本發(fā)明涉及一種電源轉(zhuǎn)換器、及其控制電路與待機(jī)節(jié)能方法，特別是指一種在電源轉(zhuǎn)換器處于待機(jī)模式時(shí)，通過調(diào)整輸出電壓，以達(dá)成待機(jī)省電功能的電源轉(zhuǎn)換器、及其控制電路與待機(jī)節(jié)能方法。

背景技術(shù)：

近年來，電源轉(zhuǎn)換器的節(jié)能省電功能已越來越受到重視，其中當(dāng)電源轉(zhuǎn)換器處于待機(jī)模式時(shí)，如何節(jié)省此時(shí)的功率損耗是相當(dāng)重要的。特別地，針對具有USB Type-C連接器的電源轉(zhuǎn)換器，該電源轉(zhuǎn)換器如何利用USB Type-C連接器的規(guī)范來達(dá)到降低其待機(jī)時(shí)的功率損耗更是相當(dāng)重要的。

相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)可參閱美國公告專利US 8,533,508 B2。

本發(fā)明即是針對上述課題而提出一種電源轉(zhuǎn)換器、及其控制電路與待機(jī)節(jié)能方法，由此降低電源轉(zhuǎn)換器于待機(jī)時(shí)的功率損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種電源轉(zhuǎn)換器及其控制電路與待機(jī)節(jié)能方法，用以降低電源轉(zhuǎn)換器于待機(jī)時(shí)的功率損耗。

為達(dá)上述目的，就其中一觀點(diǎn)言，本發(fā)明提供了一種電源轉(zhuǎn)換器，用以將一輸入電壓轉(zhuǎn)換為一輸出電壓于該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出端，用以提供電能給與該輸出端連接的一受電端，該電源轉(zhuǎn)換器包含：一變壓器；一功率開關(guān)，與該變壓器的一次側(cè)繞組耦接，用以根據(jù)一操作訊號而導(dǎo)通或關(guān)閉，以控制該變壓器，進(jìn)而將該輸入電壓轉(zhuǎn)換為該輸出電壓；一開關(guān)控制單元，與該功率開關(guān)耦接，用以根據(jù)一一次側(cè)反饋訊號，產(chǎn)生該操作訊號；一使能開關(guān)電路，耦接于該輸出端與該受電端之間，用以控制該輸出端對該受電端的電能傳送；一二次側(cè)控制電路，與該變壓器的二次側(cè)繞組耦接，該二次側(cè)控制電路具有至少一訊號傳輸腳位以與該受電端溝通；其中，該二次側(cè)控制電路根據(jù)該至少一訊號傳輸腳位的電壓，控制該使能開關(guān)電路的導(dǎo)通與否，又根據(jù)該輸出電壓而產(chǎn)生一二次側(cè)反饋訊號；以及一反饋電路，其一端與該開關(guān)控制單元耦接，其另一端與該二次側(cè)控制電路耦接，用以根據(jù)該二次側(cè)反饋訊號，產(chǎn)生該一次側(cè)反饋訊號；其中，該二次側(cè)控制電路還根據(jù)該至少一訊號傳輸腳位的電壓而調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號、或根據(jù)該至少一訊號傳輸腳位的電壓且根據(jù)該輸出電壓而調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號，以調(diào)整該輸出電壓，由此，當(dāng)該電源轉(zhuǎn)換器處于一待機(jī)模式時(shí)，該輸出電壓低于一正常模式的一工作位準(zhǔn)以達(dá)成待機(jī)省電功能。

在一種較佳的實(shí)施型態(tài)中，當(dāng)該電源轉(zhuǎn)換器處于該待機(jī)模式時(shí)，該輸出電壓維持于一較該工作位準(zhǔn)為低的一待機(jī)省電位準(zhǔn)，或該輸出電壓在一較該工作位準(zhǔn)為低的區(qū)間中震蕩。

在一種較佳的實(shí)施型態(tài)中，該二次側(cè)控制電路包括：一訊號傳輸腳位電壓偵測電路，耦接于該二次側(cè)控制電路的該至少一訊號傳輸腳位，用以根據(jù)該至少一訊號傳輸腳位的電壓，而產(chǎn)生一偵測訊號；一分路調(diào)節(jié)電路(shunt regulator)，根據(jù)一輸出電壓相關(guān)訊號，產(chǎn)生該二次側(cè)反饋訊號；以及一待機(jī)調(diào)整電路，耦接于訊號傳輸腳位電壓偵測電路與該分路調(diào)節(jié)電路，以至少根據(jù)該偵測訊號而調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號。

在一種較佳的實(shí)施型態(tài)中，該待機(jī)調(diào)整電路除根據(jù)該偵測訊號外、還根據(jù)該輸出電壓，而調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號。

在一種較佳的實(shí)施型態(tài)中，當(dāng)該電源轉(zhuǎn)換器處于該待機(jī)模式時(shí)，該待機(jī)調(diào)整電路使該分路調(diào)節(jié)電路選用一參考電壓低位準(zhǔn)，以調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號，由此，該輸出電壓維持于一較該工作位準(zhǔn)為低的一待機(jī)省電位準(zhǔn)；又，當(dāng)該電源轉(zhuǎn)換器處于該正常模式時(shí)，該待機(jī)調(diào)整電路使該分路調(diào)節(jié)電路選用一參考電壓高位準(zhǔn)，以調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號，由此，該輸出電壓維持于該工作位準(zhǔn)。

