專利名稱：一種多次采樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源供應(yīng)器的控制電路，特別是涉及切換模式電源供應(yīng)器的切換式控制器。
背景技術(shù)：
各種的電源供應(yīng)器已經(jīng)廣泛地使用來提供穩(wěn)定調(diào)整的輸出電壓。基于安全規(guī)范(safety)的考慮，一離線式(off-line)電源供應(yīng)器介于一次側(cè)與二次側(cè)之間必須提供電氣的隔離。一光耦合器與二次側(cè)穩(wěn)定調(diào)整器必須用來穩(wěn)定調(diào)整離線式電源供應(yīng)器的輸出電壓。為了節(jié)省零件數(shù)目與去除二次側(cè)反饋電路的需求，一次側(cè)控制技術(shù)已經(jīng)提供，例如1981年11月24日公告的美國(guó)專利US 4,302,803號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一精確的采樣裝置于一電源供應(yīng)器的切換式控制器中，用來測(cè)量一變壓器的電壓信號(hào)與放電時(shí)間，在變壓器一次側(cè)端沒有光耦合器與二次側(cè)穩(wěn)定調(diào)整器的需求下，用以控制電源供應(yīng)器的輸出電壓與輸出電流。此外，變壓器的放電時(shí)間對(duì)于準(zhǔn)共振(quasi-resonant)電源供應(yīng)器是很重要的信號(hào)，用來與波谷電壓(valley voltage)同步，并且達(dá)成柔性切換(softswitching)。
本發(fā)明的一種多次采樣裝置，使用于電源供應(yīng)器的切換式控制器中，連接該變壓器的輔助繞組、一脈寬調(diào)制與消隱單元及一振蕩單元。該多次采樣裝置包括有一時(shí)間延遲單元，連接于該脈寬調(diào)制與消隱單元，接收該脈寬調(diào)制與消隱單元輸出的切換信號(hào)，并于該切換信號(hào)停止時(shí)產(chǎn)生一延遲時(shí)間信號(hào)，同時(shí)切換信號(hào)經(jīng)過內(nèi)部一反相器輸出一反相切換信號(hào)。一信號(hào)產(chǎn)生單元，連接于該時(shí)間延遲單元，接收該延遲時(shí)間信號(hào)與該反相切換信號(hào)，同時(shí)通過一分壓電阻器連接于該變壓器的輔助繞組以取得輔助繞組上的反射電壓信號(hào)，用以輸出一放電時(shí)間信號(hào)、一第一采樣信號(hào)與一第二采樣信號(hào)。一采樣單元，連接于該分壓電阻器、該振蕩單元、該脈寬調(diào)制與消隱單元及該信號(hào)產(chǎn)生單元，接收該第一采樣信號(hào)、該第二采樣信號(hào)、該反射電壓信號(hào)、該振蕩單元輸出的一脈沖信號(hào)及該脈寬調(diào)制與消隱單元輸出的一清除信號(hào)，用以輸出一電壓反饋信號(hào)。藉此，該采樣單元根據(jù)該第一采樣信號(hào)與該第二采樣信號(hào)的控制可以交替地進(jìn)行采樣該反射電壓信號(hào)，并輸出該電壓反饋信號(hào)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1為現(xiàn)有切換式電源電路示意圖；圖2A為該切換式電源電路的功率開關(guān)操作于導(dǎo)通模式的示意圖；圖2B為該切換式電源電路的功率開關(guān)操作于截止模式的示意圖；圖2C為該切換式電源電路的功率開關(guān)操作于截止模式的示意圖；圖3為切換式電源電路的各點(diǎn)信號(hào)波形示意圖；圖4為本發(fā)明的控制電路方塊示意圖；圖5為本發(fā)明使用的多次采樣裝置電路示意圖；圖6為本發(fā)明多次采樣裝置的主要波形示意圖；圖7為本發(fā)明脈寬調(diào)制與消隱單元電路示意圖；及圖8為本發(fā)明振蕩器的電路示意圖。
