[发明专利]具有假性负载的转换装置、初级侧控制单元及其操作方法

说明书

一种具有假性负载的转换装置用以对负载供电，且转换装置包括变压器、初级侧电路、次级侧电路、辅助电路及初级侧控制单元。初级侧控制单元通过耦合变压器而接收辅助电压，且当辅助电压高于预定电压值时，初级侧控制单元启动假性负载，使假性负载抽取假性负载电流而降低辅助电压。或者，当负载所抽取的汲取电能量高于重载阈值时，初级侧控制单元启动假性负载，使假性负载抽取假性负载电流而降低辅助电压。

技术领域

本发明有关一种转换装置、初级侧控制单元及其操作方法，尤指一种具有假性负载的转换装置、初级侧控制单元及其操作方法。

背景技术

由于目前电力领域中，电源供应产品越来越讲求性价比(cost-performanceratio)，在电路同样的性能下尽可能地降低电路的成本，以提高产品的竞争力。尤其是价格通常较为昂贵的电子元件(例如但不限于，变压器、电解电容、控制器等元件)，若是能使用电路的特殊设计来降低耐压耐流规格，则可以大幅度的降低元件的成本，甚至还可降低元件的体积而进一步地降低整体电路的体积。因此如何提高电源供应产品的性价比，乃为目前电力领域中的主要课题。其中的原因不外乎是因为可提高功率密度，与节省电路成本。

在已知的电力转换电路中，通常使用初级侧的控制器来控制电力转换电路将输入电力转换为输出电力。而为了维持初级侧的控制器可顺利运作，则通常需要使用额外的辅助绕组来耦合电力转换电路中的功率电感或变压器，以额外感应一组电压对控制器供电。具体而言，如图1所示为辅助绕组感应辅助电压Vaux的电压波形。辅助绕组的设计通常是因应控制器所能接受的运作电压范围而决定，由于电力转换电路在负载重载与轻载的时候，辅助绕组所感应到的辅助电压Vaux会受到影响，因此辅助绕组必须要因应运作电压范围而设计，以避免辅助电压Vaux过高而触发过电压保护的状况。

具体地，辅助绕组在重载输出(full Load/OCP)时，会因为变压器漏感特性让初级侧的控制器所接收的辅助电压Vaux变得比设计值高(高约5V～15V)，这个现象让初级侧的控制器的耐压必须提高来满足耐压的需求。为了避免这个问题发生，以往的解决方式是增加控制器的耐压规格，以拉高过电压保护OVP的保护点位，避免如同图1所示，辅助电压Vaux上升缘峰值这种不可预期的电压碰触到过电压保护OVP而使得控制器失控，进而导致电力转换电路失效。然而，若是增加控制器的耐压规格时，势必会需要增加控制器的元件成本。尤其此元件又属整个电力转换电路中，成本较为昂贵的电路元件，导致一直无法提高电力转换电路性价比的状况。

所以，如何设计出一种具有假性负载的转换装置、初级侧控制单元及其操作方法，以降低辅助电压Vaux的突波(Spike)的峰值，进而降低初级侧的控制器的元件成本，乃为本案发明人所欲行研究的一大课题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种具有假性负载的转换装置，以克服已知技术的问题。因此，本发明转换装置用以对负载供电，且转换装置包括变压器、初级侧电路、次级侧电路、辅助电路及初级侧控制单元。变压器具有初级侧绕组与次级侧绕组。初级侧电路耦接初级侧绕组，且用以接收输入电能，初级侧电路包含功率开关。次级侧电路耦接次级侧绕组，因应负载所消耗的汲取电能量，次级侧电路以相应地提供关联于汲取电能量的反馈信号。辅助电路用以通过耦合变压器而产生辅助电压。初级侧控制单元包括电能接收端，且初级侧控制单元通过电能接收端接收辅助电压而输出控制信号，以根据反馈信号调制控制信号，控制信号控制功率开关切换导通而转换输入电能，当辅助电压高于过电压阈值时，初级侧控制单元停止输出控制信号。其中，当辅助电压高于预定电压值时，初级侧控制单元启动假性负载，使假性负载对电能接收端抽取假性负载电流而降低辅助电压，预定电压值低于过电压阈值。