在一種較佳的實(shí)施型態(tài)中，當(dāng)該電源轉(zhuǎn)換器處于該待機(jī)模式時(shí)，且當(dāng)該輸出電壓高于該區(qū)間的下限時(shí)，該待機(jī)調(diào)整電路使至該分路調(diào)節(jié)電路選用一參考電壓低位準(zhǔn)，由此使該輸出電壓下降；又當(dāng)該電源轉(zhuǎn)換器處于該待機(jī)模式時(shí)且當(dāng)該輸出電壓下降到達(dá)該區(qū)間的下限時(shí)，該待機(jī)調(diào)整電路使該分路調(diào)節(jié)電路選用一參考電壓高位準(zhǔn)，由此使該輸出電壓上升。

在一種較佳的實(shí)施型態(tài)中，該待機(jī)調(diào)整電路至少包含一調(diào)整開關(guān)，用以調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號，該待機(jī)調(diào)整電路根據(jù)該偵測訊號，以導(dǎo)通或關(guān)閉該調(diào)整開關(guān)，而調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號，從而于該待機(jī)模式時(shí)使該輸出電壓維持于該待機(jī)省電位準(zhǔn)。

在一種較佳的實(shí)施型態(tài)中，該待機(jī)調(diào)整電路至少包含一調(diào)整開關(guān)，用以調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號，該待機(jī)調(diào)整電路根據(jù)該偵測訊號且根據(jù)該輸出電壓，以導(dǎo)通或關(guān)閉該調(diào)整開關(guān)，而調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號，從而使該輸出電壓在一較該工作位準(zhǔn)為低的區(qū)間中震蕩。

在一種較佳的實(shí)施型態(tài)中，當(dāng)該電源轉(zhuǎn)換器處于該待機(jī)模式時(shí)且當(dāng)該輸出電壓高于該區(qū)間的下限時(shí)，該待機(jī)調(diào)整電路控制該調(diào)整開關(guān)而調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號，由此使該輸出電壓下降；又當(dāng)該電源轉(zhuǎn)換器處于該待機(jī)模式時(shí)且當(dāng)該輸出電壓下降到達(dá)該區(qū)間的下限時(shí)，該待機(jī)調(diào)整電路控制該調(diào)整開關(guān)而調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號，由此使該輸出電壓上升。

為達(dá)上述目的，就另一觀點(diǎn)言，本發(fā)明提供了一種電源轉(zhuǎn)換器的待機(jī)節(jié)能方法，其中該電源轉(zhuǎn)換器將一輸入電壓轉(zhuǎn)換為一輸出電壓于該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出端，用以提供電能給與該輸出端連接的一受電端，該電源轉(zhuǎn)換器具有至少一訊號傳輸腳位以與該受電端溝通，該待機(jī)節(jié)能方法包含：提供一使能開關(guān)電路，耦接于該輸出端與該受電端之間，用以控制該輸出端對該受電端的電能傳送；根據(jù)該至少一訊號傳輸腳位的電壓，控制該使能開關(guān)電路的導(dǎo)通與否；根據(jù)該輸出電壓而產(chǎn)生一二次側(cè)反饋訊號；根據(jù)該二次側(cè)反饋訊號，產(chǎn)生一一次側(cè)反饋訊號；根據(jù)該至少一訊號傳輸腳位的電壓而調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號、或根據(jù)該至少一訊號傳輸腳位的電壓且根據(jù)該輸出電壓而調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號，以調(diào)整該輸出電壓，由此，當(dāng)該電源轉(zhuǎn)換器處于一待機(jī)模式時(shí)，該輸出電壓低于一正常模式的一工作位準(zhǔn)以達(dá)成待機(jī)省電功能。

為達(dá)上述目的，就另一觀點(diǎn)言，本發(fā)明提供了一種具有變壓器的電源轉(zhuǎn)換器的控制電路，用以控制該變壓器的二次側(cè)，該電源轉(zhuǎn)換器用以將一輸入電壓轉(zhuǎn)換為一輸出電壓于該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出端，用以提供電能給與該輸出端連接的一受電端，該電源轉(zhuǎn)換器包含：一一次側(cè)電路，用以根據(jù)一一次側(cè)反饋訊號而導(dǎo)控制該變壓器，進(jìn)而將該輸入電壓轉(zhuǎn)換為該輸出電壓；一反饋電路，其一端與該一次側(cè)電路耦接，其另一端與該控制電路耦接，用以根據(jù)該控制電路所產(chǎn)生的一二次側(cè)反饋訊號，產(chǎn)生該一次側(cè)反饋訊號；以及一使能開關(guān)電路，耦接于該輸出端與該受電端之間，用以控制該輸出端對該受電端的電能傳送；該控制電路包含：至少一訊號傳輸腳位，用以與該受電端溝通；一訊號傳輸腳位電壓偵測電路，耦接于該至少一訊號傳輸腳位，用以根據(jù)該至少一訊號傳輸腳位的電壓，而產(chǎn)生一偵測訊號；一分路調(diào)節(jié)電路(shunt regulator)，根據(jù)一輸出電壓相關(guān)訊號，產(chǎn)生該二次側(cè)反饋訊號；以及一待機(jī)調(diào)整電路，耦接于訊號傳輸腳位電壓偵測電路與該分路調(diào)節(jié)電路，以至少根據(jù)該偵測訊號而調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號，由此，當(dāng)該電源轉(zhuǎn)換器處于一待機(jī)模式時(shí)，通過調(diào)整該二次側(cè)反饋訊號，使得該輸出電壓低于一正常模式的一工作位準(zhǔn)以達(dá)成待機(jī)省電功能。

