專利名稱：輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒扒袚Q式控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒扒袚Q式控制裝置，尤指一種在電源供應(yīng)器中利用輸出的周期性三段限制訊號(hào)來與取得的電流感測訊號(hào)作比較運(yùn)算，作為電源供應(yīng)器高、低輸入電壓下輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒捌淝袚Q式控制裝置。
背景技術(shù)：
脈寬調(diào)變PWM為一已知的技術(shù)，用來控制與穩(wěn)定調(diào)整電源供應(yīng)器的輸出功率。電源供應(yīng)器必須提供各種保護(hù)功能，如過電壓、過電流與過功率保護(hù)。過電流與過功率保護(hù)用來保護(hù)電源供應(yīng)器與周邊電路，以避免造成永久性的傷害。而過功率保護(hù)中，設(shè)計(jì)輸出功率補(bǔ)償?shù)墓δ茏鳛殡娫垂?yīng)器在高、低輸入電壓下有相同的過載保護(hù)點(diǎn)。
請(qǐng)參考圖1，為已知的電源供應(yīng)器電路示意圖。電源供應(yīng)器使用一PWM控制器U1來控制功率開關(guān)Q1的切換。一檢測電阻RS與功率開關(guān)Q1串聯(lián)連接，用來取得流過功率開關(guān)Q1之一次側(cè)切換電流IP，該檢測電阻RS的電阻值用以決定電源供應(yīng)器的最大輸出功率。該一次側(cè)切換電流IP流過檢測電阻RS，并在檢測電阻RS上產(chǎn)生一電流感測訊號(hào)VCS。PWM控制器U1之一電流感測端VS連接于該檢測電阻RS，接收該電流感測訊號(hào)VCS，并透過功率限制比較器130與一最大功率限制電壓VM進(jìn)行比較運(yùn)算，假使電流感測訊號(hào)VCS大于最大功率限制電壓VM，PWM控制器U1將周期性地停用驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM的輸出，進(jìn)而限制并且決定電源供應(yīng)器的最大輸出功率。
復(fù)參考圖1，當(dāng)功率開關(guān)Q1導(dǎo)通時(shí)，儲(chǔ)存于變壓器T1電感上的能量ε可表示為
ϵ=12×LP×IP2=P×TS---(1)]]>流過變壓器T1一次側(cè)切換電流IP可表示為IP=VINLP×ton---(2)]]>最大輸出功率P可表示為P=LP2×TS×IP2=VIN2×ton22×LP×TS---(3)]]>其中該IP與LP分別地表示為變壓器T1之一次側(cè)切換電流與一次側(cè)電感值；ton為功率開關(guān)Q1導(dǎo)通時(shí)，驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM的導(dǎo)通時(shí)間；TS為驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM的切換周期。從上面公式(2)可知，輸入電壓VIN的大小會(huì)影響變壓器T1一次側(cè)所建立之一次側(cè)切換電流IP，較高的輸入電壓則建立速度快，較低的輸入電壓則建立速度慢。該電流感測訊號(hào)VCS與該最大功率限制電壓VM作比較運(yùn)算，用以限制與決定電源供應(yīng)器的最大輸出功率P。
由于上述公式(3)可以得知，電源供應(yīng)器輸出功率P的大小與功率開關(guān)Q1的導(dǎo)通時(shí)間ton與輸入電壓VIN有關(guān)。而當(dāng)考慮到安規(guī)(safety)時(shí)，電源供應(yīng)器的實(shí)際輸入電壓VIN范圍由90Vac到264Vac，且高、低輸入電壓的間往往有數(shù)倍的差異。然而，透過電源供應(yīng)器的回授控制回路可自動(dòng)地調(diào)整導(dǎo)通時(shí)間ton，而使得輸出功率P保持固定值。也就是說，當(dāng)電流感測訊號(hào)VCS高于最大功率限制電壓VM時(shí)，此時(shí)最大導(dǎo)通時(shí)間將受到限制，并達(dá)成限制變壓器T1一次側(cè)切換電流IP。
