升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路及方法
【專(zhuān)利摘要】一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路，用以提供控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)升降壓式功率級(jí)以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，所述升降壓式功率級(jí)包含電感及至少二開(kāi)關(guān)連接所述電感，其特征在于所述控制電路包括：回授電路，檢測(cè)所述輸出電壓產(chǎn)生回授信號(hào)；誤差放大器連接所述回授電路，放大所述回授信號(hào)和一參考電壓之間的差值產(chǎn)生誤差信號(hào)；動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，在被啟動(dòng)后根據(jù)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生第一信號(hào)；以及驅(qū)動(dòng)電路連接所述誤差放大器及動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，根據(jù)所述誤差信號(hào)和第一信號(hào)決定所述控制信號(hào)。本發(fā)明的升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路及方法具有最佳化開(kāi)關(guān)切換順序、減少切換損失、改善效能和減少輸出漣波的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器，具體地說(shuō)，是一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1顯示已知的同步式升降壓式電源轉(zhuǎn)換器10，其包括升降壓式功率級(jí)12以及控制電路22提供信號(hào)VA、VB、VC及VD分別切換升降壓式功率級(jí)12中的開(kāi)關(guān)SWA、SffB, SffC及SWD以將輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為輸出電壓Vo。在控制電路14中，電阻Rl及R2分壓輸出電壓Vo產(chǎn)生回授信號(hào)VFB，誤差放大器24放大回授信號(hào)VFB及參考電壓Vref之間的差值產(chǎn)生信號(hào)VCL至信號(hào)產(chǎn)生器22，信號(hào)產(chǎn)生器22提供信號(hào)VU、VX及VY，其中信號(hào)VU與信號(hào)VCL相關(guān)，信號(hào)VX及VY為鋸齒波信號(hào)，比較器18比較信號(hào)VU及VX產(chǎn)生信號(hào)VZl，比較器20比較信號(hào)VU及VY產(chǎn)生信號(hào)VZ2，邏輯電路16根據(jù)信號(hào)VZl及VZ2產(chǎn)生信號(hào)VA、VB、VC及VD。
[0003]圖2顯示圖1中信號(hào)的波形圖，其中波形26為信號(hào)VY，波形28為信號(hào)VU，波形30為信號(hào)VX，波形32為信號(hào)VZl，波形34為信號(hào)VZ2，波形36為信號(hào)VA，波形38為信號(hào)VB，波形40為信號(hào)VC，波形42為信號(hào)VD。參照?qǐng)D1及圖2，當(dāng)信號(hào)VX大于信號(hào)VU時(shí)，如時(shí)間tl至t2，信號(hào)VZl為低準(zhǔn)位，如波形28、30及32所示，當(dāng)信號(hào)VX小于信號(hào)VU時(shí)，如時(shí)間t2至t5，信號(hào)VZl為高準(zhǔn)位。當(dāng)信號(hào)VY大于信號(hào)VU時(shí)，如時(shí)間t0至t3，信號(hào)VZ2為低準(zhǔn)位，如波形26、28及34所示，當(dāng)信號(hào)VY小于信號(hào)VU時(shí)，如時(shí)間t3至t4，信號(hào)VZ2為高準(zhǔn)位。假設(shè)以時(shí)間tl至t5表示輸出電壓Vo的一個(gè)周期，在時(shí)間tl至t2期間，升降壓式功率級(jí)12處于第一狀態(tài)，此時(shí)開(kāi)關(guān)SWA及SWC關(guān)閉(turn off)而開(kāi)關(guān)SWB及SWD打開(kāi)(turn on),如波形36至42所示。在時(shí)間t2至t3期間，升降壓式功率級(jí)12處于第二狀態(tài)，此時(shí)開(kāi)關(guān)SffA及SWD打開(kāi)而開(kāi)關(guān)SWB及SWC關(guān)閉。在時(shí)間t3至t4期間，升降壓式功率級(jí)12處于第三狀態(tài)，此時(shí)開(kāi)關(guān)SWA及SWC打開(kāi)而開(kāi)關(guān)SWB及SWD關(guān)閉。在時(shí)間t4至t5期間，升降壓式功率級(jí)12回到第二狀態(tài)。其中第二狀態(tài)在一個(gè)周期中出現(xiàn)二次，如果能改變切換順序?qū)纱蔚牡诙顟B(tài)排在一起，將可以減少切換損失提高效能。此外，當(dāng)信號(hào)VU上升或下降而接近信號(hào)VX的峰值或信號(hào)VY的谷值時(shí)，信號(hào)VB或VC的工作周期(duty)將非常短，因此開(kāi)關(guān)SWB或SWC可能還沒(méi)完全打開(kāi)(turn on)便又關(guān)上，這除了增加切換損失之外沒(méi)有任何意義。
[0004]美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7，176，667也提出一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路，其在升降壓模式時(shí)利用一隨輸出電壓Vo調(diào)節(jié)脈寬的脈寬調(diào)變信號(hào)以及一固定脈寬的信號(hào)決定開(kāi)關(guān)SWA,SffB,SffC及SWD的切換，然而，這種插入固定脈寬信號(hào)的方式在模式轉(zhuǎn)換時(shí)可能造成不連續(xù)的工作周期，進(jìn)而導(dǎo)致大輸出漣波。
[0005]因此已知的升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路存在著上述種種不便和問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的，在于提出一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路及方法。
[0007]本發(fā)明的另一目的，在于提出一種最佳化開(kāi)關(guān)切換順序以改善效能的控制電路及方法。
[0008]本發(fā)明的又一目的，在于提出一種減少輸出鏈波的控制電路及方法。
[0009]本發(fā)明的再一目的，在于提出一種加速由省電模式回到正常操作的瞬時(shí)響應(yīng)的控制電路及方法。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0011]一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路，用以提供控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)升降壓式功率級(jí)以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，所述升降壓式功率級(jí)包含電感及至少二開(kāi)關(guān)連接所述電感，其特征在于所述控制電路包括:
[0012]回授電路，檢測(cè)所述輸出電壓產(chǎn)生回授信號(hào)；
[0013]誤差放大器連接所述回授電路，放大所述回授信號(hào)和一參考電壓之間的差值產(chǎn)生
誤差號(hào)；
[0014]動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，在被啟動(dòng)后根據(jù)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生第一信號(hào)；以及
[0015]驅(qū)動(dòng)電路連接所述誤差放大器及動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，根據(jù)所述誤差信號(hào)和第一信號(hào)決定所述控制信號(hào)。
[0016]本發(fā)明的升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路還可以采用以下的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0017]前述的控制電路，其中檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓、通過(guò)所述電感的電感電流及所述輸出電壓的變化量其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0018]前述的控制電路，其中所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)提供補(bǔ)償信號(hào)。
[0019]前述的控制電路，其中所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器包括:
[0020]模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償信號(hào)；以及
[0021]數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器連接所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述補(bǔ)償信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一信號(hào)。
[0022]前述的控制電路，其中更包括工作周期補(bǔ)償器連接所述誤差放大器及動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償所述誤差信號(hào)。
[0023]前述的控制電路，其中所述工作周期補(bǔ)償器包括:
[0024]分壓電路，根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)分壓所述誤差信號(hào)產(chǎn)生第一電壓；
[0025]電壓電流轉(zhuǎn)換器連接所述分壓電路，將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為電流；
[0026]電阻連接在所述誤差放大器及電壓電流轉(zhuǎn)換器之間，因應(yīng)所述電流產(chǎn)生一第二電壓供調(diào)整所述誤差信號(hào)。
[0027]前述的控制電路，其中所述驅(qū)動(dòng)電路包括:
[0028]第一比較器連接所述誤差放大器，比較所述誤差信號(hào)及一鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第一比較信號(hào)；
[0029]第二比較器連接所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，比較所述第一信號(hào)及鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第二比較信號(hào)；以及
[0030]邏輯電路連接所述第一比較器及第二比較器，根據(jù)所述第一及第二比較信號(hào)產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
[0031]前述的控制電路，其中更包括模式選擇器連接所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生致能信號(hào)以啟動(dòng)所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器。
[0032]前述的控制電路，其中更包括模式選擇器連接所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生致能信號(hào)以啟動(dòng)所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器。
[0033]前述的控制電路，其中更包括箝制檢測(cè)器連接所述誤差放大器，根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)箝制所述誤差信號(hào)的準(zhǔn)位，所述第二檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓及電感電流其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0034]一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制方法，用以提供控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)升降壓式功率級(jí)以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，所述升降壓式功率級(jí)包含電感及至少二開(kāi)關(guān)連接所述電感，其特征在于所述控制方法包括下列步驟:
[0035](A)檢測(cè)所述輸出電壓產(chǎn)生回授信號(hào)；
[0036](B)放大所述回授信號(hào)及一參考電壓之間的差值產(chǎn)生誤差信號(hào)；
[0037](C)根據(jù)檢測(cè)信號(hào)決定第一信號(hào)；
[0038](D)根據(jù)致能信號(hào)觸發(fā)所述第一信號(hào)；以及
[0039](E)根據(jù)所述誤差信號(hào)及第一信號(hào)決定所述控制信號(hào)。
[0040]前述的控制方法，其中所述檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓、通過(guò)所述電感的電感電流及所述輸出電壓的變化量其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0041]前述的控制方法，其中更包括
[0042]根據(jù)檢測(cè)信號(hào)提供補(bǔ)償信號(hào)；以及
[0043]根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償所述誤差信號(hào)。
[0044]前述的控制方法，其中所述步驟C包括:
[0045]將所述檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述補(bǔ)償信號(hào)；以及
