[發明專利]初次級雙反饋控制的返馳式電源轉換器

有效

• 申請號: 201110090569.8
• 申請日: 2011-04-12
• 公開（公告）號: CN102739057A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 王冠盛;許偉展;李建和
• 申請（專利權）人: 新能微電子股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;田景宜

技術領域

本發明有關于一種返馳式電源轉換器，特別是一種具有初次級雙反饋控制的返馳式電源轉換器。

背景技術

用于電子產品中的電源供應器可能需要在電源的輸入與的輸出之間進行電氣隔離，且此隔離通常可使用變壓器實現。該變壓器可被放置于一稱為返馳式電源轉換器(flyback?converter)的組態中。一返馳式電源轉換器可藉由控制一系列供應到該轉換器的初級線圈的脈沖來調整輸出。當輸出需增加時，可延長該脈沖的導通時間；相反地，當輸出需減少時，可縮短該脈沖的導通時間。

圖1所示為一現有的具有次級反饋的返馳式電源轉換器示意圖，該具有次級反饋的返馳式電源轉換器主要具有一全橋整流濾波單元12A、一PWM切換單元14A、一切換開關16A、一變壓器單元20A、一輸出濾波單元32A、及一反饋單元30A。在用于AC-DC轉換用途時，該全橋整流濾波單元12A可接受一交流電輸入(例如一市電)，然后轉換成一整流后輸出，該整流后輸出經由初級線圈Wp及該切換開關16A而接地。在整流后輸出經由初級線圈時，可以將能量耦合到次級線圈Ws及輔助線圈Waux。次級線圈Ws將耦合電能經由該輸出濾波單元32A輸出到一負載(未圖標)。該反饋單元30A可量測負載上的輸出功率(例如電流或電壓)，以產生一反饋信號，并將該反饋信號反饋至該PWM切換單元14A。該PWM切換單元14A依據該反饋信號，或是來自一外部控制單元(未圖標)的控制信號以控制該切換開關16A的開關，進而控制該返馳式電源轉換器的輸出功率。更詳細而言，輸出電壓Vo以電阻分壓方式分割出分壓電壓Vdiv。分壓電壓Vdiv驅動電壓調整器(例如TL431)，且電壓調整器TL431產生一個正比于分壓電壓Vdiv及電壓調整器TL431內部參考電壓的電壓差的電流信號，此電流信號經由光耦合器(photo?coupler)傳送至初級側的反饋控制單元，以穩定整個反饋系統。

隨著消費型電子的節能型態及對于環保的重視，電子產品要求在待機時能消耗較低功率，以延長電池使用時間及降低電能消耗。由于在次級側的電路常藉由電壓調整器及光耦合器以將反饋信號以光學方式傳遞給初級側電路，且待機時仍須監控輸出功率，因此會在待機時消耗不少電能。

再者，圖2所示為一現有具有初級反饋的返馳式電源轉換器示意圖。該具有初級反饋的返馳式電源轉換器藉由PWM切換單元14B檢測輔助線圈Waux的功率，不須光耦合器即可間接監測該返馳式電源轉換器次級側的輸出功率，即可提供一初級側反饋(primary?side?feedback)電路。然而由于變壓器單元20A及輸出濾波單元32A皆有一些非理想特性，因此由初級側檢測的功率無法反應真正的負載輸出狀態。再者，初級側反饋電路尚有較差的輸出調整率、無法用于較高功率(例如15W以上)用途的缺點。

由以上說明可知，現有技術的返馳式電源轉換器在反饋控制部份有不能兼顧輕載及重載的問題，因此不能滿足環保節能及監測準確度的雙重要求。

發明內容

本發明的一目的在于提供一種具有初次級雙反饋控制的返馳式電源轉換器。

本發明的另一目的在于提供一種用于返馳式電源轉換器的初次級雙反饋控制方法。

為達成本發明的上述目的，本發明提供一種初次級雙反饋控制的返馳式電源轉換器，該返馳式電源轉換器包含一變壓器，該變壓器具有彼此電磁耦合的初級線圈、次級線圈及輔助線圈。該返馳式電源轉換器另外包含：一次級反饋單元，電連接至該次級線圈，且包含一隔離信號組件及一電壓調整器，該隔離信號組件包含一位于次級側的信號發射器及一位于初級側的信號接收器，該信號發射器電連接至該次級反饋單元的一電壓調整器且以隔離方式發送一次級反饋信號至該信號接收器；及一反饋控制單元，電連接到該輔助線圈及該信號接收器。該反饋控制單元于該返馳式電源轉換器在重載操作時，經由該信號接收器接收該次級反饋信號，且該反饋控制單元于該返馳式電源轉換器在輕載操作時，接收來自該輔助線圈的一初級反饋信號。

為達成本發明的上述目的，本發明的方法包含：當該返馳式電源轉換器于重載操作時，一反饋控制單元接收該隔離信號組件送來的次級反饋信號以做反饋控制；及若該次級反饋信號低到一預定條件的下，該反饋控制單元選擇來自該輔助線圈的初級反饋信號以做反饋控制。

附圖說明

圖1所示為一現有技術返馳式電源轉換器示意圖；

圖2所示為另一現有技術返馳式電源轉換器示意圖；

圖3為說明依據本發明一較佳實例的返馳式電源轉換器電路圖；