本發(fā)明涉及一種開關(guān)式電源供應(yīng)器，尤指采用初級(jí)側(cè)控制的開關(guān)式電源供應(yīng)器。

背景技術(shù)：

電源供應(yīng)器幾乎是所有電子產(chǎn)品所必備的裝置。舉例來說，電源供應(yīng)器可以將交流市電轉(zhuǎn)換為電子產(chǎn)品的主要電路(core circuit)所需要的電源規(guī)格。在所有的電源供應(yīng)器當(dāng)中，開關(guān)式電源供應(yīng)器具有轉(zhuǎn)換效率佳以及產(chǎn)品體積小的優(yōu)點(diǎn)，因此廣受業(yè)界的普遍采用。

為了預(yù)防使用者受到不必要的雷擊或是市電的高電壓損害，電源供應(yīng)器一般具有相隔離的初級(jí)側(cè)與次級(jí)側(cè)，兩者之間沒有直流電流。位于初級(jí)側(cè)的電壓電平都參考市電的輸入地；而位于次級(jí)側(cè)的電壓電平則是參考一個(gè)浮動(dòng)的輸出地。

開關(guān)式電源供應(yīng)器可在初級(jí)側(cè)產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)，來控制一功率開關(guān)，藉以控制從初級(jí)側(cè)轉(zhuǎn)換到次級(jí)側(cè)的電能，目的是使在次級(jí)側(cè)的一輸出電源可以符合規(guī)格。舉例來說，可以使輸出電源的輸出電壓大約維持在很接近5V的一個(gè)可容許范圍內(nèi)。

一般來說，初級(jí)側(cè)控制是由位于初級(jí)側(cè)的電路通過一電感元件所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢，來間接檢測位于次級(jí)側(cè)的輸出電壓。相對(duì)來說，次級(jí)側(cè)控制是由位于次級(jí)側(cè)的電路來直接檢測輸出電壓，然后通過光耦合器，在初級(jí)側(cè)建立補(bǔ)償電壓。

為了降低功率開關(guān)的開關(guān)損失(switching loss)，在無載或是輕載時(shí)PWM信號(hào)的開關(guān)頻率大多會(huì)設(shè)計(jì)的非常低。換言之，無載或是輕載時(shí)，開關(guān)式電源供應(yīng)器的功率開關(guān)會(huì)維持在開路狀態(tài)很久的一段時(shí)間，然后才切換到短路狀態(tài)。此時(shí)，如果開關(guān)式電源供應(yīng)器在次級(jí)側(cè)所供電的負(fù)載突然從無載或是輕載轉(zhuǎn)換成重載，如何讓初級(jí)側(cè)的PWM信號(hào)快速的反應(yīng)就是很重要的課題。這樣的反應(yīng)速度稱為負(fù)載瞬態(tài)反應(yīng)(load-transient response)。尤其是初級(jí)側(cè)控 制的電源供應(yīng)器，在無載或是輕載時(shí)，幾乎大多時(shí)間是處于盲目而不知道次級(jí)側(cè)的輸出電壓的狀態(tài)下。如果負(fù)載瞬態(tài)反應(yīng)不夠快的話，可能會(huì)使輸出電壓下降到可容許范圍之外。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一實(shí)施例提供一電源供應(yīng)器，其具有隔離的一初級(jí)側(cè)以及一次級(jí)側(cè)。該電源供應(yīng)器包含一初級(jí)側(cè)控制電路以及一次級(jí)側(cè)控制電路。該初級(jí)側(cè)控制電路設(shè)于該初級(jí)側(cè)，并控制一功率開關(guān)，以將位于該初級(jí)側(cè)的一輸入電源，轉(zhuǎn)換為位于該次級(jí)側(cè)的一輸出電源。該輸出電源有一輸出電壓。該次級(jí)側(cè)控制電路設(shè)于該次級(jí)側(cè)，用以檢測該輸出電壓，可檢測該輸出電壓的一下降速率。當(dāng)該下降速率大于一預(yù)定值時(shí)，該次級(jí)側(cè)控制電路可以提供信息至該初級(jí)側(cè)控制電路。當(dāng)該初級(jí)側(cè)控制電路收到該信息時(shí)，該初級(jí)側(cè)控制電路開始一開關(guān)周期，以便通過一電感元件，檢測并校準(zhǔn)該輸出電壓。

