可追踪最大功率点的电源转换装置及其中的控制方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910711228.4 (22)申请日 2019.08.02 (30)优先权数据 62/814,720 2019.03.06 US (71)申请人 立锜科技股份有限公司 地址 中国台湾新竹县竹北市 (72)发明人 刘国基何昌祐 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 李兰孙志湧 (51)Int.Cl. H02M 3/156(2006.01) G05F 1/67(2006.01) (54)发明名称 可追踪最大功率点的电源转换装置及其中 的。

2、控制方法 (57)摘要 本发明涉及可追踪最大功率点的电源转换 装置及其中的控制方法。 可追踪最大功率点的电 源转换装置包括信号处理电路、 第一比较电路、 转换电路及第二比较电路。 信号处理电路于感测 节点产生第一感测信号。 第一比较电路根据第一 感测信号与第一参考电压的差值而产生第一控 制信号。 第二比较电路感测转换电路所产生的第 二感测信号且根据第二感测信号与参考信号的 差值而产生第二控制信号。 信号处理电路包括偏 置感测电路与箝位电路。 偏置感测电路根据第二 控制信号而调整第一控制信号， 由此转换电路根 据调整过的第一控制信号， 以调整输出电源的输 出电压及/或输出电流， 使得能量提取源操。

3、作于 其一最大功率点附近。 权利要求书4页 说明书15页 附图16页 CN 111669051 A 2020.09.15 CN 111669051 A 1.一种可追踪最大功率点的电源转换装置， 自一能量提取源接收一输入电源； 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， 耦接于该输入电源， 用以于一感测节点产生一第一感测信号； 一第一比较电路， 用以根据该第一感测信号与一第一参考电压的差值而产生一第一控 制信号； 一转换电路， 根据该第一控制信号， 将该输入电源转换为一输出电源以供应一负载电 路； 以及 一第二比较电路， 用以感测该转换电路所产生的一第二感测信号， 且， 该第二比。

4、较电路 用以根据该第二感测信号与一参考信号的差值而产生一第二控制信号， 其中该第二感测信 号包括以下其中之一或其组合： (1)该输入电源的一输入电压的相关信号及/或该输出电源的一输出电压的相关信号； (2)该输入电源的一输入电流的相关信号及/或该输出电源的一输出电流的相关信号； 及/或 (3)该输入电源的功率的相关信号及/或该输出电源的功率的相关信号； 其中该信号处理电路包括： 一偏置感测电路， 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 感测节点产生该第一感测信号； 以及 一箝位电路， 耦接于该感测节点， 用以箝位该第一感测信号， 使得该第一感测信号不大 于一箝位电压； 其。

5、中该偏置感测电路还用以根据该第二控制信号而调整该第一感测信号， 以调整该第 一控制信号， 由此该转换电路根据被调整过的该第一控制信号， 以调整该输出电源的该输 出电压及/或该输出电流， 使得该能量提取源操作于其一最大功率点附近。 2.如权利要求1所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中该偏置感测电路包括： 一感测电容器， 耦接于该输入电源与该感测节点之间； 以及 一放电元件， 用以根据该第二控制信号而控制该感测电容器的放电与否， 由此调整该 第一感测信号的位准； 其中该感测电容器与该放电元件并联耦接于该输入电源与该感测节点之间。 3.如权利要求2所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中。

6、该放电元件包括以下 其中之一或其组合： (1)一晶体管开关， 其一控制端受控于该第二控制信号而导通或关断， 由此控制该感测 电容器的放电与否； (2)一晶体管开关以及一单脉冲产生电路； 其中该单脉冲产生电路耦接于该第二比较电路与该晶体管开关之间， 该单脉冲产生电 路用以根据该第二控制信号而产生一单脉冲信号； 其中该晶体管开关的该控制端受控于该单脉冲信号， 且于该单脉冲信号的一脉冲时段 导通， 由此将该感测电容器放电； (3)一晶体管开关以及一电阻； 其中该晶体管开关的该控制端受控于该第二控制信号而导通或关断， 由此控制该感测 电容器的放电与否； 及/或 权利要求书 1/4 页 2 CN 111。

