适用于开关式电源供应器的开关控制器及其方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于开关式电源供应器的开关控制器及其方法，该开关控制器透过一侦测电阻耦接至该开关式电源供应器的一辅助绕组。开关控制器提供一侦测电流流经侦测电阻，以将侦测电阻所传送的一侦测信号维持在特定电压之上。如此，开关控制器可避免因接收到负电压的侦测信号而产生拴锁现象。此外，该开关控制器可通过侦测电流来侦测该开关式电源供应器的一输入电压的大小，以据以控制该开关式电源供应器的运作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种开关控制器，更明确地说，有关于一种适用于开关式电源供应 器的开关控制器。
技术介绍
在交流/直流转换的切换式电源供应器中，若要侦测主绕组(primarywinding)内 能量储存状态，一种常使用的方法就是透过一辅助绕组(auxiliarywinding)。借由侦测辅 助绕组的跨压，开关控制器决定控制功率开关的开启与关闭的时机。举例而言，当切换式电 源转换器作为功率因子校正(Powerfactor correction, PFC)之用时，一种操作方式是提供 固定的功率开关的开启时间(on-time)，而当能量转换的主绕组的能量完全耗尽后，便开启 功率开关。其中当主绕组中的储能耗尽时，辅助绕组的电压会开始震荡，由正电压逐渐下降 再变成负电压，因此透过侦测辅助绕组的电压低到一定程度后，便可判知主绕组中的电流 已经为零，此时再开启功率开关，进入下一个启闭循环。然而，当辅助绕组产生负电压时，由于辅助电压可能会进入开关控制器中，而使得 开关控制器会直接接收到负电压。如此，在开关控制器中可能会产生拴锁(latch-up)现 象，而使开关控制器无法正常运作，造成使用者的不便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种适用于开关式电源供应器的开关控制 器及其方法，可避免产生拴锁现象。本专利技术实施例提供一种开关控制器。该开关控制器适用于一开关式电源供应器。 该开关式电源供应器包括有一主绕组与一辅助绕组。该主绕组耦接至一输入电源且被一功 率开关控制以储能或是释能，以产生一输出电源。该开关控制器包括一驱动电路、一箝制电 路，以及一侦测电路。该驱动电路用以开启或是关闭该功率开关，以使该主绕组进行储能或 是释能。该箝制电路具有一侦测端。该侦测端透过一侦测电阻耦接至该辅助绕组，以一侦 测电流将自该侦测端的一侦测信号维持在一特定电压之上。该侦测电路依据该侦测电流的 大小，来产生一控制信号，以控制该驱动电路。本专利技术实施例还提供一种控制开关的方法。该控制开关的方法适用于一开关式电 源供应器。该开关式电源供应器包括有一主绕组与一辅助绕组。该主绕组耦接至一输入电 源且被一功率开关控制以储能或是释能，以产生一输出电源。该方法包括有提供一侦测电 阻，其具有一端点耦接至该辅助绕组、箝制该侦测电阻的另一端点维持在一特定电压之上、 侦测流经该侦测电阻的一侦测电流，该侦测电流与该输入电源具有一函数关系，因此可大 致反应该输入电源的电压、依据该侦测电流的大小，来产生一控制信号，以及根据该控制信 号，决定该功率开关的开启或关，来使该主绕组进行储能或是释能。本专利技术所提供的开关控制器，透过一侦测电阻耦接至辅助绕组。本专利技术的开关控 制器提供一侦测电流流经侦测电阻，以将侦测电阻所传送的一侦测信号维持在特定电压(如0V)之上，来避免开关控制器因接收到负电压的侦测信号而产生拴锁现象。此外，本发 明的开关控制器可通过侦测电流来侦测输入电压的大小，以据以控制功率开关与开关式电 源供应器的运作，带给使用者更大的方便。附图说明图1是依据本专利技术实施的开关控制器；图2是依据本专利技术实施的箝制电路与侦测电路；图3是依据本专利技术实施的开关控制器利用映射电流以控制开关式电源供应器的示意图4为依据本专利技术实施的模拟式的峰值记录器的示意图5为依据本专利技术实施的数字式的峰值记录器的示意图6是依据本专利技术实施的开关控制器利用映射电流以控制开关式电源供应器的另一实施例；图7是依据本专利技术实施的开关控制器利用映射电流以控制开关式电源供应器的另一实施例；图8是依据本专利技术实施的箝制电路的另一实施例。