可提供穩(wěn)定電壓輸出的切換式直流電源供應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于一種可提供穩(wěn)定電壓輸出的切換式直流電源供應(yīng)器，在一返馳變壓器的一次側(cè)設(shè)置一激磁線圈、一副輸出線圈及一主動(dòng)式減震電路，在二次側(cè)設(shè)置一主輸出線圈，另于一、二次側(cè)分別設(shè)置獨(dú)立的一、二次側(cè)PWM控制器；藉由分時(shí)能量轉(zhuǎn)移(time shared energy transfer)的技術(shù)，可控制該主輸出線圈與副輸出線圈在同一切換周期中自變壓器先后汲取所需能量，又藉由該主動(dòng)式減震電路與前述分時(shí)能量轉(zhuǎn)移，令二次側(cè)上的輸出電壓可介于一穩(wěn)定的極低輸出電壓及一預(yù)設(shè)的較高輸出電壓之間以滿足輕、重載需求。
【專利說明】可提供穩(wěn)定電壓輸出的切換式直流電源供應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明關(guān)于一種切換式電源供應(yīng)器（switched-modepowersupply,SMPS)，尤指 一種以返馳式（flyback)電源轉(zhuǎn)換器為基礎(chǔ)構(gòu)成而不論輕重載均可維持穩(wěn)定電壓輸出的 電源供應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002] 切換式電源供應(yīng)器或稱交換式電源供應(yīng)器（SMPS)在供電系統(tǒng)中為廣泛運(yùn)用的設(shè) 備，主要利用PWM控制技術(shù)對(duì)一切換開關(guān)施加導(dǎo)通（ON)/關(guān)閉（OFF)信號(hào)，使該切換開關(guān) 交替地導(dǎo)通/關(guān)閉，再配合其周邊的電源轉(zhuǎn)換電路將一輸入電源轉(zhuǎn)換為所需的直流輸出電 源。
[0003] 對(duì)切換式電源供應(yīng)器而言，若負(fù)載為重載狀態(tài)或需要輸出一較高電壓時(shí)，提供穩(wěn) 定的輸出電源相對(duì)會(huì)較容易達(dá)成。若負(fù)載為輕載狀態(tài)或是需要輸出一較低電壓時(shí)，則相對(duì) 較為困難。以理論上來講，只要減小PWM控制信號(hào)的工作周期（dutycycle)，即可產(chǎn)生低輸 出電壓，例如由圖IlA所示的較大工作周期減小為圖IlB所示的較小工作周期，但實(shí)務(wù)上當(dāng) 工作周期越來越小時(shí)，PWM控制信號(hào)會(huì)變得相當(dāng)微弱，若相當(dāng)接近系統(tǒng)雜訊時(shí)，即難以穩(wěn)定 維持該P(yáng)WM控制信號(hào)，輸出電壓亦隨的產(chǎn)生浮動(dòng)。此外，該切換開關(guān)本身的最小導(dǎo)通時(shí)間仍 是有一定的限制值，當(dāng)工作周期小于該限制值，仍無法理想控制。
[0004] 目前市面上的切換式電源供應(yīng)器若要提供低輸出電壓時(shí)，所使用的控制技術(shù)包含 以下兩種：
[0005] 頻率調(diào)降法：如圖12A所示，當(dāng)負(fù)載為重載或是高壓輸出時(shí)，以較高的切換頻率控 制該切換開關(guān)；如圖12B所示，當(dāng)負(fù)載為輕載或是低壓輸出時(shí)，改為以較低的切換頻率控制 該切換開關(guān)。但是利用此方法進(jìn)行控制時(shí)，當(dāng)切換頻率降低至音頻范圍時(shí)（低于20KHz)，即 會(huì)產(chǎn)生機(jī)械噪音問題，因此，為避免產(chǎn)生擾人的機(jī)械噪音問題，輸出電壓仍無法控制在極低 的范圍。
