[發明專利]應用于電源轉換器的二次側的次級控制器及其操作方法

有效

• 申請號: 201811312909.5
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN111146946B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 林崇偉;李弘慶
• 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;H03K17/042
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本發明公開了一種次級控制器。所述次級控制器包含控制信號產生電路，電壓檢測信號產生電路，和柵極控制信號產生電路。所述控制信號產生電路產生短路控制信號至短路繞組開關以使所述短路繞組開關開啟。當所述電源轉換器的輸出電壓小于預定電壓時，所述電壓檢測信號產生電路產生第一檢測信號至所述控制信號產生電路使所述控制信號產生電路產生柵極脈沖控制信號。所述柵極控制信號產生電路根據所述柵極脈沖控制信號，產生柵極脈沖信號，其中所述柵極脈沖信號是用以使所述電源轉換器的一次側開啟。因為所述次級控制器不須通過回授路徑控制所述電源轉換器的開啟與關閉，所以所述電源轉換器具有較低的成本且對所述輸出電壓的變化具有較快的動態響應。

技術領域

本發明是涉及一種應用于電源轉換器的二次側的次級控制器及其操作方法，尤其涉及一種可在所述電源轉換器處于一不連續電流模式(discrete current mode,DCM)或一準諧振模式(quasi resonant mode)時操作一短路繞組開關使所述電源轉換器具有較低的成本且對所述電源轉換器的輸出電壓具有較快的動態響應的次級控制器及其操作方法。

背景技術

在現有技術中，電源轉換器的設計者可利用應用于所述電源轉換器的一次側的初級控制器或利用應用于所述電源轉換器的二次側的次級控制器控制所述電源轉換器的開啟與關閉。所述初級控制器是利用所述電源轉換器的一次側的輔助繞組檢測所述電源轉換器的二次側的輸出電壓的變化以控制所述電源轉換器的開啟與關閉。所述次級控制器是直接檢測所述電源轉換器的二次側的輸出電壓的變化，并通過由光耦合器和可程序化并聯穩壓二極管(例如TL431)所構成的回授路徑傳送所述輸出電壓的變化至所述初級控制器以控制所述電源轉換器的開啟與關閉。因為所述初級控制器是利用一間接方式檢測所述輸出電壓的變化(通過所述輔助繞組檢測所述輸出電壓的變化)，所以相較于所述次級控制器，所述初級控制器比較無法準確地控制所述電源轉換器的開啟與關閉。然而，因為所述次級控制器是通過由所述光耦合器和所述可程序化并聯穩壓二極管所構成的回授路徑控制所述電源轉換器的開啟與關閉，所以所述電源轉換器會有成本較高(所述光耦合器和所述可程序化并聯穩壓二極管的費用)，以及對所述輸出電壓的變化的動態響應較慢的問題。因此，上述現有技術所公開的方案對于所述電源轉換器的設計者都不是一個好的選擇。

發明內容

本發明的一實施例公開一種應用于電源轉換器的二次側的次級控制器。所述次級控制器包含一控制信號產生電路，一電壓檢測信號產生電路，和一柵極控制信號產生電路。所述控制信號產生電路是用以在一柵極控制信號之后產生一短路控制信號至一短路繞組(short winding)開關以使所述短路繞組開關根據所述短路控制信號開啟。所述電壓檢測信號產生電路耦接于所述電源轉換器的二次側的輸出端和所述控制信號產生電路，用于當所述電源轉換器的輸出電壓小于一預定電壓時，產生一第一檢測信號至所述控制信號產生電路，其中所述控制信號產生電路另根據所述第一檢測信號，產生一柵極脈沖控制信號。所述柵極控制信號產生電路耦接于所述控制信號產生電路，用以根據所述柵極脈沖控制信號，產生一柵極脈沖信號，其中所述柵極脈沖信號是用以使所述電源轉換器的一次側開啟。

本發明的另一實施例公開一種應用于電源轉換器的二次側的次級控制器的操作方法，所述次級控制器包含一控制信號產生電路、一電壓檢測信號產生電路和一柵極控制信號產生電路。所述操作方法包含在一柵極控制信號之后，所述控制信號產生電路產生一短路控制信號至一短路繞組開關以使所述短路繞組開關根據所述短路控制信號開啟；當所述電源轉換器的輸出電壓小于一預定電壓時，所述電壓檢測信號產生電路產生一第一檢測信號至所述控制信號產生電路；所述控制信號產生電路根據所述第一檢測信號，產生一柵極脈沖控制信號；及所述柵極控制信號產生電路根據所述柵極脈沖控制信號，產生一柵極脈沖信號，其中所述柵極脈沖信號是用以使所述電源轉換器的一次側開啟。