返驰式电源供应器及其控制电路与控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种返驰式电源供应器及其控制电路与控制方法，特别是指一种当 返驰式电源供应器操作于准谐振（quasi_resonant，QR)操作模式，根据脉宽调变（pulse width modulation, PffM)频率，而适应性调整功率开关操作的返驰式电源供应器及其控制 电路与控制方法。
【背景技术】
[0002] -种现有的技术返驰式电源供应器，将准谐振（quasi-resonant, QR)操作模式的 控制方式，应用于非连续电流操作模式（discontinuous current mode, DCM)的控制架构 中。可避免返驰式电源供应器进入连续电流操作模式（continuous current mode, CCM)，但 当返驰式电源供应器进入QR操作模式后，却也使得频宽缩小，进而造成输出电压纹波过大 的问题。
[0003] 有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种返驰式电源供应器及其 控制电路与控制方法，当返驰式电源供应器操作于准谐振（quasi-resonant, QR)操作模 式，根据脉宽调变（pulse width modulation, PffM)频率，而适应性调整功率开关的导通期 间，或适应性调整其中的误差放大器电路的操作频宽，以补偿输出电压纹波。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种返驰式电源供应器及其 控制电路与控制方法，当返驰式电源供应器操作于准谐振操作模式，根据脉宽调变频率，而 适应性调整功率开关的导通期间，或适应性调整其中的误差放大器电路的操作频宽，以补 偿输出电压纹波。
[0005] 为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种返驰式电源供应器，包含： 一功率级电路，用以根据一脉宽调变（pulse width modulation, PffM)讯号，操作其中一功 率开关以将一输入电压转换为一输出电压；一电压感测电路，与该功率级电路耦接，用以 根据该输出电压，产生一电压感测讯号；一电流感测电路，与该功率级电路耦接，用以根据 流经该功率开关的一开关电流，产生一电流感测讯号；以及一控制电路，与该功率级电路、 该电压感测电路、与该电流感测电路耦接，用以根据该电压感测讯号与该电流感测讯号， 以产生该PWM讯号；其中，当该返驰式电源供应器操作于一准谐振（quasi-resonant, QR) 操作模式，该控制电路根据该电压感测讯号示意该输出电压零电压交越（zero voltage crossing, ZVC)时，而决定该功率开关导通的时点，并根据该电流感测讯号、该PffM讯号的 一 PffM频率、与一预设临界值，而决定该功率开关不导通的时点；其中，该控制电路根据该 PffM频率，而适应性调整该功率开关的一导通期间，或适应性调整其中一误差放大器电路的 一操作频宽或一放大器增益，以补偿一输出电压纹波。
[0006] 在其中一种较佳的实施例中，该控制电路根据该PffM频率，而适应性调整该导通 期间，或适应性调整该操作频宽或该放大器增益，以改变一电流感测讯号峰值，进而维持该 返驰式电源供应器的一输入功率为固定，并符合：
[0007]
[0008] 其中，P为该输入功率，fs为该PffM频率，Lm为--次侧电感值，Vcs为该电流感 测讯号峰值，Rcs为该电流感测电路的一电阻值。
[0009] 在其中一种较佳的实施例中，该控制电路以下列其中至少一种方式，根据该PffM 频率，而适应性调整该导通期间：
