[发明专利]可调整前缘遮蔽时间的控制电路及电源转换系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种前缘遮蔽(leading edge blanking)时间的控制电路，特别是 一种可调整前缘遮蔽时间的控制电路及包含该控制电路的电源转换系统。

背景技术

图1显示公知的反驰式电源转换器(flyback converter)10。脉冲调制(pulse width modulation；PWM)控制芯片100自其输出管脚(pin)OUT输出一脉冲调制 信号VPWM控制功率开关101的导通与截止，以将输入电压Vin转换成输出 电压Vout，而为了避免反驰式电源转换器10的一次侧电流Ip过大造成元件损 毁，脉冲调制控制芯片100更侦测电流检测(current sensing)管脚CS的电压准 位Vcs(Vcs＝Rs×Ip，一次侧电流Ip流经感测电阻Rs所产生)，当Vcs达 到一预设的过电流保护(over current protection)参考电压准位时，脉冲调制控制 芯片100即启动一过电流保护机制，管脚OUT不再输出脉冲调制信号VPWM， 使得功率开关101截止，一次侧电流Ip截止，进而防止过电流现象发生。

然而，功率开关101导通的瞬间会有突波(spike)产生，使电流检测管脚 CS所侦测到的电压准位Vcs瞬间提高，因此容易误触发脉冲调制控制芯片100 的过电流保护机制，而在没有过电流发生的情况下误将功率开关101截止，影 响电源转换器10的运作。一种解决的方法是在脉冲调制控制芯片100中增设 一前缘遮蔽机制，脉冲调制控制芯片100于功率开关101导通瞬间的前缘遮蔽 时间内忽略电流检测管脚CS所侦测的电压信号(即不执行过电流检测)，直到 预设的遮蔽时间过后才恢复正常的过电流检测。

目前采取电流模式(current mode)控制的脉冲调制控制芯片多半内建一固 定前缘遮蔽时间的控制电路，然而采取固定的前缘遮蔽时间的控制电路会造成 以下两个缺点。

在功率开关101刚截止时，其漏极电压为Vd＝Vin+(Vout/N)+Ip*(Lk/Cd)^1/2， 其中N为变压器二次侧绕组与一次侧绕组的圈数比，Lk为变压器一次侧的漏 感，Cd为功率开关101的杂散电容。当电源转换器10在开机时，二次侧电流 Is对输出电容Co充电，使得输出电压Vout由0慢慢增加，若输出端负载为 满载的情况下，将使得输出电压Vout增加的速度更慢，由Vout＝L*(dIs/dt) 的公式可知变压器T1的一次侧能量很难充分释放至变压器的二次侧，又因为 在前缘遮蔽时间内，功率开关101为导通状态，若固定的前缘遮蔽时间过长， 将使一次侧电流Ip累积到很大的值，加上若电源转换器10的输入电压Vin也 很高时，功率开关101的漏极电压Vd可能会过高而导致功率开关101损坏。

脉冲调制控制芯片多半具有间歇工作模式(burst mode)的功能，此操作模 式如下：在输出端负载为轻载的情况下，脉冲调制控制芯片100进入间歇工作 模式，此时若脉冲调制控制芯片100的反馈信号VCOMP的电压值低于某一门 槛准位时，管脚OUT停止输出脉冲调制信号VPWM，当反馈信号VCOMP的 电压值高于此一门槛准位时，系统进入正常的电流模式控制，管脚OUT又输 出脉冲调制信号VPWM，使得反馈信号VCOMP的电压值会在此一门槛准位 附近呈现近似弦波的波形。在脉冲调制控制芯片100进入间歇工作模式时，若 前缘遮蔽时间过短，由输入端Vin送入系统的能量便较小，如此将使反馈信号 VCOMP所呈现近似弦波的频率变高，这将造成系统有较高的切换损失，使系 统的省电功能变差。

发明内容