本发明涉及一种返驰式电源供应电路，特别是指一种具有电源调节模式的返驰式电源供应电路。本发明还涉及用于返驰式电源供应电路中的一次侧控制电路以及方法。
背景技术
图1显示一种现有技术的返驰式电源供应电路(返驰式电源供应电路1)，其中返驰式电源供应电路1包含变压器10，功率开关n1，一次侧控制电路30以及二次侧控制电路20。请同时参阅图2，图2显示对应于图1的操作波形示意图，返驰式电源供应电路1于一丛讯模式(burstmode)中，当输出电压vdd1(用以作为一次侧控制电路30的电源)低于第一电压阈值vth1时，一次侧控制电路30触发进入一电源调节模式，以控制第二输出电压vdd1介于第一电压阈值vth1与第二电压阈值vth2之间。
图1与图2中所示的现有技术，其缺点在于，由于上述的电源调节模式会持续不断，因此，当二次侧控制电路20触发例如但不限于保护模式，而欲使二次侧控制电路20重启时，会因为vdd1受控制于上述的电源调节模式，而无法通过控制耦合元件40来拉低反馈补偿信号comp而停止功率开关n1的切换，因而vdd2(用以作为二次侧控制电路20的电源)可能会停留在如图2中所示的电压电平vhp(在某些情况下可能高于二次侧控制电路20的重启电压阈值vpr2)，使得二次侧控制电路20无法重启，上述的情形特别可能发生于某些输出电压vout的电平，因此在输出电压vout为可变的情形下(例如但不限于usbpd规格的vbus电压)特别容易遭遇上述的问题。
技术实现要素：
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电路及其一次侧控制电路与方法，其可确保二次侧控制电路20的重启。
为了实现上述发明目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种返驰式电源供应电路，包含：一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；二次侧绕组，以产生第一输出电压；以及一第三绕组，以产生第二输出电压；一二次侧控制电路，位于该变压器的二次侧，以一第三输出电压为电源，用以根据该第一输出电压而控制一耦合元件，而于该变压器的一次侧产生一反馈补偿信号，其中该第三输出电压相关于该第一输出电压；一功率开关，耦接于该一次侧绕组；以及一一次侧控制电路，位于该变压器的一次侧，以该第二输出电压为电源，用以产生一开关控制信号以控制该功率开关，而控制该一次侧绕组的导通状态，其中该耦合元件耦接于该一次侧控制电路与该二次侧控制电路之间，该一次侧控制电路包括：一电压感测电路，用以根据该第二输出电压与一第一电压阈值以及一第二电压阈值而产生一比较输出信号；一逻辑处理电路，耦接于该电压感测电路，用以产生该开关控制信号；以及一计时电路，耦接于该电压感测电路以及该逻辑处理电路，用以产生一计时信号；其中该逻辑处理电路于一丛讯模式(burstmode)中，根据该比较输出信号，当该第二输出电压低于该第一电压阈值时，触发进入一电源调节模式，以控制该功率开关，使得该第二输出电压介于该第一电压阈值与一第二电压阈值之间，且该逻辑处理电路根据该计时信号，于进入该电源调节模式起一默认的延迟时段后，停止该电源调节模式，使得该一次侧控制电路进入一重启程序，其中于该重启程序中，控制该功率开关为不导通，使得该第三输出电压低于一二次侧重启阈值因而重启该二次侧控制电路。
在一较佳实施例中，于该重启程序中，更控制该功率开关为不导通，使得该第二输出电压低于一一次侧重启阈值因而重启该一次侧控制电路。
在一较佳实施例中，该一次侧控制电路根据该反馈补偿信号与一第三电压阈值而确定该丛讯模式。
在一较佳实施例中，该二次侧控制电路，于一保护模式中，控制该耦合元件以调整该反馈补偿信号至一默认电压值，使得该开关控制信号控制该功率开关为不导通，进而使该一次侧控制电路触发进入该电源调节模式，且进而进入该重启程序。
在一较佳实施例中，该二次侧控制电路于一保护模式中控制一泄放电路，以将该第一输出电压放电，使得该第三输出电压小于该二次侧重启阈值。
