，并常见于开关式电源供应器中
。
变压器的初级绕组耦接于一或多个开关，开关式电源供应器通过控制施加到这些开关上的脉波以调整输出电力
。
更具体地，当输出电力需要增加时，可延长脉波的导通时间；相反地，当输出电力需要减少时，可缩短脉波的导通时间
。
[0003]上文的“现有技术”仅提供背景信息，并非用于承认上文的“现有技术”所揭示的主题构成本揭露的现有技术，且上文的“现有技术”中的任何部分皆非用于承认本申请的任何部分
(
包含上文的“现有技术”)
构成本揭露的现有技术
。

技术实现思路

[0004]本揭露提供一种控制装置
。
控制装置应用于包括变压器的电源转换器中，变压器具有初级绕组及次级绕组
。
控制装置包括初级控制器
、
次级控制器及电压侦测器
。
初级控制器经配置以产生脉冲宽度调变
(PWM)
信号
。PWM
信号为周期信号，且
PWM
信号的每个周期具有截止期间及导通期间
。
于截止期间内，
PWM
信号具有第一电平；于导通期间内，
PWM
信号具有第二电平
。
电源供应器可操作以在导通期间内将电能从初级绕组传递到次级绕组
。
次级控制器经配置以监测电源转换器的输出电压，并根据阈值电压和输出电压将预设电压施加到次级绕组
。
电压侦测器耦接初级绕组并响应于预设电压的施加而驱动初级控制器调整
PWM
信号的周期
。
[0005]本揭露提供一种电源供应装置
。
电源供应装置包括变压器
、
初级开关
、
整流器及控制装置
。
变压器包括初级绕组及次级绕组；初级开关耦接于初级绕组，整流器耦接于次级绕组并生成输出电压
。
控制装置包括初级控制器
、
次级控制器及电压侦测器；初级控制器耦接于初级开关并经配置以产生
PWM
信号；
PWM
信号为周期信号，且
PWM
信号的每个周期具有截止期间及导通期间
。
于截止期间内，
PWM
信号具有第一电平；于导通期间内，
PWM
信号具有第二电平
。
电源供应装置可操作以在导通期间内将电能从初级绕组传递到次级绕组
。
耦接于次级绕组和整流器的次级控制器经配置以监测电源转换器的输出电压，并根据阈值电压和输出电压将预设电压施加到次级绕组
。
电压侦测器耦接初级绕组并响应于预设电压的施加而驱动初级控制器调整
PWM
信号的周期
。
[0006]本揭露提供一种电源供应装置的控制方法，所述的电源供应装置包括变压器；变压器具有初级绕组和次级绕组
。
控制方法包括提供
PWM
信号的步骤；
PWM
信号为周期信号，且
PWM
信号的每个周期具有截止期间及导通期间
。
电源供应装置可操作以在
PWM
信号的导通期间内将电能从初级绕组传送到次级绕组
。
控制方法还包括以下步骤
:
监测电源供应装置的
输出电压；根据输出电压和阈值电压将预设电压施加到次级绕组以在初级绕组引起电压变动；以及响应于电压变动调整
PWM
信号的周期
。
[0007]通过前述的控制装置，本揭露的电源转换器能够只以一对变压器绕组实现信号和电气的隔离
。
其优点之一是小型化的隔离解决方案，可缩减尺寸并简化电源设计的电路复杂性
。
附图说明
[0008]参阅实施方式与权利要求书可得以更全面地了解本揭示的内容，本揭示还应理解为与附图的符号标记相关联，附图的符号标记在整个实施方式的描述中指代相似的组件
。
[0009]图1是根据本揭示内容一些实施例的使用二次侧调节方案的返驰式转换器的电路方框图
。
[0010]图2是根据本揭示内容一些实施例的使用一次侧调节方案的返驰式转换器的电路方框图
。
[0011]图3是根据本揭示内容一些实施例的电源供应装置的电路方框图
。
[0012]图4是根据本揭示内容一些实施例的电源供应装置的多个信号的波形图
。
[0013]图5是根据本揭示内容一些实施例的电源供应装置的电路方框图
。
具体实施方式
[0014]以下使用较为具体的文字描述附图中绘示的本揭示内容的多种实施例或示例
。
应当理解，这些叙述仅为例示，其本意并非用于限制本揭示内容
。
对于本揭示内容相关领域中技术人员而言，针对所述的实施例的任何改变或修饰，以及本文件中所述原理的进一步应用，皆属一般惯常改变
。
在各实施例间可能会重复使用组件符号，但不代表一个实施例的一或多特征必然出现在另一个实施例中，即便其使用了相同的组件符号
。
[0015]应当理解的是，当提及一组件“连接”或“耦接”另一组件时，组件可以直接与另一个组件连接或者也可以存在中间组件
。
再者，本文中所使用的术语“使生效
(assert)”、“生效的
(asserted)”、“生效
(assertion)”、“使失效
(de
‑
assert)”、“失效的
(de
‑
asserted)”及“失效
(de
‑
assertion)”用于避免在描述“高态动作
(active high)”和“低态动作
(active low)”信号的组合时所造成的混淆
。“使生效”、“生效的”及“生效”用于指示信号处于有效