附圖說明

圖1A示出本發(fā)明的電源轉(zhuǎn)換器10與一受電端20連接時(shí)的方塊示意圖；

圖1B示出本發(fā)明的電源轉(zhuǎn)換器的一實(shí)施例；

圖2標(biāo)出本發(fā)明的反饋電路14的一實(shí)施例；

圖3示出本發(fā)明的二次側(cè)控制電路12的一實(shí)施例的方塊示意圖；

圖4示出本發(fā)明的二次側(cè)控制電路12的另一實(shí)施例的方塊示意圖；

圖5示出，根據(jù)圖3的方塊示意圖，本發(fā)明的二次側(cè)控制電路12的一具體實(shí)施例；

圖6標(biāo)出本發(fā)明于待機(jī)模式下，根據(jù)圖3及圖5的實(shí)施例，輸出電壓維持于一較工作位準(zhǔn)為低的待機(jī)省電位準(zhǔn)；

圖7示出，根據(jù)圖4的方塊示意圖，本發(fā)明的二次側(cè)控制電路12的另一具體實(shí)施例；

圖8標(biāo)出本發(fā)明于待機(jī)模式下，根據(jù)圖4及圖7的實(shí)施例，輸出電壓在一較工作位準(zhǔn)為低的區(qū)間中震蕩；

圖9示出，根據(jù)圖4的方塊示意圖，本發(fā)明的二次側(cè)控制電路12的另一具體實(shí)施例。

圖中符號說明

100 供電系統(tǒng)

10 電源轉(zhuǎn)換器

11 整流電路

12 二次側(cè)控制電路

120 訊號傳輸腳位電壓偵測電路

130 驅(qū)動(dòng)?xùn)?/p>

140 待機(jī)調(diào)整電路

150 分路調(diào)節(jié)電路

13 開關(guān)控制單元

14 反饋電路

141 比較器

142 非門

143 與門

15 變壓器

15a 一次側(cè)

15b 二次側(cè)

151 誤差放大器

152 BJT晶體管

153 二極管

16 功率開關(guān)

17 使能開關(guān)電路

18 輸出電壓偵測電路

20 受電端

70 纜線

71 正電源傳輸線

72 訊號傳輸線

73 負(fù)電源傳輸線

74 訊號傳輸線

CC1 訊號傳輸腳位

CC2 訊號傳輸腳位

CS 電流感測端

CLK 頻率訊號

COMP 一次側(cè)反饋訊號端

DMAG 輸入電壓端

FB 腳位

GATE 操作訊號端

GND 接地電位

OPTO 二次側(cè)反饋訊號端

Q1 調(diào)整開關(guān)

Q2 晶體管開關(guān)

Q3 晶體管開關(guān)

Rcs 電流感測電阻

S2 二次側(cè)反饋訊號

USBP 腳位

Vac 交流電源

VBUS 供應(yīng)電壓

Vcs 電流感測訊號

VCC_DET 偵測訊號

VCOMP 一次側(cè)反饋訊號

VDD 電源腳位

VGA TE操作訊號

VIN 輸入電壓

VOPTO_L 控制訊號

VOUT 輸出電壓

VOUT 輸出端

VOUT_DET 輸出電壓比較訊號

VOUT_H 位準(zhǔn)

VOUT_L 位準(zhǔn)

VOUT_SB 輸出電壓參考值

VREF 參考電壓

VREF_H 參考電壓高位準(zhǔn)

VREF_L 參考電壓低位準(zhǔn)

W1 主要繞組

W2 次要繞組

W3 第三繞組

具體實(shí)施方式

有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式的一較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。本發(fā)明中的圖式均屬示意，主要意在表示各裝置以及各元件之間的功能作用關(guān)系，至于形狀、尺寸、方向則并未依照實(shí)物比例繪制。

請參考圖1A、圖1B及圖2。圖1A示出本發(fā)明的電源轉(zhuǎn)換器10與一受電端20連接時(shí)的方塊示意圖。圖1B示出本發(fā)明的電源轉(zhuǎn)換器的一實(shí)施例。圖2標(biāo)出本發(fā)明的反饋電路14的一實(shí)施例。如圖1A所示，本實(shí)施例的供電系統(tǒng)100包含一電源轉(zhuǎn)換器10、一纜線70與一受電端20。電源轉(zhuǎn)換器10用以作為一供電端。受電端20例如為一攜帶式電子裝置，如手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、筆記本電腦等，但不限于此。電源轉(zhuǎn)換器10與受電端20經(jīng)由纜線70而彼此耦接，以自電源轉(zhuǎn)換器10對受電端20傳送電能。纜線70包括正電源傳輸線71、負(fù)電源傳輸線73、一訊號傳輸線72與一訊號傳輸線74。當(dāng)電源轉(zhuǎn)換器10與受電端20經(jīng)由纜線70而彼此耦接時(shí)，正電源傳輸線71與負(fù)電源傳輸線73構(gòu)成回路而得以傳送電能。訊號傳輸線72可用以在電源轉(zhuǎn)換器10的訊號傳輸腳位CC1和受電端20對應(yīng)的訊號傳輸腳位CC1之間傳遞一傳輸訊號，以進(jìn)行雙向溝通。訊號傳輸線74可用以在電源轉(zhuǎn)換器10的訊號傳輸腳位CC2和受電端20對應(yīng)的訊號傳輸腳位CC2之間傳遞一傳輸訊號，以進(jìn)行雙向溝通。上述結(jié)構(gòu)為USB Type-C連接器的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不限于應(yīng)用在此結(jié)構(gòu)；例如，若纜線70僅具有單一訊號傳輸線(72或74之一)，本發(fā)明仍可實(shí)施。

