專利名稱：雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源轉(zhuǎn)換電路，尤其涉及一種雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著科技的進(jìn)步，具有各式各樣不同功能的電子產(chǎn)品已逐漸被研發(fā)出來(lái)， 這些具有各式各樣不同功能的電子產(chǎn)品不但滿足了人們的各種不同需求，更融入每個(gè)人的 日常生活，使得人們生活更為便利。這些各式各樣不同功能的電子產(chǎn)品由各種電子元件所組成，而每一個(gè)電子元件所 需的電源電壓不盡相同，因此，現(xiàn)今的供電系統(tǒng)提供的交流電源并不適合直接提供給電子 產(chǎn)品使用。為了提供適當(dāng)?shù)碾妷航o每一個(gè)電子元件使其正常運(yùn)行，這些電子產(chǎn)品需要通過(guò) 電源轉(zhuǎn)換電路將交流電源，例如一般的市電，轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)碾妷航o每一個(gè)電子元件使用。電源轉(zhuǎn)換電路依其電路架構(gòu)的不同，約可粗略地區(qū)分為線性式和交換式電源轉(zhuǎn)換 電路兩種，簡(jiǎn)單的線性式電源轉(zhuǎn)換電路是由變壓器、二極管整流器和電容濾波器所組成，其 優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單且成本低，但是因使用較大的變壓器且轉(zhuǎn)換效率低，所以無(wú)法使用在體積 較小或長(zhǎng)時(shí)間使用的電子產(chǎn)品中。相較于線性式電源轉(zhuǎn)換電路，交換式電源轉(zhuǎn)換電路具有 較高的轉(zhuǎn)換效率及較小的體積，因此，長(zhǎng)時(shí)間使用或小型化的電子產(chǎn)品大多會(huì)使用交換式 電源轉(zhuǎn)換電路。傳統(tǒng)雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路由第一級(jí)電源電路產(chǎn)生固定電壓值的總線電壓，再 由第二級(jí)電源電路接收總線電壓而產(chǎn)生額定電壓值的輸出電壓，以提供額定電壓值的輸 出電壓給電子產(chǎn)品使用。其中，交流輸入電壓的電壓值必需在一定的范圍內(nèi)，例如100 120 (V)伏特，第一級(jí)電源電路才能產(chǎn)生固定電壓值的總線電壓，若交流輸入電壓的電壓值 超出范圍時(shí)，總線電壓的電壓值也會(huì)超出預(yù)定的電壓值。此外，由于第二級(jí)電源電路設(shè)計(jì)為 接收預(yù)定且固定電壓值的總線電壓，例如110伏特，而產(chǎn)生額定電壓值的輸出電壓，所以輸 出電壓的電壓值會(huì)隨著總線電壓的電壓值而變化。由上述可知，傳統(tǒng)雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路為了使第一級(jí)電源電路可以產(chǎn)生固定 電壓值的總線電壓，僅能接收電壓變化較小的交流輸入電壓，若第一級(jí)電源電路無(wú)法產(chǎn)生 預(yù)定電壓值的總線電壓時(shí)，第二級(jí)電源電路也無(wú)法產(chǎn)生額定電壓值的輸出電壓。當(dāng)交流輸 入電壓短暫地中斷或發(fā)生異常時(shí)，例如雷擊或馬達(dá)啟動(dòng)所造成的交流輸入電壓中斷或異 常，輸出電壓同樣會(huì)受到交流輸入電壓影響而立即中斷或發(fā)生異常。此外，傳統(tǒng)雙級(jí)交換式 電源轉(zhuǎn)換電路必需于輸入端額外增加功率因數(shù)校正(power factor correction, PFC)電 路，才能具有功率因數(shù)校正的功能，不但造成整體電路復(fù)雜度相對(duì)提高，更會(huì)使制造成本相 對(duì)增加。因此，如何發(fā)展一種可改善上述公知技術(shù)缺陷的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，實(shí)為 相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域人員目前所迫切需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種雙級(jí)交換式電 源轉(zhuǎn)換電路。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較廣義實(shí)施方式為提供一種雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電 路，用以接收輸入電壓而產(chǎn)生輸出電壓，該雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路包括第一級(jí)電源電 路，其包含第一開關(guān)電路，第一級(jí)電源電路連接于電源總線 ，用以接收輸入電壓且通過(guò)第一 開關(guān)電路導(dǎo)通或截止產(chǎn)生總線電壓；第二級(jí)電源電路，其包含第二開關(guān)電路，第二級(jí)電源電 路連接于電源總線，用以接收總線電壓且通過(guò)第二開關(guān)電路導(dǎo)通或截止產(chǎn)生該輸出電壓； 輸出檢測(cè)電路，其連接于第二級(jí)電源電路，用以根據(jù)輸出電壓和/或輸出電流產(chǎn)生輸出檢 測(cè)信號(hào)；以及電源控制單元，連接于第一級(jí)電源電路的第一開關(guān)電路與第二級(jí)電源電路的 第二開關(guān)電路的控制端，用以根據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)分別控制第一開關(guān)電路與第二開關(guān)電路運(yùn) 行，而分別使第一級(jí)電源電路的第一級(jí)電壓增益值與第二級(jí)電源電路的第二級(jí)電壓增益值 根據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)改變，以使輸出電壓或輸出電流維持在額定值，其中，總線電壓根據(jù)輸出 檢測(cè)信號(hào)而動(dòng)態(tài)變化。本發(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路的第一級(jí)電源電路不會(huì)產(chǎn)生固定電壓值的總 線電壓，且第一級(jí)電源電路與第二級(jí)電源電路根據(jù)雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓或 輸出電流而分別調(diào)整第一級(jí)電源電路的第一開關(guān)電路以及第二級(jí)電源電路的第二開關(guān)電 路運(yùn)行，進(jìn)而分別調(diào)整第一級(jí)電源電路的第一級(jí)電壓增益值(gain)與第二級(jí)電源電路的 第二級(jí)電壓增益值，因此，雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路能接收電壓變化較大的輸入電壓。即使 是因?yàn)檩斎腚妷旱碾妷褐底兓斐煽偩€電壓的電壓值變化時(shí)，輸出電壓的電壓值不會(huì)隨著 總線電壓的電壓值而變化。當(dāng)輸入電壓短暫地中斷或發(fā)生異常時(shí)，輸出電壓不會(huì)受到輸入 電壓影響而立即中斷或發(fā)生異常。此外，本發(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路不需要于輸入 端額外增加功率因數(shù)校正電路，直接利用第一級(jí)電源電路就可以使本發(fā)明的雙級(jí)交換式電 源轉(zhuǎn)換電路具有功率因數(shù)校正的功能，所以不會(huì)造成整體電路復(fù)雜度提高，更不會(huì)使制造 成本增加。


圖1 為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路的電路方塊示意圖。圖2A 為第一占空比與第二運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示意圖。圖2B 為另一第一占空比與第二運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示 意圖。圖2C 為另一第一占空比與第二運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示 意圖。圖2D 為另一第一占空比與第二運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示 意圖。圖3A 為另一第一占空比與第二運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示 意圖。圖3B 為另一第一占空比與第二運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示 意圖。
圖3C 為另一第一占空比與第二運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示 意圖。圖3D 為另一第一占空比與第二運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示 意圖。圖4A 為圖1所示的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路的優(yōu)選實(shí)施例的電路示意圖。圖4B 為圖1所示的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路的另一優(yōu)選實(shí)施例的電路示意圖。圖5 為圖4B的電流及電壓的時(shí)序示意圖。上述附圖中的附圖標(biāo)記說(shuō)明如下1 雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路 11 第一級(jí)電源電路12:第二級(jí)電源電路13:輸出檢測(cè)電路14:電源控制單元15:輸出電流檢測(cè)電路111 第一開關(guān)電路112 第一級(jí)整流電路113:充電電流檢測(cè)電路121:第二開關(guān)電路122:第二級(jí)整流電路141:第一級(jí)控制電路142:第二級(jí)控制電路B1:電源總線Vbus 總線電壓Vin 輸入電壓V。輸出電壓I in 輸入電流I0 輸出電流Vf 輸出檢測(cè)信號(hào)G1:第一級(jí)電壓增益值G2:第二級(jí)電壓增益值Cbus 總線電容Dtl 第一占空比f(wàn)2 第二運(yùn)行頻率A1 第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2 第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線VfA 第一信號(hào)值區(qū)間Vfe 第二信號(hào)值區(qū)間Vr:整流輸入電壓Vfl, Vf2, Vf3> Vf4 第一 第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Dtlmax 最大第一占空比Dtlmin 最小第一占空比f(wàn)2fflax 最大第二運(yùn)行頻率f2min 最小第二運(yùn)行頻率C^C2 第一 第二電容L1:第一電感Q1, Q2, Q3 第一 第三開關(guān)元件D1, D2, D3 第一 第三二極管Qn、Q21、Q31 第一端Q12、Q22、Q32 第二端COMpCOM2 第一 第二共接端Tr 變壓器Np 初級(jí)繞組Nsl、Ns2 第一 第二次級(jí)繞組 Rs:輸出檢測(cè)電阻V1。輸出電流檢測(cè)信號(hào)N。電流感應(yīng)繞組C。輸出電容VT:充電電流檢測(cè)信號(hào)RT:充電檢測(cè)電阻Vu 第一電感電流感應(yīng)信號(hào)
具體實(shí)施例方式體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的方式上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說(shuō)明 及圖示在本質(zhì)上當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用以限制本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路的電路方塊示意 圖。本發(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路1用以接收輸入電壓Vin而產(chǎn)生額定的輸出電壓V?；?輸出電流I。，該雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路1包括第一級(jí)電源電路11、第二級(jí)電源電路12、 輸出檢測(cè)電路13以及電源控制單元14，其中，第一級(jí)電源電路11包含第一開關(guān)電路111， 而第一級(jí)電源電路11分別連接于電源總線B1與電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141， 用以接收輸入電壓Vin且通過(guò)第一開關(guān)電路111的導(dǎo)通或截止產(chǎn)生總線電壓Vbus。
