專利名稱：適應(yīng)性斜率補(bǔ)償模塊及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種適應(yīng)性斜率補(bǔ)償模塊以及其方法，更明確地說(shuō)，有關(guān)于一種適用于切換式電源供應(yīng)器的適應(yīng)性斜率補(bǔ)償模塊以及其方法。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，切換式電源供應(yīng)器中的功率開(kāi)關(guān)的責(zé)任周期(Duty cycle)超過(guò) 0.5時(shí)，可能會(huì)發(fā)生次諧波振蕩(sub-harmonic oscillation)，即交換式電源供應(yīng)器可能會(huì)以開(kāi)關(guān)頻率的一半的頻率開(kāi)始振蕩，解決這個(gè)問(wèn)題的常見(jiàn)方式，是利用斜率補(bǔ)償 (slope-compensation)機(jī)制。然而，一般的斜率補(bǔ)償方式于切換式電源供應(yīng)器的輸入電源或輸出電壓的操作條件改變時(shí)，容易產(chǎn)生斜率補(bǔ)償量不足或是過(guò)多的現(xiàn)象，而造成次諧波振蕩仍然存在或是系統(tǒng)響應(yīng)變慢的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法。該適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法適用于一切換式電源供應(yīng)器。該切換式電源供應(yīng)器具有一功率開(kāi)關(guān)與一電感耦接至一輸入電源。該功率開(kāi)關(guān)控制該電感進(jìn)行儲(chǔ)能或是釋能，以產(chǎn)生一輸出電壓。該適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法包括有檢測(cè)流經(jīng)該電感的一電感電流，并轉(zhuǎn)換為一電感電流檢測(cè)電壓、檢測(cè)該功率開(kāi)關(guān)的一責(zé)任周期、檢測(cè)該電感電流檢測(cè)電壓于該功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)的一電壓差值、依據(jù)該責(zé)任周期與該電感電流檢測(cè)電壓的該電壓差值，以產(chǎn)生該斜率補(bǔ)償信號(hào)，以及依據(jù)該斜率補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整該功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟或關(guān)閉的時(shí)機(jī)。本發(fā)明還提供一種適應(yīng)性斜率補(bǔ)償模塊。該適應(yīng)性斜率補(bǔ)償模塊適用于一切換式電源供應(yīng)器。該切換式電源供應(yīng)器具有一開(kāi)關(guān)控制電路、一功率開(kāi)關(guān)、一電感以及一電感電流檢測(cè)電路。該電感耦接至一輸入電源。該電感電流檢測(cè)電路用以檢測(cè)流經(jīng)該電感的電流， 并轉(zhuǎn)換為一電感電流檢測(cè)電壓。該開(kāi)關(guān)控制電路控制該功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟或關(guān)閉使該電感進(jìn)行儲(chǔ)能或是釋能，以產(chǎn)生一輸出電壓。該適應(yīng)性斜率補(bǔ)償模塊包括有一責(zé)任周期檢測(cè)電路、 一電壓差值檢測(cè)電路以及一斜率補(bǔ)償率積分電路。該責(zé)任周期檢測(cè)電路用以檢測(cè)該功率開(kāi)關(guān)的一責(zé)任周期。該電壓差值檢測(cè)電路用以檢測(cè)該電感電流檢測(cè)電壓于該功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟時(shí)間內(nèi)的一電壓差值。該斜率補(bǔ)償率積分電路用以依據(jù)該責(zé)任周期、該電壓差值，以計(jì)算一補(bǔ)償斜率，并積分該補(bǔ)償斜率，以產(chǎn)生一斜率補(bǔ)償信號(hào)。


圖1為說(shuō)明本發(fā)明的適應(yīng)性斜率補(bǔ)償模塊100的示意圖。圖2、圖3與圖4為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)性斜率補(bǔ)償模塊所產(chǎn)生的斜率補(bǔ)償信號(hào)以調(diào)整功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟或關(guān)閉的時(shí)機(jī)，可使切換式電源供應(yīng)器不發(fā)生次諧波振蕩的工作原理的示意圖。圖5為說(shuō)明本發(fā)明的斜率補(bǔ)償率積分電路依據(jù)責(zé)任周期、電感電流檢測(cè)電壓的電
4壓差值，以計(jì)算出補(bǔ)償斜率的工作原理的示意圖。圖6為說(shuō)明斜率補(bǔ)償率積分電路根據(jù)補(bǔ)償斜率所產(chǎn)生的斜率補(bǔ)償信號(hào)的示意圖。圖7為說(shuō)明本發(fā)明的電壓差值檢測(cè)電路的一實(shí)施例的示意圖。圖8為本發(fā)明的責(zé)任周期檢測(cè)電路的一實(shí)施例的示意圖。圖9為本發(fā)明的斜率補(bǔ)償率積分電路的一實(shí)施例的示意圖。[主要元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明]
權(quán)利要求
1.一種適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法，適用于一切換式電源供應(yīng)器，該切換式電源供應(yīng)器具有一功率開(kāi)關(guān)與一電感耦接至一輸入電源，該功率開(kāi)關(guān)控制該電感進(jìn)行儲(chǔ)能或是釋能，以產(chǎn)生一輸出電壓，該適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法包括有檢測(cè)流經(jīng)該電感的一電感電流，并轉(zhuǎn)換為一電感電流檢測(cè)電壓； 檢測(cè)該功率開(kāi)關(guān)的一責(zé)任周期；檢測(cè)該電感電流檢測(cè)電壓于該功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)的一電壓差值；依據(jù)該責(zé)任周期與該電感電流檢測(cè)電壓的該電壓差值，以產(chǎn)生該斜率補(bǔ)償信號(hào)；以及依據(jù)該斜率補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整該功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟或關(guān)閉的時(shí)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法，其中檢測(cè)該功率開(kāi)關(guān)的該責(zé)任周期包括有檢測(cè)該輸入電源與該輸出電壓，以計(jì)算出該功率開(kāi)關(guān)的該責(zé)任周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法，其中檢測(cè)該功率開(kāi)關(guān)的該責(zé)任周期包括有檢測(cè)該功率開(kāi)關(guān)的一開(kāi)啟時(shí)間；以及依據(jù)該功率開(kāi)關(guān)的一已知脈沖寬度調(diào)制周期與該開(kāi)啟時(shí)間，以計(jì)算出該功率開(kāi)關(guān)的該責(zé)任周期。