[实用新型]具有动态负载响应的返驰式电源转换器及一次侧控制电路

说明书

一种具有动态负载响应的返驰式电源转换器及一次侧控制电路。该返驰式电源转换器包含变压器、一次侧开关以及一次侧控制电路。其中，一次侧控制电路用以根据电流感测信号与反馈信号，产生脉宽调制信号，以操作一次侧开关，而将输入电源转换为输出电源。一次侧控制电路包括脉宽调制信号产生电路、放大器电路以及转导放大电路。脉宽调制信号产生电路用以将电流感测信号，反馈比较补偿信号，而产生脉宽调制信号，其中电流感测信号相关于流经一次侧开关的一次侧电流。转导放大电路放大补偿信号而产生补偿电流，以反馈调整内部电压或参考电压，进而调整输出电压。

技术领域

本实用新型涉及一种返驰式电源转换器，特别是指一种具有动态负载响应的返驰式电源转换器。本实用新型还涉及返驰式电源转换器的一次侧控制电路。

背景技术

图1揭示一种现有技术的返驰式电源转换器(返驰式电源转换器1)，返驰式电源转换器1用以将输入电源转换为输出电源，其包含整流电路11、变压器12、一次侧开关S1、一次侧控制电路13、分压电路14、取样保持电路15以及电流感测电路16。

如图1所示，整流电路11接收交流电压Vac，并对交流电压Vac整流后产生输入电压Vin。一次侧控制电路13根据电流感测信号Vcs与反馈信号Vfb，产生脉宽调制(pulse widthmodulation，PWM)信号GATE，以控制一次侧开关S1以切换变压器12中的一次侧绕组W1，而将输入电源转换为输出电源，使二次侧绕组W2于输出节点OUT产生输出电源。其中，输入电源包括输入电压Vin与输入电流Iin，输出电源包括输出电压Vout与输出电流Iout。当一次侧开关S1导通时，电能储存于一次侧绕组W1；当一次侧开关S1不导通时，储存于一次侧绕组W1的电能将由一次侧绕组W1转移至二次侧绕组W2，而在输出节点OUT产生输出电源。辅助绕组WA以电磁感应方式，感测输出电压Vout。

当返驰式电源转换器1用以作为充电器电源，提供输出电源，供应给负载电路17充电。在先前的充电器电源中，通常需要一个稳定的电源来提供给负载电路17，以完成连续充电的功能。但在目前的充电器电源的规格中，输出电流Iout具有频率为数十至数百赫兹(Hz)的脉冲式的充电脉波，来提供负载电路17实现充电。此一方法可以有效解决前述连续充电方式中，因为负载电路17连续充电而造成负载电路17过热的问题。另外，由于充电器电源有低成本的需求，因此在实际的应用电路中，充电器电源通常使用一次侧稳压电路(primary-side regulator)来实现。

一次侧稳压电路电路不像二次侧稳压电路(secondary-side regulator)(未示出)可以随时侦测到输出电压Vout，其输出电压Vout的侦测必需通过输出电压Vout的每一个脉波，经由变压器12的辅助绕组的电磁感应后，才能产生反馈信号Vfb，而得到输出电压Vout的信息。此外，为了达到轻载时减少功率的消耗，在轻载时会将充电器电源的操作频率降低(输出电流Iout的充电脉波的频率)，如果在此时负载电路17突然从轻载变为重载(输出电流Iout突然上升)，其输出电压Vout无法马上反应出此突然的变化，必需经由下一次的切换才能得知输出电压Vout由于瞬间抽载而急速下降，返驰式电源转换器1才开始经由反馈机制，而产生更多输出电源，以将输出电压Vout提升到稳态时的电压位准。

当负载电路17再从重载变为轻载(输出电流Iout突然下降)，此时输出电压Vout会因为过多的能量无法释放，而造成输出电压Vout突然升高，过高的输出电压Vout进而通过反馈机制，将输出电压Vout慢慢调整回到原本稳态时的电压。在系统厂的规格中，通常会要求在动态抽载时，最低的输出电压Vout不能低到让电路无法工作，另外，输出电压Vout在动态抽载的峰对峰值，也必需尽可能的降低。