可调式电源供应器的可调整降频电路及调变切换频率方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种可调式电源供应器，尤其是关于控制可调式电源供应器的一 控制电路及方法。
【背景技术】
[0002] 可调式电源供应器用于提供可调整的输出电压，例如：5伏特至20伏特。本发明 提供一种可调整的频率调变功能于具有可调式输出电压的电源供应器。频率调变功能用于 在轻载运作期间节省能源。用于电源供应器的频率调变功能的详细技术可以参阅美国专利 第 6,545,882 号"PWMcontrollerhavingoff-timemodulationforpowerconverter'， 与美国专利第 6, 597, 159 号"pulsewidthmodulationcontrollerhavingfrequency modulationforpowerconverter'，。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的之一是提供一种控制电路及方法，其调变可调式电源供应器的切换 讯号的切换频率。
[0004] 本发明的目的之一是提供一种控制电路及方法，其依据输出电压调变可调式电源 供应器的切换讯号的最大切换频率。
[0005] 本发明的可调式电源供应器的控制电路包含一调变电路。调变电路依据一回授讯 号与可调式电源供应器的一输出电压调变一切换讯号的一切换频率。切换讯号用于切换一 变压器及调整可调式电源供应器的一输出。回授讯号的准位相关联于可调式电源供应器的 一输出功率的准位。可调式电源供应器的输出电压为可调整。
[0006] 本发明的可调式电源供应器的调变一切换频率的方法包含依据一回授讯号与可 调式电源供应器的一输出电压调变一切换讯号的切换频率。切换讯号用于切换一变压器及 调整可调式电源供应器的一输出。回授讯号的准位相关联于可调式电源供应器的一输出功 率的准位。可调式电源供应器的输出电压为可调整。
[0007] 本发明的可调式电源供应器的控制电路包含一调变电路。调变电路依据可调式电 源供应器的一输出电压调变一切换讯号的一最大切换频率。切换讯号用于切换一变压器及 调整可调式电源供应器的一输出。可调式电源供应器的输出电压为可调整。
[0008] 本发明的可调式电源供应器的调变一最大切换频率的方法包含依据可调式电源 供应器的一输出电压调变一切换讯号的最大切换频率。切换讯号用于切换一变压器及调整 可调式电源供应器的一输出。可调式电源供应器的输出电压为可调整。
【附图说明】 图1 :其为本发明可调式电源供应器的一实施例的电路图； 图2 :其为本发明控制电路的第一实施例的电路图； 图3A:其为本发明产生电路的第一实施例的电路图； 图3B:其为本发明产生电路的第二实施例的电路图； 图4 :其为本发明电流源的第一实施例的电路图； 图5 :其为本发明振荡器的一实施例的电路图； 图6 :其为本发明脉宽调变电路的第一参考电路图； 图7 :其为切换讯号的切换频率（Fsw)对电源供应器的输出功率（Ρ_)的曲线图； 图8 :其为本发明产生电路的第三实施例的电路图； 图9 :其为本发明电流源的第二实施例的电路图； 图10 :其对应图8的产生电路，其为切换讯号的切换频率（Fsw)对电源供应器的输出功 率（PJ的曲线图； 图11 :其为本发明产生电路的第四实施例的电路图； 图12 :其对应图11的产生电路，其为切换讯号的切换频率（Fsw)对电源供应器的输出 功率（PJ的曲线图； 图13 :其为本发明控制电路的第二实施例的电路图； 图14 :其为本发明产生电路的第五实施例的电路图； 图15 :其为本发明脉宽调变电路的第二参考电路图； 图16 :其为本发明控制电路的第三实施例的电路图； 图17 :其为本发明产生电路的第六实施例的电路图； 图18 :其对应图16的控制电路，其为切换讯号的切换频率（Fsw)对电源供应器的输出 功率（Ραυτ)的曲线图。 【图号对照说明】 10 变压器 20 晶体管 25 电阻器 29 电阻器 31 电阻器 32 电阻器 40 整流器 45 电容器 50 误差放大器 51 电阻器 52 电阻器 56 电阻器 57 电容器 70 参考电压 80 光親合器 100Α控制电路 100Β控制电路 100C控制电路 110 电阻器 120 晶体管 125 电阻器 126 电阻器 150 取样保持电路 200A产生电路 200B产生电路 200C产生电路 200D产生电路 200E产生电路 200F产生电路 210 放大器 211 放大器 215 电阻器 220 晶体管 229 晶体管 230 晶体管 231 晶体管 232 晶体管 234 晶体管 235 晶体管 238 晶体管 239 晶体管 251 电阻器 252 电阻器 253 电阻器 260 比较器 265 晶体管 270A电流源 270B电流源 271 放大器 272 晶体管 273 电阻器 274 晶体管 275 晶体管 300 振荡器 311 晶体管 312 晶体管 313 晶体管 314 晶体管 315 晶体管 320 电流源 323 电流源 325 开关 326 开关 330 电容器 351 比较器 352 比较器 353 与非门 354 与非门 370 反相器 380 反相器 400A脉宽调变电路400B脉宽调变电路 410 反相器 415 比较器 420 正反器 425 与门 CK时脉输入端 CLK时脉讯号 CS切换电流讯号 D输入端 Ein 输入电压讯号 E。 