具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路及其控制電路與控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路及其控制電路與控制方法，特別是指一種在可程序輸出電壓切換于較低電壓時(shí)，相對(duì)于在較高電壓時(shí)，于相同的輸出電流下，維持相同或相對(duì)較高的操作頻率的具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路及其控制電路與控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—種現(xiàn)有技術(shù)具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路，用以根據(jù)設(shè)定訊號(hào)，而將輸入電壓轉(zhuǎn)換為可程序輸出電壓，以供應(yīng)予不同的負(fù)載電路。所謂可程序輸出電壓，指根據(jù)設(shè)定訊號(hào)，而切換于至少兩個(gè)高低不同的電位之間。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)可程序輸出電壓切換于較低的電位時(shí)，相較于可程序輸出電壓切換在較高的電位時(shí)，若具有相同的輸出電流，則會(huì)使得電路輸出功率下降，這導(dǎo)致操作訊號(hào)的操作頻率亦跟著下降，而使等效的輸出阻抗降低，造成整個(gè)系統(tǒng)的帶寬(bandwidth)提高，結(jié)果使相位裕度(phase margin)降低。一般而言，系統(tǒng)的相位裕度較佳地設(shè)置在45度角以上，而現(xiàn)有技術(shù)的具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路，在可程序輸出電壓切換于較低的電位時(shí)，可能會(huì)使相位裕度低于45度，甚至低至負(fù)角度，而造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定度提高。
[0003]有鑒于此，本發(fā)明即針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路及其控制電路與控制方法，可根據(jù)可程序輸出電壓切換于較低電壓時(shí)，相對(duì)于在較高電壓時(shí)，于相同的輸出電流下，維持相同或相對(duì)較高的操作頻率的具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路及其控制電路與控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路及其控制電路與控制方法，可根據(jù)可程序輸出電壓切換于較低電壓時(shí)，相對(duì)于在較高電壓時(shí)，于相同的輸出電流下，維持相同或相對(duì)較高的操作頻率的具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路及其控制電路與控制方法。
[0005]為達(dá)上述目的，就其中一個(gè)觀點(diǎn)言，本發(fā)明提供了一種具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路，用以供應(yīng)一可程序輸出電壓，其中該具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路根據(jù)一設(shè)定訊號(hào)，使該可程序輸出電壓于至少一第一電壓與一第二電壓間切換，其中，該第一電壓高于該第二電壓，該具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路包含:一變壓器電路，包括一主要繞組(primary winding)、一次要繞組(secondary winding)與一第三繞組(tertiary winding)，其中該主要繞組用以接收一輸入電壓，該次要繞組用以于一輸出端產(chǎn)生該可程序輸出電壓，該第三繞組用以根據(jù)該可程序輸出電壓，產(chǎn)生一電壓感測(cè)訊號(hào)；一功率開關(guān)電路，與該主要繞組耦接，用以根據(jù)一操作訊號(hào)而操作其中一功率開關(guān)，進(jìn)而將該輸入電壓轉(zhuǎn)換為該可程序輸出電壓；一電流感測(cè)電路，與該功率開關(guān)電路耦接，用以根據(jù)流經(jīng)該功率開關(guān)的一開關(guān)電流，產(chǎn)生一電流感測(cè)訊號(hào)；一光耦合電路，與該次要繞組耦接，用以根據(jù)一輸出功率與該設(shè)定訊號(hào)，產(chǎn)生一回授訊號(hào)；以及一控制電路，與該第三繞組、該電流感測(cè)電路、該光耦合電路、與該功率開關(guān)電路耦接，用以根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)、該電流感測(cè)訊號(hào)、與該回授訊號(hào)，產(chǎn)生該操作訊號(hào)；其中，該控制電路于該回授訊號(hào)低于一降頻點(diǎn)，調(diào)降該操作訊號(hào)的一操作頻率；其中，該控制電路更根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而以下列至少其中一種方式，適應(yīng)性調(diào)整該操作訊號(hào)，由此以使所述具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路在該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，相對(duì)于在該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)，于相同的一輸出電流下，維持相同或相對(duì)較高的該操作頻率，以維持相位裕度(phasemargin):(1)根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而適應(yīng)性調(diào)整該回授訊號(hào)的該降頻點(diǎn)；(2)根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而適應(yīng)性調(diào)整一電流增益，并根據(jù)該電流增益對(duì)該電流感測(cè)訊號(hào)作增益運(yùn)算，而產(chǎn)生一電流感測(cè)增益訊號(hào)，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，使該電流感測(cè)增益訊號(hào)高于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)的該電流感測(cè)增益訊號(hào)；(3)根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而適應(yīng)性調(diào)整一回授衰減，并根據(jù)該回授衰減對(duì)該回授訊號(hào)作衰減運(yùn)算，而產(chǎn)生一回授衰減訊號(hào)，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，使該回授衰減訊號(hào)低于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)的該回授衰減訊號(hào)；或(4)根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而適應(yīng)性調(diào)整一斜率補(bǔ)償訊號(hào)，用以對(duì)該電流感測(cè)訊號(hào)作斜率補(bǔ)償運(yùn)算，而產(chǎn)生一電流感測(cè)補(bǔ)償訊號(hào)，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，使該電流感測(cè)補(bǔ)償訊號(hào)高于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)的該電流感測(cè)補(bǔ)償訊號(hào)。
[0006]在其中一種較佳的實(shí)施例中，該控制電路包括:一頻率控制電路，與該第三繞組及該光耦合電路耦接，用以根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)與該回授訊號(hào)，產(chǎn)生一頻率訊號(hào)；一比較電路，與該光耦合電路及該電流感測(cè)電路耦接，用以根據(jù)該回授訊號(hào)與該電流感測(cè)訊號(hào)，產(chǎn)生一比較訊號(hào)；以及一正反器電路，與該頻率控制電路及該比較電路耦接，用以根據(jù)該頻率訊號(hào)與該比較訊號(hào)，產(chǎn)生該操作訊號(hào)；其中，該頻率控制電路根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，通過(guò)調(diào)整該頻率訊號(hào)以適應(yīng)性調(diào)整該回授訊號(hào)的該降頻點(diǎn)。
[0007]在前述實(shí)施例中，該回授訊號(hào)超過(guò)該降頻點(diǎn)時(shí)，該頻率訊號(hào)較佳地具有固定的一第一頻率，且該回授訊號(hào)介于一臨界點(diǎn)與該降頻點(diǎn)之間時(shí)，該頻率訊號(hào)較佳地具有一第二頻率，該第二頻率根據(jù)該回授訊號(hào)適應(yīng)性調(diào)整，且該回授訊號(hào)不超過(guò)該臨界點(diǎn)時(shí)，該頻率訊號(hào)較佳地具有固定的一第三頻率；其中，該頻率控制電路較佳地于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，使該降頻點(diǎn)下降，低于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)的該降頻點(diǎn)。
[0008]在其中一種較佳的實(shí)施例中，該控制電路包括:一頻率控制電路，與該光耦合電路耦接，用以根據(jù)該回授訊號(hào)，產(chǎn)生一頻率訊號(hào)；一增益控制電路，與該第三繞組及該電流感測(cè)電路耦接，用以根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)與該電流感測(cè)訊號(hào)，產(chǎn)生該電流感測(cè)增益訊號(hào)；一比較電路，與該光耦合電路及該增益控制電路耦接，用以根據(jù)該回授訊號(hào)與該電流感測(cè)增益訊號(hào)，產(chǎn)生一比較訊號(hào)；以及一正反器電路，與該頻率控制電路及該比較電路耦接，用以根據(jù)該頻率訊號(hào)與該比較訊號(hào)，產(chǎn)生該操作訊號(hào)；其中，該增益控制電路根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而適應(yīng)性調(diào)整該電流增益，并根據(jù)該電流增益對(duì)該電流感測(cè)訊號(hào)作增益運(yùn)算，以產(chǎn)生該電流感測(cè)增益訊號(hào)，使該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，該電流感測(cè)增益訊號(hào)高于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)的該電流感測(cè)增益訊號(hào)。
