專利名稱：用于補償最大輸出功率的電源轉(zhuǎn)換器及其脈寬調(diào)變控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源轉(zhuǎn)換器及其脈寬調(diào)變控制器，特別是涉及一種用 于補償最大輸出功率的電源轉(zhuǎn)換器及其脈寬調(diào)變控制器。
背景技術(shù)：
電源轉(zhuǎn)換器通常是用于對各種電子裝置提供電能。脈寬調(diào)變技術(shù)是一 種在電源轉(zhuǎn)換器中應(yīng)用的慣用技術(shù)，其可以控制及調(diào)節(jié)電源轉(zhuǎn)換器的輸出 功率。在電源轉(zhuǎn)換器中會內(nèi)建有各種不同的保護功能以保護電源轉(zhuǎn)換器免 遭永久性破壞。其中，補償最大輸出功率的功能一般是用于過載及短路保 護。請參閱圖1所示，是先前現(xiàn)有技術(shù)中的一種習(xí)知的電源轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)有習(xí)知的電源轉(zhuǎn)換器，包括變壓器T1，該變壓器T1具有一次側(cè) 繞組Np及二次側(cè)繞組Ns。變壓器L是用于提供交流電源輸入端與電源轉(zhuǎn)換 器的輸出端之間的電氣隔離，以確保安全與符合安全規(guī)范。電源轉(zhuǎn)換器的輸 入電壓Vtw被提供至一次側(cè)繞組Np。為了調(diào)節(jié)電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓V。，脈寬 調(diào)變控制器與變壓器L的一次側(cè)繞組Np相串接，且此脈寬調(diào)變控制器依據(jù) 回饋信號VpB(信號即訊號，本文均稱為信號)而產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號Vpwm。脈寬 調(diào)變控制器包括振蕩器10、第一比較器31、第二比較器32、邏輯電路33 以及正反器(Flip-flop) 20。脈寬調(diào)變信號VpwM控制電源開關(guān)Q,以切換變壓 器T"檢測電阻RS串接于電源開關(guān)Ql，用來決定電源轉(zhuǎn)換器的最大輸出功 率。檢測電阻Rs轉(zhuǎn)換變壓器L的切換電流為電流信號Ves。通過第一比較器 31的輸入端，如果電流信號Ves超過第一比較器31的一最大臨界值Vm，脈究 調(diào)變控制器將截止(Disable)脈寬調(diào)變信號VPW ，而此行為將同時限制電源 轉(zhuǎn)換器的最大輸出功率。請參閱圖2所示，是圖1中的現(xiàn)有習(xí)知的電源轉(zhuǎn)換器的脈寬調(diào)變信號 及電流感測信號的信號波形圖。當(dāng)脈寬調(diào)變信號VP麗為邏輯高準(zhǔn)位， 一次 側(cè)切換電流Ip將相應(yīng)地被產(chǎn)生出來。 一次側(cè)切換電流Ip的峰值Im為; (1)最大輸出功率P。可表示為2x7^ 2x" xT、在公式(1)及(2)中，Lp為變壓器T,的一次側(cè)繞組Np的電感值，L為電 源開關(guān)Q,導(dǎo)通時脈寬調(diào)變信號VpwM的導(dǎo)通時間(on-time) , L為脈寬調(diào)變信 號Vp冊的切換周期。從公式(2)可以得知，輸出功率是隨著輸入電壓V^的改變而改變。當(dāng)考 慮安全規(guī)定時，輸入電壓V^的范圍為交流電90至264伏特。其中，高輸入 電壓情形的功率限制值(power 1 imi t)是遠(yuǎn)高于低輸入電壓情形的功率限制 值，甚至是好幾倍以上的比例。從電流信號Ve.s高于最大臨界值、的瞬間到 脈寬調(diào)變信號VpwM實際截止的瞬間，兩者之間存在著一段延遲時間TD。最大 輸出功率亦會受脈寬調(diào)變控制器的延遲時間T。所影響。在此延遲時間T。期 間，電源開關(guān)Qi仍導(dǎo)通，且其保持導(dǎo)通狀態(tài)以傳遞輸出功率。因此，脈寬調(diào)變 信號VpwM的實際導(dǎo)通時間等于T。N+TD，而實際最大輸出功率P。則變?yōu)槿缦滤?示雖然延遲時間T。很短，通常為200 - 360奈秒(ns)，然而一旦工作頻率 越高及切換周期Ts越小，延遲時間T。所造成的影響就越大。因此，輸入電壓 Vw應(yīng)當(dāng)被適當(dāng)?shù)匮a償，如此方可使得輸入電壓V^不會影響最大輸出功率。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種用于補償最大輸出功率的電源轉(zhuǎn)換器。 本發(fā)明的另一目的在于，提供一種用于補償電源轉(zhuǎn)換器的最大輸出功 率的脈寬調(diào)變控制器。