[0006] 脈沖叢集模式法（burstmode):請(qǐng)參考圖13A所示，當(dāng)負(fù)載為輕載或是低壓輸出 時(shí)，以脈沖叢集模式控制切換開關(guān)，即刻意忽略數(shù)個(gè)周期而使切換開關(guān)完全不動(dòng)作，只在較 短的時(shí)段內(nèi)以脈沖叢集信號(hào)驅(qū)動(dòng)切換開關(guān)。雖然脈沖信號(hào)的頻率不變，但以長(zhǎng)時(shí)間的角度 觀察脈沖叢集信號(hào)的包絡(luò)線（envelopecurve),如圖13B所示，由包絡(luò)線所形成的信號(hào)頻 率會(huì)變的更低，導(dǎo)致切換式電源供應(yīng)器內(nèi)部的儲(chǔ)能元件發(fā)出機(jī)械噪音。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決現(xiàn)有切換式電源供應(yīng)器無法在輕載或低電壓輸出的狀態(tài)輸出穩(wěn)定電壓的 技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可線性地控制輸出電壓介于一極低的最小輸出電壓（Vmin)及 一預(yù)設(shè)的較高輸出電壓（Vmax)，令輸出端不論是高低壓輸出或輕重載狀態(tài)，均可維持有相 同的切換頻率（switchingfrequency)及穩(wěn)定的輸出電壓。
[0008] 解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種可提供穩(wěn)定電壓輸出的切換式 直流電源供應(yīng)器，包含：
[0009] -變壓器，其一次側(cè)具有一激磁線圈及一副輸出線圈，該激磁線圈的第一端連接 一輸入電源及一輸入電容，該變壓器二次側(cè)具有一主輸出線圈；
[0010] 一一次側(cè)開關(guān)，系串聯(lián)在該變壓器的激磁線圈與接地之間； Na
[0011] 其中，（&xj)Vs、Va各別代表主輸出線圈及副輸出線圈的電壓，Ns、Na Ns ， 各別代表主輸出線圈及副輸出線圈的匝數(shù)；
[0012] 一主動(dòng)式減震電路，包含第一二極管至第三二極管、一減震電路儲(chǔ)能電容、一儲(chǔ)能 電感與一減震電路開關(guān)，其中：
[0013] 該第二二極管、該儲(chǔ)能電感及第三二極管依序自接地順向串聯(lián)到該輸入電源；
[0014] 該減震電路儲(chǔ)能電容的一端連接在該第三二極管與儲(chǔ)能電感的串接節(jié)點(diǎn)，另一端 經(jīng)由該第一二極管連接到該一次側(cè)開關(guān)與激磁線圈之串接節(jié)點(diǎn)；
[0015] 該減震電路開關(guān)的一端連接在減震電路儲(chǔ)能電容與第一二極管之間的節(jié)點(diǎn)，另一 端連接至接地；
[0016] 一一次側(cè)PWM控制器，系分別連接該減震電路開關(guān)及該一次側(cè)開關(guān)，以分別輸出 一第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)與一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)給減震電路開關(guān)及一次側(cè)開關(guān)；
[0017] 一副輸出線圈，設(shè)在該變壓器的一次側(cè)，系經(jīng)由一副輸出二極管連接到該一次側(cè) 反饋相位補(bǔ)償電路，該副輸出二極管的陰極與接地之間連接一副輸出儲(chǔ)能電容；
[0018] 一二次側(cè)開關(guān)，其一端經(jīng)由一輸出二極管連接到該主輸出線圈的一端，該二次側(cè) 開關(guān)的另一端連接一輸出端；
[0019] 一二次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電路，系接收該輸出端上的一輸出電壓及一外部的設(shè)定指 令，并將輸出電壓及設(shè)定指令進(jìn)行比較；
[0020] -二次側(cè)PWM控制器，系接收該二次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電路之比較結(jié)果，并輸出一 個(gè)二次側(cè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制該二次側(cè)開關(guān)；
[0021] 一同步電路，連接該二次側(cè)的主輸出線圈以檢測(cè)主輸出線圈上的電壓變化而提供 一同步信號(hào)至該二次側(cè)PWM控制器。
[0022] 其中，該可提供穩(wěn)定電源輸出的切換式電源供應(yīng)器進(jìn)一步包含：
[0023] 一第一比流器，串接該儲(chǔ)能電感，用來檢知通過該儲(chǔ)能電感上的電流，并傳送檢知 結(jié)果至該一次側(cè)PWM控制器；
[0024] 一第二比流器，串接在一次側(cè)開關(guān)與該激磁線圈之間，以來檢知通過該激磁線圈 的激磁電流，并傳送檢知結(jié)果至該一次側(cè)PWM控制器。
