具有可程序功能的返馳式電源供應電路及其控制電路與控制方法
【技術領域】
[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，相對于在較高電壓時，于相同的輸出電流下，維持相同或相對較高的操作頻率的具有可程序功能的返馳式電源供應電路及其控制電路與控制方法。
【背景技術】
[0002]—種現有技術具有可程序功能的返馳式電源供應電路，用以根據設定訊號，而將輸入電壓轉換為可程序輸出電壓，以供應予不同的負載電路。所謂可程序輸出電壓，指根據設定訊號，而切換于至少兩個高低不同的電位之間。在現有技術中，當可程序輸出電壓切換于較低的電位時，相較于可程序輸出電壓切換在較高的電位時，若具有相同的輸出電流，則會使得電路輸出功率下降，這導致操作訊號的操作頻率亦跟著下降，而使等效的輸出阻抗降低，造成整個系統(tǒng)的帶寬(bandwidth)提高，結果使相位裕度(phase margin)降低。一般而言，系統(tǒng)的相位裕度較佳地設置在45度角以上，而現有技術的具有可程序功能的返馳式電源供應電路，在可程序輸出電壓切換于較低的電位時，可能會使相位裕度低于45度，甚至低至負角度，而造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定度提高。
[0003]有鑒于此，本發(fā)明即針對上述現有技術的不足，提出一種具有可程序功能的返馳式電源供應電路及其控制電路與控制方法，可根據可程序輸出電壓切換于較低電壓時，相對于在較高電壓時，于相同的輸出電流下，維持相同或相對較高的操作頻率的具有可程序功能的返馳式電源供應電路及其控制電路與控制方法。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足與缺陷，提出一種具有可程序功能的返馳式電源供應電路及其控制電路與控制方法，可根據可程序輸出電壓切換于較低電壓時，相對于在較高電壓時，于相同的輸出電流下，維持相同或相對較高的操作頻率的具有可程序功能的返馳式電源供應電路及其控制電路與控制方法。
[0005]為達上述目的，就其中一個觀點言，本發(fā)明提供了一種具有可程序功能的返馳式電源供應電路，用以供應一可程序輸出電壓，其中該具有可程序功能的返馳式電源供應電路根據一設定訊號，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生該可程序輸出電壓，該第三繞組用以根據該可程序輸出電壓，產生一電壓感測訊號；一功率開關電路，與該主要繞組耦接，用以根據一操作訊號而操作其中一功率開關，進而將該輸入電壓轉換為該可程序輸出電壓；一電流感測電路，與該功率開關電路耦接，用以根據流經該功率開關的一開關電流，產生一電流感測訊號；一光耦合電路，與該次要繞組耦接，用以根據一輸出功率與該設定訊號，產生一回授訊號；以及一控制電路，與該第三繞組、該電流感測電路、該光耦合電路、與該功率開關電路耦接，用以根據該電壓感測訊號、該電流感測訊號、與該回授訊號，產生該操作訊號；其中，該控制電路于該回授訊號低于一降頻點，調降該操作訊號的一操作頻率；其中，該控制電路更根據該電壓感測訊號，而以下列至少其中一種方式，適應性調整該操作訊號，由此以使所述具有可程序功能的返馳式電源供應電路在該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時，相對于在該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時，于相同的一輸出電流下，維持相同或相對較高的該操作頻率，以維持相位裕度(phasemargin):(1)根據該電壓感測訊號，而適應性調整該回授訊號的該降頻點；(2)根據該電壓感測訊號，而適應性調整一電流增益，并根據該電流增益對該電流感測訊號作增益運算，而產生一電流感測增益訊號，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時，使該電流感測增益訊號高于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時的該電流感測增益訊號；(3)根據該電壓感測訊號，而適應性調整一回授衰減，并根據該回授衰減對該回授訊號作衰減運算，而產生一回授衰減訊號，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時，使該回授衰減訊號低于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時的該回授衰減訊號；或(4)根據該電壓感測訊號，而適應性調整一斜率補償訊號，用以對該電流感測訊號作斜率補償運算，而產生一電流感測補償訊號，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時，使該電流感測補償訊號高于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時的該電流感測補償訊號。
[0006]在其中一種較佳的實施例中，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，用以根據該電壓感測訊號與該回授訊號，產生一頻率訊號；一比較電路，與該光耦合電路及該電流感測電路耦接，用以根據該回授訊號與該電流感測訊號，產生一比較訊號；以及一正反器電路，與該頻率控制電路及該比較電路耦接，用以根據該頻率訊號與該比較訊號，產生該操作訊號；其中，該頻率控制電路根據該電壓感測訊號，通過調整該頻率訊號以適應性調整該回授訊號的該降頻點。
[0007]在前述實施例中，該回授訊號超過該降頻點時，該頻率訊號較佳地具有固定的一第一頻率，且該回授訊號介于一臨界點與該降頻點之間時，該頻率訊號較佳地具有一第二頻率，該第二頻率根據該回授訊號適應性調整，且該回授訊號不超過該臨界點時，該頻率訊號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，使該降頻點下降，低于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時的該降頻點。
