專利名稱：自適型泄放電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泄放電路，尤其涉及一種具有泄放調(diào)節(jié)電路，以動態(tài)補足硅控管上所需電流的自適型泄放電路。
背景技術(shù)：
在夜晚或自然光不足的場合下，人為照明利用燈具投射出的燈光，可用以提供足 夠的照度。然而，一般的人為照明，其電力消耗通常過高，如果可以在不需要高照度的情況下，把燈光調(diào)到較暗的程度(例如原亮度的25 50%)，則可以有效地節(jié)約能源。常見的調(diào)光器包括有硅控調(diào)光器(Triac dimmer)、電子式調(diào)光器、以及遙控調(diào)光器(例如紅外線或無線射頻遙控調(diào)光器)等。—般而言,娃控調(diào)光器主要包括一可用以改變燈具輸入功率的娃控管(Triac)。當硅控管被擊發(fā)之后，就常態(tài)維持在導通狀態(tài)；直到流經(jīng)硅控管上的電流降到其維持電流(holding current)以下，硅控管方會被關(guān)閉(或稱截止)。由于手動調(diào)暗燈光時，燈具的輸入電壓和輸入電流也會隨之下降，于此將造成硅控管的電流小于維持電流而提早關(guān)閉，引發(fā)而來的是燈具產(chǎn)生閃爍問題。為了改善此一調(diào)光時可能發(fā)生的閃爍問題，現(xiàn)有遂有在線路中加裝泄放電路(bleeder or dummy load)的作法，使得硅控管即使在調(diào)光角度降低時，流過的電流會比維持電流高，仍然可以繼續(xù)維持硅控管的正常功能。現(xiàn)有常見的是采用定電阻并聯(lián)輸入電壓，以作為線路中的泄放電路。泄放電路自輸入電壓所抽取得到的額外電流，將用以補足流經(jīng)硅控管上的線路電流，使得流過硅控管的電流大于維持電流并維持硅控管的正常運作。然而，值得注意的是，由于此種泄放電路使用的是定電阻，也就是說，其抽取的電流是與電阻本身的阻抗大小有關(guān)，而為一定值，無法動態(tài)滿足硅控管上缺多少電流就補足多少電流的效果，因此在實際應用上受到相當大的限制。其次，現(xiàn)有泄放電路抽取的電流也與輸入電壓成正比例的關(guān)系。換言之，當輸入電壓過低時，泄放電路抽取的電流也相當有限，將無法補足硅控管上所需要的線路電流，而使得硅控管終究被截止；而當輸入電壓過高時，泄放電路抽取的電流也隨之上升，于此更使泄放電路上所消耗的功率增加，造成整體線路的工作效率降低。因此，如何解決現(xiàn)有泄放電路應用時所產(chǎn)生消耗過多功率的問題，并且提供一種可動態(tài)補足硅控管上所需電流的泄放電路，實為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域目前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上，本發(fā)明的目的在于提供一種自適型泄放電路，藉以解決現(xiàn)有存在的問題。本發(fā)明有關(guān)于一種自適型泄放電路，適于一電源轉(zhuǎn)換器。電源轉(zhuǎn)換器具有變壓器(變壓器具有一次側(cè)和二次側(cè))、開關(guān)元件、二極管與輸出電容，且電源轉(zhuǎn)換器是經(jīng)由一脈沖調(diào)變信號來控制開關(guān)元件，通過開關(guān)元件的導通或截止使得輸入電壓選擇性地輸入或不輸入變壓器一次側(cè)。自適型泄放電路包括泄放調(diào)節(jié)電路(bleeder circuit)。其中，變壓器一次側(cè)具有一交流硅控管(triac)，且流經(jīng)交流硅控管的線路電流(即輸入電流)需大于維持電流(holding current),方能使交流娃控管正常工作。因此,泄放調(diào)節(jié)電路是根據(jù)維持電流與輸入電流調(diào)整脈沖調(diào)變信號的開關(guān)導通時間比(又稱工作責任比，duty ratio)，當輸入電流小于維持電流時，泄放調(diào)節(jié)電路增加脈沖調(diào)變信號的導通時間，使得輸入電流回升至維持電流。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，泄放調(diào)節(jié)電路包括一第一誤差放大器、一第二誤差放大器、一加法器與一第一比較器。第一誤差放大器根據(jù)變壓器一次側(cè)的電流檢知信號與參考電流信號，輸出一第一誤差信號，電流檢知信號相應于流經(jīng)交流硅控管的輸入電流。第二誤差放大器根據(jù)變壓器二次側(cè)的一感應信號與一參考電壓信號，輸出第二誤差信號。