[0010] ⑴根据该PWM频率，适应性调整该预设临界值而产生一临界值，并于该电流感测 讯号达到该临界值时，调整该PWM讯号，使该功率开关不导通；
[0011] (2)根据该PffM频率与该电流感测讯号，产生一电流指示讯号，于该电流指示讯号 达到该预设临界值时，调整该PWM讯号，使该功率开关不导通。
[0012] 在前述实施例中，该控制电路较佳地根据该PffM频率，适应性调整该预设临界值 而产生该临界值，该控制电路包括：一 QR控制电路，与该电压感测电路耦接，用以于该输出 电压发生ZVC时，产生一设定讯号，且于该返驰式电源供应器操作于该QR操作模式时，产生 一 QR感知讯号；一频率侦测电路，用以根据该PWM频率，而产生一周期长度讯号；一增益控 制电路，与该QR控制电路及该频率侦测电路耦接，用以根据该QR感知讯号、该周期长度讯 号、及该预设临界值，产生该临界值；一比较电路，与该增益控制电路及该电流感测电路耦 接，用以比较该电流感测讯号与该临界值，而产生一重置讯号；以及一 PWM讯号产生电路， 与该比较电路及该QR控制电路耦接，用以根据该设定讯号与该重置讯号，产生该PWM讯号。
[0013] 在前述实施例中，该增益控制电路较佳地包括：一频率加权电路，与该QR控制电 路及该频率侦测电路耦接，用以根据该QR感知讯号、该PffM讯号、及该周期长度讯号，产生 一频率加权讯号；以及一计算电路，与该频率加权电路耦接，用以根据该预设临界值与该频 率加权讯号，产生该临界值。
[0014] 在其中一种较佳的实施例中，该控制电路根据该PffM频率与该电流感测讯号，产 生该电流指示讯号，该控制电路包括：一 QR控制电路，与该电压感测电路耦接，用以于该输 出电压发生ZVC时，产生一设定讯号，且于该返驰式电源供应器操作于该QR操作模式时，产 生一 QR感知讯号；一频率侦测电路，用以根据该PWM频率，而产生一周期长度讯号；一增益 控制电路，与该QR控制电路、该频率侦测电路、及该电流感测电路耦接，用以根据该QR感知 讯号、该周期长度讯号、及该电流感测讯号，产生该电流指示讯号；一比较电路，与该增益控 制电路耦接，用以比较该电流指示讯号与该预设临界值，而产生一重置讯号；以及一 PWM讯 号产生电路，与该比较电路及该QR控制电路耦接，用以根据该设定讯号与该重置讯号，产 生该PffM讯号。
[0015] 在前述实施例中，该增益控制电路较佳地包括：一频率加权电路，与该QR控制电 路及该频率侦测电路耦接，用以根据该QR感知讯号、该PffM讯号、及该周期长度讯号，产生 一频率加权讯号；以及一计算电路，与该频率加权电路耦接，用以根据该电流感测讯号与该 频率加权讯号，产生该电流指示讯号。
[0016] 在其中一种较佳的实施例中，该控制电路根据该PffM频率，而适应性调整该误差 放大器电路的该操作频宽，该控制电路包括：一 QR控制电路，与该电压感测电路耦接，用以 于该返驰式电源供应器操作于该QR操作模式时，产生一 QR感知讯号；一频率侦测电路，用 以根据该PWM频率，而产生一周期长度讯号；该误差放大器电路，包括：一频宽控制电路，与 该QR控制电路及该频率侦测电路耦接，用以根据该QR感知讯号与该周期长度讯号，而产 生一调整讯号；一放大电路，与该电压感测电路耦接，用以根据一参考电压与该电压感测讯 号，产生一放大讯号；一补偿电阻电路，与该频宽控制电路及该放大电路耦接；以及一补偿 电容电路，与该频宽控制电路及该放大电路耦接；以及一 PWM讯号产生电路，与该误差放大 器电路及该电流感测电路耦接，用以根据该放大讯号与该电流感测讯号，产生该PWM讯号； 其中，该误差放大器电路根据该调整讯号，调整该补偿电阻电路的一补偿电阻值或该补偿 电容电路的一补偿电容值，以适应性调整该误差放大器电路的该操作频宽，进而补偿该输 出电压纹波。
