降低电源供应器低频噪音方法及电源供应器技术

一种降低电源供应器低频噪音方法及电源供应器，降低电源转换器低频噪音的方法提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器。首先，检测该电源转换器的一输出电压，并回馈该输出电压而产生一回馈电压。然后，设定一导入电压与一导出电压；然后，调整该导入电压或该导出电压的电压电位大小；然后，当该回馈电压小于该导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换。最后，当该回馈电压大于该导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种降低电源供应器低频噪音方法及电源供应器，降低电源转换器低频噪音的方法提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器。首先，检测该电源转换器的一输出电压，并回馈该输出电压而产生一回馈电压。然后，设定一导入电压与一导出电压；然后，调整该导入电压或该导出电压的电压电位大小；然后，当该回馈电压小于该导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换。最后，当该回馈电压大于该导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换。【专利说明】降低电源供应器低频噪音方法及电源供应器
本专利技术涉及一种降低低频噪音方法，尤其涉及一种应用于电源转换器的降低低频噪音方法。
技术介绍
当前环保意识逐渐受到世人的重视，对于能源有效利用的观念已经成为共识。尤其，欧美先进国家对于电器产品的无载或轻载待机与低功率损耗要求日益严格，近来更针对功率损耗订定标准规范。此外，由于人耳可听到频率范围在20赫兹(20Hz)至20，000赫兹(20kHz)之间，对于当电器操作于重载时，电源转换器所使用电路元件的切换频率一般都超过20kHz，因此，已脱离人耳可听见的范围使得人耳无法听见。然而，由于电源转换器切换频率与开关元件所产生的导通损失与切换损失具有密切的关系，因此，为了降低电源转换器在待机时的损失，而让电源转换器在轻载与无载待机时的切换频率降低，使得可以兼顾元件体积与能量损耗的优点。值得一提，当电源转换器操作于轻载或无载待机时，通常会配合降低切换频率的技术，例如突冲模式(burst mode)技术,可以有效地降低损失提高效能。以上所述的内容，进一步配合附图有更详尽的说明。请参见图1A与图1B，分别为现有转换器降频操作的第一实施例与第二实施例的波形示意图。为了方便说明，将以数据为例加以描述。如图1A所示，横座标为由负载侧所量得的电压，纵座标则为操作频率。当电源转换器操作于重载时，电路元件的切换频率是操作于65kHz，并且为定频操作。当负载降载操作，使得负载侧所量得的电压下降至一第一负载电压Vfl时，也即对应于负载降至一比例(例如60%)时，电源转换器则进入降频操作。如图1A所示，操作频率则由65kHz降至25kHz，也即，当负载电压下降至一第二负载电压Vf2时，则维持25kHz的定频操作。一旦当负载降为更轻载而进入突冲模式(burst mode)操作时，系统将可能无法控制操作频率，因此，此时电源转换器的操作频率将随着负载变动而呈现不稳定的状态。至于图1B，同样地在于示意电源转换器降频操作，其中与图1A最大差异在于，当负载电压下降至该第二负载电压Vf2时，则操作频率几乎降为OHz的定频操作。由图1A与图1B反映出，虽然因应于不同系统的操作具有不同的电路效果，但两者均存在着低频噪音的问题，此问题的产生在于，由于当负载电压下降至该第二负载电压Vf2时，仍维持定频的操作，因此，由于重复频率的出现，导致信号频谱分量通常集中在此重复出现的操作频率上，使得此频率的振幅(amplitude)通常特别大。参见图2，为一切换式电源供应器的电路方框图。在下列说明中将以常用的返驰式转换器(flyback converter)为例,并配合参见图3,是为电源转换器操作的控制时序与电压波形的示意图，说明因应不同负载操作时，电源转换器所采行的PWM控制以及所对应的电压波形。如图2所示，该返驰式转换器是应用于一电源供应器中，其中，一 PWM控制单元IOA是与一功率开关Qs电性连接，并且，该功率开关Qs再耦接于一变压器Tr的一次侧绕组Wpr，以切换控制该变压器Tr，进而调整该电源供应器的输出电压。此外，该电源供应器是还具有一电容Cl，该电容Cl是通过一二极管Dl与该变压器Tr的一辅助绕组Wau耦接，以提供一操作电压Vcc。配合参见图3，以时序方式说明该电源供应器的动作过程。