本發明專利技術公開了一種可調整失效時間的適應性失效時間控制器（Ａｄａｐｔｉｖｅ ?。模澹幔洌裕椋恚濉 。茫铮睿簦颍铮欤欤澹颍?，可用于提升電源轉換器在低負載下的轉換效率。適應性失效時間控制器所輸出的柵極驅動脈沖的周期根據電源轉換器的負載情況而自動延遲一段失效時間。在高負載的情況下，失效時間極?。旱诘拓撦d的情況下，失效時間會隨負載的減少而拉長。如此一來，不但能有效地控制電源轉換器的輸出功率，也能大大降低電源轉換器本身的功率消耗，進而提升電源轉換器的效率，達到節約能源與環保的要求。
Adaptive failure time controller with adjustable failure time
The invention discloses a time adaptive failure time controller failure (Adaptive DeadTime Controller), can be used to convert boost power converter at low load efficiency. The period of the gate drive pulse output by the adaptive failure time controller automatically delays a period of failure in accordance with the load of the power converter. In the case of high load, the failure time is minimal: but in low load cases, the failure time will be lengthened as the load decreases. In this way, not only can effectively control the output power of the power converter, can greatly reduce the power consumption of the power converter itself, and thus enhance the efficiency of the power converter, energy saving and environmental protection requirements.
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種可調整失效時間的適應性失效時間控制器，特別是一種可用于提升電源轉換器在低負載或無負載之下的轉換效率的適應性失效時間控制器。
技術介紹
如圖1所示的電源供應器電路2中，電源轉換器(power converter)8用以接收外部的輸入電壓Vin，并提供輸出電壓Vo至負載裝置6，反饋控制電路10可依據輸出電壓Vo及電流信號CS(current sense)的電位大小而輸出適當的柵極驅動脈沖Gate Pulse至電源轉換器8，調整電源轉換器8運作，以提供較大或較小的功率至負載裝置6。例如當負載裝置6為重載時，反饋控制電路10可令電源轉換器8提供較大功率的輸出，以供系統的需求；當負載裝置6為輕載時，反饋控制電路10可令電源轉換器8提供較小功率的輸出，以節省功率的消耗。其中，電源轉換器8可視不同規格需求而使用如降壓式轉換器(buckconverter)、升壓式轉換器(boost converter)、返馳式轉換器(flybackconverter)或順向轉換器(forward converter)等不同電路，反饋控制電路10則大多使用脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation，PWM)的方式以調整電源轉換器8的運作。圖1所示為電流模式控制(current mode control)，其同時偵測輸出電壓與開關元件(未顯示)上的開關電流CS作為反饋信號。當然，也可使用電壓模式控制(voltage mode control)，其僅使用輸出電壓作為反饋的依據，其模式的選擇可依使用者的需求而定。由上述中可知，反饋控制電路10如何依據負載裝置6的負載狀態而動態地調整電源轉換器8的運作模式，將是影響電源供應器2的輸出效率的重要因素。參考圖2及圖3，圖2為現有的反饋控制電路10的方塊圖，圖3為現有的反饋控制電路10運作時的時序圖?，F有的反饋控制電路10包括控制電路及反饋補償電路17、18。而控制電路組設有誤差放大器(Error Amplifier)11、參考電壓產生器12、比較器13、振蕩器14、SR型觸發器15、與柵極驅動器(GateDrive)16?，F有的反饋控制電路10的工作原理如下輸出電壓Vo經由反饋補償電路18而輸入至誤差放大器11的負端，誤差放大器11將輸出電壓Vo與參考電壓產生器12所產生的參考電壓Vref進行比較，并產生誤差電壓Ve至反饋補償電路17以及比較器13的負端。其中，反饋補償電路17、18為電阻與電容所組成的電路，其目的在于穩定現有的反饋控制電路10的運作。比較器13將誤差電壓Ve與開關元件(未顯示，其置于電源轉換器8中)所輸出的開關電流CS的電壓進行比較以產生重置信號Reset至SR型觸發器15。另一方面，振蕩器14所產生的振蕩輸出信號CLKOUT將周期性地使柵極驅動脈沖Gate Pulse為回復高電壓電位。