[0025] 其中，該可提供穩(wěn)定電源輸出的切換式電源供應(yīng)器進(jìn)一步包含：
[0026] 一電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)該減震電路儲(chǔ)能電容兩端的電壓，并傳送檢測(cè)出的電壓值 至該一次側(cè)PWM控制器；
[0027] 一第二比流器，串接在一次側(cè)開關(guān)與該激磁線圈之間，以來檢知通過該激磁線圈 的激磁電流，并傳送檢知結(jié)果至該一次側(cè)PWM控制器。
[0028] 其中，根據(jù)該一次側(cè)PWM控制器從該一次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電路接收的反饋結(jié)果與 一預(yù)設(shè)值相比較，判斷該輸出端上目前的負(fù)載狀態(tài)。
[0029]其中，輸入至該二次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電路之設(shè)定指令系用于設(shè)定該輸出電壓。
[0030] 其中，在同一個(gè)切換周期中，該減震電路開關(guān)、一次側(cè)開關(guān)及二次側(cè)開關(guān)系同步導(dǎo) 通；該減震電路開關(guān)、一次側(cè)開關(guān)及二次側(cè)開關(guān)系由先至后依序關(guān)閉。
[0031] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0032] 該變壓器將能量由一次側(cè)傳送至二次側(cè)，在一次側(cè)除了主要激磁線圈外，另外設(shè) 置一副輸出線圈，該副輸出線圈的電壓用來反饋控制該一次側(cè)開關(guān)。該主動(dòng)式減震電路 (activesnubbercircuit)中的減震電路開關(guān),則是受控于儲(chǔ)能電感上的電流變化或儲(chǔ)能 電容上的電壓變化。該變壓器的二次側(cè)具有一獨(dú)立的二次側(cè)PWM控制器，該二次側(cè)PWM控制 器與一次側(cè)PWM控制器同步，藉由分時(shí)能量轉(zhuǎn)移（timesharedenergytransfer)的技術(shù)， 可控制該主輸出線圈與副輸出線圈在同一個(gè)切換周期中自變壓器分別先后汲取所需能量。 本發(fā)明結(jié)合該主動(dòng)式減震電路（activesnubbercircuit)與分時(shí)能量轉(zhuǎn)移（timeshared energytransfer)的作法,控制該主輸出線圈上的輸出電壓可依據(jù)負(fù)載狀態(tài),提供一極低 的最小輸出電壓（Vmin)或一預(yù)設(shè)的較高輸出電壓（Vmax),無論輸出端是輕重載狀態(tài)，該輸 出電壓均可維持有穩(wěn)定的切換頻率而無跳空周期（skipcycle)的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 圖1為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的詳細(xì)電路圖。
[0034] 圖2為本發(fā)明在重載狀態(tài)下的電壓、電流波形圖。
[0035] 圖3為本發(fā)明在輕載或低電壓狀態(tài)下的電壓、電流波形圖。
[0036] 圖4為本發(fā)明在重載狀態(tài)下的Tl時(shí)段電路動(dòng)作圖。
[0037] 圖5為本發(fā)明在重載狀態(tài)下的T3時(shí)段電路動(dòng)作圖。
[0038] 圖6為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的電路方塊圖。
[0039] 圖7為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例提供多組輸出電壓的電路方塊圖。
[0040] 圖8A為本發(fā)明在輕載狀態(tài)下的二次側(cè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv的波形圖。
[0041] 圖8B為本發(fā)明在輕載狀態(tài)下的主輸出線圈電流17的波形圖。
[0042] 圖9A為本發(fā)明在重載狀態(tài)下的輸出電壓Vout波形圖。