本實(shí)施例中，電源轉(zhuǎn)換器10例如但不限于可為一隔離式交直流轉(zhuǎn)換器(isolated type AC-DC converter)。在隔離式交直流轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例中，電源轉(zhuǎn)換器10可將一輸入電壓VIN轉(zhuǎn)換為一輸出電壓VOUT于電源轉(zhuǎn)換器10的一輸出端VOUT，用以提供電能給與輸出端VOUT連接的受電端20。電源轉(zhuǎn)換器10包含：一變壓器15、一功率開關(guān)16、一開關(guān)控制單元13、一使能開關(guān)電路17、一二次側(cè)電路12、一反饋電路14以及一電流感測電阻(Current sensing resistor)Rcs。其中，二次側(cè)電路12例如但不限于可制作成一集成電路。隔離式交直流轉(zhuǎn)換器為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的電路，因此除了與本發(fā)明申請有關(guān)的部分之外，其他電路細(xì)節(jié)省略繪示，以使圖面簡潔。

變壓器15包括一主要繞組(primary winding)W1、一次要繞組(secondary winding)W2與一第三繞組(tertiary winding)W3。主要繞組位于變壓器15的一次側(cè)15a，用以接收輸入電壓VIN。次要繞組W2位于變壓器15的二次側(cè)15b，用以于輸出端VOUT產(chǎn)生輸出電壓VOUT。第三繞組W3位于變壓器15的一次側(cè)15a，用以根據(jù)輸入電壓VIN，產(chǎn)生相關(guān)于輸入電壓VIN的信息或是提供開關(guān)控制單元13所需的電源。如開關(guān)控制單元13以其他方式取得電源，且不需要取得相關(guān)于輸入電壓VIN的信息，則第三繞組W3可以省略。在一實(shí)施例中，輸入電壓VIN可通過一交流電源Vac經(jīng)由一整流電路11而產(chǎn)生。

功率開關(guān)16與變壓器15的主要繞組W1耦接，用以根據(jù)一操作訊號VGATE而導(dǎo)通或關(guān)閉，以控制流過主要繞組W1的電流，進(jìn)而通過次要繞組W2的感應(yīng)，而將輸入電壓VIN轉(zhuǎn)換為輸出電壓VOUT。

開關(guān)控制單元13用以產(chǎn)生操作訊號VGATE(自其操作訊號端GATE輸出操作訊號VGATE)，以控制功率開關(guān)16的導(dǎo)通或關(guān)閉。在本實(shí)施例中，開關(guān)控制單元13根據(jù)自其電流感測端CS所接收到的電流感測訊號Vcs、以及自其一次側(cè)反饋訊號端COMP所接收到的一次側(cè)反饋訊號VCOMP，而產(chǎn)生操作訊號VGATE。此外，本實(shí)施例中，開關(guān)控制單元13自輸入電壓端DMAG接收相關(guān)于輸入電壓VIN的信息，此相關(guān)于輸入電壓VIN的信息例如但不限于可通過一輸入電壓偵測電路131來取得(輸入電壓偵測電路131的其中一個(gè)實(shí)施例請參閱圖1B)。

使能開關(guān)電路17耦接于輸出端VOUT與受電端20之間，用以控制輸出端VOUT對受電端20的電能傳送。在一實(shí)施例中，使能開關(guān)電路17可包括一晶體管開關(guān)Q2及一晶體管開關(guān)Q3。其中，在本實(shí)施例中，晶體管開關(guān)Q2及晶體管開關(guān)Q3例如但不限于可為NMOS晶體管開關(guān)。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，晶體管開關(guān)Q2及晶體管開關(guān)Q3亦可為PMOS晶體管開關(guān)。使能開關(guān)電路17不必須一定得包括二個(gè)晶體管開關(guān)，在其他實(shí)施例中，使能開關(guān)電路17亦可只包括一個(gè)晶體管開關(guān)。

二次側(cè)控制電路12與反饋電路14、使能開關(guān)電路17及變壓器15的次要繞組W2耦接。如圖1B所示，二次側(cè)控制電路12具有二訊號傳輸腳位CC1及CC2以與受電端20溝通。訊號傳輸線72可用以在二次側(cè)控制電路12的訊號傳輸腳位CC1和受電端20對應(yīng)的訊號傳輸腳位CC1之間傳遞一傳輸訊號，以進(jìn)行雙向溝通。訊號傳輸線74可用以在二次側(cè)控制電路12的訊號傳輸腳位CC2和受電端20對應(yīng)的訊號傳輸腳位CC2之間傳遞一傳輸訊號，以進(jìn)行雙向溝通。

