可提供負(fù)載補(bǔ)償?shù)碾娫纯刂破饕约跋嚓P(guān)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及開關(guān)式電源供應(yīng)器（switched mode power supply)，尤其涉及可以預(yù) 估輸出至一負(fù)載的一輸出電流的電源供應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 開關(guān)式電源供應(yīng)器一般采用一功率開關(guān)來控制流經(jīng)一電感元件的一電流。跟其 他一般電源供應(yīng)器相較之下，開關(guān)式電源供應(yīng)器具有較小的產(chǎn)品體積以及較優(yōu)越的轉(zhuǎn)換效 率，所以廣受業(yè)界的歡迎與采用。
[0003] 反馳式（flyback)架構(gòu)的供應(yīng)器，因?yàn)槠涮峁┝穗姼艚^的效果，所以廣泛的被采 用。反馳式架構(gòu)以一個變壓器，把連接到市電插座的輸入電源線，直流電隔絕于連接到負(fù) 載的輸出電源線。初級側(cè)一般是指電連接到輸入電源線的那些電路所在的那一側(cè)；相對 的，次級側(cè)一般指的是電連接到輸出電源線的那些電路所在的那一側(cè)。所謂次級側(cè)控制是 采用電阻或一些電子元件，放在次級側(cè)，來檢測次級側(cè)的負(fù)載上的輸出電壓或是流過的輸 出電流。次級側(cè)控制可以簡單的達(dá)到不錯的輸出電壓或是輸出電流調(diào)節(jié)（regulation)， 但是因?yàn)榇渭墏?cè)的電阻或是電子元件不斷的消耗電能，因此次級側(cè)控制可能會有比較低的 轉(zhuǎn)換效率。美國專利申請公開號US20100321956A1揭露了許多開關(guān)式電源供應(yīng)器，其采用 初級側(cè)控制來調(diào)節(jié)次級側(cè)的最大額定輸出電流或是額定輸出電壓。美國專利申請公開號 US20100321956A1可以使次級側(cè)的最大額定輸出電流，大約為一個不隨輸入電源線的輸入 電壓而變化的定值。
[0004] 負(fù)載補(bǔ)償（load compensation)是一種在對負(fù)載的輸出電流增加時，就增加輸出 電壓的一種技術(shù)，可以用來補(bǔ)償在電源供應(yīng)器與負(fù)載之間傳輸線上的電壓損失。一種做到 負(fù)載補(bǔ)償?shù)膫鹘y(tǒng)方法，是采用流經(jīng)一變壓器的一峰值電流，來大約當(dāng)作輸出至一負(fù)載的輸 出電流的代表，據(jù)以改變電源供應(yīng)器所調(diào)節(jié)的輸出電壓的目標(biāo)值。但是，如同業(yè)界所知道 的，峰值電流跟輸出電流是有相當(dāng)大的差異的，所以，峰值電流根本不能用來代表輸出電 流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 實(shí)施例揭示有一種電源控制器，適用于一開關(guān)式電源供應(yīng)器。該開關(guān)式電源供應(yīng) 器包含有串聯(lián)在一起的一電感兀件以及一功率開關(guān)。該電源控制器包含有一輸出電流估計(jì) 器以及一電流限制器。該輸出電流估計(jì)器，架構(gòu)來提供一電流檢測信號以及一放電時間信 號。該電流檢測信號代表流經(jīng)該電感元件的一電感電流。該放電時間信號指示該電感元件 的一放電時間。并依據(jù)該電流檢測信號以及該放電時間信號，該輸出電流估計(jì)器產(chǎn)生一充 電電流，使其大約對應(yīng)該開關(guān)式電源供應(yīng)器對一負(fù)載輸出的一輸出電流。該充電電流被限 制不大于一最大值。當(dāng)該充電電流等于該最大值時，該電流限制器架構(gòu)來用以限制該電流 檢測信號。
[0006] 實(shí)施例揭不有一種控制方法，適用于一開關(guān)式電源供應(yīng)器中，作為輸出電流檢測。 該開關(guān)式電源供應(yīng)器包含有一電感元件以及一功率開關(guān)，串接在一起。該控制方法包含有： 接收一電流檢測信號，其大致代表流經(jīng)該電感元件的一電感電流；檢測該電感元件，以產(chǎn)生 一放電時間信號，大致指示該電感元件的一放電時間；依據(jù)該電流檢測信號以及該放電時 間信號，產(chǎn)生一充電電流，其中，該放電電流大約代表了該開關(guān)式電源供應(yīng)器輸出至一負(fù)載 的一輸出電流；限制使該充電電流不超過一最大值；以及，當(dāng)該充電電流等于該最大值時， 壓制該電流檢測信號。