输出电压讯号 Fi 切换频率 F2 切换频率 F3 切换频率 F4 切换频率 Fmax 最大切换频率 Fmam最大切换频率FMAX2最大切换频率 FMAX3最大切换频率 FMAX4最大切换频率 fmin 最小切换频率 Fsw 切换频率 ^232 电流 1235 电流 ^272 电流 1312 电流 1；31；3电流I；515电流 132。电流 1:3?电流 IAG电流 Ic 充电电流 Id放电电流 IM电流 Ip 变压器电流 Ιχ 控制讯号 να辅助绕组 ΝΡ一次侧绕组 Ns二次侧绕组 Ρ〇υτ输出功率 Ρ〇υτι输出功率 P〇UT2 输出功率 P〇UT3 输出功率 P〇UT4 输出功率 Q输出端 R重置输入端 Si 曲线 Sn曲线 s13曲线 s2曲线 s21曲线 S23曲线 s3曲线 s31曲线 S33曲线 s4曲线 S41曲线 s43曲线 s5曲线 SH讯号 SL讯号 sw切换讯号 \ 回授讯号 VB回授讯号 Vcc供应电压 VFB回授讯号 vG 讯号 VH跳变点门槛 ViN输入电压\ 跳变点门槛 V〇 输出电压 V〇i输出电压V〇2输出电压 V〇3输出电压 V〇4输出电压 vREF1参考讯号 参考讯号 vs 反射讯号 νπ 门槛
【具体实施方式】
[0009] 为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的 实施例及配合详细的说明，说明如下：
[0010] 请参阅图1，本发明可调式电源供应器的一实施例的电路图。如图所示，一变压器 10包含一次侧绕组ΝΡ、二次侧绕组Ns及辅助绕组ΝΑ。变压器10的一次侧绕组ΝΡ连接于电 源供应器的输入电压VIN与晶体管20之间。晶体管20用于切换变压器10以转换电源，电 源相关联于输入电压VIN。一旦变压器10被切换而转换电源时，电源从一次侧绕组NP转换 至二次侧绕组Ns，而电源供应器产生输出电压V。。整流器40及电容器45耦接于二次侧绕 组Ns。其表示当变压器10切换时，变压器10的二次侧绕组Ns经由整流器40及电容器45 产生输出电压V。。
[0011] 控制电路100A、100B或100C产生切换讯号Sw，切换讯号Sw驱动晶体管20而切换 变压器10,以调整电源供应器的输出电压V。。当晶体管20导通时，变压器电流IP将流经电 阻器25,而用于产生切换电流讯号CS，电阻器25耦接于晶体管20及接地端之间。切换电 流讯号CS耦接于控制电路100A、100B或100C。电阻器31与32耦接于变压器10的辅助绕 组NA与接地端之间，以侦测反射讯号Vs。反射讯号Vs·接于控制电路100A、100B或100C， 反射讯号、表示变压器10的反射电压。于变压器10的消磁周期，反射讯号Vs的准位相关 联于输出电压V。的准位。输出电压讯号E。（如图2所示）依据反射讯号Vs而产生。其表 示输出电压讯号E。相关联于电源供应器的输出电压V。的准位。
[0012] 误差放大器50的负输入端经由一分压电路接收输出电压V。，分压电路包含电阻器 51与52。误差放大器50具有一参考电压70 (VR)，参考电压70耦接于误差放大器50的正 输入端，误差放大器50的输出端产生回授讯号VFB，回授讯号VFB经由光耦合器80耦接于控 制电路100A、100B或100C。回授讯号VFB的准位与输出功率的准位、输出电流的准位及电 源供应器的变压器电流IP的准位成比例。因此，控制电路100A、100B或100C依据回授讯 号VFB产生切换讯号Sw，以调整输出电压V。，如方程式（1)所示。
[0013] 参考电压70(VR)为可调整地，以决定电源供应器的输出电压V。。再者，电阻器52 是可调整地，以调整输出电压V。。于本发明的一实施例中，参考电压70及电阻器52可被系 统或者其它外部组件的指令所调整。电阻器56及电容器57连接于误差放大器50的负输 入端与误差放大器50的输出端之间，而用于回授回路补偿。电容器57的电容值决定用于 输出电压V。的调整的回授回路的频宽。此外，光耦合器80经由电阻器29耦接输出电压V。。
[0014]请参阅图2，本发明控制电路100A的一实施例的电路图。如图所示，准位偏移电路 包含晶体管120及复数电阻器110、125与126,准位偏移电路接收回授讯号VFB，以产生回授 讯号￥4与VB。晶体管120的汲极耦接供应电压。电阻器110的第一端耦接于供应电压 及晶体管120的汲极，电阻器110的第二端耦接于晶体管120的闸极及回授讯号VFB，晶 体管120的闸极更接收回授讯号VFB，晶体管120的源极耦接于电阻器125的第一端。电阻 器126耦接于电阻器125的第二端与接地端之间。回授讯号VA产生于晶体管120与电阻 器125的连接点，回授讯号VB产生于电阻器125与电阻器126的连接点。其表示回授讯号 VA与回授讯号VB的准位相关联于回授讯号VFB的准位。