附圖說明

圖1為依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所產(chǎn)生的一充電器。

圖2A顯示沒有本發(fā)明的快速反應(yīng)時(shí)的一種可能結(jié)果。

圖2B顯示圖1的充電器60在快速反應(yīng)下的一種可能結(jié)果。

圖3A顯示依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的控制方法。

圖3B顯示去抖動(dòng)時(shí)間T_DEBOUNCE的定義。

圖4顯示如何判別下降速率RA_DROP是否大于一預(yù)設(shè)值RA_REF的一種電路方塊示意圖。

圖5至圖8顯示四個(gè)下降速率檢測器。

【附圖符號(hào)說明】

12 USB連接器

14P 初級(jí)側(cè)

14S 次級(jí)側(cè)

16 橋式整流器

26 光耦合器

26E 發(fā)射器

26R 接收器

60 充電器

62 次級(jí)側(cè)控制器

64 初級(jí)側(cè)控制器

66、68、70 電阻

80 控制方法

82、84、86、88 步驟

90 電壓轉(zhuǎn)電流電路

92 跟蹤保持電路

94 加法器

96 決定器

100 下降速率檢測器

102L、102R 電壓轉(zhuǎn)電流電路

104 比較電路

106 決定器

108 加法器

110 下降速率檢測器

112 電壓轉(zhuǎn)電流電路

114 電流鏡

116 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器

118 計(jì)數(shù)器

120 電流產(chǎn)生器

122 數(shù)字鎖存器

124 電流產(chǎn)生器

125 電流源

126 決定器

130 下降速率檢測器

132 變形的電流鏡

140 下降速率檢測器

142 電流存儲(chǔ)器

144 電流鏡

C_G 電容

CK_T/H 取樣時(shí)鐘

CKB_T/H 反取樣時(shí)鐘

FB 反饋端

f_REF 預(yù)設(shè)頻率

f_SW PWM信號(hào)S_PWM的頻率

GNDI 輸入地

GNDO 輸出地

I₃ 電流

I₁、I₂ 代表電流

I(t)、I(t_SAMP) 代表電流

I_LF 代表電流

I_REF 預(yù)設(shè)參考電流

I_RESULT 結(jié)果電流

LA 輔助繞組

LP 主繞組

LS 次級(jí)繞組

MERG 合并端

MN1、MN2 NMOS 晶體管

MP1 PMOS 晶體管

OPTO 接收端

RA_DROP 下降速率

RA_REF 預(yù)設(shè)值

SEN 檢測端

S_PWM PWM信號(hào)

S_WAKEUP 喚醒信號(hào)

SW 功率開關(guān)

SW_LF 開關(guān)

SW_RECT 整流開關(guān)

SW_RT 開關(guān)

SW_SAMP 開關(guān)

t_CHK、t_HEAVY-LOAD、t_NO-LOAD、t_RESP、t_SAMP時(shí)間點(diǎn)

T_OFF 關(guān)閉時(shí)間

T_ON 開啟時(shí)間

T_SW 開關(guān)周期

T_DEBOUNCE 去抖動(dòng)時(shí)間

T_DIS 放電時(shí)間

T_IDLE 休息時(shí)間

V_AC-IN 交流市電

VBUS 輸出電源

V_BUS 輸出電壓

VIN 輸入電源

V_LIMIT-BTM 容許的最低電壓

V_REF 參考電壓

V_REF1 預(yù)設(shè)電壓值

V_TRGT 期望值

具體實(shí)施方式

在本說明書中，有一些相同的符號(hào)，其表示具有相同或是類似的結(jié)構(gòu)、功能、原理的元件，且為本領(lǐng)域技術(shù)人員可以依據(jù)本說明書的教導(dǎo)而推知。為說明書的簡潔度考量，相同的符號(hào)的元件將不再重述。