配合圖1，請(qǐng)參考圖2，為已知的傳輸延遲時(shí)間造成高、低輸入電壓下的輸出功率限制(未進(jìn)行補(bǔ)償)準(zhǔn)位差異示意圖。已知所使用的功率限制通常利用最大功率限制電壓VM，例如1V的電壓準(zhǔn)位來與電流感測端VS上的電流感測訊號(hào)VCS作比較，若是電流感測端VS上的電流感測訊號(hào)VCS大于1V，則該P(yáng)WM控制器U1將于輸出端OUT停止輸出驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM到該功率開關(guān)Q1，用以限制與決定電源供應(yīng)器的最大輸出功率P。
然而，最大輸出功率也受到PWM控制器U1的傳輸延遲時(shí)間td所影響-。復(fù)參考圖2，電源供應(yīng)器在固定的最大功率限制電壓VM下，于高輸入電壓工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生斜率較陡的電流感測訊號(hào)VCS，HV與持續(xù)導(dǎo)通時(shí)間ton1較短的驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM，HV。再者，于低輸入電壓工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生斜率較緩的電流感測訊號(hào)VCS，LV與持續(xù)導(dǎo)通時(shí)間ton2較長的驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM，LV。實(shí)際上，當(dāng)電流感測訊號(hào)VCS高于最大功率限制電壓VM的瞬間，該P(yáng)WM控制器U1的驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM會(huì)經(jīng)過一段傳輸延遲時(shí)間td后才會(huì)截止。在該傳輸延遲時(shí)間td的內(nèi)，功率開關(guān)Q1持續(xù)導(dǎo)通，并且將繼續(xù)傳遞功率。因此，實(shí)際的驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM的導(dǎo)通時(shí)間ton等于ton+td，且無論是在高、低輸入電壓下，于相同的電源供應(yīng)器中，其傳輸延遲時(shí)間td的大小是相同的。
所以電源供應(yīng)器在高輸入電壓下，實(shí)際的功率限制電壓VM，HV會(huì)比低輸入電壓時(shí)的功率限制電壓VM，LV高，使得電源供應(yīng)器于高、低輸入電壓時(shí)會(huì)造成輸出功率的極大差異。而實(shí)際的輸出功率P如下式所示P=VIN2×(ton+td)22×LP×T---(4)]]>比較上述方程式(3)與(4)，由于PWM控制器U1內(nèi)部的傳輸延遲時(shí)間td將會(huì)使激磁電流比理論值多上(VIN/LP)×td，因此，在高輸入電壓時(shí)將會(huì)有相對(duì)于低輸入電壓時(shí)較大的功率限制電壓。雖然該傳輸延遲時(shí)間td很短，通常介于200ns到350ns的范圍，而較高的切換頻率下，該傳輸延遲時(shí)間td對(duì)高、低輸入電壓所造成的輸出功率差異會(huì)更形加劇。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種使用于電源供應(yīng)器中的輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒扒袚Q式控制裝置，在電源供應(yīng)器中利用周期性三段限制訊號(hào)來與取得的電流感測訊號(hào)作比較運(yùn)算，進(jìn)而達(dá)到電源供應(yīng)器于高、低輸入電壓下輸出功率的補(bǔ)償。
本發(fā)明輸出功率補(bǔ)償?shù)那袚Q式控制裝置，使用于一電源供應(yīng)器中，透過一檢測電阻擷取流經(jīng)一功率開關(guān)之一次側(cè)切換電流，作為控制該功率開關(guān)的切換動(dòng)作。切換式控制裝置使用一振蕩器連接一波形產(chǎn)生器，該振蕩器輸出一鋸齒波訊號(hào)與一脈波訊號(hào)，并傳送鋸齒波訊號(hào)到該波形產(chǎn)生器。該波形產(chǎn)生器將鋸齒波訊號(hào)轉(zhuǎn)換成一周期性三段限制訊號(hào)輸出；一比較單元，連接于該檢測電阻與該波形產(chǎn)生器，接收一電流感測訊號(hào)與該周期性三段限制訊號(hào)，用以輸出一重置訊號(hào)；及一同步訊號(hào)輸出單元，連接于該比較單元、該振蕩器與該功率開關(guān)，接收該重置訊號(hào)與該脈波訊號(hào)，并同步該脈波訊號(hào)以輸出一驅(qū)動(dòng)訊號(hào)到該功率開關(guān)，作為電源供應(yīng)器高、低輸入電壓下輸出功率的補(bǔ)償。