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù) 本發(fā)明提出的一種用于補償一最大輸出功率的電源轉(zhuǎn)換器，其包括 一電 源開關(guān)，該電源開關(guān)耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的——次側(cè)繞組，以用以切換一變 壓器，該電源轉(zhuǎn)換器的一輸入電壓被提供至該變壓器； 一振蕩器，該振蕩 器是用以產(chǎn)生一脈沖信號； 一控制電路，該控制電路耦接至該振蕩器，以依 據(jù)該脈沖信號及該電源轉(zhuǎn)換器的一電流感測信號而產(chǎn)生一脈寬調(diào)變信號以 及一過電流信號，其中該脈寬調(diào)變信號控制該電源開關(guān)， 一旦該電流感測信 號高于一限制信號，該過電流信號就被啟動以周期性地限制該脈寬調(diào)變信 號的一導(dǎo)通時間；以及一延遲調(diào)變器，該延遲調(diào)變器耦接至該控制電路，以 依據(jù)該脈寬調(diào)變信號以及該過電流信號而產(chǎn)生一延遲控制信號，其中該延 遲控制信號是依據(jù)該脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間而延長該控制電路的一傳 輸延遲時間，該傳輸延遲時間是由該脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間來補償，藉 此以限制在高輸入電壓及重載情形下的該最大輸出功率，該傳輸延遲時間 的調(diào)節(jié)是用于實現(xiàn)在低輸入電壓情形與高輸入電壓情形下具有一致的最高輸出功率。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。前述的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述的脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間是與 一輸 入電壓的 一才展幅成比例關(guān)系。前述的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述的脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間，其中隨著 該輸入電壓的增加，該脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間會相應(yīng)地減小，且隨著該 輸入電壓的減小，該脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間會相應(yīng)地增加。前述的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述的傳輸延遲時間，其中高輸入電壓情形 下的該傳輸延遲時間是小于低輸入電壓情形下的該傳輸延遲時間。前述的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述的延遲調(diào)變器包括 一狀態(tài)偵測單元，該 狀態(tài)偵測單元耦接至該控制電路，以依據(jù)該脈寬調(diào)變信號及該過電流信號 而產(chǎn)生一狀態(tài)信號；以及一延遲調(diào)節(jié)單元，該延遲調(diào)節(jié)單元耦接至該狀態(tài) 偵測單元，以依據(jù)該狀態(tài)信號而產(chǎn)生該延遲控制信號。前述的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述的延遲調(diào)節(jié)單元，其包括 一鋸齒波電 路，該鋸齒波電路耦接至該狀態(tài)偵測單元以根據(jù)該狀態(tài)信號產(chǎn)生一鋸齒波 信號；以及一校正電路，該校正電路耦接至該鋸齒波電路以在該鋸齒波信號 高于一接地電位時產(chǎn)生該延遲控制信號。前述的電源轉(zhuǎn)換器，其中所述的鋸齒波電路包括 一充電電路，該充電 電路耦接至該狀態(tài)偵測單元，以依據(jù)該狀態(tài)信號的高電位而產(chǎn)生該鋸齒波 信號，其中該脈寬調(diào)變信號及該過電流信號均為邏輯高準(zhǔn)位時，該狀態(tài)信號 為高電位；以及一放電電路，該放電電路耦接至該狀態(tài)偵測單元及該充電 電路，以依據(jù)該狀態(tài)信號的一低電位而對該鋸齒波信號進行放電，其中在該 脈寬調(diào)變信號或該過電流信號為邏輯低準(zhǔn)位時，該狀態(tài)信號為低電位。