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法，其中檢測(cè)該電感電流檢測(cè)電壓的該電壓差值的方法包括檢測(cè)該電感電流檢測(cè)電壓的最大值與最小值；以及依據(jù)該電感電流檢測(cè)電壓的最大值與最小值，決定該電壓差值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法，其中依據(jù)該責(zé)任周期與該電感電流檢測(cè)電壓的該電壓差值，以產(chǎn)生該斜率補(bǔ)償信號(hào)包括有依據(jù)該責(zé)任周期計(jì)算一開(kāi)關(guān)截止周期；以及依據(jù)該電感電流檢測(cè)電壓的該電壓差值與該開(kāi)關(guān)截止周期，以積分方式產(chǎn)生該斜率補(bǔ)償信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法，其中檢測(cè)該電感電流檢測(cè)電壓的最小值的方法包括有當(dāng)該功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟后，經(jīng)過(guò)一延遲時(shí)間，檢測(cè)并記錄該電感電流檢測(cè)電壓作為該最小值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法，其中依據(jù)該責(zé)任周期與該電感電流檢測(cè)電壓的該電壓差值，以產(chǎn)生該斜率補(bǔ)償信號(hào)包括有依據(jù)該責(zé)任周期計(jì)算一開(kāi)關(guān)截止周期；以及依據(jù)該電感電流檢測(cè)電壓的該電壓差值與該開(kāi)關(guān)截止周期，以積分方式產(chǎn)生該斜率補(bǔ)償信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法，其中依據(jù)該斜率補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整該功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟或關(guān)閉的時(shí)機(jī)的方法包括有依據(jù)該斜率補(bǔ)償信號(hào)決定該電感電流的一限定值； 比較該電感電流與該限定值，并產(chǎn)生一比較信號(hào)；以及依據(jù)該比較信號(hào)調(diào)整該功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟或關(guān)閉的時(shí)機(jī)。
9.一種適應(yīng)性斜率補(bǔ)償模塊，適用于一切換式電源供應(yīng)器，該切換式電源供應(yīng)器具有一開(kāi)關(guān)控制電路、一功率開(kāi)關(guān)、一電感耦接至一輸入電源、一電感電流檢測(cè)電路，用以檢測(cè)流經(jīng)該電感的電流，并轉(zhuǎn)換為一電感電流檢測(cè)電壓，該開(kāi)關(guān)控制電路控制該功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟或關(guān)閉使該電感進(jìn)行儲(chǔ)能或是釋能，以產(chǎn)生一輸出電壓，該適應(yīng)性斜率補(bǔ)償模塊包括有一責(zé)任周期檢測(cè)電路，用以檢測(cè)該功率開(kāi)關(guān)的一責(zé)任周期；一電壓差值檢測(cè)電路，用以檢測(cè)該電感電流檢測(cè)電壓于該功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟時(shí)間內(nèi)的一電壓差值；以及一斜率補(bǔ)償率積分電路，用以依據(jù)該責(zé)任周期、該電壓差值，以計(jì)算一補(bǔ)償斜率，并積分該補(bǔ)償斜率，以產(chǎn)生一斜率補(bǔ)償信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的適應(yīng)性斜率補(bǔ)償模塊，其中該電壓差值檢測(cè)電路包括有 一電壓最大值取樣電路，用以于該功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)檢測(cè)該電感電流檢測(cè)電壓，以記錄該電感電流檢測(cè)電壓的最大值；以及一電壓最小值取樣電路，用以于該功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)檢測(cè)該電感電流檢測(cè)電壓，以記錄該電感電流檢測(cè)電壓的最小值。
全文摘要
一種適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法適用于一切換式電源供應(yīng)器。切換式電源供應(yīng)器具有一功率開(kāi)關(guān)與一電感耦接至一輸入電源。功率開(kāi)關(guān)控制電感進(jìn)行儲(chǔ)能或是釋能，以產(chǎn)生輸出電壓。該適應(yīng)性斜率補(bǔ)償方法包括有檢測(cè)流經(jīng)該電感的電感電流，并轉(zhuǎn)換為電感電流檢測(cè)電壓、檢測(cè)功率開(kāi)關(guān)的責(zé)任周期、檢測(cè)電感電流檢測(cè)電壓于功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)的電壓差值、依據(jù)責(zé)任周期與電感電流檢測(cè)電壓的電壓差值，以產(chǎn)生斜率補(bǔ)償信號(hào)，以及依據(jù)斜率補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟或關(guān)閉的時(shí)機(jī)。如此，即使輸入電源或輸出電壓的操作條件改變，系統(tǒng)仍可快速響應(yīng)且不發(fā)生次諧波振蕩。
文檔編號(hào)H02M3/155GK102237791SQ20101016798
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者朱益杉, 趙興國(guó) 申請(qǐng)人:通嘉科技股份有限公司