本發(fā)明使用于電源供應(yīng)器中輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒?，先于電源供?yīng)器中透過一檢測電阻檢測流經(jīng)一功率開關(guān)之一次側(cè)切換電流，并于檢測電阻上取得一電流感測訊號(hào)；然后由波形產(chǎn)生器提供一周期性三段限制訊號(hào)，于一訊號(hào)周期中先提供一電壓上升限制訊號(hào)，并將的與該電流感測訊號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算；波形產(chǎn)生器接著再提供一電壓限制訊號(hào)，并將的與該電流感測訊號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算；波形產(chǎn)生器最后再提供一電壓下降限制訊號(hào)，并將的與該電流感測訊號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算。
如此，電源供應(yīng)器于高、低輸入電壓時(shí)的電流感測訊號(hào)VCS，會(huì)與電壓上升限制訊號(hào)比較運(yùn)算，作為電源供應(yīng)器在高、低輸入電壓下，不同輸出功率的補(bǔ)償。
同時(shí)，本發(fā)明利用波形產(chǎn)生器提供電壓限制訊號(hào)，來限制電源供應(yīng)器的最大功率。并，本發(fā)明利用波形產(chǎn)生器提供電壓下降限制訊號(hào)，來限制電源供應(yīng)器于過低輸入電壓的最大功率，以降低電源供應(yīng)器在過低輸入電壓下所產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)訊號(hào)的工作周期過大而造成輸出過功率。
要注意的是，以上的概述與接下來的詳細(xì)說明皆為示范性質(zhì)，是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍。而有關(guān)本發(fā)明的其它目的與優(yōu)點(diǎn)，將在后續(xù)的說明與附圖加以闡述。


圖1為已知的電源供應(yīng)器電路示意圖；圖2為已知傳輸延遲時(shí)間造成高低輸入電壓下的輸出功率限制準(zhǔn)位差異示意圖；圖3為本發(fā)明使用于電源供應(yīng)器的電路示意圖；圖4為本發(fā)明使用的波形產(chǎn)生器內(nèi)部電路示意圖；圖5為本發(fā)明使用的波形產(chǎn)生器內(nèi)部波形示意圖；圖6為本發(fā)明使用的波形產(chǎn)生器另一方塊示意圖。
圖中符號(hào)說明已知技術(shù)標(biāo)號(hào)U1PWM控制器Q1功率開關(guān)T1變壓器 RS檢測電阻本發(fā)明標(biāo)號(hào)Q1功率開關(guān) T1變壓器RS檢測電阻 50振蕩器60波形產(chǎn)生器61第一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元62第二電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元601、602、603、604、605、606晶體管608記憶單元609數(shù)字對(duì)模擬轉(zhuǎn)換器200比較單元270同步訊號(hào)輸出單元 230功率比較器
240脈寬調(diào)變控制單元 250邏輯電路具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖3，為本發(fā)明使用于電源供應(yīng)器的電路示意圖。本發(fā)明具有輸出功率補(bǔ)償?shù)那袚Q式控制裝置，使用于一電源供應(yīng)器中，電源供應(yīng)器使用本發(fā)明的切換式控制裝置來控制功率開關(guān)Q1對(duì)變壓器T1的切換。同時(shí)，一檢測電阻RS與功率開關(guān)Q1串聯(lián)連接，用來取得流過功率開關(guān)Q1之一次側(cè)切換電流IP，而產(chǎn)生一電流感測訊號(hào)VCS。本發(fā)明的切換式控制裝置透過檢測電阻RS取得電流感測訊號(hào)VCS，經(jīng)運(yùn)算后進(jìn)而控制該功率開關(guān)Q1的切換動(dòng)作。
