[发明专利]电源转换装置、控制模块及其操作方法

说明书

本发明公开一种电源转换装置、控制模块及其操作方法，电源转换装置用以对负载供电，且电源转换装置包括变压器与控制模块。控制模块控制功率开关持续地导通与关断而将输入电压通过变压器转换为输出电压，且当电源转换装置的功率开关关断时，变压器的初级侧产生谐振电压。控制模块依据输出电压设定预设计数次数，且依据关联于负载的回授信号设定遮没时间；在遮没时间结束后，控制模块计数谐振电压因振荡产生的振荡转折点的次数，且次数到达预设计数次数后，控制模块控制功率开关导通。

技术领域

本发明涉及一种电源转换装置、控制模块及其操作方法，尤指一种针对多输出电压准位进行相应控制的电源转换装置、控制模块及其操作方法。

背景技术

目前的供电系统中，电力传输(Power Delivery；PD)功能是目前主流的供电技术。电力传输功能主要是通过电缆和连接器增加电力输送，扩展供电应用中的电缆总线供电能力。电力传输功能的规范可实现供电系统提供更高的输出电压和输出电流，输送的功率最高可达100瓦，并可以自由的改变电力的输送方向。目前，电力传输功能标准分为10W、18W、36W、60W和100W的输出功率，输出电压可提供多组不同的电压准位(5V、12V、20V等)，输出电流为1.5A、2A、3A和5A。供电系统通过交握机制与负载相互沟通后，可提供负载运作所需的电压准位。如此灵活的配置，让各种电子设备通过一条线缆就能够满足供电需求，不但可以为移动设备供电，甚至还能给笔记本电脑、显示器直接供电。

如何设计出一种电源转换装置，在电源转换装置可提供多组不同的输出电压准位的情况下，适当地控制功率开关的开启时间以及切换频率，使得输出电压快速地稳定，乃为本案创作人所欲行研究的一大课题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种电源转换装置，且电源转换装置包括变压器与控制模块。变压器的初级侧耦接功率开关，且控制模块耦接功率开关。控制模块控制功率开关持续地导通与关断而将输入电压通过变压器转换为输出电压，且当功率开关关断时，变压器的初级侧产生谐振电压。控制模块依据输出电压设定预设计数次数，且依据关联于负载的回授信号设定遮没时间；在遮没时间结束后，控制模块计数谐振电压因振荡产生的振荡转折点的次数，且次数到达预设计数次数后，控制模块控制功率开关导通。

为了解决上述问题，本发明提供一种电源转换装置的操作方法，用以控制电源转换装置对负载供电，且电源转换装置的操作方法包括下列步骤：控制模块控制电源转换装置的功率开关持续地导通与关断而将输入电压通过变压器转换为输出电压。控制模块侦测输出电压，且依据输出电压设定预设计数次数，以及依据回授信号设定遮没时间，其中回授信号关联于负载。在遮没时间结束后，控制模块计数谐振电压因振荡产生的振荡转折点的次数。当次数到达预设计数次数后，控制模块控制功率开关导通。

为了解决上述问题，本发明提供一种控制模块，控制模块控制电源转换装置的功率开关持续地导通与关断而提供输出电压，控制模块包括计时单元、侦测单元及控制单元。计时单元依据电源转换装置的回授信号设定遮没时间，回授信号关联于负载。侦测单元从电源转换装置的初级侧侦测输出电压以及谐振电压。控制单元耦接至侦测单元，依据输出电压设定预设计数次数，且于遮没时间结束后，计数谐振电压于振荡转折点的次数；及，在次数到达预设计数次数后，控制功率开关导通。

本发明的主要目的及功效在于，利用控制模块控制电源转换装置的功率开关在关断后欲导通时，因应输出电压的负载大小设定遮没时间，且因应输出电压的电压准位不同而在遮没时间结束后分别取出不同且特定的导通时机，以达成使具有电力传输(PowerDelivery；PD)功能的电源转换装置可适当地控制功率开关Q的开启时间以及切换频率，使得输出电压Vo快速地稳定。

为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明