[發明專利]初級側控制方法以及電源控制器

無效

• 申請號: 201110319540.2
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN103066868A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 黃于蕓;沈逸倫
• 申請（專利權）人: 通嘉科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/155
• 分類號: H02M7/155;H02M3/335
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明涉及初級側控制的開關式電源供應器(switching-mode?power?supply)，特別是涉及關于可以降低輸出電壓抖動的初級側開關式電源供應器。

背景技術

電源供應器為大多電子產品所必備的一種電子裝置，用來將電池或是市電，轉換成電子產品所需求且具有特定規格的電源。在眾多的電源供應器中，開關式電源供應器具有優越的電能轉換效率以及小巧的產品體積，所以廣受電源業界所歡迎。

目前開關式電源供應器中，有兩種不同的控制方式：初級側(一次側)控制(primary?side?control，PSC)以及次級側(二次側)控制(secondary?side?control，SSC)。SSC直接在一電源供應器的一次級側繞組所輸出的一輸出端耦接上檢測電路，然后通過光耦合器(photo?coupler)，將檢測結果傳送到位于初級側的電源控制器，藉以控制這電源供應器在初級側繞組所要儲存與轉換的能量。相對于SSC，PSC是通過直接檢測在一輔助繞組上的反射電壓，來間接的檢測次級側繞組所輸出的電壓，也間接地完成了檢測電源供應器的一輸出端的輸出電壓。PSC的檢測以及轉換能量的控制，都在初級側完成。相較于SSC，PSC可能比較節省成本，因為不需要體積與費用都較大的光耦合器；PSC轉換效率可能比較高，因為沒有在次級側會固定耗能的檢測電路。

圖1為一種現有的開關式電源供應器，采用PSC。橋式整流器(bridge?rectifier)20把市電端AC來的交流電(alternative?current)整流，于輸入端IN建立出直流的輸入電源。輸入電源的電壓V_IN可能具有M形波形，也可能被濾波成大致不隨時間變化的一定值。變壓器有三個繞組：初級側繞組PRM、次級側繞組SEC、以及輔助繞組AUX。電源控制器26通過驅動端GATE，周期性地控制功率開關34。功率開關34開啟時，初級側繞組PRM進行儲能。當功率開關34關閉時，次級側繞組SEC以及輔助繞組AUX釋能，以建立在輸出端OUT上的輸出電壓V_OUT給負載24以及操作電壓V_CC給電源控制器26。

分壓電阻28與30檢測輔助繞組AUX的電壓V_AUX，提供回饋電壓V_FB給電源控制器26的回饋端FB。依據回饋電壓V_FB，電源控制器26在補償電容32上建立補償電壓V_COM，并據以控制功率開關34。

圖2顯示圖1中的電源控制器26以及一些外部元件。電源控制器26包含有取樣器12、脈沖產生器14、轉導器(transconductor)15、以及脈寬控制器16。在次級側繞組SEC以及輔助繞組AUX釋能時，脈沖產生器14提供給取樣器12一短脈沖，使取樣器12對回饋電壓V_FB取樣，以在中間端IFB上產生回饋電壓V_IFB。回饋電壓V_IFB通過回饋端FB、分壓電阻28與30、輔助繞組AUX，等同代表了次級側繞組SEC的次級側繞組電壓V_SEC在放電時的電壓，也大約代表了輸出電壓V_OUT。轉導器(transconductor)15依據回饋電壓V_IFB與目標電壓V_REF的比較結果，來控制補償端COMP上的補償電壓V_COM。脈寬控制器16依據補償電壓V_COM來控制功率開關34。整體來說，電源控制器26提供一個回饋機制，使回饋電壓V_IFB大約穩定在目標電壓V_REF，所以也就能夠穩定了輸出電壓V_OUT。

發明內容

本發明的實施例提供一種初級側控制方法，包含有：提供一回饋電壓，該回饋電壓通過一電感耦合作用，可代表一次級側繞組的一次級側電壓；以一第一切換頻率控制一功率開關；比較該回饋電壓以及一過高壓參考值；以及，當該回饋電壓超過該過高壓參考值時，以一第二切換頻率控制該功率開關。該第二切換頻率低于該第一切換頻率。