本發(fā)明利用一振蕩器50連接一波形產(chǎn)生器60，振蕩器50輸出一鋸齒波訊號(hào)VSAW與一脈波訊號(hào)PLS，并傳送鋸齒波訊號(hào)VSAW到該波形產(chǎn)生器60。該波形產(chǎn)生器60接收該鋸齒波訊號(hào)VSAW，用以輸出一周期性三段限制訊號(hào)VLMT；同時(shí)使用一比較單元200，連接于該檢測電阻RS與該波形產(chǎn)生60，接收電流感測訊號(hào)VCS與該周期性三段限制訊號(hào)VLMT，用以輸出一重置訊號(hào)RST；及一同步訊號(hào)輸出單元270，連接于該比較單元200、該振蕩器50與該功率開關(guān)Q1，接收該重置訊號(hào)RST與該脈波訊號(hào)PLS，用以同步該脈波訊號(hào)PLS而輸出一驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM到該功率開關(guān)Q1。
復(fù)參考圖3，在本發(fā)明之一實(shí)施例中，該比較單元200為一功率比較器230，其一正端連接于該波形產(chǎn)生器60，一負(fù)端連接于該檢測電阻RS，一輸出端連接于該同步訊號(hào)輸出單元270。在此實(shí)施例中，本發(fā)明利用該功率比較器230接收周期性三段限制訊號(hào)VLMT與該電流感測訊號(hào)VCS，并將的進(jìn)行比較運(yùn)算，輸出該控制致能訊號(hào)VOC(即為重置訊號(hào)RST)到該同步訊號(hào)輸出單元270。
復(fù)參考圖3，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該比較單元200更進(jìn)一步連接到電源供應(yīng)器之一電壓回授端FB，用以擷取一回授電壓訊號(hào)VFB。其中該比較單200除了具有前面實(shí)施例中所述的功率比較230外，更包括有一脈寬調(diào)變控制單元240連接于該功率比較器230的負(fù)端、該檢測電阻RS及該電壓回授端FB，接收該電流感測訊號(hào)VCS與該回授電壓訊號(hào)VFB，經(jīng)內(nèi)部比較運(yùn)算后輸出一調(diào)變訊號(hào)VOP；一邏輯電路250連接到該功率比較器230、該脈寬調(diào)變控制單元240及該同步訊號(hào)輸出單元270，接收該控制致能訊號(hào)VOC與該調(diào)變訊號(hào)VOP，用以輸出重置訊號(hào)RST到該同步訊號(hào)輸出單元270。在此實(shí)施例中，本發(fā)明利用邏輯電路250輸出重置訊號(hào)RST到該同步訊號(hào)輸出單元270，該同步訊號(hào)輸出單元270即可同步該脈波訊號(hào)PLS，而輸出驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM到該功率開關(guān)Q1，以進(jìn)行開關(guān)切換控制。
配合圖3，請(qǐng)參考圖4，為本發(fā)明波形產(chǎn)生器內(nèi)部電路示意圖。波形產(chǎn)生器60包括有一第一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元61連接到該振蕩器50，接收鋸齒波訊號(hào)VSAW，并將鋸齒波訊號(hào)VSAW的電壓值等比例轉(zhuǎn)換成一鋸齒波電流ISAW，可以表示為ISAW=VSAWRA---(5)]]>其中RA為第一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元61的電阻值。一第一電流鏡連接到第一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元61，接收該鋸齒波電流ISAW，該第一電流鏡由一第一晶體管601與一第二晶體管602所組成。第一晶體管601與第二晶體管602的柵極相連接，第一晶體管601的漏極連接至其柵極。第一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元61輸出鋸齒波電流ISAW流入第一晶體管601的漏極，并且在第二晶體管602的漏極映像產(chǎn)生一第一映像電流I1，其值可由下面算式得到。
I1＝N1×ISAW(6)其中N1為第一電流鏡的映像比例。第一晶體管601與第二晶體管602的源極也相連接，并且又連接到一限制電流源IT。因此，第一電流鏡輸出的第一映像電流I1的最大電流值由限制電流源IT所限制。