7、669051 A 2 (4)一晶体管开关、 一单脉冲产生电路以及一电阻； 其中该单脉冲产生电路耦接于该第二比较电路与该晶体管开关之间， 该单脉冲产生电 路用以根据该第二控制信号而产生一单脉冲信号； 其中该晶体管开关的该控制端受控于该单脉冲信号， 且于该单脉冲信号的一脉冲时段 导通， 由此将该感测电容器放电。 4.如权利要求3所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中当该输入电压或该输 出电压上升高于一电压阈值时或当该输入电压的相关信号或该输出电压的相关信号上升 高于一第二参考电压时， 该单脉冲产生电路根据该第二控制信号而产生该单脉冲信号， 以 使该单脉冲信号导通该晶体管开关， 由此使该感测电。

8、容器放电， 由此调整该第一感测信号 的位准， 使得该能量提取源操作于其一最大功率点附近， 其中该第二参考电压为该电压阈 值的一相关信号。 5.如权利要求3所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中当该输入电流或该输 出电流下降低于一电流阈值时或当该输入电流的相关信号或该输出电流的相关信号下降 低于一参考电流时， 该单脉冲产生电路根据该第二控制信号而产生该单脉冲信号， 以使该 单脉冲信号导通该晶体管开关， 由此使该感测电容器放电， 由此调整该第一感测信号的位 准， 使得该能量提取源操作于其一最大功率点附近， 其中该参考电流为该电流阈值的一相 关信号。 6.如权利要求3所述的可追踪最大功率点的电。

9、源转换装置， 其中当该输入电源的功率 或该输出电源的功率下降低于一功率阈值时或当该输入电源的功率的相关信号或该输出 电源的功率的相关信号下降低于一参考功率时， 该单脉冲产生电路根据该第二控制信号而 产生该单脉冲信号， 以使该单脉冲信号导通该晶体管开关， 由此使该感测电容器放电， 由此 调整该第一感测信号的位准， 使得该能量提取源操作于其一最大功率点附近， 其中该参考 功率为该功率阈值的一相关信号。 7.如权利要求4、 5或6中的任一项所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中当该 第一感测信号超过该第一参考电压时， 该转换电路提高该输出电压及/或该输出电流， 当该 第一感测信号未超过该第一参。

10、考电压时， 该转换电路降低该输出电压及/或该输出电流， 使 得该能量提取源操作于其一最大功率点附近。 8.如权利要求4所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中该电压阈值大于该可 追踪最大功率点的电源转换装置的可正常操作而能追踪操作的最大功率点的电压。 9.如权利要求5所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中该电流阈值小于该可 追踪最大功率点的电源转换装置的可正常操作而能追踪操作的最大功率点的电流。 10.如权利要求1所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中该箝位电压大于该第 一参考电压。 11.如权利要求10所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中该第一参考电压为 一介于该箝位。

11、电压与0之间的任意值。 12.如权利要求10所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中该第一参考电压不 相关于该能量提取源的最大功率点的操作参数。 13.如权利要求1或2中的任一项所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中箝位 电路包括以下其中之一或其组合： 权利要求书 2/4 页 3 CN 111669051 A 3 (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置电压， 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置电压以及该晶体管。

12、的一导通阈值电压。 14.如权利要求2所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中该信号处理电路还包 括一偏移元件， 与该偏置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第一感测信号。 15.如权利要求14所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其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。 16.如权利要求1中的任一项所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中该转换电 路包括一功率计算电路， 用以根据该输入电压与该输入电流而获得该输入电源的功率， 或 者， 用以根据该输出电压与该输出电流而获得该输出电源的功率。 。

13、17.如权利要求2所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中当该输入电压上升而 使该箝位电路发生箝位作用， 进而使该第一感测信号箝位于该箝位电压时， 该感测电容器 取样该输入电压与该箝位电压的一电压差， 当该输入电压下降而使该箝位电路不发生箝位 作用时， 该感测电容器维持该电压差， 使得该第一感测信号低于该箝位电压， 且该第一感测 信号正相关于该输入电压。 18.如权利要求1所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中该能量提取源包括一 光电电池， 用以提取一光能源而提供该输入电源。 19.一种用以控制一可追踪最大功率点的电源转换装置的控制方法， 其中该可追踪最 大功率点的电源转换装置自一能。