圖1為依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所產(chǎn)生的一充電器60，為一開關(guān)式電源供應(yīng)器，其可以對(duì)連接在USB連接器12上的電子裝置(未顯示)進(jìn)行充電。為了安全上的考量，充電器60具有電流隔離(galvanic insolated)的初級(jí)側(cè)14P與次級(jí)側(cè)14S。初級(jí)側(cè)14P與次級(jí)側(cè)14S之間沒有DC的連接。位于初級(jí)側(cè)14P的電路(包含初級(jí)側(cè)控制器64)主要是以輸入電源VIN與輸入地GNDI來供電，而輸入電源VIN與輸入地GNDI則是依據(jù)交流市電V_AC-IN通過橋式整流器16，經(jīng)過全波整流而產(chǎn)生。通過次級(jí)繞組LS的放電，次級(jí)側(cè)14S可以產(chǎn)生有輸出電源VBUS與輸出地GNDO，供電給位于次級(jí)側(cè)14S的電路，其包含次級(jí)側(cè)控制器62與連接在USB連接器12上的電子裝置。

主繞組LP與輔助繞組LA位于初級(jí)側(cè)14P，次級(jí)繞組LS位于次級(jí)側(cè) 14S。藉由開關(guān)功率開關(guān)SW，初級(jí)側(cè)控制器64控制流經(jīng)主繞組LP的電流。如此，變壓器(包含有主繞組LP、次級(jí)繞組LS與輔助繞組LA)可以從輸入電源VIN儲(chǔ)能，并從次級(jí)側(cè)14S釋能以建立輸出電源VBUS。

初級(jí)側(cè)控制器64可以從反饋端FB，通過電阻66與68，檢測輔助繞組LA的跨壓，利用感應(yīng)電動(dòng)勢的原理，間接的檢測輸出電源VBUS的輸出電壓V_BUS。根據(jù)從反饋端FB所檢測到的結(jié)果，初級(jí)側(cè)控制器64調(diào)制PWM信號(hào)S_PWM的頻率f_SW或/與工作周期(duty cycle)，藉此控制變壓器的能量轉(zhuǎn)換，來校準(zhǔn)輸出電壓V_BUS。這樣的控制技術(shù)，稱為初級(jí)側(cè)控制(primary side control)。舉例來說，如果在變壓器放電的過程中，反饋端FB上的電壓指示了輸出電壓V_BUS偏高，那初級(jí)側(cè)控制器64就降低PWM信號(hào)S_PWM的頻率f_SW與工作周期，減少從輸入電源VIN與輸入地GNDI所汲取的電能。

次級(jí)側(cè)控制器62可以是一同步整流控制器(synchronous rectification controller)，其控制整流開關(guān)SW_RECT。次級(jí)側(cè)控制器62也可以通過電阻70與檢測端SEN，來檢測功率開關(guān)SW的開關(guān)狀態(tài)，也可以得知PWM信號(hào)S_PWM的頻率f_SW。