[0007] 實(shí)施例另揭示有一種電源控制器，適用于一開關(guān)式電源供應(yīng)器。該開關(guān)式電源供 應(yīng)器包含有串聯(lián)在一起的一電感兀件以及一功率開關(guān)。該電源控制器包含有一輸出電流估 計(jì)器以及一負(fù)載補(bǔ)償器。該輸出電流估計(jì)器架構(gòu)來接收一電流檢測信號以及一放電時間信 號。該電流檢測信號大致代表流經(jīng)該電感元件的一電感電流，該放電時間信號大約指示該 電感元件的一放電時間。該輸出電流估計(jì)器依據(jù)該電流檢測信號以及該放電時間信號，產(chǎn) 生一充電電流。該充電電流大致對應(yīng)該開關(guān)式電源供應(yīng)器對一負(fù)載輸出的一輸出電流。該 負(fù)載補(bǔ)償器，據(jù)該充電電流，架構(gòu)來從一電阻汲取一偏壓電流，流到一接地線。該電感元件 包含有一輔助繞組，且該電阻連接在該輔助繞組以及該負(fù)載補(bǔ)償器之間。
【附圖說明】
[0008] 圖1顯示依據(jù)本發(fā)明所實(shí)施的一開關(guān)式電源供應(yīng)器。
[0009] 圖2顯示圖1中的一些信號的波形。
[0010] 圖3舉例圖1中的電源控制器。
[0011] 圖4舉例圖3中的輸出電流估計(jì)器。
[0012] 圖5A顯示在一些實(shí)施例中，充電電流I_eE跟電壓VM的關(guān)系。
[0013] 圖5B顯示在一些實(shí)施例中，偏壓電流IQFFSET跟充電電流的關(guān)系。
[0014] 【符號說明】
[0015]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電源控制器，適用于一開關(guān)式電源供應(yīng)器，該開關(guān)式電源供應(yīng)器包含有串聯(lián)在 一起的一電感兀件以及一功率開關(guān)，該電源控制器包含有： 一輸出電流估計(jì)器，架構(gòu)來提供一電流檢測信號，其代表流經(jīng)該電感元件的一電感電 流，以及一放電時間信號，其指示該電感元件的一放電時間，并依據(jù)該電流檢測信號以及該 放電時間信號，用以產(chǎn)生一充電電流，使其大約對應(yīng)該開關(guān)式電源供應(yīng)器對一負(fù)載輸出的 一輸出電流，其中該充電電流被限制不大于一最大值；以及 一電流限制器，當(dāng)該充電電流等于該最大值時，架構(gòu)來用以限制該電流檢測信號。
2. 如權(quán)利要求1所述的電源控制器，其中，該電感元件包含有一輔助繞組，該開關(guān)式電 源供應(yīng)器具有一電阻，連接至該輔助繞組，該電源控制器還包含有： 一負(fù)載補(bǔ)償器，依據(jù)該充電電流，架構(gòu)來從該電阻汲取一偏壓電流。
3. 如權(quán)利要求2所述的電源控制器，其中，當(dāng)該充電電流小于一預(yù)設(shè)參考電流時，該偏 壓電流大約為〇安培。
4. 如權(quán)利要求1所述的電源控制器，其中，該充電電流不會是負(fù)值。
5. 如權(quán)利要求1所述的電源控制器，其中，該輸出電流估計(jì)器，依據(jù)該充電電流、該放 電時間信號以及該電流檢測信號，產(chǎn)生一電壓信號，該輸出電流估計(jì)器具有一轉(zhuǎn)導(dǎo)器，其比 較該電壓信號以及一參考電壓，來產(chǎn)生該充電電流。
6. 如權(quán)利要求5所述的電源控制器，其中，該電壓信號在該開關(guān)式電源供應(yīng)器的每一 開關(guān)周期內(nèi)，更新一次。
7. 如權(quán)利要求5所述的電源控制器，其中，該充電電流持續(xù)對一收集端充電，該輸出電 流估計(jì)器依據(jù)該電流檢測信號提供一放電電流，該放電電流在該放電時間內(nèi)對該收集端放 電，且該電壓信號通過采樣該收集端上的一反饋電壓而被更新。
8. 如權(quán)利要求7所述的電源控制器，其中，該電流檢測信號的一峰值，決定該放電電 流。
9. 如權(quán)利要求7所述的電源控制器，其中，該輸出電流估計(jì)器還包含一收集電容，連接 至該收集端，一更新電路連接至該收集端，用以采樣該反饋電壓。
10. 如權(quán)利要求1所述的電源控制器，其中，該輸出電流估計(jì)器依據(jù)該充電電流、該放 電時間信號、以及該電流檢測信號，產(chǎn)生一電壓信號，該輸出電流估計(jì)器還包含有一電位轉(zhuǎn) 換器，用以將該電壓信號轉(zhuǎn)換為一第二電壓信號，該電流電流限制器包含有一比較器，用以 比較該第二電壓信號以及該電流檢測信號，來控制該功率開關(guān)。