在一较佳实施例中，该第一输出电压为一可变值。
在一较佳实施例中，该二次侧控制电路根据一调整信号而决定该第一输出电压的电平。
就另一个观点言，本发明还提供了一种一次侧控制电路，用于控制一返驰式电源供应电路，其中该返驰式电源供应电路包括：一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；二次侧绕组，以产生第一输出电压；以及一第三绕组，以产生第二输出电压；一二次侧控制电路，位于该变压器的二次侧，以一第三输出电压为电源，用以根据该第一输出电压而控制一耦合元件，而于该变压器的一次侧产生一反馈补偿信号，其中该第三输出电压相关于该第一输出电压；以及一功率开关，耦接于该一次侧绕组；其中该一次侧控制电路位于该变压器的一次侧，以该第二输出电压为电源，用以产生一开关控制信号以控制该功率开关，而控制该一次侧绕组的导通状态，其中该耦合元件耦接于该一次侧控制电路与该二次侧控制电路之间；该一次侧控制电路包括：一电压感测电路，用以根据该第二输出电压与一第一电压阈值以及一第二电压阈值而产生一比较输出信号；一逻辑处理电路，耦接于该电压感测电路，用以产生该开关控制信号；以及一计时电路，耦接于该电压感测电路以及该逻辑处理电路，用以产生一计时信号；其中该逻辑处理电路于一丛讯模式(burstmode)中，根据该比较输出信号，当该第二输出电压低于该第一电压阈值时，触发进入一电源调节模式，以控制该功率开关，使得该第二输出电压介于该第一电压阈值与一第二电压阈值之间，且该逻辑处理电路根据该计时信号，于进入该电源调节模式起一默认的延迟时段后，停止该电源调节模式，使得该一次侧控制电路进入一重启程序，其中于该重启程序中，控制该功率开关为不导通，使得该第三输出电压低于一二次侧重启阈值因而重启该二次侧控制电路。
就另一个观点言，本发明还提供了一种用于控制一返驰式电源供应电路的方法，其中该返驰式电源供应电路包括：一变压器，具有一次侧绕组，以接收一输入电压；二次侧绕组，以产生第一输出电压；以及一第三绕组，以产生第二输出电压；一二次侧控制电路，位于该变压器的二次侧，以一第三输出电压为电源，用以根据该第一输出电压而控制一耦合元件，而于该变压器的一次侧产生一反馈补偿信号，其中该第三输出电压相关于该第一输出电压；一功率开关，耦接于该一次侧绕组；以及一一次侧控制电路，位于该变压器的一次侧，以该第二输出电压为电源，用以产生一开关控制信号以控制该功率开关，其中该耦合元件耦接于该一次侧控制电路与该二次侧控制电路之间；该方法包含以下步骤：于一丛讯模式(burstmode)中，当该第二输出电压低于一第一电压阈值时，触发进入一电源调节模式，以控制该功率开关，使得该第二输出电压介于该第一电压阈值与一第二电压阈值之间；于进入该电源调节模式起一默认的延迟时段后，停止该电源调节模式，使得该一次侧控制电路进入一重启程序；以及其中于该重启程序中，控制该功率开关为不导通，使得该第三输出电压低于一二次侧重启阈值因而重启该二次侧控制电路。
在一较佳实施例中，该方法还包含以下步骤：于该重启程序中，控制该功率开关为不导通，使得该第二输出电压低于一一次侧重启阈值因而重启该一次侧控制电路。
在一较佳实施例中，该方法还包含以下步骤：根据该反馈补偿信号与一第三电压阈值而确定该丛讯模式。
在一较佳实施例中，触发进入一电源调节模式的步骤还包括：于一保护模式中，控制该耦合元件以调整该反馈补偿信号至一默认电压值，使得该开关控制信号控制该功率开关为不导通，进而使该一次侧控制电路触发进入该电源调节模式，且进而进入该重启程序。
在一较佳实施例中，该方法还包含以下步骤：于一保护模式中，将该第一输出电压放电，使得该第三输出电压小于该二次侧重启阈值。
以下通过具体实施例详加说明，应当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所实现的功效。
附图说明
图1显示一种现有技术返驰式电源供应电路的示意图；
图2显示对应图1现有技术的波形示意图；
图3显示本发明的返驰式电源供应电路的一实施例的示意图；