次級(jí)側(cè)控制器62可以通過一光耦合器26(具有發(fā)射器26E以及接收器26R)，傳遞信息至初級(jí)側(cè)14P。這信息可能是數(shù)字式的，其可以是單一一個(gè)字節(jié)，或是帶有數(shù)個(gè)字節(jié)的信息碼。這信息也可以是模擬式，譬如說，次級(jí)側(cè)控制器62可模擬地調(diào)整發(fā)射器26E的工作周期，以在接收端OPTO上產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的電壓電平。依據(jù)接收端OPTO上的電壓變化，初級(jí)側(cè)控制器64可以接收次級(jí)側(cè)控制器62所傳過來的信息，而進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的反應(yīng)。在此實(shí)施例中，光耦合器26作為信號(hào)通路，連接初級(jí)側(cè)14P與次級(jí)側(cè)14S兩邊，但是本發(fā)明并不限于此。在其他實(shí)施例中，可以以具有直流電流隔離功能的元件，來作為信號(hào)通路。舉例來說，一變壓器或是一電容，都可以作為初級(jí)側(cè)14P與次級(jí)側(cè)14S兩邊之間的信號(hào)通路。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，以輸出電壓V_BUS的下降速率RA_DROP超過一預(yù)定值時(shí)，來代表重載的出現(xiàn)。在圖1中，當(dāng)無載或是輕載時(shí)，次級(jí)側(cè)控制器62可以檢測輸出電壓V_BUS的下降速率RA_DROP。舉例來說，一旦下降RA_DROP大于一預(yù)定值(譬如0.2V/ms)時(shí)，代表掛在USB連接器12上的負(fù)載(未顯示)應(yīng)該變成重載了。因此，次級(jí)側(cè)控制電路62可以快速地通過光耦合器26通知初級(jí)側(cè)控制電路64。舉例來說，次級(jí)側(cè)控制電路62使發(fā)射器26E發(fā)光， 導(dǎo)致初級(jí)側(cè)控制電路64的接收端OPTO的電壓下降。一旦初級(jí)側(cè)控制電路64發(fā)現(xiàn)接收端OPTO的電壓下降時(shí)，初級(jí)側(cè)控制電路64可以據(jù)以緊急的開始一開關(guān)周期，使功率開關(guān)SW短暫的開啟。如此，初級(jí)側(cè)控制電路64可以開始通過反饋端FB以及變壓器，開始檢測輸出電壓V_BUS并據(jù)以調(diào)制頻率f_SW或工作周期，來穩(wěn)定地輸出電壓V_BUS在一期望值V_TRGT。

圖2A顯示沒有本發(fā)明的快速反應(yīng)時(shí)的一種可能結(jié)果，而圖2B做為比較用，顯示圖1的充電器60在快速反應(yīng)下的一種可能結(jié)果。在圖2A與圖2B中，無載從時(shí)間點(diǎn)t_NO-LOAD開始，因此PWM信號(hào)S_PWM的頻率f_SW與工作周期(duty cycle)都變得非常的低，使輸出電壓V_BUS穩(wěn)定在期望值V_TRGT。時(shí)間點(diǎn)t_HEAVY-LOAD剛好在PWM信號(hào)S_PWM的一個(gè)脈沖后不久后，當(dāng)時(shí)負(fù)載突然轉(zhuǎn)變?yōu)橹剌d，輸出電壓V_BUS開始快速下降。

在圖2A中，沒有次級(jí)側(cè)14S來的信息，初級(jí)側(cè)14P的電路只能隨著原本無載時(shí)PWM信號(hào)S_PWM的頻率f_SW，等候開關(guān)周期T_SW(＝1/f_SW)結(jié)束后的時(shí)間點(diǎn)t_CHK才自發(fā)的打出下一個(gè)脈沖，如圖所示。此時(shí)，初級(jí)側(cè)14P的電路才能發(fā)現(xiàn)輸出電壓V_BUS已經(jīng)偏離了原本的期望值V_TRGT了，因此緊急的增加PWM信號(hào)S_PWM的頻率f_SW與工作周期，希望快速拉高輸出電壓V_BUS，如圖所示?？上У氖?，在時(shí)間點(diǎn)t_CHK，輸出電壓V_BUS可能下降的過低，超過容許的最低電壓V_LIMIT-BTM。

請同時(shí)參閱圖1與圖2B。次級(jí)側(cè)控制器62在無載時(shí)，會(huì)檢測輸出電壓V_OUT的下降速率RA_DROP，其定義是單位時(shí)間內(nèi)輸出電壓V_OUT的減少量，也就是圖2B中，輸出電壓V_OUT的波形的斜率。在時(shí)間點(diǎn)t_RESP，次級(jí)側(cè)控制器62發(fā)現(xiàn)下降速率RA_DROP超過一預(yù)設(shè)值了，因此通知初級(jí)側(cè)控制電路64，其快速地使PWM信號(hào)S_PWM打出一脈沖，開始一新開關(guān)周期。在新開關(guān)周期的放電時(shí)間T_DIS內(nèi)，初級(jí)側(cè)控制電路64可以發(fā)現(xiàn)輸出電壓V_BUS已經(jīng)偏離了期望值V_TRGT，因此緊急的增加PWM信號(hào)S_PWM的頻率f_SW與工作周期，如圖所示。比較圖2B與圖2A可以發(fā)現(xiàn)，圖2B的輸出電壓V_OUT比較穩(wěn)定，可能可以維持輸出電壓V_BUS高于容許的最低電壓V_LIMIT-BTM之上，也可以比較早回到期望值V_TRGT。