N1×ISAW≤IT(7)波形產(chǎn)生器60更包括有一第二電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元62，接收一參考電壓VREF，并將參考電壓VREF的電壓值等比例轉(zhuǎn)換成一參考電流IREF，可以表示為IREF＝VREF/RB(8)其中RB為第二電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元62的電阻值。一第二電流鏡連接到第二電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元62，接收該參考電流IREF，第二電流鏡由一第三晶體管603與一第四晶體管604所組成。第三晶體管603與第四晶體管604的源極連接到接地端GND，第三晶體管603與第四晶體管604的柵極相連接。該第三晶體管603的漏極連接至其柵極。第二電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元62輸出的參考電流IREF流入第三晶體管603的漏極，并且在第四晶體管604的漏極映像產(chǎn)生一第二映像電流I2，其值可由下面算式得到。
I2＝N2×IREF(9)其中N2為第二電流鏡的映像比例。
一第五晶體管605與一第六晶體管606組成一第三電流鏡。第五晶體管605與第六晶體管606的源極連接到一供應(yīng)電壓VCC。第五晶體管605與第六晶體管606的柵極相連接，第五晶體管605的漏極連接至其柵極。第一映像電流I1與第二映像電流I2流入第五晶體管605的漏極，并且在第六晶體管606的漏極映像產(chǎn)生一功率限制電流ILMT。該功率限制電流ILMT其值可由下面算式得到。
ILMT＝N3×(I1+I2)(10)
其中N3為第三電流鏡的映像比例。該功率限制電流ILMT流過一功率限制電阻RLMT，以產(chǎn)生該周期性三段限制訊號(hào)VLMT，如方程式(11)所示VLMT＝ILMT×RLMT(11)請(qǐng)參考圖5，為本發(fā)明波形產(chǎn)生器內(nèi)部電路波形示意圖。配合前述算式(5)到算式(7)，可以知道第一映像電流I1由鋸齒波電流ISAW依據(jù)第一電流鏡的映像比例N1所映像產(chǎn)生，因此在時(shí)間T0-T1期間，第一映像電流I1與鋸齒波電流ISAW的波形與斜率相同。但是在時(shí)間T1-T2期間，鋸齒波電流ISAW繼續(xù)增長，而第一映像電流I1受限于限制電流源IT，使得第一映像電流I1被穩(wěn)定在一固定的電位值Ith。等到時(shí)間T2時(shí)，第一映像電流I1才又恢復(fù)隨著鋸齒波電流ISAW與第一電流鏡的映像比例N1映像產(chǎn)生。如此，第一映像電流I1的周期性輸出波形形成三段式的波形輸出型態(tài)。
再者，配合前述算式(10)，功率限制電流ILMT由第一映像電流I1與第二映像電流I2總和，并以第三電流鏡的映像比例N3映像產(chǎn)生。第二映像電流I2將第一映像電流I1的電位拉高，拉高電位后的第一映像電流I1再以第三電流鏡的映像比例N3映像產(chǎn)生功率限制電流ILMT，所以功率限制電流ILMT其波形也是呈現(xiàn)三段式波形輸出的型態(tài)。并配合前述算式(11)，該功率限制電流ILMT流過功率限制電阻RLMT，以產(chǎn)生該周期性三段限制訊號(hào)VLMT。
本發(fā)明特別利用波形產(chǎn)生器60輸出周期性三段限制訊號(hào)VLMT，用來與電流感測訊號(hào)VCS作比較運(yùn)算。在周期性三段限制訊號(hào)VLMT之一訊號(hào)周期中，周期性三段限制訊號(hào)VLMT由一電壓上升限制訊號(hào)、一電壓限制訊號(hào)及一電壓下降限制訊號(hào)組成。
電源供應(yīng)器于高輸入電壓下可回授取得斜率較高的電流感測訊號(hào)VCS，HV，于低輸入電壓下則回授取得斜率較低的電流感測訊號(hào)VCS，LV。不論電源供應(yīng)器于高或低輸入電壓(實(shí)際輸入電壓VIN范圍由90Vac到264Vac)，電流感測訊號(hào)皆會(huì)與周期性三段限制訊號(hào)VLMT的電壓上升限制訊號(hào)作比較運(yùn)算。電源供應(yīng)器于高輸入電壓下所產(chǎn)生斜率較高的電流感測訊號(hào)VCS，HV會(huì)很快頂?shù)街芷谛匀蜗拗朴嵦?hào)VLMT的電壓上升限制訊號(hào)而與的作比較運(yùn)算，而較低輸入電壓下所產(chǎn)生斜率較低的電流感測訊號(hào)VCS，LV會(huì)較緩頂?shù)街芷谛匀蜗拗朴嵦?hào)VLMT的電壓上升限制訊號(hào)而與的作比較運(yùn)算。