第二級(jí)電源電路12包含第二開關(guān)電路121，而第二級(jí)電源電路12分別連接于電源 總線B1與電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142，用以接收總線電壓Vbus且通過(guò)第二開關(guān) 電路121的導(dǎo)通或截止產(chǎn)生額定的輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅。。輸出檢測(cè)電路13連接于第 二級(jí)電源電路12的電源輸出端、電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141與第二級(jí)控制電 路142，用以根據(jù)輸出電壓V。和/或輸出電流I0產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的輸出檢測(cè)信號(hào)Vf。電源控制單元14分別連接于第一級(jí)電源電路11的第一開關(guān)電路111的控制端、 第二級(jí)電源電路12的第二開關(guān)電路121的控制端以及輸出檢測(cè)電路13的輸出端，用以根 據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf分別控制第一開關(guān)電路111與第二開關(guān)電路121運(yùn)行，而分別使第一級(jí) 電源電路11的第一級(jí)電壓增益值G1與第二級(jí)電源電路12的第二級(jí)電壓增益值G2根據(jù)輸 出檢測(cè)信號(hào)Vf改變，進(jìn)而使第一級(jí)電源電路11的第一級(jí)電壓增益值G1與第二級(jí)電源電路 12的第二級(jí)電壓增益值G2根據(jù)輸出電壓V。和/或輸出電流I0改變。其中，第一級(jí)電壓增 益值G1為輸入電壓Vin與總線電壓Vbus的比值，其關(guān)系式為G1 = NbJNin,而第二級(jí)電壓增益 值G2為總線電壓Vbus與輸出電壓V。的比值，其關(guān)系式為G1 = V。/Vbus。在本實(shí)施例中，電源控制單元14包含第一級(jí)控制電路141與第二級(jí)控制電路142， 其中，第一級(jí)控制電路141分別連接于輸出檢測(cè)電路13的輸出端與第一級(jí)電源電路11的 第一開關(guān)電路111的控制端，用以根據(jù)輸出檢測(cè)電路13產(chǎn)生的輸出檢測(cè)信號(hào)Vf控制第一級(jí) 電源電路11的第一開關(guān)電路111運(yùn)行，使第一級(jí)電源電路11的第一級(jí)電壓增益值G1根據(jù) 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf改變。相似地，第二級(jí)控制電路142分別連接于輸出檢測(cè)電路13的輸出端 與第二級(jí)電源電路12的第二開關(guān)電路121的控制端，用以根據(jù)輸出檢測(cè)電路13產(chǎn)生的輸 出檢測(cè)信號(hào)Vf控制第二級(jí)電源電路12的第二開關(guān)電路121運(yùn)行，使第二級(jí)電源電路12的 第二級(jí)電壓增益值G2根據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf改變。電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一級(jí)電源電路11的第一開關(guān)電 路111以脈沖寬度調(diào)制(pulse width modulation,PWM)的運(yùn)行方式導(dǎo)通或截止，且通過(guò)改 變第一開關(guān)電路111運(yùn)行的占空比(duty cycle)可以使第一級(jí)電源電路11的第一級(jí)電壓 增益值G1改變。其中，第一級(jí)電源電路11的第一級(jí)電壓增益值G1與第一開關(guān)電路111的 占空比成正比。換言之，當(dāng)電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141提高第一開關(guān)電路111 的占空比時(shí)，第一級(jí)電源電路11的第一級(jí)電壓增益值G1會(huì)隨著第一開關(guān)電路111的占空 比提高而增加。相似地，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二級(jí)電源電路12的第 二開關(guān)電路121以脈沖頻率調(diào)制(pulse frequency modulation, PFM)的運(yùn)行方式導(dǎo)通或 截止，且通過(guò)改變第二開關(guān)電路121的運(yùn)行頻率可以使第二級(jí)電源電路12的第二級(jí)電壓增益值G2改變。其中，第二級(jí)電源電路12的第二級(jí)電壓增益值G2與第二開關(guān)電路121的運(yùn) 行頻率成反比。也就是說(shuō)，當(dāng)電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142提高第二開關(guān)電路 121的運(yùn)行頻率時(shí)，第二級(jí)電源電路12的第二級(jí)電壓增益值G2會(huì)隨著第二開關(guān)電路121的 運(yùn)行頻率提高而降低。電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141與第二級(jí)控制電路142是依據(jù)隨著輸出 電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0變化的輸出檢測(cè)信號(hào)Vf而分別調(diào)整第一開關(guān)電路111與第二開關(guān)電 路121的運(yùn)行，使第一級(jí)電源電路11的第一級(jí)電壓增益值G1與第二級(jí)電源電路12的第二 級(jí)電壓增益值G2改變，進(jìn)而使輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。換言之，總線電壓 Vbus會(huì)隨著輸出電壓V。或輸出電流I0而變化，因此，本發(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路1利 用第一級(jí)電源電路11產(chǎn)生非固定電壓值的總線電壓Vbus，來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅。 維持在額定值。第一級(jí)電源電路11不需要產(chǎn)生固定電壓值的總線電壓Vbus，而是動(dòng)態(tài)地調(diào)整第一 級(jí)電源電路11的第一級(jí)電壓增益值G1與第二級(jí)電源電路12的第二級(jí)電壓增益值G2使輸 出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅。維持在額定值，進(jìn)而使第一級(jí)電源電路11的第一開關(guān)電路111與 第二級(jí)電源電路12的第二開關(guān)電路121運(yùn)行可以更具彈性，因此，本發(fā)明的雙級(jí)交換式電 源轉(zhuǎn)換電路1可以接收較大電壓值變化范圍的輸入電壓Vin。舉例而言，輸出電壓V。等于第一級(jí)電壓增益值G1、第二級(jí)電壓增益值 G2與輸入電 壓Vin的乘積，其關(guān)系式為V。= G1. G2. Vin0當(dāng)?shù)谝患?jí)電源電路11接收輸入電壓Vin的電壓 值為額定100伏特時(shí)，為了使第二級(jí)電源電路12產(chǎn)生輸出電壓V。的電壓值為300伏特的 額定電壓值，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141與第二級(jí)控制電路142會(huì)分別通過(guò)調(diào) 整第一級(jí)電源電路11的第一開關(guān)電路111與第二級(jí)電源電路12的第二開關(guān)電路121，使第 一級(jí)電壓增益值G1與第二級(jí)電壓增益值G2乘積為3，以滿足輸入電壓Vin與輸出電壓V。的 關(guān)系式 V0 = G1. G2. Vin。由于第一級(jí)電源電路11的第一開關(guān)電路111與第二級(jí)電源電路12的第二開關(guān)電 路121運(yùn)行可以更具彈性，因此，本發(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路1能接收電壓值變化較 大的輸入電壓Vin，更因?yàn)榇颂匦?，?dāng)輸入電壓Vin短暫地發(fā)生異常時(shí)，輸出電壓V。不會(huì)受到 輸入電壓Vin影響立即發(fā)生異常。舉例而言，若通過(guò)電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141 與第二級(jí)控制電路142分別控制第一級(jí)電源電路11的第一開關(guān)電路111與第二級(jí)電源電 路12的第二開關(guān)電路121，而可以調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1與第二級(jí)電壓增益值G2的最 大值為10，且可以調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1與第二級(jí)電壓增益值G2的最小值為1，由輸入 電壓Vin與輸出電壓V。的關(guān)系式V。= G1. G2. Vin可知，本發(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路1 為了產(chǎn)生300伏特額定值的輸出電壓V。，本發(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路1可以接收的 輸入電壓Vin為3 300伏特，即輸入電壓Vin為非100伏特額定值時(shí)，輸出電壓V。一樣會(huì) 維持300伏特額定值。在本實(shí)施例中，本發(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路1還包含總線電容Cbus，連接于 第一級(jí)電源電路11的電源輸出端、第二級(jí)電源電路12的電源輸入端與電源總線B1,用以濾 除總線電壓Vbus的高頻噪聲，且于輸入電壓未中斷時(shí)存儲(chǔ)電能。因此，當(dāng)輸入電壓Vin短暫 地中斷時(shí)，可以通過(guò)總線電容Cbus提供電能產(chǎn)生輸出電壓V。，使輸出電壓V。不會(huì)受到輸入電 壓Vin影響而立即中斷。
此外，更因?yàn)楸景l(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路1的第一級(jí)電源電路11不用產(chǎn)生 固定電壓值的總線電壓Vbus，而是動(dòng)態(tài)調(diào)整第一級(jí)電源電路11的第一級(jí)電壓增益值G1與第 二級(jí)電源電路12的第二級(jí)電壓增益值G2使輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅。維持在額定值，因此， 在輸入電壓Vin中斷前，由于第一級(jí)電源電路11的第一級(jí)電壓增益值G1與第二級(jí)電源電路 12的第二級(jí)電壓增益值G2為動(dòng)態(tài)調(diào)整，使總線電容Cbus的總線電壓Vbus下降的速度較慢，進(jìn) 而使輸入電壓Vin中斷后，輸出電壓V。維持額定值時(shí)的維持時(shí)間較長(zhǎng)。舉例而言，當(dāng)輸入電 壓Vin中斷后，輸出電壓V。還是會(huì)維持額定值不會(huì)立即中斷，在經(jīng)過(guò)0. 5秒的維持時(shí)間后， 輸出電壓V。才會(huì)中斷或低于額定值。換言之，若輸入電壓Vin中斷的時(shí)間小于0. 5秒的維 持時(shí)間，即輸入電壓Vin短暫的中斷時(shí)，可以通過(guò)總線電容Cbus提供電能產(chǎn)生輸出電壓V。，使 輸出電壓V。不會(huì)受到輸入電壓Vin影響而立即中斷或降低電壓值至低于額定值。由上述可知，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141與第二級(jí)控制電路142會(huì)依 據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf而分別通過(guò)動(dòng)態(tài)地調(diào)整第一級(jí)電源電路11運(yùn)行的第一占空比Dtl與第 二級(jí)電源電路12的第二運(yùn)行頻率f2，即改變第一開關(guān)電路111運(yùn)行的占空比與第二開關(guān)電 路121的運(yùn)行頻率，使第一級(jí)電源電路11的第一級(jí)電壓增益值G1與第二級(jí)電源電路12的 第二級(jí)電壓增益值G2隨著輸出檢測(cè)信號(hào)Vf改變，進(jìn)而使輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在 額定值。為達(dá)此目的，以下將舉例說(shuō)明第一占空比Dtl、第二運(yùn)行頻率f2與輸出檢測(cè)信號(hào)Vf 的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系。請(qǐng)參閱圖2A且對(duì)應(yīng)配合參閱圖1，其中圖2A為第一占空比與第二運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)輸 出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示意圖。如圖2A所示，橫軸為輸出檢測(cè)信號(hào)Vf，縱軸分別為第 一占空比Dtl與第二運(yùn)行頻率f2，其中，包含第一占空比Dtl對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf的第一對(duì) 應(yīng)變化關(guān)系線A1,以及第二運(yùn)行頻率f2對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf的第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2。第 一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1 (粗虛線)表示輸出檢測(cè)信號(hào)Vf由小至大變化時(shí)，輸出檢測(cè)信號(hào)Vf與 第一占空比Dtl的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系，第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2 (另一粗線型)表示輸出檢測(cè)信號(hào) Vf由小至大變化時(shí)，輸出檢測(cè)信號(hào)Vf與第二運(yùn)行頻率f2的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系，而第一對(duì)應(yīng)變化 關(guān)系線A1與第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2兩線重疊處則以實(shí)線表示，其中，第一占空比Dtl的標(biāo)示 是由下方的最大第一占空比Dtlmax遞減至上方的最小第一占空比Dtlmin，第二運(yùn)行頻率&的 標(biāo)示是由下方的最小第二運(yùn)行頻率f2min遞增至上方的最大第二運(yùn)行頻率f2max，而輸出檢測(cè) 信號(hào)Vf的標(biāo)示是由左邊向右邊遞增。