具改善過電流保護的返馳式轉換器及其控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明提供一種返馳式轉換器及其控制電路，且特別是關于一種具改善過電流保護的返馳式轉換器及其控制電路。
【背景技術】
[0002]由于返馳式轉換器(flyback converter)具有高效率、低耗損、小尺寸及重量輕等優點，因此已被廣泛地用以作為各種電子產品的電源轉換裝置。為求返馳式轉換器能正常且穩定的運作，返馳式轉換器的保護機制是非常重要的部分，例如過電流保護功能。
[0003]傳統的返馳式轉換器只利用檢測一次側電流(primary peak current)當作輸出過電流的保護機制。傳統上，一次側電流的過電流保護點是固定的，所以在輸出端可實現越低電壓、越大電流的定功率(Constant Power)保護機制。然而，當返馳式轉換器的輸出電壓因為過電流而造成電壓下降時，過程中，過大的保護電流不僅輸入電源的功耗(inputpower dissipat1n)會隨之增加，而造成不必要的功率消耗,且需要使用更高電流額定的功率元件，而大幅增加成本的負擔。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種控制電路，用于具改善過電流保護的返馳式轉換器。返馳式轉換器包括一次側繞組、耦接一次側繞組的開關元件、二次側繞組及輔助繞組。輔助繞組檢測輸出電壓，并對應地輸出第一電壓。控制電路根據第一電壓以對應地輸出控制信號以控制返馳式轉換器的開關元件。控制電路包括過電流判斷單元以及輸出電壓檢測單元。過電流判斷單元耦接開關元件，根據電流傳感信號與設定電壓輸出控制信號。電流傳感信號對應于一次側繞組的電流。輸出電壓檢測單元耦接輔助繞組與過電流判斷單元之間。輸出電壓檢測單元根據第一電壓對應地調整設定電壓，以使控制信號根據第一電壓做適應性調整。
[0005]在本發明的控制電路的一個實施方式中，該輸出電壓檢測單元包括:
[0006]一第一二極管，該第一二極管的陽極端耦接于該輔助繞組；
[0007]—第一電阻，該第一電阻的一端稱接該第一二極管的陰極端；
[0008]—第一電容，該第一電容稱接于該第一電阻的另一端與一接地端之間；
[0009]一第二電阻，該第二電阻耦接于該第一電阻的另一端與該接地端之間；以及
[0010]一第二二極管，該第二二極管的一端耦接該第二電阻的一端，該第二二極管的另一端稱接該過電流判斷單元。
[0011]在本發明的控制電路的另一個實施方式中，該過電流判斷單元包括:
[0012]—第一比較器,具有一第一輸入端、一第二輸入端與一第一輸出端，該第一輸入端接收該設定電壓，該第二輸入端接收該電流傳感信號，該第一輸出端根據該電流傳感信號與該設定電壓比較結果輸出該控制信號，以控制該開關元件的切換，其中該設定電壓為一參考電壓。
[0013]在本發明的控制電路的另一個實施方式中，該過電流判斷單元包括:
[0014]—第一比較器,具有一第一輸入端、一第二輸入端與一第一輸出端，該第一輸入端接收該設定電壓，該第二輸入端接收該電流傳感信號，該第一輸出端根據該電流傳感信號與該設定電壓比較結果輸出該控制訊號，以控制該開關元件的切換，其中該設定電壓為一反饋信號的電壓。
[0015]在本發明的控制電路的另一個實施方式中，該反饋信號的電壓通過一光耦合器依據該返馳式轉換器的該輸出電壓產生。
[0016]本發明提供一種具改善過電流保護的返馳式轉換器包括變壓器、開關元件、電流傳感單元以及控制電路。變壓器具有一次側繞組、二次側繞組及輔助繞組，其中輔助繞組用以檢測返馳式轉換器的一輸出電壓，并對應地輸出第一電壓。開關兀件I禹接一次側繞組。電流感側電路耦接開關元件與接地端之間，將一次側繞組的電流轉換為電流傳感信號。控制電路根據第一電壓并對應地輸出一控制信號以控制開關元件，其中控制電路包括過電流判斷單元以及輸出電壓檢測單元。過電流判斷單元耦接開關元件，根據電流傳感信號與設定電壓輸出控制信號。輸出電壓檢測單元耦接輔助繞組與過電流判斷單元之間。輸出電壓檢測單元根據第一電壓對應地調整設定電壓，使得控制信號根據第一電壓做適應性調整電流傳感信號。
[0017]在本發明的返馳式轉換器的一個實施方式中，該輸出電壓檢測單元包括:
[0018]一第一二極管，該第一二極管的陽極端耦接于該輔助繞組；
[0019]—第一電阻，該第一電阻的一端稱接該第一二極管的陰極端；
[0020]—第一電容，該第一電容稱接于該第一電阻的另一端與一接地端之間；
[0021]一第二電阻，該第二電阻耦接于該第一電阻的另一端與該接地端之間；以及
[0022]一第二二極管，該第二二極管的一端耦接該第二電阻的一端，該第二二極管的另一端稱接該過電流判斷單元。
[0023]在本發明的返馳式轉換器的一個實施方式中，該過電流判斷單元包括:
[0024]—第一比較器,具有一第一輸入端、一第二輸入端與一第一輸出端，該第一輸入端接收該設定電壓，該第二輸入端接收該電流傳感信號，該第一輸出端根據該電流傳感信號與該設定電壓比較結果輸出該控制信號，以控制該開關元件的切換，其中該設定電壓為一參考電壓。
[0025]在本發明的返馳式轉換器的一個實施方式中，該過電流判斷單元包括:
[0026]—第一比較器,具有一第一輸入端、一第二輸入端與一第一輸出端，該第一輸入端接收該設定電壓，該第二輸入端接收該電流傳感信號，該第一輸出端根據該電流傳感信號與該設定電壓比較結果輸出該控制訊號，以控制該開關元件的切換，其中該設定電壓為一反饋信號的電壓。
[0027]在本發明的返馳式轉換器的一個實施方式中，該反饋信號的電壓通過一光耦合器依據該返馳式轉換器的該輸出電壓產生。
[0028]綜上所述，本發明實施例所提供具改善過電流保護的返馳式轉換器及其控制電路根據輔助繞組檢測輸出電壓的方式，可以自動地調整設定電壓，以達到更有效地保護返馳式轉換器。換言之，當輸出電壓因過電流而造成電壓變低時，輸出電壓檢測單元根據輔助繞組檢測到的輸出電壓而產生的第一電壓來對應地調整設定電壓，使得過電流判斷單元可以提早動作，以限制更大的能量傳遞至輸出端。因此，不僅可以降低返馳式轉換器整體功耗，且不需使用更高電流額定的功率元件，更不會增加成本的負擔。
[0029]為了能更進一步了解本發明為達成既定目的所采取的技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明的詳細說明、附圖，相信本發明的目的、特征與特點，當可由此得以深入且具體的了解，然而所附附圖與附件僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制者。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明實施例提供的一種控制電路用于具改善過電流保護的返馳式轉換器的示意圖。
[0031]圖2是本發明另一實施例提供的一種具改善過電流保護的返馳式轉換器的具體電路圖。
[0032]圖3是示出圖2的具改善過電流保護的返馳式轉換器的輸出電壓與輸出電流關系圖。
[0033]圖4是本發明另一實施例提供的一種具改善過電流保護的返馳式轉換器的具體電路圖。
[0034]其中，附圖標記說明如下:
[0035]1、2、3:返馳式轉換器
[0036]10:變壓器
[0037]20:開關元件
[0038]30:電流傳感單元
[0039]40:控制電路
[0040