图4显示对应图3实施例的波形示意图；
图5显示本发明的返驰式电源供应电路的一实施例的示意图；
图6显示本发明的返驰式电源供应电路中，一次侧控制电路的一实施例的示意图；
图7显示对应图5实施例的波形示意图；
图8显示本发明的返驰式电源供应电路中，逻辑处理电路的一实施例的示意图；
图9显示本发明的返驰式电源供应电路中，二次侧控制电路的一实施例的示意图。
图中符号说明
1，3，5返驰式电源供应电路
10变压器
20二次侧控制电路
21泄放电路
22反馈控制电路
23参考电压产生电路
30，30’一次侧控制电路
31电压感测电路
32逻辑处理电路
321，322，323闩锁电路
33计时电路
331计数器
34丛讯模式判断电路
341，342比较电路
40耦合元件
41，42耦合部
cc调整信号
comp反馈补偿信号
cpo，cpp，cpo1，cpo2比较输出信号
cpp1，cpp2比较输出信号
fb反馈信号
gate开关控制信号
ild负载电流
n绕组比
n1功率开关
pwm调制信号
tc计时控制信号
td延迟时段
ts计时信号
vdd1，vdd2输出电压
vin输入电压
vout输出电压
vpr电源启动电压阈值
vpr1，vpr2重启电压阈值
vref参考电压
vth1，vth2电压阈值
vth3，vth4电压阈值
vtr1触发阈值
vtr2丛讯模式阈值
w2二次侧绕组
w1一次侧绕组
w3第三绕组
具体实施方式
本发明中的附图均属示意，主要意在表示各电路间的耦接关系，以及各信号波形之间的关系，至于电路、信号波形与频率则并未依照比例绘制。
请参阅图3，图中所示为本发明的返驰式电源供应电路的一种实施例(返驰式电源供应电路3)，返驰式电源供应电路3包含变压器10，功率开关n1，一次侧控制电路30以及二次侧控制电路20。变压器10具有一次侧绕组w1，二次侧绕组w2，以及第三绕组w3，其中一次侧绕组w1用以接收一输入电压vin，二次侧绕组w2用以产生第一输出电压vout，而第三绕组w3则用以产生第二输出电压vdd1。功率开关n1耦接于一次侧绕组w1。一次侧控制电路30位于变压器10的一次侧，以第二输出电压vdd1为电源，用以产生开关控制信号gate以控制功率开关n1，而控制一次侧绕组w1的导通状态，在一实施例中，一次侧控制电路30例如但不限于根据反馈补偿信号comp而进行如pwm等调制方式而产生开关控制信号gate以控制功率开关n1。二次侧控制电路20位于变压器10的二次侧，以第三输出电压vdd2为电源，用以根据第一输出电压vout而控制耦合元件40(例如但不限于光耦合元件，包括第一耦合部41与第二耦合部42)，而于一次侧产生反馈补偿信号comp，其中耦合元件40耦接于一次侧控制电路(通过第一耦合部41)与二次侧控制电路(通过第二耦合部42)之间。其中第三输出电压vdd2相关于第一输出电压vout，在一实施例中，第三输出电压vdd2直接耦接于第一输出电压vout，在其他实施例中，第三输出电压vdd2可为第一输出电压vout例如分压、滤波或调节后的输出。在一实施例中，于二次侧中，第二耦合部42可耦接于一反馈信号fb，并通过第一耦合部41而产生反馈补偿信号comp，在一实施例中，可通过此反馈回路调节第一输出电压vout至一目标电压值，其中，反馈信号fb相关于第一输出电压vout，例如可为vout本身或是其分压。此外，如图中的反馈信号fb的补偿方式仅为举例而非限制。
请继续参阅图3，在一实施例中，一次侧控制电路30包括一电压感测电路31，一逻辑处理电路32以及一计时电路33。电压感测电路31用以根据第二输出电压vdd1与第一电压阈值vth1以及第二电压阈值vth2而产生比较输出信号cpo；逻辑处理电路32耦接于电压感测电路31，用以产生开关控制信号gate；计时电路33耦接于电压感测电路31以及逻辑处理电路32，用以产生一计时信号ts。