加法器連接第一誤差放大器與第二誤差放大器，并據(jù)以輸出第一誤差信號與第二誤差信號相加后的一主控制信號。第一比較器接收主控制信號，并將主控制信號比較于一斜波信號后輸出脈沖調(diào)變信號。所以，本發(fā)明提出的自適型泄放電路，利用脈沖調(diào)變信號來控制泄放調(diào)節(jié)電路的開關(guān)元件的導通時間，以在流經(jīng)交流硅控管的輸入電流小于其維持電流時，動態(tài)調(diào)整脈沖調(diào)變信號的開關(guān)導通時間比(Duty ratio)，使得輸入電流回升至維持電流，維持交流硅控管與電源轉(zhuǎn)換器的正常運作。以上有關(guān)于本發(fā)明的內(nèi)容說明，與以下的實施方式是用以示范與解釋本發(fā)明的精神與原理，并且提供本發(fā)明的權(quán)利要求范圍更進一步的解釋。有關(guān)本發(fā)明的特征、實作與功效，茲配合附圖作較佳實施例詳細說明如下。


圖I為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于電源轉(zhuǎn)換器的電路方框圖；圖2為根據(jù)圖I的詳細電路示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于電源轉(zhuǎn)換器的電路方框圖；圖4為根據(jù)圖3的詳細電路示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路，其電流傳感器位于變壓器一次側(cè)線路端時的電路方框圖；圖6A為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于變壓器一次側(cè)的主級電路調(diào)節(jié)器，在電壓控制模式下一次側(cè)反饋的電路示意圖；圖6B為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于變壓器二次側(cè)的次級電路調(diào)節(jié)器，在電壓控制模式下二次側(cè)反饋的電路示意圖；圖6C為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于變壓器二次側(cè)的次級電路調(diào)節(jié)器，在電流控制模式下二次側(cè)反饋的電路示意圖；圖7A至圖7D為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路，當輸入電流小于維持電流，且輸入電流持續(xù)下降時的各節(jié)點電流的時序波形圖；圖7E至圖7G為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路，使得輸入電流大于維持電流時的各節(jié)點電流的時序波形圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的自適型泄放電路應用于電源轉(zhuǎn)換器的電路方框圖；圖9A與圖9B為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的自適型泄放電路的詳細電路示意圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明第四實施例的自適型泄放電路的詳細電路示意圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明第五實施例的自適型泄放電路的詳細電路示意圖；
圖12為根據(jù)本發(fā)明第六實施例的自適型泄放電路的詳細電路示意圖；圖13為根據(jù)本發(fā)明第七實施例的自適型泄放電路的詳細電路示意圖；圖14為根據(jù)本發(fā)明第八實施例的自適型泄放電路的詳細電路示意圖；圖15A至圖15H為根據(jù)本發(fā)明提出的自適型泄放電路應用于電源轉(zhuǎn)換器時的模擬波形圖；圖16為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于順向式轉(zhuǎn)換器的詳細電路示意圖；圖17為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于半橋轉(zhuǎn)換器的詳細電路示意圖；圖18為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于具有中央抽頭的半橋轉(zhuǎn)換器的詳細電路不意圖；圖19為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于全橋轉(zhuǎn)換器的詳細電路示意圖；圖20為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于具有中央抽頭的全橋轉(zhuǎn)換器的詳細電路不意圖；圖21為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于推挽式轉(zhuǎn)換器的詳細電路示意圖。