可調(diào)式電源供應(yīng)器的可調(diào)整降頻電路及調(diào)變切換頻率方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種可調(diào)式電源供應(yīng)器，尤其是關(guān)于控制可調(diào)式電源供應(yīng)器的一 控制電路及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 可調(diào)式電源供應(yīng)器用于提供可調(diào)整的輸出電壓，例如：5伏特至20伏特。本發(fā)明 提供一種可調(diào)整的頻率調(diào)變功能于具有可調(diào)式輸出電壓的電源供應(yīng)器。頻率調(diào)變功能用于 在輕載運(yùn)作期間節(jié)省能源。用于電源供應(yīng)器的頻率調(diào)變功能的詳細(xì)技術(shù)可以參閱美國專利 第 6,545,882 號"PWMcontrollerhavingoff-timemodulationforpowerconverter'， 與美國專利第 6, 597, 159 號"pulsewidthmodulationcontrollerhavingfrequency modulationforpowerconverter'，。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的之一是提供一種控制電路及方法，其調(diào)變可調(diào)式電源供應(yīng)器的切換 訊號的切換頻率。
[0004] 本發(fā)明的目的之一是提供一種控制電路及方法，其依據(jù)輸出電壓調(diào)變可調(diào)式電源 供應(yīng)器的切換訊號的最大切換頻率。
[0005] 本發(fā)明的可調(diào)式電源供應(yīng)器的控制電路包含一調(diào)變電路。調(diào)變電路依據(jù)一回授訊 號與可調(diào)式電源供應(yīng)器的一輸出電壓調(diào)變一切換訊號的一切換頻率。切換訊號用于切換一 變壓器及調(diào)整可調(diào)式電源供應(yīng)器的一輸出?；厥谟嵦柕臏?zhǔn)位相關(guān)聯(lián)于可調(diào)式電源供應(yīng)器的 一輸出功率的準(zhǔn)位?？烧{(diào)式電源供應(yīng)器的輸出電壓為可調(diào)整。
[0006] 本發(fā)明的可調(diào)式電源供應(yīng)器的調(diào)變一切換頻率的方法包含依據(jù)一回授訊號與可 調(diào)式電源供應(yīng)器的一輸出電壓調(diào)變一切換訊號的切換頻率。切換訊號用于切換一變壓器及 調(diào)整可調(diào)式電源供應(yīng)器的一輸出?；厥谟嵦柕臏?zhǔn)位相關(guān)聯(lián)于可調(diào)式電源供應(yīng)器的一輸出功 率的準(zhǔn)位?？烧{(diào)式電源供應(yīng)器的輸出電壓為可調(diào)整。
[0007] 本發(fā)明的可調(diào)式電源供應(yīng)器的控制電路包含一調(diào)變電路。調(diào)變電路依據(jù)可調(diào)式電 源供應(yīng)器的一輸出電壓調(diào)變一切換訊號的一最大切換頻率。切換訊號用于切換一變壓器及 調(diào)整可調(diào)式電源供應(yīng)器的一輸出?？烧{(diào)式電源供應(yīng)器的輸出電壓為可調(diào)整。
[0008] 本發(fā)明的可調(diào)式電源供應(yīng)器的調(diào)變一最大切換頻率的方法包含依據(jù)可調(diào)式電源 供應(yīng)器的一輸出電壓調(diào)變一切換訊號的最大切換頻率。切換訊號用于切換一變壓器及調(diào)整 可調(diào)式電源供應(yīng)器的一輸出?？烧{(diào)式電源供應(yīng)器的輸出電壓為可調(diào)整。
【附圖說明】 圖1 :其為本發(fā)明可調(diào)式電源供應(yīng)器的一實(shí)施例的電路圖； 圖2 :其為本發(fā)明控制電路的第一實(shí)施例的電路圖； 圖3A:其為本發(fā)明產(chǎn)生電路的第一實(shí)施例的電路圖； 圖3B:其為本發(fā)明產(chǎn)生電路的第二實(shí)施例的電路圖； 圖4 :其為本發(fā)明電流源的第一實(shí)施例的電路圖； 圖5 :其為本發(fā)明振蕩器的一實(shí)施例的電路圖； 圖6 :其為本發(fā)明脈寬調(diào)變電路的第一參考電路圖； 圖7 :其為切換訊號的切換頻率（Fsw)對電源供應(yīng)器的輸出功率（Ρ_)的曲線圖； 圖8 :其為本發(fā)明產(chǎn)生電路的第三實(shí)施例的電路圖； 圖9 :其為本發(fā)明電流源的第二實(shí)施例的電路圖； 圖10 :其對應(yīng)圖8的產(chǎn)生電路，其為切換訊號的切換頻率（Fsw)對電源供應(yīng)器的輸出功 率（PJ的曲線圖； 圖11 :其為本發(fā)明產(chǎn)生電路的第四實(shí)施例的電路圖； 圖12 :其對應(yīng)圖11的產(chǎn)生電路，其為切換訊號的切換頻率（Fsw)對電源供應(yīng)器的輸出 功率（PJ的曲線圖； 圖13 :其為本發(fā)明控制電路的第二實(shí)施例的電路圖； 圖14 :其為本發(fā)明產(chǎn)生電路的第五實(shí)施例的電路圖； 圖15 :其為本發(fā)明脈寬調(diào)變電路的第二參考電路圖； 圖16 :其為本發(fā)明控制電路的第三實(shí)施例的電路圖； 圖17 :其為本發(fā)明產(chǎn)生電路的第六實(shí)施例的電路圖； 圖18 :其對應(yīng)圖16的控制電路，其為切換訊號的切換頻率（Fsw)對電源供應(yīng)器的輸出 功率（Ραυτ)的曲線圖。 【圖號對照說明】 10 變壓器 20 晶體管 25 電阻器 29 電阻器 31 電阻器 32 電阻器 40 整流器 45 電容器 50 誤差放大器 51 電阻器 52 電阻器 56 電阻器 57 電容器 70 參考電壓 80 光親合器 100Α控制電路 100Β控制電路 100C控制電路 110 電阻器 120 晶體管 125 電阻器 126 電阻器 150 取樣保持電路 200A產(chǎn)生電路 200B產(chǎn)生電路 200C產(chǎn)生電路 200D產(chǎn)生電路 200E產(chǎn)生電路 200F產(chǎn)生電路 210 放大器 211 放大器 215 電阻器 220 晶體管 229 晶體管 230 晶體管 231 晶體管 232 晶體管 234 晶體管 235 晶體管 238 晶體管 239 晶體管 251 電阻器 252 電阻器 253 電阻器 260 比較器 265 晶體管 270A電流源 270B電流源 271 放大器 272 晶體管 273 電阻器 274 晶體管 275 晶體管 300 振蕩器 311 晶體管 312 晶體管 313 晶體管 314 晶體管 315 晶體管 320 電流源 323 電流源 325 開關(guān) 326 開關(guān) 330 電容器 351 比較器 352 比較器 353 與非門 354 與非門 370 反相器 380 反相器 400A脈寬調(diào)變電路400B脈寬調(diào)變電路 410 反相器 415 比較器 420 正反器 425 與門 CK時脈輸入端 CLK時脈訊號 CS切換電流訊號 D輸入端 Ein 輸入電壓訊號 E。 輸出電壓訊號 Fi 切換頻率 F2 切換頻率 F3 切換頻率 F4 切換頻率 Fmax 最大切換頻率 Fmam最大切換頻率FMAX2最大切換頻率 FMAX3最大切換頻率 FMAX4最大切換頻率 fmin 最小切換頻率 Fsw 切換頻率 ^232 電流 1235 電流 ^272 電流 1312 電流 1；31；3電流I；515電流 132。電流 1:3?電流 IAG電流 Ic 充電電流 Id放電電流 IM電流 Ip 變壓器電流 Ιχ 控制訊號 να輔助繞組 ΝΡ一次側(cè)繞組 Ns二次側(cè)繞組 Ρ〇υτ輸出功率 Ρ〇υτι輸出功率 P〇UT2 輸出功率 P〇UT3 輸出功率 P〇UT4 輸出功率 Q輸出端 R重置輸入端 Si 曲線 Sn曲線 s13曲線 s2曲線 s21曲線 S23曲線 s3曲線 s31曲線 S33曲線 s4曲線 S41曲線 s43曲線 s5曲線 SH訊號 SL訊號 sw切換訊號 \ 回授訊號 VB回授訊號 Vcc供應(yīng)電壓 VFB回授訊號 vG 訊號 VH跳變點(diǎn)門檻 ViN輸入電壓\ 跳變點(diǎn)門檻 V〇 輸出電壓 V〇i輸出電壓V〇2輸出電壓 V〇3輸出電壓 V〇4輸出電壓 vREF1參考訊號 參考訊號 vs 反射訊號 νπ 門檻
【具體實(shí)施方式】
