本發(fā)明是有關(guān)于一種功率轉(zhuǎn)換器，尤其是關(guān)于一二次側(cè)控制的控制電路控制具有同步整流器的功率轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今的功率轉(zhuǎn)換器已廣泛運(yùn)用于提供電力給各種電子產(chǎn)品，普遍來(lái)說(shuō)，大部分的功率轉(zhuǎn)換器在二次側(cè)會(huì)具有同步整流器以改善功率轉(zhuǎn)換器的效率，所以目前已發(fā)展出各種控制電路應(yīng)用于具有同步整流器的功率轉(zhuǎn)換器。然而，一般的控制電路存在一些缺點(diǎn)，例如：發(fā)生誤觸發(fā)等動(dòng)作。

因此，本發(fā)明針對(duì)具有同步整流器的功率轉(zhuǎn)換器提供一二次側(cè)控制的控制電路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一是提供一種二次側(cè)控制的控制電路，以控制具有同步整流器的功率轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)切換訊號(hào)的前緣(leading edge)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明具有同步整流器的功率轉(zhuǎn)換器的二次側(cè)控制的控制電路包含一一次側(cè)控制器及一二次側(cè)控制器，一次側(cè)控制器產(chǎn)生一一次側(cè)切換訊號(hào)以切換功率轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)開關(guān)，二次側(cè)控制器產(chǎn)生一二次側(cè)切換訊號(hào)以切換功率轉(zhuǎn)換器的同步整流器的一開關(guān)，二次側(cè)控制器產(chǎn)生一一次側(cè)控制訊號(hào)而控制一次側(cè)控制器，以控制一次側(cè)切換訊號(hào)。

附圖說(shuō)明

圖1：其為本發(fā)明功率轉(zhuǎn)換器的一實(shí)施例的電路圖；

圖2：其為本發(fā)明功率轉(zhuǎn)換器于非連續(xù)電流模式(Discontinuous Current Mode)與連續(xù)電流模式(Continuous Current Mode)下的時(shí)脈訊號(hào)CLK、一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW、二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW、一次側(cè)電流I_P、二次側(cè)電流I_S及二次側(cè)變壓器訊號(hào)V_DSR的波形圖；

圖3：其為本發(fā)明控制電路的一實(shí)施例的電路圖；

圖4：其為本發(fā)明前緣控制電路的一實(shí)施例的電路圖；

圖5：其為本發(fā)明功率轉(zhuǎn)換器于非連續(xù)電流模式與連續(xù)電流模式下的時(shí)脈訊號(hào)CLK、二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW、二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC、鋸齒訊號(hào)V_SAW、運(yùn)算訊號(hào)V_SUM、訊號(hào)COMP、一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW及一次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-PSR的波形圖；

圖6：其為本發(fā)明功率轉(zhuǎn)換器于負(fù)載從輕載變?yōu)橹剌d過程的時(shí)脈訊號(hào)CLK、二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW、二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC、鋸齒訊號(hào)V_SAW、運(yùn)算訊號(hào)V_SUM、訊號(hào)COMP及一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW的波形圖；

圖7：其為本發(fā)明訊號(hào)產(chǎn)生電路的一實(shí)施例的電路圖；

圖8：其為本發(fā)明定電流控制電路的一實(shí)施例的電路圖；及

圖9：其為本發(fā)明二次側(cè)諧振控制電路的一實(shí)施例的方塊圖。

【圖號(hào)對(duì)照說(shuō)明】

5 整流器

10 變壓器

11 電阻器

12 電容器

13 二極管

14 二極管

15 電容器

16 二極管

17 電阻器

18 電容器

20 開關(guān)

30 一次側(cè)控制器

31 啟動(dòng)電路

33 柔性啟動(dòng)振蕩器

35 一次側(cè)偵測(cè)電路

36 或門

37 正反器

38 反相器

39 反相器

50 同步整流器

51 開關(guān)

52 本體二極管

70 二次側(cè)控制器

71 低電壓栓鎖電路

72 或門

73 前緣控制電路

74 定電流控制電路

75 二次側(cè)諧振控制電路

76 正反器

77 反相器

78 或非門

79 二次側(cè)偵測(cè)電路

90 訊號(hào)轉(zhuǎn)換裝置

92 電阻器

731 訊號(hào)處理電路

733 訊號(hào)產(chǎn)生電路

735 運(yùn)算單元

736 誤差放大器

737 比較器

738 反相器

739 與門

741 運(yùn)算單元

742 波峰偵測(cè)電路

743 開關(guān)

744 開關(guān)