圖3A顯示依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的控制方法80，可適用于圖1中的次級(jí)側(cè)控制器62。步驟82中有三個(gè)問題，1)PWM信號(hào)S_PWM的頻率f_SW是否低于一預(yù)設(shè)頻率f_REF(譬如1kHz)；2)輸出電壓V_BUS是否低于一預(yù)設(shè)電壓值 V_REF1(譬如說5.0V)；以及，3)去抖動(dòng)時(shí)間(debounce time)T_DEBOUNCE是否已經(jīng)過去了。當(dāng)這三個(gè)問題的答案的任何一個(gè)是否定時(shí)，就持續(xù)執(zhí)行步驟82。唯有步驟82中的三個(gè)問題的答案都是肯定時(shí)，步驟84接續(xù)，開始檢測輸出電壓V_BUS的下降速率RA_DROP。步驟86接續(xù)步驟84，檢查下降速率RA_DROP是否大于一預(yù)設(shè)值RA_REF。如果步驟86中的答案是否定的，那控制方法80回到步驟84，繼續(xù)檢測下降速率RA_DROP。反之，如果步驟86中的答案是肯定的，次級(jí)側(cè)控制器62驅(qū)動(dòng)發(fā)射器26E發(fā)光，以傳遞信息至初級(jí)側(cè)控制電路64。初級(jí)側(cè)控制電路64就可以據(jù)以緊急開始一新開關(guān)周期。

至于步驟82中的三個(gè)問題，第一個(gè)問題的答案為肯定時(shí)，代表的是頻率f_SW太慢，所以導(dǎo)致初級(jí)側(cè)控制電路64對(duì)于負(fù)載的瞬態(tài)反應(yīng)可能來不及，而圖2A中所描述的問題可能發(fā)生。第二個(gè)問題的答案為肯定時(shí)，代表輸出電壓V_BUS偏低到有機(jī)會(huì)快速下降掉出所設(shè)計(jì)的容許范圍外。至于第三個(gè)問題，其中的去抖動(dòng)時(shí)間T_DEBOUNCE的定義顯示于圖3B中。在圖3B中，PWM信號(hào)S_PWM的脈沖寬度持續(xù)時(shí)間，為功率開關(guān)SW維持導(dǎo)通狀態(tài)下的開啟時(shí)間T_ON，變壓器從輸入電源VIN儲(chǔ)存能量；相反的，PWM信號(hào)S_PWM的脈沖結(jié)束后，到下一個(gè)脈沖出現(xiàn)前的時(shí)間，為關(guān)閉時(shí)間T_OFF，其又可細(xì)分為兩部分，一是次級(jí)繞組LS的繞組電流I_SEC大于0A的放電時(shí)間T_DIS，另一個(gè)是次級(jí)繞組LS的繞組電流I_SEC大約為0A時(shí)的休息時(shí)間T_IDLE。在放電時(shí)間T_DIS內(nèi)，變壓器釋放能量。如圖3B所示，去抖動(dòng)時(shí)間T_DEBOUNCE指的是休息時(shí)間T_IDLE-開始后的一段預(yù)定的時(shí)間。在去抖動(dòng)時(shí)間T_DEBOUNCE過去后的休息時(shí)間內(nèi)T_IDLE才檢查下降速率RA_DROP，可以避免次級(jí)繞組LS放電過程中，對(duì)于輸出電壓V_BUS可能產(chǎn)生擾動(dòng)，影響到下降速率RA_DROP的代表性。

