发明名称 一次侧控制电源供应器用以控制输出电流的控制器
摘要 本创作系关于一种一次侧控制电源供应器用以控制输出电流的控制器,其包含一波形侦测电路,依据电源供应器之一变压器之一一次侧切换电流讯号,产生一电流波形讯号;一第二控制电路,产生一振荡讯号,用以决定一切换讯号之切换频率;一积分电路,依据电流波形讯号产生一平均电流讯号,并依据一时间讯号对平均电流讯号积分产生一积分讯号,时间讯号系依据振荡讯号所产生,此外积分电路之时间常数与切换讯号之切换周期有关,所以积分讯号与输出电流成比例;一第一控制电路,依据积分讯号、振荡讯号与一参考电压产生切换讯号,第一控制电路控制切换讯号之脉波宽度,所以控制器可以调整电源供应器之输出电流。
申请公布号 TWM299409 申请公布日期 2006.10.11
申请号 TW095206229 申请日期 2006.04.13
申请人 崇贸科技股份有限公司 发明人 杨大勇
分类号 H02M3/137 主分类号 H02M3/137
代理机构 代理人
主权项 1.一种控制器,用以控制一输出电流,应用于一一次侧控制之电源供应器中,其包含有:一波形侦测电路,耦接该电源供应器之一电流感测装置,用于取样该电流感测装置所产生之一一次侧切换电流讯号,以产生一电流波形讯号,该电流感测装置接收该电源供应器之一变压器之一一次侧切换电流,产生该一次侧切换电流讯号;一第二控制电路,产生一振荡讯号用于决定一切换讯号之一切换频率,该切换讯号用于切换该变压器与调整该电源供应器之输出电流;一积分电路,接收该电流波形讯号,产生一平均电流讯号,并依据一时间讯号对该平均电流讯号积分,产生一积分讯号,该时间讯号依据该振荡讯号所产生;一误差放大器,包括有一第一运算放大器与一第一参考电压,该第一运算放大器接收该第一参考电压与该积分讯号,产生一输出讯号;一第一比较器,依据该误差放大器之该输出讯号,产生一重置讯号,以控制该切换讯号之一脉波宽度,该切换讯号藉由该第一参考电压调整该电源供应器之该输出电流;以及一脉波宽度调变电路,依据该重置讯号与该振荡讯号,产生该切换讯号。2.如申请专利范围第1项所述之控制器,其中该积分电路之一时间常数与该切换讯号之一切换周期有关。3.如申请专利范围第1项所述之控制器,其中该波形侦测电路包含有:一第二比较器,其一正输入端耦接该电流感测装置,接收该一次侧切换电流讯号,该一次侧切换电流讯号与该一次侧切换电流成比例;一第一电容,耦接该第二比较器之一负输入端,该第一电容用以箝住该一次侧切换电流讯号之一峰値;一第一固定电流源,用于对该第一电容充电;一第一开关,耦接在该第一固定电流源和该第一电容之间,该第一开关受控于该第二比较器之一输出讯号;一第一电晶体,并联耦接于该第一电容,用于对该第一电容放电;一第二电容,箝住该一次侧切换电流讯号之一初始値;一第二开关,耦接在该电流感测装置与该第二电容之间,该第二开关受控于一储存讯号,该储存讯号为一脉波讯号,并依据一延迟切换讯号之正缘所产生,该延迟切换讯号系依据该切换讯号经一延迟时间后之正缘所产生;一第三电容;一第三开关,耦接在该第一电容与该第三电容之间,用于周期性地取样该第一电容之一电压至该第三电容,以在该第三电容产生一第一电流波形讯号;一第四电容;以及一第四开关,耦接在该第二电容与该第四电容之间,用于周期性地取样该第二电容之一电压至该第四电容,以在该第四电容产生一第二电流波形讯号;其中,该电流波形讯号包括该第一电流波形讯号与该第二电流波形讯号。4.