745 電阻器

746 電容器

747 誤差放大器

748 電容器

749 比較器

751 零電流偵測(cè)電路

753 波峰點(diǎn)電壓偵測(cè)電路

755 邏輯電路

7331 電容器

7333 開關(guān)

7335 放電電流源

7337 開關(guān)

C 電容器

C_COM 電容器

CLK 時(shí)脈訊號(hào)

C_O 輸出電容器

COMI 訊號(hào)

COMP 訊號(hào)

EN 致能訊號(hào)

HV 高電壓

I_P 一次側(cè)電流

I_S 二次側(cè)電流

N_A 輔助繞組

N_P 一次側(cè)繞組

N_S 二次側(cè)繞組

P_QR 波峰點(diǎn)

PSR_PULSE 脈波訊號(hào)

PSR_SW 一次側(cè)切換訊號(hào)

PSR_SW-on 一次側(cè)導(dǎo)通訊號(hào)

PSR_SW-on_Vth 致能門檻

PSR_SW-off 一次側(cè)截止訊號(hào)

PSR_SW-off_Vth 禁能門檻

R₁ 電阻器

R₂ 電阻器

R₃ 電阻器

R_COM 電阻器

R_CS-PSR 電流感測(cè)組件

R_CS-SEC 電流感測(cè)組件

R_S 啟動(dòng)電阻器

S_W1 切換訊號(hào)

S_W2 切換訊號(hào)

SR_SW 二次側(cè)切換訊號(hào)

SR_SW-off 二次側(cè)截止訊號(hào)

SS-CLK 柔性啟動(dòng)時(shí)脈訊號(hào)

T₁ 延遲時(shí)間

T₂ 延遲時(shí)間

T_DIS 放電時(shí)間

T_ON 導(dǎo)通/充電時(shí)間

T_S 時(shí)脈周期

V_AC 交流電

V_AUX 反射電壓

V_CC 第三控制訊號(hào)

V_CS-PSR 一次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)

V_CS-SEC 二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)

V_CV 第一控制訊號(hào)

V_D 電壓

V_D1 電壓

V_DD 供應(yīng)電壓

V_DSR 二次側(cè)變壓器訊號(hào)

V_FB 回授訊號(hào)

V_IN 輸入電壓

V_in 輸入訊號(hào)

V_out 輸出電壓

V_P 波峰點(diǎn)訊號(hào)

V_SAW 鋸齒訊號(hào)

V_SEC 二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)

V_SUM 運(yùn)算訊號(hào)

V_SQR 第二控制訊號(hào)

V_VCVR 參考訊號(hào)

ZC 零電流訊號(hào)

具體實(shí)施方式

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，其為本發(fā)明功率轉(zhuǎn)換器的一實(shí)施例的電路圖。如圖所示，功率轉(zhuǎn)換器包含一整流器5及一變壓器10，變壓器10包含一一次側(cè)繞組N_P、一二次側(cè)繞組N_S及一輔助繞組N_A。整流器5整流一交流電V_AC而產(chǎn)生一輸入電源至變壓器10，輸入電源提供一輸入電壓V_IN。一電阻器11及一電容器12的第一端耦接一次側(cè)繞組N_P的第一端，電阻器11的第二端及電容器12的第二端相互耦接。一二極管13的陰極耦接電阻器11及電容器12的第二端，二極管13的陽(yáng)極耦接一次側(cè)繞組N_P的第二端。

一一次側(cè)開關(guān)20的第一端耦接變壓器10的一次側(cè)繞組N_P的第二端。一電流感測(cè)組件R_CS-PSR耦接于一次側(cè)繞組N_P的第二端與接地端之間，以感測(cè)流經(jīng)一次側(cè)開關(guān)20的一次側(cè)電流I_P，而產(chǎn)生一次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-PSR。一次側(cè)開關(guān)20用于切換變壓器10以從一次側(cè)繞組N_P轉(zhuǎn)換一電力至二次側(cè)繞組N_S。

一同步整流器(synchronous rectifier，SR)50耦接二次側(cè)繞組N_S的第二端以增進(jìn)功率轉(zhuǎn)換的效率，同步整流器50包含一開關(guān)51及開關(guān)51的本體二極管52。一輸出電容器C_O耦接于二次側(cè)繞組N_S的第一端與接地端之間，以在功率轉(zhuǎn)換器的輸出端提供一輸出電壓V_out。一電流感測(cè)組件R_CS-SEC耦接于同步整流器50與變壓器10的二次側(cè)的接地端之間，以感測(cè)二次側(cè)繞組N_S的一二次側(cè)電流I_S而產(chǎn)生一二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC，二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC表示二次側(cè)電流I_S。