其中，附圖標記10,10a, 10b, IOc 泄放調(diào)節(jié)電路11變壓器一次側(cè)12變壓器二次側(cè)14發(fā)光二極管16主級電路調(diào)節(jié)器20交流硅控管22橋式整流器24電流傳感器26低通濾波器28電源轉(zhuǎn)換器102第一誤差放大器104 第二誤差放大器106 加法器108 第一比較器110 限幅器112 減法器114 第二比較器
120穩(wěn)壓控制器122第三比較器130限壓電路132放大器134交集邏輯柵
140調(diào)光角度檢測電路142最小調(diào)光角度檢測器144交集邏輯柵
具體實施例方式以下在實施方式中詳細敘述本發(fā)明的詳細特征以及優(yōu)點，其內(nèi)容足以使任何本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實施，且根據(jù)本說明書所揭露的內(nèi)容、權(quán)利要求范圍及附圖，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點。圖I為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于電源轉(zhuǎn)換器的電路方框圖，圖2為根據(jù)圖I的詳細電路示意圖，本發(fā)明提出的自適型泄放電路可以應用在電源轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)，且電源轉(zhuǎn)換器并不限于隔離式電源轉(zhuǎn)換器(Isolated Converter) 0于本發(fā)明的其它實施例中，如圖16至圖21所示，本發(fā)明提出的自適型泄放電路也可以應用在順向式轉(zhuǎn)換器(Forward Converter)、半橋轉(zhuǎn)換器(Half-bridge Converter)、全橋轉(zhuǎn)換器(Full-bridge Converter)或推挽式轉(zhuǎn)換器(Push-Pull Converter)等的電源轉(zhuǎn)換器上。自適型泄放電路主要包括一泄放調(diào)節(jié)電路(bleeder circuit)。其中泄放調(diào)節(jié)電路包括第一誤差放大器102與第一比較器108,第一誤差放大器102連接于電流傳感器24,并可根據(jù)電流檢知信號Vcs與參考電流信號Vlraf,輸出第一誤差信號Veibt5之后,第一比較器108接收第一誤差信號Veb,并將第一誤差信號Veb與斜波(ramp)信號相比較后,據(jù)以輸出切換信號(或稱脈沖調(diào)變信號)Vgb。泄放調(diào)節(jié)電路主要用以輸出切換信號Vgb，并且通過控制切換信號Vgb的開關(guān)導通時間比(或稱工作責任比)，控制開關(guān)元件Sb的導通與否。藉此，當流經(jīng)交流硅控管20上的輸入電流Iin不足(例如小于其維持電流Ih)時，泄放調(diào)節(jié)電路是增加切換信號Vgb的開關(guān)導通時間比，使得輸入電流Iin接近其維持電流IH。有關(guān)此一利用泄放調(diào)節(jié)電路使得輸入電流Iin大于維持電流Ih的技術(shù)特征，茲以下述的實施例詳細說明如后。值得注意的是，自適型泄放電路并不以應用于電源轉(zhuǎn)換器28的一次側(cè)為限，以下也可以自適型泄放電路應用于電源轉(zhuǎn)換器28的輔助側(cè)(auxiliary side)作為本發(fā)明一示范的實施例，然而并非用以限定本發(fā)明的發(fā)明范圍。圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路應用于電源轉(zhuǎn)換器的電路方框圖，圖4為根據(jù)圖3的詳細電路示意圖，本發(fā)明提出的自適型泄放電路也可以應用在不限于返馳式轉(zhuǎn)換器(flyback converter)的電源轉(zhuǎn)換器上。