當開關元件的開關電流CS的電壓小于誤差電壓Ve時，則重置信號Reset為低電壓電位，因為振蕩器14的振蕩輸出信號CLKOUT將設定SR型觸發器15的輸出值為高電壓電位，所以柵極驅動脈沖Gate Pulse的電壓電位此時會一直維持高電位；直到開關元件的開關電流CS信號大于誤差電壓Ve，則重置信號Reset為高電壓電位，并同時重置柵極驅動脈沖Gate Pulse為低電壓電位，直到振蕩輸出信號CLKOUT重新設定SR型觸發器15的輸出值為止。借由設定-重置的循環過程所產生的柵極驅動脈沖Gate Pulse的脈沖寬度，將決定電源轉換器8的輸出功率。參考圖4及圖5，圖4為振蕩器14的方塊圖，圖5為振蕩器14運作時的時序圖。振蕩器14包括充電電流源140、放電電流源141、切換電容142、比較器143、比較器144、SR型觸發器145、反相器146、晶體管開關147、及晶體管開關148。比較器143及比較器144將對振蕩信號OSC與高參考電壓VH及低參考電壓VL進行比較。假設振蕩信號OSC高于高參考電壓VH時，比較器143的輸出CLK2為高電位時，SR型觸發器145的輸出數據信號CLK3為低電壓電位，因而導通晶體管開關148，使振蕩信號OSC的電壓電位降低(由放電電流源141進行放電)；當振蕩信號OSC低于低參考電壓VL時，比較器144的輸出CLKOUT為高電位時，SR型觸發器145的輸出數據信號CLK3為高電壓電位，因而導通晶體管開關147，使振蕩信號OSC的電壓電位提升(由充電電流源140進行充電)。由上述中可知，振蕩器14將輸出固定周期的振蕩輸出信號CLKOUT。然而，振蕩輸出信號CLKOUT的頻率為固定，導致作為電源轉換器8的工作頻率的柵極驅動脈沖Gate Pulse的頻率也為固定。固定頻率的柵極驅動脈沖Gate Pulse將使得電源轉換器8于輕負載或無負載時的固定切換損耗(switching losses)仍高，無法符合節省能源的要求。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種可調整失效時間的適應性失效時間控制器，能依據負載裝置的負載狀態而調整電源轉換器的工作頻率，能降低電源轉換器于輕負載下的功率消耗，大大提高轉換效率。為實現上述目的，本專利技術公開了一種可調整失效時間的適應性失效時間產生器，其可依據輸出電壓的變化而調整時鐘輸出信號所對應的振蕩輸出信號，其包括轉換電路，用以輸入輸出電壓而輸出對應控制信號；受控源，用以依據對應控制信號以輸出能量；固定源，用以汲取定值能量，并將其輸出；反相器，用以輸入時鐘輸出信號以輸出反相時鐘輸出信號；儲能元件，用以存儲能量及定值能量，并提供充電電壓；晶體管開關，用以依據反相時鐘輸出信號而提供儲能元件釋放能量及定值能量的路徑；以及比較器，用以比較充電電壓以及閾值電壓，并依據比較的結果而輸出對應的振蕩輸出信號其中，當輸出電壓的電壓電位下降時，振蕩輸出信號的上升沿較時鐘輸出信號的上升沿延遲失效時間。為實現上述目的，本專利技術公開了一種可調整失效時間的適應性失效時間產生器，其可依據輸出電壓的變化而調整時鐘輸出信號所對應的振蕩輸出信號，其包括壓控振蕩器，用以輸入輸出電壓而輸出時鐘輸出信號；以及計數器，用以計數時鐘輸出信號，當計數超過臨界數目時，則輸出振蕩輸出信號；其中，當輸出電壓的電壓電位下降時，振蕩輸出信號的上升沿較時鐘輸出信號的上升沿延遲失效時間。為實現上述目的，本專利技術公開了一種適應性失效時間控制器，用以調整電源轉換器于不同負載下所對應的工作頻率，其包括參考電壓產生器，用以提供參考電壓；誤差放大器，用以比較輸出電壓及參考電壓，并輸出誤差電壓，輸出電壓將依負載的大小而呈正比的調整；比較器，用以比較誤差電壓及開關電流，并輸出重置信號；振蕩器，用以提供時鐘輸出信號；適應性失效時間產生器，用以依據輸出電壓的變化而調整時鐘輸出信號所對應的振蕩輸出信號，并將其輸出；觸發器，用以依據重置信號及振蕩輸出信號以調整柵極驅動器的輸出，以調整柵極驅動脈沖的周期；其中，當輸出電壓的電壓電位下降時，振蕩輸出信號的上升沿較時鐘輸出信號的上升沿延遲失效時間。附圖說明圖1為電源供應電路的示意圖；圖2為現有的反饋控制電路的方塊圖；圖3為現有的反饋控制電路運作時的時序圖；圖4為振蕩器的方塊圖；圖5為振蕩器運作時的時序圖；圖6為本專利技術反饋控制電路的方塊圖；圖7為本發本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種可調整一失效時間的適應性失效時間產生器，其特征在于，可依據一輸出電壓的變化而調整一時鐘輸出信號所對應的一振蕩輸出信號，其包括：一轉換電路，用以輸入所述輸出電壓而輸出一對應控制信號；一受控源，用以依據所述對應控制信號以輸出 一能量；一固定源，用以汲取一定值能量，并將其輸出；一反相器，用以輸入所述時鐘輸出信號以輸出一反相時鐘輸出信號；一儲能元件，用以存儲所述能量及所述定值能量，并提供一充電電壓；一晶體管開關，用以依據所述反相時鐘輸 出信號而提供所述儲能元件釋放所述能量及所述定值能量的路徑；以及一比較器，用以比較所述充電電壓以及一閾值電壓，并依據比較的結果而輸出對應的所述振蕩輸出信號；其中，當所述輸出電壓的電壓電位下降時，所述振蕩輸出信號的上升沿較所述時 鐘輸出信號的上升沿延遲所述失效時間。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭敏映，李宏達，史富元，
申請(專利權)人：通嘉科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：71[中國|臺灣]
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。