一二極管16、一電阻器17及一電容器18串聯(lián)耦接于二次側(cè)繞組N_S的第二端及接地端之間，而偵測(cè)一二次側(cè)變壓器訊號(hào)V_DSR以產(chǎn)生一輸入訊號(hào)V_in。二次側(cè)變壓器訊號(hào)V_DSR相關(guān)于一反射電壓V_AUX的狀態(tài)，反射電壓V_AUX產(chǎn)生于變壓器10的輔助繞組N_A，二次側(cè)變壓器訊號(hào)V_DSR為反射電壓V_AUX的反相訊號(hào)。輸入訊號(hào)V_in表示輸入電壓V_IN的狀態(tài)。一二極管14的陽(yáng)極耦接輔助繞組N_A的第一端，一電容器15耦接于二極管14的陰極與接地端之間以提供一供應(yīng)電壓V_DD。

具有同步整流器50的功率轉(zhuǎn)換器的控制電路包含一次側(cè)控制器30及一二次側(cè)控制器70，一次側(cè)控制器30耦接變壓器10的一次側(cè)，并產(chǎn)生一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW，以切換一次側(cè)開關(guān)20而切換變壓器10。一啟動(dòng)電阻器R_S耦接于整流器5的輸出端與一次側(cè)控制器30之間，啟動(dòng)電阻器R_S接收輸入電壓V_IN，而提供一高電壓HV至一次側(cè)控制器30，以作為啟動(dòng)功率轉(zhuǎn)換器之用。一次側(cè)控制器30更耦接輔助繞組N_A而接收供應(yīng)電壓V_DD。

二次側(cè)控制器70耦接變壓器10的二次側(cè)，且產(chǎn)生一二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW控制同步整流器50。二次側(cè)控制器70耦接二次側(cè)繞組N_S的第二端及一分壓器，分壓器包含復(fù)數(shù)電阻器R₁及R₂，分壓器耦接功率轉(zhuǎn)換器的輸出端而分壓輸出電壓V_out以產(chǎn)生一回授訊號(hào)V_FB，因此，回授訊號(hào)V_FB相關(guān)于輸出電壓V_out。二次側(cè)控制器70依據(jù)回授訊號(hào)V_FB及二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC控制二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW，二次側(cè)控制器70更接收輸入訊號(hào)V_in以偵測(cè)功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓V_IN。

二次側(cè)控制器70更產(chǎn)生一次側(cè)控制訊號(hào)控制一次側(cè)控制器30，而控制一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW的前緣(leading edge)，換言之，二次側(cè)控制器70控制一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW的致能前緣的起始時(shí)間，如此，二次側(cè)控制器70控制一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW的導(dǎo)通時(shí)間(工作周期，duty)。于本發(fā)明的一實(shí)施例中，二次側(cè)控制器70依據(jù)二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC及回授訊號(hào)V_FB而產(chǎn)生一脈波訊號(hào)PSR_PULSE。脈波訊號(hào)PSR_PULSE經(jīng)由一訊號(hào)轉(zhuǎn)換裝置90傳輸(transfer)至一次側(cè)控制器30，訊號(hào)轉(zhuǎn)換裝置90耦接于一次側(cè)控制器30及二次側(cè)控制器70之間，其中，訊號(hào)轉(zhuǎn)換裝置90可以例如為數(shù)字式變壓器或隔離式脈沖變壓器，而脈波訊號(hào)PSR_PULSE可以做為一次側(cè)控制訊號(hào)。一電阻器92耦接訊號(hào)轉(zhuǎn)換裝置90。

一次側(cè)控制器30于一次側(cè)控制訊號(hào)致能時(shí)，致能一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW而導(dǎo)通一次側(cè)開關(guān)20，即脈波訊號(hào)PSR_PULSE的準(zhǔn)位高于一致能門檻PSR_SW-on_Vth。一次側(cè)控制器30于一次側(cè)控制訊號(hào)禁能時(shí)，禁能一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW而截止一次側(cè)開關(guān)20，即脈波訊號(hào)PSR_PULSE的準(zhǔn)位低于禁能門檻PSR_SW-off_Vth。