如申请专利范围第1项所述之控制器,其中该积分电路包含有:一第一电压对电流转换电路,设置一第一时序运算放大器、一第一时序电阻、一第一时序电晶体与复数电晶体,该第一时序运算放大器、该第一时序电阻与复数该电晶体耦接该第一时序电晶体,用于依据该电流波形讯号之一第二电流波形讯号,产生一第一可程式化充电电流;一第二电压对电流转换电路,耦接该第一电压对电流转换电路,并设置一第二时序运算放大器、一第二时序电阻、一第二时序电晶体与复数电晶体,该第二时序运算放大器、该第二时序电阻与复数该电晶体耦接该第二时序电晶体,用于依据该电流波形讯号之一第一电流波形讯号与该第二电流波形讯号,产生一第二可程式化充电电流;一时序电容;一第五开关,其一端耦接该第一电压对电流转换电路与该第二电压对电流转换电路,以接收该平均电流讯号,该平均电流讯号系该第一可程式化充电电流与该第二可程式化充电电流之总和,该第五开关之另一端耦接该时序电容,该第五开关受控于该时间讯号;一第三电晶体,并联耦接于该时序电容,用于控制该时序电容放电;一输出电容;以及一第六开关,耦接在该时序电容和该输出电容之间,用于周期性地取样该时序电容之一电压至该输出电容,以在该输出电容产生该积分讯号。5.如申请专利范围第4项所述之控制器,其中该第一电压对电流转换电路之该第一时序电阻系与该第二电压对电流转换电路之该第二时序电阻有关。6.如申请专利范围第1项所述之控制器,其中该第二控制电路包含有:一第三电压对电流转换电路,设置一第三时序运算放大器、一第三时序电阻与一第三时序电晶体,该第三时序运算放大器与该第三时序电阻耦接于该第三时序电晶体,用于依据一第二参考电压,产生一参考电流,该第三时序运算放大器接收该第二参考电压;一第六电流镜,依据该参考电流,产生一第二控制电路充电电流;一第七电流镜,依据该参考电流,产生一第二控制电路放电电流;一第五电容;一第七开关,耦接在该第六电流镜与该第五电容之间;一第八开关,耦接在该第七电流镜与该第五电容之间;一第三比较器,其一正输入端耦接该第五电容,该第三比较器之一输出端产生该振荡讯号;一第九开关,耦接在一高门槛电压与该第三比较器之一负输入端之间;一第十开关,耦接在一低门槛电压与该第三比较器之该负输入端之间;以及一反相器,其一输入端耦接该第三比较器之该输出端,该反相器之一输出端产生一反相振荡讯号,用于控制该第七开关与该第九开关之切换;其中,该第八开关与该第十开关之切换受控于该振荡讯号。7.一种控制器,用以控制一输出电流,应用于一一次侧控制之电源供应器中,其包含有:一波形侦测电路,耦接该电源供应器之一电流感测装置,用于取样该电源供应器之一变压器之一一次侧切换电流讯号,产生一电流波形讯号;一第二控制电路,周期性地产生一振荡讯号;一积分电路,接收该电流波形讯号并依据一时间讯号产生一积分讯号,该时间讯号依据该振荡讯号所产生;以及一第一控制电路,包含有一第一参考电压,该第一控制电路依据该振荡讯号、该积分讯号与该第一参考电压产生一切换讯号,该切换讯号藉由该第一参考电压用于切换该变压器与调整该电源供应器之输出电流。8.如申请专利范围第7项所述之控制器,其中该积分电路之一时间常数与该切换讯号之一切换周期有关。9.如申请专利范围第7项所述之控制器,其中该波形侦测电路包含有:一第二比较器,其一正输入端耦接该电流感测装置,接收该一次侧切换电流讯号,该一次侧切换电流讯号与该变压器之一一次侧切换电流成比例;一第一电容,耦接该第二比较器之一负输入端,该第一电容用以箝住该一次侧切换电流讯号之一峰値;一第一固定电流源,用于对该第一电容充电;一第一开关,耦接在该第一固定电流源和该第一电容之间,该第一开关受控于该第二比较器之一输出讯号;一第一电晶体,并联耦接于该第一电容,用于对该第一电容放电;一第二电容,箝住该一次侧切换电流讯号之一初始値;一第二开关,耦接在该电流感测装置与该第二电容之间,该第二开关受控于一储存讯号,该储存讯号为一脉波讯号,并依据一延迟切换讯号之正缘所产生,该延迟切换讯号系依据该切换讯号经一延迟时间后之正缘所产生;一第三电容;一第三开关,耦接在该第一电容与该第三电容之间,用于周期性地取样该第一电容之一电压至该第三电容,以在该第三电容产生一第一电流波形讯号;一第四电容;以及一第四开关,耦接在该第二电容与该第四电容之间,用于周期性地取样该第二电容之一电压至该第四电容,以在该第四电容产生一第二电流波形讯号;其中,该电流波形讯号包括该第一电流波形讯号与该第二电流波形讯号。