實(shí)際上，當(dāng)高輸入電壓下所產(chǎn)生斜率較高的電流感測訊號(hào)VCS，HV或低輸入電壓下所產(chǎn)生斜率較低的電流感測訊號(hào)VCS，LV高于周期性三段限制訊號(hào)VLMT的電壓上升限制訊號(hào)的瞬間，電源供應(yīng)器使用的PWM控制器U2的驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM會(huì)經(jīng)過一段傳輸延遲時(shí)間td后才會(huì)截止。在該傳輸延遲時(shí)間td內(nèi)，功率開關(guān)Q1持續(xù)導(dǎo)通，并且將繼續(xù)傳遞功率。同時(shí)，在相同的電源供應(yīng)器中，其傳輸延遲時(shí)間td的大小是相同的。
上述說明中，由于斜率較高的電流感測訊號(hào)VCS，HV先頂?shù)街芷谛匀蜗拗朴嵦?hào)VLMT的電壓上升限制訊號(hào)，且驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM，HV會(huì)經(jīng)過一段傳輸延遲時(shí)間td后才會(huì)截止，而斜率較低的電流感測訊號(hào)VCS，LV較緩頂?shù)街芷谛匀蜗拗朴嵦?hào)VLMT的電壓上升限制訊號(hào)，且驅(qū)動(dòng)訊號(hào)VPWM，LV會(huì)相對(duì)張大，并經(jīng)過一段傳輸延遲時(shí)間td后才會(huì)截止。
使用周期性三段限制訊號(hào)VLMT的電壓上升限制訊號(hào)作為限制電源供應(yīng)器于高、低輸入電壓下的輸出功率，可以讓斜率較高的電流感測訊號(hào)VCS，HV或斜率較低的電流感測訊號(hào)VCS，LV在實(shí)際考慮到傳輸延遲時(shí)間td時(shí)，具有相同的實(shí)際功率限制點(diǎn)Va。如此即可補(bǔ)償電源供應(yīng)器在高、低輸入電壓下所造成的輸出功率差異，讓電源供應(yīng)器工作于高、低壓不同的輸入電源電壓情況下，可以得到相同的輸出功率。
復(fù)配合圖3，參考圖5，當(dāng)電源供應(yīng)器輸入電壓過低時(shí)(持續(xù)維持輸入電壓低70Vac以下)，其通過功率開關(guān)Q1之一次側(cè)切換電流IP建立速度慢，使得電流回授訊號(hào)VCS，BO緩慢的建立。所以當(dāng)電源供應(yīng)器輸入電壓過低時(shí)所產(chǎn)生的電流回授訊號(hào)VCS，BO，會(huì)受到周期性三段限制訊號(hào)VLMT的電壓下降限制訊號(hào)所限制，進(jìn)而提早使功率開關(guān)Q1截止。
請(qǐng)參考圖6，為本發(fā)明波形產(chǎn)生器的另一方塊示意圖。其中該波形產(chǎn)生器60包括有一記憶單元608，儲(chǔ)存多組數(shù)字資料；及一數(shù)字對(duì)模擬轉(zhuǎn)換器609，連接于該記憶單元608，依據(jù)該脈波訊號(hào)PLS用以將該記憶單元608中的數(shù)字資料轉(zhuǎn)換成為模擬的該周期性三段限制訊號(hào)VLMT。記憶單元608可為一只讀存儲(chǔ)器(ROM)，可預(yù)先燒錄好多組數(shù)字資料，并透過數(shù)字對(duì)模擬轉(zhuǎn)換器609在每個(gè)該脈波訊號(hào)PLS進(jìn)入時(shí)，產(chǎn)生一組數(shù)字資料提供給數(shù)字對(duì)模擬轉(zhuǎn)換器609轉(zhuǎn)換為模擬的該周期性三段限制訊號(hào)VLMT輸出。
復(fù)參考圖3，接下來說明本發(fā)明使用于電源供應(yīng)器中輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒?，其功率補(bǔ)償方法為擷取電源供應(yīng)器中一檢測電阻RS上之一電流感測訊號(hào)VCS；然后由波形產(chǎn)生器60提供一個(gè)周期具有電壓上升限制訊號(hào)、電壓限制訊號(hào)及電壓下降限制訊號(hào)的三段限制訊號(hào)，并將的與該電流感測訊號(hào)VCS透過一功率比較器230進(jìn)行比較運(yùn)算。如此，電源供應(yīng)器于高、低輸入電壓時(shí)的電流感測訊號(hào)VCS會(huì)與電壓上升限制訊號(hào)比較運(yùn)算，使得電源供應(yīng)器在高、低輸入電壓下可達(dá)成相同的輸出功率。