[0046]將所述補(bǔ)償信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一信號(hào)。
[0047]前述的控制方法，其中所述根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償所述誤差信號(hào)的步驟包括:
[0048]根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)分壓所述誤差信號(hào)產(chǎn)生第一電壓；
[0049]將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為電流給一電阻以產(chǎn)生一第二電壓；以及
[0050]藉由所述第二電壓調(diào)整所述誤差信號(hào)。
[0051]前述的控制方法，其中所述步驟E包括:
[0052]比較所述誤差信號(hào)及一鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第一比較信號(hào)；
[0053]比較所述第一信號(hào)及鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第二比較信號(hào)；以及
[0054]根據(jù)所述第一及第二比較信號(hào)產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
[0055]前述的控制方法，其中更包括根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生所述致能信號(hào)。
[0056]前述的控制方法，其中更包括根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生所述致能信號(hào)。
[0057]前述的控制方法，其中更包括根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)箝制所述誤差信號(hào)的準(zhǔn)位，所述第二檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓及電感電流其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0058]一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路，用以提供控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)升降壓式功率級(jí)以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，所述升降壓式功率級(jí)包含電感及至少二開(kāi)關(guān)連接所述電感，其特征在于所述控制電路包括:[0059]回授電路，檢測(cè)所述輸出電壓產(chǎn)生回授信號(hào)；
[0060]誤差放大器連接所述回授電路，放大所述回授信號(hào)及一參考電壓之間的差值產(chǎn)生
第一誤差信號(hào)；
[0061]工作周期補(bǔ)償器連接所述誤差放大器，根據(jù)補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償所述第一誤差信號(hào)產(chǎn)生
第二誤差信號(hào)；
[0062]工作周期產(chǎn)生器連接所述工作周期補(bǔ)償器，在被啟動(dòng)后產(chǎn)生一第一信號(hào)；以及
[0063]驅(qū)動(dòng)電路連接所述工作周期補(bǔ)償器及工作周期產(chǎn)生器，根據(jù)所述第二誤差信號(hào)及第一信號(hào)決定所述控制信號(hào)。
[0064]前述的控制電路，其中所述工作周期補(bǔ)償器包括:
[0065]分壓電路，根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)分壓所述第一誤差信號(hào)產(chǎn)生第一電壓；
[0066]電壓電流轉(zhuǎn)換器連接所述分壓電路，將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為電流；以及
[0067]電阻連接在所述誤差放大器及電壓電流轉(zhuǎn)換器之間，因應(yīng)所述電流產(chǎn)生一第二電壓與所述第一誤差信號(hào)相減產(chǎn)生所述第二誤差信號(hào)。
[0068]前述的控制電路，其中所述工作周期產(chǎn)生器根據(jù)檢測(cè)信號(hào)提供動(dòng)態(tài)的所述第一信號(hào)，所述檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓、通過(guò)所述電感的電感電流及所述輸出電壓的變化量其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0069]前述的控制電路，其中所述工作周期產(chǎn)生器根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生所述補(bǔ)償信號(hào)。
[0070]前述的控制電路，其中所述工作周期產(chǎn)生器包括:
[0071]模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述補(bǔ)償信號(hào)；以及
[0072]數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器連接所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述補(bǔ)償信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一信號(hào)。
[0073]前述的控制電路，其中所述工作周期產(chǎn)生器提供固定的所述第一信號(hào)。
[0074]前述的控制電路，其中所述驅(qū)動(dòng)電路包括:
[0075]第一比較器連接所述工作周期補(bǔ)償器，比較所述第二誤差信號(hào)及一鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第一比較信號(hào)；
[0076]第二比較器連接所述工作周期產(chǎn)生器，比較所述第一信號(hào)及鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第二比較信號(hào)；以及
[0077]邏輯電路連接所述第一比較器及第二比較器，根據(jù)所述第一及第二比較信號(hào)產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
[0078]前述的控制電路，其中更包括模式選擇器連接所述工作周期產(chǎn)生器，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生致能信號(hào)以啟動(dòng)所述工作周期產(chǎn)生器，所述檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓、通過(guò)所述電感的電感電流及所述輸出電壓的變化量其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0079]前述的控制電路，其中更包括模式選擇器連接所述工作周期產(chǎn)生器，根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生致能信號(hào)以啟動(dòng)所述工作周期產(chǎn)生器。