[0008]在其中一種較佳的實施例中，該控制電路包括:一頻率控制電路，與該光耦合電路耦接，用以根據該回授訊號，產生一頻率訊號；一增益控制電路，與該第三繞組及該電流感測電路耦接，用以根據該電壓感測訊號與該電流感測訊號，產生該電流感測增益訊號；一比較電路，與該光耦合電路及該增益控制電路耦接，用以根據該回授訊號與該電流感測增益訊號，產生一比較訊號；以及一正反器電路，與該頻率控制電路及該比較電路耦接，用以根據該頻率訊號與該比較訊號，產生該操作訊號；其中，該增益控制電路根據該電壓感測訊號，而適應性調整該電流增益，并根據該電流增益對該電流感測訊號作增益運算，以產生該電流感測增益訊號，使該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時，該電流感測增益訊號高于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時的該電流感測增益訊號。
[0009]在其中一種較佳的實施例中，該控制電路包括:一頻率控制電路，與該光耦合電路耦接，用以根據該回授訊號，產生一頻率訊號；一衰減控制(attenuator)電路，與該第三繞組及該光耦合電路耦接，用以根據該電壓感測訊號與該回授訊號，產生該回授衰減訊號；一比較電路，與該衰減控制電路及該電流感測電路耦接，用以根據該回授衰減訊號與該電流感測訊號，產生一比較訊號；以及一正反器電路，與該頻率控制電路及該比較電路耦接，用以根據該頻率訊號與該比較訊號，產生該操作訊號；其中，該衰減控制電路根據該電壓感測訊號，而適應性調整該回授衰減，并根據該回授衰減對該回授訊號作衰減運算，以產生該回授衰減訊號，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時，使該回授衰減訊號低于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時的該回授衰減訊號。
[0010]在其中一種較佳的實施例中，該控制電路包括:一頻率控制電路，與該光耦合電路耦接，用以根據該回授訊號，產生一頻率訊號；一斜率補償控制電路，與該第三繞組耦接，用以根據該電壓感測訊號，產生該斜率補償訊號；一加法器電路，與該斜率補償控制電路及該電流感測電路耦接，用以根據該斜率補償訊號對該電流感測訊號進行斜率補償運算，以產生該電流感測補償訊號；一比較電路，與該光耦合電路及該加法器電路耦接，用以根據該回授訊號與該電流感測補償訊號，產生一比較訊號；以及一正反器電路，與該頻率控制電路及該比較電路耦接，用以根據該頻率訊號與該比較訊號，產生該操作訊號；其中，該斜率補償控制電路根據該電壓感測訊號，而適應性調整該斜率補償訊號，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時，使該電流感測補償訊號高于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時的該電流感測補償訊號。
[0011]為達上述目的，就另一個觀點言，本發(fā)明提供了一種具有可程序功能的返馳式電源供應電路的控制方法，該具有可程序功能的返馳式電源供應電路用以供應一可程序輸出電壓，并根據一設定訊號，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電路的控制方法包含:根據一操作訊號，操作一功率開關以將一輸入電壓轉換為該可程序輸出電壓；根據該可程序輸出電壓，產生一電壓感測訊號；根據流經該功率開關的一開關電流，產生一電流感測訊號；根據該可程序輸出電壓與該設定訊號，產生一回授訊號；根據該電壓感測訊號、該電流感測訊號、與該回授訊號，產生該操作訊號；于該回授訊號低于一降頻點，調降該操作訊號的一操作頻率；以及根據該電壓感測訊號，而以下列至少其中一種方式，適應性調整該操作訊號，由此以使所述具有可程序功能的返馳式電源供應電路在該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時，相對于在該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時，于相同的一輸出電流下，維持相同或相對較高的該操作頻率，以維持相位裕度(phase margin):(1)根據該電壓感測訊號，而適應性調整該回授訊號的該降頻點；(2)根據該電壓感測訊號，而適應性調整一電流增益，并根據該電流增益對該電流感測訊號作增益運算，而產生一電流感測增益訊號，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時，使該電流感測增益訊號高于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時的該電流感測增益訊號；(3)根據該電壓感測訊號，而適應性調整一回授衰減，并根據該回授衰減對該回授訊號作衰減運算，而產生一回授衰減訊號，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時，使該回授衰減訊號低于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時的該回授衰減訊號；或(4)根據該電壓感測訊號，而適應性調整一斜率補償訊號，用以對該電流感測訊號作斜率補償運算，而產生一電流感測補償訊號，由此以于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時，使該電流感測補償訊號高于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時的該電流感測補償訊號。
[0012]在其中一種較佳的實施例中，該產生該操作訊號的步驟包括:根據該電壓感測訊號與該回授訊號，產生一頻率訊號；根據該回授訊號與該電流感測訊號，產生一比較訊號；根據該頻率訊號與該比較訊號，產生該操作訊號；以及根據該電壓感測訊號，通過調整該頻率訊號以適應性調整該回授訊號的該降頻點。
[0013]在前述實施例中，該回授訊號超過該降頻點時，該頻率訊號較佳地具有固定的一第一頻率，且該回授訊號介于一臨界點與該降頻點時，該頻率訊號較佳地具有一第二頻率，該第二頻率根據該回授訊號適應性調整，且該回授訊號不超過該臨界點時，該頻率訊號較佳地具有固定的一第三頻率，且該根據該電壓感測訊號，通過調整該頻率訊號以適應性調整該回授訊號的該降頻點的方式包括:于該可程序輸出電壓切換于該第二電壓時，使該降頻點下降，低于該可程序輸出電壓切換于該第一電壓時的該降頻點。
[0014]在其中一種較佳的實施例中，該產生該操作訊號的步驟包括:根據該回授訊號，產生一頻率訊號；根據該電壓感測訊號與該電流感測訊號，而適應性調整該電流增益；根據該電流增益對該電流感測訊號作增益運算，以產生一電流感測增益訊號；根據該回授訊號與該電流感測增益訊號，產生一比較訊號；以及根據該頻率訊號與該比較訊