同時(shí)，本發(fā)明亦可以利用波形產(chǎn)生器60提供三段限制訊號(hào)中的電壓限制訊號(hào)與電流感測訊號(hào)VCS作比較運(yùn)算，作為電源供應(yīng)器的功率限制。并，本發(fā)明亦可以利用波形產(chǎn)生器60提供的電壓下降限制訊號(hào)與電流感測訊號(hào)VCS作比較運(yùn)算，用以限制過低輸入電壓下，電源供應(yīng)器的驅(qū)動(dòng)訊號(hào)的工作周期。
上述說明中，該電流感測訊號(hào)VCS若高于該電壓限制訊號(hào)或電壓上升限制訊號(hào)或電壓下降限制訊號(hào)，則電源供應(yīng)器會(huì)限制功率輸出，作為輸出功率的補(bǔ)償。
綜上所述，本發(fā)明使用于電源供應(yīng)器中的輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒扒袚Q式控制裝置，在電源供應(yīng)器中利用輸出的周期性三段限制訊號(hào)來與取得的電流感測訊號(hào)作比較運(yùn)算，進(jìn)而達(dá)到電源供應(yīng)器于高、低輸入電壓下輸出功率的補(bǔ)償，用來改善現(xiàn)有技術(shù)在電源供應(yīng)器高、低輸入電壓不同情況下，所造成的輸出功率差異及輸出功率的消耗。
以上所述，僅為本發(fā)明最佳的一具體實(shí)施例的詳細(xì)說明與附圖，惟本發(fā)明的特征并不局限于此，并非用以限制本發(fā)明，本發(fā)明的所有范圍應(yīng)以所述的申請(qǐng)專利范圍為準(zhǔn)，凡合于本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的精神與其類似變化的實(shí)施例，皆應(yīng)包含于本發(fā)明的范疇中，任何熟悉該項(xiàng)技藝者在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修飾皆可涵蓋在本案的專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒?，使用于一電源供?yīng)器中，其特征是，該步驟包括有擷取一電流感測訊號(hào)；提供一電壓上升限制訊號(hào)，并將之與該電流感測訊號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算；提供一電壓限制訊號(hào)，并將之與該電流感測訊號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算；及提供一電壓下降限制訊號(hào)，并將之與該電流感測訊號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算。
2.如權(quán)利要求1所述的輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征是，在擷取電流感測訊號(hào)步驟中，該電流感測訊號(hào)由一檢測電阻接收電源供應(yīng)器之一次側(cè)切換電流得的。
3.如權(quán)利要求1所述的輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征是，該電流感測訊號(hào)若高于該電壓上升限制訊號(hào)或電壓限制訊號(hào)或電壓下降限制訊號(hào)，則該電源供應(yīng)器會(huì)限制功率輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征是，提供該電壓上升限制訊?hào)、該電壓限制訊號(hào)及該電壓下降限制訊號(hào)，形成三段限制訊號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征是，該三段限制訊?hào)與該電流感測訊號(hào)，透過一功率比較器進(jìn)行比較運(yùn)算。
6.一種具有輸出功率補(bǔ)償?shù)那袚Q式控制裝置，使用于一電源供應(yīng)器中，透過一檢測電阻擷取流經(jīng)一功率開關(guān)之一次側(cè)切換電流，其特征是，包括有一振蕩器，輸出一鋸齒波訊號(hào)與一脈波訊號(hào)；一波形產(chǎn)生器，連接于該振蕩器，接收該鋸齒波訊號(hào)，用以輸出一周期性三段限制訊號(hào)；一比較單元，連接于該檢測電阻與該波形產(chǎn)生器，接收一電流感測訊號(hào)與該周期性三段限制訊號(hào)，用以輸出一重置訊號(hào)；及一同步訊號(hào)輸出單元，連接于該比較單元、該振蕩器與該功率開關(guān)，接收該重置訊號(hào)與該脈波訊號(hào)，用以同步于該脈波訊號(hào)，輸出一驅(qū)動(dòng)訊號(hào)到該功率開關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述的具有輸出功率補(bǔ)償?shù)那袚Q式控制裝置，其特征是，該比較單元為一功率比較器，其一正端連接于該波形產(chǎn)生器，一負(fù)端連接于該檢測電阻，一輸出端連接于該同步訊號(hào)輸出單元。