在本實(shí)施例中，第一信號(hào)值區(qū)間VfA相較于第二信號(hào) 值區(qū)間Vfe位于較低數(shù)值處，換言之，圖2A中第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl小于第三輸出檢測(cè)信 號(hào)值Vf3。由第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1可知，第一占空比Dtl依據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小而改變。 當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl與第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2的第一信 號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)依據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第一 級(jí)電源電路11運(yùn)行的第一占空比Dtl。由于第一級(jí)電源電路11的第一級(jí)電壓增益值G1與 第一占空比Dtl成正比，因此，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl與第二 輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2的第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)依 據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第一級(jí)電源電路11運(yùn)行的第一占空比Dtl，以達(dá)到調(diào)整第一級(jí)電壓 增益值G1,使輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。此外，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl與第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2的第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，即小于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控 制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最大第一占空比Dtlmax，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1為 最大值。相反地，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl與第二輸出檢測(cè)信號(hào)值 Vf2的第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，即大于第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí) 控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最小第一占空比Dtlmin，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1 為最小值。由第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2可知，第二運(yùn)行頻率f2依據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小而改 變。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3與第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4的第 二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)依據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整 第二級(jí)電源電路12的第二運(yùn)行頻率f2。由于第二級(jí)電源電路12的第二級(jí)電壓增益值G2與 第二運(yùn)行頻率f2成反比，因此，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3與第四 輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4的第二信號(hào)值區(qū)間Vfe時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)依 據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第二級(jí)電源電路12的第二運(yùn)行頻率f2，以達(dá)到調(diào)整第二級(jí)電壓增 益值G2,使輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。相似地，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3與第四輸出檢測(cè)信號(hào)值 Vf4的第二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，即小于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí) 控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為最小第二運(yùn)行頻率f2min，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值 G2為最大值。相反地，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3與第四輸出檢測(cè)信 號(hào)值Vf4的第二信號(hào)值區(qū)間Vf B時(shí)，即大于第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4時(shí)，電源控制單元14的第 二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為最大第二運(yùn)行頻率f2max，即調(diào)整第二級(jí)電壓增 益值G2為最小值。請(qǐng)參閱圖2A與圖2B且對(duì)應(yīng)配合參閱圖1，其中圖2B為另一第一占空比與第二運(yùn) 行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示意圖。圖2B與圖2A不同之處在于圖2B的第 一信號(hào)值區(qū)間VfA與第二信號(hào)值區(qū)間VfB沒(méi)有重疊，也就是說(shuō)，圖2B中第二輸出檢測(cè)信號(hào)值 Vf2等于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3。而圖2B的第一信號(hào)值區(qū)間VfA同于圖2A位于較第二信號(hào) 值區(qū)間VfB低數(shù)值處，即第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl小于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3。由圖2B所示的第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1與第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2可知，當(dāng)輸出檢 測(cè)信號(hào)Vf小于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl與第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3時(shí)，即輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小 于第一信號(hào)值區(qū)間VfA與第二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl 為最大第一占空比Dtlmax，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1為最大值，同時(shí)，電源控制單元14的 第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為最小第二運(yùn)行頻率f2min，即調(diào)整第二級(jí)電壓 增益值G2為最大值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一信號(hào)值區(qū)間VfA，且小于第二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，即 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一信號(hào)值區(qū)間VfA，且小于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3時(shí)，電源控制 單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為最小第二運(yùn)行頻率f2min，即調(diào)整第 二級(jí)電壓增益值G2為最大值。同時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)依據(jù)輸出 檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第一級(jí)電源電路11運(yùn)行的第一占空比Dtl，以達(dá)到調(diào)整第一級(jí)電壓增益值 G1,使輸出電壓V。或輸出電流I0維持在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間VfB，且大于第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，即輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間VfB，且大于第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2時(shí)，電源控制 單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最小第一占空比Dtlmin，即調(diào)整第一 級(jí)電壓增益值G1為最小值。同時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)依據(jù)輸出檢 測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第二級(jí)電源電路12的第二運(yùn)行頻率f2，以達(dá)到調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2，使 輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2與第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4時(shí)，即 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第一信號(hào)值區(qū)間VfA與第二信號(hào)值區(qū)間Vfe時(shí)，電源控制單元14的第 一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最小第一占空比Dtlmin，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益 值G1為最小值。同時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為 最大第二運(yùn)行頻率f2max，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2為最小值。請(qǐng)參閱圖2A與圖2C且對(duì)應(yīng)配合參閱圖1，其中圖2C為另一第一占空比與第二運(yùn) 行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示意圖。由第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1與第二對(duì)應(yīng)變 化關(guān)系線A2可知，圖2C的第一信號(hào)值區(qū)間VfA不同于圖2A位于較第二信號(hào)值區(qū)間Vfe高數(shù) 值處，換言之，圖2C中第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl大于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3。因此，當(dāng)輸出 檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于較低數(shù)值處時(shí)，第二級(jí)電源電路12的第二運(yùn)行頻率f2不會(huì)是最小第 二運(yùn)行頻率f2min，即第二級(jí)電壓增益值G2不會(huì)是最大值。相對(duì)地，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小 介于較高數(shù)值處時(shí)，第一級(jí)電源電路11運(yùn)行的第一占空比Dtl不會(huì)是最小第一占空比Dtlmin， 即第二級(jí)電壓增益值G2不會(huì)是最小值。