其中，附圖標(biāo)記10變壓器 20晶體管40整流 45直流穩(wěn)壓電容51電阻 52電阻100采樣單元110電容 111電容115電容 121開關(guān)122開關(guān) 123開關(guān)124開關(guān) 125開關(guān)130二極管131二極管
135 電流源150 運(yùn)算放大器151 運(yùn)算放大器155 比較器156 臨界信號(hào) 161 反相器162 反相器163 NAND門164 AND門 165 AND門166 AND門 170 D型觸發(fā)器171 D型觸發(fā)器 180 電流源181 晶體管182 電容190 采樣脈沖發(fā)生器200 信號(hào)產(chǎn)生單元201 運(yùn)算放大器205 比較器210 電阻 215 電容230 開關(guān) 231 開關(guān)232 開關(guān) 233 開關(guān)250 晶體管251 晶體管252 晶體管253 晶體管254 晶體管255 晶體管260 反相器300 時(shí)間延遲單元500 脈寬調(diào)制與消隱單元511 NAND門512 反相器513 電壓回路誤差放大器515 D型觸發(fā)器518 反相器519 AND門520 消隱電路 521 反相器522 反相器523 NAND門525 電流源526 晶體管527 電容 600 振蕩單元700 多次采樣裝置具體實(shí)施方式
圖1所示為現(xiàn)有切換式電源電路示意圖，該切換式電源電路包含一變壓器10。該變壓器10具有輔助繞組NA、一次側(cè)繞組NP與二次側(cè)繞組NS。該一次側(cè)繞組NP連接到一輸入電壓VIN。電阻51與電阻52形成一分壓電阻器，該分壓電阻器連接到輔助繞組NA，該輔助繞組NA產(chǎn)生一電壓信號(hào)VAUX，該電壓信號(hào)VAUX經(jīng)過分壓后得到反射電壓信號(hào)VDET。為了穩(wěn)定調(diào)整該切換式電源電路的輸出電壓VO與輸出電流IO，一切換式控制器輸出一切換信號(hào)VPWM，用來控制功率開關(guān)20，該功率開關(guān)20為晶體管20，用以切換變壓器10。
配合圖1，圖2A所示為該切換式電源電路的功率開關(guān)操作于導(dǎo)通模式的示意圖。當(dāng)切換信號(hào)VPWM為高電平時(shí)，控制該晶體管20導(dǎo)通，于是在變壓器一次側(cè)產(chǎn)生一次側(cè)切換電流IP并儲(chǔ)存能量于變壓器10中，此時(shí)，該切換式電源電路的各點(diǎn)信號(hào)的波形顯示于圖3的時(shí)間T1這段區(qū)間。上述說明中，該一次側(cè)切換電流IP的峰值電流IPI可由式子(1)表示IP1=VINLP×TON···(1)]]>在上面式子(1)中，LP為變壓器10的一次側(cè)繞組NP的電感值；TON為切換信號(hào)VPWM的導(dǎo)通時(shí)間。
再配合圖1，請(qǐng)參考圖2B，一旦切換信號(hào)VPWM轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)儲(chǔ)存于變壓器10的能量將會(huì)被傳送到變壓器10的二次側(cè)，并且通過整流器40到切換式電源電路的輸出端VO，于是產(chǎn)生二次側(cè)切換電流IS。再者，在變壓器10的輔助繞組NA上會(huì)同時(shí)產(chǎn)生電壓信號(hào)VAUX，此時(shí)，該切換式電源電路的各點(diǎn)信號(hào)的波形顯示于圖3的時(shí)間T2這段區(qū)間，該二次側(cè)切換電流IS的峰值電流ISI可由式子(2)表示IS1=VO+VFLS×TDS···(2)]]>在上面式子(2)中，VO為電源供應(yīng)器的輸出電壓；VF為整流器40的順向壓降；LS為變壓器10的二次側(cè)繞組NS的電感值；TDS為變壓器10的放電時(shí)間，也可以表示為二次側(cè)切換電流IS的放電時(shí)間。