[0080]前述的控制電路，其中更包括箝制檢測(cè)器連接所述誤差放大器，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)箝制所述第一誤差信號(hào)的準(zhǔn)位，所述檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓及通過(guò)所述電感的電感電流其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0081]一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制方法，用以提供控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)升降壓式功率級(jí)以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，所述升降壓式功率級(jí)包含電感及至少二開(kāi)關(guān)連接所述電感，其特征在于所述控制方法包括下列步驟:
[0082](A)檢測(cè)所述輸出電壓產(chǎn)生回授信號(hào)；
[0083](B)放大所述回授信號(hào)及一參考電壓之間的差值產(chǎn)生第一誤差信號(hào)；
[0084](C)補(bǔ)償所述第一誤差信號(hào)產(chǎn)生第二誤差信號(hào)；
[0085](D)根據(jù)致能信號(hào)觸發(fā)第一信號(hào)；以及
[0086](E)根據(jù)所述第二誤差信號(hào)及第一信號(hào)決定所述控制信號(hào)。
[0087]前述的控制方法，其中所述步驟C包括根據(jù)檢測(cè)信號(hào)決定補(bǔ)償信號(hào)供補(bǔ)償所述第一誤差信號(hào)，所述檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓、通過(guò)所述電感的電感電流及所述輸出電壓的變化量其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0088]前述的控制方法，其中所述步驟C包括:
[0089]根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)分壓所述第一誤差信號(hào)產(chǎn)生第一電壓；
[0090]將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為電流給一電阻以產(chǎn)生一第二電壓；以及[0091 ] 將所述第一誤差信號(hào)減去第二電壓產(chǎn)生所述第二誤差信號(hào)。
[0092]前述的控制方法，其中更包括根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)提供動(dòng)態(tài)的所述第一信號(hào)。
[0093]前述的控制方法，其中所述根據(jù)檢測(cè)信號(hào)提供動(dòng)態(tài)的所述第一信號(hào)的步驟包括:
[0094]將檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述補(bǔ)償信號(hào)；以及
[0095]將所述補(bǔ)償信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一信號(hào)。
[0096]前述的控制方法，其中更包括提供固定的所述第一信號(hào)。
[0097]前述的控制方法，其中所述步驟E包括:
[0098]比較所述第二誤差信號(hào)及一鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第一比較信號(hào)；
[0099]比較所述第一信號(hào)及鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第二比較信號(hào)；以及
[0100]根據(jù)所述第一及第二比較信號(hào)產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
[0101]前述的控制方法，其中更包括根據(jù)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生所述致能信號(hào)，所述檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓、通過(guò)所述電感的電感電流及所述輸出電壓之變化量其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0102]前述的控制方法，其中更包括根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生所述致能信號(hào)。
[0103]前述的控制方法，其中更包括根據(jù)檢測(cè)信號(hào)箝制所述第一誤差信號(hào)的準(zhǔn)位，所述檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓及通過(guò)所述電感的電感電流其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0104]一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路，用以提供控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)升降壓式功率級(jí)以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，所述升降壓式功率級(jí)包含電感及至少二開(kāi)關(guān)連接所述電感，其特征在于所述控制電路包括:
[0105]回授電路，檢測(cè)所述輸出電壓產(chǎn)生回授信號(hào)；
[0106]誤差放大器連接所述回授電路，放大所述回授信號(hào)及一參考電壓之間的差值產(chǎn)生
誤差號(hào)；
[0107]箝制檢測(cè)器連接所述誤差放大器，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)箝制所述誤差信號(hào)的準(zhǔn)位；以及
[0108]驅(qū)動(dòng)電路連接所述誤差放大器，根據(jù)所述誤差信號(hào)及一第一信號(hào)決定所述控制信號(hào)。
[0109]前述的控制電路，其中所述檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓及通過(guò)所述電感的電感電流其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0110]前述的控制電路，其中更包括動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生所述第一信號(hào)，所述第二檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓、電感電流及所述輸出電壓的變化量其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0111]前述的控制電路，其中所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器更包括根據(jù)所述第二檢測(cè)信號(hào)提供補(bǔ)償信號(hào)。
[0112]前述的控制電路，其中所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器包括:
[0113]模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述第二檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償信號(hào)；以及
[0114]數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器連接所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述補(bǔ)償信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一信號(hào)。
[0115]前述的控制電路，其中更包括工作周期補(bǔ)償器連接所述誤差放大器及動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償所述誤差信號(hào)。
[0116]前述的控制電路，其中所述工作周期補(bǔ)償器包括:
[0117]分壓電路，根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)分壓所述誤差信號(hào)產(chǎn)生第一電壓；
[0118]電壓電流轉(zhuǎn)換器連接所述分壓電路，將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為電流；以及
[0119]電阻連接在所述誤差放大器及電壓電流轉(zhuǎn)換器之間，因應(yīng)所述電流產(chǎn)生一第二電壓調(diào)整所述誤差信號(hào)。
[0120]前述的控制電路，其中更包括模式選擇器連接所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器根據(jù)所述第二檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生致能信號(hào)以啟動(dòng)所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器。
[0121]前述的控制電路，其中更包括模式選擇器連接所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生致能信號(hào)以啟動(dòng)所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器。
[0122]前述的控制電路，其中所述驅(qū)動(dòng)電路包括:
[0123]第一比較器連接所述誤差放大器，比較所述誤差信號(hào)及一鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第一比較信號(hào)；
[0124]第二比較器，比較所述第一信號(hào)及鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第二比較信號(hào)；以及
[0125]邏輯電路連接所述第一比較器及第二比較器，根據(jù)所述第一及第二比較信號(hào)產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
[0126]一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制方法，用以提供控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)升降壓式功率級(jí)以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，所述升降壓式功率級(jí)包含電感及至少二開(kāi)關(guān)連接所述電感，其特征在于所述控制方法包括下列步驟:
[0127](A)檢測(cè)所述輸出電壓產(chǎn)生回授信號(hào)；
[0128](B)放大所述回授信號(hào)及一參考電壓之間的差值產(chǎn)生誤差信號(hào)；
[0129](C)根據(jù)檢測(cè)信號(hào)箝制所述誤差信號(hào)的準(zhǔn)位；以及
[0130](D)根據(jù)所述誤差信號(hào)及一第一信號(hào)決定所述控制信號(hào)。
[0131]前述的控制方法，其中所述檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓及通過(guò)所述電感的電感電流其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0132]前述的控制方法，其中更包括根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)決定所述第一信號(hào)，所述第二檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓、電感電流及所述輸出電壓的變化量其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0133]前述的控制方法，其中更包括根據(jù)所述第二檢測(cè)信號(hào)提供補(bǔ)償信號(hào)以補(bǔ)償所述誤差信號(hào)。
[0134]前述的控制方法，其中所述決定所述第一信號(hào)的步驟包括:
[0135]將所述第二檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償信號(hào)；以及
[0136]將所述補(bǔ)償信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一信號(hào)。
[0137]前述的控制方法，其中所述補(bǔ)償所述誤差信號(hào)的步驟包括:
[0138]根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)分壓所述誤差信號(hào)產(chǎn)生第一電壓；
[0139]將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為電流給一電阻產(chǎn)生一第二電壓；以及
[0140]根據(jù)所述第二電壓調(diào)整所述誤差信號(hào)。
[0141]前述的控制方法，其中更包括根據(jù)所述第二檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生致能信號(hào)以觸發(fā)所述第
一信號(hào)。
[0142]前述的控制方法，其中更包括根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生致能信號(hào)以觸發(fā)所述第一信號(hào)。
[0143]前述的控制方法，其中所述步驟D包括:
[0144]比較所述誤差信號(hào)及一鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第一比較信號(hào)；
[0145]比較所述第一信號(hào)及鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第二比較信號(hào)；以及
[0146]根據(jù)所述第一及第二比較信號(hào)產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
[0147]一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路，用以提供控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)升降壓式功率級(jí)以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，所述升降壓式功率級(jí)包含電感及至少二開(kāi)關(guān)連接所述電感，其特征在于所述控制電路包括:
[0148]回授電路，檢測(cè)所述輸出電壓產(chǎn)生回授信號(hào)；
[0149]誤差放大器連接所述回授電路，放大所述回授信號(hào)及一參考電壓之間的差值產(chǎn)生
第一誤差信號(hào)；
[0150]箝制檢測(cè)器連接所述誤差放大器，根據(jù)第一檢測(cè)信號(hào)箝制所述第一誤差信號(hào)的準(zhǔn)位；
[0151]工作周期補(bǔ)償器連接所述誤差放大器，根據(jù)補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償所述第一誤差信號(hào)產(chǎn)生
第二誤差信號(hào)；
[0152]動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器連接所述工作周期補(bǔ)償器，在被啟動(dòng)后根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)
生一第一信號(hào);
[0153]模式選擇器連接所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，提供致能信號(hào)以啟動(dòng)所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器；以及
[0154]驅(qū)動(dòng)電路連接所述工作周期補(bǔ)償器及動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，根據(jù)所述第二誤差信號(hào)及第一信號(hào)決定所述控制信號(hào)。
[0155]前述的控制電路，其中所述第一檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓及通過(guò)所述電感的電感電流其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0156]前述的控制電路，其中所述第二檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓、電感電流及所述輸出電壓的變化量其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0157]前述的控制電路，其中所述工作周期補(bǔ)償器包括:
[0158]分壓電路，根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)分壓所述第一誤差信號(hào)產(chǎn)生第一電壓；
[0159]電壓電流轉(zhuǎn)換器，連接所述分壓電路，將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為電流；[0160]電阻，連接在所述誤差放大器及電壓電流轉(zhuǎn)換器之間，因應(yīng)所述電流產(chǎn)生一第二電壓與所述第一誤差信號(hào)相減產(chǎn)生所述第二誤差信號(hào)。
[0161]前述的控制電路，其中所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器根據(jù)所述第二檢測(cè)信號(hào)提供所述補(bǔ)償信號(hào)給所述工作周期補(bǔ)償器。
[0162]前述的控制電路，其中所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器包括:
[0163]模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述第二檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述補(bǔ)償信號(hào)；以及
[0164]數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器連接所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述補(bǔ)償信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一信號(hào)。
[0165]前述的控制電路，其中所述模式選擇器根據(jù)所述第二檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生所述致能信號(hào)。
[0166]前述的控制電路，其中所述模式選擇器根據(jù)所述第一誤差信號(hào)產(chǎn)生所述致能信號(hào)器。
[0167]前述的控制電路，其中所述驅(qū)動(dòng)電路包括:
[0168]第一比較器連接所述工作周期補(bǔ)償器，比較所述第二誤差信號(hào)及一鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第一比較信號(hào)；
[0169]第二比較器連接所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，比較所述第一信號(hào)及鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第二比較信號(hào)；以及
[0170]邏輯電路連接所述第一比較器及第二比較器，根據(jù)所述第一及第二比較信號(hào)產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
[0171]一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制方法，用以提供控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)升降壓式功率級(jí)以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，所述升降壓式功率級(jí)包含電感及至少二開(kāi)關(guān)連接所述電感，其特征在于所述控制方法包括下列步驟:
[0172](A)檢測(cè)所述輸出電壓產(chǎn)生回授信號(hào)；
[0173](B)放大所述回授信號(hào)及一參考電壓之間的差值產(chǎn)生第一誤差信號(hào)；
[0174](C)根據(jù)第一檢測(cè)信號(hào)箝制所述第一誤差信號(hào)的準(zhǔn)位；
[0175](D)根據(jù)致能信號(hào)觸發(fā)一第一信號(hào)；
[0176](E)根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)決定所述第一信號(hào)；
[0177](F)補(bǔ)償所述第一誤差信號(hào)產(chǎn)生第二誤差信號(hào)；以及
[0178](G)根據(jù)所述第二誤差信號(hào)及第一信號(hào)決定所述控制信號(hào)。
[0179]前述的控制方法，其中所述第一檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓及通過(guò)所述電感的電感電流其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0180]前述的控制方法，其中所述第二檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓、電感電流及所述輸出電壓的變化量其中至少一個(gè)相關(guān)。