主要元件符号说明1、2端点100开关控制器101开关式电源供应器102整流器110驱动电路120箝制电路130侦测电路310峰值记录器320过高电压保护器330过低电压保护器340零电位交越区侦测器341零电位交越区调整电路410开关微调电路510过电流保护器511参考信号产生器810计数器820数字模拟转换器830:SR正反器840:AND逻辑门850周期信号产生器C 控制端Cout、C1 电容CMP2, CMP3> CMP4 比较器CS 主绕组电流侦测信号D1、D2:二极管DET 侦测端ID:侦测电流Imi 映射电流ICO 电流控制震荡器INV:反相器Laux 辅助绕组Lpki 主绕组仏 ％ 晶体管Qpff 功率开关Rd:侦测电阻Rid:电流侦测电阻Rkec 记录电阻RAMP 脚位Sc 控制信号Sclk 时脉信号Scmp 比较信号Siro 过高电压侦测信号S111:过低电压侦测信号Seef 参考信号Ssw:开关控制信号Sai 零电位交越区信号Vac 交流电源Vaux:辅助电压Vin 输入电源Vqut:输出电源Vpki 主跨压Vsin Vkec 跨压VKEF3:参考电压Vkefz 零电位参考电压Vss、Vdd、V腿电压源具体实施例方式有鉴于此，本专利技术提供一开关控制器，透过一侦测电阻耦接至辅助绕组，且开关控 制器接收自侦测电阻所传送的一侦测信号。本专利技术的开关控制器提供一侦测电流流经侦测 电阻，以将侦测电阻所传送的侦测信号维持在特定电压(如0V)之上，来避免开关控制器因 接收到负电压而产生拴锁现象。此外，本专利技术的开关控制器可通过侦测电流来侦测输入电压的大小，并据以控制功率开关与开关式电源供应器的运作。图1是依据本专利技术实施的开关控制器100，适用于以一升压转换器(booster)架 构的开关式电源供应器101。本专利技术并不限于升压转换器，也可以适用于其它类型转换器， 譬如返驰转换器(flyback converter)或是升降压转换器(buck-boost converter)。开 关式电源供应器101包括有一主绕组Lpki、一辅助绕组Laux、一功率开关Qpw、一二极管D1、一 电容CQUT，以及一整流器102。在图1中，整流器102用来将交流电源VAe整流(rectify)为 直流的输入电源VIN。主绕组Lpki耦接至输入电源Vin且被功率开关Qpw控制储能或是释能， 并透过二极管D1对电容Qm充电，来产生输出电源VOT。辅助绕组Laux的一端点耦接至电压 源Vss (接地)，另一端则耦接至一侦测电阻Rd。由于辅助电压Vaux比例于主绕组Lpki的主跨 压VPKI，且当功率开关Qpw将主绕组Lpki的一端接地时，主跨压Vpki大致等于输入电压Vin的 大小，因此，辅助电压Vaux大致可反应输入电压VIN。开关控制器100包括有一驱动电路110、一箝制电路120，以及一侦测电路130。驱 动电路110输出开关控制信号& ，当开关控制信号^表示“开启”时，功率开关Qpw开启， 此时主绕组Lpki处于储能状态，增加其中的电能；反之，当开关控制信号^表示“关闭”时， 功率开关Qpw关闭，此时主绕组Lpki处于释能状态，减少其中的电能。箝制电路120具有一 侦测端DET耦接至侦测电阻Rd，而耦接至辅助绕组Laux，透过箝制电路120可将侦测端DET 的电压固定在一特定值(如0V)之上，而避免负电压进入开关控制器100中。有两种机会，辅助电压Vaux为负电压一种是当功率开关Qpw关闭时，且主绕组Lpki 中的储能耗尽，辅助绕组Laux的电压开始震荡；另一种是功率开关Qpw开启，主绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种开关控制器，其特征在于，适用于一开关式电源供应器，该开关式电源供应器包括有一主绕组与一辅助绕组，其中该主绕组耦接至一输入电源且被一功率开关控制以储能或是释能，以产生一输出电源，该开关控制器包括：一驱动电路，用以开启或是关闭该功率开关，以使该主绕组进行储能或是释能；一箝制电路，具有一侦测端，透过一侦测电阻耦接至该辅助绕组，以一侦测电流将自该侦测端的一侦测信号维持在一特定电压之上；以及一侦测电路，依据该侦测电流的大小，来产生一控制信号，以控制该驱动电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗修，叶文中，庄明男，
申请(专利权)人：通嘉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]