由圖2C所示的第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2可知，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第三輸 出檢測(cè)信號(hào)值Vf3與第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4的第二信號(hào)值區(qū)間Vfe時(shí)，電源控制單元14的 第二級(jí)控制電路142還是會(huì)依據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第二級(jí)電源電路12的第二運(yùn)行頻率 f2,以達(dá)到調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2,使輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。當(dāng)輸出 檢測(cè)信號(hào)Vf小于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3與第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4的第二信號(hào)值區(qū)間VfB 時(shí)，即小于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二 運(yùn)行頻率f2為最小第二運(yùn)行頻率f2min，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2為最大值。相反地，當(dāng) 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3與第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4的第二信號(hào)值區(qū) 間VfB時(shí)，即大于第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控 制第二運(yùn)行頻率f2為最大第二運(yùn)行頻率f2max，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2為最小值。由第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1可知，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值 Vfl與第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2的第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電 路141會(huì)依據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第一級(jí)電源電路11運(yùn)行的第一占空比Dtl，以達(dá)到調(diào)整 第一級(jí)電壓增益值G1,使輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小 于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl與第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2的第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，S卩小于第一 輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最 大第一占空比Dtlmax，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1為最大值。相反地，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大 于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl與第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2的第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，即大于第二 輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最 小第一占空比Dtlmin，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1為最小值。請(qǐng)參閱圖2C與圖2D且對(duì)應(yīng)配合參閱圖1，其中圖2D為另一第一占空比與第二運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示意圖。圖2D與圖2C不同之處在于第一信號(hào)值 區(qū)間VfA與第二信號(hào)值區(qū)間VfB沒(méi)有重疊，也就是說(shuō)，圖2D中第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4等于 第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl。而圖2D的第一信號(hào)值區(qū)間VfA同于圖2C位于較第二信號(hào)值區(qū)間 VfB高數(shù)值處，即第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl大于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值vf3。由圖2D所示的第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1與第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2可知，當(dāng)輸出檢 測(cè)信號(hào)Vf小于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl與第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3時(shí)，即輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小 于第一信號(hào)值區(qū)間VfA與第二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl 為最大第一占空比Dtlmax，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1為最大值，同時(shí)，電源控制單元14的 第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為最小第二運(yùn)行頻率f2min，即調(diào)整第二級(jí)電壓 增益值G2為最大值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間VfB，且小于第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，即 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間VfB，且小于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl時(shí)，電源控制 單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最大第一占空比Dtlmax，即調(diào)整第一 級(jí)電壓增益值G1為最大值。同時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)依據(jù)輸出檢 測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第二級(jí)電源電路12的第二運(yùn)行頻率f2，以達(dá)到調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2，使 輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一信號(hào)值區(qū)間VfA，且大于第二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，即 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一信號(hào)值區(qū)間VfA，且大于第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4時(shí)，電源控制 單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為最大第二運(yùn)行頻率f2max，即調(diào)整第 二級(jí)電壓增益值G2為最小值。同時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)依據(jù)輸出 檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第一級(jí)電源電路11運(yùn)行的第一占空比Dtl，以達(dá)到調(diào)整第一級(jí)電壓增益值 G1,使輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2與第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4時(shí)，即 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第一信號(hào)值區(qū)間VfA與第二信號(hào)值區(qū)間Vfe時(shí)，電源控制單元14的第 一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最小第一占空比Dtlmin，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益 值G1為最小值。同時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為 最大第二運(yùn)行頻率f2max，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2為最小值。由上述的圖2A 圖2D中第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1與第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2可知， 當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，第一占空比Dtl是隨著輸出檢測(cè)信號(hào)Vf 增加而減少，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間Vfe時(shí)，第二運(yùn)行頻率f2是隨著輸 出檢測(cè)信號(hào)Vf增加而增加。因此，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，第一 級(jí)電壓增益值G1是隨著輸出檢測(cè)信號(hào)Vf增加而減少，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信 號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，第二級(jí)電壓增益值G2是隨著輸出檢測(cè)信號(hào)Vf增加而減少。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1，其中輸出檢測(cè)電路13所產(chǎn)生的輸出檢測(cè)信號(hào)Vf —般會(huì)與輸出電壓 V0和/或輸出電流I0成正比關(guān)系，換言之，當(dāng)輸出電壓V。和/或輸出電流I0增加時(shí)，輸出 檢測(cè)信號(hào)Vf會(huì)對(duì)應(yīng)增加。而上述的圖2A 圖2D中所表示的第一占空比與第二運(yùn)行頻率 對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系，是使用于輸出檢測(cè)信號(hào)Vf與輸出電壓V。和/或輸出電 流I。成正比關(guān)系時(shí)。然而，在一些實(shí)施例中，輸出檢測(cè)電路13所產(chǎn)生的輸出檢測(cè)信號(hào)Vf會(huì)與輸出電壓V0和/或輸出電流I0成反比關(guān)系，換言之，當(dāng)輸出電壓V。和/或輸出電流I0增加時(shí)，輸出 檢測(cè)信號(hào)Vf反而會(huì)對(duì)應(yīng)減少。此時(shí)，第一占空比與第二運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng) 變化關(guān)系，會(huì)相反于圖2A 圖2D中所表示的第一占空比與第二運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信 號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系，換言之，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，第一占空 比Dtl隨著輸出檢測(cè)信號(hào)Vf增加而增加，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間VfB 時(shí)，第二運(yùn)行頻率f2隨著輸出檢測(cè)信號(hào)Vf增加而減少。因此，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于 第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，第一級(jí)電壓增益值G1是隨著輸出檢測(cè)信號(hào)Vf增加而增加，當(dāng)輸出檢 測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，第二級(jí)電壓增益值G2是隨著輸出檢測(cè)信號(hào)Vf增 加而增加。