[發(fā)明專利]返馳式功率轉(zhuǎn)換器的切換控制器及其控制器與控制電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210074436.6
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102624238A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊大勇;林立;林昭志
• 申請（專利權(quán)）人: 崇貿(mào)科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 史新宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種功率轉(zhuǎn)換器，特別是關(guān)于一種返馳式功率轉(zhuǎn)換器(flyback?power?converter)的切換控制電路。

背景技術(shù)

圖1A是表示已知返馳式功率轉(zhuǎn)換器。此功率轉(zhuǎn)換器包括橋式整流器35、輸入電容器36、控制器90、變壓器10、功率晶體管20、檢測電阻器31、整流器40、輸出電容器45與二次側(cè)反饋電路。變壓器10包括一次側(cè)線圈N_P、二次側(cè)線圈N_S以及輔助線圈N_A。二次側(cè)反饋電路包括電阻器52、齊納二極管(作為電壓調(diào)整器)60、以及光耦合器50。橋式整流器35將一交流(alternating?current，AC)輸入電壓V_AC轉(zhuǎn)換為一脈動直流輸入電壓(pulsating?direct?current(DC)input?voltage)V_IN。此輸入電壓V_IN還通過輸入電容器36來進(jìn)行濾波，以變成近乎直流的輸入電壓V_IN，其僅具有相對小的漣波(ripple)。控制器90生成一切換信號S_W，以通過功率晶體管20來切換變壓器10。整流器40以及輸出電容器45耦合變壓器10的二次側(cè)線圈N_S，以生成功率轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓V_O。切換信號S_W是根據(jù)一反饋信號V_FB而生成，用以調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓V_O。反饋信號V_FB通過二次側(cè)反饋電路耦合至功率轉(zhuǎn)換器的輸出。因此，反饋信號V_FB與功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓V_O相關(guān)聯(lián)。輸入電容器36用來儲存能量，并提供一最小輸入電壓V_IN以確保功率轉(zhuǎn)換器的適當(dāng)操作。當(dāng)沒有輸入電容器36的濾波作用時，脈動直流輸入電壓V_IN將會導(dǎo)致較高的輸出線路漣波以及非線性功率轉(zhuǎn)換操作。此外，輸入電容器36在功率轉(zhuǎn)換器中一般占用了頗大的空間。因此，如可免除輸入電容器36的使用，將會使得功率轉(zhuǎn)換器具有較長壽命、較小尺寸、以及制造成本大大減低等優(yōu)點。

因此，對于相關(guān)產(chǎn)業(yè)而言，期望能有一種控制器，其能調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的輸出，而不需使用輸入電容器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種返馳式功率轉(zhuǎn)換器的切換控制器。此切換控制器包括切換電路、取樣維持電路、電壓檢測電路、振蕩器以及比較器。切換電路根據(jù)反饋信號生成切換信號。切換信號用來切換變壓器以調(diào)整返馳式功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。取樣維持電路耦接切換電路，且根據(jù)維持信號來維持反饋信號。當(dāng)返馳式功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓的電平低于低閾值時，電壓檢測電路生成維持信號。反饋信號是根據(jù)返馳式功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓而生成。振蕩電路限制切換信號的最大頻率。最大頻率根據(jù)調(diào)制信號的減少而增加。調(diào)制信號與輸入電壓的電平相關(guān)聯(lián)。一旦調(diào)制信號的電平低于一閾值時，最大頻率增加。當(dāng)輸入電壓的電平低于極低閾值時，比較器生成控制信號。控制信號被啟用以使返馳式功率轉(zhuǎn)換器在連續(xù)電流模式操作下運作。當(dāng)輸入電壓的電平高于極低閾值時，返馳式功率轉(zhuǎn)換器在臨界電流模式操作及/或非連續(xù)電流模式操作下運作。

本發(fā)明還提供一種功率轉(zhuǎn)換器的控制器。此控制器包括切換電路、電壓檢測電路、振蕩電路、取樣維持電路以及比較器。切換電路根據(jù)反饋信號生成切換信號。切換信號用來切換變壓器以調(diào)整該功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。電壓檢測電路根據(jù)功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓的電平來生成調(diào)制信號。振蕩電路限制切換信號的最大頻率。反饋信號根據(jù)功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓而生成。最大頻率根據(jù)調(diào)制信號的減少而增加。當(dāng)調(diào)制信號的電平低于一閾值時，最大頻率增加。取樣維持電路根據(jù)維持信號來維持反饋信號。當(dāng)輸入電壓低于低閾值時，電壓檢測電路生成維持信號。當(dāng)輸入電壓的電平低于極低閾值時，比較器生成控制信號。控制信號被啟用以使功率轉(zhuǎn)換器在連續(xù)電流模式操作下運作。當(dāng)輸入電壓的電平高于極低閾值時，功率轉(zhuǎn)換器在臨界電流模式操作及/或非連續(xù)電流模式操作下運作。