专利名称：开关电源装置中的控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种控制电路；特别是用于开关电源装置中的控制电路。
背景技术：
近年来，对开关电源装置使用效率的要求，从以往的注重于重载以及满载的效率， 渐渐变为轻载及满载效率并重。美国英特尔公司近年来就电源装置效率提出了 80+的要求，亦即要求电源在5%负载时，其电源装置使用效率还能达到80%。在开关电源装置工作处于轻载时，通常都会使主电路工作于间歇工作模式，以减少主电路的损耗。但是对轻载工作时的损耗分析发现，控制线路的损耗占很大的比例，因此减少控制线路的损耗可以提高轻载时的电源装置效率，而降低控制线路的供电电压可以有效的减少控制线路的损耗。因此在保证电源装置在额定输出时的效率同时，使电源装置在轻载或者空载时能够正常工作并且有较小的控制损耗以提高电源装置的工作效率，即成为此领域之产业亟需努力的目标。
实用新型内容为了保证电源装置在额定输出时的效率同时，使电源装置在轻载或者空载时能够正常工作并且有较小的控制损耗以提高电源装置的工作效率，本实用新型公开了一种用于开关电源装置中的控制电路，包含一开关电路、多个供电模块和判断模块，开关电路连接至多个供电模块中的第一供电模块；多个供电模块中除第一供电模块以外的其余供电模块全部与第一供电模块并联；开关电路连接至多个供电模块；判断模块与开关电路连接，用以判断开关电源装置处于轻载状态或空载状态。本实用新型的电源供应模块可动态调整供电至开关电源装置控制电路的方式。本实用新型的电源供应模块包含两个供电模块，当开关电源处于轻载或空载状态时，会导通另一个供电模块。此时，有两种主要运作选择，第一种为由另一供电模块供电至开关电源控制电路，第二种则为由两个或多个供电模块同时供电至开关电源控制电路。这两种运作选择皆可以数种方式来加以实现，用以在轻载或空载状态时，提高电源供应之效率，并减少电源之控制损耗，因此，可有效解决现有技术中的问题。
图1是本实用新型第一实施例的示意图。图2是本实用新型第二实施例的示意图。图3是本实用新型第二实施例的波形图。图4是本实用新型第三实施例的示意图。
具体实施方式
以下将通过实施例来解释本实用新型内容，关于一电源供应模块，用以于开关电源装置处于轻载或空载状态时，动态调整本身的供电情况，以达到在轻载或空载状态时，提高开关电源装置供应的效率，并减少开关电源装置的控制损耗的目的。然而，本实用新型的实施例并非用以限制本实用新型需在如实施例之任何特定的环境、应用或特殊方式方能实施。因此，关于实施例之说明仅为阐释本实用新型之目的，而非用以限制本实用新型。需说明者，以下实施例及附图中，与本实用新型非直接相关的组件已省略而未绘出；且为求容易了解起见，各组件间之尺寸关系乃以稍夸大的比例来加以表现。本实用新型的第一实施例如图1所示，为电源供应模块2，适用于开关电源装置中的控制电路，并提供电源至开关电源装置中的控制电路，在本实施例中，控制电路为一控制芯片3。电源供应模块2包含开关电路21、第一供电模块23、第二供电模块25及判断模块 27。第一供电模块23耦接至开关电路21 ；第二供电模块耦接至开关电路21，且与第一供电模块23并联。在正常工作时，由第二供电模块25供电给开关电源装置的控制电路；而当开关电源装置工作在轻载或者空载状态下，第一供电模块23及第二供电模块25的输出电压会发生变化，因此判断模块27可以根据第一供电模块23或第二供电模块25之输出电压来判断开关电源装置的工作状态，从而导通开关电路21，使第一供电模块23及第二供电模块 25分别输出第一电源及第二电源至控制芯片3。详言之，在第一实施例中，开关电路21包含一电阻210及一开关组件211。开关组件211包含输入端与输出端，输出端耦接至第二供电模块25的电源输出端，输入端耦接至电阻210。电阻210耦接至第一供电模块23的电源输出端。使用此种耦接方式，控制流经开关电路21的电流量，且使第一供电模块23与第二供电模块25呈现并联。再者，第一实施例的第一供电模块23与第二供电模块25系分别包含与同一变压器耦合之绕组231、251及与各该绕组耦合之整流滤波模块。进一步言，与绕组231耦合的整流滤波模块包含一整流滤波电路232以及电容233，与绕组251耦合之整流滤波模块包含整流滤波电路252以及电容253。整流滤波电路232、252分别耦合至相对应的绕组231、 251。在其它实施方式中，该绕组231、251可耦合至不同的变压器。另外，判断模块27系为一比较装置，如比较器，用以判断第二供电模块25所提供之一第二电源之一电压值250是否小于一预设电压值，根据此判断开关电源装置处于轻载状态或空载状态。举例来说，假设预设电压值为10伏特，当第二电源之电压值为9. 9伏特时，判断模块27将判断开关电源装置处于轻载状态或空载状态，同时，因应此判断结果，将开关组件211关上，使开关电路21导通。此时，第一供电模块23与第二供电模块25可分别输出第一电源及第二电源至控制芯片3。换句话说，当开关电源装置处于轻载状态或空载状态时，所提供之第二供电模块25只提供部分能量至控制芯片3，而另一部份不足之能量将由第一供电模块23所提供之第一电源补上，使控制芯片3可正常运作。此外，控制芯片 3所需之能量也可由第一供电模块23所提供之第一电源完全提供。同样的，在其它实施方式中，判断模块27会判断第一供电模块23所提供之第一电源的电压值是否小于预设电压值，根据此判断该开关电源装置处于轻载状态或空载状态。 