以下將以此輸出檢測(cè)信號(hào)Vf的特性加以說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖3A與圖2A且對(duì)應(yīng)配合參閱圖1，其中圖3A為另一第一占空比與第二運(yùn) 行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示意圖。圖3A與圖2A的第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1 與第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2相反，而第一信號(hào)值區(qū)間VfA相較于第二信號(hào)值區(qū)間VfB同樣位于 較低數(shù)值處，即第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl小于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3。由第一對(duì)應(yīng)變化關(guān) 系線A1可知，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl與第二輸出檢測(cè)信號(hào)值 Vf2的第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)依據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào) Vf調(diào)整第一級(jí)電源電路11運(yùn)行的第一占空比Dtl，以達(dá)到調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1,使輸出 電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小于第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，即小 于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比 Dtl為最小第一占空比Dtlmin，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1為最小值。相反地，當(dāng)輸出檢測(cè)信 號(hào)Vf大于第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，即大于第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2時(shí)，電源控制單元14的第 一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最小第一占空比Dtlmin，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益 值&為最小值。
由第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2可知，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間VfB 時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)依據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第二級(jí)電源電路 12的第二運(yùn)行頻率f2，以達(dá)到調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2,使輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持 在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小于第二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，即小于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3 時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為最大第二運(yùn)行頻率
，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2為最小值。相反地，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第二信號(hào)值區(qū) 間VfB時(shí)，即大于第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控 制第二運(yùn)行頻率f2為最小第二運(yùn)行頻率f2min，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2為最大值。請(qǐng)參閱圖3B與圖2B且對(duì)應(yīng)配合參閱圖1，其中圖3B為另一第一占空比與第二運(yùn) 行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示意圖。圖3B與圖2B的第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1 與第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2相反。如圖3B所示，第一信號(hào)值區(qū)間VfA與第二信號(hào)值區(qū)間Vfe沒(méi) 有重疊，即第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2等于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3，且第一信號(hào)值區(qū)間VfA相 較于第二信號(hào)值區(qū)間VfB位于較低數(shù)值處，即第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl小于第三輸出檢測(cè)信 號(hào)值Vf3。由第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1與第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2可知，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小 于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl與第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3時(shí)，即輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小于第一信號(hào) 值區(qū)間VfA與第二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最小第一占空比Dtlmin，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1為最小值，同時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為最大第二運(yùn)行頻率f2max，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2為 最小值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一信號(hào)值區(qū)間VfA，且小于第二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，即 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一信號(hào)值區(qū)間VfA，且小于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3時(shí)，電源控制 單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為最大第二運(yùn)行頻率f2max，即調(diào)整第 二級(jí)電壓增益值G2為最小值。同時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)依據(jù)輸出 檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第一級(jí)電源電路11運(yùn)行的第一占空比Dtl，以達(dá)到調(diào)整第一級(jí)電壓增益值 G1,使輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間VfB，且大于第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，即 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間VfB，且大于第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2時(shí)，電源控制 單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最大第一占空比Dtlmax，即調(diào)整第一 級(jí)電壓增益值G1為最大值。同時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)依據(jù)輸出檢 測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第二級(jí)電源電路12的第二運(yùn)行頻率f2，以達(dá)到調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2，使 輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2與第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4時(shí)，即 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第一信號(hào)值區(qū)間VfA與第二信號(hào)值區(qū)間Vfe時(shí)，電源控制單元14的第 一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最大第一占空比Dtlmax，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益 值G1為最大值。同時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為 最小第二運(yùn)行頻率f2min，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2為最大值。請(qǐng)參閱圖3C與圖2C且對(duì)應(yīng)配合參閱圖1，其中圖3C為另一第一占空比與第二運(yùn) 行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示意圖。圖3C與圖2C的第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1 與第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2相反。如圖3C所示，第一信號(hào)值區(qū)間VfA相較于第二信號(hào)值區(qū)間 Vfe位于較高數(shù)值處，即第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl大于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3。因此，當(dāng)輸出 檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于較低數(shù)值處時(shí)，第二級(jí)電源電路12的第二運(yùn)行頻率f2不會(huì)是最大第 二運(yùn)行頻率f2max，即第二級(jí)電壓增益值G2不會(huì)是最小值。相對(duì)地，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小 介于較高數(shù)值處時(shí)，第一級(jí)電源電路11運(yùn)行的第一占空比Dtl不會(huì)是最大第一占空比Dtlmax， 即第二級(jí)電壓增益值G2不會(huì)是最大值。由第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2可知，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間VfB 時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)依據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第二級(jí)電源電路 12的第二運(yùn)行頻率f2，以達(dá)到調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2,使輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持 在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小于第二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，即小于第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3 時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為最大第二運(yùn)行頻率