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本 發(fā)明提出的一種用于補償電源轉(zhuǎn)換器的一最大輸出功率的脈寬調(diào)變控制 器，其包括 一振蕩器，該振蕩器產(chǎn)生一脈沖信號； 一控制電路，該控制電 路耦接至該振蕩器，以依據(jù)該脈沖信號及該電源轉(zhuǎn)換器的一電流感測信號 而產(chǎn)生一脈寬調(diào)變信號以及一過電流信號，其中該脈寬調(diào)變信號控制一電 源開關(guān)，且一旦該電流感測信號高于一限制信號，則該過電流信號會被啟動 以周期性地限制該脈寬調(diào)變信號的一導(dǎo)通時間；以及一延遲調(diào)變器，該延 遲調(diào)變器耦接至該控制電路，以依據(jù)該脈寬調(diào)變信號以及該過電流信號而 產(chǎn)生一延遲控制信號，其中該延遲控制信號依據(jù)該脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通 時間而延長該控制電路的一傳輸延遲時間，該傳輸延遲時間是由該脈寬調(diào) 變信號的該導(dǎo)通時間來補償，藉此以限制在高輸入電壓及重載情形下的該 最大輸出功率，該傳輸延遲時間的調(diào)節(jié)是用于實現(xiàn)在低輸入電壓與高輸入 電壓的情形下的該最大輸出功率值為 一 致。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可釆用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。前述的脈寬調(diào)變控制器，其中所述的脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間是與 一專俞入電壓的一^展幅成比例關(guān)系。前述的脈寬調(diào)變控制器，其中所述的脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間，其中 隨著該輸入電壓的增加，該脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間會相應(yīng)地減小，且隨 著該輸入電壓的減小，該脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間會相應(yīng)地增加。前述的脈寬調(diào)變控制器，其中所述的傳輸延遲時間，其中高輸入電壓 情形下的該傳輸延遲時間小于低輸入電壓情形下的該傳輸延遲時間。前述的脈寬調(diào)變控制器，其中所述的延遲調(diào)變器包括 一狀態(tài)偵測單 元，該狀態(tài)偵測單元耦4妄至該控制電路，以依據(jù)該脈寬調(diào)變信號及該過電流 信號而產(chǎn)生一狀態(tài)信號；以及一延遲調(diào)節(jié)單元，該延遲調(diào)節(jié)單元耦接至該 狀態(tài)偵測單元，以依據(jù)該狀態(tài)信號而產(chǎn)生該延遲控制信號。前述的脈寬調(diào)變控制器，其中所述的延遲調(diào)節(jié)單元包括 一鋸齒波電 路，該鋸齒波電路耦接至該狀態(tài)偵測單元以根據(jù)該狀態(tài)信號產(chǎn)生一鋸齒波 信號；以及一4交正電3各，該校正電路耦接至該鋸齒波電路以在該鋸齒波信 號高于一接地電位時產(chǎn)生該延遲控制信號。前述的脈寬調(diào)變控制器，其中所述的鋸齒波電路包括 一充電電路，該 充電電if各耦^妄至該狀態(tài)偵測單元，以依據(jù)該狀態(tài)信號的高電位而產(chǎn)生該鋸齒波信號，其中該脈寬調(diào)變信號及該過電流信號均為邏輯高準(zhǔn)位時，該狀態(tài) 信號為高電位；以及一放電電路，該放電電路耦接至該狀態(tài)偵測單元及該充電電路，以依據(jù)該狀態(tài)信號的一低電位而對該鋸齒波信號進行放電，其中在該脈寬調(diào)變信號或該過電流信號為邏輯低準(zhǔn)位時，該狀態(tài)信號為低電位。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案 可知，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下為達到上述目的，本發(fā)明實施例提出一種用于補償最大輸出功率的電 源轉(zhuǎn)換器，其包括電源開關(guān)、振蕩器、控制電路及延遲調(diào)變器。電源開關(guān) 耦接至電源轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)繞組，其是用以切換變壓器，此變壓器提供輸 入電壓至電源轉(zhuǎn)換器。振蕩器是用以產(chǎn)生脈沖信號?？刂齐娐否罱又琳袷?器，其依據(jù)脈沖信號及電源轉(zhuǎn)換器的電流感測信號而產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號及 過電流(over current)信號。其中，脈寬調(diào)變信號是用以控制電源開關(guān)；再 者， 一旦電流感測信號高于一限制信號，過電流信號就會被啟動以周期性地 限制脈寬調(diào)變信號的導(dǎo)通時間。延遲調(diào)變器耦接至控制電路，其依據(jù)脈寬 調(diào)變信號及過電流信號而產(chǎn)生延遲控制信號。