(active)
或逻辑值为真
(logically true)
；“使失效”、“失效的”和“失效”用于指示信号处于无效
(inactive)
或逻辑值为假
(logically false)。
[0016]此处所用的词汇是为了描述特定例示性的实施方式，且其本意并非用以限制本揭示内容的专利技术概念
。
在本揭示内容中，单数形的“一”和“所述”亦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种控制装置，其特征在于，应用于电源转换器，所述电源转换器包括变压器，所述变压器具有初级绕组及次级绕组，所述控制装置包括：初级控制器，经配置以产生脉冲宽度调变信号，其中所述脉冲宽度调变信号为周期性信号，且所述脉冲宽度调变信号的每一周期具有截止期间以及导通期间，所述脉冲宽度调变信号在所述截止期间内具有第一电平，所述脉冲宽度调变信号在所述导通期间具有第二电平，其中所述电源转换器用以在所述导通期间将电能从所述初级绕组传递至所述次级绕组；次级控制器，经配置以监测所述电源转换器的输出电压，并根据阈值电压及所述输出电压将预设电压施加到所述次级绕组；以及电压侦测器，耦接于所述初级绕组，所述电压侦测器响应于所述预设电压的施加而驱动所述初级控制器调整所述脉冲宽度调变信号的周期
。2.
根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，当所述次级绕组在所述脉冲宽度调变信号的所述截止期间被施加所述预设电压时，触发所述初级控制器结束所述脉冲宽度调变信号的周期
。3.
根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，施加在所述次级绕组的所述预设电压在所述初级绕组引起电压变动，所述电压侦测器在感测到所述电压变动时提供触发信号予所述初级控制器，以触发所述初级控制器结束所述脉冲宽度调变信号的周期
。4.
根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，当所述初级控制器接收到所述触发信号时，所述脉冲宽度调变信号从所述第一电平变为所述第二电平
。5.
根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括栅极驱动器，接收所述脉冲宽度调变信号并产生栅极信号，所述栅极信号用于在所述脉冲宽度调变信号的所述导通期间控制所述电源转换器的初级开关于导通状态和截止状态之间交替地切换，其中所述电源转换器的所述初级开关耦接于所述初级绕组
。6.
根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述栅极信号的频率高于所述脉冲宽度调变信号的频率
。7.
根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述次级控制器包括
:
一对次级开关，耦接于所述次级绕组；电压采样单元，基于所述输出电压产生反馈电压；比较器，耦接于所述电压采样单元，所述比较器比较所述回授电压和参考电压，其中所述参考电压与所述阈值电压具关连性；以及操作单元，耦接于所述对次级开关及所述比较器之间，所述操作单元经配置以根据所述反馈电压和所述参考电压的比较而产生驱动信号以控制所述的一对次级开关
。8.
根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，在所述反馈电压小于或等于所述参考电压时，所述操作单元使所述驱动信号生效，所述的一对次级开关于所述驱动信号生效时导通，以将所述次级绕组接地
。9.
根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述电压采样单元包括第一电阻器及第二电阻器，所述第一电阻器和所述第二电阻器串联连接，所述反馈电压为跨所述第二电阻器两端的电压
。10.
一种电源供应装置，其特征在于，包括
:
变压器，包括初级绕组及次级绕组；初级开关，耦接于所述初级绕组；整流器，耦接于所述次级绕组，所述整流器产生输出电压；以及控制装置，包括
:
初级控制器，耦接于所述初级开关并经配置以产生脉冲宽度调变信号，其中所述脉冲宽度调变信号为周期性信号，所述脉冲宽度调变信号的每一周期具有截止期间及导通期间，所述脉冲宽度调变信号在所述截止期间内具有第一电平，所述脉冲宽度调变信号在所述导通期间内具有第二电平，其中所述电源供应装置在所述导通期间内将电能从所述初级绕组传递至所述次级绕组；次级控制器，耦接于所述次级绕组及所述整流器，所述次...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟庭，于岳平，
申请(专利权)人：英属维京群岛商烁星有限公司，
类型：发明
国别省市：