[0043] 圖9B為本發(fā)明在重載狀態(tài)下的副輸出線圈電壓Vaux波形圖。
[0044] 圖IOA為本發(fā)明在輕載狀態(tài)下的輸出電壓Vout波形圖。
[0045] 圖IOB為本發(fā)明在輕載狀態(tài)下的副輸出線圈電壓Vaux波形圖。
[0046] 圖11A、1IB為同頻率不同工作周期的PWM控制信號(hào)波形圖。
[0047] 圖12A、12B為不同頻率的PWM控制信號(hào)波形圖。
[0048] 圖13A為執(zhí)行于脈沖叢集模式（burstmode)的PWM控制信號(hào)波形圖。
[0049] 圖13B為圖13A的PWM控制信號(hào)其包絡(luò)線（envelope)。

【具體實(shí)施方式】
[0050] 以下配合附圖及本發(fā)明的較佳實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所 采取的技術(shù)手段。
[0051] 請(qǐng)參考圖1所示，本發(fā)明以返馳式電源轉(zhuǎn)換器（flybackpowerconverter)作為 主要基礎(chǔ)架構(gòu)，主要包含一個(gè)變壓器T;設(shè)置在該變壓器T一次側(cè)的一次側(cè)開關(guān)Q2、主動(dòng)式 減震電路（activesnubbercircuit) 10、一次側(cè)PWM控制器20與一次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電 路30 ;以及，設(shè)置在該變壓器T二次側(cè)的二次側(cè)開關(guān)Q3、二次側(cè)PWM控制器40與二次側(cè)反 饋相位補(bǔ)償電路50。
[0052] 該變壓器T的一次側(cè)具有一激磁線圈Lp及一副輸出線圈La,各自的線圈匝數(shù)分別 為Np及Na,其中，該激磁線圈Lp的第一端連接一輸入電源Vin及一輸入電容Cbulk,該激 磁線圈Lp的第二端串聯(lián)一電感元件以表示該變壓器T的漏電感（leakageinductor)Lk; 在二次側(cè)具有一主輸出線圈Lo,其線圈匝數(shù)為Ns。本發(fā)明變壓器T的線圈匝數(shù)必須滿足下 式要求，才能達(dá)到"分時(shí)能量轉(zhuǎn)移（timesharedenergytransfer)"的目的：
[0053] (VsX-) <Va Ns
[0054] 其中，上式Vs、Va各別代表主輸出線圈Lo及副輸出線圈La的電壓。利用此特定 的匝數(shù)設(shè)計(jì)，可確保在每一個(gè)切換周期中，該主輸出線圈Lo會(huì)早于該副輸出線圈La導(dǎo)通， 令兩者產(chǎn)生本發(fā)明所需要的前、后動(dòng)作時(shí)序。
[0055] 該一次側(cè)開關(guān)Q2串聯(lián)變壓器T的激磁線圈Lp，其中，在一次側(cè)開關(guān)Q2與該激磁線 圈Lp之間可串聯(lián)一個(gè)第二比流器CT2,用來檢知通過該激磁線圈Lp的激磁電流II。
[0056] 該主動(dòng)式減震電路（activesnubbercircuit) 10,連接在該變壓器T的一次側(cè)。 該主動(dòng)式減震電路10的組成元件包含有第一?第三二極管DSl?DS3、一減震電路儲(chǔ)能電 容Cs、一儲(chǔ)能電感Ls、一減震電路開關(guān)Ql及一第一比流器CTl。其中，該第二二極管DS2、 儲(chǔ)能電感Ls及第三二極管DS3三者依序從接地順向串聯(lián)到輸入電源Vin;該減震電路儲(chǔ)能 電容Cs的一端連接在該第三二極管DS3與儲(chǔ)能電感Ls的串接節(jié)點(diǎn)，另一端經(jīng)由該第一二 極管DSl連接到該一次側(cè)開關(guān)Q2與第二比流器CT2的串接節(jié)點(diǎn)，該第一二極管DSl的陰極 連接該減震電路儲(chǔ)能電容Cs;該減震電路開關(guān)Ql的一端連接在減震電路儲(chǔ)能電容Cs與第 一二極管DSl之間的節(jié)點(diǎn)，另一端連接至接地；該第一比流器CTl串接該儲(chǔ)能電感Ls,用來 檢知通過該儲(chǔ)能電感Ls的電流I15。
