专利名称：功率转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型大体来说涉及一种功率转换器，且更具体地说涉及一种使用 电压检测端子来检测变压器的输入电压的功率转换器。
背景技术：
目前已广泛使用各种功率转换器来提供调节的电压和电流。出于安全考 虑，离线式功率转换器使用变压器来提供其一次侧与二次侧之间的隔离。因 为变压器的反射电压可用于调节，所以功率转换器的控制电路通常包含用于 检测反射电压的电压检测端子。近来的发展中，揭示了许多控制方案，例如
Yang等人的美国专利第6,853,563号"Primary-side controlled flyback power converter (初级侧受控的回扫功率转换器)"、Yang等人的美国专利第 7， 016， 204号 "Close-loop P丽controller for primary-side controlled power converters (用于初级侧受控的功率转换器的闭环脉宽调制控制器)"， 其中上述的方案的电压检测端子是由反馈输入端子来操作。
发明内容
本实用新型的目的在于开发一种功率转换器，其使用电压检测端子来检 测变压器的输入电压。因此，不需要另外的反馈输入端子。
本实用新型提供一种功率转换器，其特征在于包括变压器和控制电路， 其中所述控制电路包括检测电路，所述检测电路适合于检测被施加至所述变 压器的输入电压，其中所述检测电路包括第一电路，依据所述变压器的电 流大小而产生电流信号；以及第二电路，其耦接至所述第一电路以响应于所 述电流信号来产生输出信号，其中施加至所述变压器的输入电压与所述输出 信号相关。
本实用新型的有益效果在于提供了 一种功率转换器，其通过检测电路所 产生的输出信号，就可检测出变压器的输入电压。故与已知技术相比之下， 本实用新型的功率转换器不需使用额外的反馈输入端子，就可检测出变压器
的漆針入电压。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，且并入本说明书中并构成本 说明书的一部分。
本实用新型的实施例，并与具体实施方式
一起用 来解释本实用新型的原理。
图1绘示具有耦接至变压器的电压检测端子以及包含本实用新型检测电 路的控制电路运用于功率转换器的电路示意图。
图2绘示本实用新型的检测电路的优选实施例的电路示意图。
图3绘示控制电路的信号波形图。 图。； ' "、、具体实施方式图1绘示具有耦-
路优选实施例的控制电路50运用于功率转换器IOO的电路示意图。所述功率 转换器IOO至少包括变压器10和控制电路50。变压器10包含一次侧绕组Np、 二次侧绕组Ns和辅助绕组NA。 二次侧绕组Ns通过整流器40和电容器45而产 生功率转换器100的输出电压V。。变压器10的一次侧绕组Np连接至晶体管 20与输入电压VIN。晶体管20用来切换变压器10并调节功率转换器100的输 出电压V。。控制电路50包含电压检测端子IN,所述电压检测端子IN通过分 压器30而耦接至变压器10的辅助绕组NA。在一实施例中，电阻器32和35 形成分压器30。
图。检测电路200包括第一电路210,所述第一电路210耦接至电压检测端 子IN以产生电流信号Is。第一电路210是电流输出电路，在本实施例中晶体 管61形成第一电路210。偏压电路220耦接至第一电路210以便为晶体管61 的栅极提供偏压Vhias。在本实施例中，恒定电流源70、电阻器71和晶体管 62形成偏压电路220。偏压电路220产生偏压Vbias。如图1所示，如果电压 检测端子IN接收负电流，电压检测端子IN的电压将被箝位至电压Vs。电压 Vs由恒定电流源70的电流和电阻器71的电阻值决定。电流信号Is可表示为，<formula>formula see original document page 5</formula>(1)
其中La和TV分别是辅助绕组NA和一次侧绕组Np的绕组匝数；K是图1 的分压器30(电阻器32和35所组成)的比率；Re。是屯阻器32和35的等效电 阻值；V^是变压器10的输入电压。
第二电路230耦接至第一电路210以响应于电流信号Is来产生输出信号 Vx。输出信号Vx传输到切换电路150。第二电路230包含电流-电压电路240 以及取样和保持电路250。电流-电压电路240连接至第一电路210以根据由 第一电路210产生的电流信号Is来产生电压信号V。。取样和保持电路250通 过取样电压信号V。而进一步产生输出信号Vx。举例来说，晶体管63、 64和电 阻装置65可形成电流-电压电路240的较佳实施例。晶体管63经耦接至晶体 管61以接收晶体管61的电流I,。晶体管64将来自晶体管63的电流I,镜射 成电流12.电流12,施加至电阻装置65以在电阻装置65产生电压信号V。。取 样和保持电路250的较佳实施例包含开关81、 85和电容器82、 86。开关81 连接至电阻装置65以控制将电压信号V。取样至电容器82。开关85连接至电 容器82以控制将电容器82的信号取样至电容器86。电容器86的电容值大 于电容器82的电容值。因此，开关85和电容器86的切换操作形成低通滤波 器。输出电压Vx产生于电容器86处。。