14、量提取源接收一输入电源， 且， 该可追踪最大功率点的电 源转换装置包括一转换电路； 该控制方法包含： 于一感测节点产生一第一感测信号； 根据该第一感测信号与一第一参考电压的差值而产生一第一控制信号； 通过该第一控制信号而控制该转换电路， 以将该输入电源转换为一输出电源以供应一 负载电路； 感测该转换电路所产生的一第二感测信号， 且， 根据该第二感测信号与一参考信号的 差值而产生一第二控制信号， 其中该第二感测信号包括以下其中之一或其组合： (1)该输入电源的一输入电压的相关信号及/或一输出电源的该输出电压的相关信号； (2)该输入电源的一输入电流的相关信号及/或该输出电源的一输出电流的相关信号。

15、； 及/或 (3)该输入电源的功率的相关信号及/或该输出电源的功率的相关信号； 箝位该第一感测信号， 使得该第一感测信号不大于一箝位电压； 根据该第二控制信号而调整该第一感测信号， 以调整该第一控制信号， 由此该转换电 路根据被调整过的该第一控制信号， 以调整该输出电源的该输出电压及/或该输出电流， 使 得该能量提取源操作于其一最大功率点附近。 20.如权利要求19项所述的控制方法， 其中调整该第一感测信号的步骤包括： 以一放电 元件根据该第二控制信号而控制一感测电容器的放电与否， 由此调整该第一感测信号的位 准； 其中该感测电容器与该放电元件并联耦接于该输入电源与该感测节点之间。 权利要求书。

16、 3/4 页 4 CN 111669051 A 4 21.如权利要求20所述的可追踪最大功率点的电源转换装置， 其中该放电元件包括以 下其中之一或其组合： (1)一晶体管开关； (2)一晶体管开关以及一单脉冲产生电路； (3)一晶体管开关以及一电阻； 及/或 (4)一晶体管开关、 一单脉冲产生电路以及一电阻。 22.如权利要求21项所述的控制方法， 其中使该感测电容器放电， 由此调整该第一感测 信号的位准的步骤包括： 当该输入电压及/或该输出电压上升高于一电压阈值时或当该输入电压的相关信号或 该输出电压的相关信号上升高于一第二参考电压时， 该单脉冲产生电路根据该第二控制信 号而产生一单脉冲信号。

17、， 以使该单脉冲信号导通一晶体管开关， 由此使该感测电容器放电， 由此调高该第一感测信号的位准， 使得该能量提取源操作于其一最大功率点附近， 其中该 第二参考电压为该电压阈值的一相关信号。 23.如权利要求21项所述的控制方法， 其中使该感测电容器放电， 由此调整该第一感测 信号的位准的步骤包括： 当该输入电流或该输出电流下降低于一电流阈值时或当该输入电流的相关信号或该 输出电流的相关信号下降低于一参考电流时， 该单脉冲产生电路根据该第二控制信号而产 生该单脉冲信号， 以使该单脉冲信号导通该晶体管开关， 由此使该感测电容器放电， 由此调 高该第一感测信号的位准， 使得该能量提取源操作于其一最大。

18、功率点附近， 其中该参考电 流为该电流阈值的一相关信号。 24.如权利要求21项所述的控制方法， 其中使该感测电容器放电， 由此调整该第一感测 信号的位准的步骤包括： 当该输入电源的功率或该输出电源的功率下降低于一功率阈值时或当该输入电源的 功率的相关信号或该输出电源的功率的相关信号下降低于一参考功率时， 该单脉冲产生电 路根据该第二控制信号而产生该单脉冲信号， 以使该单脉冲信号导通该晶体管开关， 由此 使该感测电容器放电， 由此调高该第一感测信号的位准， 使得该能量提取源操作于其一最 大功率点附近， 其中该参考功率为该功率阈值的一相关信号。 25.如权利要求19项所述的控制方法， 其中以下列。

19、其中之一或其组合箝位该第一感测 信号： (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置电压， 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置电压以及该晶体管的一导通阈值电压。 权利要求书 4/4 页 5 CN 111669051 A 5 可追踪最大功率点的电源转换装置及其中的控制方法 技术领域 0001 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。