，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2為最小值。相反地，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第二信號(hào)值區(qū) 間VfB時(shí)，即大于第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控 制第二運(yùn)行頻率f2為最小第二運(yùn)行頻率f2min，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2為最大值。由第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1可知，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一信號(hào)值區(qū)間VfA 時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)依據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第一級(jí)電源電路11 運(yùn)行的第一占空比Dtl，以達(dá)到調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1,使輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小于第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，即小于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl 時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最小第一占空比Dtlmin， 即調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1為最小值。相反地，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第一信號(hào)值區(qū)間VfA 時(shí)，即大于第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一 占空比Dtl為最大第一占空比Dtlmax，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1為最大值。請(qǐng)參閱圖3D與圖2D且對(duì)應(yīng)配合參閱圖1，其中圖3D為另一第一占空比與第二運(yùn) 行頻率對(duì)應(yīng)輸出檢測(cè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系示意圖。圖3D與圖2D的第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1 與第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2相反。如圖3D所示，第一信號(hào)值區(qū)間VfA與第二信號(hào)值區(qū)間Vfe沒(méi) 有重疊，即第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4等于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl，且第一信號(hào)值區(qū)間VfA相 較于第二信號(hào)值區(qū)間VfB位于較高數(shù)值處，即第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl大于第三輸出檢測(cè)信 號(hào)值Vf3。由第一對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A1與第二對(duì)應(yīng)變化關(guān)系線A2可知，當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小 于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl與第三輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf3時(shí)，即輸出檢測(cè)信號(hào)Vf小于第一信號(hào) 值區(qū)間VfA與第二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最小第一 占空比Dtlmin，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益值G1為最小值，同時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制 電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為最大第二運(yùn)行頻率f2max，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2為 最小值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間VfB，且小于第一信號(hào)值區(qū)間VfA時(shí)，即 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第二信號(hào)值區(qū)間VfB，且小于第一輸出檢測(cè)信號(hào)值Vfl時(shí)，電源控制 單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最小第一占空比Dtlmin，即調(diào)整第一 級(jí)電壓增益值G1為最小值。同時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)依據(jù)輸出檢 測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第二級(jí)電源電路12的第二運(yùn)行頻率f2，以達(dá)到調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2，使 輸出電壓V?；蜉敵鲭娏鱅0維持在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一信號(hào)值區(qū)間VfA，且大于第二信號(hào)值區(qū)間VfB時(shí)，即 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大小介于第一信號(hào)值區(qū)間VfA，且大于第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4時(shí)，電源控制 單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為最小第二運(yùn)行頻率f2min，即調(diào)整第 二級(jí)電壓增益值G2為最大值。同時(shí)，電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141會(huì)依據(jù)輸出 檢測(cè)信號(hào)Vf調(diào)整第一級(jí)電源電路11運(yùn)行的第一占空比Dtl，以達(dá)到調(diào)整第一級(jí)電壓增益值 G1,使輸出電壓V。或輸出電流I0維持在額定值。當(dāng)輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第二輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf2與第四輸出檢測(cè)信號(hào)值Vf4時(shí)，即 輸出檢測(cè)信號(hào)Vf大于第一信號(hào)值區(qū)間VfA與第二信號(hào)值區(qū)間Vfe時(shí)，電源控制單元14的第 一級(jí)控制電路141會(huì)控制第一占空比Dtl為最大第一占空比Dtlmax，即調(diào)整第一級(jí)電壓增益 值G1為最大值。同時(shí)，電源控制單元14的第二級(jí)控制電路142會(huì)控制第二運(yùn)行頻率f2為 最小第二運(yùn)行頻率f2min，即調(diào)整第二級(jí)電壓增益值G2為最大值。請(qǐng)參閱圖4A與圖1，其中圖4A為圖1所示的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路的優(yōu)選實(shí)施例的電路示意圖。如圖4A所示，第一級(jí)電源電路11包含第一開關(guān)電路111、第一級(jí)整流 電路112、第一電容(^、第一電感L1與第一二極管D1，在本實(shí)施例中，第一開關(guān)電路111由第 一開關(guān)元件Q1實(shí)現(xiàn)，其中第一開關(guān)元件Q1的第一端Q11連接于第一電感L1的一端與第一二 極管D1的陽(yáng)極端，第一開關(guān)元件Q1的第二端Q12連接于第一共接端COM1，而第一開關(guān)元件Q1的控制端連接于電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141，且由第一級(jí)控制電路141控制第一開關(guān)元件Q1導(dǎo)通或截止。第一電感L1的一端連接于第一二極管D1的陽(yáng)極端與第一開關(guān)元件Q1的第一端 Q11,第一電感L1的另一端連接于第一電容C1的一端與電源總線B1的負(fù)端。第一電容C1的 一端連接于電源總線B1的負(fù)端與第一電感L1的一端。第一電容C1的另一端連接于第一級(jí) 整流電路112的輸出端、第一二極管D1的陰極端以及電源總線B1的正端。第一級(jí)整流電 路112的輸出端連接于第一電容C1的另一端、第一二極管D1的陰極端以及電源總線B1的 正端，用以將輸入電壓Vin整流而產(chǎn)生整流輸入電壓Vp其中，第一級(jí)整流電路112可以是但 不限定為橋式整流電路。第一二極管D1的陰極端連接于電源總線B1的正端，第一二極管D1 的陽(yáng)極端連接于第一電感L1的一端，于第一開關(guān)元件Q1截止時(shí)，使第一電感L1的電能可經(jīng) 由第一二極管D1與電源總線B1傳送至第二級(jí)電源電路12的電源輸入端。第二級(jí)電源電路12包含第二開關(guān)電路121、第二電容C2與變壓器 ；，在本實(shí) 施例中，變壓器 ；包含初級(jí)繞組Np(primary winding)與第一次級(jí)繞組Nsl (secondary winding)，而第二開關(guān)電路121由第二開關(guān)元件Q2與第三開關(guān)元件Q3實(shí)現(xiàn)。其中，變壓器 Tr的初級(jí)繞組Np的一端連接于第二電容C2的一端，變壓器 ；的初級(jí)繞組Np的另一端連接 于電源總線B1的負(fù)端與第三開關(guān)元件Q3的第二端Q32，而第二電容C2的另一端連接于第二 開關(guān)元件Q2的第二端Q22與第三開關(guān)元件Q3的第一端Q31。第二開關(guān)元件Q2的第一端Q21連接于電源總線B1的正端，第二開關(guān)元件Q2的第二 端Q22連接于第三開關(guān)元件Q3的第一端Q31與第二電容C2的另一端。第三開關(guān)元件Q3的第 一端Q31連接于第二電容C2的另一端與第二開關(guān)元件Q2的第二端Q22，第三開關(guān)元件Q3的 第二端Q32連接于電源總線B1的負(fù)端與變壓器 ；的初級(jí)繞組Np的另一端。第二開關(guān)元件Q2與第三開關(guān)元件Q3的控制端分別連接于電源控制單元14的第二 級(jí)控制電路142，且由第二級(jí)控制電路142控制第二開關(guān)元件Q2與第三開關(guān)元件Q3導(dǎo)通或 截止，進(jìn)而使總線電壓Vbus的電能通過(guò)變壓器 ；的初級(jí)繞組Np傳送至變壓器 ；的第一次級(jí) 繞組Nsl而產(chǎn)生輸出電壓V。。在本實(shí)施例中，雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路1還包含輸出電流檢測(cè)電路15，串聯(lián)連 接于輸出電流I0的回路上，用以檢測(cè)輸出電流I0且依據(jù)輸出電流I0產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的輸出電流 檢測(cè)信號(hào)％。。輸出電流檢測(cè)電路15可以是但不限定為輸出檢測(cè)電阻Rs，其中輸出檢測(cè)電 阻艮的一端連接于第一次級(jí)繞組Nsl的一端與第二共接端COM2，而輸出檢測(cè)電阻Rs的另一 端連接于輸出檢測(cè)電路13的輸入端。由于輸出檢測(cè)電阻Rs串聯(lián)連接于輸出電流I0的回路 上，所以，輸出電流I0會(huì)流經(jīng)輸出檢測(cè)電阻Rs并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的輸出電流檢測(cè)信號(hào)％。。在一些 實(shí)施例中，輸出檢測(cè)電路13為比流器(current transformer, CT)。相似地，輸出檢測(cè)電路13的輸入端連接于第二級(jí)電源電路12的電源輸出端外，更 連接于輸出電流檢測(cè)電路15的輸出端，而輸出檢測(cè)電路13的輸出端連接于電源控制單元14 的第一級(jí)控制電路141與第二級(jí)控制電路142，用以根據(jù)輸出電壓V。以及相對(duì)于輸出電流I。 變化的輸出電流檢測(cè)信號(hào)義。產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的輸出檢測(cè)信號(hào)Vf，由于輸出電流檢測(cè)信號(hào)Vltj依據(jù)輸 出電流I。而變化，所以，輸出檢測(cè)信號(hào)Vf是根據(jù)輸出電壓V。以及輸出電流I。的變化而產(chǎn)生。 至于，第一開關(guān)電路111與第二開關(guān)電路121的運(yùn)行方式同上所述，在此不再贅述。請(qǐng)參閱圖1、圖4A與圖4B，其中圖4B為圖1所示的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路的另一優(yōu)選實(shí)施例的電路示意圖。