圖4顯示本發(fā)明實(shí)施例中，如何判別下降速率RA_DROP是否大于一預(yù)設(shè)值RA_REF的一種電路方塊示意圖。電壓轉(zhuǎn)電流電路90將輸出電壓V_BUS轉(zhuǎn)換為一相對(duì)應(yīng)的代表電流I(t)，其值大約為K₁*(V_BUS–V_REF)，會(huì)隨著輸出電壓V_BUS變化而改變。K₁是一個(gè)常數(shù)，參考電壓V_REF是一個(gè)定值。跟蹤保持電路(track-and-hold circuit)92受取樣時(shí)鐘CK_T/H所控制，可以在一時(shí)間點(diǎn)t_SAMP時(shí)，取樣代表電流I(t)，而產(chǎn)生另一代表電流I(t_SAMP)。代表電流I(t_SAMP)在取樣時(shí)鐘CK_T/H所定義的一保持時(shí)間T_HOLD內(nèi)保持著維持不變，其值大約對(duì)應(yīng)了在時(shí)間點(diǎn)t_SAMP的輸出電壓V_BUS(此后表示為V_BUS(t_SAMP))。保持時(shí)間T_HOLD為代表電流I(t_SAMP)保持不變時(shí)的一段時(shí)間。在一個(gè)例子中，代表電流I(t_SAMP) 大約為K₂*(V_BUS(t_SAMP)-V_REF)，其中K₂也是常數(shù)。在實(shí)施例中，K₂大約設(shè)計(jì)的與K₁相等，以下都以K表示。加法器94將代表電流I(t_SAMP)減去代表電流I(t)與一預(yù)設(shè)參考電流I_REF(在圖中舉例為2uA)，而產(chǎn)生結(jié)果電流I_RESULT。在取樣時(shí)鐘CK_T/H所定義的保持時(shí)間T_HOLD內(nèi)，如果結(jié)果電流I_RESULT小于0，決定器(decider)96就持續(xù)禁能(deassert)喚醒信號(hào)S_WAKEUP。如果結(jié)果電流I_RESULT大于0，決定器96就致能(assert)喚醒信號(hào)S_WAKEUP。舉例來說，被致能的喚醒信號(hào)S_WAKEUP可以使次級(jí)側(cè)控制器62驅(qū)動(dòng)發(fā)射器26E發(fā)光，以傳遞信息至初級(jí)側(cè)控制電路64。

依據(jù)前段所述，喚醒信號(hào)S_WAKEUP被致能的條件如以下公式(1)所示

I(t_SAMP)-I(t)-I_REF>0 ....(1)

整理公式(1)后，可以得到以下的公式(2)

K*[V_BUS(t_SAMP)-V_REF]–K*[V_BUS-V_REF]-I_REF>0

V_BUS(t_SAMP)–V_BUS>I_REF/K …(2)

公式(2)意味了輸出電壓V_BUS在保持時(shí)間T_HOLD-內(nèi)，只要下降超過I_REF/K這個(gè)常數(shù)，喚醒信號(hào)S_WAKEUP就會(huì)被致能。輸出電壓V_OUT在保持時(shí)間T_HOLD結(jié)束時(shí)的下降速率RA_DROP可以表示為[V_BUS(t_SAMP)–V_BUS]/T_HOLD。從公式(2)可推得以下公式(3)

RA_DROP＝[V_BUS(t_SAMP)–V_BUS]/T_HOLD>I_REF/(K*T_HOLD)＝RA_REF…(3)

從公式(3)可知，圖4的電路方塊，可以判別下降速率RA_DROP是否大于預(yù)設(shè)值RA_REF。而且，圖4的電路方塊中，參考電壓V_REF的選取，對(duì)于判別的結(jié)果，沒有影響。

