[發明專利]適用于初級側控制的恒定電流控制單元及相關的控制方法

有效

• 申請號: 201210241889.3
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN103546037A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 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: H02M3/335
• 分類號: 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。

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：初級側控制(primary?side?control，PSC)以及次級側控制(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存儲與轉換的能量。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為一種已知的開關式電源供應器10，采用PSC。橋式整流器(bridge?rectifier)20把市電來的交流(alternative?current)市電AC轉換成直流的輸入電源V_IN。輸入電源V_IN的電壓可能具有M形波形，也可能被濾波成大致不隨時間變化的一定值。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，變壓器的初級側繞組PRM進行儲能。當功率開關34關閉時，變壓器的次級側繞組SEC以及輔助繞組AUX釋能，以建立輸出電源V_OUT給負載24以及操作電源V_CC給電源控制器26。

分壓電阻28與30檢測輔助繞組AUX的跨壓V_AUX，提供反饋電壓信號V_FB給電源控制器26的反饋端FB。當功率開關34關閉時，跨壓V_AUX也就是次級側繞組SEC的跨壓的一反射電壓。依據反饋電壓信號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。通過電流檢測端CS，電源控制器26也檢測電流檢測電阻36上的電流檢測電壓V_CS，其反應流經功率開關34以及初級側繞組PRM的流通電流I_PRM。

圖2顯示圖1中的閘信號V_GATE、反饋電壓信號V_FB、以及次級側輸出電流I_SEC。只要電源控制器26可以得知次級側輸出電流I_SEC-的峰值以及次級側繞組SEC的真實放電時間T_DIS-R，電源控制器26便能推導出次級側在一次開關周期內的輸出電量跟平均輸出電流，并用以判斷是否超過一預設的最大輸出電流。

一種已知的放電時間檢測方式，是檢測反饋電壓信號V_FB，在閘信號V_GATE等于0時(也就是功率開關34關閉時)，第一次掉過約0伏特的時間點，得到預估放電時間T_DIS-E，作為真實放電時間T_DIS-R的預估值。事實上，如圖2所示，預估放電時間T_DIS-E是跟所想要的真實放電時間T_DIS-R是有一段差距的。這樣的差距會導致電源控制器26誤判當下次級側的平均輸出電流。這樣的差距也導致了開關式電源供應器10的最大輸出電流不能很精確地等于那預設的最大輸出電流。

本說明書中，具有相同的符號元件或裝置，為具有相同或是類似功能、結構、或特性的元件或是裝置，為業界人士能以具本說明書的教導而得知或推知，但不必然完全的相同。為簡潔緣故，不會重復說明。

發明內容