具有可程序功能的返驰式电源供应电路及其控制方法 |
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| 申请号 | CN201510337501.3 | 申请日 | 2015-06-17 | 公开(公告)号 | CN105207485B | 公开(公告)日 | 2017-11-07 |
| 申请人 | 立锜科技股份有限公司; | 发明人 | 唐健夫; 陈曜洲; 张光甫; 吴信义; 陈安东; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提出一种具有可程序功能的返驰式电源供应 电路 及其控制方法。具有可程序功能的返驰式电源供应电路，包含： 变压器 电路、功率 开关 电路、一次侧控制电路、光耦合电路、以及二次侧控制电路。其中，该一次侧控制电路根据回授讯号的上升速率及目标控制讯号的控制位准或目标控制讯号的变化速率，以决定过 电压 状况是否发生，进而决定是否产生过 电压保护 讯号，用以不导通功率开关。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有可程序功能的返驰式电源供应电路，其特征在于，包含： |
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| 说明书全文 | 具有可程序功能的返驰式电源供应电路及其控制方法技术领域背景技术[0002] 图1A与1B分别显示一种典型的具有可程序功能的返驰式电源供应电路100及其讯号波形示意图。具有可程序功能的返驰式电源供应电路100可于输出端OUT提供多个不同位准(例如图1B所示可程序输出电压Vout1的位准Vtrgt1与Vtrgt2)的可程序输出电压Vout。如图1A所示，交流电压Vac经由整流电路101整流后，产生输入电压Vin。整流电路101例如为桥式整流电路。返驰式电源供应电路100利用其中的变压器电路102接收输入电压Vin，并将其转换为可程序输出电压Vout。其中，返驰式电源供应电路100包含前述变压器电路102、功率开关电路103、光耦合电路104、一次侧控制电路105、电流感测电路106、与二次侧控制电路107。一次侧控制电路105根据电流感测电路106所产生的电流感测讯号CS与光耦合电路 104所产生的目标控制讯号COMP，产生操作讯号GATE，以操作功率开关电路103中的功率开关，而将输入电压Vin转换为可程序输出电压Vout。变压器电路102包括主要绕组W1与次要绕组W2。其中，次要绕组W2电连接至接地电位GND，而主要绕组W1电连接至参考电位REF，电流感测电路106根据流经功率开关电路103中的功率开关电流，产生电流感测讯号CS。二次侧控制电路107根据设定讯号与可程序输出电压Vout，调节目标控制讯号COMP，以调节该可程序输出电压Vout或改变可程序输出电压Vout的目标位准。 [0003] 举例而言，如图1B的上半图可程序输出电压Vout1讯号波形所示，当具有可程序功能的返驰式电源供应电路100于输出端OUT提供具有位准Vtrgt1的可程序输出电压Vout1，然后再根据设定讯号，提供具有位准Vtrgt2的可程序输出电压Vout1。如图1A所示，二次侧控制电路107以接脚D+与D-接收数字的设定讯号，将其转换后，由接脚O1与O2所产生的设定操作讯号，用以分别导通或不导通其中的开关S1与S2，进而决定串联电阻R1、R2、R3与R4的阻值，并因此决定目标控制讯号COMP。图1B上半部显示于正常操作中，目标控制讯号COMP1与可程序输出电压Vout1的讯号波形示意图。当设定讯号示意将可程序输出电压Vout1调整到位准Vtrgt1，目标控制讯号COMP1在初期会直接切换至极大值MAX；当可程序输出电压Vout1达到位准Vtrgt1，目标控制讯号COMP1与电流感测讯号CS以回授控制的方式，使目标控制讯号COMP1的位准降低，并维持可程序输出电压Vout1于位准Vtrgt1。 [0004] 接着，当设定讯号示意将可程序输出电压Vout1调整到位准Vtrgt2，目标控制讯号COMP1会再次切换到极大值MAX，以提高可程序输出电压Vout1；当可程序输出电压Vout1达到位准Vtrgt2，目标控制讯号COMP1与电流感测讯号CS以回授控制的方式，使目标控制讯号COMP1的控制位准降低，以维持可程序输出电压Vout1于位准Vtrgt2。当有突发的状况使得可程序输出电压Vout1瞬时下跌，如图中所示波形干扰glitch1，通过目标控制讯号COMP1与电流感测讯号CS的回授控制，目标控制讯号COMP1会再次切换到极大值MAX，以提高可程序输出电压Vout1，以达到位准Vtrgt2。当有突发的状况使得可程序输出电压Vout1瞬时上升，如图中所示波形干扰glitch2，通过目标控制讯号COMP1与电流感测讯号CS的回授控制，目标控制讯号COMP1的位准会下降，以降低可程序输出电压Vout1，以达到位准Vtrgt2。 [0005] 前述正常操作中，以目标控制讯号COMP1的控制位准回授控制的方式，基本上是利用光耦合电路104中的光耦合元件，于可程序输出电压Vout1较高时，例如超过设定讯号将输出电压Vout1所设定的位准Vtrgt1，则流经光耦合元件的电流相对较高，使得目标控制讯号COMP1的位准较低，而改变操作讯号GATE，进而使可程序输出电压Vout1降低；而于可程序输出电压Vout1较低时，例如低于设定讯号将输出电压Vout1所设定的位准Vtrgt1，则流经光耦合元件的电流较低，使得目标控制讯号COMP1的控制位准较高，而改变操作讯号GATE，进而使可程序输出电压Vout1升高。 [0006] 以下说明过电压状况发生时的电路操作与讯号变化，例如光耦合电路104中的光耦合元件损坏，导致光耦合电路104开路，这将使目标控制讯号COMP2会维持于极大值MAX，而使可程序输出电压Vout2的位准不断上升。图1B下半部显示，将可程序输出电压Vout2维持在位准Vtrgt1的过程中，或是可程序输出电压Vout2自位准Vtrgt1调整到位准Vtrgt2的过程中，发生过电压状况的目标控制讯号COMP2与可程序输出电压Vout2的讯号波形示意图。当设定讯号示意将可程序输出电压Vout2调整到位准Vtrgt1，目标控制讯号COMP2在初期会达到极大值MAX；当可程序输出电压Vout2达到位准Vtrgt1，目标控制讯号COMP2与电流感测讯号CS以回授控制的方式，使目标控制讯号COMP2的位准降低，以维持可程序输出电压Vout2于位准Vtrgt1。 [0007] 接着，例如在将可程序输出电压Vout2维持在位准Vtrgt1的过程中，或是将可程序输出电压Vout2自位准Vtrgt1调整到位准Vtrgt2的过程中，过电压状况发生，目标控制讯号COMP2会再次达到并维持于极大值MAX，使得可程序输出电压Vout2不断上升，甚至超过位准Vtrgt2。现有技术的控制方式，是利用计时目标控制讯号COMP2维持于极大值MAX的期间，当此期间超过默认的过电压期间OVT，由一次侧控制电路105强制降低目标控制讯号COMP2一段“不确定原因再现时间(Hiccup time)”。接着再次使目标控制讯号COMP2改变为极大值MAX，使输出电压Vout2上升。 [0008] 此种现有技术的过电压保护机制，往往因为可程序输出电压Vout在过电压状况发生时，因为在默认的过电压期间OVT内，可程序输出电压Vout提升过高，而导致电路损坏。图2所示的现有技术，用以改善前述光耦合电路104中的光耦合元件损坏，导致光耦合电路104开路问题。如图2所示，与图1不同之处，具有可程序功能的返驰式电源供应电路200中的光耦合电路204，包含两组并联的光耦合元件204a与204b。二次侧控制电路207分别耦接至光耦合元件204a与204b的发光元件，而一次侧控制电路205分别与并联的光耦合元件204a与 204b的光接收元件串联。如此一来，光耦合元件204a与204b其中之一损坏导致开路，则另一个未损坏的元件仍可使目标控制讯号COMP根据设定讯号与可程序输出电压Vout而维持正常操作，以保持正常的回授控制机制。 [0009] 图2所示的现有技术虽然改善了图1A与1B显示的现有技术的过电压保护机制问题，但其所需要的电路制造成本提高，所占空间也需要增加，且改善的效果有限。 [0010] 有鉴于此，为在输出端提供可程序输出电压，并改善过电压保护机制，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种具有可程序功能的返驰式电源供应电路及其控制方法。 发明内容[0012] 为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种有可程序功能的返驰式电源供应电路，包含：一变压器电路，包括一主要绕组(primary winding)、一次要绕组(secondary winding)与一第三绕组(tertiary winding)，其中该主要绕组用以接收一输入电压，该次要绕组用以于一输出端产生一可程序输出电压，该第三绕组用以根据该可程序输出电压，产生相关于该可程序输出电压的一回授讯号；一功率开关电路，与该主要绕组耦接，用以根据一操作讯号而操作其中一功率开关，进而将该输入电压转换为该可程序输出电压；一一次侧控制电路，与该功率开关电路耦接，用以根据一目标控制讯号，产生该操作讯号；一光耦合电路，与该次要绕组耦接，用以根据该可程序输出电压与一可程序讯号，产生该目标控制讯号；以及一二次侧控制电路，与该光耦合电路及该次要绕组耦接，用以根据该可程序输出电压与一设定讯号，产生该可程序讯号；其中，该一次侧控制电路根据该回授讯号的一上升速率及该目标控制讯号的一控制位准或该目标控制讯号的一变化速率，以决定一过电压状况是否发生，进而决定是否产生一过电压保护讯号，用以不导通该功率开关。 [0013] 在其中一种较佳的实施例中，该一次侧控制电路根据该回授讯号的该上升速率及该目标控制讯号的该控制位准，以决定该过电压状况是否发生的决定方式，包括:判断该回授讯号的该上升速率是否超过一默认上升速率，以及判断该目标控制讯号的该控制位准是否超过一预设控制位准。 [0014] 在其中一种较佳的实施例中，该一次侧控制电路根据该回授讯号的该上升速率及该目标控制讯号的该变化速率，决定过电压状况是否发生的决定方式，包括:判断该回授讯号的该上升速率是否超过一默认上升速率，以及判断该目标控制讯号的该变化速率是否不为负值。 [0015] 在其中一种较佳的实施例中，该一次侧控制电路根据该回授讯号的该上升速率及该目标控制讯号的该控制位准，以决定过电压状况是否发生的决定方式，包括:判断该回授讯号由一第一位准上升一预设位准差的期间是否低于一预设期间，以决定该回授讯号的该上升速率是否超过一默认上升速率；其中该第一位准相关于该目标控制讯号超过一默认控制位准时的该回授讯号的位准。 [0016] 在其中一种较佳的实施例中，该一次侧控制电路根据该回授讯号的该上升速率及该目标控制讯号的该控制位准，以决定过电压状况是否发生的决定方式，包括:判断该目标控制讯号的该控制位准开始超过一预设控制位准的一段预设期间，该回授讯号上升的一位准差是否高于一预设位准差，以决定该回授讯号的上升速率是否超过一默认上升速率。 [0017] 在其中一种较佳的实施例中，该一次侧控制电路根据该回授讯号的该上升速率及该目标控制讯号的该控制位准，以决定过电压状况是否发生的决定方式，包括:判断该目标控制讯号的该控制位准超过一预设控制位准开始的一段预设期间，该回授讯号是否超过一第二位准。 [0018] 在其中一种较佳的实施例中，该二次侧控制电路包括：一比较电路，根据该可程序输出电压与该设定讯号，产生一比较讯号；以及一调整电路，与该比较电路耦接，用以根据该比较讯号，产生该可程序讯号。 [0019] 在前述实施例中，该二次侧控制电路较佳地还包括一数字模拟转换电路，与该比较电路耦接，用以将数字的设定讯号转换为模拟的参考电压，输入该比较电路。 [0020] 在其中一种较佳的实施例中，该一次侧控制电路根据该回授讯号的该上升速率及该目标控制讯号的该控制位准，以决定过电压状况是否发生的决定方式，包括:判断该回授讯号的该上升速率是否超过一默认上升速率；其中该默认上升速率高于一启动上升速率；其中该启动上升速率相关于该返驰式电源供应器于一启动期间，该回授讯号的上升速率。 [0021] 为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种具有可程序功能的返驰式电源供应电路的控制方法，包含：接收一输入电压；根据一操作讯号而操作一功率开关，以将该输入电压转换为一可程序输出电压；根据该可程序输出电压，产生一回授讯号；根据一目标控制讯号，产生该操作讯号；根据该可程序输出电压与一可程序讯号，产生该目标控制讯号；根据该可程序输出电压与一设定讯号，产生该可程序讯号；以及根据该回授讯号的一上升速率及该目标控制讯号的一控制位准或该目标控制讯号的一变化速率，以决定一过电压状况是否发生，进而决定是否产生一过电压保护讯号，用以不导通该功率开关。 [0022] 在其中一种较佳的实施例中，该根据该回授讯号的该上升速率及该目标控制讯号的该控制位准，以决定该过电压状况是否发生的步骤，包括：判断该回授讯号的该上升速率是否超过一默认上升速率；以及判断该目标控制讯号的该控制位准是否超过一预设控制位准。 [0023] 在其中一种较佳的实施例中，该根据该回授讯号的该上升速率及该目标控制讯号的该变化速率，决定过电压状况是否发生的步骤，包括：判断该回授讯号的该上升速率是否超过一默认上升速率；以及判断该目标控制讯号的该变化速率是否不为负值。 [0024] 在其中一种较佳的实施例中，该根据该回授讯号的该上升速率及该目标控制讯号的该控制位准，以决定过电压状况是否发生的步骤，包括：判断该回授讯号由一第一位准上升一预设位准差的期间是否低于一预设期间，以决定该回授讯号的该上升速率是否超过一默认上升速率；其中该第一位准相关于该目标控制讯号超过一默认控制位准时的该回授讯号的位准。 [0025] 在其中一种较佳的实施例中，该根据该回授讯号的该上升速率及该目标控制讯号的该控制位准，以决定过电压状况是否发生的决定方式，包括：判断该目标控制讯号的该控制位准开始超过一预设控制位准的一段预设期间，该回授讯号上升的一位准差是否高于一预设位准差，以决定该回授讯号的上升速率是否超过一默认上升速率。 [0026] 在其中一种较佳的实施例中，该根据该回授讯号的该上升速率及该目标控制讯号的该控制位准，以决定过电压状况是否发生的步骤，包括：判断该目标控制讯号的该控制位准超过一预设控制位准开始的一段预设期间，该回授讯号是否超过一第二位准。 [0027] 在其中一种较佳的实施例中，该根据该回授讯号的该上升速率及该目标控制讯号的该控制位准，以决定过电压状况是否发生的步骤，包括：判断该回授讯号的该上升速率是否超过一默认上升速率；其中该默认上升速率高于一启动上升速率；其中该启动上升速率相关于该返驰式电源供应器于一启动期间，该回授讯号的上升速率。 [0028] 为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种具有可程序功能的返驰式电源供应电路，包含：一变压器电路，包括一主要绕组(primary winding)与一次要绕组(secondary winding)，其中该主要绕组用以接收一输入电压，该次要绕组用以于一输出端产生一可程序输出电压；一功率开关电路，与该主要绕组耦接，用以根据一操作讯号而操作其中一功率开关，进而将该输入电压转换为该可程序输出电压；一一次侧控制电路，与该功率开关电路耦接，用以根据一目标控制讯号，产生该操作讯号；一光耦合电路，与该次要绕组耦接，用以根据该可程序输出电压与一可程序讯号，产生该目标控制讯号；以及一二次侧控制电路，与该光耦合电路及该次要绕组耦接，用以根据该可程序输出电压与一电压设定讯号，产生该可程序讯号，并根据一故障讯号，以决定是否使该光耦合电路将该目标控制讯号设定于一极大值；其中，当该目标控制讯号未设定于该极大值时，该二次侧控制电路使该光耦合电路将该目标控制讯号控制于不超过一预设控制位准，且该预设控制位准低于该极大值；其中，当该目标控制讯号设定于该极大值时，该一次侧控制电路根据该目标控制讯号，决定一过电压状况发生，进而产生一过电压保护讯号，用以不导通该功率开关。 [0029] 在其中一种较佳的实施例中，该二次侧控制电路包括：一比较电路，根据该可程序输出电压与该设定讯号，产生一比较讯号；一调整电路，与该比较电路耦接，用以根据该比较讯号，产生该可程序讯号；一上限控制电路，与该调整电路耦接，用以于该目标控制讯号未设定于该极大值时，使该光耦合电路将该目标控制讯号控制于不超过该预设控制位准；以及一过电压保护触发电路，与该调整电路及该上限控制电路耦接，用以根据该故障讯号，以决定是否使该光耦合电路将该目标控制讯号设定于该极大值。 [0030] 在其中一种较佳的实施例中，该变压器电路还包括一第三绕组(tertiary winding)，与该第二绕组耦接，用以根据该可程序输出电压，产生相关于该可程序输出电压的一回授讯号；其中，该一次侧控制电路还根据该回授讯号，以决定该过电压状况是否发生。 [0031] 在前述实施例中，该二次侧控制电路还包括一数字模拟转换电路，与该比较电路耦接，用以将数字的设定讯号转换为模拟的参考电压，输入该比较电路。 [0032] 为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种具有可程序功能的返驰式电源供应电路的控制方法，包含：接收一输入电压；根据一操作讯号而操作一功率开关，以将该输入电压转换为一可程序输出电压；根据一目标控制讯号，产生该操作讯号；根据该可程序输出电压与一可程序讯号，产生该目标控制讯号；根据该可程序输出电压与一设定讯号，产生该可程序讯号；根据该可程序输出电压与一电压设定讯号，产生该可程序讯号，并根据一故障讯号，以决定是否使该光耦合电路将该目标控制讯号设定于一极大值；当该目标控制讯号未设定于该极大值时，将该目标控制讯号控制于不超过一预设控制位准，且该预设控制位准低于该极大值；以及当该目标控制讯号设定于该极大值时，根据该目标控制讯号，决定一过电压状况发生，进而产生一过电压保护讯号，用以不导通该功率开关。 [0033] 在其中一种较佳的实施例中，该根据该可程序输出电压与一电压设定讯号，产生该可程序讯号，并根据一故障讯号，以决定是否使该光耦合电路将该目标控制讯号设定于一极大值的步骤包括：根据该可程序输出电压与该设定讯号，产生一比较讯号；根据该比较讯号，产生该可程序讯号；于该目标控制讯号未设定于该极大值时，将该目标控制讯号控制于不超过该预设控制位准；以及根据该故障讯号，以决定是否将该目标控制讯号设定于该极大值。 [0034] 在其中一种较佳的实施例中，返驰式电源供应器的控制方法，还包含：根据该可程序输出电压，产生相关于该可程序输出电压的一回授讯号；以及根据该回授讯号，以决定该过电压状况是否发生。 [0036] 图1A与1B分别显示一种典型具有可程序功能的返驰式电源供应电路100及其讯号波形示意图； [0037] 图2显示一种现有具有可程序功能的返驰式电源供应电路200； [0038] 图3显示本发明的第一个实施例； [0039] 图4A-4G显示本发明的第二个实施例； [0040] 图5A与5B显示不同启动上升速率，于启动期间的参考电压Vref、目标控制讯号COMP、与回授讯号FB的讯号波形示意图； [0041] 图6A-6D显示本发明的第三个实施例。 [0042] 图中符号说明 [0043] 100,200,300,400,600 具有可程序功能的返驰式电源供应电路 [0044] 101 整流电路 [0045] 103 功率开关电路 [0046] 104 光耦合电路 [0047] 106 电流感测电路 [0048] 302 变压器电路 [0049] 105,205,305,405,605 一次侧控制电路 [0050] 307,407,607 二次侧控制电路 [0051] 409 分压电路 [0052] 6071 过电压保护触发电路 [0053] ADJ 比较讯号 [0054] A1,A2,A3 比较电路 [0055] COMP 目标控制讯号 [0056] CRS 上限控制电路 [0057] CS 电流感测讯号 [0058] C1 输出电容 [0059] DAC 数字模拟转换电路 [0060] FB 回授讯号 [0061] FBtrgt1,OV1,OV2,OV3,OV4,Vref1,Vref2,Vtrgt1,Vtrgt2 位准 [0062] FLT 故障讯号 [0063] GATE 操作讯号 [0064] glitch1,glitch2 波形干扰 [0065] GND 接地电位 [0066] MAX 极大值 [0067] OUT 输出端 [0068] PCL 控制位准 [0069] PRT 过电压保护讯号 [0070] PS 可程序讯号 [0071] Q1,Q2 调整电路 [0072] REF 参考电位 [0073] SET 设定讯号 [0074] STU 开机阶段 [0075] t0-t8 时间点 [0076] Vac 交流电压 [0077] Vdiv 分压 [0078] Vin 输入电压 [0079] Vos 偏压电路 [0080] Vout 可程序输出电压 [0081] Vref 参考电压 [0082] W1 主要绕组 [0083] W2 次要绕组 [0084] W3 第三绕组 [0085] Δt1,Δt2,Δt3,Δt4 期间 [0086] Δt5 预设期间 [0087] ΔOV1,ΔOV2,ΔV1,ΔV2 位准差 具体实施方式[0088] 请参阅图3，显示本发明的第一个实施例。如图3所示，具有可程序功能的返驰式电源供应电路300包含变压器电路302、功率开关电路103、一次侧控制电路305、电流感测电路106、光耦合电路104、以及二次侧控制电路307。如图3所示，交流电压Vac经由整流电路101整流后，产生输入电压Vin。整流电路101例如为桥式整流电路。