11. 一種控制方法，適用于一開關(guān)式電源供應(yīng)器中，作為輸出電流檢測，該開關(guān)式電源 供應(yīng)器包含有一電感元件以及一功率開關(guān)，串接在一起，該控制方法包含有： 接收一電流檢測信號，其大致代表流經(jīng)該電感元件的一電感電流； 檢測該電感元件，以產(chǎn)生一放電時間信號，大致指示該電感元件的一放電時間； 依據(jù)該電流檢測信號以及該放電時間信號，產(chǎn)生一充電電流，其中，該放電電流大約代 表了該開關(guān)式電源供應(yīng)器輸出至一負(fù)載的一輸出電流； 限制使該充電電流不超過一最大值；以及 當(dāng)該充電電流等于該最大值時，壓制該電流檢測信號。
12. 如權(quán)利要求11所述的控制方法，還包含有： 依據(jù)該電流檢測信號，提供一放電電流； 以該放電電流對一收集端持續(xù)充電，并以該放電電流，在該放電時間內(nèi)，對該收集端放 電；以及 對該收集端上的一反饋電壓采樣，用以更新該充電電流。
13. 如權(quán)利要求12所述的控制方法，還包含有： 采樣該反饋電壓，用以更新一電壓信號；以及 比較該電壓信號以及一參考電壓，以產(chǎn)生該充電電流。
14. 如權(quán)利要求13所述的控制方法，還包含有： 當(dāng)該電壓信號超過該參考電壓時，使該開關(guān)式電源供應(yīng)器操作在一定電壓模式；以及 當(dāng)該電壓信號低于該參考電壓時，使該開關(guān)式電源供應(yīng)器操作在一定電流模式。
15. 如權(quán)利要求11所述的控制方法，其中，該電感元件包含有一輔助繞組，且該開關(guān)式 電源供應(yīng)器包含有一電阻，連接在該輔助繞組與一反饋端之間，該控制方法還包含有： 依據(jù)該充電電流，從該電阻，汲取一偏壓電流； 其中，該偏壓電流越大，該開關(guān)式電源供應(yīng)器對該負(fù)載的一輸出電壓越高。
16. 如權(quán)利要求11所述的控制方法，還包含有： 強(qiáng)制使該充電電流不可為負(fù)。
17. 如權(quán)利要求13所述的控制方法，還包含有： 當(dāng)該電壓信號低于該參考信號時，使該充電電流等于該最大值。
18. -種電源控制器，適用于一開關(guān)式電源供應(yīng)器，該開關(guān)式電源供應(yīng)器包含有串聯(lián)在 一起的一電感兀件以及一功率開關(guān)，該電源控制器包含有： 一輸出電流估計(jì)器，架構(gòu)來接收一電流檢測信號以及一放電時間信號，該電流檢測信 號大致代表流經(jīng)該電感元件的一電感電流，該放電時間信號大約指示該電感元件的一放電 時間，該輸出電流估計(jì)器依據(jù)該電流檢測信號以及該放電時間信號，產(chǎn)生一充電電流，該充 電電流大致對應(yīng)該開關(guān)式電源供應(yīng)器對一負(fù)載輸出的一輸出電流；以及 一負(fù)載補(bǔ)償器，據(jù)該充電電流，架構(gòu)來從一電阻汲取一偏壓電流，流到一接地線； 其中，該電感元件包含有一輔助繞組，且該電阻連接在該輔助繞組以及該負(fù)載補(bǔ)償器 之間。
19. 如權(quán)利要求18所述的電源控制器，其中，該充電電流被限制不大于一最大值。
20. 如權(quán)利要求19所述的電源控制器，其中，該輸出電流估計(jì)器使該充電電流不為負(fù) 值。
【專利摘要】可提供負(fù)載補(bǔ)償?shù)碾娫纯刂破饕约跋嚓P(guān)的控制方法。實(shí)施例揭示有一種電源控制器，適用于一開關(guān)式電源供應(yīng)器。該開關(guān)式電源供應(yīng)器包含有串聯(lián)在一起的一電感元件以及一功率開關(guān)。該電源控制器包含有一輸出電流估計(jì)器以及一電流限制器。該輸出電流估計(jì)器，架構(gòu)來提供一電流檢測信號以及一放電時間信號。該電流檢測信號代表流經(jīng)該電感元件的一電感電流。該放電時間信號指示該電感元件的一放電時間。并依據(jù)該電流檢測信號以及該放電時間信號，該輸出電流估計(jì)器產(chǎn)生一充電電流，使其大約對應(yīng)該開關(guān)式電源供應(yīng)器對一負(fù)載輸出的一輸出電流。該充電電流被限制不大于一最大值。當(dāng)該充電電流等于該最大值時，該電流限制器架構(gòu)來用以限制該電流檢測信號。
【IPC分類】H02M3-28, H02M1-08
【公開號】CN104734506
【申請?zhí)枴緾N201310698183
【發(fā)明人】沈逸倫, 黃于蕓
【申請人】綠達(dá)光電股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月18日