該電壓信號(hào)VAUXI可由式子(3)表示VAUX1=TNATNS×(VO+VF)···(3)]]>同時(shí)，儲(chǔ)存于變壓器10的能量會(huì)同時(shí)傳送到晶體管20的寄生電容CJ，并對(duì)該寄生電容CJ進(jìn)行充電使其兩端產(chǎn)生電壓VDS，該電壓VDS值可由式子(4)取得VDS=VIN+[TNPTNS×(VO+VF)]···(4)]]>上述式子(4)中，TNA、TNP與TNS分別為變壓器10的輔助繞組NA、一次側(cè)繞組NP與二次側(cè)繞組NS的繞組匝數(shù)。
再配合圖1，請(qǐng)參考圖2C，一旦變壓器10內(nèi)儲(chǔ)存的能量完全地釋放出來后，二次側(cè)切換電流IS會(huì)下降到零安培。此時(shí)，電壓VDS會(huì)高于輸入電壓VIN，電壓VDS將開始對(duì)輸入電壓VIN進(jìn)行反回充電，此時(shí)，該切換式電源電路的各點(diǎn)信號(hào)的波形顯示于圖3的時(shí)間T3這段區(qū)間。在時(shí)間T3中的一個(gè)TQ周期的這段期間，電壓VDS將下降到一波谷電壓。由共振頻率fR決定電壓VDS下降的回轉(zhuǎn)率(slew rate)。該共振頻率fR與該TQ周期可由式子(5)、(6)得到。
fR=12πLP×CJ···(5)]]>TQ=1(4×fR)]]>TQ=πLP×CJ2···(6)]]>其中CJ為晶體管20的寄生電容值。
當(dāng)電壓VDS開始下降，電壓信號(hào)VAUX將開始減少。此時(shí)，電壓信號(hào)VAUX與電壓VDS成正比例的關(guān)系，其關(guān)系如下面式子(7)所示VAUX=TNATNP×(VDS·VIN)···(7)]]>由切換信號(hào)VPWM的下降邊緣(falling edge)到電壓信號(hào)VAUX的轉(zhuǎn)角處(corner)可以測(cè)量到方程式(2)的放電時(shí)間TDS。參考圖1，電阻51與52形成電阻分壓器，兩個(gè)電阻連接于變壓器10的輔助繞組NA與接地之間。反射電壓信號(hào)VDET可以表示成式子(8)VDET=R52R51+R52×VAUX···(8)]]>其中R51與R52為電阻51與52的電阻值。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的控制電路方塊圖。本發(fā)明一種多次采樣裝置700，使用于電源供應(yīng)器的切換式控制器中，連接該變壓器10的輔助繞組NA、一脈寬調(diào)制與消隱單元500及一振蕩單元600。該多次采樣裝置700包括有一時(shí)間延遲單元300、一信號(hào)產(chǎn)生單元200及一采樣單元100。
再參考圖4，該時(shí)間延遲單元300連接于該脈寬調(diào)制與消隱單元500，接收該脈寬調(diào)制與消隱單元500輸出的一切換信號(hào)VPWM，并于該切換信號(hào)VPWM停止時(shí)輸出一延遲時(shí)間信號(hào)VDL，同時(shí)經(jīng)過內(nèi)部一反相器輸出一反相切換信號(hào)/VPWM。該信號(hào)產(chǎn)生單元200，連接于該時(shí)間延遲單元300，接收該延遲時(shí)間信號(hào)VDL與該反相切換信號(hào)/VPWM，同時(shí)通過一分壓電阻器連接于該變壓器的輔助繞組以取得該反射電壓信號(hào)VDET，用以輸出一放電時(shí)間信號(hào)SDS、一第一采樣信號(hào)VSP1與一第二采樣信號(hào)VSP2。一采樣單元100，連接于該振蕩單元600、該脈寬調(diào)制與消隱單元500及該信號(hào)產(chǎn)生單元200，接收該第一采樣信號(hào)VSP1、該第二采樣信號(hào)VSP2、該反射電壓信號(hào)VDET、該振蕩單元600輸出的一脈沖信號(hào)PLS及該脈寬調(diào)制與消隱單元500輸出的一清除信號(hào)CLR，用以輸出一電壓反饋信號(hào)VV。該采樣單元100根據(jù)該第一采樣信號(hào)VSP1與該第二采樣信號(hào)VSP2的控制用以交替地進(jìn)行采樣該反射電壓信號(hào)VDET，并輸出該電壓反饋信號(hào)VV。