于本發(fā)明的其它實施例中，如圖16至圖21所示，本發(fā)明提出的自適型泄放電路也可以應用在順向式轉(zhuǎn)換器(Forward Converter) >半橋轉(zhuǎn)換器(Half-bridge Converter)、全橋轉(zhuǎn)換器(Full-bridge Converter)或推挽式轉(zhuǎn)換器(Push-Pull Converter)等的電源轉(zhuǎn)換器上。電源轉(zhuǎn)換器28包括變壓器Tl、變壓器一次側(cè)11、變壓器二次側(cè)12、開關(guān)元件S1'二極管Ds與輸出電容Ctjut。變壓器一次側(cè)11上具有電壓VINJE，其中電壓VIN—2是由輸入電壓Vin經(jīng)低通濾波器26濾波后而得，而輸入電壓Vin則為交流信號源Vae通過交流硅控管20與橋式整流器22的整流后所輸出。變壓器二次側(cè)12具有多個串聯(lián)的發(fā)光二極管14，電源轉(zhuǎn)換器28是通過整流變壓后的輸入電壓Vin驅(qū)動該些發(fā)光二極管14發(fā)光。其中，流經(jīng)交流硅控管20上的輸入電流Iin需大于維持電流(holding current) Ih方能使其正常工作。泄放調(diào)節(jié)電路10是用以輸出脈沖 調(diào)變信號Vpwm,使得脈沖調(diào)變信號Vpwm通過控制開關(guān)元件S1的導通或關(guān)閉，令電源轉(zhuǎn)換器28的輸入電壓Vin選擇性地輸入或不輸入變壓器一次側(cè)11。泄放調(diào)節(jié)電路10并可根據(jù)交流硅控管20的維持電流Ih與輸入電流Iin的大小，動態(tài)調(diào)整脈沖調(diào)變信號Vpwm的開關(guān)導通時間比(或稱工作責任比，duty ratio)，使得輸入電流Iin接近維持電流Ih時，泄放調(diào)節(jié)電路10可用以增加脈沖調(diào)變信號Vpwm的導通時間，令輸入電流Iin保持在維持電流Ih之上，維持交流硅控管20的正常運作。如圖3與圖4所示，電流傳感器24是位于電源轉(zhuǎn)換器28的變壓器一次側(cè)11，并且連接于橋式整流器22的接地(ground)端。根據(jù)本發(fā)明的實施例，電流傳感器24是根據(jù)輸入電壓Vin與電流感測電阻Rs的阻值(或其它電流感測元件)，檢測得電源轉(zhuǎn)換器28的變壓器一次側(cè)11的一電流檢知信號V。,。其中，電流傳感器24連接的位置并非用以限定本發(fā)明的范圍。舉例而言，電流傳感器24也可以如圖5所示，連接在電源轉(zhuǎn)換器28的變壓器一次側(cè)11的線路端(line)，均可用以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。詳細而言，泄放調(diào)節(jié)電路10包括第一誤差放大器102、第二誤差放大器104、加法器106以及第一比較器108。其中，第一誤差放大器102是根據(jù)電流檢知信號Ves與一參考電流信號V&ef，輸出第一誤差信號Veb。第二誤差放大器104根據(jù)電源轉(zhuǎn)換器28反饋(feedback)的感應信號Vfb以及一參考電壓信號Vref,輸出一第二誤差信號Ve。其中，感應信號信號Vfb的取得可以是如圖6A利用變壓器一次側(cè)11的主級電路調(diào)節(jié)器 16 (Primary Side Regulator, PSR)在電壓控制模式(voltage modecontrol)下的一次側(cè)反饋、或是如圖6B利用變壓器二次側(cè)12的次級電路調(diào)節(jié)器(Secondary SideRegulator, SSR)在電壓控制模式(voltage mode control)下的二次側(cè)反饋、或是如圖6C利用次級電路調(diào)節(jié)器(SSR)在電流控制模式(currentmode control)下的二次側(cè)反饋所取得。其中圖6A中的反射電壓Vaux可通過二極管Da對電容Cdd進行充電并提供能量給主級電路調(diào)節(jié)器16。加法器106連接第一誤差放大器102與第二誤差放大器104，并且據(jù)以輸出第一誤差信號Veb與第二誤差信號Ve相加后的一主控制信號Vse。最后，第一比較器108接收主控制信號L，并將主控制信號Vse與斜波(ramp)信號I相比較后，據(jù)以輸出脈沖調(diào)變信號Vpwmo由于變壓器一次側(cè)11的電流檢知信號Ves與流經(jīng)交流硅控管20的輸入電流Iin是為一組同時產(chǎn)生且消長的相應信號，因此，當參考電流信號Vlraf相應于交流娃控管20的維持電流Ih而設(shè)置時，第一誤差放大器102與第二誤差放大器104當可動態(tài)反應出電源轉(zhuǎn)換器28與交流硅控管20的電流特性，使得脈沖調(diào)變信號Vpwm動態(tài)隨著交流硅控管20上的輸入電流Iin與維持電流Ih而改變其導通時間比，維持交流硅控管20的正常運作。