在本實(shí)施例中，二次側(cè)控制電路12根據(jù)輸出電壓VOUT而產(chǎn)生一二次側(cè)反饋訊號S2。二次側(cè)控制電路12自其腳位FB接收輸出電壓VOUT的相關(guān)訊號，此輸出電壓VOUT的相關(guān)訊號例如但不限于可通過一輸出電壓偵測電路18來取得(輸出電壓偵測電路18的其中一個(gè)實(shí)施例，例如但不限于可為分壓電路，請參閱圖1B)。此外，本實(shí)施例的二次側(cè)控制電路12又根據(jù)至少一訊號傳輸腳位(CC1或CC2)的電壓，控制使能開關(guān)電路17的導(dǎo)通與否(關(guān)于二次側(cè)控制電路12如何控制使能開關(guān)電路17的細(xì)節(jié)，容后詳述)。

反饋電路14其一端與開關(guān)控制單元13耦接，其又一端與二次側(cè)控制電路12耦接，用以根據(jù)二次側(cè)反饋訊號S2，產(chǎn)生一次側(cè)反饋訊號VCOMP。由于電源轉(zhuǎn)換器10在本實(shí)施例中以隔離式交直流轉(zhuǎn)換器為例來說明，因此，在一實(shí)施例中，反饋電路14對應(yīng)地可為一隔離式反饋電路，例如為一光耦合電路，如圖2所示。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的差異是：現(xiàn)有技術(shù)中，無論輸出端和受電端20的連接關(guān)系如何，只要電源轉(zhuǎn)換器10是啟動(dòng)的，就會(huì)將輸出電壓VOUT調(diào)節(jié)于一個(gè)默認(rèn)的目標(biāo)位準(zhǔn)(即前述工作位準(zhǔn)，例如5V)。但本發(fā)明則于輸出端和受電端20不連接、或是輸出端不需要對受電端20供電時(shí)，使電源轉(zhuǎn)換器10處于待機(jī)模式，以達(dá)成待機(jī)省電功能。在待機(jī)模式時(shí)，本發(fā)明通過調(diào)整二次側(cè)反饋訊號S2，以調(diào)降輸出電壓VOUT。

請參考圖3。圖3示出本發(fā)明的二次側(cè)控制電路12的一實(shí)施例的方塊示意圖。

如圖3所示，二次側(cè)控制電路12包括一訊號傳輸腳位電壓偵測電路120、一分路調(diào)節(jié)電路(shunt regulator)150、一待機(jī)調(diào)整電路140，以及在需要時(shí)可包含一驅(qū)動(dòng)?xùn)?30。如果二次側(cè)控制電路12經(jīng)由腳位USBP的輸出電壓位準(zhǔn)足以驅(qū)動(dòng)使能開關(guān)電路17，則驅(qū)動(dòng)?xùn)?30可以省略。

分路調(diào)節(jié)電路150根據(jù)一輸出電壓VOUT相關(guān)訊號(自二次側(cè)控制電路12的腳位FB接收輸出電壓VOUT的相關(guān)訊號)，產(chǎn)生二次側(cè)反饋訊號S2。

訊號傳輸腳位電壓偵測電路120耦接于電源轉(zhuǎn)換器10的訊號傳輸腳位CC1/CC2，以偵測訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓而產(chǎn)生一偵測訊號VCC_DET。當(dāng)電源轉(zhuǎn)換器10的訊號傳輸腳位CC1/CC2與受電端20彼此沒有耦接時(shí)，或是雖然耦接但受電端20并沒有要受電時(shí)，訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓就不會(huì)在USB Type-C連接器的規(guī)定的范圍內(nèi)(以USB Type-C連接器為例來說明，下同；如非應(yīng)用于USB Type-C連接器，則也有對應(yīng)的規(guī)范)，而所產(chǎn)生的偵測訊號VCC_DET就會(huì)表示此訊息。此時(shí)，本發(fā)明將使電源轉(zhuǎn)換器10處于待機(jī)模式。此外，二次側(cè)控制電路12經(jīng)由腳位USBP的輸出訊號，可以切斷使能開關(guān)電路17。

另一方面，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換器10的訊號傳輸腳位CC1/CC2與受電端20彼此耦接、且受電端20需要受電時(shí)，訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓就會(huì)落在USB Type-C連接器的規(guī)定的范圍內(nèi)，而所產(chǎn)生的偵測訊號VCC_DET就會(huì)表示此訊息。此時(shí)，本發(fā)明將使電源轉(zhuǎn)換器10處于正常模式。此外，二次側(cè)控制電路12經(jīng)由腳位USBP的輸出訊號，可以導(dǎo)通使能開關(guān)電路17。

待機(jī)調(diào)整電路140耦接于訊號傳輸腳位電壓偵測電路120與分路調(diào)節(jié)電路150，以根據(jù)偵測訊號VCC_DET而調(diào)整二次側(cè)反饋訊號S2。