請(qǐng)參閱圖2，其為本發(fā)明功率轉(zhuǎn)換器于非連續(xù)電流模式(Discontinuous Current Mode，DCM)與連續(xù)電流模式(Continuous Current Mode，CCM)下的時(shí)脈訊號(hào)CLK、一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW、二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW、一次側(cè)電流I_P、二次側(cè)電流I_S及二次側(cè)變壓器訊號(hào)V_DSR的波形圖。如圖所示，二次側(cè)控制器70控制一次側(cè)控制器30而禁能一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW(截止一次側(cè)開關(guān)20)，且在一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW禁能后致能二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW(導(dǎo)通同步整流器50的開關(guān)51)。再者，二次側(cè)控制器70禁能二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW，且于二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW禁能后控制一次側(cè)控制器30而致能一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW。如此，一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW禁能于二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW致能之前，而二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW禁能于一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW致能之前。因此，控制電路利用二次側(cè)控制的方式可以更容易監(jiān)測(cè)及控制系統(tǒng)負(fù)載。

請(qǐng)參閱圖3，其為本發(fā)明控制電路的一實(shí)施例的電路圖。如圖所示，一次側(cè)控制器30包含一啟動(dòng)電路31、一柔性啟動(dòng)振蕩器33、一一次側(cè)偵測(cè)電路35、一或門36及一一次側(cè)訊號(hào)產(chǎn)生電路，一次側(cè)訊號(hào)產(chǎn)生電路包含一正反器37及一驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器包含復(fù)數(shù)反相器38及39。啟動(dòng)電路31接收高電壓HV及供應(yīng)電壓V_DD，而產(chǎn)生一系統(tǒng)致能訊號(hào)EN致能正反器37。柔性啟動(dòng)振蕩器33耦接或門36的第一輸入端，或門36的輸出端耦接正反器37的設(shè)定端S，正反器37的輸出端Q耦接驅(qū)動(dòng)器以產(chǎn)生一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW。正反器37的輸出端Q耦接反相器38的輸入端，反相器38的輸出端耦接反相器39的輸入端，反相器39的輸出端輸出一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW。一次側(cè)偵測(cè)電路35接收一次側(cè)控制訊號(hào)(脈波訊號(hào)PSR_PULSE)而偵測(cè)一次側(cè)控制訊號(hào)，以產(chǎn)生一一次側(cè)導(dǎo)通訊號(hào)PSR_SW-on或一一次側(cè)截止訊號(hào)PSR_SW-off。一次側(cè)偵測(cè)電路35耦接或門36的第二端及正反器37的重置端R。

柔性啟動(dòng)振蕩器33產(chǎn)生一柔性啟動(dòng)時(shí)脈訊號(hào)SS-CLK，而經(jīng)由或門36設(shè)定正反器37，以產(chǎn)生一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW而柔性啟動(dòng)功率轉(zhuǎn)換器。當(dāng)變壓器10的二次側(cè)產(chǎn)生輸出電壓V_out而輸入訊號(hào)V_in高于一低電壓拴鎖(under-voltage lockout，UVLO)門檻時(shí)，二次側(cè)控制器70開始運(yùn)作，二次側(cè)控制器70產(chǎn)生一次側(cè)控制訊號(hào)(脈波訊號(hào)PSR_PULSE)控制一次側(cè)控制器30，而控制一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW的致能前緣與調(diào)整輸出電壓V_out。

于一次側(cè)控制訊號(hào)(脈波訊號(hào)PSR_PULSE)經(jīng)由訊號(hào)轉(zhuǎn)換裝置90(如圖1所示)傳輸至一次側(cè)控制器30且柔性啟動(dòng)振蕩器33接收到一次側(cè)控制訊號(hào)時(shí)，柔性啟動(dòng)振蕩器33停止產(chǎn)生柔性啟動(dòng)時(shí)脈訊號(hào)SS-CLK。一次側(cè)控制器30的一次側(cè)偵測(cè)電路35偵測(cè)脈波訊號(hào)PSR_PULSE而致能或禁能一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW。當(dāng)脈波訊號(hào)PSR_PULSE的準(zhǔn)位高于致能門檻PSR_SW-on_Vth時(shí)，一次側(cè)偵測(cè)電路35產(chǎn)生一次側(cè)導(dǎo)通訊號(hào)PSR_SW-on，而經(jīng)由或門36設(shè)定正反器37，以致能一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW。當(dāng)脈波訊號(hào)PSR_PULSE的準(zhǔn)位低于禁能門檻PSR_SW-off_Vth時(shí)，一次側(cè)偵測(cè)電路35產(chǎn)生一次側(cè)截止訊號(hào)PSR_SW-off而重置正反器37，以禁能一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW。

二次側(cè)控制器70包含一低電壓拴鎖(UVLO)電路71、一二次側(cè)訊號(hào)產(chǎn)生電路、一前緣控制電路73、一定電流控制電路74、一二次側(cè)諧振(quasi-resonant，QR)控制電路75及一二次側(cè)偵測(cè)電路79，其中，二次側(cè)訊號(hào)產(chǎn)生電路包含一或門72、一正反器76、一反相器77、一或非門78、一反相器738及一與門739，以產(chǎn)生二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW及脈波訊號(hào)PSR_PULSE(一次側(cè)控制訊號(hào))。