请同时参阅图4，图4显示对应于图3的操作波形示意图，其中该逻辑处理电路32于一丛讯模式(burstmode)中，根据比较输出信号cpo，当第二输出电压vdd1低于触发阈值vtr1时，触发进入一电源调节模式，以控制功率开关n1，使得第二输出电压vdd1介于第一电压阈值vth1与第二电压阈值vth2之间，在一实施例中，前述的触发阈值vtr1与第一电压阈值vth1或第二电压阈值vth2具有相同的电平，本实施例中，触发阈值vtr1与第一电压阈值vth1具有相同的电平；在一实施例中，第一电压阈值vth1小于第二电压阈值vth2。接着，逻辑处理电路32根据计时信号ts，于进入电源调节模式起一默认的延迟时段(例如图4中所示td)后，停止电源调节模式，使得一次侧控制电路30进入重启程序。在一实施例中，预设的延迟时段td可为具有绝对时间的时段，或是一具有相对长度的时段，例如根据开关控制信号gate而产生延迟时段td。
请继续参阅图3与图4，在一实施例中，于重启程序中，控制功率开关n1为不导通，使得第二输出电压vdd1可降低至低于一次侧重启阈值vpr1，而使一次侧控制电路30得以重启。根据本发明，由于一次侧控制电路30可以停止操作于电源调节模式中，第二输出电压vdd1得以降低，因此，第三输出电压vdd2也可降低至低于二次侧重启阈值vpr2，而使得二次侧控制电路20也可以重启。需说明的是，二次侧重启的时点可相同于，晚于或早于一次侧重启的时点。
前述的“丛讯模式”是指，在例如但不限于负载电流为极轻载的情况，或是通过调整反馈补偿信号comp电平的方式，使得功率开关n1在一相对长的时段中维持不导通。在一实施例中，在“丛讯模式”下，功率开关n1维持不导通的时段可包含数个正常操作下(如负载电流稍高)的pwm周期；由于一次侧控制电路30的电源(即第二输出电压vdd1)也受控制于功率开关n1的切换，因此在“丛讯模式”中，功率开关n1不导通的时间可能长至足以使得第二输出电压vdd1大幅下降至低于触发阈值vtr1而触发进入电源调节模式。
在一实施例中，一次侧控制电路可根据反馈补偿信号comp与丛讯模式阈值vtr2而产生一比较输出信号cpp以确定丛讯模式。图5显示本发明的返驰式电源供应电路的一种实施例(返驰式电源供应电路5)，返驰式电源供应电路5与返驰式电源供应电路3类似，其中一次侧控制电路30’还包括一丛讯模式判断电路34，耦接于逻辑处理电路32，且电连接于反馈补偿信号comp，其中逻辑处理电路32根据比较输出信号cpp，当反馈补偿信号comp低于丛讯模式阈值vtr2时，触发进入丛讯模式。请同时参阅图4，在一实施例中，二次侧控制电路20于一保护模式中，控制耦合元件40以调整反馈补偿信号comp至一默认电压值，以触发丛讯模式，且使得开关控制信号gate控制功率开关n1为不导通，进而使一次侧控制电路30触发进入电源调节模式，且于默认的延迟时段td后，进而进入重启程序。在一实施例中，可通过控制耦合元件40调整反馈补偿信号comp至一极值(例如但不限于如图4中调整至接地电位，或是于其他实施例中调整至电源电压如vdd1等)，而实现上述的操作(也就是触发丛讯模式，且因而触发电源调节模式以及重启程序，并进而使二次侧控制电路20得以重启)。
请参阅图7，图7显示对应于图5的操作波形示意图，本实施例中，当负载电流ild降低，使得反馈补偿信号comp也随之降低，当反馈补偿信号comp降低至低于丛讯模式阈值vtr2时，触发进入丛讯模式(如图7中所示的丛讯模式)，本实施例中，如图所示，于丛讯模式中，控制功率开关n1，使得反馈补偿信号comp的电平介于第三电压阈值vth3以及第四电压阈值vth4之间(例如但不限于通过开关控制信号gate输出pwm信号与否)，在一实施例中，第三电压阈值vth3与前述的丛讯模式阈值vtr2具有相同的电平。本实施例中，而当负载电流(如图5与图7所示的负载电流ild)进一步降低，使得功率开关n1不导通的时间可能长至足以使得第二输出电压vdd1下降至低于触发阈值vtr1而触发进入电源调节模式(如图7中所示的电源调节模式)。