[0017] 在其中一种较佳的实施例中，该控制电路根据该PffM频率，而适应性调整该误差 放大器电路的该放大器增益，该控制电路包括：一 QR控制电路，与该电压感测电路耦接，用 以于该返驰式电源供应器操作于该QR操作模式时，产生一 QR感知讯号；一频率侦测电路， 用以根据该PWM频率，而产生一周期长度讯号；该误差放大器电路，包括：一放大器增益控 制电路，与该QR控制电路及该频率侦测电路耦接，用以根据该QR感知讯号与该周期长度讯 号，而产生一放大器增益调整讯号；一放大电路，与该电压感测电路耦接，用以根据该放大 器增益调整讯号，调整该放大器增益，并根据一参考电压、该电压感测讯号、与该放大器增 益，产生一放大讯号；一补偿电阻电路，与该放大电路耦接；以及一补偿电容电路，与该放 大电路耦接；以及一 PWM讯号产生电路，与该误差放大器电路及该电流感测电路耦接，用以 根据该放大讯号与该电流感测讯号，产生该PWM讯号。
[0018] 为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种返驰式电源供应器的控制电 路，该返驰式电源供应器包括一功率级电路、一电压感测电路、一电流感测电路、与该控制 电路；其中，该功率级电路用以根据一脉宽调变（pulse width modulation, PffM)讯号，操 作其中一功率开关以将一输入电压转换为一输出电压；该电压感测电路与该功率级电路親 接，用以根据该输出电压，产生一电压感测讯号；该电流感测电路，与该功率级电路耦接，用 以根据流经该功率开关的一开关电流，产生一电流感测讯号；该控制电路与该功率级电路、 该电压感测电路、与该电流感测电路耦接，用以根据该电压感测讯号与该电流感测讯号， 以产生该PWM讯号；其中，当该返驰式电源供应器操作于一准谐振（quasi-resonant, QR) 操作模式，该控制电路根据该电压感测讯号示意该输出电压零电压交越（zero voltage crossing, ZVC)时，而决定该功率开关导通的时点，并根据该电流感测讯号、该PffM讯号的 一 PffM频率、与一预设临界值，而决定该功率开关不导通的时点；其中，该控制电路根据该 PffM频率，而适应性调整该功率开关的一导通期间，以补偿一输出电压纹波；该控制电路包 含：一 QR控制电路，与该电压感测电路耦接，用以于该输出电压发生ZVC时，产生一设定讯 号，且于该返驰式电源供应器操作于该QR操作模式时，产生一 QR感知讯号；一频率侦测电 路，用以根据该PWM频率，而产生一周期长度讯号；一增益控制电路，与该QR控制电路及该 频率侦测电路耦接，用以根据该QR感知讯号、及该周期长度讯号，适应性调整该预设临界 值而产生一临界值；一比较电路，与该增益控制电路及该电流感测电路耦接，用以比较该电 流感测讯号与该临界值，而产生一重置讯号；以及一 PWM讯号产生电路，与该比较电路及该 QR控制电路耦接，用以根据该设定讯号与该重置讯号，产生该PffM讯号，使得当电压感测讯 号示意该输出电压ZVC时，该功率开关导通，而于该电流感测讯号达到该临界值时，该功率 开关不导通。
[0019] 在其中一种较佳的实施例中，该增益控制电路包括：一频率加权电路，与该QR控 制电路及该频率侦测电路耦接，用以根据该QR感知讯号、该PWM讯号、及该周期长度讯号， 产生一频率加权讯号；以及一计算电路，与该频率加权电路耦接，用以根据该预设临界值与 该频率加权讯号，产生该临界值。
[0020] 在其中一种较佳的实施例中，该控制电路根据该PffM频率，而适应性调整该导通 期间，以改变一电流感测讯号峰值，进而维持该返驰式电源供应器的一输入功率为固定，并 符合：
[0021]
[0022] 其中，P为该输入功率，fs为该PffM频率，Lm为--次侧电感值，Vcs为该电流感 测讯号峰值，Rcs为该电流感测电路的一电阻值。
[0023] 为达上述目的，就另