根據(jù)本發(fā)明，二次側(cè)控制電路12如何調(diào)整二次側(cè)反饋訊號S2，以使電源轉(zhuǎn)換器10處于待機(jī)模式，可以有多種實(shí)施方式，其中第一種方式是：當(dāng)偵測訊號VCC_DET顯示訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓不在USB Type-C連接器的規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，待機(jī)調(diào)整電路140調(diào)整二次側(cè)反饋訊號S2，使輸出電壓VOUT維持于一較工作位準(zhǔn)(例如5V)為低的一待機(jī)省電位準(zhǔn)(例如3V)。由此，本發(fā)明使電源轉(zhuǎn)換器10處于待機(jī)模式，達(dá)成待機(jī)省電功能。

上述第一種實(shí)施方式，有多種具體電路結(jié)構(gòu)可以達(dá)成，圖5和圖6示出其中一種具體實(shí)施例。其中，圖5示出本發(fā)明的二次側(cè)控制電路12的一具體實(shí)施例。圖6標(biāo)出本發(fā)明于待機(jī)模式下，根據(jù)圖3及圖5的實(shí)施例，輸出電壓維持于一較正常模式中的工作位準(zhǔn)(例如5V)為低的待機(jī)省電位準(zhǔn)(例如3V)。

在本實(shí)施例中，待機(jī)調(diào)整電路140例如但不限于可為一開關(guān)(如圖5所示)。分路調(diào)節(jié)電路150例如但不限于可包括一誤差放大器151、一BJT晶體管152及一二極管153，其中誤差放大器151、BJT晶體管152及二極管153的彼此耦接方式如圖5所示。由于分路調(diào)節(jié)電路150為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的電路，因此除了與本發(fā)明申請的操作細(xì)節(jié)有關(guān)的部分之外，其他操作細(xì)節(jié)原理不再贅述。

請參閱圖6并對照圖5，當(dāng)訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓不在USB Type-C連接器的規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，偵測訊號VCC_DET為低位準(zhǔn)，使能開關(guān)電路17不導(dǎo)通，故，供應(yīng)電壓VBUS從5V下降至0V。根據(jù)偵測訊號VCC_DET，待機(jī)調(diào)整電路140選擇參考電壓低位準(zhǔn)VREF_L，使分路調(diào)節(jié)電路150的誤差放大器151選用參考電壓低位準(zhǔn)VREF_L為其一輸入。對應(yīng)地，誤差放大器151的輸出、以及BJT晶體管152所產(chǎn)生的二次側(cè)反饋訊號S2也隨之變化。反饋電路14根據(jù)二次側(cè)反饋訊號S2，產(chǎn)生對應(yīng)于待機(jī)模式的一次側(cè)反饋訊號VCOMP。開關(guān)控制單元13根據(jù)對應(yīng)于待機(jī)模式的一次側(cè)反饋訊號VCOMP，產(chǎn)生操作訊號VGATE，以控制功率開關(guān)16，造成輸出電壓VOUT下降到達(dá)待機(jī)省電位準(zhǔn)。據(jù)此方式，當(dāng)偵測訊號VCC_DET顯示訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓不在USB Type-C連接器的規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，待機(jī)調(diào)整電路140調(diào)整二次側(cè)反饋訊號S2，使輸出電壓VOUT維持于一較工作位準(zhǔn)(例如5V)為低的一待機(jī)省電位準(zhǔn)(例如3V)。由此，本發(fā)明使電源轉(zhuǎn)換器10處于待機(jī)模式，達(dá)成待機(jī)省電功能。

另一方面，當(dāng)偵測訊號VCC_DET顯示訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓落在USB Type-C連接器的規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則二次側(cè)控制電路12經(jīng)由腳位USBP的輸出訊號導(dǎo)通使能開關(guān)電路17。根據(jù)偵測訊號VCC_DET，待機(jī)調(diào)整電路140選擇參考電壓高位準(zhǔn)VREF_H，使分路調(diào)節(jié)電路150的誤差放大器151選用參考電壓高位準(zhǔn)VREF_H為其一輸入。對應(yīng)地，誤差放大器151的輸出、以及BJT晶體管152所產(chǎn)生的二次側(cè)反饋訊號S2也隨之變化。反饋電路14根據(jù)二次側(cè)反饋訊號S2，產(chǎn)生對應(yīng)于正常模式的一次側(cè)反饋訊號VCOMP。開關(guān)控制單元13根據(jù)對應(yīng)于正常模式的一次側(cè)反饋訊號VCOMP，產(chǎn)生操作訊號VGATE，以控制功率開關(guān)16，造成輸出電壓VOUT上升到達(dá)工作位準(zhǔn)。據(jù)此方式，當(dāng)偵測訊號VCC_DET顯示訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓落在USB Type-C連接器的規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，待機(jī)調(diào)整電路140調(diào)整二次側(cè)反饋訊號S2，使輸出電壓VOUT維持于工作位準(zhǔn)。故，供應(yīng)電壓VBUS從0V升高至5V。

請參考圖4。圖4示出本發(fā)明的二次側(cè)控制電路12的另一實(shí)施例的方塊示意圖。根據(jù)本發(fā)明，二次側(cè)控制電路12如何調(diào)整二次側(cè)反饋訊號S2，以使電源轉(zhuǎn)換器10處于待機(jī)模式，其中第二種方式是：當(dāng)偵測訊號VCC_DET顯示訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓不在USB Type-C連接器的規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，待機(jī)調(diào)整電路140調(diào)整二次側(cè)反饋訊號S2，使輸出電壓VOUT在一較工作位準(zhǔn)(例如5V)為低的區(qū)間(例如3V～4V)中震蕩。第二種方式較第一種方式耗電，但優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)需要供電給受電端20時(shí)，輸出電壓VOUT可以較快到達(dá)工作位準(zhǔn)。