圖7A至圖7D為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路，當輸入電流小于維持電流，且輸入電流持續(xù)下降時的各節(jié)點電流的時序波形圖。如圖7B所示，當輸入電流Iin持續(xù)下降至維持電流Ih以下時，經(jīng)第一誤差放大器102放大后的第一誤差信號Neb將上升，再經(jīng)過與斜波信號\的比較之后，使得脈沖調(diào)變信號Vpwm的導通時間比上升。因此，如圖7A中的A區(qū)段所示，泄放調(diào)節(jié)電路10所抽取的電流將補足輸入電流Iin未達維持電流Ih的量，使得輸入電流Iin仍然回升至維持電流IH，以維持交流硅控管20的正常運作。圖7E至圖7G為根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路，使得輸入電流大于維持電流時的各節(jié)點電流的時序波形圖。如圖7E所示，當輸入電流Iin逐漸上升，但仍在維持電流Ih以下時，經(jīng)第一誤差放大器102放大后的第一誤差信號Veb將慢慢下降，再經(jīng)過與斜波信號\的比較之后，使得脈沖調(diào)變信號Vpwm的導通時間比逐漸減少。因此，如圖7A中的B區(qū)段所示，泄放調(diào)節(jié) 電路10所抽取的電流將補足輸入電流Iin未達維持電流Ih的量，直至輸入電流Iin-完全回升至維持電流Ih為止，脈沖調(diào)變信號Vpwm的導通時間才會下降至零，令泄放調(diào)節(jié)電路10停止動作。其次，圖8為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的自適型泄放電路應用于電源轉(zhuǎn)換器的電路方框圖，其中泄放調(diào)節(jié)電路IOa包括第一誤差放大器102、第二誤差放大器104、加法器106、第一比較器108以及調(diào)光角度檢測電路140。調(diào)光角度檢測電路140連接于電源轉(zhuǎn)換器28與第一比較器108之間，并且包括最小調(diào)光角度檢測器142與交集邏輯柵144。最小調(diào)光角度檢測器142的二輸入端分別接收輸入電壓Vin與一最小調(diào)光參考信號VDIM,,最小調(diào)光角度檢測器142的輸出端連接交集邏輯柵144。藉此，本發(fā)明第二實施例的泄放調(diào)節(jié)電路IOa在輸入電壓Vin的調(diào)光角度太低，致使其電壓信號小于最小調(diào)光參考信號Vdim,%時，交集邏輯柵144不輸出脈沖調(diào)變信號Vpwm,于此，達到防止輸入電壓Vin過低導致電源轉(zhuǎn)換器28不能正常工作，或者負載端的發(fā)光二極管14因調(diào)光角度過低而角度信號不穩(wěn)產(chǎn)生的發(fā)光閃爍問題。除此之外，為了確保輸入電流Iin上升而增加的輸入功率不影響到電源轉(zhuǎn)換器28的負載，圖9A與圖9B為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的自適型泄放電路的詳細電路示意圖。本發(fā)明第三實施例的泄放調(diào)節(jié)電路IOb除了第一誤差放大器102、第二誤差放大器104、加法器106與第一比較器108之外，還包括一輔助泄放電路。其中，輔助泄放電路可設(shè)置于電源轉(zhuǎn)換器28的一次側(cè)或輔助側(cè)。該輔助泄放電路包括有限幅器110、減法器112與第二比較器114。輔助泄放電路主要是用以輸出切換信號Vgb，并且通過控制切換信號Vgb的開關(guān)導通時間比(或稱工作責任比)，令泄放電阻Rb在切換信號Vgb的開關(guān)導通時間比的控制下，操控流經(jīng)的平均電流大小(即泄放電流Ib)，以消耗電源轉(zhuǎn)換器28因輸入電流Iin回升時所產(chǎn)生的多余功率。詳細而言，限幅器110連接加法器106，并且通過振幅信號Vpk限制主控制信號Vse的上限值(或稱上限電壓)。減法器112連接限幅器110，并且根據(jù)限幅后的主控制信號Vse與一穩(wěn)壓信號，輸出一次控制信號Vseb。第二比較器114接收次控制信號Vseb,并將次控制信號Vseb比較于斜波信號I后輸出切換信號Vgb。