其中，延遲控制信號依據(jù)脈寬 調(diào)變信號的導(dǎo)通時間而延長控制電路的傳輸延遲時間，傳輸延遲時間可由 脈寬調(diào)變信號的導(dǎo)通時間來加以補償，并依此限制在高輸入電壓及重載情 形下的最大輸出功率；此外，傳輸延遲時間得以調(diào)節(jié)使電源轉(zhuǎn)換器在低輸入電壓與高輸入電壓的條件下最大輸出功率限制值一致得以實現(xiàn)。另夕卜，為達到上述目的，本發(fā)明再一實施例還提供了一種用于補償最大 輸出功率的脈寬調(diào)變控制器。此脈寬調(diào)變控制器包括振蕩器、控制電路及 延遲調(diào)變器。振蕩器是用以產(chǎn)生脈沖信號?？刂齐娐否罱又琳袷幤鳎丝?制電路依據(jù)脈沖信號及電源轉(zhuǎn)換器的電流感測信號而產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號及 過電流信號。其中，脈寬調(diào)變信號是用以控制電源開關(guān)。 一旦電流感測信號 高于一限制信號，過電流信號就會被啟動以周期性地限制脈寬調(diào)變信號的 導(dǎo)通時間。延遲調(diào)變器耦接至控制電路，以依據(jù)脈寬調(diào)變信號及過電流信 號而產(chǎn)生延遲控制信號。其中，延遲控制信號依據(jù)脈寬調(diào)變信號的導(dǎo)通時間 而延長控制電路的傳輸延遲時間，傳輸延遲時間是由脈寬調(diào)變信號的導(dǎo)通 時間來補償，藉此以限制在高輸入電壓及重載情形下的最大輸出功率。傳輸 延遲時間的調(diào)節(jié)可使得低輸入電壓與高輸入電壓情形下所得的最大輸出功 率值一致。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明用于補償最大輸出功率的電源轉(zhuǎn)換器及其脈寬調(diào)變控制器至少具有下列優(yōu)點及有益效果本發(fā)明藉由電路配置，例如 釆用延遲調(diào)變器依據(jù)脈寬調(diào)變信號的導(dǎo)通時間而產(chǎn)生延遲控制信號，藉此 可以延長控制電路的傳輸延遲時間，從而經(jīng)由調(diào)節(jié)控制電路的傳輸延遲時 間而使電源轉(zhuǎn)換器在重載的條件下，在低輸入電壓與高輸入電壓提供一致 的最大輸出功率值。綜上所述,本發(fā)明提供了一種用于補償最大輸出功率的電源轉(zhuǎn)換器。本 發(fā)明另提供了 一種用于補償電源轉(zhuǎn)換器的最大輸出功率的脈寬調(diào)變控制 器。該電源轉(zhuǎn)換器，包括電源開關(guān)、振蕩器、控制電路及延遲調(diào)變器。振 蕩器用以產(chǎn)生脈沖信號?？刂齐娐否罱又琳袷幤鳎砸罁?jù)脈沖信號及電源 轉(zhuǎn)換器的電流感測信號而產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號及過電流信號。延遲調(diào)變器耦 接至控制電路以依據(jù)脈寬調(diào)變信號及過電流信號而產(chǎn)生延遲控制信號。延 遲控制信號依據(jù)脈寬調(diào)變信號的導(dǎo)通時間來延長控制電路的傳輸延遲時 間，且此傳輸延遲時間可由脈寬調(diào)變信號的導(dǎo)通時間來補償，藉此可以限制 在高輸入電壓及重載情形下的最大輸出功率。本發(fā)明具有上述突出優(yōu)點及 實用價值，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或功能上皆有較大的改進，在技術(shù)上有顯著的 進步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且具有增進的突出功效，從而更加適于 實用，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附 圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是先前現(xiàn)有技術(shù)中的一種習(xí)知的電源轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中的現(xiàn)有習(xí)知的電源轉(zhuǎn)換器的脈寬調(diào)變信號及電流感測信 號的信號波形圖。圖3是本發(fā)明用于補償最大輸出功率的電源轉(zhuǎn)換器較佳實施例的電路圖。圖4是本發(fā)明中的延遲調(diào)變器的電路圖。圖5為本發(fā)明的脈寬調(diào)變控制器在低輸入電壓情形下的波形圖。 圖6為本發(fā)明的脈寬調(diào)變控制器在高輸入電壓情形下的波形圖。10 30 32 60正反器第一比較器邏輯電路振蕩器 20:控制電路 31:第二比較器 33:頻率調(diào)變器 611:狀態(tài)偵測單元620:延遲調(diào)節(jié)單元 621:校正電路630:鋸齒波電路 631:放電開關(guān)具體實施方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的用于補償最大輸出功 率的電源轉(zhuǎn)換器及其脈寬調(diào)變控制器其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功 歲文，詳細(xì)i兌明戈口后。