一時(shí)脈訊號(hào)CLK傳輸至正反器76的設(shè)定端S而設(shè)定正反器76，以致能二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW。正反器76的輸出端Q耦接反相器77的輸入端，反相器77依據(jù)正反器76的輸出訊號(hào)而于其輸出端輸出脈波訊號(hào)PSR_PULSE。一電阻器R₃及一電容器C相互串聯(lián)于反相器77的輸出端與圖1的訊號(hào)轉(zhuǎn)換裝置90之間，因此，脈波訊號(hào)PSR_PULS經(jīng)由電阻器R₃及電容器C而傳輸至訊號(hào)轉(zhuǎn)換裝置90。

二次側(cè)偵測(cè)電路79偵測(cè)二次側(cè)變壓器訊號(hào)V_DSR而產(chǎn)生一二次側(cè)截止訊號(hào)SR_SW-off，當(dāng)二次側(cè)變壓器訊號(hào)V_DSR的準(zhǔn)位等于或高于一門檻時(shí)，二次側(cè)偵測(cè)電路79產(chǎn)生致能狀態(tài)的二次側(cè)截止訊號(hào)SR_SW-off，此門檻例如為零準(zhǔn)位的門檻。反之，當(dāng)二次側(cè)變壓器訊號(hào)V_DSR的準(zhǔn)位低于門檻時(shí)禁能二次側(cè)截止訊號(hào)SR_SW-off。二次側(cè)截止訊號(hào)SR_SW-off耦接或非門78的第一輸入端，反相器77的輸出端更耦接或非門78的第二輸入端，或非門78依據(jù)正反器76的輸出訊號(hào)及二次側(cè)截止訊號(hào)SR_SW-off而于其輸出端輸出二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW。

復(fù)參閱圖2，當(dāng)一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW致能或二次側(cè)電流I_S降至零(功率轉(zhuǎn)換器運(yùn)作于非連續(xù)電流模式)時(shí)，二次側(cè)變壓器訊號(hào)V_DSR的準(zhǔn)位會(huì)高于或等于門檻，如此，二次側(cè)截止訊號(hào)SR_SW-off(如圖3所示)被致能，而確保一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW致能或二次側(cè)電流I_S降至零時(shí)會(huì)禁能二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW，反之，二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW于一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW禁能后而致能。如圖2所示，延遲時(shí)間T₁位于一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW的禁能與二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW的致能之間，而使一次側(cè)開關(guān)20與開關(guān)51不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通。

前緣控制電路73接收回授訊號(hào)V_FB及二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC而產(chǎn)生一第一控制訊號(hào)V_CV，第一控制訊號(hào)V_CV經(jīng)由與門739耦接或門72的第一輸入端，于本發(fā)明的一實(shí)施例，前緣控制電路73利用電流模式達(dá)到定電壓控制，所以第一控制訊號(hào)V_CV為定電壓控制訊號(hào)?；蜷T72的輸出端耦接正反器76的重置端R而重置正反器76，一零電流訊號(hào)ZC經(jīng)由反相器738耦接與門739的第二輸入端，以禁能與門739的輸出訊號(hào)，如此，第一控制訊號(hào)V_CV相當(dāng)于在零電流訊號(hào)ZC致能時(shí)被禁能。零電流訊號(hào)ZC的致能表示二次側(cè)電流I_S降至零，其表示功率轉(zhuǎn)換器運(yùn)作于非連續(xù)電流模式。

定電流控制電路74產(chǎn)生一第三控制訊號(hào)V_CC至或門72的第二輸入端，定電流控制電路74用于定電流控制，如此，第三控制訊號(hào)V_CC為一定電流控制訊號(hào)，而二次側(cè)的定電流控制可以增進(jìn)瞬時(shí)響應(yīng)而無(wú)需外部補(bǔ)償組件。二次側(cè)諧振控制電路75產(chǎn)生一第二控制訊號(hào)V_SQR至或門72的第三輸入端，第二控制訊號(hào)V_SQR為二次側(cè)諧振訊號(hào)，如此，二次側(cè)諧振控制電路75在功率轉(zhuǎn)換器運(yùn)作于非連續(xù)電流模式(Discontinuous Current Mode)時(shí)，控制功率轉(zhuǎn)換器運(yùn)作于諧振模式。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)功率轉(zhuǎn)換器運(yùn)作在諧振模式時(shí)，功率轉(zhuǎn)換器的同步整流器50沒有誤觸發(fā)。