8.如權(quán)利要求6所述的具有輸出功率補(bǔ)償?shù)那袚Q式控制裝置，其特征是，該比較單元更進(jìn)一步連接到電源供應(yīng)器之一電壓回授端，包括有一功率比較器，連接于該波形產(chǎn)生器與該檢測電阻，接收該電流感測訊號(hào)與該周期性三段限制訊號(hào)，用以輸出一控制致能訊號(hào)；一脈寬調(diào)變控制單元，連接于該檢測電阻與該電壓回授端，接收該電流感測訊號(hào)與一回授電壓訊號(hào)，輸出一調(diào)變訊號(hào)；及一邏輯電路，連接到該功率比較器、該脈寬調(diào)變控制單元及該同步訊號(hào)輸出單元，接收該控制致能訊號(hào)與該調(diào)變訊號(hào)，用以輸出該重置訊號(hào)到該同步訊號(hào)輸出單元。
9.如權(quán)利要求6所述的具有輸出功率補(bǔ)償?shù)那袚Q式控制裝置，其特征是，該波形產(chǎn)生器，包括有一第一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元，連接到該振蕩器，接收該鋸齒波訊號(hào)，并將該鋸齒波訊號(hào)的電壓值比例轉(zhuǎn)成一鋸齒波電流；一第一電流鏡，連接到該第一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元與一限制電流源，依據(jù)該鋸齒波電流映像產(chǎn)生一第一映像電流，且該第一映像電流受限于該限制電流源；一第二電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元，將一參考電壓轉(zhuǎn)換成為一參考電流輸出；一第二電流鏡，連接到該第一電流鏡與該第二電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換單元，依據(jù)該參考電流產(chǎn)生一第二映像電流；一第三電流鏡，連接于該第一電流鏡與該第二電流鏡，依據(jù)該第一映像電流與該第二映像電流的總和，以產(chǎn)生一功率限制電流；及一功率限制電阻，連接于該第三電流鏡，接收該功率限制電流，用以產(chǎn)生該周期性三段限制訊號(hào)。
10.如權(quán)利要求6所述的具有輸出功率補(bǔ)償?shù)那袚Q式控制裝置，其特征是，該周期性三段限制訊號(hào)于一訊號(hào)周期中，包括有一電壓上升限制訊號(hào)、一電壓限制訊號(hào)及一電壓下降限制訊號(hào)。
11.如權(quán)利要求6所述的具有輸出功率補(bǔ)償?shù)那袚Q式控制裝置，其特征是，該波形產(chǎn)生器包括有一記憶單元，儲(chǔ)存多組數(shù)字資料；及一數(shù)字對(duì)模擬轉(zhuǎn)換器，連接于該記憶單元與該振蕩器，依據(jù)該脈波訊號(hào)，用以將該記憶單元中的數(shù)字資料轉(zhuǎn)換成為模擬的該周期性三段限制訊號(hào)。
全文摘要
一種使用于電源供應(yīng)器中輸出功率補(bǔ)償?shù)姆椒扒袚Q式控制裝置，使用一波形產(chǎn)生器連接到振蕩器，接收一鋸齒波訊號(hào)，用以輸出一周期性三段限制訊號(hào)；該周期性三段限制訊號(hào)被傳送到一比較單元。該比較單元接收一電流感測訊號(hào)與該周期性限制訊號(hào)，用以輸出一重置訊號(hào)；一同步訊號(hào)輸出單元，連接于該比較單元、該振蕩器與一功率開關(guān)，接收該重置訊號(hào)與一脈波訊號(hào)，同步于該脈波訊號(hào)以輸出一驅(qū)動(dòng)訊號(hào)到該功率開關(guān)，進(jìn)而達(dá)到電源供應(yīng)器于高、低輸入電壓下輸出功率補(bǔ)償。
文檔編號(hào)G05F1/66GK1862935SQ20051007017
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2005年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月9日
發(fā)明者楊大勇 申請(qǐng)人:崇貿(mào)科技股份有限公司