有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖 式的較佳實施例的詳細(xì)說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，當(dāng)"了解，'然而所附圖^僅是提二參考與說明之用，并I用來對本發(fā)明;以 限制。請參閱圖3所示，是本發(fā)明用于補償最大輸出功率的電源轉(zhuǎn)換器的一 較佳實施例的電路圖。該電源轉(zhuǎn)換器，包括電源開關(guān)Q,及脈寬調(diào)變控制器 (P麗controller)。電源開關(guān)Q,耦接至電源轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)繞組Np以切換 變壓器L。變壓器T,具有一次側(cè)繞組Np及二次側(cè)繞組Ns。變壓器L將儲存 的能量從一次側(cè)繞組Np傳輸至二次側(cè)繞組Ns。電源轉(zhuǎn)換器的輸入電壓V!n被 提供至變壓器1\的一次側(cè)繞組Np。為調(diào)節(jié)電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓V。，脈寬調(diào) 變控制器串接于變壓器T,的一次側(cè)繞組Np，以依據(jù)回饋信號VpB而產(chǎn)生脈寬 調(diào)變信號V 。在此實施例中，脈寬調(diào)變控制器包括振蕩器10、控制電路30及延遲調(diào) 變器60?？刂齐娐?0包括正反器(flip-flop) 20、比較器31、 32以及邏輯電路33。振蕩器10產(chǎn)生脈沖信號PLS至正反器20。正反器20依據(jù)脈沖信 號PLS及邏輯電路33的輸出端信號而產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號Vpwm。脈寬調(diào)變信 號VpwM控制電源開關(guān)Qi以切換變壓器L。通常，當(dāng)考慮安全規(guī)定時，輸入電 壓V^的范圍為交流電90至264伏特。其中，高輸入電壓情形下的最大輸出 功率是遠(yuǎn)高于低輸入電壓情形下的最大輸出功率。脈寬調(diào)變信號VpwM的導(dǎo)通 時間T。n與輸入電壓V,n的振幅(amplitude)成比例關(guān)系。因此，隨著輸入電壓 V^的增加，脈寬調(diào)變信號VpwM的導(dǎo)通時間T。n將相應(yīng)減小，相反的，隨著輸入電壓V,k的減小，脈寬調(diào)變信號VpwM的導(dǎo)通時間T。n將相應(yīng)增大?？刂齐娐?0耦接至振蕩器10，其依據(jù)脈沖信號PLS及電源轉(zhuǎn)換器的電 流感測信號L而產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號V卿及過電流信號V。e。其中，脈寬調(diào)變信號V剛控制電源開關(guān)Qn —旦電流感測信號Ves高于限制信號VM，則過電流信 號V。c:就會被啟動以周期性地限制脈寬調(diào)變信號VpwM的導(dǎo)通時間T0N。延遲調(diào)變器60耦接至控制電路30，其依據(jù)脈寬調(diào)變信號Vpww及過電流信號V。e而產(chǎn)生延遲控制信號VTD。其中，延遲控制信號VT。是依據(jù)脈寬調(diào)變 信號VpwH的導(dǎo)通時間T。n而延長控制電路30的傳輸延遲時間TD。傳輸延遲時間T?？捎擅}寬調(diào)變信號VpwM的導(dǎo)通時間T。n來補償，藉此可以限制在高輸入 電壓及重載情形下的最大輸出功率。傳輸延遲時間T。的調(diào)節(jié)可以使電源轉(zhuǎn) 換器在低輸入電壓與高輸入電壓情形下提供一致的最大輸出功率。脈寬調(diào)變信號VpwM的導(dǎo)通時間T。n與輸入電壓V^的振幅(amplitude)成比例關(guān)系。其中，隨著輸入電壓Vw的增加，脈寬調(diào)變信號VpwM的導(dǎo)通時間Ton將相應(yīng)地減小，反之，隨著電壓V,n的減小，脈寬調(diào)變信號V剛的導(dǎo)通時間 T。N將相應(yīng)地增大。本發(fā)明實施例的一 目的是為提供一種可根據(jù)脈寬調(diào)變信 號VnM的導(dǎo)通時間T。n以及輸入電壓Vw的振幅進行調(diào)節(jié)的傳輸延遲時間。在 高輸入電壓情形下的傳輸延遲時間是小于低輸入電壓情形下的傳輸延遲時 間。請參閱圖4所示，是本發(fā)明中的延遲調(diào)變器的電路圖。該延遲調(diào)變器 60，包括狀態(tài)偵測單元611及延遲調(diào)節(jié)單元620。