20、。 背景技术 0002 图1中， 美国专利US 6984970公开一种现有技术的可追踪最大功率点的电源转换 装置50， 可追踪最大功率点的电源转换装置501同时感测能量提取源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29计算功率， 由此控制转换电路 14以追踪能量提取源7的最大功率点。 0003 图1中所示的现有技术， 其缺点在于， 需同时感测能量提取源7所提供的输入电压 Vin以及输入电流Ic， 且需计算电路29以计算功率， 其电路十分复杂因而成本较高。 0004 图2中， 美国专利US 4604567公开另一种现有技术的可追踪最大功率点的电源转 换装置。

21、502， 可追踪最大功率点的电源转换装置502控制功率开关23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。 0005 图2中所示的现有技术， 其缺点在于， 需不断地断路与导通可追踪最大功率点的电 源转换装置502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15的充 电时间或是后级负载电路12的操作。 0006 本发明相较于图1与图2的现有技术， 具有电路简单而成本低廉的优点， 而相较于 图2的现有技术， 可连续充电或操作而无需断路。 发明内容 0007 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， 自一 能量提。

22、取源接收一输入电源； 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， 耦接于该输入电源， 用以于一感测节点产生一第一感测信号； 一第一比较电路， 用以根据该 第一感测信号与一第一参考电压的差值而产生一第一控制信号； 一转换电路， 根据该第一 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； 以及一第二比较电路， 用以 感测该转换电路所产生的一第二感测信号， 且， 该第二比较电路用以根据该第二感测信号 与一参考信号的差值而产生一第二控制信号， 其中该第二感测信号包括以下其中之一或其 组合： (1)该输入电源的一输入电压的相关信号及/或该输出电源的一输出电压的相关信 号； (2。

23、)该输入电源的一输入电流的相关信号及/或该输出电源的一输出电流的相关信号； 及/或(3)该输入电源的功率的相关信号及/或该输出电源的功率的相关信号； 其中该信号 处理电路包括： 一偏置感测电路， 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第一感测信号； 以及一箝位电路， 耦接于该感测节点， 用以箝位该 第一感测信号， 使得该第一感测信号不大于一箝位电压； 其中该偏置感测电路还用以根据 该第二控制信号而调整该第一感测信号， 以调整该第一控制信号， 由此该转换电路根据被 调整过的该第一控制信号， 以调整该输出电源的该输出电压及/或该输出电流， 使得该能量 说明书 。

24、1/15 页 6 CN 111669051 A 6 提取源操作于其一最大功率点附近。 0008 在一较佳实施例中， 该偏置感测电路包括： 一感测电容器， 耦接于该输入电源与该 感测节点之间； 以及一放电元件， 用以根据该第二控制信号而控制该感测电容器的放电与 否， 由此调整该第一感测信号的位准； 其中该感测电容器与该放电元件并联耦接于该输入 电源与该感测节点之间。 0009 在一较佳实施例中， 该放电元件包括以下其中之一或其组合： (1)一晶体管开关， 其一控制端受控于该第二控制信号而导通或关断， 由此控制该感测电容器的放电与否； (2) 一晶体管开关以及一单脉冲产生电路； 其中该单脉冲产生电。

25、路耦接于该第二比较电路与该 晶体管开关之间， 该单脉冲产生电路用以根据该第二控制信号而产生一单脉冲信号； 其中 该晶体管开关的该控制端受控于该单脉冲信号， 且于该单脉冲信号的一脉冲时段导通， 由 此将该感测电容器放电； (3)一晶体管开关以及一电阻； 其中该晶体管开关的该控制端受控 于该第二控制信号而导通或关断， 由此控制该感测电容器的放电与否； 及/或(4)一晶体管 开关、 一单脉冲产生电路以及一电阻； 其中该单脉冲产生电路耦接于该第二比较电路与该 晶体管开关之间， 该单脉冲产生电路用以根据该第二控制信号而产生一单脉冲信号； 其中 该晶体管开关的该控制端受控于该单脉冲信号， 且于该单脉冲信号。