10.如申请专利范围第7项所述之控制器,其中该积分电路包含有:一第一电压对电流转换电路,设置一第一时序运算放大器、一第一时序电阻、一第一时序电晶体与复数电晶体,该第一时序运算放大器、该第一时序电阻与复数该电晶体耦接该第一时序电晶体,用于依据该电流波形讯号之一第二电流波形讯号,产生一第一可程式化充电电流;一第二电压对电流转换电路,耦接该第一电压对电流转换电路,并设置一第二时序运算放大器、一第二时序电阻、一第二时序电晶体与复数电晶体,该第二时序运算放大器、该第二时序电阻与复数该电晶体耦接该第二时序电晶体,用于依据该电流波形讯号之一第一电流波形讯号与该第二电流波形讯号,产生一第二可程式化充电电流;一时序电容;一第五开关,其一端耦接该第一电压对电流转换电路与该第二电压对电流转换电路,以接收一平均电流讯号,该平均电流讯号系该第一可程式化充电电流与该第二可程式化充电电流之总和,该第五开关之另一端耦接该时序电容,该第五开关受控于该时间讯号;一第三电晶体,并联耦接于该时序电容,用于控制该时序电容放电;一输出电容;以及一第六开关,耦接在该时序电容和该输出电容之间,用于周期性地取样该时序电容之一电压至该输出电容,以在该输出电容产生该积分讯号。11.如申请专利范围第10项所述之控制器,其中该第一电压对电流转换电路之该第一时序电阻系与该第二电压对电流转换电路之该第二时序电阻有关。12.如申请专利范围第7项所述之控制器,其中该第二控制电路包含有:一第三电压对电流转换电路,设置一第三时序运算放大器、一第三时序电阻与一第三时序电晶体,该第三时序运算放大器与该第三时序电阻耦接于该第三时序电晶体,用于依据一第二参考电压产生一参考电流,该第三时序运算放大器接收该第二参考电压;一第六电流镜,依据该参考电流,产生一第二控制电路充电电流;一第七电流镜,依据该参考电流,产生一第二控制电路放电电流;一第五电容;一第七开关,耦接在该第六电流镜与该第五电容之间;一第八开关,耦接在该第七电流镜与该第五电容之间;一第三比较器,其一正输入端耦接该第五电容,该第三比较器之一输出端产生该振荡讯号;一第九开关,耦接在一高门槛电压与该第三比较器之一负输入端之间;一第十开关,耦接在一低门槛电压与该第三比较器之该负输入端之间;以及一反相器,其一输入端耦接该第三比较器之该输出端,该反相器之一输出端产生一反相振荡讯号,用于控制该第七开关与该第九开关之切换;其中,该第八开关与该第十开关之切换受控于该振荡讯号。13.一种控制器,用以控制一输出电流,应用于一一次侧控制之电源供应器中,其包含有:一第一电路,依据该电源供应器之一变压器之一一次侧切换电流讯号,产生一第一讯号;一第二电路,依据该第一讯号与一第四讯号,产生一第二讯号;一第一控制电路,包含有一第一参考电压,该第一控制电路依据该第四讯号、该第二讯号与该第一参考电压产生一第三讯号,该第三讯号用于调整该电源供应器之输出电流;以及一第二控制电路,产生该第四讯号,用于决定该第三讯号之一切换频率。14.如申请专利范围第13项所述之控制器,其中该第二电路之一时间常数与该第三讯号之一切换周期有关。15.