本發(fā)明的主要目的是提供一精確的采樣裝置，用來測(cè)量電源供應(yīng)器中的變壓器的電壓信號(hào)與放電時(shí)間，在變壓器一次側(cè)端沒有光耦合器與二次側(cè)穩(wěn)定調(diào)整器的需求下，用以控制電源供應(yīng)器的輸出電壓與輸出電流。
結(jié)合圖1，請(qǐng)參考圖5為本發(fā)明使用的多次采樣裝置電路示意圖，通過多次采樣該反射電壓信號(hào)VDET，用以產(chǎn)生電壓反饋信號(hào)VV與放電時(shí)間信號(hào)SDS。電壓反饋信號(hào)VV精確地正比于輸出電壓VO。放電時(shí)間信號(hào)SDS表示二次側(cè)切換電流IS的放電時(shí)間TDS。在二次側(cè)切換電流IS被放電到零之前，電壓立即被采樣與測(cè)量。因此，二次側(cè)切換電流IS的改變并不會(huì)影響整流器40順向壓降VF的數(shù)值。
信號(hào)產(chǎn)生單元200中包含一第一信號(hào)發(fā)生器、一第二信號(hào)發(fā)生器、一臨界信號(hào)156與一采樣脈沖發(fā)生器190，該采樣脈沖發(fā)生器190產(chǎn)生一采樣脈沖信號(hào)用以進(jìn)行多次采樣的動(dòng)作。一臨界信號(hào)156加上反射電壓信號(hào)VDET產(chǎn)生一電平位移反射信號(hào)。該第一信號(hào)發(fā)生器包含D型觸發(fā)器171、兩個(gè)AND門165與166，用以產(chǎn)生第一采樣信號(hào)VSP1與第二采樣信號(hào)VSP2。該第二信號(hào)發(fā)生器包含D型觸發(fā)器170、NAND門163、AND門164與比較器155，用以產(chǎn)生放電時(shí)間信號(hào)SDS。
再參考圖5，同時(shí)配合圖6，時(shí)間延遲單元300包含反相器161、反相器162、電流源180、晶體管181與電容182，當(dāng)切換信號(hào)VPWM停用時(shí)，產(chǎn)生一延遲時(shí)間Td。反相器161的輸入端由切換信號(hào)VPWM所提供，該反相器161的輸出端連接到該反相器162的輸入端，同時(shí)也連接到AND門164的第一端與D型觸發(fā)器170的頻率端。反相器162的輸出端可導(dǎo)通或截止晶體管181。電容182與晶體管181并聯(lián)連接，電流源180對(duì)電容182充電。
因此，電流源180的電流與電容182的電容值決定時(shí)間延遲電路的延遲時(shí)間Td。電容182還輸出該延遲時(shí)間信號(hào)VDL。
D型觸發(fā)器170的輸出端連接于AND門164的第二端，AND門164輸出放電時(shí)間信號(hào)SDS。當(dāng)切換信號(hào)VPWM停用時(shí)，放電時(shí)間信號(hào)SDS就為啟用。NAND門163的輸出端連接到D型觸發(fā)器170的復(fù)位端，NAND門163的第一輸入端連接到電容182以接收該延遲時(shí)間信號(hào)VDL。NAND門163的第二輸入端連接到比較器155的輸出端。比較器155的負(fù)端輸入由電平位移反射信號(hào)所提供。比較器155的正端輸入由采樣單元100輸出的電壓反饋信號(hào)VV所提供。因此，在延遲時(shí)間Td之后，一旦該電平位移反射信號(hào)低于電壓反饋信號(hào)VV，放電時(shí)間信號(hào)SDS為停用。此外，只要切換信號(hào)VPWM啟用，放電時(shí)間信號(hào)SDS就為停用。