根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，泄放調(diào)節(jié)電路IOb即可通過切換信號Vgb的高低準位，控制開關(guān)元件Sb的導通時間，使得流經(jīng)泄放電阻Rb的泄放電流Ib，動態(tài)消耗掉電源轉(zhuǎn)換器28因輸入電流IIN_上升所產(chǎn)生的多余功率。其次，如圖9B所示，減法器112還可連接一穩(wěn)壓控制器120，其中，穩(wěn)壓控制器120用以產(chǎn)生穩(wěn)壓信號v_，并且用以對開關(guān)元件Sb的切換信號Vgb進行負反饋。詳細而言，當切換信號Vgb的導通時間比過大(即輔助泄放電路消耗掉過多電源轉(zhuǎn)換器28的功率)時，用以連結(jié)泄放調(diào)節(jié)電路IOb的點電位Vdd將會下降。為了避免點電位Vdd過低，而導致整個控制器關(guān)閉，穩(wěn)壓控制器120根據(jù)點電位Vdd經(jīng)由分壓電阻Rddi、Rdd2分壓后的電壓信號Vdke與最小額定點電壓VDD, eef,限制點電位Vdd僅能在其電壓大于最小額定點電壓VDD, eef時輸出穩(wěn)壓信號V_。藉此，穩(wěn)壓控制器120可用以提供作為切換信號Vgb負反饋的穩(wěn)壓信號V_，以降低開關(guān)元件Sb的導通時間，確保泄放電阻Rb消耗的功率不超過輸入電流Iin回升至維持電流Ih所引進來的多余的功率，藉以維持穩(wěn)定的點電位VDD。圖10為根據(jù)本發(fā)明第四實施例的自適型泄放電路的詳細電路示意圖。本發(fā)明第四實施例的泄放調(diào)節(jié)電路IOc包括第一誤差放大器102、第二誤差放大器104、加法器106、第一比較器108、限幅器110、減法器112、第二比較器114、一開關(guān)元件S2與一第三比較器122。其中，開關(guān)元件S2連接于減法器112與第二比較器114之間，第三比較器122輸出的開關(guān)信號V-g2是用以控制開關(guān)元件S2的導通或截止。第三比較器122的二輸入端分別連接電流檢知信號V。,與參考電流信號V&rf，由于電流檢知信號V。,是相應于流經(jīng)交流硅控管20的輸入電流IIN，因此，當輸入電流Iin大于維持電流Ih時(即電流檢知信號V。,小于參考電流信號U，則開關(guān)元件S2斷開，達到保護自適型泄放電路在輸入電流Iin大于維持電流Ih時不工作的目的。圖11為根據(jù)本發(fā)明第五實施例的自適型泄放電路的詳細電路示意圖，其中開關(guān)元件S2與第三比較器122之間還連接有一限壓電路130。限壓電路130包括相互串聯(lián)的一放大器132與一交集邏輯柵134。放大器132的一輸入端連接最小額定輸入電壓VIN,KEF,另一端則連接輸入電壓Vin經(jīng)由分壓電阻Rini、Rra2分壓后的電壓信號Vin2。藉此,放大器132輸出一最小輸入電壓VIN,min，交集邏輯柵134的二輸入端并且連接最小輸入電壓VIN,min以及第三比較器122的輸出端，以在電源轉(zhuǎn)換器28的輸入電壓Vin低于最小額定輸入電壓Vin,kef時截止開關(guān)元件S2,達到確保自適型泄放電路在輸入電壓Vin太低時不工作的目的。除此之外，本發(fā)明提出的自適型泄放電路，其中開關(guān)元件S2、與其連接的第三比較器122以及限壓電路130在整體電路中的連接位置并非用以限定本發(fā)明的發(fā)明范圍。設(shè)計者當可根據(jù)本發(fā)明所教示的技術(shù)內(nèi)容，自行決定各電路相對應的設(shè)置位置，均屬于本發(fā)明的發(fā)明范圍。舉例而言，圖12與圖13分別為根據(jù)本發(fā)明第六與第七實施例的自適型泄放電路的詳細電路示意圖，其中開關(guān)元件S2、與其連接的第三比較器122以及限壓電路130也可選擇性地設(shè)置于第二比較器114的輸出端，以達到本發(fā)明自適型泄放電路在輸入電流Iin大于維持電流Ih以及輸入電壓Vin低于最小額定輸入電壓VIN,KEF時不工作的功效。圖14為根據(jù)本發(fā)明第八實施例的自適型泄放電路的詳細電路示意圖，其中，限壓電路130更可直接連接于第二比較器114的輸出端，以在輸入電壓Vin低于最小額定輸入電壓VIN, eef時截止自適型泄放電路。圖15A至圖15H為根據(jù)本發(fā)明提出的自適型泄放電路應用于電源轉(zhuǎn)換器時的模擬波形圖，由圖中的虛線部分所示，當輸入電流Iin小于維持電流Ih時，主 控制信號Vse上升，使得脈沖調(diào)變信號Vpwm的導通時間加大，如此一來，輸入電流Iin即能維持在維持電流Ih而不會下降。另一方面，由于輔助泄放電路的導通，將使得泄放電流Ib產(chǎn)生，而令點電位Vdd下降。此時，穩(wěn)壓控制器120啟動，輸出可作為切換信號Vgb負反饋的穩(wěn)壓信號V_，如此防止開關(guān)元件Sb的導通時間過大，以維持穩(wěn)定的點電位VDD。(以上，本發(fā)明附圖中的元件符號Rcv是代表電阻，Sp S2, S3> S4是代表開關(guān)元件，Lf、Lout是代表電感，C1, C2, Cf、Ca、Cout, Cdd是代表電容，D1' D2、Dsi、Ds2、Ds、Da是代表二極管。)