具有可程序功能的返驰式电源供应电路300利用其中的变压器电路302接收输入电压Vin，并将其转换为可程序输出电压Vout。其中，变压器电路302包括主要绕组(primary winding)W1、次要绕组(secondary winding)W2、与第三绕组(tertiary winding)W3。其中主要绕组W1用以接收输入电压Vin，次要绕组W2用以于输出端OUT产生可程序输出电压Vout，第三绕组W3用以根据可程序输出电压Vout，产生相关于可程序输出电压Vout的回授讯号FB。 [0089] 功率开关电路103与主要绕组W1耦接，用以根据操作讯号GATE而操作其中功率开关，进而将输入电压Vin转换为可程序输出电压Vout。一次侧控制电路305与功率开关电路103耦接，用以根据目标控制讯号COMP、电流感测讯号CS、与回授讯号FB，产生操作讯号GATE。次要绕组W2电连接至接地电位GND，而主要绕组W1电连接至参考电位REF。电流感测电路106根据流经功率开关电路103中的功率开关电流，产生电流感测讯号CS。二次侧控制电路307根据设定讯号，调节目标控制讯号COMP，以产生可程序讯号，用以调节该可程序输出电压Vout或改变可程序输出电压Vout的目标位准。 [0090] 光耦合电路104与次要绕组W2耦接，用以根据可程序输出电压Vout与可程序讯号，产生目标控制讯号COMP。二次侧控制电路307与光耦合电路104及次要绕组W2耦接，用以根据可程序输出电压Vout与设定讯号，产生可程序讯号。一次侧控制电路305根据回授讯号FB的上升速率及目标控制讯号COMP的控制位准或根据回授讯号FB的该上升速率及目标控制讯号COMP的变化速率，以决定过电压状况是否发生，进而决定是否产生过电压保护讯号，用以不导通功率开关。一次侧控制电路305根据回授讯号FB的上升速率及目标控制讯号COMP的控制位准或根据回授讯号FB的该上升速率及目标控制讯号的变化速率，以决定过电压状况是否发生的方式，将于后详述。 [0091] 请参阅图4A-4G，显示本发明的第二个实施例。本实施例与第一个实施例不同之处，在于本实施例显示了较具体的二次侧控制电路407。如图4A所示，二次侧控制电路407包括比较电路A1、调整电路Q1、与数字模拟转换电路DAC。数字模拟转换电路DAC与比较电路A1耦接，用以将数字形式的设定讯号SET转换为模拟形式的参考电压Vref，以输入比较电路A1。比较电路A1根据可程序输出电压Vout与设定讯号SET，产生比较讯号ADJ。调整电路Q1与比较电路A1耦接，用以根据比较讯号ADJ，产生可程序讯号PS。 [0092] 详言之，根据用户的设定或是负载电路(未示出，用以接收可程序输出电压Vout而操作的电路，此为本领域技术人员所熟知，在此不予赘述)的需求而决定设定讯号SET。在本实施例中，设定讯号SET例如为数字形式的讯号，可为单阶或多阶讯号，其中单阶讯号代表在可程序输出电压Vout尚未达到默认的目标位准前，设定讯号SET维持固定的数值；而多阶讯号代表在可程序输出电压Vout尚未达到默认的目标位准前，设定讯号SET的数值随时间增加或减少。数字模拟转换电路DAC接收设定讯号SET，并转换为模拟形式的参考电压Vref。请参阅图4B，在参考电压Vref的讯号波形示意图中，例如将参考电压Vref维持在位准Vref1，以示意将可程序输出电压Vout调整至位准Vtrgt1；而设定讯号SET以多阶形式升高，将使参考电压Vref自位准Vref1以默认的速率，升高至位准Vref2，而示意将可程序输出电压Vout由位准Vtrgt1以默认上升速率升高至位准Vtrgt2。如图4A所示，比较电路A1比较分压Vdiv与参考电压Vref，产生比较讯号ADJ。其中，分压Vdiv由分压电路409接收可程序输出电压Vout，并取其分压而产生。调整电路Q1例如但不限于包含如图所示的开关元件，接收比较讯号ADJ而决定流经此开关元件的可程序讯号PS。可程序讯号PS经由光耦合电路104的操作，进而决定目标控制讯号COMP，这亦使得目标控制讯号COMP以变化速率上升，如图4B所示。 [0093] 图4B显示本实施例于正常操作中，目标控制讯号COMP、可程序输出电压Vout、与参考电压Vref的讯号波形示意图。首先，具有可程序功能的隔离式电源供应电路400于开机阶段STU，将目标控制讯号COMP的控制位准直接设定在预设控制位准PCL，使可程序输出电压Vout上升。此预设控制位准PCL例如略低于极大值MAX。接着将参考电压Vref设定在位准Vref1，在本实施例中，例如以单阶形式的设定讯号SET，将参考电压Vref直接设定保持在位准Vref1，示意可程序输出电压Vout需要被调整到位准Vtrgt1，使目标控制讯号COMP也直接设定在预设控制位准PCL，使可程序输出电压Vout继续上升。当可程序输出电压Vout达到位准Vtrgt1，目标控制讯号COMP的控制位准下降，以回授控制方式，维持可程序输出电压Vout于位准Vtrgt1。 [0094] 接着，在本实施例中，例如以多阶形式的设定讯号SET，将参考电压Vref，由位准Vref1逐渐提高到位准Vref2，示意将可程序输出电压Vout自位准Vtrgt1逐渐调整到位准Vtrgt2，目标控制讯号COMP会跟着逐渐上升，以提高可程序输出电压Vout；当可程序输出电压Vout达到位准Vtrgt2，目标控制讯号COMP与电流感测讯号CS以回授控制的方式，维持可程序输出电压Vout于位准Vtrgt2。