低電壓栓鎖電路71偵測(cè)輸入訊號(hào)V_in，當(dāng)輸入訊號(hào)V_in高于一低電壓拴鎖門檻，低電壓栓鎖電路71產(chǎn)生一致能訊號(hào)EN以致能正反器76。前緣控制電路73依據(jù)回授訊號(hào)V_FB及二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC產(chǎn)生第一控制訊號(hào)V_CV，而重置正反器76以禁能二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW(截止圖1的同步整流器50的開關(guān)51)及致能脈波訊號(hào)PSR_PULSE(致能一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW而導(dǎo)通圖1的一次側(cè)開關(guān)20)。

再者，定電流控制電路74及二次側(cè)諧振控制電路75也用于重置正反器76，以禁能二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW及致能一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW。時(shí)脈訊號(hào)CLK的前緣設(shè)定正反器76而致能二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW及禁能一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW，于本發(fā)明的一實(shí)施例，時(shí)脈訊號(hào)CLK的頻率可以為固定頻率，因此，二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW與一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW的頻率為固定頻率。

二次側(cè)控制的同步整流器不受任何限制而可以運(yùn)作于連續(xù)電流模式、非連續(xù)電流模式及諧振模式，當(dāng)功率轉(zhuǎn)換器開始運(yùn)作時(shí)，一次側(cè)控制器30初始化柔性啟動(dòng)振蕩器33而柔性啟動(dòng)功率轉(zhuǎn)換器，以使輸出電壓V_out的準(zhǔn)位逐漸上升。在輸入訊號(hào)V_in高于低電壓拴鎖門檻后，二次側(cè)控制器70輸出的一次側(cè)控制訊號(hào)(脈波訊號(hào)PSR_PULSE)經(jīng)由訊號(hào)轉(zhuǎn)換裝置90傳輸至一次側(cè)控制器30，而禁能柔性啟動(dòng)振蕩器33，爾后，二次側(cè)控制器70持續(xù)柔性啟動(dòng)且調(diào)整輸出電壓V_out。

復(fù)參閱圖2，于時(shí)脈訊號(hào)CLK致能后，二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW致能而導(dǎo)通同步整流器50(如圖1所示)的開關(guān)51，二次側(cè)控制器70的前緣控制電路73控制一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW致能的起始時(shí)間，以控制一次側(cè)開關(guān)20的導(dǎo)通時(shí)間點(diǎn)。一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW的前緣在二次側(cè)控制可以增進(jìn)高帶寬轉(zhuǎn)換器的瞬時(shí)響應(yīng)。在功率轉(zhuǎn)換器運(yùn)作于非連續(xù)電流模式時(shí)，二次側(cè)控制器70的二次側(cè)諧振控制電路75也控制一次側(cè)開關(guān)20的導(dǎo)通時(shí)間點(diǎn)。

再者，二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW在一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW致能前而禁能，所以當(dāng)功率轉(zhuǎn)換器運(yùn)作于連續(xù)電流模式時(shí)，延遲時(shí)間T₂因一次側(cè)控制器30的驅(qū)動(dòng)器(復(fù)數(shù)反相器38及39)的延遲時(shí)間而位于二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW的禁能與一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW的致能之間，故，一次側(cè)開關(guān)20與開關(guān)51不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通。

本發(fā)明的控制電路可以用于各種功率轉(zhuǎn)換器，例如：反馳式(flyback)功率轉(zhuǎn)換器及順向式(forward)功率轉(zhuǎn)換器，于本發(fā)明的另一實(shí)施例，二次側(cè)控制器70未包含或門72、定電流控制電路74、二次側(cè)諧振控制電路75、反相器738與與門739。

請(qǐng)參閱圖4，其為本發(fā)明前緣控制電路的一實(shí)施例的電路圖。如圖所示，前緣控制電路73包含一訊號(hào)處理電路731、一訊號(hào)產(chǎn)生電路733、一運(yùn)算單元735、一誤差放大器736及一比較器737。訊號(hào)處理電路731接收二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC以產(chǎn)生一二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC，二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC由電流感測(cè)組件R_CS-SEC及二次側(cè)電流I_S決定，二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC的波形繪示于圖5。