[0009]在其中一種較佳的實(shí)施例中，該控制電路包括:一頻率控制電路，與該光耦合電路耦接，用以根據(jù)該回授訊號(hào)，產(chǎn)生一頻率訊號(hào)；一衰減控制(attenuator)電路，與該第三繞組及該光耦合電路耦接，用以根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)與該回授訊號(hào)，產(chǎn)生該回授衰減訊號(hào)；一比較電路，與該衰減控制電路及該電流感測(cè)電路耦接，用以根據(jù)該回授衰減訊號(hào)與該電流感測(cè)訊號(hào)，產(chǎn)生一比較訊號(hào)；以及一正反器電路，與該頻率控制電路及該比較電路耦接，用以根據(jù)該頻率訊號(hào)與該比較訊號(hào)，產(chǎn)生該操作訊號(hào)；其中，該衰減控制電路根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而適應(yīng)性調(diào)整該回授衰減，并根據(jù)該回授衰減對(duì)該回授訊號(hào)作衰減運(yùn)算，以產(chǎn)生該回授衰減訊號(hào)，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，使該回授衰減訊號(hào)低于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)的該回授衰減訊號(hào)。
[0010]在其中一種較佳的實(shí)施例中，該控制電路包括:一頻率控制電路，與該光耦合電路耦接，用以根據(jù)該回授訊號(hào)，產(chǎn)生一頻率訊號(hào)；一斜率補(bǔ)償控制電路，與該第三繞組耦接，用以根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，產(chǎn)生該斜率補(bǔ)償訊號(hào)；一加法器電路，與該斜率補(bǔ)償控制電路及該電流感測(cè)電路耦接，用以根據(jù)該斜率補(bǔ)償訊號(hào)對(duì)該電流感測(cè)訊號(hào)進(jìn)行斜率補(bǔ)償運(yùn)算，以產(chǎn)生該電流感測(cè)補(bǔ)償訊號(hào)；一比較電路，與該光耦合電路及該加法器電路耦接，用以根據(jù)該回授訊號(hào)與該電流感測(cè)補(bǔ)償訊號(hào)，產(chǎn)生一比較訊號(hào)；以及一正反器電路，與該頻率控制電路及該比較電路耦接，用以根據(jù)該頻率訊號(hào)與該比較訊號(hào)，產(chǎn)生該操作訊號(hào)；其中，該斜率補(bǔ)償控制電路根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而適應(yīng)性調(diào)整該斜率補(bǔ)償訊號(hào)，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，使該電流感測(cè)補(bǔ)償訊號(hào)高于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)的該電流感測(cè)補(bǔ)償訊號(hào)。
[0011]為達(dá)上述目的，就另一個(gè)觀點(diǎn)言，本發(fā)明提供了一種具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路的控制方法，該具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路用以供應(yīng)一可程序輸出電壓，并根據(jù)一設(shè)定訊號(hào)，使該可程序輸出電壓于至少一第一電壓與一第二電壓間切換，其中，該第一電壓高于該第二電壓，該具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路的控制方法包含:根據(jù)一操作訊號(hào)，操作一功率開關(guān)以將一輸入電壓轉(zhuǎn)換為該可程序輸出電壓；根據(jù)該可程序輸出電壓，產(chǎn)生一電壓感測(cè)訊號(hào)；根據(jù)流經(jīng)該功率開關(guān)的一開關(guān)電流，產(chǎn)生一電流感測(cè)訊號(hào)；根據(jù)該可程序輸出電壓與該設(shè)定訊號(hào)，產(chǎn)生一回授訊號(hào)；根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)、該電流感測(cè)訊號(hào)、與該回授訊號(hào)，產(chǎn)生該操作訊號(hào)；于該回授訊號(hào)低于一降頻點(diǎn)，調(diào)降該操作訊號(hào)的一操作頻率；以及根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而以下列至少其中一種方式，適應(yīng)性調(diào)整該操作訊號(hào)，由此以使所述具有可程序功能的返馳式電源供應(yīng)電路在該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，相對(duì)于在該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)，于相同的一輸出電流下，維持相同或相對(duì)較高的該操作頻率，以維持相位裕度(phase