[0181]前述的控制方法，其中所述步驟D包括根據(jù)所述第二檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生所述致能信號(hào)。
[0182]前述的控制方法，其中所述步驟D包括根據(jù)所述第一誤差信號(hào)產(chǎn)生所述致能信號(hào)。
[0183]前述的控制方法，其中所述步驟F包括根據(jù)所述第二檢測(cè)信號(hào)決定補(bǔ)償信號(hào)以補(bǔ)
償所述第一誤差信號(hào)。[0184]前述的控制方法，其中所述步驟E包括:
[0185]將所述第二檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述補(bǔ)償信號(hào)；以及
[0186]將所述補(bǔ)償信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬的第一信號(hào)。
[0187]前述的控制方法，其中所述步驟F更包括:
[0188]根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)分壓所述第一誤差信號(hào)產(chǎn)生第一電壓；
[0189]將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為電流給一電阻以產(chǎn)生一第二電壓；以及
[0190]將所述第一誤差信號(hào)減去第二電壓產(chǎn)生所述第二誤差信號(hào)。
[0191]前述的控制方法，其中所述步驟G包括:
[0192]比較所述第二誤差信號(hào)及一鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第一比較信號(hào)；
[0193]比較所述第一信號(hào)及鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第二比較信號(hào)；以及
[0194]根據(jù)所述第一及第二比較信號(hào)產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
[0195]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路及方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0196]1.最佳化開(kāi)關(guān)切換順序，減少切換損失、改善效能。
[0197]2.減少輸出漣波。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0198]圖1為已知的同步式升降壓式電源轉(zhuǎn)換器示意圖；
[0199]圖2為圖1中信號(hào)的波形圖；
[0200]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例示意圖；
[0201]圖4為圖3中升降壓式功率級(jí)在降壓模式下的電流路徑示意圖；
[0202]圖5為圖3中升降壓式功率級(jí)在升降壓模式下的電流路徑示意圖；
[0203]圖6為圖3中升降壓式功率級(jí)在升壓模式下的電流路徑示意圖；
[0204]圖7為圖3中信號(hào)的波形圖；
[0205]圖8為圖3中信號(hào)的波形圖；
[0206]圖9為圖3中信號(hào)的波形圖；
[0207]圖10為圖3中工作周期補(bǔ)償器的實(shí)施例示意圖；以及
[0208]圖11為圖3中邏輯電路、動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器及模式選擇器的實(shí)施例示意圖。
[0209]圖中，10、升降壓式電源轉(zhuǎn)換器12、升降壓式功率級(jí)14、控制電路16、邏輯電路18、比較器20、比較器22、信號(hào)產(chǎn)生器24、誤差放大器26、信號(hào)VY的波形28、信號(hào)VU的波形30、信號(hào)VX的波形32、信號(hào)VZl的波形34、信號(hào)VZ2的波形36、信號(hào)VA的波形38、信號(hào)VB的波形40、信號(hào)VC的波形42、信號(hào)VD的波形50、升降壓式電源轉(zhuǎn)換器52、升降壓式功率級(jí)54、控制電路55、驅(qū)動(dòng)電路56、邏輯電路58、比較器60、比較器62、工作周期補(bǔ)償器64、動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器66、脈沖省略模式箝制檢測(cè)器68、模式選擇器70、誤差放大器72、回授電路74、降壓充電路徑76、降壓放電路徑78、升壓充電路徑80、降壓充電或升壓放電路徑82、降壓放電路徑84、升壓放電路徑86、升壓充電路徑90、信號(hào)Vcomp’的波形92、鋸齒波信號(hào)Vramp的波形94、第一信號(hào)Di的波形96、電感電流IL的波形100、信號(hào)Vcomp’的波形102、鋸齒波信號(hào)Vramp的波形104、第一信號(hào)Di的波形106、電感電流IL的波形110、信號(hào)Vcomp’的波形112、鋸齒波信號(hào)Vramp的波形114、第一信號(hào)Di的波形116、電感電流IL的波形118、電感電流IL的平均電流120、緩沖器122、分壓電路124、緩沖器126、電壓電流轉(zhuǎn)換器130、鋸齒波產(chǎn)生器132、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器134、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器138、比較器140、反相器142、與非門(mén)144、反相器。
【具體實(shí)施方式】
[0210]以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步說(shuō)明。
[0211]現(xiàn)請(qǐng)參閱圖3，圖3顯示本發(fā)明實(shí)施例的示意圖。如圖所示，所述升降壓式電源轉(zhuǎn)換器50中，控制電路54提供控制信號(hào)VA、VB、VC及VD分別切換升降壓式功率級(jí)52中與電感L連接的開(kāi)關(guān)Sm、SffB, SffC及SWD，以將輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為輸出電壓Vo。在控制電路54中，回授電路72檢測(cè)所述輸出電壓Vo產(chǎn)生回授信號(hào)VFB，誤差放大器70放大回授信號(hào)VFB及參考電壓VREF之間的差值產(chǎn)生誤差信號(hào)Vcomp，脈沖省略模式箝制檢測(cè)器66根據(jù)檢測(cè)信號(hào)SI箝制(clamp)誤差信號(hào)Vcomp的準(zhǔn)位,其中檢測(cè)信號(hào)SI與輸入電壓Vin、輸出電壓Vo及電感電流IL其中至少一個(gè)有關(guān)，模式選擇器68根據(jù)檢測(cè)信號(hào)S2產(chǎn)生信號(hào)S3給邏輯電路56以及產(chǎn)生致能信號(hào)EN致能動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器64，其中檢測(cè)信號(hào)S2與輸入電壓Vin、輸出電壓No、電感電流IL及輸出電壓變化量其中至少一個(gè)有關(guān)，在其它實(shí)施例中，模式選擇器68也可以利用誤差信號(hào)Vcomp來(lái)產(chǎn)生信號(hào)S3及EN,動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器64根據(jù)檢測(cè)信號(hào)S2決定動(dòng)態(tài)的第一信號(hào)Di及補(bǔ)償信號(hào)DDC，工作周期補(bǔ)償器62根據(jù)補(bǔ)償信號(hào)DDC補(bǔ)償誤差信號(hào)Vcomp產(chǎn)生誤差信號(hào)Vcomp’，驅(qū)動(dòng)電路55根據(jù)鋸齒波信號(hào)Vramp、誤差信號(hào)Vcomp’、第一信號(hào)Di及信號(hào)S3產(chǎn)生控制信號(hào)VA、VB、VC及VD。驅(qū)動(dòng)電路55包括比較器58比較信號(hào)Vcomp’及鋸齒波信號(hào)Vramp產(chǎn)生比較信號(hào)S4，比較器60比較鋸齒波信號(hào)Vramp及第一信號(hào)Di產(chǎn)生比較信號(hào)S5，以及邏輯電路56根據(jù)信號(hào)S3、S4及S5決定控制信號(hào) VA、VB、VC 及 VD。