如圖4B所示的第一級(jí)電源電路11與第二開關(guān)電路121相似 于圖4A的第一級(jí)電源電路11與第二開關(guān)電路121，圖4B與圖4A不同之處在于圖4B所示 的第一級(jí)電源電路11除了包含第一開關(guān)電路111、第一級(jí)整流電路112、第一電容(^、第一 電感L1與第一二極管D1外，還包含充電電流檢測(cè)電路113，且第一電感L1還包含電流感應(yīng) 繞組N。。圖4B與圖4A另一個(gè)不同之處在于，圖4B所示的第二級(jí)電源電路12除了包含第 二開關(guān)電路121、第二電容C2與變壓器 ；外，還包含第二級(jí)整流電路122與輸出電容C。，且 變壓器 ；還包含第二次級(jí)繞組Ns2。如圖4B所示，第一級(jí)電源電路11的充電電流檢測(cè)電路113串聯(lián)連接于第一電感 L1的充電回路上，用以依據(jù)第一電感L1的充電電流產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的充電電流檢測(cè)信號(hào)VT。在本 實(shí)施例中，充電電流檢測(cè)電路113為充電檢測(cè)電阻Rt，其中，充電檢測(cè)電阻Rt的一端連接于 第一開關(guān)元件Q1的第二端Q12，充電檢測(cè)電阻Rt的另一端連接于第一共接端COM115當(dāng)?shù)谝?開關(guān)電路111的第一開關(guān)元件Q1導(dǎo)通 時(shí)，第一電感L1的充電電流會(huì)依序流經(jīng)第一級(jí)整流電 路112、第一電容C1、第一電感L1、第一開關(guān)電路111的第一開關(guān)元件Q1與充電電流檢測(cè)電 路113的充電檢測(cè)電阻Rt而對(duì)第一電感L1充電，此時(shí)，充電電流檢測(cè)電路113的充電檢測(cè) 電阻Rt會(huì)依據(jù)第一電感L1的充電電流產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的充電電流檢測(cè)信號(hào)VT。在本實(shí)施例中，第一電感L1的電流感應(yīng)繞組N。會(huì)感應(yīng)第一電感L1的電流，且依據(jù) 第一電感L1的電流產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第一電感電流感應(yīng)信號(hào)Vu。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)電路111的第一開 關(guān)元件Q1導(dǎo)通時(shí)，第一電感L1的電流會(huì)依序流經(jīng)第一級(jí)整流電路112、第一電容C1、第一電 感！^、第一開關(guān)電路111的第一開關(guān)元件Q1與充電電流檢測(cè)電路113的充電檢測(cè)電阻Rt而 對(duì)第一電感L1充電，此時(shí)，第一電感L1的電流感應(yīng)繞組N。是依據(jù)第一電感L1的充電電流產(chǎn) 生第一電感電流感應(yīng)信號(hào)Vu。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)電路111的第一開關(guān)元件仏截止時(shí)，第一電感L1 的電流會(huì)依序流經(jīng)第一二極管D1、第一電容C1與第一電感L1而放電，此時(shí)，第一電感L1的 電流感應(yīng)繞組N。是依據(jù)第一電感L1的放電電流產(chǎn)生第一電感電流感應(yīng)信號(hào)Vu。請(qǐng)參閱圖4B與圖5，其中圖5為圖4B的電流及電壓的時(shí)序示意圖。圖4B中，電源 控制單元14的第一級(jí)控制電路141除了連接于輸出檢測(cè)電路13的輸出端與第一開關(guān)電路 111的第一開關(guān)元件Q1的的控制端外，更分別連接于電流感應(yīng)繞組N。與充電電流檢測(cè)電路 113的充電檢測(cè)電阻Rt，且電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141不會(huì)只依據(jù)輸出檢測(cè)信 號(hào)Vf調(diào)整第一開關(guān)電路111的第一開關(guān)元件Q1的運(yùn)行，例如第一開關(guān)元件Q1運(yùn)行的占空 比，第一級(jí)控制電路141更會(huì)依據(jù)充電電流檢測(cè)信號(hào)Vt與第一電感電流感應(yīng)信號(hào)Vu調(diào)整 第一開關(guān)元件Q1的運(yùn)行，使輸入電流Iin的包絡(luò)曲線(envelope curve)相似于輸入電壓Vin 的波形，以防止輸入電流Iin的電流分布過(guò)于集中，造成功率因數(shù)過(guò)低。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D4B，如圖4B所示，第二級(jí)整流電路122連接于變壓器T,的次級(jí)側(cè)與第 二級(jí)電源電路12的電源輸出端之間，用以整流。在本實(shí)施例中，第二級(jí)整流電路122包含 第二二極管D2與第三二極管D3,其中，第二二極管D2的陽(yáng)極端連接于第一次級(jí)繞組Nsl的一 端，第二二極管仏的陰極端連接于輸出電容C。的一端與第二級(jí)電源電路12的電源輸出端。 第三二極管D3的陽(yáng)極端連接于第二次級(jí)繞組Ns2的一端，第三二極管D3的陰極端連接于輸 出電容C。的一端與第二級(jí)電源電路12的電源輸出端。在本實(shí)施例中，變壓器 ；的次級(jí)側(cè)包含第一次級(jí)繞組Nsl與第二次級(jí)繞組Ns2，其 中，第一次級(jí)繞組Nsl與第二次級(jí)繞組Ns2的一端共同連接于第二共接端COM2與輸出電容C。的另一端，且分別于第二開關(guān)電路121的第二開關(guān)元件Q2與第三開關(guān)元件Q3交替導(dǎo)通時(shí)， 會(huì)將總線電
壓Vbus的電能通過(guò)變壓器 ；的初級(jí)繞組Np分別傳送到第一次級(jí)繞組Nsl或第二 次級(jí)繞組Ns2，再經(jīng)由第二級(jí)整流電路122整流而產(chǎn)生輸出電壓V。。舉例而言，當(dāng)?shù)诙_關(guān)元件Q2導(dǎo)通而第三開關(guān)元件Q3截止時(shí)，總線電壓Vbus的電 能會(huì)通過(guò)變壓器 ；的初級(jí)繞組Np傳送到第一次級(jí)繞組Nsl，再經(jīng)由第二級(jí)整流電路122整 流而產(chǎn)生輸出電壓V。。相反地，當(dāng)?shù)诙_關(guān)元件Q2截止而第三開關(guān)元件Q3導(dǎo)通時(shí)，總線電 壓Vbus的電能會(huì)通過(guò)變壓器 ；的初級(jí)繞組Np傳送到第二次級(jí)繞組Ns2，再經(jīng)由第二級(jí)整流 電路122整流而產(chǎn)生輸出電壓V。。本發(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路1的第一級(jí)電源電路11與第二級(jí)電源電路12 具有多種實(shí)施方式，例如，第一級(jí)電源電路11可以是升壓式(Boost)、降壓式(Buck)或升降 壓式(Buck-boost)，而第二級(jí)電源電路12可以是LLC諧振電路或LCC諧振電路，并不以上 述例舉的實(shí)施方式為限。本發(fā)明的電源控制單元14的第一級(jí)控制電路141與第二級(jí)控制電路142可 以是但不限定為脈沖寬度調(diào)制控制器(pulse width modulation controller, PWM controller)、脈沖頻率調(diào)制控制器(pulse frequency modulation controller, PFM controller)或數(shù)字信號(hào)處理器(digital signal processor, DSP)。在一些實(shí)施例中，第 一級(jí)控制電路141與第二級(jí)控制電路142更可以整合為單一芯片的脈沖寬度調(diào)制控制器、 脈沖頻率調(diào)制控制器或數(shù)字信號(hào)處理器。本發(fā)明的第一開關(guān)元件Q1、第二開關(guān)元件Q2與第三開關(guān)元件Q3可以是但不限定為 雙極結(jié)型晶體管(Bipolar Junction Transistor,BJT)或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, M0SFET)。綜上所述，本發(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路的第一級(jí)電源電路不會(huì)產(chǎn)生固定電 壓值的總線電壓，且第一級(jí)電源電路與第二級(jí)電源電路根據(jù)雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路的輸 出電壓或輸出電流而分別調(diào)整第一級(jí)電源電路的第一開關(guān)電路以及第二級(jí)電源電路的第 二開關(guān)電路運(yùn)行，進(jìn)而分別調(diào)整第一級(jí)電源電路的第一級(jí)電壓增益值與第二級(jí)電源電路的 第二級(jí)電壓增益值，因此，本發(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路可以接收電壓變化較大的輸 入電壓。即使是因?yàn)檩斎腚妷旱碾妷褐底兓斐煽偩€電壓的電壓值變化時(shí)，輸出電壓的電 壓值不會(huì)隨著總線電壓的電壓值而變化。當(dāng)輸入電壓短暫地中斷或發(fā)生異常時(shí)，輸出電壓 不會(huì)受到輸入電壓影響立即中斷或發(fā)生異常。此外，本發(fā)明的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路不 需要于輸入端額外增加功率因數(shù)校正電路，直接利用第一級(jí)電源電路就可以使本發(fā)明的雙 級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路具有功率因數(shù)校正的功能，所以不會(huì)造成整體電路復(fù)雜度提高，更 不會(huì)使制造成本增加。本發(fā)明得由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附權(quán)利要 求所欲保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
一種雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，用以接收一輸入電壓而產(chǎn)生一輸出電壓，該雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路包括一第一級(jí)電源電路，其包含一第一開關(guān)電路，該第一級(jí)電源電路連接于一電源總線，用以接收該輸入電壓且通過(guò)該第一開關(guān)電路導(dǎo)通或截止產(chǎn)生一總線電壓；一第二級(jí)電源電路，其包含一第二開關(guān)電路，該第二級(jí)電源電路連接于該電源總線，用以接收該總線電壓且通過(guò)該第二開關(guān)電路導(dǎo)通或截止產(chǎn)生該輸出電壓；一輸出檢測(cè)電路，其連接于該第二級(jí)電源電路，用以根據(jù)該輸出電壓和/或一輸出電流產(chǎn)生一輸出檢測(cè)信號(hào)；以及一電源控制單元，連接于該第一級(jí)電源電路的該第一開關(guān)電路與該第二級(jí)電源電路的該第二開關(guān)電路的控制端，用以根據(jù)該輸出檢測(cè)信號(hào)分別控制該第一開關(guān)電路與該第二開關(guān)電路運(yùn)行，而分別使該第一級(jí)電源電路的一第一級(jí)電壓增益值與該第二級(jí)電源電路的一第二級(jí)電壓增益值根據(jù)該輸出檢測(cè)信號(hào)改變，以使該輸出電壓或該輸出電流維持在一額定值，其中，該總線電壓根據(jù)該輸出檢測(cè)信號(hào)而動(dòng)態(tài)變化。
2.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，其中該電源控制單元包含一第一級(jí)控制電路，連接于該第一級(jí)電源電路的該第一開關(guān)電路的控制端與該輸出檢 測(cè)電路，用以根據(jù)該輸出檢測(cè)信號(hào)控制該第一級(jí)電源電路的該第一開關(guān)電路運(yùn)行，使該第 一級(jí)電源電路的該第一級(jí)電壓增益值根據(jù)該輸出檢測(cè)信號(hào)動(dòng)態(tài)地變化；以及一第二級(jí)控制電路，連接于該第二級(jí)電源電路的該第二開關(guān)電路的控制端與該輸出檢 測(cè)電路，用以根據(jù)該輸出檢測(cè)信號(hào)控制該第二級(jí)電源電路的該第二開關(guān)電路運(yùn)行，使該第 二級(jí)電源電路的該第二級(jí)電壓增益值根據(jù)該輸出檢測(cè)信號(hào)動(dòng)態(tài)地變化。
3.如權(quán)利要求2所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，其中該第一級(jí)控制電路與該第二級(jí) 控制電路為脈沖寬度調(diào)制控制器、脈沖頻率調(diào)制控制器或數(shù)字信號(hào)處理器，或該第一級(jí)控 制電路與該第二級(jí)控制電路整合為單一芯片的脈沖寬度調(diào)制控制器、脈沖頻率調(diào)制控制器 或數(shù)字信號(hào)處理器。
4.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大小介于一第一 輸出檢測(cè)信號(hào)值與一第二輸出檢測(cè)信號(hào)值的一第一信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元依據(jù)該 輸出檢測(cè)信號(hào)動(dòng)態(tài)地調(diào)整該第一級(jí)電源電路運(yùn)行的一第一占空比或該第一級(jí)電壓增益值， 且當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大小介于一第三輸出檢測(cè)信號(hào)值與一第四輸出檢測(cè)信號(hào)值的一第二 信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元依據(jù)該輸出檢測(cè)信號(hào)動(dòng)態(tài)地調(diào)整該第二級(jí)電源電路的一第 二運(yùn)行頻率或該第二級(jí)電壓增益值。