該狀態(tài)偵測單元611耦接 至控制電路30(請參閱圖3所示)，以依據(jù)脈寬調(diào)變信號V濯及過電流信號 V。c而產(chǎn)生狀態(tài)信號S "該狀態(tài)偵測單元611在實際制作時可以使用及閘來 實現(xiàn)。延遲調(diào)節(jié)單元620耦接至狀態(tài)偵測單元611，其依據(jù)狀態(tài)信號Shl而 產(chǎn)生延遲控制信號VTD。延遲調(diào)節(jié)單元620包括鋸齒波電路630及校正電路 621。鋸齒波電路630耦接至狀態(tài)偵測單元611，以依據(jù)狀態(tài)信號S化來產(chǎn)生 鋸齒波信號Ve。鋸齒波電路630則包括充電電路及放電電路。充電電^各包括充電電流源Ic及電容Cs。電容Cs經(jīng)由充電電流源Ie耦接 至狀態(tài)偵測單元611。當(dāng)脈寬調(diào)變信號VpwM及過電流信號V。c均為邏輯高準(zhǔn)位時，狀態(tài)信號S^為高電位。 一旦狀態(tài)信號S^為高電位且電容Cs由充電電流源L向其充電，鋸齒波信號W的斜率為正。充電電路是依據(jù)狀態(tài)信號Shl的 高電位而對電容Cs充電。如上所述，在電流感測信號Ves小于輸入至比較器 31的限制信號Vm的情形下，過電流信號V。e會是邏輯高準(zhǔn)位。
放電電路包括放電電流源Iws及放電開關(guān)631。放電電流源1。,s耦接至
充電電路以接收鋸齒波信號Ve，再者，通過放電開關(guān)631，放電電流源Iws可 耦接至狀態(tài)偵測單元611以接收狀態(tài)信號Si當(dāng)脈寬調(diào)變信號VpwM或過電流
信號V。e為邏輯低準(zhǔn)位時，狀態(tài)信號Sm將為低電位。
一旦狀態(tài)信號S^為低
電位且放電開關(guān)631導(dǎo)通使電容Cs通過放電電流源I肌放電，鋸齒波信號 Vc的斜率為負(fù)。因此，放電電路是依據(jù)狀態(tài)信號S^的低電位而使電容Cs放 電。如以上所述，在電流感測信號Ves高于輸入比較器31的限制信號Vm的
時候，過電流信號V。e會是邏輯低準(zhǔn)位。校正電路621耦接至鋸齒波電路
630，以便于鋸齒波信號人高于接地電位時產(chǎn)生延遲控制信號VTD。在實做時 可使用比較器來做為校正電路621。
請參閱圖5所示，為本發(fā)明的脈寬調(diào)變控制器在低輸入電壓情形下的 波形圖，請一并結(jié)合參閱圖3及圖4所示，在低輸入電壓的情形下，脈寬調(diào)變 信號VpwM,Lv保持較長的導(dǎo)通時間T。n,lv，以產(chǎn)生較高的鋸齒波信號Ve,根據(jù)較 高的鋸齒波信號Vc,Lv，當(dāng)電源開關(guān)Q,截止時，所產(chǎn)生的傳輸延遲時間T。，較
長。換而言之，充電電流源Ic及放電電流源Itns均持續(xù)較長的時間，從而產(chǎn)
生較高的鋸齒波信號Vc,LV及較長的導(dǎo)通時間T眠LV。
請參閱圖6所示，為本發(fā)明的脈寬調(diào)變控制器在高輸入電壓情形下的 波形圖，請一并結(jié)合參閱圖3及圖4所示，在高輸入電壓的情形下，脈寬
調(diào)變信號VpwM,HV保持較短的導(dǎo)通時間T。N,HV以產(chǎn)生較低的鋸齒波信號VC,HV。根
據(jù)較低的鋸齒波信號V。v,當(dāng)電源開關(guān)Q,截止時，所產(chǎn)生的傳輸延遲時間
L,Hv較短。換而言之，充電電流源Ie及放電電流源Iws均持續(xù)較短的時間，因 而產(chǎn)生較低的鋸齒波信號V。v及較短的導(dǎo)通時間T。MV。
比較圖5與圖6的情形，在低輸入電壓情形下的脈寬調(diào)變信號Vpw^v的
導(dǎo)通時間T眠LV大于在高輸入電壓情形下的脈寬調(diào)變信號V剛,附的導(dǎo)通時間
T。MV;在低輸入電壓情形下的傳輸延遲時間T。,Lv大于在高輸入電壓情形下的
傳輸延遲時間TD, V。因此，在低輸入電壓的期間，較長的導(dǎo)通時間T眠Lv產(chǎn)生 對應(yīng)于較高鋸齒波信號Ve.Lv的較長的傳輸延遲時間TVv。在高輸入電壓的期
間，較短的導(dǎo)通時間T。N,產(chǎn)生對應(yīng)于較低鋸齒波信號V。v的較短的傳輸延遲
時間TMV?；谝陨系拿枋?，在高輸入電壓及重載情形下的最大輸出功率可
以被適當(dāng)?shù)匮a償，以致于低輸入電壓與高輸入電壓情形下的差異不會影響 最大輸出功率，從而可以實現(xiàn)在低輸入電壓與高輸入電壓情形下均能夠獲 得一致的最大輸出功率值的目的及功效。 ，