采樣脈沖發(fā)生器190產(chǎn)生采樣脈沖信號(hào)提供給D型觸發(fā)器171的頻率端、AND門165與166的第三端。D型觸發(fā)器171的D輸入端與反向輸出端相連接而形成一除2計(jì)數(shù)器。D型觸發(fā)器171的輸出端與反向輸出端分別連接于AND門165與166的第二端。AND門165與166的第一端也是由放電時(shí)間信號(hào)SDS所提供。AND門165與166的第四端由延遲時(shí)間信號(hào)VDL所提供。因此，依據(jù)采樣脈沖信號(hào)而產(chǎn)生第一采樣信號(hào)VSP1與第二采樣信號(hào)VSP2。此外，在放電時(shí)間信號(hào)SDS的啟用周期，第一采樣信號(hào)VSP1與第二采樣信號(hào)VSP2為交替地產(chǎn)生。然而，在放電時(shí)間信號(hào)SDS的一開始插入延遲時(shí)間Td，用以禁止第一采樣信號(hào)VSP1與第二采樣信號(hào)VSP2的產(chǎn)生。因此，在延遲時(shí)間Td的周期，第一采樣信號(hào)VSP1與第二采樣信號(hào)VSP2為停用。
第一采樣信號(hào)VSP1與第二采樣信號(hào)VSP2交替地控制采樣單元100中的開關(guān)121與開關(guān)122，同時(shí)采樣單元100通過分壓電阻器交替地采樣電壓信號(hào)VAUX，以進(jìn)行采樣該反射電壓信號(hào)VDET。同一時(shí)間，電壓信號(hào)VAUX分別對(duì)第一電容110與第二電容111進(jìn)行充電動(dòng)作，同時(shí)通過第一電容110與第二電容111以取得跨于第一電容110與第二電容111的第一維持電壓與第二維持電壓。開關(guān)123與第一電容110并聯(lián)連接，作為第一電容110放電之用。開關(guān)124與第二電容111并聯(lián)連接，作為第二電容111放電之用。
一緩沖放大器設(shè)置于該采樣單元100中，其包含運(yùn)算放大器150與151、二極管130與131及電流源135。運(yùn)算放大器150與151的正端分別地連接到第一電容110與第二電容111。運(yùn)算放大器150與151的負(fù)端連接到緩沖放大器的輸出端。二極管130由運(yùn)算放大器150的輸出端連接到緩沖放大器的輸出端，二極管131由運(yùn)算放大器151的輸出端連接到緩沖放大器的輸出端。因此，該緩沖放大器連接到第一電容110與第二電容111，用以接收第一維持電壓與第二維持電壓，并取得較高的維持電壓來得到一緩沖電壓，電流源135用來結(jié)束動(dòng)作。一切換開關(guān)125連接于該緩沖放大器，接收該脈沖信號(hào)PLS產(chǎn)生導(dǎo)通或截止的動(dòng)作，用以周期性地采樣到輸出電容115上的該緩沖電壓，用來產(chǎn)生電壓反饋信號(hào)VV。該電壓反饋信號(hào)VV因而正比例于該變壓器的輸出電壓Vo。在延遲時(shí)間Td之后，第一采樣信號(hào)VSP1與第二采樣信號(hào)VSP2開始產(chǎn)生第一與第二維持電壓，如此可消除電壓信號(hào)VAUX的電壓突波干擾(spikeinterference)。這是由于當(dāng)切換信號(hào)VPWM停用時(shí)，并且晶體管20是截止的，此時(shí)電壓信號(hào)VAUX將會(huì)產(chǎn)生電壓突波。
參考圖6，當(dāng)二次側(cè)切換電流IS放電到零，電壓信號(hào)VAUX開始下降，通過比較器155的偵測(cè)用以停用放電時(shí)間信號(hào)SDS。放電時(shí)間信號(hào)SDS的脈沖寬度因而與二次側(cè)切換電流IS的放電時(shí)間TDS成正比例的關(guān)系。依據(jù)放電時(shí)間信號(hào)SDS為停用，同時(shí)第一采樣信號(hào)VSP1與第二采樣信號(hào)VSP2為停用，并且多次采樣的動(dòng)作是停止的。此時(shí)，在緩沖放大器的輸出端產(chǎn)生的維持電壓表示為一終止電壓(end voltage)。該終止電壓因而與電壓信號(hào)VAUX成正比例的關(guān)系，并且該終止電壓的采樣與測(cè)量是在二次側(cè)切換電流IS下降到零之前。維持電壓的獲得是取第一維持電壓與第二維持電壓的較高電壓，當(dāng)反射電壓信號(hào)VDET已經(jīng)開始減少，將忽略反射電壓信號(hào)VDET的采樣動(dòng)作。