所以，綜上所述，本發(fā)明提出的自適型泄放電路，并不限于設(shè)置在電源轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)或輔助側(cè)，且電源轉(zhuǎn)換器的種類也非用以限定本發(fā)明的發(fā)明范圍。根據(jù)本發(fā)明實施例的自適型泄放電路，可應用在任何種類的電源轉(zhuǎn)換器上，且其設(shè)置的位置均可各自獨立。自適型泄放電路系通過泄放調(diào)節(jié)電路動態(tài)調(diào)整用以輸入電源轉(zhuǎn)換器的脈沖調(diào)變信號的導通時間，藉此，當流經(jīng)交流硅控管的輸入電流小于維持電流時，泄放調(diào)節(jié)電路可用以增加脈沖調(diào)變信號的導通時間，以維持交流硅控管的正常運作。其次，本發(fā)明提出的自適型泄放電路還可額外通過周邊電路的穩(wěn)壓控制器、限壓電路以及調(diào)光角度檢測電路等，以保護自適型泄放電路的工作范圍，并且達到自適型泄放電路在輸入電流大于維持電流、輸入電壓低于最小額定輸入電壓或者調(diào)光角度過低時不工作的功效。本發(fā)明提出的自適型泄放電路并可選擇性地搭配輔助泄放電路，以動態(tài)消耗電源轉(zhuǎn)換器因輸入電流回升至維持電流所產(chǎn)生的多余的功率，并釋放多余的能量。當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種自適型泄放電路，適于一電源轉(zhuǎn)換器，該電源轉(zhuǎn)換器具有一變壓器一次側(cè)與一變壓器二次側(cè)，且該電源轉(zhuǎn)換器經(jīng)由一脈沖調(diào)變信號，令一輸入電壓選擇性地輸入或不輸入該變壓器一次側(cè)，該變壓器一次側(cè)上具有一交流娃控管，該交流娃控管具有一維持電流與流經(jīng)該交流硅控管的一輸入電流，其特征在于，該自適型泄放電路包括 一泄放調(diào)節(jié)電路，根據(jù)該維持電流與該輸入電流調(diào)整該脈沖調(diào)變信號的開關(guān)導通時間比； 其中，當該輸入電流小于該維持電流時，該泄放調(diào)節(jié)電路增加該脈沖調(diào)變信號的導通時間，使得該輸入電流回升至該維持電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自適型泄放電路，其特征在于，該泄放調(diào)節(jié)電路設(shè)置于該電源轉(zhuǎn)換器的該變壓器一次側(cè)，該泄放調(diào)節(jié)電路經(jīng)由控制該脈沖調(diào)變信號的開關(guān)導通時間t匕，令一泄放電阻選擇性地消耗該電源轉(zhuǎn)換器因該輸入電流回升至該維持電流所產(chǎn)生的多余的功率，該泄放調(diào)節(jié)電路包括 一第一誤差放大器，根據(jù)該變壓器一次側(cè)的一電流檢知信號與一參考電流信號，輸出一第一誤差信號，其中該電流檢知信號相應于流經(jīng)該交流娃控管的該輸入電流；以及 一第一比較器，接收該第一誤差信號，并將該第一誤差信號比較于一斜波信號后輸出該脈沖調(diào)變信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自適型泄放電路，其特征在于，該泄放調(diào)節(jié)電路包括 一第一誤差放大器，根據(jù)該變壓器一次側(cè)的一電流檢知信號與一參考電流信號，輸出一第一誤差信號，其中該電流檢知信號相應于流經(jīng)該交流硅控管的該輸入電流； 一第二誤差放大器，根據(jù)該變壓器二次側(cè)的一感應信號與一參考電壓信號，輸出一第二誤差信號； 一加法器，連接該第一誤差放大器與該第二誤差放大器，該加法器輸出該第一誤差信號與該第二誤差信號相加后的一主控制信號；以及 