[发明专利]可追踪最大功率点的电源转换装置及其中的控制方法

说明书

一种可追踪最大功率点的电源转换装置及其中的控制方法。在电源转换装置中，能量撷取源撷取能源而提供输入电压；电源转换装置包含：信号处理电路，用以根据输入电压而于感测节点产生感测信号；比较电路，用以根据感测信号与参考电压的差值，而控制转换电路，将输入电压转换为输出电源；信号处理电路包括：偏压感测电路，用以根据输入电压而于感测节点产生感测信号；以及箝位电路，耦接于感测节点以箝位感测信号，使得感测信号不大于箝位电压；其中转换电路调整输出电源的输出电压及/或输出电流，使得能量撷取源操作于其最大功率点附近。

技术领域

本发明涉及一种电源转换装置，特别是指一种可追踪最大功率点的电源转换装置。本发明还涉及用于可追踪最大功率点的电源转换装置中的控制方法。

背景技术

图1中，美国专利US 6984970公开一种现有技术的电源转换装置(电源转换装置1)，电源转换装置1同时感测能量撷取源7(例如可为一光电电池)所提供的输入电压Vin以及输入电流Ic，并以计算电路21计算功率，由此控制转换电路14以追踪能量撷取源7的最大功率点。

图1中所示的现有技术，其缺点在于，需同时感测能量撷取源7所提供的输入电压Vin以及输入电流Ic，且需计算电路21以计算功率，其电路十分复杂因而成本较高。

图2中，美国专利US 4604567公开另一种现有技术的电源转换装置(电源转换装置2)，电源转换装置控制功率开关24使其断路，由此取样并维持光电电池10的开路电压，以追踪光电电池10的最大功率点。

图2中所示的现有技术，其缺点在于，需不断地断路与导通整个电源转换装置2的回路以追踪光电电池10的最大功率点，如此会影响例如后级电池14的充电时间或是后级负载电路12的操作。

本发明相比于图1与图2的现有技术，具有电路简单而成本低廉的优点，而相比于图2的现有技术，可连续充电或操作而无需断路。

发明内容

就其中一个观点言，本发明提供了一种可追踪最大功率点的电源转换装置，其中一能量撷取源撷取一能源而提供一输入电源；该可追踪最大功率点的电源转换装置包含：一信号处理电路，用以根据该输入电源的一输入电压而于一感测节点产生一感测信号；一比较电路，用以根据该感测信号与一参考电压的差值而产生一控制信号；以及一转换电路，根据该控制信号，将该输入电源转换为一输出电源以供应一负载电路；其中该信号处理电路包括：一偏压感测电路，耦接于该输入电源与该感测节点之间，用以根据该输入电压而于该感测节点产生该感测信号；以及一箝位电路，耦接于该感测节点，用以箝位该感测信号，使得该感测信号不大于一箝位电压；其中该转换电路根据该控制信号以调整该输出电源的一输出电压及/或一输出电流，使得该能量撷取源操作于其一最大功率点附近。

在一较佳实施例中，该偏压感测电路包括：一偏压元件，用以提供一偏压电流；以及一感测电容器，其中该感测电容器与该偏压元件并联耦接于该输入电源与该感测节点之间。

在一较佳实施例中，箝位电路包括以下其中之一或其组合：(1)一二极管，其中该箝位电压相关于该二极管的一顺向导通电压；(2)一齐纳二极管，其中该箝位电压相关于该齐纳二极管的一齐纳电压；及/或(3)一晶体管，其一控制端耦接于一偏压电压，其一电压同相输入端耦接于该感测节点，其中该箝位电压相关于该偏压电压以及该晶体管的一导通阈值电压。

在一较佳实施例中，该信号处理电路还包括一偏移元件，与该偏压感测电路串联耦接于该输入电源与该感测节点之间，该偏移元件，用以提供一偏移电压而产生该感测信号。

在一较佳实施例中，该偏移元件包括一偏移二极管，该偏移电压相关于该偏移二极管的顺向导通电压。

在一较佳实施例中，当该感测信号超过该参考电压时，该转换电路提高该输出电压及/或该输出电流，当该感测信号未超过该参考电压时，该转换电路降低该输出电压及/或该输出电流，使得该能量撷取源操作于其一最大功率点附近。