功率轉(zhuǎn)換器的具有輸出纜線補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種功率轉(zhuǎn)換器的具有輸出纜線補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整電路，其包含一誤差放大器，而依據(jù)功率轉(zhuǎn)換器的一輸出產(chǎn)生一回授訊號(hào)。一補(bǔ)償電路耦接功率轉(zhuǎn)換器的一變壓器，以依據(jù)一變壓器訊號(hào)產(chǎn)生一補(bǔ)償訊號(hào)，變壓器訊號(hào)產(chǎn)生于變壓器。回授訊號(hào)用于產(chǎn)生一切換訊號(hào)，以切換變壓器并調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的輸出。補(bǔ)償訊號(hào)用于調(diào)變回授訊號(hào)，以補(bǔ)償功率轉(zhuǎn)換器的輸出纜線的一電壓降。
【專利說明】功率轉(zhuǎn)換器的具有輸出纜線補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明系有關(guān)于一種功率轉(zhuǎn)換器，特別是關(guān)于一種功率轉(zhuǎn)換器的調(diào)整電路。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于一脫機(jī)式功率轉(zhuǎn)換器，其需要設(shè)置一誤差放大器于變壓器的二次側(cè)，以依據(jù)功率轉(zhuǎn)換器的輸出而產(chǎn)生一回授訊號(hào)。回授訊號(hào)用于產(chǎn)生一切換訊號(hào)，以切換變壓器及調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的輸出。請(qǐng)參閱圖1，其為習(xí)知的一功率轉(zhuǎn)換器的電路圖。一脈寬調(diào)變控制器(PWM) 30依據(jù)一回授訊號(hào)Vfb產(chǎn)生一切換訊號(hào)Spwm,而經(jīng)由一功率晶體管20切換一變壓器10，以調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的輸出。變壓器10具有一一次側(cè)繞組Np及一二次側(cè)繞組Ns。變壓器10的一次側(cè)繞組Np接收一輸入電壓Vin。回授訊號(hào)Vfb是經(jīng)由一光耦合器60依據(jù)功率轉(zhuǎn)換器的輸出所產(chǎn)生。
[0003]光稱合器60受控于一誤差放大器50,誤差放大器50產(chǎn)生一回授訊號(hào)Vf,以控制光率禹合器60。誤差放大器50包含一參考訊號(hào)Vk,參考訊號(hào)Vk稱接至誤差放大器50的一正輸入端，以調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓VM。輸出電壓Vw經(jīng)由一分壓電路耦接誤差放大器50的一負(fù)輸入端,分壓電路包含電阻器51與52。一電容器53稱接于誤差放大器50的負(fù)輸入端及誤差放大器50的一輸出端之間。
[0004]變壓器10的二次側(cè)繞組Ns耦接功率轉(zhuǎn)換器的一輸出端，以產(chǎn)生輸出電壓VQ1。一整流器40耦接二次側(cè)繞組Ns的一端。一輸出電容器45耦接二次側(cè)繞組Ns的另一端及功率轉(zhuǎn)換器的輸出端，以產(chǎn)生輸出電壓VQ1。一電阻器62從電容器45及整流器40耦接至光率禹合器60。
[0005]普遍來說，功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓Vm會(huì)經(jīng)由一輸出纜線70與輸出連接器等等而耦接至負(fù)載。輸出纜線70與輸出連接器等等會(huì)造成電壓降，此電壓降與其輸出電流成比例。如此，遠(yuǎn)端感測(cè)電阻器55、56及遠(yuǎn)端感測(cè)纜線71、72用于遠(yuǎn)程感測(cè)負(fù)載上的輸出電壓V00此遠(yuǎn)程感測(cè)用于調(diào)整負(fù)載上的輸出電壓％。因此，輸出電壓Vtj不會(huì)受到輸出纜線70及輸出連接器等等的電壓降的影響。然而，遠(yuǎn)端感測(cè)纜線71與72會(huì)增加功率轉(zhuǎn)換器的成本，尤其是在輸出纜線70是長纜線。所以，具有輸出纜線補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整電路是被需要的，以減少功率轉(zhuǎn)換器的成本，并精確的調(diào)整輸出電壓\。