此外，一旦切換信號(hào)VPWM啟用，即可以確保切換信號(hào)VPWM具有最小的導(dǎo)通時(shí)間。而切換信號(hào)VPWM的最小導(dǎo)通時(shí)間將確保最小的放電時(shí)間TDS，在多次采樣裝置700內(nèi)用以多次采樣該反射電壓信號(hào)VDET。放電時(shí)間TDS與切換信號(hào)VPWM的導(dǎo)通時(shí)間TON成正比例。參考式子(1)，(2)，(3)與變壓器二次側(cè)電感值LS＝(TNS/TNP)2×LP，放電時(shí)間TDS可以表示成式子(9)TDS=(VINVO+VF)×TNSTNP×TON···(9)]]>圖7為本發(fā)明脈寬調(diào)制與消隱單元電路示意圖。該脈寬調(diào)制與消隱單元500包括一脈寬調(diào)制電路與一消隱電路520，該脈寬調(diào)制電路包含NAND門511、D型觸發(fā)器515、AND門519、反相器512和518。同時(shí)配合圖4與圖6，脈寬調(diào)制電路中的反相器512連接到振蕩單元600，接收脈沖信號(hào)PLS。反相器512的輸出端連接到D型觸發(fā)器515的頻率端，用以使切換信號(hào)VPWM啟用。D型觸發(fā)器515的輸出端連接到AND門519的第一端，AND門519的第二端連接到反相器512的輸出端，AND門519輸出切換信號(hào)VPWM。D型觸發(fā)器515的復(fù)位端連接到NAND門511的輸出端。NAND門511的第一端由一復(fù)位信號(hào)RST所提供，用以周期性的使切換信號(hào)VPWM停用。一電壓回路誤差放大器513接收該電壓反饋信號(hào)VV以產(chǎn)生該復(fù)位信號(hào)RST。NAND門511的第二端連接到消隱電路520的輸出端。
再參考圖7，該消隱電路520包含NAND門523、電流源525、電容527、晶體管526、反相器521與522。消隱電路520接收切換信號(hào)VPWM，并且輸出到反相器521的輸入端與NAND門523的第一端。反相器521的輸出端控制晶體管526的導(dǎo)通與截止。反相器522的輸出端連接到NAND門523的第二端。NAND門523輸出消隱信號(hào)VBLK，電流源525的電流與電容527的電容值決定消隱信號(hào)VBLK的脈沖寬度。反相器518的輸入端連接到NAND門523的輸出端，接收消隱信號(hào)VBLK用以輸出清除信號(hào)CLR。參考圖6，清除信號(hào)CLR與消隱信號(hào)VBLK互為反相，清除信號(hào)CLR用來控制圖5所示的開關(guān)123與124的導(dǎo)通與截止。當(dāng)切換信號(hào)VPWM啟用，消隱電路520輸出消隱信號(hào)VBLK使得切換信號(hào)VPWM停用，也就是避免D型觸發(fā)器515產(chǎn)生復(fù)位。
當(dāng)切換信號(hào)VPWM截止時(shí)，由變壓器10反射出電壓信號(hào)VAUX。因此，切換信號(hào)VPWM必須保持一個(gè)最小的切換頻率，以確保變壓器10的切換動(dòng)作，用以多次采樣該反射電壓信號(hào)VDET。