如申请专利范围第13项所述之控制器,其中该第一电路包含有:一第二比较器,侦测该一次侧切换电流讯号;一第一电容,箝住该一次侧切换电流讯号之一峰値;一第二电容,箝住该一次侧切换电流讯号之一初始値;一第二开关,其一端接收该一次侧切换电流讯号,另一端耦接该第二电容,该第二开关依据该第三讯号取样该一次侧切换电流讯号至该第二电容;一第三电容;一第三开关,耦接在该第一电容与该第三电容之间,用于周期性地取样该第一电容之一电压至该第三电容,以在该第三电容产生一第五讯号;一第四电容;以及一第四开关,耦接在该第二电容与该第四电容之间,用于周期性地取样该第二电容之一电压至该第四电容,以在该第四电容产生一第六讯号;其中,该第一讯号包括该第五讯号与该第六讯号。16.如申请专利范围第13项所述之控制器,其中该第二电路包含有:一第一电压对电流转换电路,设置一第一时序运算放大器、一第一时序电阻、一第一时序电晶体与复数电晶体,该第一时序运算放大器、该第一时序电阻与复数该电晶体耦接该第一时序电晶体,用于依据该第一讯号之一第六讯号,产生一第一可程式化充电电流;一第二电压对电流转换电路,耦接该第一电压对电流转换电路,并设置一第二时序运算放大器、一第二时序电阻、一第二时序电晶体与复数电晶体,该第二时序运算放大器、该第二时序电阻与复数该电晶体耦接该第二时序电晶体,用于依据该第一讯号之一第五讯号与该第六讯号,产生一第二可程式化充电电流;一时序电容;一第五开关,其一端耦接该第一电压对电流转换电路与该第二电压对电流转换电路,以接收一平均电流讯号,该平均电流讯号系该第一可程式化充电电流与该第二可程式化充电电流之总和,该第五开关之另一端耦接该时序电容,该第五开关受控于该第四讯号;一输出电容;以及一第六开关,耦接在该时序电容和该输出电容之间,用于周期性地取样该时序电容之一电压至该输出电容,以在该输出电容产生该第二讯号。17.如申请专利范围第16项所述之控制器,其中该第一电压对电流转换电路之该第一时序电阻系与该第二电压对电流转换电路之该第二时序电阻有关。18.如申请专利范围第13项所述之控制器,其中该第二控制电路包含有:一第三电压对电流转换电路,设置一第三时序运算放大器、一第三时序电阻与一第三时序电晶体,该第三时序运算放大器与该第三时序电阻耦接于该第三时序电晶体,用于依据一第二参考电压,产生一参考电流,该第三时序运算放大器接收该第二参考电压;一第六电流镜,依据该参考电流,产生一第二控制电路充电电流;一第七电流镜,依据该参考电流,产生一第二控制电路放电电流;一第五电容;一第七开关,耦接在该第六电流镜与该第五电容之间;一第八开关,耦接在该第七电流镜与该第五电容之间;一第三比较器,其一正输入端耦接该第五电容,该第三比较器之一输出端产生该第四讯号;一第九开关,耦接在一高门槛电压与该第三比较器之一负输入端之间;一第十开关,耦接在一低门槛电压与该第三比较器之该负输入端之间;以及一反相器,其一输入端耦接该第三比较器之该输出端,该反相器之一输出端产生一反相第四讯号,用于控制该第七开关与该第九开关之切换;其中,该第八开关与该第十开关之切换受控于该第四讯号。图式简单说明:第一图系本创作之一实施例之电源供应器的电路图;第二图系本创作之电源供应器的波形图;第三图系本创作之电源供应器的输出电流相关波形图;第四图系本创作之电源供应器的输出电压与输出电流相对曲线图;第五图系本创作之一实施例之控制器的电路图;第六图系本创作之一实施例之电压回授控制电路的电路图;第七图系本创作之一实施例之第二控制电路的电路图;第八图系本创作之一实施例之脉波产生电路的电路图;第九图系本创作之一实施例之第二控制电路的波形图;第十图系本创作之一实施例之波形侦测电路的电路图;及第十一图系本创作之一实施例之积分电路的电路图。
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