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非是用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所 作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種用于補償一最大輸出功率的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于其包括一電源開關(guān)，該電源開關(guān)耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的一一次側(cè)繞組，以用以切換一變壓器，該電源轉(zhuǎn)換器的一輸入電壓被提供至該變壓器；一振蕩器，該振蕩器是用以產(chǎn)生一脈沖信號；一控制電路，該控制電路耦接至該振蕩器，以依據(jù)該脈沖信號及該電源轉(zhuǎn)換器的一電流感測信號而產(chǎn)生一脈寬調(diào)變信號以及一過電流信號，其中該脈寬調(diào)變信號控制該電源開關(guān)，一旦該電流感測信號高于一限制信號，該過電流信號就被啟動以周期性地限制該脈寬調(diào)變信號的一導(dǎo)通時間；以及一延遲調(diào)變器，該延遲調(diào)變器耦接至該控制電路，以依據(jù)該脈寬調(diào)變信號以及該過電流信號而產(chǎn)生一延遲控制信號，其中該延遲控制信號是依據(jù)該脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間而延長該控制電路的一傳輸延遲時間，該傳輸延遲時間是由該脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間來補償，藉此以限制在高輸入電壓及重載情形下的該最大輸出功率，該傳輸延遲時間的調(diào)節(jié)是用于實現(xiàn)在低輸入電壓情形與高輸入電壓情形下具有一致的最高輸出功率。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于其中所述的脈寬調(diào) 變信號的該導(dǎo)通時間是與 一輸入電壓的 一振幅成比例關(guān)系。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于其中所述的脈寬調(diào) 變信號的該導(dǎo)通時間，其中隨著該輸入電壓的增加，該脈寬調(diào)變信號的該 導(dǎo)通時間會相應(yīng)地減小，且隨著該輸入電壓的減小，該脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo) 通時間會相應(yīng)地增加。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于其中所述的傳輸延 遲時間，其中高輸入電壓情形下的該傳輸延遲時間是小于低輸入電壓情形 下的該傳輸延遲時間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于其中所述的延遲調(diào) 變器包括一狀態(tài)偵測單元，該狀態(tài)偵測單元耦接至該控制電路，以依據(jù)該脈寬調(diào) 變信號及該過電流信號而產(chǎn)生一狀態(tài)信號；以及一延遲調(diào)節(jié)單元，該延遲調(diào)節(jié)單元耦接至該狀態(tài)偵測單元，以依據(jù)該狀 態(tài)信號而產(chǎn)生該延遲控制信號。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于其中所述的延遲調(diào) 節(jié)單元包括一鋸齒波電路，該鋸齒波電路耦接至該狀態(tài)偵測單元以才艮據(jù)該狀態(tài)信 號產(chǎn)生一鋸齒波信號；以及一校正電路，該校正電路耦接至該鋸齒波電路以在該鋸齒波信號高于一接地電位時產(chǎn)生該延遲控制信號。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于其中所述的鋸齒波 電路包括一充電電路，該充電電路耦接至該狀態(tài)偵測單元，以依據(jù)該狀態(tài)信號 的高電位而產(chǎn)生該鋸齒波信號，其中該脈寬調(diào)變信號及該過電流信號均為 邏輯高準(zhǔn)位時，該狀態(tài)信號為高電位；以及一放電電路，該放電電路耦接至該狀態(tài)偵測單元及該充電電路，以依 據(jù)該狀態(tài)信號的一低電位而對該鋸齒波信號進行放電，其中在該脈寬調(diào)變 信號或該過電流信號為邏輯低準(zhǔn)位時，該狀態(tài)信號為低電位。