[0057] 該一次側(cè)PWM控制器20分別輸出第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)sdrv、第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)mdrv給減震 電路開關(guān)Ql及一次側(cè)開關(guān)Q2,兩輸入端SCS、mCS分別接收第一比流器CTl、第二比流器CT2 的檢知結(jié)果，而反饋輸入端FB接收來自該一次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電路30的反饋結(jié)果。
[0058] 該變壓器T的副輸出線圈La經(jīng)由一個(gè)副輸出二極管Da連接到該一次側(cè)反饋相位 補(bǔ)償電路30,其中，該副輸出二極管Da的陽極連接副輸出線圈La,陰極連接該一次側(cè)反饋 相位補(bǔ)償電路30;在該副輸出二極管Da的陰極與接地之間設(shè)置一副輸出儲(chǔ)能電容Ca。
[0059] 該二次側(cè)開關(guān)Q3的一端經(jīng)由一主輸出二極管D3連接到該主輸出線圈Lo的一端， 該二次側(cè)開關(guān)Q3的另一端連接本電源供應(yīng)器的輸出端，該輸出端上的電壓即定義為輸出 電壓Vout。
[0060] 該二次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電路50接收該輸出端的輸出電壓Vout及一外部的設(shè)定指 令，該二次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電路50送出反饋結(jié)果給該二次側(cè)PWM控制器40。該設(shè)定指令用 于設(shè)定輸出電壓Vout。
[0061] 該二次側(cè)PWM控制器40的一反饋輸入端FB接收來自二次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電路50 的反饋結(jié)果，并輸出一個(gè)二次側(cè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)drv來控制該二次側(cè)開關(guān)Q3。該二次側(cè)PWM 控制器40的一同步信號(hào)端SYNC則是連接一同步電路60,通過檢測(cè)該二次側(cè)的主輸出線圈 Lo上的電壓變化而得知一次側(cè)PWM控制器20其第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)mdrv的動(dòng)作時(shí)序。
[0062] 根據(jù)該一次側(cè)PWM控制器20的反饋輸入端FB所接收的反饋結(jié)果與一預(yù)設(shè)值相比 較，可判斷二次側(cè)主輸出端上目前的負(fù)載狀態(tài)是屬于"重載"或是"輕載或低電壓輸出"。以 下說明即依據(jù)兩種狀態(tài)分別說明電路動(dòng)作。
[0063]首先針對(duì)"重載"狀態(tài)說明：當(dāng)該一次側(cè)PWM控制器20的反饋輸入端FB所接收的 反饋結(jié)果高于該預(yù)設(shè)值時(shí)，系判斷為重載狀態(tài)。
[0064]配合參考圖2所示，在重載狀態(tài)下的每一個(gè)切換周期可細(xì)分成不同時(shí)段Tl?T6 分別說明元件動(dòng)作，相關(guān)的電壓及電流波形定義如下：
[0065]sdrv:-次側(cè)PWM控制器20輸出至減震電路開關(guān)Ql的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0066] mdrv:-次側(cè)PWM控制器20輸出至一次側(cè)開關(guān)Q2的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0067] 11:通過該變壓器T一次側(cè)激磁線圈Lp的電流；
[0068] 12:通過該一次側(cè)開關(guān)Q2的電流；
[0069]Vcs:該減震電路儲(chǔ)能電容Cs兩端的電壓；
[0070]Ics:通過該減震電路儲(chǔ)能電容Cs的電流；
[0071]I15 :通過該儲(chǔ)能電感Ls的電流；
[0072]drv:二次側(cè)PWM控制器40輸出至二次側(cè)開關(guān)Q3的二次側(cè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0073] 17:通過變壓器T的主輸出線圈Lo的電流；
[0074] 18:通過變壓器T的副輸出線圈La的電流。