5.如權(quán)利要求4所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，其中該輸出檢測(cè)信號(hào)與該輸出電壓 和/或該輸出電流成正比關(guān)系。
6.如權(quán)利要求5所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大小介于該第一 信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該第一占空比隨著該輸出檢測(cè)信號(hào)增加而減少，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大小介 于該第二信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該第二運(yùn)行頻率隨著該輸出檢測(cè)信號(hào)增加而增加。
7.如權(quán)利要求5所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大小介于該第一 信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該第一級(jí)電壓增益值隨著該輸出檢測(cè)信號(hào)增加而減少，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào) 大小介于該第二信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該第二級(jí)電壓增益值隨著該輸出檢測(cè)信號(hào)增加而減少。
8.如權(quán)利要求5所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)小于該第一信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第一占空比為最大值，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大于該第一信 號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第一占空比為最小值。
9.如權(quán)利要求5所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)小于該第一信號(hào) 值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第一級(jí)電壓增益值為最大值，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大于該 第一信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第一級(jí)電壓增益值為最小值。
10.如權(quán)利要求5所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)于該第二信號(hào) 值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第二運(yùn)行頻率為最小值，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大于該第二 信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第二運(yùn)行頻率為最大值。
11.如權(quán)利要求5所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)于該第二信號(hào) 值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第二級(jí)電壓增益值為最大值，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大于該 第二信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第二級(jí)電壓增益值為最小值。
12.如權(quán)利要求4所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，其中該輸出檢測(cè)信號(hào)與該輸出電 壓和/或該輸出電流成反比關(guān)系。
13.如權(quán)利要求12所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大小介于該第 一信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該第一占空比隨著該輸出檢測(cè)信號(hào)增加而增加，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大小 介于該第二信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該第二運(yùn)行頻率隨著該輸出檢測(cè)信號(hào)增加而減少。
14.如權(quán)利要求12所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大小介于該第 一信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該第一級(jí)電壓增益值隨著該輸出檢測(cè)信號(hào)增加而增加，當(dāng)該輸出檢測(cè)信 號(hào)大小介于該第二信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該第二級(jí)電壓增益值隨著該輸出檢測(cè)信號(hào)增加而增加。
15.如權(quán)利要求12所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)小于該第一信 號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第一占空比為最小值，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大于該第一 信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第一占空比為最大值。
16.如權(quán)利要求12所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)小于該第一信 號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第一級(jí)電壓增益值為最小值，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大于 該第一信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第一級(jí)電壓增益值為最大值。
17.如權(quán)利要求12所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)小于該第二信 號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第二運(yùn)行頻率為最大值，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大于該第 二信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第二運(yùn)行頻率為最小值。
18.如權(quán)利要求12所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)于該第二信號(hào) 值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第二級(jí)電壓增益值為最小值，當(dāng)該輸出檢測(cè)信號(hào)大于該 第二信號(hào)值區(qū)間時(shí)，該電源控制單元控制該第二級(jí)電壓增益值為最大值。
19.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，更包含一總線電容，連接于該第一 級(jí)電源電路的電源輸出端、該第二級(jí)電源電路的電源輸入端與該電源總線，用以濾除該總 線電壓的高頻噪聲。
20.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，其中該第一級(jí)電源電路還包含一第一電感，該第一電感的一端連接于該第一開關(guān)電路，該第一電感的另一端連接于該電源總線的負(fù)端；一第一電容，該第一電容的一端連接于該電源總線的負(fù)端與該第一電感的一端，該第 一電容的另一端連接于該電源總線的正端；一第一級(jí)整流電路，該第一級(jí)整流電路的輸出端連接于該第一電容的另一端與該電源 總線的正端，用以將該輸入電壓整流而產(chǎn)生一整流輸入電壓；以及一第一二極管，該第一二極管的陰極端連接于該電源總線的正端，該第一二極管的陽(yáng) 極端連接于該第一電感的一端。
21.如權(quán)利要求20所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，其中該第一電感還包含一電流感 應(yīng)繞組，用以感應(yīng)該第一電感的電流，且依據(jù)該第一電感的電流產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一第一電感電 流感應(yīng)信號(hào)，而該第一級(jí)電源電路還包含一充電電流檢測(cè)電路，串聯(lián)連接于該第一電感的充電回路上，用以依據(jù)該第一電感的 充電電流產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一充電電流檢測(cè)信號(hào)；其中，該電源控制單元更連接于該第一電感的該電流感應(yīng)繞組與該充電電流檢測(cè)電 路，且該電源控制單元更依據(jù)該充電電流檢測(cè)信號(hào)與該第一電感電流感應(yīng)信號(hào)調(diào)整該第一 級(jí)電源電路的該第一開關(guān)電路的運(yùn)行，使一輸入電流的包絡(luò)曲線相似于該輸入電壓的波 形。
22.如權(quán)利要求21所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，其中該充電電流檢測(cè)電路為一充 電檢測(cè)電阻或一比流器。
23.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，其中該第二級(jí)電源電路還包含一第二電容，該第二電容的一端連接于該第二開關(guān)電路；以及一變壓器，該變壓器包含一初級(jí)繞組與一第一次級(jí)繞組，該初級(jí)繞組的一端連接于該 第二電容的另一端，該初級(jí)繞組的另一端連接于該電源總線的負(fù)端與該第二開關(guān)電路；其中，通過(guò)該第二級(jí)控制電路控制該第二開關(guān)電路導(dǎo)通或截止，使該總線電壓的電能 由該變壓器的該初級(jí)繞組傳送至該變壓器的該第一次級(jí)繞組而產(chǎn)生該輸出電壓。
24.如權(quán)利要求23所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，還包含一輸出電流檢測(cè)電路，串 聯(lián)連接于該輸出電流的回路上，用以檢測(cè)該輸出電流且依據(jù)該輸出電流產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一輸出 電流檢測(cè)信號(hào)，其中，該輸出檢測(cè)電路的輸入端更連接于該輸出電流檢測(cè)電路的輸出端，用 以根據(jù)該輸出電壓以及相對(duì)于該輸出電流變化的該輸出電流檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的該輸出 檢測(cè)信號(hào)。
25.如權(quán)利要求24所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，其中該輸出電流檢測(cè)電路為一輸 出檢測(cè)電阻或一比流器。
26.如權(quán)利要求25所述的雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，其中該變壓器還包含一第二次級(jí) 繞組，且該第二級(jí)電源電路還包含一第二級(jí)整流電路，連接于該變壓器的次級(jí)側(cè)與該第二級(jí)電源電路的電源輸出端之 間，用以整流；以及一輸出電容，連接于該第二級(jí)電源電路的電源輸出端。
全文摘要
一種雙級(jí)交換式電源轉(zhuǎn)換電路，其包括第一級(jí)電源電路，接收輸入電壓且通過(guò)第一開關(guān)電路導(dǎo)通或截止產(chǎn)生總線電壓；第二級(jí)電源電路，接收總線電壓且通過(guò)第二開關(guān)電路導(dǎo)通或截止產(chǎn)生輸出電壓；輸出檢測(cè)電路，根據(jù)輸出電壓和/或輸出電流產(chǎn)生輸出檢測(cè)信號(hào)；電源控制單元，根據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)分別控制第一開關(guān)電路與第二開關(guān)電路運(yùn)行，而分別使第一級(jí)電源電路的第一級(jí)電壓增益值與第二級(jí)電源電路的第二級(jí)電壓增益值根據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)改變，使輸出電壓或輸出電流維持在一額定值，總線電壓根據(jù)輸出檢測(cè)信號(hào)而動(dòng)態(tài)變化。本發(fā)明能接收電壓變化較大的輸入電壓；不需要于輸入端額外增加功率因數(shù)校正電路，不會(huì)造成整體電路復(fù)雜度提高使制造成本增加。
文檔編號(hào)H02M1/42GK101834527SQ200910128628
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者張世賢 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司