当有突发的状况使得可程序输出电压Vout瞬时下跌，如图中所示波形干扰glitch1，通过目标控制讯号COMP与电流感测讯号CS的回授控制，目标控制讯号COMP的控制位准会再次达到预设控制位准PCL，以提高可程序输出电压Vout，以达到位准Vtrgt2。当有突发的状况使得可程序输出电压Vout瞬时上升，如图中所示波形干扰glitch2，通过目标控制讯号COMP与电流感测讯号CS的回授控制，目标控制讯号COMP的控制位准会下降，以降低可程序输出电压Vout，以达到位准Vtrgt2。 [0095] 当过电压状况发生时，例如光耦合电路104损坏，导致光耦合电路104开路，这将使目标控制讯号COMP的控制位准会维持于极大值MAX，而使可程序输出电压Vout的位准不断上升。回授讯号FB相关于可程序输出电压Vout，例如与输出电压Vout成正比。在本实施例中，一次侧控制电路405例如可根据回授讯号FB的上升速率及目标控制讯号COMP的控制位准或目标控制讯号COMP的变化速率，以决定过电压状况是否发生，进而决定是否产生过电压保护讯号，用以不导通功率开关。一次侧控制电路405根据回授讯号FB的上升速率及目标控制讯号COMP的控制位准或根据回授讯号FB的该上升速率及目标控制讯号的变化速率，以决定过电压状况是否发生的方式，例如可为下列几种方式： [0096] (1)一次侧控制电路405判断回授讯号FB的上升速率是否超过默认上升速率，以及判断目标控制讯号COMP的控制位准是否超过预设控制位准PCL。举例而言，如图4C所示，过电压状况发生于时间点t0。当设定讯号SET示意将可程序输出电压Vout维持于位准Vtrgt1，而回授讯号FB的位准却开始超过对应可程序输出电压Vout的位准Vtrgt1时，即当回授讯号FB的位准开始超过位准FBtrgt1，则一次侧控制电路405开始计时一段期间Δt1，量测回授讯号FB在此期间Δt1所上升的位准差ΔV1，计算回授讯号FB的上升速率是否超过默认上升速率，如果超过默认上升速率，且目标控制讯号COMP的控制位准也超过预设控制位准PCL，例如目标控制讯号COMP为极大值MAX，则一次侧控制电路405决定过电压状况发生，进而决定产生过电压保护讯号，用以不导通功率开关。如图4C所示，经由上述的判断方式，在时间点t1即可决定过电压状况发生，可通过启动过电压保护机制，将目标控制讯号COMP的控制位准降低，同时使参考电压Vref降低。当然，回授讯号FB的上升速率的计算方式，亦可以由回授讯号FB的位准开始超过位准FBtrgt1时，开始计算回授讯号FB上升位准差ΔV1后，计时此段期间Δt1。 [0097] (2)一次侧控制电路405判断回授讯号FB的上升速率是否超过默认上升速率，以及判断目标控制讯号COMP的变化速率是否不为负值。举例而言，当过电压状况发生于可程序输出电压Vout维持于位准Vtrgt1一段时间之后，如图4D所示，过电压状况发生于时间点t2。当回授讯号FB的位准具有对应输出电压Vout的位准Vtrgt1时，即位准FBtrgt1，且当设定讯号SET示意将可程序输出电压Vout维持于位准Vtrgt1，但回授讯号FB的位准却开始超过对应输出电压Vout的位准Vtrgt1时，也就是当回授讯号FB的位准开始超过FBtrgt1，则一次侧控制电路405，开始计时一段期间Δt2，量测回授讯号FB在此期间Δt2所上升的位准差ΔV2，计算回授讯号FB的上升速率是否超过默认上升速率，如果超过默认上升速率，且目标控制讯号COMP的控制位准的变化速率也不为负值，例如目标控制讯号COMP的控制位准自一相对较低位准在期间Δt2内，升高至极大值MAX，则目标控制讯号COMP的控制位准的变化速率也不为负值，则一次侧控制电路405决定过电压状况发生，进而决定产生过电压保护讯号，用以不导通功率开关。如图4D所示，经由上述的判断方式，在时间点t3即可决定过电压状况发生，可通过启动过电压保护机制，将目标控制讯号COMP的控制位准降低，同时使参考电压Vref降低。当然，FB的上升速率的方式，亦可以由回授讯号FB的位准开始超过位准FBtrgt1时，开始计算回授讯号FB上升位准差ΔV2后，计时此段期间Δt2，以计算回授讯号FB的上升速率是否超过默认上升速率。 [0098] (3)一次侧控制电路405判断回授讯号FB由位准OV1上升预设位准差ΔOV1的期间Δt3是否低于预设期间；其中位准OV1相关于目标控制讯号COMP超过默认控制位准PCL时的回授讯号FB的位准。举例而言，当过电压状况发生于输出电压Vout维持于位准Vtrgt1一段时间之后，如图4E所示，过电压状况发生于时间点t3。当回授讯号FB由位准OV1上升预设位准差ΔOV1的期间Δt3，且当期间Δt3低于预设期间，则一次侧控制电路405决定回授讯号FB的上升速率超过默认上升速率，其中位准OV1例如为目标控制讯号COMP超过默认控制位准PCL时的回授讯号FB的位准(于时间点t4)。如图4E所示，经由上述的判断方式，在时间点t3即可决定过电压状况发生，可通过启动过电压保护机制，将目标控制讯号COMP的控制位准降低，同时使参考电压Vref降低。 [0099] (4)一次侧控制电路405判断目标控制讯号COMP的控制位准开始超过预设控制位准PCL的一段预设期间Δt4，回授讯号FB上升的位准差ΔOV2是否高于预设位准差，以决定回授讯号FB的上升速率是否超过默认上升速率。举例而言，当过电压状况发生于输出电压Vout维持于位准Vtrgt1一段时间之后，如图4F所示，过电压状况发生于时间点t5。