圖8為本發(fā)明振蕩器的電路示意圖。其中運(yùn)算放大器201、電阻210與電阻250形成一電壓轉(zhuǎn)電流轉(zhuǎn)換器，并依據(jù)參考電壓VREF產(chǎn)生參考電流I250。數(shù)個(gè)晶體管251、252、253、254與255形成電流鏡，依據(jù)參考電流I250產(chǎn)生充電電流I253與放電電流ID。第一開關(guān)230連接于晶體管253的漏極與振蕩電容215之間，第二開關(guān)231連接于振蕩電容215與晶體管255之間。第一比較器205輸出一脈沖信號(hào)PLS，用以決定切換頻率。第三開關(guān)232的第一端提供高臨界電壓VH。第四開關(guān)233的第一端提供低臨界電壓VL。第三開關(guān)232與第四開關(guān)233的第二端連接于第一比較器205的負(fù)端。反相器260的輸入端連接于第一比較器205的輸出端，用以產(chǎn)生脈沖信號(hào)PLS，反相器260輸出反相脈沖信號(hào)/PLS。脈沖信號(hào)PLS用來導(dǎo)通或截止第二開關(guān)231與第四開關(guān)233，反相脈沖信號(hào)/PLS用來導(dǎo)通或截止第一開關(guān)230與第三開關(guān)232。
綜上所述，本發(fā)明提供一精確的采樣裝置于電源供應(yīng)器的切換式控制器中，用來測(cè)量變壓器的電壓信號(hào)與放電時(shí)間，在變壓器一次側(cè)端沒有光耦合器與二次側(cè)穩(wěn)定調(diào)整器的需求下，用以控制電源供應(yīng)器的輸出電壓與輸出電流。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種多次采樣裝置，使用于電源供應(yīng)器的切換式控制器中，連接一變壓器的輔助繞組、一脈寬調(diào)制與消隱單元及一振蕩單元，包括有一時(shí)間延遲單元，連接于該脈寬調(diào)制與消隱單元，接收該脈寬調(diào)制與消隱單元輸出的一切換信號(hào)，并于該切換信號(hào)停止時(shí)產(chǎn)生一延遲時(shí)間信號(hào)，同時(shí)該切換信號(hào)經(jīng)過內(nèi)部一反相器輸出一反相切換信號(hào)，其中該切換信號(hào)經(jīng)由一功率開關(guān)用以切換該變壓器；一信號(hào)產(chǎn)生單元，連接于該時(shí)間延遲單元，接收該延遲時(shí)間信號(hào)與該反相切換信號(hào)，同時(shí)通過一分壓電阻器連接于該變壓器的輔助繞組以取得輔助繞組上的一反射電壓信號(hào)，用以輸出一放電時(shí)間信號(hào)、一第一采樣信號(hào)與一第二采樣信號(hào)，其中該第一采樣信號(hào)與該第二采樣信號(hào)交替地控制兩個(gè)開關(guān)以進(jìn)行采樣該反射電壓信號(hào)，同時(shí)通過一第一電容與一第二電容以取得一第一維持電壓與一第二維持電壓；一采樣單元，連接于該分壓電阻器、該振蕩單元、該脈寬調(diào)制與消隱單元及該信號(hào)產(chǎn)生單元，接收該第一采樣信號(hào)、該第二采樣信號(hào)、該反射電壓信號(hào)、該振蕩單元輸出的一脈沖信號(hào)及該脈寬調(diào)制與消隱單元輸出的一清除信號(hào)，用以輸出一電壓反饋信號(hào)；藉此，采樣單元根據(jù)該第一采樣信號(hào)與該第二采樣信號(hào)的控制用以交替地進(jìn)行采樣該反射電壓信號(hào)，并輸出該電壓反饋信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多次采樣裝置，其特征在于，該信號(hào)產(chǎn)生單元包括有一臨界信號(hào)，該臨界信號(hào)加上該反射電壓信號(hào)產(chǎn)生一電平位移信號(hào)；一放電時(shí)間信號(hào)將于該切換信號(hào)為停用時(shí)產(chǎn)生；當(dāng)該電平位移信號(hào)低于該電壓反饋信號(hào)時(shí)，該放電時(shí)間信號(hào)為停用；該放電時(shí)間信號(hào)的脈沖寬度因而與該變壓器的該放電時(shí)間成正比例的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多次采樣裝置，其特征在于，該信號(hào)產(chǎn)生單元還包括有一采樣脈沖發(fā)生器，用以進(jìn)行多次采樣動(dòng)作來產(chǎn)生一采樣脈沖信號(hào)；一第一信號(hào)