圖5舉例一下降速率檢測器100，用來判別下降速率RA_DROP是否大于預(yù)設(shè)值RA_REF。下降速率檢測器100可用于次級(jí)側(cè)控制器62。圖5包含有兩個(gè)大致相同的電壓轉(zhuǎn)電流電路102L與102R，但電壓轉(zhuǎn)電流電路102L中的開關(guān)SW_LF受控于取樣時(shí)鐘CK_T/H，電壓轉(zhuǎn)電流電路102R中的開關(guān)SW_RT受控于反取樣時(shí)鐘CKB_T/H，其大約為取樣時(shí)鐘CK_T/H的反向。以電壓轉(zhuǎn)電流電路102L為例，當(dāng)開關(guān)SW_LF為導(dǎo)通時(shí)，電壓轉(zhuǎn)電流電路102L跟蹤輸出電壓V_BUS，產(chǎn)生代表電流I_LF，其大約為(V_BUS-V_REF)/100k。當(dāng)開關(guān)SW_LF為開路時(shí)，電壓轉(zhuǎn)電流電路102L作為一保持電路，電容C_LF所保持的電壓記錄，會(huì)使得代表電流I_LF的值保持在約為(V_BUS(t_SAMP)-V_REF)/100k，這里的時(shí)間點(diǎn) t_SAMP約是開關(guān)SW_LF從短路變?yōu)殚_路的瞬間。比較電路104中，視取樣時(shí)鐘CK_T/H的邏輯值，兩個(gè)多工器將代表電流I_LF與I_RT其中之一復(fù)制而成為代表電流I(t)，代表電流I_LF與I_RT其中的另一則復(fù)制而成為代表電流I(t_SAMP)。換言之，電壓轉(zhuǎn)電流電路102L與102R交替地跟蹤輸出電壓V_BUS，并將其轉(zhuǎn)換為代表電流I(t)。電壓轉(zhuǎn)電流電路102L與102R也交替地作為一保持電路，保持提供代表電流I(t_SAMP)，其等于(V_BUS(t_SAMP)-V_REF)/100k。加法器108類似于圖4中的加法器94，決定器(decider)106類似圖4中的決定器(decider)96。當(dāng)電壓轉(zhuǎn)電流電路102L決定代表電流I(t)時(shí)，電壓轉(zhuǎn)電流電路102R決定代表電流I(t_SAMP)，保持時(shí)間T_HOLD就是取樣時(shí)鐘CKB_T/H維持在禁能(deasserted)的時(shí)間長度。通過先前針對(duì)圖4的分析可知，圖5所舉例的下降速率檢測器100，可以判別下降速率RA_DROP是否大于預(yù)設(shè)值RA_REF。

圖6顯示另一下降速率檢測器110，可用于次級(jí)側(cè)控制器62，可以判別下降速率RA_DROP是否大于預(yù)設(shè)值RA_REF。電壓轉(zhuǎn)電流電路112將輸出電壓V_BUS轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的電流，饋給電流鏡(current mirror)114。假定電流鏡114中的電流比例，從左到右，為1:1:1。從電路分析可知，電流鏡114中NMOS晶體管MN1與MN2所產(chǎn)生的代表電流I₁與代表電流I₂，都大約會(huì)等于I(t)，也就是(V_BUS-V_REF)/100k。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器116跟蹤代表電流I₂。依據(jù)電流I₃與代表電流I₂的比較結(jié)果，計(jì)數(shù)器118可以上數(shù)或是下數(shù)，以使得電流產(chǎn)生器120所產(chǎn)生的電流I₃大約等于代表電流I₂。換言之，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器116將代表電流I₂轉(zhuǎn)換為計(jì)數(shù)器118的計(jì)數(shù)結(jié)果(一種數(shù)字信號(hào))。數(shù)字鎖存器122在取樣時(shí)鐘CK_T/H切換時(shí)，記錄住當(dāng)下計(jì)數(shù)器118的計(jì)數(shù)結(jié)果，并據(jù)以控制電流產(chǎn)生器124，使其提供代表電流I(t_SAMP)。這里的時(shí)間點(diǎn)t_SAMP為取樣時(shí)鐘CK_T/H切換的時(shí)間點(diǎn)。當(dāng)合并端MERG的電壓被拉到一相對(duì)高電平時(shí)，決定器126致能喚醒信號(hào)S_WAKEUP。反之，當(dāng)端點(diǎn)MERG的電壓被拉到一相對(duì)低電平時(shí)，決定器126禁能喚醒信號(hào)S_WAKEUP。被致能的喚醒信號(hào)S_WAKEUP可以使次級(jí)側(cè)控制器62驅(qū)動(dòng)發(fā)射器26E發(fā)光，以傳遞信息至初級(jí)側(cè)控制電路64。而喚醒信號(hào)S_WAKEUP被禁能時(shí)，發(fā)射器26E可以不發(fā)光，所以沒有傳遞信息至初級(jí)側(cè)控制電路64。參閱圖4與相關(guān)的教導(dǎo)可知，圖6中的下降速率檢測器110可以判別下降速率RA_DROP是否大于預(yù)設(shè)值RA_REF。