當(dāng)然，于待機(jī)模式中，除了維持輸出電壓VOUT于定值、或是震蕩之外，只要使輸出電壓VOUT低于工作位準(zhǔn)，就可以比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省功耗，故如果于待機(jī)模式中，使輸出電壓VOUT處于低于工作位準(zhǔn)的任何固定或變化位準(zhǔn)，都符合本發(fā)明的精神而屬于本發(fā)明的范圍。

在第二種方式中，為了使輸出電壓VOUT在一較工作位準(zhǔn)為低的區(qū)間中震蕩，表示需要在輸出電壓到達(dá)該區(qū)間的下限時(shí)使輸出電壓上升。因此，在圖4所示的實(shí)施例中，待機(jī)調(diào)整電路140是根據(jù)偵測訊號VCC_DET且根據(jù)輸出電壓VOUT，而調(diào)整二次側(cè)反饋訊號S2。相對地，在圖3及圖5所示的實(shí)施例中，待機(jī)調(diào)整電路140僅是根據(jù)偵測訊號VCC_DET，而調(diào)整二次側(cè)反饋訊號S2。所謂“根據(jù)輸出電壓VOUT”，并不局限于根據(jù)輸出電壓VOUT的本身，亦可根據(jù)與輸出電壓VOUT相關(guān)的訊號(例如但不限于根據(jù)輸出電壓VOUT的分壓)。

上述第二種實(shí)施方式，有多種具體電路結(jié)構(gòu)可以達(dá)成，圖7和圖8示出其中一種具體實(shí)施例。其中，圖7示出本發(fā)明的二次側(cè)控制電路12的另一具體實(shí)施例。圖8標(biāo)出本發(fā)明于待機(jī)模式下，根據(jù)圖4及圖7的實(shí)施例，輸出電壓VOUT于一較正常模式中的工作位準(zhǔn)(例如5V)為低的區(qū)間(在位準(zhǔn)VOUT_H和位準(zhǔn)VOUT_L之間)震蕩。

請參考圖8并對照圖7。當(dāng)訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓不在USB Type-C連接器的規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，二次側(cè)控制電路12經(jīng)由腳位USBP的輸出訊號使使能開關(guān)電路17不導(dǎo)通，故供應(yīng)電壓VBUS從5V下降至0V(如圖8所示)。此時(shí)，本發(fā)明使電源轉(zhuǎn)換器10進(jìn)入待機(jī)模式，使輸出電壓VOUT下降進(jìn)入震蕩區(qū)間。

具體地說，在本實(shí)施例中，待機(jī)調(diào)整電路140例如但不限于可包括一比較器141、一非門(NOT GATE)142、一與門(AND GATE)143與一調(diào)整開關(guān)Q1。比較器141將輸出電壓VOUT(或其相關(guān)訊號)與一輸出電壓參考值VOUT_SB比較而產(chǎn)生一輸出電壓比較訊號VOUT_DET。輸出電壓VOUT(或其相關(guān)訊號)可以取自任何合適的地方；在一實(shí)施例中，由于二次側(cè)控制電路12的電源來自輸出電壓VOUT，因此輸出電壓VOUT或其相關(guān)訊號可以取自電源腳位VDD。在其他實(shí)施例中，輸出電壓VOUT或其相關(guān)訊號可以取自其他地方。在本實(shí)施例中，比較器141較佳是一個(gè)遲滯比較器。在其他實(shí)施例中，比較器141可以不是遲滯比較器，而輸出電壓參考值VOUT_SB可以設(shè)定為其他的值。

非門(NOT GATE)142與與門(AND GATE)143構(gòu)成一個(gè)邏輯判斷電路。當(dāng)偵測訊號VCC_DET顯示訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓不落在USB Type-C連接器的規(guī)定的范圍內(nèi)、且當(dāng)輸出電壓VOUT高于輸出電壓參考值VOUT_SB時(shí)，此邏輯判斷電路產(chǎn)生一控制訊號VOPTO_L，導(dǎo)通調(diào)整開關(guān)Q1，使得二次側(cè)反饋訊號端OPTO接地。反饋電路14根據(jù)二次側(cè)反饋訊號S2，產(chǎn)生對應(yīng)于的一次側(cè)反饋訊號VCOMP。此時(shí)，一次側(cè)反饋訊號VCOMP為低位準(zhǔn)(如圖8所示)。開關(guān)控制單元13根據(jù)一次側(cè)反饋訊號VCOMP，產(chǎn)生操作訊號VGATE，此情況下會(huì)關(guān)閉功率開關(guān)16，造成輸出電壓VOUT的下降。

在此待機(jī)模式下，當(dāng)輸出電壓VOUT降低至低于輸出電壓參考值VOUT_SB時(shí)，控制訊號VOPTO_L由高位準(zhǔn)轉(zhuǎn)態(tài)為低位準(zhǔn)(圖8顯示遲滯所造成的延遲。若比較器141不是遲滯比較器，則可改為將輸出電壓VOUT分別與VOUT_H和VOUT_L比較)。因此，關(guān)閉了調(diào)整開關(guān)Q1。