当回授讯号FB由位准OV1上升预设位准差ΔOV2的期间Δt4，且回授讯号FB上升的位准差ΔOV2高于预设位准差，则一次侧控制电路405决定回授讯号FB的上升速率超过默认上升速率，其中位准OV1例如为目标控制讯号COMP超过默认控制位准PCL时的回授讯号FB的位准OV1于时间点t4。如图4F所示，经由上述的判断方式，在时间点t5即可决定过电压状况发生，可通过启动过电压保护机制，将目标控制讯号COMP的控制位准降低，同时使参考电压Vref降低。 [0100] (5)一次侧控制电路405判断目标控制讯号COMP的控制位准超过预设控制位准PCL开始的一段预设期间Δt5，回授讯号FB是否超过位准OV4。举例而言，当过电压状况发生于输出电压Vout维持于位准Vtrgt1一段时间之后，如图4G所示，过电压状况发生于时间点t6。当目标控制讯号COMP的控制位准超过预设控制位准PCL，如图4G所示，于时间点t4，开始的一段预设期间Δt5，回授讯号FB超过位准OV4，则一次侧控制电路405决定回授讯号FB的上升速率超过默认上升速率。如图4G所示，经由上述的判断方式，在时间点t6即可决定过电压状况发生，可通过启动过电压保护机制，将目标控制讯号COMP的控制位准降低，同时使参考电压Vref降低。 [0101] 根据本发明，并以前述第二个实施例为例，一次侧控制电路405根据回授讯号FB的上升速率及目标控制讯号COMP的控制位准，以决定过电压状况是否发生的决定方式，可包括:判断回授讯号FB的上升速率是否超过默认上升速率。其中默认上升速率高于启动上升速率；且启动上升速率相关于具有可程序功能的返驰式电源供应电路400于启动期间，回授讯号FB的上升速率。图5A与5B分别显示，启动期间的参考电压Vref、目标控制讯号COMP、与回授讯号FB在不同的启动上升速率下的讯号波形示意图。图5A显示回授讯号FB的默认上升速率高于启动上升速率，因此启动期间不会触发过电压状况；而图5B显示回授讯号FB的启动上升速率高于默认上升速率，因此启动期间会触发过电压状况。 [0102] 如图5A所示，考虑可程序输出电压Vout于30微秒(ms)自5V升高至20V，输出电容Co的电容值为2000毫法拉(μF)，在全负载的状况下，输出电流为3.3安培(A)，且过电流保护(OCP)设定为120％。在此情况下，启动期间的参考电压Vref、目标控制讯号COMP、与回授讯号FB的讯号波形示意图如图5A所示，在启动期间不会触发过电压状况。其中，参考电压Vref的讯号波形示意图显示多阶形式的设定讯号SET，将参考电压Vref，由较低位准逐渐提高到较高位准。其中的小图示意多阶的波形示意图。 [0103] 如图5B所示，考虑可程序输出电压Vout于30微秒(ms)自5V升高至20V，输出电容Co的电容值为3000毫法拉(μF)，在全负载的状况下，输出电流为3.3安培(A)，且过电流保护(OCP)设定为120％。在此情况下，启动期间的参考电压Vref、目标控制讯号COMP、与回授讯号FB的讯号波形示意图如图5B所示，在启动期间会触发过电压状况。 [0104] 请参阅图6A-6D，显示本发明的第三个实施例。如图6A所示，具有可程序功能的返驰式电源供应电路600包含变压器电路102、功率开关电路103、一次侧控制电路605、电流感测电路106、光耦合电路104、以及二次侧控制电路607。如图6A所示，交流电压Vac经由整流电路101整流后，产生输入电压Vin。整流电路101例如为桥式整流电路。具有可程序功能的返驰式电源供应电路600利用其中的变压器电路102接收输入电压Vin，并将其转换为可程序输出电压Vout。其中，变压器电路102包括主要绕组(primary winding)W1与次要绕组(secondary winding)W2。其中主要绕组W1用以接收输入电压Vin，次要绕组W2用以于输出端OUT产生可程序输出电压Vout。 [0105] 功率开关电路103与主要绕组W1耦接，用以根据操作讯号GATE而操作其中功率开关，进而将输入电压Vin转换为可程序输出电压Vout。一次侧控制电路605与功率开关电路103耦接，用以根据目标控制讯号COMP与电流感测讯号CS，产生操作讯号GATE。次要绕组W2电连接至接地电位GND，而主要绕组W1电连接至参考电位REF，电流感测电路106根据流经功率开关电路103中的功率开关电流，产生电流感测讯号CS。二次侧控制电路607根据设定讯号，调节目标控制讯号COMP，以产生可程序讯号，用以调节该可程序输出电压Vout或改变可程序输出电压Vout的目标位准。 [0106] 光耦合电路104与次要绕组W2耦接，用以根据可程序输出电压Vout与可程序讯号，产生目标控制讯号COMP。二次侧控制电路607与光耦合电路104及次要绕组W2耦接，用以根据可程序输出电压Vout与设定讯号，其中设定讯号例如但不限于如图所示的参考电压Vref，产生可程序讯号PS。二次侧控制电路607并根据故障讯号FLT，以决定是否使光耦合电路104将目标控制讯号COMP设定于极大值MAX。当目标控制讯号COMP未设定于极大值MAX时，二次侧控制电路607使光耦合电路104将目标控制讯号COMP控制于不超过预设控制位准PCL，且预设控制位准PCL低于极大值MAX。当目标控制讯号COMP设定于极大值MAX时，一次侧控制电路605根据目标控制讯号COMP，以决定过电压状况是否发生，进而决定是否产生过电压保护讯号，用以不导通功率开关。 [0107] 如图6A所示，二次侧控制电路607包括：比较电路A3、调整电路Q2、上限控制电路CRS、以及过电压保护触发电路6071。比较电路A2根据可程序输出电压Vout与电压设定讯号，例如但不限于如图所示的参考电压Vref，产生比较讯号。