專利名稱：用于偵測(cè)變壓器的消磁電壓的適應(yīng)性取樣電路及控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種功率轉(zhuǎn)換器，特別是指關(guān)于功率轉(zhuǎn)換器的一控制電路的一適應(yīng)性取樣電路。
背景技術(shù)：
一般而言，消磁電壓可用于產(chǎn)生功率轉(zhuǎn)換器的一反饋訊號(hào)。許多習(xí)知技藝中已揭露變壓器的消磁電壓的偵測(cè)方式。例如，美國(guó)專利編號(hào)7，151,681 “Multiple-samplingcircuit for measuring reflected voltage and discharge time of atransformer，，、美國(guó)專利編號(hào) 7，349，229 “Causal sampling circuit for measuringreflected voltage and demagnetizing time of transformer，，，以及美國(guó)專利編號(hào)7,486,528 “Linear-predict sampling for measuring demagnetized voltage oftransformer”。然而，復(fù)雜度為美國(guó)專利編號(hào)7，151，681的缺陋。美國(guó)專利編號(hào)7，349，229在動(dòng)態(tài)負(fù)載或輸入電壓的改變下會(huì)有取樣不精確的缺陋。美國(guó)專利編號(hào)7，486，528的方式受限于變壓器設(shè)計(jì)的匝數(shù)比。因此，本發(fā)明提供一種使用“線性預(yù)測(cè)取樣(Linear-predictsampling) ”的適應(yīng)性方法，其不受限于變壓器設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種適應(yīng)性取樣電路，以精確地量測(cè)變壓器的消磁電壓。本發(fā)明揭示了一種功率轉(zhuǎn)換器的適應(yīng)性取樣電路，其包含一取樣保持單元及一訊號(hào)產(chǎn)生電路。該取樣保持單元耦接一變壓器，并根據(jù)一取樣訊號(hào)取樣該變壓器的一消磁電壓以產(chǎn)生一反饋訊號(hào)。該訊號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)該變壓器的一激磁電壓、該變壓器的該消磁電壓、一切換訊號(hào)及一控制碼產(chǎn)生該取樣訊號(hào)。該取樣訊號(hào)用于取樣該消磁電壓；該反饋訊號(hào)關(guān)聯(lián)于該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓；該切換訊號(hào)是根據(jù)該反饋訊號(hào)被產(chǎn)生，以切換該變壓器及調(diào)整該功率轉(zhuǎn)換器的輸出。本發(fā)明另外提供一種控制電路，其包含一脈寬調(diào)變電路與一計(jì)數(shù)電路。該脈寬調(diào)變電路產(chǎn)生一切換訊號(hào)，而控制一功率開關(guān)的切換，以調(diào)整一功率轉(zhuǎn)換器的一輸出。計(jì)數(shù)電路依據(jù)該切換訊號(hào)的一切換周期的一消磁周期產(chǎn)生一控制碼。


圖1是本發(fā)明的一切換式功率轉(zhuǎn)換器的一實(shí)施例的電路圖；圖2是本發(fā)明的切換控制電路的一實(shí)施例的電路圖；圖3是本發(fā)明的切換訊號(hào)Sw、訊號(hào)Vs及反饋訊號(hào)Vb的波形圖；圖4是本發(fā)明的脈寬調(diào)變電路的一實(shí)施例的電路圖；圖5是本發(fā)明的取樣保持電路的一實(shí)施例的電路圖；圖6是本發(fā)明的訊號(hào)產(chǎn)生電路的一實(shí)施例的電路圖7A是本發(fā)明的一第一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器的一實(shí)施例的電路圖；圖7B是本發(fā)明的一第二電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器的一實(shí)施例的電路圖；圖8是本發(fā)明的適應(yīng)性電路的一實(shí)施例的電路圖；以及圖9是本發(fā)明的計(jì)數(shù)電路的一實(shí)施例的電路圖。