一第一比較器，接收該主控制信號，并將該主控制信號比較于一斜波信號后輸出該脈沖調(diào)變信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適型泄放電路，其特征在于，該泄放調(diào)節(jié)電路還包括一輔助泄放電路，用以輸出一切換信號，該輔助泄放電路經(jīng)由控制該切換信號的開關(guān)導通時間t匕，令一泄放電阻選擇性地消耗該電源轉(zhuǎn)換器因該輸入電流回升至該維持電流所產(chǎn)生的多余的功率，該輔助泄放電路包括 一限幅器，連接該加法器，該限幅器限制該主控制信號的上限值； 一減法器，根據(jù)限幅后的該主控制信號與一穩(wěn)壓信號，輸出一次控制信號；以及 一第二比較器，接收該次控制信號，并將該次控制信號比較于該斜波信號后輸出該切換信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適型泄放電路，其特征在于，該輔助泄放電路還包括一穩(wěn)壓控制器，該穩(wěn)壓控制器輸出該穩(wěn)壓信號，并確保該泄放電阻消耗的功率不超過該輸入電流回升至該維持電流所產(chǎn)生的多余的功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適型泄放電路，其特征在于，還包括一開關(guān)元件，連接于該減法器與該第二比較器之間，該開關(guān)元件連接一第三比較器，該第三比較器的輸入端分別連接該電流檢知信號與該參考電流信號，使得流經(jīng)該交流硅控管的該輸入電流大于該維持電流時，截止該開關(guān)元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自適型泄放電路，其特征在于，該開關(guān)元件還連接一限壓電路，該限壓電路于該輸入電壓低于一最小額定輸入電壓時截止該開關(guān)元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適型泄放電路，其特征在于，該第二比較器還連接一限壓電路，該限壓電路于該輸入電壓低于一最小額定輸入電壓時停止輸出該切換信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適型泄放電路，其特征在于，還包括一開關(guān)元件，用以接收該第二比較器輸出的該切換信號，該開關(guān)元件連接一第三比較器，該第三比較器的輸入端分別連接該電流檢知信號與該參考電流信號，使得流經(jīng)該交流硅控管的該輸入電流大于該維持電流時，截止該開關(guān)元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自適型泄放電路，其特征在于，該開關(guān)元件還連接一限壓電路，該限壓電路于該輸入電壓低于一最小額定輸入電壓時截止該開關(guān)元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適型泄放電路，其特征在于，該泄放調(diào)節(jié)電路還包括一調(diào)光角度檢測電路，該調(diào)光角度檢測電路連接于該第一比較器與該電源轉(zhuǎn)換器之間，該調(diào)光角度檢測電路于該輸入電壓低于一最小調(diào)光參考信號時停止輸出該脈沖調(diào)變信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自適型泄放電路，其特征在于，該電源轉(zhuǎn)換器是順向式轉(zhuǎn)換器、半橋轉(zhuǎn)換器、全橋轉(zhuǎn)換器或推挽式轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
一種自適型泄放電路，適于電源轉(zhuǎn)換器，其中電源轉(zhuǎn)換器具有變壓器一次側(cè)與變壓器二次側(cè)，且電源轉(zhuǎn)換器經(jīng)由脈沖調(diào)變信號，令輸入功率選擇性地輸入或不輸入變壓器一次側(cè)。自適型泄放電路包括泄放調(diào)節(jié)電路，泄放調(diào)節(jié)電路是根據(jù)交流硅控管的維持電流與輸入電流，動態(tài)調(diào)整脈沖調(diào)變信號的開關(guān)導通時間比(或稱工作責任比)。泄放調(diào)節(jié)電路是于輸入電流小于維持電流時，增加脈沖調(diào)變信號的導通時間，使得輸入電流回升至維持電流，以維持交流硅控管的常態(tài)導通。
文檔編號H05B37/02GK102625514SQ201110036390
公開日2012年8月1日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者吳昌諭, 張隆國, 顏立維 申請人:聚積科技股份有限公司