margin):(1)根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而適應(yīng)性調(diào)整該回授訊號(hào)的該降頻點(diǎn)；(2)根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而適應(yīng)性調(diào)整一電流增益，并根據(jù)該電流增益對(duì)該電流感測(cè)訊號(hào)作增益運(yùn)算，而產(chǎn)生一電流感測(cè)增益訊號(hào)，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，使該電流感測(cè)增益訊號(hào)高于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)的該電流感測(cè)增益訊號(hào)；(3)根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而適應(yīng)性調(diào)整一回授衰減，并根據(jù)該回授衰減對(duì)該回授訊號(hào)作衰減運(yùn)算，而產(chǎn)生一回授衰減訊號(hào)，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，使該回授衰減訊號(hào)低于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)的該回授衰減訊號(hào)；或(4)根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，而適應(yīng)性調(diào)整一斜率補(bǔ)償訊號(hào)，用以對(duì)該電流感測(cè)訊號(hào)作斜率補(bǔ)償運(yùn)算，而產(chǎn)生一電流感測(cè)補(bǔ)償訊號(hào)，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，使該電流感測(cè)補(bǔ)償訊號(hào)高于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)的該電流感測(cè)補(bǔ)償訊號(hào)。
[0012]在其中一種較佳的實(shí)施例中，該產(chǎn)生該操作訊號(hào)的步驟包括:根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)與該回授訊號(hào)，產(chǎn)生一頻率訊號(hào)；根據(jù)該回授訊號(hào)與該電流感測(cè)訊號(hào)，產(chǎn)生一比較訊號(hào)；根據(jù)該頻率訊號(hào)與該比較訊號(hào)，產(chǎn)生該操作訊號(hào)；以及根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，通過(guò)調(diào)整該頻率訊號(hào)以適應(yīng)性調(diào)整該回授訊號(hào)的該降頻點(diǎn)。
[0013]在前述實(shí)施例中，該回授訊號(hào)超過(guò)該降頻點(diǎn)時(shí)，該頻率訊號(hào)較佳地具有固定的一第一頻率，且該回授訊號(hào)介于一臨界點(diǎn)與該降頻點(diǎn)時(shí)，該頻率訊號(hào)較佳地具有一第二頻率，該第二頻率根據(jù)該回授訊號(hào)適應(yīng)性調(diào)整，且該回授訊號(hào)不超過(guò)該臨界點(diǎn)時(shí)，該頻率訊號(hào)較佳地具有固定的一第三頻率，且該根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)，通過(guò)調(diào)整該頻率訊號(hào)以適應(yīng)性調(diào)整該回授訊號(hào)的該降頻點(diǎn)的方式包括:于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時(shí)，使該降頻點(diǎn)下降，低于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時(shí)的該降頻點(diǎn)。
[0014]在其中一種較佳的實(shí)施例中，該產(chǎn)生該操作訊號(hào)的步驟包括:根據(jù)該回授訊號(hào)，產(chǎn)生一頻率訊號(hào)；根據(jù)該電壓感測(cè)訊號(hào)與該電流感測(cè)訊號(hào)，而適應(yīng)性調(diào)整該電流增益；根據(jù)該電流增益對(duì)該電流感測(cè)訊號(hào)作增益運(yùn)算，以產(chǎn)生一電流感測(cè)增益訊號(hào)；根據(jù)該回授訊號(hào)與該電流感測(cè)增益訊號(hào)，產(chǎn)生一比較訊號(hào)；以及根據(jù)該頻率訊號(hào)與該比較訊