具体运作方式与判断前述第二供电模块所提供的第二电源之电压值250类似，故不赘述。根据上述配置，本实用新型所提供之电源供应模块在开关电源工作于轻载或者空载时，可动态调整供电状态，使控制芯片正常工作，并且减小控制损耗以提高电源供应模块的工作效率。[0017]本实用新型之第二实施例如图2所示，为电源供应模块4，耦接至开关电源装置中的控制电路，在本实施例中，控制电路系为控制芯片3。此电源供应模块4包含开关电路41、 第一供电模块43、第二供电模块45及判断模块47，而开关电路41包含一电阻410及一开关组件411。上述各模块及各电路连结的方式与第一实施例类似，且大部分模块所具有的功能与第一实施例相同，在此只描述不同之部分。在第二实施例中，判断模块47为一驱动电路，耦接至控制芯片3。控制芯片3还用以根据第一供电模块43及第二供电模块45的工作状态(图中为根据第二供电模块45的工作状态)送出一工作模式信号40至判断模块47。判断模块47则接收此工作模式信号40， 并根据工作模式信号40的某一电压值，判断开关电源装置是否处于轻载状态或空载状态。 根据此判断结果，判断模块47将送出控制信号42，以导通开关电路41。为了方便解说，请参阅图3，为与电源供应模块4对应的波形图，横轴为时间。图4 中，WM为判断模块47所接收的工作模式信号40的波形，PMl为使用此电源供应模块4的开关电源装置的主开关组件的控制信信号波形，PM2则为判断模块47传送至开关组件411的控制信号42的波形。第二实施例中，在t0与tl之间时，丽值为逻辑高位准1，此时PMl在逻辑高位准与逻辑低位准间震荡，使表示开关电源装置之主开关组件处于运作状态，而PM2 为逻辑低位准0，使开关电路41处于不导通之状态。电容253透过整流滤波电路整流模块 252从线圈绕组251得到能量。接下来在tl与t2之间，WM逻辑低位准0，表示开关电源装置之主开关组件停止工作(即PMl为逻辑低位准0)，电容253的能量无法从线圈绕组251得到补充。此时PM2逻辑高位准(即开关电路41导通)且电容233给电容253充电防止这时电压掉出控制电路可工作的范围。在其它实施方式中，电阻410可被省略，此时，开关组件411本身即具有限流之功能。 本实用新型之第三实施例如图4所示，为电源供应模块5，适用于开关电源装置中的控制电路，在本实施例中，该控制电路为控制芯片3。此电源供应模块5包含开关电路51、 第一供电模块53、第二供电模块55及判断模块57，这些组件的功能与上述第一及第二实施例类似，在此只描述不同之部分。在第三实施例中，判断模块57并未耦接至控制芯片3。开关电路51包含开关组件 510及顺向组件511。开关组件510耦接至第一供电模块53的电源输出端，顺向组件511具有一正端及一负端，正端耦接至第二供电模块阳的电源输出端，负端耦接至开关组件510。 在第三实施例中，顺向组件511为一二极管，正端为一 P极，负端为一 N极，但于其它实施方式中，并不以此为限。当开关电源处于轻载状态或空载状态时，第一供电模块53提供和第一电源和电压值大于第二电源的电压值。此时，由于开关电路51包含顺向组件511，因此使第一供电模块53所提供之第一电源被导通至控制芯片3，而第二供电模块55所提供之第二电源则不会被导通至控制芯片3。由上述说明可知，本实用新型可提供具有提高电源供应的效率，并减少电源之控制损耗的电源供应模块，上述实施例仅用来例举本实用新型之实施态样，以及阐释本实用新型的技术特征，并非用来限制本实用新型之保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成之改变或等同替换均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种开关电源装置中的控制电路，其特征在于包含一开关电路、多个供电模块和判断模块，开关电路连接至多个供电模块中的第一供电模块；多个供电模块中除第一供电模块以外的其余供电模块全部与第一供电模块并联；开关电路连接至多个供电模块；判断模块与开关电路连接，用以判断开关电源装置处于轻载状态或空载状态。
2.根据权利要求1所述的开关电源装置中的控制电路，其特征在于多个供电模块中的每一个供电模块均包含一绕组及一整流滤波模块，整流滤波模块连接至绕组；每一整流滤波模块进一步包含一整流滤波电路。
3.根据权利要求1所述的开关电源装置中的控制电路，其特征在于开关电路包含一开关组件和一顺向组件，开关组件连接至第一供电模块的电源输出端；顺向组件具有一正端及一负端，正端连接至与第一供电模块并联的任意一个供电模块的电源输出端，负端连接至开关组件。
4.根据权利要求3所述的开关电源装置中的控制电路，其特征在于顺向组件为一二极管，正端为P极，且负端为N极。
专利摘要本实用新型披露了一种用于开关电源装置中的控制电路，包含一开关电路、多个供电模块和判断模块，开关电路连接至多个供电模块中的第一供电模块；多个供电模块中除第一供电模块以外的其余供电模块全部与第一供电模块并联；开关电路连接至多个供电模块；判断模块与开关电路连接，用以判断开关电源装置处于轻载状态或空载状态，并根据判断的结果，动态调整电源供应模块的供电至该开关电源装置中的控制电路，来提高在轻载或空载状态时，电源供应之效率及减少电源之控制损耗。
文档编号H02M1/00GK202059312SQ20112013365
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者许道飞 申请人:台达电子企业管理(上海)有限公司