请参阅图6，图6显示一次侧控制电路的一具体实施例示意图(一次侧控制电路30’)。在一实施例中，丛讯模式判断电路34包括比较电路341与342，用以分别比较反馈补偿信号comp与第三电压阈值vth3以及第四电压阈值vth4而产生比较输出信号cpp(也就是如图中所示的cpp1与cpp2)。在一实施例中，第三电压阈值vth3与前述的丛讯模式阈值vtr2具有相同的电平。请同时参阅图7，图7显示对应于图6的波形示意图。在一实施例中，一次侧控制电路30’于丛讯模式中，控制功率开关n1使得反馈补偿信号comp介于第三电压阈值vth3以及第四电压阈值vth4之间。
请继续参阅图6，在一实施例中，电压感测电路31包括比较电路311与312，用以分别比较第二输出电压vdd1与第一电压阈值vth1以及第二电压阈值vth2而产生比较输出信号cpo(也就是如图中所示的cpo1与cpo2)。在一实施例中，计时电路33包括如图所示的计数器331，用以根据开关控制信号gate以及计时控制信号tc以计时延迟时段td而产生计时信号ts。在一实施例中，计数器331的计时基础可以是开关控制信号gate以外的其他信号。
请参阅图8，图8显示逻辑处理电路32的一具体实施例(逻辑处理电路32)示意图。在一实施例中，逻辑处理电路32包括至少一状态控制电路(例如图中所示的闩锁电路321、322与323)，以及组合逻辑电路(例如图中所示的组合逻辑门)，用以根据前述的比较输出信号cpo1、cpo2、cpp1、cpp2、调制信号pwm与计时信号ts，而产生开关控制信号gate以及计时控制信号tc。在一实施例中，调制信号pwm是根据反馈补偿信号comp而得的。
请参阅图9，图9显示二次侧控制电路的一具体实施例(二次侧控制电路20)示意图。在一实施例中，二次侧控制电路20控制一泄放电路21，以将第一输出电压vout放电，使得第三输出电压vdd2小于一二次侧重启阈值，使二次侧控制电路20得以重启。其中泄放电路21可位于二次侧控制电路20内部或是外部。在一实施例中，如图所示，二次侧控制电路20包括泄放电路21。而控制泄放电路21以将第一输出电压vout放电的时机，在一实施例中，可于二次侧控制电路20的一保护模式中进行，而在其他实施例中，也可由其他方式(例如但不限于由一次侧控制电路30)触发。
本发明的返驰式电源供应电路中，第一输出电压vout可为固定值或可变值。请继续参阅图9，在一实施例中，二次侧控制电路20可包括一反馈控制电路22，用以控制耦合元件40(第二耦合部42)以通过耦合方式于一次侧控制反馈补偿信号comp，在一实施例中，二次侧控制电路20可包括一参考电压产生电路23，用以产生一参考电压vref，其中反馈控制电路22根据参考电压vref而产生一次侧控制反馈补偿信号comp，使得第一输出电压vout相关于参考电压vref(例如但不限于输出电压vout大致上等于参考电压vref或其倍数)。在一实施例中，参考电压vref为可变，因而使得第一输出电压vout也为可变。在一实施例中，参考电压产生电路23根据一调整信号cc(例如但不限于usbtypec或usbpd中的信道组态信号cc1与cc2)而决定第一输出电压vout的电平。
以上已针对较佳实施例来说明本发明，但以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。所说明的各个实施例，并不限于单独应用，也可以组合应用。此外，在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以想到各种等效变化以及各种组合，举例而言，本发明所称“根据某信号进行处理或运算或产生某输出结果”，不限于根据该信号的本身，也包含于必要时，将该信号进行电压电流转换、电流电压转换、及/或比例转换等，之后根据转换后的信号进行处理或运算产生某输出结果。由此可知，在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以想到各种等效变化以及各种组合，其组合方式甚多，在此不一一列举说明。因此，本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。