因为输入电压V^施加到变压器10,所以输出信号Vx与变压器IO的输入 电压V^相关。通过以下方程序(2)和(3)可来表示输出电压Vx:
<formula>formula see original document page 5</formula>
(2)
<formula>formula see original document page 5</formula>(3)
其中G是晶体管63和64的几何比率决定的增益；1165是电阻装置65的电 阻值；co。是低通滤波器的主极点(dominant pole)。
切换电^各150产生切换信号Vsw以响应于输出信号Vx来调节功率转换器
100。功率转换器100的切换信号Vsw通过输出緩冲器90产生控制电路50中 的驱动信号V。以便控制如图1中所示的晶体管20以调整功率转换器100。切 换信号Vsw进一步控制开关81的开启/关闭。因此，当晶体管20开启时，执 行电压信号V。的取样。
脉沖产生器83根据切换信号Vsw的下降沿(falling edge)产生脉冲信号 PLS以控制开关85。因此，开关85是在开关81取样之后受控以执行取样。 图3绘示控制电路50中的切换信号Vsw、驱动信号l和脉冲信号PLS的信号 波形图。输出緩冲器90导致传播延迟T^脉冲产生器100产生脉沖信号PLS 的延迟时间12和脉沖宽度丁。3。
图4绘示本实用新型检测电路200中脉冲产生器83较佳实施例的示意 图。恒定电流源IIO、晶体管115、电容器116和N0R门117形成第一脉冲产 生器。第一脉冲产生器响应于切换信号Vsw的下降沿而产生第一脉冲信号。恒 定电流源120、晶体管125、电容器126和NOR门127形成第二脉冲产生器的 优选实施例。第二脉冲产生器响应于第一脉冲信号的下降沿而产生脉沖信号 PLS。恒定电流源110的电流值和电容器116的电容值决定第一脉冲信号的脉 冲宽度。第一脉沖信号的脉冲宽度产生延迟时间TD2。恒定电流源120的电流 值和电容器126的电容值决定脉沖信号PLS的脉冲宽度TD3。
本领域技术人员将容易了解，可在不脱离本实用新型的范围或精神的情 况下对本实用新型的结构作出各种修改和变化。鉴于前文所述，倘若对本实 用新型作出的修改和变化在所附权利要求书及其等效物的范围内，则希望本 实用新型涵盖这些修改和变化。
权利要求1.一种功率转换器，其特征在于包括变压器和控制电路，其中所述控制电路包括检测电路，所述检测电路适合于检测被施加至所述变压器的输入电压，其中所述检测电路包括第一电路，依据所述变压器的电流大小而产生电流信号；以及第二电路，其耦接至所述第一电路以响应于所述电流信号来产生输出信号，其中施加至所述变压器的输入电压与所述输出信号相关。
2. 根据权利要求1所述的功率转换器，其特征在于所述第二电路包括 电流-电压电路，其耦接至所述第一电路，以响应于所述电流信号来产生电压信号；以及取样和保持电路，其耦接至所述电流-电压电路，以响应于所述电压信号 来产生所述输出信号。
3. 根据权利要求2所述的功率转换器，其特征在于所述检测电路还包括 脉冲产生器，所述脉冲产生器耦接至所述取样和保持电路以响应于所述变压 器的切换来为所述取样和保持电路提供脉沖信号。
4. 根据权利要求1所述的功率转换器，其特征在于所述第一电路为电流 输出电路。
5. 根据权利要求1所述的功率转换器，其特征在于所述第一电路通过电 阻器而耦接至所述变压器的所述绕组。
6. 根据权利要求1所述的功率转换器，其特征在于所述检测电路还包括 偏压电路，所述偏压电路耦接至所述第 一 电路以提供偏压至所述第 一 电路。
7. 根据权利要求l所述的功率转换器，其特征在于所述第二电路还包括 低通滤波器，以用于产生所述输出信号。
8. 根据权利要求7所述的功率转换器，其特征在于所述低通滤波器是切 换式电容滤波器。
专利摘要本实用新型提供一种功率转换器，其特征在于包括变压器和控制电路，其中所述控制电路包括检测电路，所述检测电路适合于检测被施加至所述变压器的输入电压，其中所述检测电路包括第一电路，依据所述变压器的电流大小而产生电流信号；以及第二电路，其耦接至所述第一电路以响应于所述电流信号来产生输出信号，其中施加至所述变压器的输入电压与所述输出信号相关。
文档编号G01R19/00GK201047860SQ20062013667
公开日2008年4月16日 申请日期2006年9月26日 优先权日2006年9月26日
发明者李俊庆, 杨大勇 申请人:崇贸科技股份有限公司