[發明專利]隔離式電源轉換器的回授電路及控制方法

無效

• 申請號: 201310403712.3
• 申請日: 2009-08-13
• 公開（公告）號: CN103595224A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 戴良彬;林梓誠;范振炫
• 申請（專利權）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M3/335
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及一種隔離式電源轉換器，具體地說，是一種隔離式電源轉換器的回授電路及控制方法。

背景技術

圖1顯示已知的隔離式電源轉換器10，其中整流電路12將交流電壓VAC轉換為直流電壓Vin，電壓Vin經緩沖器(snubber)16供應至變壓T1的一次側線圈Lp，功率開關18連接變壓器T1的一次側線圈Lp，控制器14根據回授信號Vcomp及感測信號Vcs產生控制信號Vgate切換功率開關18，以將電壓Vin轉換為輸出電壓Vout，感測信號Vcs正比于通過一次側線圈Lp的電流Ip，控制器14具有電源輸入端VDD供接收電源電壓Vcc，回授電路20偵測輸出電壓Vout以產生回授信號Vcomp給控制器14。回授裝置20包括光耦合器(opto-coupler)22以及作為分流調節器(shunt?regulator)的齊納二極管(zener?diode)24。光耦合器22根據輸出電壓Vout產生電流Icomp以決定回授信號Vcomp，光耦合器22包含作為輸入端的發光二極管24以及作為輸出端的晶體管26，正比于輸出電壓Vout的電流Id經發光二極管24及齊納二極管28流向接地端，光耦合器22放大通過發光二極管24的電流Id產生電流Icomp通過晶體管26。齊納二極管28連接發光二極管24，用以限制發光二極管24陰極上的最大電壓值。

當電源轉換器10的負載變為輕載時，輸出電壓Vout上升使得通過發光二極管24的電流Id上升，因此通過晶體管26的電流Icomp也跟著上升，此時回授信號Vcomp將被大電流Icomp拉至較低的準位以減少功率開關18打開(turn?on)的時間。然而，電流Id及Icomp的上升也意味著能量的消耗，這將導致電源轉換器10在輕載時的效能降低。

因此已知的隔離式電源轉換器存在著上述種種不便和問題。

發明內容

本發明的目的，在于提出一種改善隔離式電源轉換器輕載效能的回授電路及控制方法。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：

一種隔離式電源轉換器的回授電路，所述隔離式電源轉換器包含一控制器切換一功率開關以將輸入電壓轉換為輸出電壓，其特征在于所述回授電路包括：

光耦合器，耦接所述隔離式電源轉換器的輸出端，放大一第一電流產生一第二電流，所述第一電流與所述輸出電壓相關；

電流電壓轉換電路，連接所述光耦合器，根據所述第二電流產生第一電壓；

相反極性調節器，連接所述光耦合器，用以在輕載期間使所述第一電流隨所述輸出電壓上升而下降；

電壓源，提供第二電壓；以及

啟動電路，耦接所述電流電壓轉換電路及電壓源，由所述第一及第二電壓中選取其中之一作為一回授信號給所述控制器。

本發明的隔離式電源轉換器的回授電路還可以采用以下的技術措施來進一步實現。

前述的回授電路，其中所述電流電壓轉換器包括一電阻因應所述第二電流產生所述第一電壓。

前述的回授電路，其中所述相反極性調節器包括：

BJT晶體管，具有一集極耦接所述隔離式電源轉換器的輸出端、一射極耦接所述光耦合器的輸入端以及一基極耦接所述隔離式電源轉換器的輸出端；以及

齊納二極管，連接在所述BJT晶體管的基極及射極之間，用以限制所述BJT晶體管基極上的最大電壓。

前述的回授電路，其中所述相反極性調節器包括：

PMOS晶體管，連接在所述隔離式電源轉換器的輸出端及所述光耦合器的輸入端之間；以及

運算放大器，連接所述PMOS晶體管的閘極，在所述輸出電壓增加時，控制所述PMOS晶體管的通道厚度減少。

前述的回授電路，其中所述啟動電路包括：

第一開關，連接在所述電流電壓轉換電路及控制器之間；

第二開關，連接在所述電壓源及控制器之間；

第一比較器，連接所述電流電壓轉換電路及電壓源，比較所述第一及第二電壓產生第一比較信號；

第二比較器，比較所述隔離式電源轉換器的電源電壓及一參考電壓產生第二比較信號；以及

正反器，連接所述第一及第二比較器，根據所述第一及第二比較信號切換所述第一及第二開關。

一種隔離式電源轉換器輕載的控制方法，所述隔離式電源轉換器包含一控制器切換一功率開關以將輸入電壓轉換為輸出電壓，其特征在于所述控制方法包括下列步驟：

(A)通過光耦合器放大一與所述輸出電壓相關的第一電流產生一第二電流；

(B)控制所述第一電流在輕載期間隨所述輸出電壓上升而下降；