[发明专利]可提供负载补偿的电源控制器以及相关的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关式电源供应器(switched mode power supply)，尤其涉及可以预估输出至一负载的一输出电流的电源供应器。

背景技术

开关式电源供应器一般采用一功率开关来控制流经一电感元件的一电流。跟其他一般电源供应器相较之下，开关式电源供应器具有较小的产品体积以及较优越的转换效率，所以广受业界的欢迎与采用。

反驰式(flyback)架构的供应器，因为其提供了电隔绝的效果，所以广泛的被采用。反驰式架构以一个变压器，把连接到市电插座的输入电源线，直流电隔绝于连接到负载的输出电源线。初级侧一般是指电连接到输入电源线的那些电路所在的那一侧；相对的，次级侧一般指的是电连接到输出电源线的那些电路所在的那一侧。所谓次级侧控制是采用电阻或一些电子元件，放在次级侧，来检测次级侧的负载上的输出电压或是流过的输出电流。次级侧控制可以简单的达到不错的输出电压或是输出电流调节(regulation)，但是因为次级侧的电阻或是电子元件不断的消耗电能，因此次级侧控制可能会有比较低的转换效率。美国专利申请公开号US20100321956A1揭露了许多开关式电源供应器，其采用初级侧控制来调节次级侧的最大额定输出电流或是额定输出电压。美国专利申请公开号US20100321956A1可以使次级侧的最大额定输出电流，大约为一个不随输入电源线的输入电压而变化的定值。

负载补偿(load compensation)是一种在对负载的输出电流增加时，就增加输出电压的一种技术，可以用来补偿在电源供应器与负载之间传输线上的电压损失。一种做到负载补偿的传统方法，是采用流经一变压器的一峰值电流，来大约当作输出至一负载的输出电流的代表，据以改变电源供应器所调节的输出电压的目标值。但是，如同业界所知道的，峰值电流跟输出电流是有相当大的差异的，所以，峰值电流根本不能用来代表输出电流。

发明内容

实施例揭示有一种电源控制器，适用于一开关式电源供应器。该开关式电源供应器包含有串联在一起的一电感元件以及一功率开关。该电源控制器包含有一输出电流估计器以及一电流限制器。该输出电流估计器，架构来提供一电流检测信号以及一放电时间信号。该电流检测信号代表流经该电感元件的一电感电流。该放电时间信号指示该电感元件的一放电时间。并依据该电流检测信号以及该放电时间信号，该输出电流估计器产生一充电电流，使其大约对应该开关式电源供应器对一负载输出的一输出电流。该充电电流被限制不大于一最大值。当该充电电流等于该最大值时，该电流限制器架构来用以限制该电流检测信号。

实施例揭示有一种控制方法，适用于一开关式电源供应器中，作为输出电流检测。该开关式电源供应器包含有一电感元件以及一功率开关，串接在一起。该控制方法包含有：接收一电流检测信号，其大致代表流经该电感元件的一电感电流；检测该电感元件，以产生一放电时间信号，大致指示该电感元件的一放电时间；依据该电流检测信号以及该放电时间信号，产生一充电电流，其中，该放电电流大约代表了该开关式电源供应器输出至一负载的一输出电流；限制使该充电电流不超过一最大值；以及，当该充电电流等于该最大值时，压制该电流检测信号。

实施例另揭示有一种电源控制器，适用于一开关式电源供应器。该开关式电源供应器包含有串联在一起的一电感元件以及一功率开关。该电源控制器包含有一输出电流估计器以及一负载补偿器。该输出电流估计器架构来接收一电流检测信号以及一放电时间信号。该电流检测信号大致代表流经该电感元件的一电感电流，该放电时间信号大约指示该电感元件的一放电时间。该输出电流估计器依据该电流检测信号以及该放电时间信号，产生一充电电流。该充电电流大致对应该开关式电源供应器对一负载输出的一输出电流。该负载补偿器，据该充电电流，架构来从一电阻汲取一偏压电流，流到一接地线。该电感元件包含有一辅助绕组，且该电阻连接在该辅助绕组以及该负载补偿器之间。

附图说明

图1显示依据本发明所实施的一开关式电源供应器。

图2显示图1中的一些信号的波形。

图3举例图1中的电源控制器。

图4举例图3中的输出电流估计器。

图5A显示在一些实施例中，充电电流I_CHARGE跟电压V_M的关系。