8 、 一種用于補償電源轉(zhuǎn)換器的一最大輸出功率的脈寬調(diào)變控制器，其 特征在于其包括一振蕩器，該振蕩器產(chǎn)生一脈沖信號；一控制電路，該控制電路耦接至該振蕩器，以依據(jù)該脈沖信號及該電 源轉(zhuǎn)換器的一電流感測信號而產(chǎn)生一脈寬調(diào)變信號以及一過電流信號，其 中該脈寬調(diào)變信號控制一電源開關(guān)，且一旦該電流感測信號高于一限制信 號，則該過電流信號會被啟動以周期性地限制該脈寬調(diào)變信號的一導(dǎo)通時 間；以及一延遲調(diào)變器，該延遲調(diào)變器耦接至該控制電路，以依據(jù)該脈寬調(diào)變 信號以及該過電流信號而產(chǎn)生 一延遲控制信號，其中該延遲控制信號依據(jù) 該脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間而延長該控制電路的一傳輸延遲時間，該傳 輸延遲時間是由該脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間來補償，藉此以限制在高輸 入電壓及重載情形下的該最大輸出功率，該傳輸延遲時間的調(diào)節(jié)是用于實 現(xiàn)在低輸入電壓與高輸入電壓的情形下的該最大輸出功率值為 一致。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的脈寬調(diào)變控制器，其特征在于其中所述的脈 寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間是與 一輸入電壓的 一振幅成比例關(guān)系。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的脈寬調(diào)變控制器，其特征在于其中所述的 脈寬調(diào)變信號的該導(dǎo)通時間，其中隨著該輸入電壓的增加，該脈寬調(diào)變信 號的該導(dǎo)通時間會相應(yīng)地減小，且隨著該輸入電壓的減小，該脈寬調(diào)變信號 的該導(dǎo)通時間會相應(yīng)地增加。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的脈寬調(diào)變控制器，其特征在于其中所述的傳 輸延遲時間，其中高輸入電壓情形下的該傳輸延遲時間小于低輸入電壓情 形下的該傳輸延遲時間。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的脈寬調(diào)變控制器，其特征在于其中所述的延 遲調(diào)變器包括一狀態(tài)偵測單元，該狀態(tài)偵測單元耦接至該控制電路，以依據(jù)該脈寬調(diào) 變信號及該過電流信號而產(chǎn)生一狀態(tài)信號；以及一延遲調(diào)節(jié)單元，該延遲調(diào)節(jié)單元耦接至該狀態(tài)偵測單元，以依據(jù)該狀 態(tài)信號而產(chǎn)生該延遲控制信號。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的脈寬調(diào)變控制器，其特征在于其中所述的 延遲調(diào)節(jié)單元包括一鋸齒波電路，該鋸齒波電路耦接至該狀態(tài)偵測單元以根據(jù)該狀態(tài)信 號產(chǎn)生一鋸齒波信號；以及一校正電路，該校正電路耦接至該鋸齒波電^各以在該鋸齒波信號高于 一接地電位時產(chǎn)生該延遲控制信號。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的脈寬調(diào)變控制器，其特征在于其中所述的 鋸齒波電路包括一充電電路，該充電電路耦接至該狀態(tài)偵測單元，以依據(jù)該狀態(tài)信號 的高電位而產(chǎn)生該鋸齒波信號，其中該脈寬調(diào)變信號及該過電流信號均為 邏輯高準(zhǔn)位時，該狀態(tài)信號為高電位；以及一放電電路，該放電電路耦接至該狀態(tài)偵測單元及該充電電路，以依 據(jù)該狀態(tài)信號的一低電位而對該鋸齒波信號進行放電，其中在該脈寬調(diào)變 信號或該過電流信號為邏輯低準(zhǔn)位時，該狀態(tài)信號為低電位。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種用于補償最大輸出功率的電源轉(zhuǎn)換器及其脈寬調(diào)變控制器。該電源轉(zhuǎn)換器，包括電源開關(guān)、振蕩器、控制電路及延遲調(diào)變器。振蕩器用以產(chǎn)生脈沖信號?？刂齐娐否罱又琳袷幤?，以依據(jù)脈沖信號及電源轉(zhuǎn)換器的電流感測信號而產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號及過電流信號。延遲調(diào)變器耦接至控制電路以依據(jù)脈寬調(diào)變信號及過電流信號而產(chǎn)生延遲控制信號。延遲控制信號依據(jù)脈寬調(diào)變信號的導(dǎo)通時間來延長控制電路的傳輸延遲時間，且此傳輸延遲時間由脈寬調(diào)變信號的導(dǎo)通時間來補償，藉此可以限制在高輸入電壓及重載情形下的最大輸出功率。
文檔編號H02M3/28GK101325373SQ200810087550
公開日2008年12月17日 申請日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月14日
發(fā)明者徐維利, 林乾元 申請人:崇貿(mào)科技股份有限公司