圖號(hào)對(duì)照說(shuō)明10變壓器20晶體管30電阻裝置35電阻36電阻40整流器45電容100切換控制電路110偵測(cè)電路150脈寬調(diào)變電路151誤差放大器153頻率補(bǔ)償電容155比較器160振蕩電路161反相器170反器180與門200取樣保持電路210第一開關(guān)215第一電容230第二開關(guān)235第二電容300訊號(hào)產(chǎn)生電路331 開關(guān)332開關(guān)341 開關(guān)349開關(guān)350 電容360比較器361 反相器362與門370 或門380晶體管381 電流源382反相器385 電容386反相器390 與門410運(yùn)算放大器411 晶體管412電阻417 晶體管418晶體管450 運(yùn)算放大器451晶體管452 電阻457晶體管458 晶體管460晶體管461 晶體管469晶體管500 適應(yīng)性電路510比較器515 偏移電壓520與門525 反相器530電流源531 開關(guān)532開關(guān)534 開關(guān)537電容538 電容560緩沖放大器561 電阻562電阻570 電流源571開關(guān)572 開關(guān)
575電容580比較器581反相器590正反器600計(jì)數(shù)電路610上/下數(shù)計(jì)數(shù)器615比較器617與門620計(jì)數(shù)器625比較器627與門630正反器635反相 器640與門ENB訊號(hào)I31tl電流源I321電流源I329電流源I411電流N控制碼Na輔助繞組Np—次側(cè)繞組Ns二次側(cè)繞組PLS脈波訊號(hào)RST啟動(dòng)重置訊號(hào)Sds放電訊號(hào)Smp取樣訊號(hào)Sud上/下訊號(hào)Sff切換訊號(hào)Tds消磁時(shí)間訊號(hào)Tmin最小周期訊號(hào)Vb反饋訊號(hào)Vc電流訊號(hào)Vcc供應(yīng)電壓Vdiv分壓電壓Vin輸入電壓V0輸出電壓Veef參考電壓Vs訊號(hào)Vt門檻Vn門檻Vt2門檻Vvin訊號(hào)
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，特用較佳的實(shí)施例及配合詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明如下:請(qǐng)參閱圖1，其是本發(fā)明的一切換式功率轉(zhuǎn)換器的一實(shí)施例的電路圖。切換式功率轉(zhuǎn)換器包含一變壓器10，其具有一輔助繞組Na、一一次側(cè)繞組Np及一二次側(cè)繞組Ns。一次側(cè)繞組Np的一第一端耦接一輸入電壓VIN。二次側(cè)繞組Ns透過(guò)一整流器40及一電容45產(chǎn)生一輸出電壓Vo。為了調(diào)整輸出電壓Vo, —切換控制電路100產(chǎn)生一切換訊號(hào)Sw,并透過(guò)一晶體管20切換變壓器10。晶體管20作為一功率開關(guān)。晶體管20耦接變壓器10的一次側(cè)繞組Np的另一端。當(dāng)晶體管20導(dǎo)通時(shí),一激磁電壓(輸入電壓Vin)施加于變壓器10。一充電電流因而流經(jīng)變壓器10的一次側(cè)繞組Np及晶體管20。透過(guò)耦接在晶體管20及接地端間的一電阻裝置30，充電電流被轉(zhuǎn)換為一電流訊號(hào)V。，電流訊號(hào)V。耦接至切換控制電路100。[旦晶體管20被截止，變壓器10在激磁周期所儲(chǔ)存的能量會(huì)傳送至變壓器10的二次側(cè)繞組Ns及輔助繞組Na。假使整流器40的順向電壓能被忽略，輔助繞組Na的丨消磁電壓Vaux能表示為:Vaux = — χ Vo -------------------------------------------- (I)
Ns
其中，Na及Ns分別表示變壓器10的輔助繞組及二次側(cè)繞組的匝數(shù)。根據(jù)方程式
(I)，消磁電壓Vaux表不功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓V。。電阻35及36形成的一分壓電路根據(jù)消磁電壓Vaux產(chǎn)生一訊號(hào)Vs，其能表示為:
權(quán)利要求
1.一種功率轉(zhuǎn)換器的適應(yīng)性取樣電路，其特征在于，其包含: 一取樣保持單兀，稱接一變壓器，并根據(jù)一取樣訊號(hào)取樣該變壓器的一消磁電壓，以產(chǎn)生一反饋訊號(hào)；以及 一訊號(hào)產(chǎn)生電路，其根據(jù)該變壓器的一激磁電壓、該變壓器的該消磁電壓、一切換訊號(hào)及一控制碼產(chǎn)生該取樣訊號(hào)； 其中，該取樣訊號(hào)用于取樣該消磁電壓，該反饋訊號(hào)關(guān)聯(lián)于該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓，該切換訊號(hào)根據(jù)該反饋訊號(hào)而產(chǎn)生，以切換該變壓器及調(diào)整該功率轉(zhuǎn)換器的輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，其中該控制碼為一適應(yīng)性電路根據(jù)該切換訊號(hào)的一前次切換周期的一消磁周期所產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，其中該變壓器完全消磁前，該消磁電壓被取樣。