[0006]關(guān)于功率轉(zhuǎn)換器的輸出纜線補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)，已揭露于美國專利第7，352，595號(hào)“Primary-side controlled switching regulator”。然而，此先前技術(shù)僅可以用于一次側(cè)的調(diào)整。其表示功率轉(zhuǎn)換器的誤差放大器必須設(shè)置于變壓器的一次側(cè)。鑒于上述問題，本發(fā)明提供輸出纜線補(bǔ)償?shù)碾娐?，其?yīng)用于誤差放大器位于變壓器的二次側(cè)的功率轉(zhuǎn)換器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的之一，在于提供一種功率轉(zhuǎn)換器的具有輸出纜線補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整電路。本發(fā)明的調(diào)整電路無須遠(yuǎn)端感測(cè)纜線即可補(bǔ)償功率轉(zhuǎn)換器的輸出纜線的電壓降，以減少功率轉(zhuǎn)換器的成本及精確的調(diào)整輸出電壓。[0008]本發(fā)明提供一種功率轉(zhuǎn)換器的具有輸出纜線補(bǔ)償?shù)囊徽{(diào)整電路，其包含一誤差放大器，其依據(jù)該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出而產(chǎn)生一回授訊號(hào)。一補(bǔ)償電路耦接該功率轉(zhuǎn)換器的一變壓器，以依據(jù)一變壓器訊號(hào)產(chǎn)生一補(bǔ)償訊號(hào)，該變壓器訊號(hào)產(chǎn)生于該變壓器。該回授訊號(hào)用于產(chǎn)生一切換訊號(hào)，以用于切換該變壓器并調(diào)整該功率轉(zhuǎn)換器的該輸出。該補(bǔ)償訊號(hào)用于調(diào)變?cè)摶厥谟嵦?hào)，以補(bǔ)償該功率轉(zhuǎn)換器的該輸出纜線與輸出連接器等等的電壓降。
[0009]此外，該誤差放大器包含一參考訊號(hào)，以產(chǎn)生該回授訊號(hào)。該補(bǔ)償訊號(hào)用于補(bǔ)償該參考訊號(hào)，以調(diào)變?cè)摶厥谟嵦?hào)。該調(diào)整電路更包含一電阻器，該電阻器耦接該補(bǔ)償電路，以調(diào)整該補(bǔ)償訊號(hào)的準(zhǔn)位。該變壓器訊號(hào)相關(guān)聯(lián)于該切換訊號(hào)的一導(dǎo)通時(shí)間及該變壓器的一輸入電壓的準(zhǔn)位。因此，該補(bǔ)償訊號(hào)是依據(jù)該變壓器的一消磁時(shí)間所產(chǎn)生。所以，該補(bǔ)償訊號(hào)是依據(jù)該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出電流的增加而增加，該回授訊號(hào)是依據(jù)該補(bǔ)償訊號(hào)的增加而增加。因功率轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓會(huì)依據(jù)該回授訊號(hào)的增加而增加，所以該輸出電壓會(huì)依據(jù)該輸出電流的增加而增加，以補(bǔ)償該輸出纜線的一電壓降而達(dá)成該輸出纜線的補(bǔ)償。
【專利附圖】

【附圖說明】[0010]圖1:其為習(xí)知的一功率轉(zhuǎn)換器的電路圖。
[0011]圖2:其為本發(fā)明的一功率轉(zhuǎn)換器的一實(shí)施例的電路圖。
[0012]圖3:其為本發(fā)明的具有輸出纜線補(bǔ)償?shù)囊徽{(diào)整電路的一實(shí)施例的電路圖。
[0013]圖4:其為本發(fā)明的產(chǎn)生一補(bǔ)償訊號(hào)的一補(bǔ)償電路的一實(shí)施例的電路圖。
[0014]圖5:其為本發(fā)明的一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換電路的一參考電路的電路圖。
[0015]圖6:其為本發(fā)明的一導(dǎo)通訊號(hào)Sm、一取樣訊號(hào)S1及一清除訊號(hào)S2的訊號(hào)波形圖。
【圖號(hào)對(duì)照說明】
[0016]10 變壓器100 調(diào)整電路 110 緩沖放大器 115 電阻器
117 電阻器170 誤差放大器
175 電容器20功率晶體管
200 補(bǔ)償電路210 比較器
215 脈波產(chǎn)生器231 開關(guān)
232 開關(guān)233 開關(guān)
250 電容器270 電容器
280 電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換電路281 運(yùn)算放大器
282 晶體管283 電阻器
286 晶體管287 晶體管
30 脈寬調(diào)變控制器300 運(yùn)算放大器
310 晶體管311 晶體管
312 晶體管315 電流源
40 整流器45電容器
50 誤差放大器51電阻器
52電阻器53電容器
55 遠(yuǎn)端感測(cè)電阻器56遠(yuǎn)端感測(cè)電阻器57電阻器58電阻器
60光稱合器62電阻器
70輸出纜線71遠(yuǎn)端感測(cè)纜線
72遠(yuǎn)端感測(cè)纜線76二極管
I3IO電流1:315偏移電流
Icomp補(bǔ)償訊號(hào)Iin充電電流
10輸出電流Np—次側(cè)繞組