發(fā)生器，在該放電時(shí)間信號(hào)的啟用周期，依據(jù)該采樣脈沖信號(hào)交替地產(chǎn)生該第一采樣信號(hào)與該第二采樣信號(hào)；其中一延遲時(shí)間被插入在該放電時(shí)間信號(hào)的一開始，在該延遲時(shí)間的周期，采樣信號(hào)為停用；以及一第二信號(hào)發(fā)生器，用以產(chǎn)生該放電時(shí)間信號(hào)；當(dāng)該切換信號(hào)停用時(shí)，該放電時(shí)間信號(hào)為啟用；在該延遲時(shí)間之后，當(dāng)該電平位移信號(hào)低于該電壓反饋信號(hào)時(shí)，該放電時(shí)間信號(hào)為停用；其中該放電時(shí)間信號(hào)也可以為停用，只要該切換信號(hào)為啟用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多次采樣裝置，其特征在于，該采樣單元包括有一緩沖放大器連接到該第一電容與該第二電容，用以接收該第一維持電壓與該第二維持電壓，并取得較高的維持電壓來得到一緩沖電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多次采樣裝置，其特征在于，該采樣單元還包括有一切換開關(guān)連接于該緩沖放大器，接收該脈沖信號(hào)的控制，通過一輸出電容，通過周期性地采樣該緩沖電壓，用來產(chǎn)生該電壓反饋信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多次采樣裝置，其特征在于，通過多次采樣該反射電壓信號(hào)產(chǎn)生一終止電壓，該終止電壓的采樣與測(cè)量是在二次側(cè)切換電流下降到零之前。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多次采樣裝置，其特征在于，該切換信號(hào)具有最小的導(dǎo)通時(shí)間，一旦該切換信號(hào)啟用，最小的導(dǎo)通時(shí)間可確保最小的放電時(shí)間，用以多次采樣該反射電壓信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多次采樣裝置，其特征在于，該切換信號(hào)具有最小的切換頻率，以確保該變壓器的切換動(dòng)作，用以多次采樣該反射電壓信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一多次采樣裝置，用以測(cè)量變壓器的反射電壓與放電時(shí)間，通過交替地采樣變壓器的反射電壓，該采樣電路用以產(chǎn)生維持電壓。緩沖放大器連接到該維持電壓，取該維持電壓的較高電壓來產(chǎn)生緩沖電壓。一開關(guān)周期性地采樣該緩沖電壓，用來產(chǎn)生電壓反饋信號(hào)。該電壓反饋信號(hào)因而正比例于該變壓器的輸出電壓。一臨界信號(hào)加上該反射電壓后產(chǎn)生電平位移信號(hào)。當(dāng)該切換信號(hào)為停用狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生放電時(shí)間信號(hào)。一旦該電平位移信號(hào)低于該電壓反饋信號(hào)，該放電時(shí)間信號(hào)為停用狀態(tài)。該放電時(shí)間信號(hào)的脈沖寬度因而與該變壓器的該放電時(shí)間成正比例的關(guān)系。在該放電時(shí)間信號(hào)的啟用周期的這段時(shí)間，該采樣信號(hào)僅為啟用狀態(tài)，用來產(chǎn)生該維持電壓。
文檔編號(hào)H02M3/28GK1797920SQ20041010162
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月21日
發(fā)明者楊大勇, 洪國(guó)強(qiáng), 林振宇 申請(qǐng)人:崇貿(mào)科技股份有限公司