4.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，其中該控制碼在一追蹤期間之后被固定為一固定值。
5.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，其中該取樣訊號(hào)根據(jù)該切換訊號(hào)的截止?fàn)顟B(tài)而具有一最小脈波寬度。
6.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，其中該取樣保持單元包含: 一第一電容； 一第二電容，產(chǎn)生該反饋訊號(hào)； 一第一開關(guān)，耦接于該變壓器及該第一電容之間，并根據(jù)該取樣訊號(hào)取樣該變壓器的該消磁電壓至該第一電容；以及 一第二開關(guān)，稱接于該第一電容及該第二電容之間，并根據(jù)一脈波訊號(hào)取樣該第一電容的一電壓至該第二電容，以產(chǎn)生該反饋訊號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，其中該控制碼由一計(jì)數(shù)器所產(chǎn)生。
8.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，其中該訊號(hào)產(chǎn)生電路包含: 一上/下數(shù)計(jì)數(shù)器，根據(jù)該切換訊號(hào)的一目前切換周期的一消磁周期及該切換訊號(hào)的一前次切換周期的一消磁周期進(jìn)行上數(shù)或下數(shù)，而產(chǎn)生該控制碼。
9.一種控制電路，其特征在于，其包含: 一脈寬調(diào)變電路，產(chǎn)生一切換訊號(hào)，而控制一功率開關(guān)的切換，以調(diào)整一功率轉(zhuǎn)換器的一輸出；以及 一計(jì)數(shù)電路，依據(jù)該切換訊號(hào)的一切換周期的一消磁周期產(chǎn)生一控制碼。
10.如權(quán)利要求9所述的電路，其特征在于，其中當(dāng)目前切換周期的消磁周期長(zhǎng)于前次切換周期的消磁周期時(shí)，該計(jì)數(shù)電路向上計(jì)數(shù)該控制碼，以取樣該功率轉(zhuǎn)換器的一變壓器的一消磁電壓。
11.如權(quán)利要求9所述的電路，其特征在于，其中當(dāng)目前切換周期的消磁周期短于前次切換周期的消磁周期時(shí)，該計(jì)數(shù)電路向下計(jì)數(shù)該控制碼，以取樣該功率轉(zhuǎn)換器的一變壓器的一消磁電壓。
12.如權(quán)利要求9所述的電路，其特征在于，其中該控制碼相關(guān)于該功率轉(zhuǎn)換器的一變壓器的一匝數(shù)比，該控制碼產(chǎn)生于一追蹤期間后。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種用于偵測(cè)變壓器的消磁電壓的適應(yīng)性取樣電路及控制電路，其包含一取樣保持單元及一訊號(hào)產(chǎn)生電路。取樣保持單元耦接一變壓器，并根據(jù)一取樣訊號(hào)而取樣變壓器的一消磁電壓以產(chǎn)生一反饋訊號(hào)。訊號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)變壓器的一激磁電壓、變壓器的消磁電壓、一切換訊號(hào)及一控制碼產(chǎn)生取樣訊號(hào)。取樣訊號(hào)用于取樣消磁電壓；反饋訊號(hào)關(guān)聯(lián)于功率轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓；切換訊號(hào)是根據(jù)反饋訊號(hào)而被產(chǎn)生，以切換變壓器及調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的輸出。本發(fā)明的適應(yīng)性取樣電路用于精確地量測(cè)變壓器的消磁電壓，而不受變壓器設(shè)計(jì)的限制。
文檔編號(hào)H02M3/335GK103166473SQ20131002812
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者楊大勇, 林立, 陳榮昇, 謝志賢 申請(qǐng)人:崇貿(mào)科技股份有限公司