Ns二次側(cè)繞組Rp端點(diǎn)
S1取樣訊號(hào)S2清除訊號(hào)
S qn導(dǎo)通訊號(hào)Spwm切換訊號(hào)
Va電壓\c供應(yīng)電壓
Vf第一回授訊號(hào)Vfb第二回授訊號(hào)
Vin輸入電壓V。輸出電壓
V0I輸出電壓Vk參考訊號(hào)
Vei參考電壓Vk2門濫訊號(hào)
Veef參考訊號(hào)Vs感測(cè)訊號(hào)
Vti訊號(hào)Vt2訊號(hào)
【具體實(shí)施方式】
[0017]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)的說明，說明如下:
[0018]請(qǐng)參閱圖2，其為本發(fā)明的一功率轉(zhuǎn)換器的一實(shí)施例的電路圖。功率轉(zhuǎn)換器包含變壓器10、功率晶體管20、脈寬調(diào)變控制器(PWM) 30及光耦合器60。功率晶體管20從變壓器10的一次側(cè)繞組Np耦接至接地端，以切換變壓器10。光耦合器60經(jīng)電阻器62耦接變壓器10的二次側(cè)繞組Ns。二次側(cè)繞組Ns耦接功率轉(zhuǎn)換器的輸出端，以經(jīng)由輸出纜線70提供輸出電壓Vtj至負(fù)載。功率轉(zhuǎn)換器的輸出電流Itj流經(jīng)輸出纜線70。輸出電容器45耦接二次側(cè)繞組Ns及功率轉(zhuǎn)換器的輸出端。功率轉(zhuǎn)換器具有用于整流的一二極管76。二極管76從功率轉(zhuǎn)換器的輸出端耦接至二次側(cè)繞組Ns。
[0019]功率轉(zhuǎn)換器更包含一調(diào)整電路(REG) 100，以產(chǎn)生一第一回授訊號(hào)Vf。調(diào)整電路100位于變壓器10的二次側(cè)，調(diào)整電路100經(jīng)由分壓電路耦接功率轉(zhuǎn)換器的輸出端，分壓電路包含電阻器51與52。分壓電路產(chǎn)生一電壓Va，電壓Va耦接調(diào)整電路100。一電阻器115耦接調(diào)整電路100的一端點(diǎn)Rp而決定訊號(hào)產(chǎn)生的比例。
[0020]第一回授訊號(hào)Vf更用于經(jīng)由光耦合器60產(chǎn)生第二回授訊號(hào)VFB。脈寬調(diào)變控制器30依據(jù)回授訊號(hào)Vfb產(chǎn)生切換訊號(hào)SPWM，以經(jīng)由功率晶體管20切換變壓器10，而調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的輸出(輸出電壓Vo及/或輸出電流I(J)。因此，回授訊號(hào)Vf用于產(chǎn)生切換訊號(hào)Spwm,以切換變壓器10及調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的輸出?；厥谟嵦?hào)Vf與Vfb是依據(jù)功率轉(zhuǎn)換器的輸出(輸出電壓V。及/或輸出電流I。)而產(chǎn)生?；厥谟嵦?hào)Vfb會(huì)依據(jù)輸出電流Itl的增加而增加。因輸出電壓\是依據(jù)回授訊號(hào)Vfb的增加而增加，所以輸出電壓\會(huì)依據(jù)輸出電流Itj的增加而增加，補(bǔ)償輸出纜線70的一電壓降而達(dá)成輸出纜線70的補(bǔ)償。[0021]然而，若使用一阻抗裝置感測(cè)輸出電流Itj，此阻抗裝置會(huì)產(chǎn)生一功率損耗及降低功率轉(zhuǎn)換器的效率。因此，調(diào)整電路100被發(fā)展出，且經(jīng)由一分壓電路耦接至變壓器10，以偵測(cè)一變壓器訊號(hào)，變壓器訊號(hào)產(chǎn)生于變壓器10，分壓電路包含電阻器57與58。電阻器57的一第一端耦接二次側(cè)繞組Ns及二極管76。電阻器58從電阻器57的一第二端耦接至一接地端，此接地端位于變壓器10的二次側(cè)。電阻器57與58產(chǎn)生一感測(cè)訊號(hào)Vs，感測(cè)訊號(hào)Vs相關(guān)聯(lián)于變壓器訊號(hào)。變壓器訊號(hào)用于估計(jì)輸出電流Itj的準(zhǔn)位。變壓器訊號(hào)相關(guān)聯(lián)于變壓器10的輸入電壓Vin的準(zhǔn)位及切換訊號(hào)Spwm的導(dǎo)通時(shí)間Ton。
【權(quán)利要求】
1.一種功率轉(zhuǎn)換器的一調(diào)整電路，其特征在于，其包含: 一誤差放大器，依據(jù)該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出產(chǎn)生一回授訊號(hào)；以及 一補(bǔ)償電路，耦接該功率轉(zhuǎn)換器的一變壓器，以依據(jù)一變壓器訊號(hào)產(chǎn)生一補(bǔ)償訊號(hào)，該變壓器訊號(hào)產(chǎn)生于該變壓器； 其中，該回授訊號(hào)用于產(chǎn)生一切換訊號(hào)，該切換訊號(hào)用于切換該變壓器并調(diào)整該功率轉(zhuǎn)換器的該輸出，該補(bǔ)償訊號(hào)用于調(diào)變?cè)摶厥谟嵦?hào)，以補(bǔ)償該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出纜線的一電壓降。