[0075]Tl時(shí)段：請(qǐng)參考圖4所示電路動(dòng)作，根據(jù)一次側(cè)PWM控制器20輸出的第一驅(qū)動(dòng)信 號(hào)sdrv與第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)mdrv，該減震電路開關(guān)Ql與一次側(cè)開關(guān)Q2會(huì)同時(shí)導(dǎo)通（ON)，來自 輸入電源Vin的電流通過激磁線圈Lp，此時(shí)變壓器T的激磁電流Il等于通過一次側(cè)開關(guān) Q2的電流12,開始儲(chǔ)存能量在變壓器T。同一時(shí)間，因?yàn)闇p震電路開關(guān)Ql為導(dǎo)通，該減震 電路儲(chǔ)能電容Cs在上一個(gè)切換周期所儲(chǔ)存的能量會(huì)經(jīng)由該減震電路開關(guān)Q1、第二二極管 DS2、儲(chǔ)能電感Ls的路徑開始放電，使減震電路儲(chǔ)能電容Cs上的電壓由正極性漸漸反轉(zhuǎn)為 負(fù)極性，相關(guān)的電壓、電流波形如L、Vcs、Ics所示。藉由檢測(cè)通過儲(chǔ)能電感Ls的電流L 或是檢測(cè)減震電路儲(chǔ)能電容Cs的電壓Vcs于達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的一預(yù)設(shè)值時(shí)，該減震電路開關(guān) Ql截止（0FF)，結(jié)束Tl時(shí)段。在本實(shí)施例中，采取電流檢測(cè)的方式，利用該第一比流器CTl 檢測(cè)通過儲(chǔ)能電感Ls的電流L，將電流檢測(cè)結(jié)果回傳給一次側(cè)PWM控制器20而決定該減 震電路開關(guān)Ql的關(guān)閉時(shí)間。在圖6的另一實(shí)施例中，則是不使用第一比流器CTl來檢測(cè)電 流，改以一電壓檢知電路檢測(cè)該減震電路儲(chǔ)能電容Cs兩端電壓Vcs的變化，所測(cè)的電壓回 傳到該一次側(cè)PWM控制器20的輸入端scs。
[0076]T2時(shí)段：依據(jù)變壓器T一次側(cè)的副輸出線圈La所輸出的電壓Vaux，經(jīng)由該一次側(cè) 反饋相位補(bǔ)償電路30反饋給一次側(cè)PWM控制器20之后，關(guān)閉該一次側(cè)開關(guān)Q2。
[0077]T3時(shí)段：請(qǐng)參考圖5所示電路動(dòng)作，當(dāng)一次側(cè)開關(guān)Q2截止后，變壓器T的激磁線圈 Lp及漏電感Lk上的電壓極性即刻反轉(zhuǎn)且開始上升。受一次側(cè)電壓極性反轉(zhuǎn)影響，二次側(cè)的 主輸出線圈Lo的電壓同時(shí)產(chǎn)生極性反轉(zhuǎn)且開始上升，該二次側(cè)的主輸出線圈的電壓為Vs， 可表示為下式： Ns
[0078]D=印x:-，其中，Vp表示該激磁線圈Lp兩端的電壓。 Np
[0079] 當(dāng)主輸出線圈的電壓Vs上升到大于輸出電壓Vout時(shí)，主輸出二極管D3的兩端為 順偏，故由原本的截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)成導(dǎo)通狀態(tài)。主輸出二極管D3-旦導(dǎo)通后，主輸出線圈的電 壓Vs即被箝位在輸出電壓Vout準(zhǔn)位。由于變壓器T二次側(cè)的電壓已被箝位在輸出電壓 Vout準(zhǔn)位，其一次側(cè)激磁線圈Lp兩端的電壓Vp亦同時(shí)被箝位在一固定準(zhǔn)位而成為一返馳 電壓（flybackvoltage),此時(shí)電壓Vp可表示為下式：

【權(quán)利要求】
1. 一種可提供穩(wěn)定電源輸出的切換式電源供應(yīng)器，其特征在于，包含： 一變壓器，其一次側(cè)具有一激磁線圈及一副輸出線圈，該激磁線圈的第一端連接一輸 入電源及一輸入電容，該變壓器二次側(cè)具有一主輸出線圈； 一一次側(cè)開關(guān)，串聯(lián)在該變壓器的激磁線圈與接地之間； /V"幻 其中，（朽x^) < Fa Vs、Va各別代表主輸出線圈及副輸出線圈的電壓，Ns、化各 Ns , 別代表主輸出線圈及副輸出線圈的面數(shù)； 一主動(dòng)式減震電路，包含第一二極管至第H二極管、一減震電路儲(chǔ)能電容、一儲(chǔ)能電感 與一減震電路開關(guān)，其中： 該第二二極管、該儲(chǔ)能電感及第H二極管依序自接地順向串聯(lián)到該輸入電源； 