電流產(chǎn)生器124、決定器126、與電流源125可以視為一電流識(shí)別器，將計(jì)數(shù)器118的計(jì)數(shù)結(jié)果轉(zhuǎn)換為代表電流I(t_SAMP)，并檢查代表電流I(t_SAMP) 是否大于代表電流I(t)與預(yù)設(shè)參考電流I_REF的合。

圖7顯示另一下降速率檢測器130，可用于次級(jí)側(cè)控制器62，可以判別下降速率RA_DROP是否大于預(yù)設(shè)值RA_REF。圖7與圖6相類似，其中相同或相似的元件，可以通過先前的說明得知，不再累述。圖6中是以數(shù)字鎖存器122來產(chǎn)生紀(jì)錄，但不同的，圖7中的下降速率檢測器130是以一變形的電流鏡132，來提供一記錄，并據(jù)以產(chǎn)生代表電流I(t_SAMP)。當(dāng)開關(guān)SW_SAMP為短路時(shí)，變形的電流鏡132為一般的電流鏡，使兩邊的電流大約為1:1。當(dāng)開關(guān)SW_SAMP為開路時(shí)，變形的電流鏡132中的電容C_G記錄了PMOS晶體管MP1上的柵極電壓，所以保持住代表電流I(t_SAMP)。其中，這里的時(shí)間點(diǎn)t_SAMP為取樣時(shí)鐘CK_T/H使開關(guān)SW_SAMP從短路變?yōu)殚_路的時(shí)間點(diǎn)。參閱圖4、圖6與相關(guān)的教導(dǎo)可知，圖7中的下降速率檢測器130可以判別下降速率RA_DROP是否大于預(yù)設(shè)值RA_REF。

圖8顯示另一下降速率檢測器140，可用于次級(jí)側(cè)控制器62，可以判別下降速率RA_DROP是否大于預(yù)設(shè)值RA_REF。圖8與圖6、圖7相類似，其中相同或相似的元件，可以通過先前的說明得知，不再累述。電壓轉(zhuǎn)電流電路112與電流鏡144一起產(chǎn)生代表電流I(t)。當(dāng)取樣時(shí)鐘CK_T/H從邏輯上的“1”變成“0”時(shí)，電流存儲(chǔ)器142中的電容C_M存儲(chǔ)了當(dāng)下PMOS的柵極電壓。當(dāng)取樣時(shí)鐘CK_T/H為邏輯上的“0”時(shí)，為保持時(shí)間T_HOLD，PMOS依據(jù)其上的柵極電壓，提供代表電流I(t_SAMP)。通過檢測合并端MERG電壓，決定器126檢查代表電流I(t_SAMP)是否大于代表電流I(t)與預(yù)設(shè)參考電流I_REF的合。如果是的話，決定器126會(huì)使喚醒信號(hào)S_WAKEUP致能，反之會(huì)使喚醒信號(hào)S_WAKEUP禁能。參閱圖4、圖6、圖7與相關(guān)的教導(dǎo)可知，圖8中的下降速率檢測器140可以判別下降速率RA_DROP是否大于預(yù)設(shè)值RA_REF。

本發(fā)明的一些實(shí)施例中的次級(jí)側(cè)控制器可以判別輸出電壓V_OUT的下降速率RA_DROP是否大于預(yù)設(shè)值RA_REF。如果下降速率RA_DROP大于預(yù)設(shè)值RA_REF，次級(jí)側(cè)控制電路可以提供信息至該初級(jí)側(cè)控制電路，使其開始一開關(guān)周期，盡速地檢測并校準(zhǔn)輸出電壓V_BUS。如此，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以在無載轉(zhuǎn)重載時(shí)，預(yù)防輸出電壓V_BUS下降的過低的事件發(fā)生。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。