2.如權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換器的調(diào)整電路，其特征在于，其中該誤差放大器包含一參考訊號(hào)，以產(chǎn)生該回授訊號(hào)，該補(bǔ)償訊號(hào)用于補(bǔ)償該參考訊號(hào)，以調(diào)變?cè)摶厥谟嵦?hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換器的調(diào)整電路，其特征在于，其更包含: 一緩沖放大器，包含一參考電壓，該緩沖放大器耦接該補(bǔ)償訊號(hào)，以產(chǎn)生該參考訊號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換器的調(diào)整電路，其特征在于，其更包含: 一電阻器，耦接該補(bǔ)償電路，以調(diào)整該補(bǔ)償訊號(hào)的準(zhǔn)位。
5.如權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換器的調(diào)整電路，其特征在于，其中該變壓器訊號(hào)相關(guān)聯(lián)于該切換訊號(hào)的一導(dǎo)通時(shí)間與該變壓器的一輸入電壓的準(zhǔn)位。
6.如權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換器的調(diào)整電路，其特征在于，其中該補(bǔ)償訊號(hào)是依據(jù)該變壓器的一消磁時(shí)間而產(chǎn)生。
7.如權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換器的調(diào)整電路，其特征在于，其中該補(bǔ)償訊號(hào)依據(jù)該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出電流的增加而增加，該回授訊號(hào)依據(jù)該補(bǔ)償訊號(hào)的增加而增加，一輸出電壓依據(jù)該回授訊號(hào)的增加而增加。
8.如權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換器的調(diào)整電路，其特征在于，其中該調(diào)整電路位于該變壓器的一二次側(cè)。
9.如權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換器的調(diào)整電路，其特征在于，其中該補(bǔ)償電路包含: 一電容器，提供一電壓，以產(chǎn)生該補(bǔ)償訊號(hào)； 一充電電流，依據(jù)該變壓器訊號(hào)充電該電容器，以提供該電壓，該充電電流相關(guān)聯(lián)于該變壓器訊號(hào)；以及 一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換該電壓而產(chǎn)生該補(bǔ)償訊號(hào)； 其中，該變壓器訊號(hào)相關(guān)聯(lián)于該切換訊號(hào)的一導(dǎo)通時(shí)間及該變壓器的一輸入電壓的準(zhǔn)位。
10.一種功率轉(zhuǎn)換器的一調(diào)整電路，其特征在于，其包含: 一補(bǔ)償電路，依據(jù)該功率轉(zhuǎn)換器的一變壓器產(chǎn)生的一變壓器訊號(hào)調(diào)變一回授訊號(hào)； 其中，該回授訊號(hào)用于產(chǎn)生一切換訊號(hào)，該切換訊號(hào)用于切換該變壓器并調(diào)整該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出；該變壓器訊號(hào)相關(guān)聯(lián)于該切換訊號(hào)的一導(dǎo)通時(shí)間與該變壓器的一輸入電壓的準(zhǔn)位；該回授訊號(hào)相關(guān)聯(lián)于該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓；該輸出電壓會(huì)依據(jù)該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出電流的增加而增加，以補(bǔ)償該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出纜線的一電壓降。
11.如權(quán)利要求10所述的功率轉(zhuǎn)換器的調(diào)整電路，其特征在于，其中該調(diào)整電路位于該變壓器的一二次側(cè)。
【文檔編號(hào)】H02M1/42GK103532370SQ201310301740
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月16日
【發(fā)明者】楊大勇, 王周昇 申請(qǐng)人:崇貿(mào)科技股份有限公司, 快捷半導(dǎo)體(蘇州)有限公司