訊號(hào)產(chǎn)生電路733產(chǎn)生一補(bǔ)償訊號(hào)，于本發(fā)明的一實(shí)施例，補(bǔ)償訊號(hào)如圖5所示的鋸齒訊號(hào)V_SAW。運(yùn)算單元735耦接訊號(hào)處理電路731及訊號(hào)產(chǎn)生電路733的輸出端而接收二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC及鋸齒訊號(hào)V_SAW，所以，運(yùn)算單元735依據(jù)二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC及鋸齒訊號(hào)V_SAW而產(chǎn)生一運(yùn)算訊號(hào)V_SUM，于本發(fā)明的一實(shí)施例，運(yùn)算單元735加總二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC及鋸齒訊號(hào)V_SAW而產(chǎn)生運(yùn)算訊號(hào)V_SUM，因此，運(yùn)算單元735可以為一加法器。

回授訊號(hào)V_FB耦接誤差放大器736的負(fù)輸入端，且參考訊號(hào)V_VCVR供應(yīng)至誤差放大器736的正輸入端，所以，誤差放大器736依據(jù)回授訊號(hào)V_FB與參考訊號(hào)V_VCVR而產(chǎn)生一訊號(hào)COMP。一電阻器R_COM與一電容器C_COMP串聯(lián)，且電阻器R_COM耦接誤差放大器736的輸出端以產(chǎn)生訊號(hào)COMP。運(yùn)算訊號(hào)V_SUM及訊號(hào)COMP分別耦接比較器737的負(fù)輸入端與正輸入端，比較器737比較運(yùn)算訊號(hào)V_SUM及訊號(hào)COMP而產(chǎn)生第一控制訊號(hào)V_CV。訊號(hào)COMP作為定電壓控制的一控制電壓，比較器737的輸出端耦接與門739的第一輸入端。

當(dāng)訊號(hào)COMP等于或高于運(yùn)算訊號(hào)V_SUM且功率轉(zhuǎn)換器運(yùn)作于連續(xù)電流模式時(shí)，第一控制訊號(hào)V_CV致能而重置正反器76，以禁能二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW及致能脈波訊號(hào)PSR_PULSE(致能圖1的一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW)。零電流訊號(hào)ZC的致能表示功率轉(zhuǎn)換器運(yùn)作于非連續(xù)電流模式，所以第一控制訊號(hào)V_CV相當(dāng)于被禁能，且二次側(cè)諧振控制電路75(如圖3所示)產(chǎn)生的二次側(cè)控制訊號(hào)V_SQR重置正反器76，而致能一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW，以于零電流訊號(hào)ZC致能時(shí)運(yùn)作諧振模式。

請(qǐng)參閱圖5，其為本發(fā)明功率轉(zhuǎn)換器于非連續(xù)電流模式與連續(xù)電流模式下的時(shí)脈訊號(hào)CLK、二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW、二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC、鋸齒訊號(hào)V_SAW、運(yùn)算訊號(hào)V_SUM、訊號(hào)COMP、一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW及一次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-PSR的波形圖。

請(qǐng)參閱圖6，其為本發(fā)明功率轉(zhuǎn)換器于負(fù)載從輕載變?yōu)橹剌d過程的時(shí)脈訊號(hào)CLK、二次側(cè)切換訊號(hào)SR_SW、二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC、鋸齒訊號(hào)V_SAW、運(yùn)算訊號(hào)V_SUM、訊號(hào)COMP及一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW的波形圖。如圖所示，當(dāng)負(fù)載從輕載變?yōu)橹剌d，訊號(hào)COMP的準(zhǔn)位逐漸增加，而一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW的工作周期(導(dǎo)通時(shí)間)也隨著增加，換言之，功率轉(zhuǎn)換器的運(yùn)作模式從非連續(xù)電流模式改變?yōu)檫B續(xù)電流模式。因此，當(dāng)負(fù)載為重載時(shí)功率轉(zhuǎn)換器運(yùn)作于連續(xù)電流模式，而當(dāng)負(fù)載為輕載時(shí)功率轉(zhuǎn)換器于非連續(xù)電流模式下運(yùn)作諧振模式，以優(yōu)化功率轉(zhuǎn)換器的效率。

請(qǐng)參閱圖7，其為本發(fā)明訊號(hào)產(chǎn)生電路的一實(shí)施例的電路圖。如圖所示，訊號(hào)產(chǎn)生電路733包含一電容器7331、一開關(guān)7333、一放電電流源7335及一開關(guān)7337，開關(guān)7333耦接于電壓V_D1及電容器7331之間，放電電流源7335及開關(guān)7337以并聯(lián)方式耦接電容器7331。電壓V_D1經(jīng)由開關(guān)7333充電電容器7331，開關(guān)7333受控于時(shí)脈訊號(hào)CLK，放電電流源7335產(chǎn)生一放電電流I_D而使電容器7331放電，如此，電容器7331的跨壓的準(zhǔn)位隨著放電電流I_D決定的一斜率而降低。因此，時(shí)脈訊號(hào)CLK致能時(shí)產(chǎn)生鋸齒訊號(hào)V_SAW，而一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW控制的開關(guān)7333清除鋸齒訊號(hào)V_SAW。

