[發明專利]用于一電源轉換器的初級側反饋控制裝置及其相關方法

有效

• 申請號: 200810215395.1
• 申請日: 2008-09-11
• 公開（公告）號: CN101674017A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 王燕暉;林金延;洪家杰;吳繼浩
• 申請（專利權）人: 綠達光電股份有限公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M3/335
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 蒲邁文

技術領域

本發明涉及一種用于一電源轉換器的反饋控制裝置及相關方法，尤其 涉及一種根據該電源轉換器的初級側的一輔助繞組的電壓電平，產生一反 饋信號的反饋控制裝置及其相關方法。

背景技術

開關式電源供應器(Switch?Power?Supply，SPS)主要用途是將電力公 司所提供的高壓、低穩定性的交流電源，轉換成適合各種電子產品使用的 低壓、穩定性較佳的直流電源，其廣泛地應用在計算機、辦公室自動化設 備、工業控制設備、通信設備等。開關式電源供應器的架構包含多種形式， 常見如返馳式(Fly-back)轉換器、順向式(Forward)轉換器及推挽式 (Push-Pull)轉換器等。

請參考圖1，圖1是一已知電源轉換器10的示意圖，電源轉換器10 是一返馳式電源轉換器，其包含有一變壓器100、一開關晶體管102、一脈 寬調制(Pulse?Width?Modulation，PWM)控制單元104、一光耦合器 (Optocoupler)106、一穩壓及誤差放大單元108(TL431為業界常用的型 號，以下以TL431簡稱的)及其他被動元件如電阻或電容等，在此不詳述。 變壓器100包含有一初級側繞組(Primary?Winding)N_P、一初級側輔助繞 組(Auxiliary?Winding)N_A及一次級側繞組(Secondary?Winding)N_S，用 來轉換能量并隔離輸入端與輸出端，以確保系統正常運作。脈寬調制控制 單元104產生一脈沖信號，以控制開關晶體管102的導通及關閉狀態。開 關晶體管102控制變壓器100，以將整流后的輸入電壓V_IN轉換成穩定的輸 出電壓V_OUT。詳細來說，當開關晶體管102導通時，輸入電壓V_IN的能量 會存儲于變壓器100的初級側繞組N_P上，接著，當開關晶體管102關閉時， 能量傳遞至次級側繞組N_S，產生輸出電壓V_OUT。另外，當次級側繞組N_S上有電流流動時，輔助繞組N_A會感應到輸出電壓V_OUT的值。

此外，為了要穩定輸出電壓V_OUT，已知反饋控制的作法于電源轉換器 10的次級側取輸出電壓V_OUT，經由TL431將誤差信號放大成為反饋信號， 接著通過光耦合器106將反饋信號傳遞至脈寬調制控制單元104以進行反 饋控制。當輸出電壓V_OUT下降/上升時，脈寬調制控制單元104根據反饋 信號，增大/降低控制開關晶體管102的脈沖信號的工作周期(Duty Cycle)，以增加/減少傳遞至次級側負載的能量。

然而，已知通過光耦合器及TL431實現反饋控制的方法，所需要的元 件成本昂貴，亦增加電源轉換器的體積及功率消耗。因此，已知技術另提 出一初級側反饋控制(Primary?Side?Feedback?Control)的方法，以避免使用 光耦合器及TL431。請參考圖2，圖2是一已知電源轉換器20的示意圖。 電源轉換器20類似于電源轉換器10，其亦為一返馳式電源轉換器，包含有 一變壓器200、一開關晶體管202、一脈寬調制控制單元204及其他被動元 件如電阻或電容等，在此不詳述。不同的是，電源轉換器20通過輔助繞組 N_A上的電壓來產生反饋信號，而不需使用光耦合器及TL431。當電源轉換 器20的次級側有電流流動時，輔助繞組N_A會感應到輸出電壓V_OUT的值， 因此可據以控制脈寬調制控制單元204，以調整控制開關晶體管202的脈沖 信號的工作周期，進而調節傳遞至次級側的負載的能量。然而，圖2中的 電源轉換器20僅為初級側反饋控制的簡化示意圖，欲達成以輔助繞組N_A上的電壓產生反饋信號的功能，亦需要大量的元件，因此無法明顯改善電 源轉換器的體積及功率消耗。

發明內容

因此，本發明的主要目的即在于提供一種用于一電源轉換器的初級側 反饋控制裝置及其相關方法。