調(diào)整開關(guān)Q1的關(guān)閉使得二次側(cè)反饋訊號S2恢復(fù)到由分路調(diào)節(jié)電路150來產(chǎn)生。反饋電路14根據(jù)低位準(zhǔn)的二次側(cè)反饋訊號S2，產(chǎn)生對應(yīng)的一次側(cè)反饋訊號VCOMP。此時(shí)，因輸出電壓VOUT低于工作位準(zhǔn)，因此一次側(cè)反饋訊號VCOMP為高位準(zhǔn)(如圖8所示)。開關(guān)控制單元13根據(jù)一次側(cè)反饋訊號VCOMP，使得操作訊號VGATE為使能狀態(tài)，以正常操作功率開關(guān)16，造成輸出電壓VOUT由位準(zhǔn)VOUT_L升高至位準(zhǔn)VOUT_H。其中，位準(zhǔn)VOUT_L與位準(zhǔn)VOUT_H皆低于正常模式的工作位準(zhǔn)(如圖8所示)。而當(dāng)輸出電壓VOUT高于輸出電壓參考值VOUT_SB時(shí)，控制訊號VOPTO_L又導(dǎo)通調(diào)整開關(guān)Q1。如此一來，輸出電壓VOUT在位準(zhǔn)VOUT_L與位準(zhǔn)VOUT_H的區(qū)間中震蕩。

另一方面，當(dāng)偵測訊號VCC_DET顯示訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓落在USB Type-C連接器的規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則二次側(cè)控制電路12經(jīng)由腳位USBP的輸出訊號導(dǎo)通使能開關(guān)電路17。根據(jù)偵測訊號VCC_DET，邏輯判斷電路關(guān)閉調(diào)整開關(guān)Q1，因此二次側(cè)反饋訊號S2由分路調(diào)節(jié)電路150來產(chǎn)生。反饋電路14根據(jù)二次側(cè)反饋訊號S2，產(chǎn)生對應(yīng)于正常模式的一次側(cè)反饋訊號VCOMP。開關(guān)控制單元13根據(jù)對應(yīng)于正常模式的一次側(cè)反饋訊號VCOMP，產(chǎn)生操作訊號VGATE，以控制功率開關(guān)16，造成輸出電壓VOUT上升到達(dá)工作位準(zhǔn)。據(jù)此方式，當(dāng)偵測訊號VCC_DET顯示訊號傳輸腳位CC1/CC2的電壓落在USB Type-C連接器的規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，待機(jī)調(diào)整電路140關(guān)閉調(diào)整開關(guān)Q1，而二次側(cè)反饋訊號S2使輸出電壓VOUT維持于工作位準(zhǔn)。故，供應(yīng)電壓VBUS從0V升高至5V(如圖8所示)。

顯然，若是訊號的高低位準(zhǔn)意義改變，則邏輯判斷電路中的非門(NOT GATE)142與與門(AND GATE)143需對應(yīng)地改變。

又，在圖7實(shí)施例中，若是不根據(jù)輸出電壓VOUT、而僅根據(jù)偵測訊號VCC_DET來控制調(diào)整開關(guān)Q1(即，省略電路141～143)，則對應(yīng)于圖3的第一種實(shí)施方式。

圖9顯示第二種實(shí)施方式的另一種具體實(shí)施例。本實(shí)施例中，并不是以調(diào)整開關(guān)Q1來使二次側(cè)反饋訊號端OPTO接地，而是以調(diào)整開關(guān)Q1來決定分路調(diào)節(jié)電路150選用參考電壓低位準(zhǔn)VREF_L或參考電壓高位準(zhǔn)VREF_H。這樣的安排也同樣可以使輸出電壓VOUT在低于工作位準(zhǔn)的區(qū)間中震蕩。

以上已針對較佳實(shí)施例來說明本發(fā)明，以上所述，僅為使本領(lǐng)域技術(shù)人員易于了解本發(fā)明的內(nèi)容，并非用來限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。在本發(fā)明的相同精神下，本領(lǐng)域技術(shù)人可以思及各種等效變化。例如，所示直接連接的電路元件間，可插置不影響電路主要功能的電路元件，如開關(guān)或電阻等。又如，訊號高低位準(zhǔn)的意義可以改變，并不局限于以高位準(zhǔn)來導(dǎo)通開關(guān)、以低位準(zhǔn)來關(guān)閉開關(guān)，而相關(guān)的電路也可對應(yīng)地改變。凡此種種，皆可根據(jù)本發(fā)明的教示類推而得。此外，所說明的各個(gè)實(shí)施例，并不限于單獨(dú)應(yīng)用，亦可以組合應(yīng)用，例如但不限于將兩實(shí)施例并用，或是以其中一個(gè)實(shí)施例的局部電路代換另一實(shí)施例的對應(yīng)電路。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)涵蓋上述及其他所有等效變化。此外，本發(fā)明的任一實(shí)施型態(tài)不必須達(dá)成所有的目的或優(yōu)點(diǎn)，因此，權(quán)利要求任一項(xiàng)也不應(yīng)以此為限。