26、的一脉冲时段导通， 由 此将该感测电容器放电。 0010 在一较佳实施例中， 当该输入电压或该输出电压上升高于一电压阈值时或当该输 入电压的相关信号或该输出电压的相关信号上升高于一第二参考电压时， 该单脉冲产生电 路根据该第二控制信号而产生该单脉冲信号， 以使该单脉冲信号导通该晶体管开关， 由此 使该感测电容器放电， 由此调整该第一感测信号的位准， 使得该能量提取源操作于其一最 大功率点附近， 其中该第二参考电压为该电压阈值的一相关信号。 0011 在一较佳实施例中， 当该输入电流或该输出电流下降低于一电流阈值时或当该输 入电流的相关信号或该输出电流的相关信号下降低于一参考电流时， 该单脉冲产。

27、生电路根 据该第二控制信号而产生该单脉冲信号， 以使该单脉冲信号导通该晶体管开关， 由此使该 感测电容器放电， 由此调整该第一感测信号的位准， 使得该能量提取源操作于其一最大功 率点附近， 其中该参考电流为该电流阈值的一相关信号。 0012 在一较佳实施例中， 当该输入电源的功率或该输出电源的功率下降低于一功率阈 值时或当该输入电源的功率的相关信号或该输出电源的功率的相关信号下降低于一参考 功率时， 该单脉冲产生电路根据该第二控制信号而产生该单脉冲信号， 以使该单脉冲信号 导通该晶体管开关， 由此使该感测电容器放电， 由此调整该第一感测信号的位准， 使得该能 量提取源操作于其一最大功率点附近，。

28、 其中该参考功率为该功率阈值的一相关信号。 0013 在一较佳实施例中， 当该第一感测信号超过该第一参考电压时， 该转换电路提高 该输出电压及/或该输出电流， 当该第一感测信号未超过该第一参考电压时， 该转换电路降 低该输出电压及/或该输出电流， 使得该能量提取源操作于其一最大功率点附近。 0014 在一较佳实施例中， 该电压阈值大于该可追踪最大功率点的电源转换装置的可正 常操作而能追踪操作的最大功率点的电压。 0015 在一较佳实施例中， 该电流阈值小于该可追踪最大功率点的电源转换装置的可正 常操作而能追踪操作的最大功率点的电流。 0016 在一较佳实施例中， 该箝位电压大于该第一参考电压。。

29、 说明书 2/15 页 7 CN 111669051 A 7 0017 在一较佳实施例中， 该第一参考电压为一介于该箝位电压与0之间的任意值。 0018 在一较佳实施例中， 该第一参考电压不相关于该能量提取源的最大功率点的操作 参数。 0019 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置电压， 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置电压以及该晶体管的一导通阈 值电压。 。

30、0020 在一较佳实施例中， 该信号处理电路还包括一偏移元件， 与该偏置感测电路串联 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第一感 测信号。 0021 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。 0022 在一较佳实施例中， 该转换电路包括一功率计算电路， 用以根据该输入电压与该 输入电流而获得该输入电源的功率， 或者， 用以根据该输出电压与该输出电流而获得该输 出电源的功率。 0023 在一较佳实施例中， 当该输入电压上升而使该箝位电路发生箝位作用， 进而使该 第一感测信号箝位于该箝位电压时， 该感测。

31、电容器取样该输入电压与该箝位电压的一电压 差， 当该输入电压下降而使该箝位电路不发生箝位作用时， 该感测电容器维持该电压差， 使 得该第一感测信号低于该箝位电压， 且该第一感测信号正相关于该输入电压。 0024 在一较佳实施例中， 该能量提取源包括一光电电池， 用以提取一光能源而提供该 输入电源。 0025 就另一个观点言， 本发明也提供了一种用以控制一可追踪最大功率点的电源转换 装置的控制方法， 其中该可追踪最大功率点的电源转换装置自一能量提取源接收一输入电 源， 且， 该可追踪最大功率点的电源转换装置包括一转换电路； 该控制方法包含： 于一感测 节点产生一第一感测信号； 根据该第一感测信号。