调整电路Q2与比较电路A2耦接，用以根据比较讯号，产生可程序讯号PS。上限控制电路CRS与调整电路Q2耦接，用以于目标控制讯号COMP未设定于极大值MAX时，使光耦合电路104将目标控制讯号COMP控制于不超过预设控制位准PCL，且预设控制位准PCL低于极大值MAX。当目标控制讯号COMP设定于极大值MAX时，一次侧控制电路605根据目标控制讯号COMP，以决定过电压状况是否发生，进而决定是否产生过电压保护讯号，用以不导通功率开关。过电压保护触发电路6071与调整电路Q2及上限控制电路CRS耦接，用以根据故障讯号FLT，以决定是否使光耦合电路104将目标控制讯号COMP设定于极大值MAX。 [0108] 须说明的是，具有可程序功能的返驰式电源供应器600，其中变压器电路102可更包括第三绕组(tertiary winding)W3，与第二绕组W2耦接，用以根据可程序输出电压Vout，产生相关于可程序输出电压Vout的回授讯号FB；其中，一次侧控制电路605更根据回授讯号FB，以决定过电压状况是否发生。第三绕组W3与回授讯号FB未示于图6A，请参照前述第一及第二个实施例。 [0109] 须说明的是，具有可程序功能的返驰式电源供应器600，其中二次侧控制电路607可更包括数字模拟转换电路DAC，与比较电路A2耦接，用以将数字的设定讯号转换为模拟的参考电压Vref，输入比较电路A2。数字模拟转换电路DAC未示于图6A，请参照前述第二个实施例。 [0110] 请继续参阅图6A，当目标控制讯号COMP设定于极大值MAX，一次侧控制电路605利用其中的比较电路A3与偏压电路Vos，接收目标控制讯号COMP，产生过电压保护讯号PRT，用以不导通该功率开关。 [0111] 图6B显示本实施例于正常操作中，目标控制讯号COMP、可程序输出电压Vout、与参考电压Vref的讯号波形示意图。首先，具有可程序功能的隔离式电源供应电路600于开机阶段STU，将目标控制讯号COMP的控制位准直接设定在预设控制位准PCL，使可程序输出电压Vout上升。此预设控制位准PCL例如设定于略低于极大值MAX。接着将参考电压Vref设定在位准Vref1，在本实施例中，例如以单阶形式的设定讯号SET，将参考电压Vref直接设定保持在位准Vref1，示意可程序输出电压Vout需要被调整到位准Vtrgt1，使目标控制讯号COMP也直接设定在预设控制位准PCL，使输出电压Vout继续上升。当可程序输出电压Vout达到位准Vtrgt1，目标控制讯号COMP的控制位准下降，以回授控制方式，维持可程序输出电压Vout于位准Vtrgt1。 [0112] 接着，在本实施例中，例如以多阶形式的设定讯号SET，将参考电压Vref，由位准Vref1逐渐提高到位准Vref2，示意将可程序输出电压Vout自位准Vtrgt1逐渐调整到位准Vtrgt2，目标控制讯号COMP会跟着逐渐上升，以提高可程序输出电压Vout；当可程序输出电压Vout达到位准Vtrgt2，目标控制讯号COMP与电流感测讯号CS以回授控制的方式，维持可程序输出电压Vout于位准Vtrgt2。当有突发的状况使得可程序输出电压Vout瞬时下跌，如图中所示波形干扰glitch1，通过目标控制讯号COMP与电流感测讯号CS的回授控制，目标控制讯号COMP的控制位准会再次达到预设控制位准PCL，以提高可程序输出电压Vout，以达到位准Vtrgt2。当有突发的状况使得可程序输出电压Vout瞬时上升，如图中所示波形干扰glitch2，通过目标控制讯号COMP与电流感测讯号CS的回授控制，目标控制讯号COMP的控制位准会下降，以降低可程序输出电压Vout，以达到位准Vtrgt2。 [0113] 如图6C所示，当一次侧控制电路605于时间点t7侦测到目标控制讯号COMP的控制位准超过预设控制位准PCL，且可程序输出电压Vout超过位准Vtrgt1，过电压状况发生，可通过启动过电压保护机制，将目标控制讯号COMP的控制位准降低，同时使参考电压Vref降低。需注意的是，此过电压状况发生，是由故障讯号FLT所触发。 [0114] 如图6D所示，当一次侧控制电路605于时间点t8侦测到目标控制讯号COMP的控制位准超过预设控制位准PCL，且可程序输出电压Vout超过位准Vtrgt1，过电压状况发生，可通过启动过电压保护机制，将目标控制讯号COMP的控制位准降低，同时使参考电压Vref降低。需注意的是，此过电压状况发生，是由光耦合电路104中的光耦合元件损坏，导致光耦合电路104开路所触发。 [0115] 以上已针对较佳实施例来说明本发明，只是以上所述，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。在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以思及各种等效变化。例如，各实施例中图标直接连接的两电路或元件间，可插置不影响主要功能的其他电路或元件。又如，电阻或分压电路并非仅限于电阻元件，亦可以其他电路，如晶体管电路等取代。又如，可程序输出电压Vout不限于如实施例中所述的两不同预设位准间的切换，亦可以在至少三个不同预设位准间切换。凡此种种，皆可根据本发明的教示类推而得，因此，本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。 |
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