請(qǐng)參閱圖8，其為本發(fā)明定電流控制電路的一實(shí)施例的電路圖。如圖所示，定電流控制電路74包含一運(yùn)算單元741、一波峰偵測(cè)電路742、復(fù)數(shù)開關(guān)743、744、一電阻器745、一電容器746、一誤差放大器747、一電容器748及一比較器749，如此，定電流控制電路74依據(jù)二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC產(chǎn)生第三控制訊號(hào)V_CC，而控制一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW以達(dá)到定電流控制。

運(yùn)算單元741接收二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC及一零電壓，所以，運(yùn)算單元741依據(jù)二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC及零電壓而產(chǎn)生二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC。運(yùn)算單元741將零電壓減去二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC的準(zhǔn)位而產(chǎn)生二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC。因此，運(yùn)算單元741作為訊號(hào)處理電路而反相二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC后產(chǎn)生二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC。

波峰偵測(cè)電路742耦接運(yùn)算單元741的輸出端而接收二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC，以偵測(cè)二次側(cè)感測(cè)訊號(hào)V_SEC的波峰。開關(guān)743耦接于波峰偵測(cè)電路742的輸出端及電阻器745的第一端，開關(guān)743受控于一切換訊號(hào)S_W1。電容器746耦接于電阻器745的第二端與接地端之間，開關(guān)744耦接于電阻器745的第一端與接地端之間，開關(guān)744受控于一切換訊號(hào)S_W2。一參考訊號(hào)V_VCCR供應(yīng)至誤差放大器747的負(fù)輸入端，誤差放大器747的正輸入端耦接電容器746，電容器748耦接于誤差放大器747的輸出端與接地端之間。一訊號(hào)COMI產(chǎn)生于電容器748且耦接比較器749的負(fù)輸入端，運(yùn)算訊號(hào)V_SUM供應(yīng)至比較器749的正輸入端，如此，比較器749的輸出端輸出第三控制訊號(hào)V_CC。

請(qǐng)參閱圖9，其為本發(fā)明二次側(cè)諧振控制電路的一實(shí)施例的方塊圖。如圖所示，二次側(cè)諧振控制電路75包含一零電流偵測(cè)電路751、一波峰點(diǎn)電壓偵測(cè)電路753及一邏輯電路755。零電流偵測(cè)電路751接收二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC以偵測(cè)二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC，所以，零電流偵測(cè)電路751藉由偵測(cè)二次側(cè)電流感測(cè)訊號(hào)V_CS-SEC，而偵測(cè)二次側(cè)電流I_S(如圖1所示)為零電流的時(shí)間點(diǎn)。當(dāng)二次側(cè)電流I_S為零電流時(shí)表示功率轉(zhuǎn)換器運(yùn)作于非連續(xù)電流模式，如此，零電流偵測(cè)電路751產(chǎn)生致能狀態(tài)的零電流訊號(hào)ZC(如圖2及圖3所示)。

波峰點(diǎn)電壓偵測(cè)電路753接收二次側(cè)變壓器訊號(hào)V_DSR(如圖1所示)，而偵測(cè)二次側(cè)變壓器訊號(hào)V_DSR的波峰點(diǎn)電壓，當(dāng)偵測(cè)到波峰點(diǎn)電壓(如圖2的P_QR點(diǎn))時(shí)，波峰點(diǎn)電壓偵測(cè)電路753產(chǎn)生致能狀態(tài)的一波峰點(diǎn)訊號(hào)VP。零電流訊號(hào)ZC、波峰點(diǎn)訊號(hào)VP及前緣控制電路73(如圖4所示)產(chǎn)生的第一控制訊號(hào)V_CV分別耦接邏輯電路755的復(fù)數(shù)輸入端，所以，當(dāng)零電流訊號(hào)ZC、波峰點(diǎn)訊號(hào)VP及第一控制訊號(hào)V_CV為致能時(shí)，邏輯電路755產(chǎn)生第二控制訊號(hào)V_SQR而致能脈波訊號(hào)PSR_PULSE(致能圖2及圖3的一次側(cè)切換訊號(hào)PSR_SW)，以導(dǎo)通一次側(cè)開關(guān)20(如圖1所示)。因此，當(dāng)功率轉(zhuǎn)換器為非連續(xù)電流模式時(shí)，二次側(cè)諧振控制電路75控制功率轉(zhuǎn)換器運(yùn)作諧振模式。

上文僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。