32、与一第一参考电压的差值而产生一第一控 制信号； 通过该第一控制信号而控制该转换电路， 以将该输入电源转换为一输出电源以供 应一负载电路； 感测该转换电路所产生的一第二感测信号， 且， 根据该第二感测信号与一参 考信号的差值而产生一第二控制信号， 其中该第二感测信号包括以下其中之一或其组合： (1)该输入电源的一输入电压的相关信号及/或一输出电源的该输出电压的相关信号； (2) 该输入电源的一输入电流的相关信号及/或该输出电源的一输出电流的相关信号； 及/或 (3)该输入电源的功率的相关信号及/或该输出电源的功率的相关信号； 箝位该第一感测信 号， 使得该第一感测信号不大于一箝位电压； 根据该第。

33、二控制信号而调整该第一感测信号， 以调整该第一控制信号， 由此该转换电路根据被调整过的该第一控制信号， 以调整该输出 电源的该输出电压及/或该输出电流， 使得该能量提取源操作于其一最大功率点附近。 0026 在一较佳实施例中， 调整该第一感测信号的步骤包括： 以一放电元件根据该第二 控制信号而控制一感测电容器的放电与否， 由此调整该第一感测信号的位准； 其中该感测 电容器与该放电元件并联耦接于该输入电源与该感测节点之间。 0027 在一较佳实施例中， 使该感测电容器放电， 由此调整该第一感测信号的位准的步 说明书 3/15 页 8 CN 111669051 A 8 骤包括： 当该输入电压及/或。

34、该输出电压上升高于一电压阈值时或当该输入电压的相关信 号或该输出电压的相关信号上升高于一第二参考电压时， 该单脉冲产生电路根据该第二控 制信号而产生一单脉冲信号， 以使该单脉冲信号导通一晶体管开关， 由此使该感测电容器 放电， 由此调高该第一感测信号的位准， 使得该能量提取源操作于其一最大功率点附近， 其 中该第二参考电压为该电压阈值的一相关信号。 0028 在一较佳实施例中， 使该感测电容器放电， 由此调整该第一感测信号的位准的步 骤包括： 当该输入电流或该输出电流下降低于一电流阈值时或当该输入电流的相关信号或 该输出电流的相关信号下降低于一参考电流时， 该单脉冲产生电路根据该第二控制信号而。

35、 产生该单脉冲信号， 以使该单脉冲信号导通该晶体管开关， 由此使该感测电容器放电， 由此 调高该第一感测信号的位准， 使得该能量提取源操作于其一最大功率点附近， 其中该参考 电流为该电流阈值的一相关信号。 0029 在一较佳实施例中， 使该感测电容器放电， 由此调整该第一感测信号的位准的步 骤包括： 当该输入电源的功率或该输出电源的功率下降低于一功率阈值时或当该输入电源 的功率的相关信号或该输出电源的功率的相关信号下降低于一参考功率时， 该单脉冲产生 电路根据该第二控制信号而产生该单脉冲信号， 以使该单脉冲信号导通该晶体管开关， 由 此使该感测电容器放电， 由此调高该第一感测信号的位准， 使得。

36、该能量提取源操作于其一 最大功率点附近， 其中该参考功率为该功率阈值的一相关信号。 0030 在一较佳实施例中， 以下列其中之一或其组合箝位该第一感测信号： (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； 0031 (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置电压， 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置电压以及该晶体管的一导通阈值电压。 0032 以下通过具体实施例详加说明， 应当更容易了解本发明的目的、 技术内容、 特点及 其所达成的功效。 附图说明 0033 图1显示。

37、一种现有技术可追踪最大功率点的电源转换装置501的方块图。 0034 图2显示另一种现有技术可追踪最大功率点的电源转换装置502的方块图。 0035 图3A显示一种光电电池的电流-电压特性曲线示意图。 0036 图3B显示光电电池于低照度时的电流-电压特性曲线示意图。 0037 图3C显示光电电池于不同温度时的电流-电压特性曲线示意图。 0038 图4显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置504的一实施例示意图。 0039 图5显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置505中， 偏置感测电路21的一 实施例示意图。 0040 图6显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置506中， 感测。

