[发明专利]隔离式电源转换器的回授电路及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔离式电源转换器，具体地说，是一种隔离式电源转换器的回授电路及控制方法。

背景技术

图1显示已知的隔离式电源转换器10，其中整流电路12将交流电压VAC转换为直流电压Vin，电压Vin经缓冲器(snubber)16供应至变压T1的一次侧线圈Lp，功率开关18连接变压器T1的一次侧线圈Lp，控制器14根据回授信号Vcomp及感测信号Vcs产生控制信号Vgate切换功率开关18，以将电压Vin转换为输出电压Vout，感测信号Vcs正比于通过一次侧线圈Lp的电流Ip，控制器14具有电源输入端VDD供接收电源电压Vcc，回授电路20侦测输出电压Vout以产生回授信号Vcomp给控制器14。回授装置20包括光耦合器(opto-coupler)22以及作为分流调节器(shunt regulator)的齐纳二极管(zener diode)24。光耦合器22根据输出电压Vout产生电流Icomp以决定回授信号Vcomp，光耦合器22包含作为输入端的发光二极管24以及作为输出端的晶体管26，正比于输出电压Vout的电流Id经发光二极管24及齐纳二极管28流向接地端，光耦合器22放大通过发光二极管24的电流Id产生电流Icomp通过晶体管26。齐纳二极管28连接发光二极管24，用以限制发光二极管24阴极上的最大电压值。

当电源转换器10的负载变为轻载时，输出电压Vout上升使得通过发光二极管24的电流Id上升，因此通过晶体管26的电流Icomp也跟着上升，此时回授信号Vcomp将被大电流Icomp拉至较低的准位以减少功率开关18打开(turn on)的时间。然而，电流Id及Icomp的上升也意味着能量的消耗，这将导致电源转换器10在轻载时的效能降低。

因此已知的隔离式电源转换器存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种改善隔离式电源转换器轻载效能的回授电路及控制方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种隔离式电源转换器的回授电路，所述隔离式电源转换器包含一控制器切换一功率开关以将输入电压转换为输出电压，其特征在于所述回授电路包括：

光耦合器，耦接所述隔离式电源转换器的输出端，放大一第一电流产生一第二电流，所述第一电流与所述输出电压相关；

电流电压转换电路，连接所述光耦合器，根据所述第二电流产生第一电压；

相反极性调节器，连接所述光耦合器，用以在轻载期间使所述第一电流随所述输出电压上升而下降；

电压源，提供第二电压；以及

启动电路，耦接所述电流电压转换电路及第二电压源，由所述第一及第二电压中选取其中之一作为一回授信号给所述控制器。

本发明的隔离式电源转换器的回授电路还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的回授电路，其中所述电流电压转换器包括一电阻因应所述第二电流产生所述第一电压。

前述的回授电路，其中所述相反极性调节器包括：

BJT晶体管，具有一集极耦接所述隔离式电源转换器的输出端、一射极耦接所述光耦合器的输入端以及一基极耦接所述隔离式电源转换器的输出端；以及

齐纳二极管，连接在所述BJT晶体管的基极及射极之间，用以限制所述BJT晶体管基极上的最大电压。

前述的回授电路，其中所述相反极性调节器包括：

PMOS晶体管，连接在所述隔离式电源转换器的输出端及所述光耦合器的输入端之间；以及

运算放大器，连接所述PMOS晶体管的闸极，在所述输出电压增加时，控制所述PMOS晶体管的通道厚度减少。

前述的回授电路，其中所述启动电路包括：

第一开关，连接在所述电流电压转换电路及控制器之间；

第二开关，连接在所述电压源及控制器之间；

第一比较器，连接所述电流电压转换电路及电压源，比较所述第一及第二电压产生第一比较信号；

第二比较器，比较所述隔离式电源转换器的电源电压及一参考电压产生第二比较信号；以及

正反器，连接所述第一及第二比较器，根据所述第一及第二比较信号切换所述第一及第二开关。

一种隔离式电源转换器轻载的控制方法，所述隔离式电源转换器包含一控制器切换一功率开关以将输入电压转换为输出电压，其特征在于所述控制方法包括下列步骤：

(A)藉由光耦合器放大一与所述输出电压相关的第一电流产生一第二电流；

(B)控制所述第一电流在轻载期间随所述输出电压上升而下降；