[發明專利]具改善過電流保護的返馳式轉換器及其控制電路

有效

• 申請號: 201410190331.6
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN105099194B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 陳建廷;黃冠榮;洪榆棍
• 申請（專利權）人: 環旭電子股份有限公司;環鴻科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/32
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 李昕巍,趙根喜

技術領域

本發明提供一種返馳式轉換器及其控制電路，且特別是關于一種具改善過電流保護的返馳式轉換器及其控制電路。

背景技術

由于返馳式轉換器(flyback converter)具有高效率、低耗損、小尺寸及重量輕等優點，因此已被廣泛地用以作為各種電子產品的電源轉換裝置。為求返馳式轉換器能正常且穩定的運作，返馳式轉換器的保護機制是非常重要的部分，例如過電流保護功能。

傳統的返馳式轉換器只利用檢測一次側電流(primary peak current)當作輸出過電流的保護機制。傳統上，一次側電流的過電流保護點是固定的，所以在輸出端可實現越低電壓、越大電流的定功率(Constant Power)保護機制。然而，當返馳式轉換器的輸出電壓因為過電流而造成電壓下降時，過程中，過大的保護電流不僅輸入電源的功耗(input power dissipation)會隨之增加，而造成不必要的功率消耗，且需要使用更高電流額定的功率元件，而大幅增加成本的負擔。

發明內容

本發明提供一種控制電路，用于具改善過電流保護的返馳式轉換器。返馳式轉換器包括一次側繞組、耦接一次側繞組的開關元件、二次側繞組及輔助繞組。輔助繞組檢測輸出電壓，并對應地輸出第一電壓。控制電路根據第一電壓以對應地輸出控制信號以控制返馳式轉換器的開關元件。控制電路包括過電流判斷單元以及輸出電壓檢測單元。過電流判斷單元耦接開關元件，根據電流傳感信號與設定電壓輸出控制信號。電流傳感信號對應于一次側繞組的電流。輸出電壓檢測單元耦接輔助繞組與過電流判斷單元之間。輸出電壓檢測單元根據第一電壓對應地調整設定電壓，以使控制信號根據第一電壓做適應性調整。

在本發明的控制電路的一個實施方式中，該輸出電壓檢測單元包括：

一第一二極管，該第一二極管的陽極端耦接于該輔助繞組；

一第一電阻，該第一電阻的一端耦接該第一二極管的陰極端；

一第一電容，該第一電容耦接于該第一電阻的另一端與一接地端之間；

一第二電阻，該第二電阻耦接于該第一電阻的另一端與該接地端之間；以及

一第二二極管，該第二二極管的一端耦接該第二電阻的一端，該第二二極管的另一端耦接該過電流判斷單元。

在本發明的控制電路的另一個實施方式中，該過電流判斷單元包括：

一第一比較器，具有一第一輸入端、一第二輸入端與一第一輸出端，該第一輸入端接收該設定電壓，該第二輸入端接收該電流傳感信號，該第一輸出端根據該電流傳感信號與該設定電壓比較結果輸出該控制信號，以控制該開關元件的切換，其中該設定電壓為一參考電壓。

在本發明的控制電路的另一個實施方式中，該過電流判斷單元包括：

一第一比較器，具有一第一輸入端、一第二輸入端與一第一輸出端，該第一輸入端接收該設定電壓，該第二輸入端接收該電流傳感信號，該第一輸出端根據該電流傳感信號與該設定電壓比較結果輸出該控制訊號，以控制該開關元件的切換，其中該設定電壓為一反饋信號的電壓。

在本發明的控制電路的另一個實施方式中，該反饋信號的電壓通過一光耦合器依據該返馳式轉換器的該輸出電壓產生。

本發明提供一種具改善過電流保護的返馳式轉換器包括變壓器、開關元件、電流傳感單元以及控制電路。變壓器具有一次側繞組、二次側繞組及輔助繞組，其中輔助繞組用以檢測返馳式轉換器的一輸出電壓，并對應地輸出第一電壓。開關元件耦接一次側繞組。電流感側電路耦接開關元件與接地端之間，將一次側繞組的電流轉換為電流傳感信號。控制電路根據第一電壓并對應地輸出一控制信號以控制開關元件，其中控制電路包括過電流判斷單元以及輸出電壓檢測單元。過電流判斷單元耦接開關元件，根據電流傳感信號與設定電壓輸出控制信號。輸出電壓檢測單元耦接輔助繞組與過電流判斷單元之間。輸出電壓檢測單元根據第一電壓對應地調整設定電壓，使得控制信號根據第一電壓做適應性調整電流傳感信號。

在本發明的返馳式轉換器的一個實施方式中，該輸出電壓檢測單元包括：

一第一二極管，該第一二極管的陽極端耦接于該輔助繞組；

一第一電阻，該第一電阻的一端耦接該第一二極管的陰極端；

一第一電容，該第一電容耦接于該第一電阻的另一端與一接地端之間；

一第二電阻，該第二電阻耦接于該第一電阻的另一端與該接地端之間；以及

一第二二極管，該第二二極管的一端耦接該第二電阻的一端，該第二二極管的另一端耦接該過電流判斷單元。

在本發明的返馳式轉換器的一個實施方式中，該過電流判斷單元包括：