38、信号DS及参考信 号REF2的一实施例示意图。 0041 图7显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置507中， 感测信号DS及参考信 号REF2的另一实施例示意图。 0042 图8显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置508中， 感测信号DS及参考信 说明书 4/15 页 9 CN 111669051 A 9 号REF2的又一实施例示意图， 且， 显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置508中， 转换电路40的功率计算电路412的一实施例示意图。 0043 图9显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置509中， 放电元件25的一实施 例示意图。 0044 图10显示本发明的可追踪。

39、最大功率点的电源转换装置510中， 放电元件25的另一 实施例示意图。 0045 图11显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置511中， 放电元件25的再一 实施例示意图。 0046 图12显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置512中， 放电元件25的又一 实施例示意图。 0047 图13A显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置中， 电压阈值VTH与可追踪 最大功率点的电源转换装置的可正常操作而能追踪操作的最大功率点的电压彼此间的关 系示意图。 0048 图13B显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置的各信号波形图。 0049 图14A显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装。

40、置中， 电流阈值ITH与可追踪 最大功率点的电源转换装置的可正常操作而能追踪操作的最大功率点的电流彼此间的关 系示意图。 0050 图14B显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置的各信号波形图。 0051 图15显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置的各信号波形图。 0052 图16显示一种本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置的感测信号VA与输入 电压VIN彼此间的关系示意图， 其中显示箝位电压VCP与参考电压VREF1彼此间的关系。 0053 图17显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置517中， 箝位电路22的一实 施例示意图。 0054 图18显示本发明的可追踪最大功率点的。

41、电源转换装置518中， 箝位电路22的另一 实施例示意图。 0055 图19-图20显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置519-502中， 箝位电路 22的另外两种实施例示意图。 0056 图21显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置521中， 信号处理电路20 的 一种实施例示意图。 0057 图中符号说明 0058 7 已知的能量提取源 0059 12 已知的负载电路 0060 14 已知的转换电路 0061 15 已知的电池 0062 23 已知的功率开关 0063 29 已知的计算电路 0064 Ic 已知的输入电流 0065 Vin 已知的输入电压 0066 20 信号处理。

42、电路 说明书 5/15 页 10 CN 111669051 A 10 0067 20 信号处理电路 0068 21 偏置感测电路 0069 22 箝位电路 0070 24 偏移元件 0071 25 放电元件 0072 26 单脉冲产生电路 0073 30 比较电路 0074 35 比较电路 0075 40 转换电路 0076 412 功率计算电路 0077 50 负载电路 0078 101 光电电池 0079 501、 502 已知的可追踪最大功率点的电源转换装置 0080 504512 可追踪最大功率点的电源转换装置 0081 517521 可追踪最大功率点的电源转换装置 0082 CS 感。

43、测电容器 0083 CPO 控制信号 0084 D1 二极管 0085 DOS 偏移二极管 0086 DS 感测信号 0087 DSV 输入电压的相关信号或输出电压的相关信号 0088 DSI 输入电流的相关信号或输出电流的相关信号 0089 DSP 输入电源的功率的相关信号或输出电源的功率的相关信号 0090 DZ 齐纳二极管 0091 IIN 输入电流 0092 IO 输出电流 0093 IREF 参考电流 0094 ITH 电流阈值 0095 LP 光能源 0096 M 晶体管开关 0097 MPP 可追踪最大功率点 0098 NS 感测节点 0099 P1 晶体管 0100 PREF 。

44、参考功率 0101 PS 脉冲时段 0102 PTH 功率阈值 0103 Q1 晶体管 0104 REF2 参考信号 0105 RP 电阻 说明书 6/15 页 11 CN 111669051 A 11 0106 S1 单脉冲信号 0107 t1t4 时间点 0108 VA 感测信号 0109 VB 偏置电压 0110 VCP 箝位电压 0111 VCT 控制信号 0112 VIN 输入电压 0113 VO 输出电压 0114 VREF1 参考电压 0115 VREF2 参考电压 0116 VTH 电压阈值 具体实施方式 0117 本发明中的附图均属示意， 主要意在表示各电路间的耦接关系， 以。