該減震電路儲(chǔ)能電容的一端連接在該第H二極管與儲(chǔ)能電感的串接節(jié)點(diǎn)，另一端經(jīng)由 該第一二極管連接到該一次側(cè)開關(guān)與激磁線圈之串接節(jié)點(diǎn)； 該減震電路開關(guān)的一端連接在減震電路儲(chǔ)能電容與第一二極管之間的節(jié)點(diǎn)，另一端連 接至接地； 一一次側(cè)PWM控制器，分別連接該減震電路開關(guān)及該一次側(cè)開關(guān)，W分別輸出一第一 驅(qū)動(dòng)信號(hào)與一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)給減震電路開關(guān)及一次側(cè)開關(guān)； 一副輸出線圈，設(shè)在該變壓器的一次側(cè)，經(jīng)由一副輸出二極管連接到該一次側(cè)反饋相 位補(bǔ)償電路，該副輸出二極管的陰極與接地之間連接一副輸出儲(chǔ)能電容； 一二次側(cè)開關(guān)，其一端經(jīng)由一輸出二極管連接到該主輸出線圈的一端，該二次側(cè)開關(guān) 的另一端連接一輸出端； 一二次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電路，接收該輸出端上的一輸出電壓及一外部的設(shè)定指令，并 將輸出電壓及設(shè)定指令進(jìn)行比較； 一二次側(cè)PWM控制器，接收該二次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電路之比較結(jié)果，并輸出一個(gè)二次 側(cè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)W控制該二次側(cè)開關(guān)； 一同步電路，連接該二次側(cè)的主輸出線圈W檢測(cè)主輸出線圈上的電壓變化而提供一同 步信號(hào)至該二次側(cè)PWM控制器。
2. 如權(quán)利要求1所述的可提供穩(wěn)定電源輸出的切換式電源供應(yīng)器，其特征在于，進(jìn)一 步包含： 一第一比流器，串接該儲(chǔ)能電感，用來檢知通過該儲(chǔ)能電感上的電流，并傳送檢知結(jié)果 至該一次側(cè)PWM控制器； 一第二比流器，串接在一次側(cè)開關(guān)與該激磁線圈之間，W來檢知通過該激磁線圈的激 磁電流，并傳送檢知結(jié)果至該一次側(cè)PWM控制器。
3. 如權(quán)利要求1所述的可提供穩(wěn)定電源輸出的切換式電源供應(yīng)器，其特征在于，進(jìn)一 步包含： 一電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)該減震電路儲(chǔ)能電容兩端的電壓，并傳送檢測(cè)出的電壓值至該 一次側(cè)PWM控制器； 一第二比流器，串接在一次側(cè)開關(guān)與該激磁線圈之間，W來檢知通過該激磁線圈的激 磁電流，并傳送檢知結(jié)果至該一次側(cè)PWM控制器。
4. 如權(quán)利要求1、2或3所述的可提供穩(wěn)定電源輸出的切換式電源供應(yīng)器，其特征在于， 根據(jù)該一次側(cè)PWM控制器從該一次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電路接收的反饋結(jié)果與一預(yù)設(shè)值相比 較，判斷該輸出端上目前的負(fù)載狀態(tài)。
5. 如權(quán)利要求4所述的可提供穩(wěn)定電源輸出的切換式電源供應(yīng)器，其特征在于，輸入 至該二次側(cè)反饋相位補(bǔ)償電路的設(shè)定指令用于設(shè)定該輸出電壓。
6. 如權(quán)利要求5所述的可提供穩(wěn)定電源輸出的切換式電源供應(yīng)器，其特征在于，在同 一個(gè)切換周期中，該減震電路開關(guān)、一次側(cè)開關(guān)及二次側(cè)開關(guān)同步導(dǎo)通；該減震電路開關(guān)、 一次側(cè)開關(guān)及二次側(cè)開關(guān)由先至后依序關(guān)閉。
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK104426378SQ201310409657
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】方證仁 申請(qǐng)人:巨控自動(dòng)化股份有限公司