在一第一时间tl时，电源供应器开始启动时，该电容Cl是被充电，使得该操作电压Vcc逐渐增加。当进入一第二时间t2时，当该操作电压Vcc因着该电容Cl被充电，使得大于一导通电压Von时，则表示该电源供应器进入该开机操作状态，此时，该PWM控制单元IOA输出一 P丽控制信号Vg以控制该功率开关Qs，进而切换该变压器Tr。然而，由于此时系统尚未稳定，一旦该操作电压Vcc增加至一上限临界电压Vup时，该PWM控制单元IOA停止对该电容Cl充电，使得该操作电压Ncc不再持续增加，因着该电容Ca不再被充电，致使该操作电压Vcc逐渐下降，此时，该PWM控制单元IOA是通过该变压器Tr的该辅助绕组Wau端与该电容Ca共同供电。反之，若在操作过程中，一旦该操作电压Vcc小于一下限临界电压Vlow时(图3并无绘出此操作状况)，此时，该电容Ca将再度被充电，而致使该操作电压Vcc不再持续减少，反而因该电容Ca被充电而逐渐上升。此外，在该电源供应机在操作过程中，该操作电压Vcc未再大于该上限临界电压Vup或该操作电压Vcc未再小于该下限临界电压Vlow时，则表示该电源供应器正常启动操作并进到稳定操作。因此，当系统稳定时，该PWM控制单元IOA才完全通过该变压器Tr的该辅助绕组Wau端供电。再者，当该转换器操作于轻载或无载待机时，配合降低切换频率的技术，如突冲模式(burst mode)技术，可以有效地降低损失并且提高效能，如图上所标示的一第三时间t3之后，该PWM控制单元IOA所输出的该PWM控制信号Vg的频率会随着负载减轻而降低其频率。至于该突冲模式(burst mode)技术的原理,贝U配合图4加以说明。请参见图4,为现有突冲模式(burst mode)技术的示意图。图4所示为某一负载下，一回馈电压Vfb的变化与该PWM控制信号Vg频率的示意图。其中，配合参见图3，该回馈电压Vfb是为通过一光耦合器Op回馈输出电压所得到，其中，该回馈电压Vfb是随着负载变动而改变。当该转换器的负载降低使得该回馈电压Vfb降低至一导入电压Vbi (burst-1nvoltage)时，该PWM控制单元IOA则停止送出该PWM控制信号Vg，减少功率开关元件的切换，以节省输出能量，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐渐增大，直到该回馈电压Vfb增大至一导出电压Vbo (burst-out voltage)时,该PWM控制单元IOA则又开始送出该PWM控制信号Vg，因此，所检测该回馈电压Vfb则逐减少。如此，在轻载操作下，配合该突冲模式(burstmode)的控制策略，使得该回馈电压Vfb则维持在固定电压电位的该导入电压Vbi与该导出电压Vbo之间重复地变化，因此，每一次该回馈电压Vfb降低至该导入电压Vbi与增加至该导出电压Vbo间的周期(如图4所标示的Tb)是完全相同，换言之，所对应的频率也为固定，故此，由于重复频率的出现，导致信号频谱分量通常集中在此重复出现的操作频率上，使得此频率的振幅(amplitude)通常特别大。因此，若此操作频率落入人耳可听见的频率范围，则将对人耳产生不悦感。因此，如何设计出一种降低电源供应器低频噪音方法，以动态控制该脉波宽度调变信号达到非一致性的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源转换器的低频噪音，乃为本专利技术所欲行克服并加以解决的一大课题。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种降低电源供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低电源供应器低频噪音方法，提供一脉波宽度调变信号以控制一电源转换器；其特征在于，该方法包含：(a1)检测该电源转换器的一输出电压而产生一回馈电压；(b1)设定一导入电压与一导出电压；(c1)调整该导入电压或该导出电压的电压电位大小；(d1)当该回馈电压小于该导入电压时，关闭该脉波宽度调变信号的切换；及(e1)当该回馈电压大于该导出电压时，开启该脉波宽度调变信号的切换；其中，通过调整该导入电压或该导出电压的电压电位大小，以达到非一致性的脉波宽度调变信号的工作周期，使分散该脉波宽度调变低频信号的操作能量，进而降低该电源供应器的低频噪音。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨翔宇，刘建宏，王冠盛，
申请(专利权)人：新能微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：