[0009] 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，特用較佳的 實(shí)施例及配合詳細(xì)的說明，說明如下：
[0010] 請參閱圖1，本發(fā)明可調(diào)式電源供應(yīng)器的一實(shí)施例的電路圖。如圖所示，一變壓器 10包含一次側(cè)繞組ΝΡ、二次側(cè)繞組Ns及輔助繞組ΝΑ。變壓器10的一次側(cè)繞組ΝΡ連接于電 源供應(yīng)器的輸入電壓VIN與晶體管20之間。晶體管20用于切換變壓器10以轉(zhuǎn)換電源，電 源相關(guān)聯(lián)于輸入電壓VIN。一旦變壓器10被切換而轉(zhuǎn)換電源時，電源從一次側(cè)繞組NP轉(zhuǎn)換 至二次側(cè)繞組Ns，而電源供應(yīng)器產(chǎn)生輸出電壓V。。整流器40及電容器45耦接于二次側(cè)繞 組Ns。其表示當(dāng)變壓器10切換時，變壓器10的二次側(cè)繞組Ns經(jīng)由整流器40及電容器45 產(chǎn)生輸出電壓V。。
[0011] 控制電路100A、100B或100C產(chǎn)生切換訊號Sw，切換訊號Sw驅(qū)動晶體管20而切換 變壓器10,以調(diào)整電源供應(yīng)器的輸出電壓V。。當(dāng)晶體管20導(dǎo)通時，變壓器電流IP將流經(jīng)電 阻器25,而用于產(chǎn)生切換電流訊號CS，電阻器25耦接于晶體管20及接地端之間。切換電 流訊號CS耦接于控制電路100A、100B或100C。電阻器31與32耦接于變壓器10的輔助繞 組NA與接地端之間，以偵測反射訊號Vs。反射訊號Vs·接于控制電路100A、100B或100C， 反射訊號、表示變壓器10的反射電壓。于變壓器10的消磁周期，反射訊號Vs的準(zhǔn)位相關(guān) 聯(lián)于輸出電壓V。的準(zhǔn)位。輸出電壓訊號E。（如圖2所示）依據(jù)反射訊號Vs而產(chǎn)生。其表 示輸出電壓訊號E。相關(guān)聯(lián)于電源供應(yīng)器的輸出電壓V。的準(zhǔn)位。
[0012] 誤差放大器50的負(fù)輸入端經(jīng)由一分壓電路接收輸出電壓V。，分壓電路包含電阻器 51與52。誤差放大器50具有一參考電壓70 (VR)，參考電壓70耦接于誤差放大器50的正 輸入端，誤差放大器50的輸出端產(chǎn)生回授訊號VFB，回授訊號VFB經(jīng)由光耦合器80耦接于控 制電路100A、100B或100C?；厥谟嵦朧FB的準(zhǔn)位與輸出功率的準(zhǔn)位、輸出電流的準(zhǔn)位及電 源供應(yīng)器的變壓器電流IP的準(zhǔn)位成比例。因此，控制電路100A、100B或100C依據(jù)回授訊 號VFB產(chǎn)生切換訊號Sw，以調(diào)整輸出電壓V。，如方程式（1)所示。
[0013] 參考電壓70(VR)為可調(diào)整地，以決定電源供應(yīng)器的輸出電壓V。。再者，電阻器52 是可調(diào)整地，以調(diào)整輸出電壓V。。于本發(fā)明的一實(shí)施例中，參考電壓70及電阻器52可被系 統(tǒng)或者其它外部組件的指令所調(diào)整。電阻器56及電容器57連接于誤差放大器50的負(fù)輸 入端與誤差放大器50的輸出端之間，而用于回授回路補(bǔ)償。電容器57的電容值決定用于 輸出電壓V。的調(diào)整的回授回路的頻寬。此外，光耦合器80經(jīng)由電阻器29耦接輸出電壓V。。
[0014]請參閱圖2，本發(fā)明控制電路100A的一實(shí)施例的電路圖。如圖所示，準(zhǔn)位偏移電路 包含晶體管120及復(fù)數(shù)電阻器110、125與126,準(zhǔn)位偏移電路接收回授訊號VFB，以產(chǎn)生回授 訊號￥4與VB。晶體管120的汲極耦接供應(yīng)電壓。電阻器110的第一端耦接于供應(yīng)電壓 及晶體管120的汲極，電阻器110的第二端耦接于晶體管120的閘極及回授訊號VFB，晶 體管120的閘極更接收回授訊號VFB，晶體管120的源極耦接于電阻器125的第一端。電阻 器126耦接于電阻器125的第二端與接地端之間?；厥谟嵦朧A產(chǎn)生于晶體管120與電阻 器125的連接點(diǎn)，回授訊號VB產(chǎn)生于電阻器125與電阻器126的連接點(diǎn)。其表示回授訊號 VA與回授訊號VB的準(zhǔn)位相關(guān)聯(lián)于回授訊號VFB的準(zhǔn)位。