45、及各信号波形 之间的关系， 至于电路、 信号波形与频率则并未依照比例绘制。 0118 请参阅图3A-图3B。 图3A显示一种光电电池的电流-电压特性曲线示意图。 图3B显 示光电电池于低照度时的电流-电压特性曲线示意图。 图3A-图3B中所示为光电电池在不同 照度下的电流-电压特性曲线。 如图3A所示， 当光源在一定的照度以上时(例如图3A中所示 的100W/m2或以上)， 其不同照度的最大功率点(MPP， Maximum Power Point)的电压大致上 都相同(例如图3A中所示的30V附近)。 图3B为照度非常低的情况下的放大图， 如图3B所示， 在照度很低的状况下， 对应于不同照度的。

46、最大功率点的电压会有很大的变化。 0119 请参阅图3C。 图3C显示光电电池于不同温度时的电流-电压特性曲线示意图。 图3C 中所示为光电电池在不同温度下的电流-电压特性曲线， 如图3C所示， 光电电池在不同温度 下的最大功率点的电压不同。 类似地， 当照度非常低的情况下， 光电电池在不同温度下的最 大功率点的电压也会有很大的变化。 本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置除了可以 较简洁的电路， 以较低成本达成最大功率追踪之外， 更可有效解决上述于低照度时， 最大功 率点的电压随照度或温度剧烈变化的问题。 0120 请参阅图4。 图4显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置504的一实施例。

47、 示意图。 如图4所示， 光电电池101(其用以作为一能量提取源)提取光能源LP而提供输入电 源。 可追踪最大功率点的电源转换装置504自光电电池101接收输入电源。 在本实施例中， 可 追踪最大功率点的电源转换装置504包含一信号处理电路20、 一比较电路30、 一比较电路35 以及一转换电路40。 信号处理电路20耦接于输入电源且信号处理电路20用以根据输入电源 的输入电压VIN而于一感测节点NS产生一感测信号VA。 比较电路30用以根据感测信号VA与 参考电压VREF1的差值而产生控制信号VCT。 转换电路40用以根据控制信号VCT， 将输入电源 转换为输出电源以供应负载电路50。 比较。

48、电路35用以感测转换电路40所产生的一感测信号 DS， 且， 比较电路35用以根据感测信号DS与一参考信号REF2的差值而产生一控制信号CPO。 0121 如图4所示， 在一实施例中， 比较电路30的输入端的正负号仅为举例之用， 而非用 以限制本发明的范围。 0122 值得注意的是， 本发明不仅可应用于光电电池101， 也可以应用于其他形式的能量 说明书 7/15 页 12 CN 111669051 A 12 提取源。 意即， 输入电源不限于自光能源LP转换而来， 也可以自其他形式的能源转换而来。 在一实施例中， 转换电路40例如但不限于可为线性电源供应电路。 在另一实施例中， 转换电 路40。

49、例如但不限于可为升压型、 降压型、 升降压型、 反驰式或反流式等切换式电源供应电 路。 在一实施例中， 负载电路50例如但不限于可为一可充电电池或其他应用电路。 0123 请参阅图4并对照图16。 图16显示一种本发明的可追踪最大功率点的电源转换装 置的感测信号VA与输入电压VIN彼此间的关系示意图， 其中显示箝位电压VCP与参考电压 VREF1彼此间的关系。 0124 如图4所示， 信号处理电路20包括一偏压感测电路21以及一箝位电路22。 偏置感测 电路21耦接于输入电源与感测节点NS之间， 用以根据输入电压VIN而于感测节点NS产生感 测信号VA。 箝位电路22耦接于感测节点NS， 用以。

50、箝位感测信号VA， 使得感测信号VA不大于箝 位电压VCP(例如， 如图16所示， 可以清楚知道在本发明中， 感测信号VA不大于箝位电压 VCP)。 0125 请继续参阅图4。 本发明的优点与特征在于： 通过比较电路35而感测转换电路40所 产生的感测信号DS， 如此一来， 比较电路35便可根据感测信号DS与参考信号REF2的差值而 产生控制信号CPO。 在本发明中， 比较电路35所产生的控制信号CPO可用以控制偏置感测电 路21。 0126 请参阅图4并对照图6。 图6显示本发明的可追踪最大功率点的电源转换装置506 中， 感测信号DS及参考信号REF2的一实施例示意图。 0127 如图4及。