[0212]圖4顯示升降壓式功率級(jí)52在降壓模式下的電流路徑，在降壓模式下，開(kāi)關(guān)SWC維持關(guān)閉(turn off)而開(kāi)關(guān)SWD維持打開(kāi)(tunr on),當(dāng)開(kāi)關(guān)SWA打開(kāi)而開(kāi)關(guān)SWB關(guān)閉時(shí)形成降壓充電路徑74，當(dāng)開(kāi)關(guān)SWA關(guān)閉而開(kāi)關(guān)SWB打開(kāi)時(shí)形成降壓放電路徑76。圖5顯示升降壓式功率級(jí)52在升降壓模式下的電流路徑，在升降壓模式下，當(dāng)開(kāi)關(guān)SWA及SWC打開(kāi)而開(kāi)關(guān)SWB及SWD關(guān)閉時(shí)形成升壓充電路徑78，當(dāng)開(kāi)關(guān)SWA及SWD打開(kāi)而開(kāi)關(guān)SWB及SWC關(guān)閉時(shí)形成降壓充電或升壓放電路徑80，當(dāng)開(kāi)關(guān)SWB及SWD打開(kāi)而開(kāi)關(guān)SWA及SWC關(guān)閉時(shí)形成降壓放電路徑82。圖6顯示升降壓式功率級(jí)52在升壓模式下的電流路徑，在升壓模式下，開(kāi)關(guān)SWA維持打開(kāi)而開(kāi)關(guān)SWB維持關(guān)閉，當(dāng)開(kāi)關(guān)SWC打開(kāi)而開(kāi)關(guān)SWD關(guān)閉時(shí)形成升壓充電路徑86，當(dāng)開(kāi)關(guān)SWC關(guān)閉而開(kāi)關(guān)SWD打開(kāi)時(shí)形成升壓放電路徑84。
[0213]圖7顯示圖3中信號(hào)的波形圖，其中波形90為誤差信號(hào)Vcomp’，波形92為鋸齒波信號(hào)Vramp，波形94為第一信號(hào)Di，波形96為通過(guò)電感L的電感電流IL。參照?qǐng)D3及圖7，在降壓模式時(shí)，動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器64關(guān)閉，因此第一信號(hào)Di為零，故開(kāi)關(guān)SWC維持關(guān)閉而開(kāi)關(guān)SWD維持打開(kāi)，誤差信號(hào)Vcomp’及鋸齒波信號(hào)Vramp則控制開(kāi)關(guān)SWA及SWB的切換以控制電感電流IL的上升及下降，如波形90、92及96所示，在降壓充電周期D2’期間，如時(shí)間t6至t7，開(kāi)關(guān)SWA打開(kāi)而開(kāi)關(guān)SWB關(guān)閉故電感電流IL上升，在降壓放電周期D3’期間，如時(shí)間t7至t8，開(kāi)關(guān)SWA關(guān)閉而開(kāi)關(guān)SWB打開(kāi)故電感電流IL下降。在由降壓模式進(jìn)入升降壓模式時(shí)，如時(shí)間t8所示，模式選擇器68送出致能信號(hào)EN致能動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器64，因此第一信號(hào)Di不為零，如波形94所示，故產(chǎn)生升壓充電周期D1，如時(shí)間t8至t9，由于第一信號(hào)Di隨檢測(cè)信號(hào)S2改變，故升壓充電周期Dl也隨信號(hào)S2變化，為了避免因插入升壓充電周期Dl而導(dǎo)致大輸出漣波，動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器64送出補(bǔ)償信號(hào)DDC至工作周期補(bǔ)償器62以使誤差信號(hào)Vcomp’隨第一信號(hào)Di的上升而下降，如波形90及94所示，因此降壓充電周期由D2’減少為D2而降壓放電周期由D3’增加為D3，如此電感電流IL在每一周期的起始準(zhǔn)位與結(jié)束準(zhǔn)位相同，如時(shí)間t8及til所示，故能避免大輸出漣波。由圖7的波形96可知，時(shí)間t8至til可視為一個(gè)周期，其中時(shí)間t8至t9為升壓充電狀態(tài)，時(shí)間t9至tlO為降壓充電狀態(tài)，時(shí)間tlO至til為降壓放電狀態(tài)，在每一個(gè)周期中沒(méi)有重復(fù)出現(xiàn)相同的狀態(tài)，換言之，本發(fā)明的控制電路54最佳化開(kāi)關(guān)SWA、SffB, SffC及SWD的切換順序，因而減少切換損失。在本實(shí)施例中雖然僅說(shuō)明由降壓模式進(jìn)入升降壓模式時(shí)的操作，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以很輕易的由本實(shí)施例推得由升壓模式進(jìn)入升降壓模式時(shí)的操作，故于此不再贅述。
[0214]圖8顯示圖3中信號(hào)的波形圖，其中波形100為誤差信號(hào)Vcomp’，波形102為鋸齒波信號(hào)Vramp，波形104為第一信號(hào)Di，波形106為通過(guò)電感L的電感電流IL。在目前的電源轉(zhuǎn)換器中都設(shè)有省電模式以節(jié)約能源，例如脈沖省略模式(Pulse Skipping Mode;PSM),當(dāng)傳統(tǒng)的升降壓式電源轉(zhuǎn)換器要由省電模式回到升降壓模式時(shí)，必須先進(jìn)入降壓模式，接著等待誤差信號(hào)Vcomp由零上升至一臨界值后才能進(jìn)入升降壓模式，而誤差信號(hào)Vcomp要由零上升至所述臨界值可能需要數(shù)個(gè)周期。參照?qǐng)D8，當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明的升降壓式電源轉(zhuǎn)換器50要由省電模式回到升降壓模式時(shí)，在第一個(gè)周期中由省電模式回到降壓模式，由于脈沖省略模式箝制檢測(cè)器66可以根據(jù)檢測(cè)信號(hào)SI動(dòng)態(tài)箝制誤差信號(hào)Vcomp的準(zhǔn)位，因此誤差信號(hào)Vcomp不用從零慢慢上升，又在降壓模式時(shí)動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器64關(guān)閉，故誤差信號(hào)Vcomp’ =Vcomp,也就是說(shuō)誤差信號(hào)Vcomp’被箝制在接近所述臨界值的準(zhǔn)位,如波形100所示，因此在第二個(gè)周期時(shí)升降壓式電源轉(zhuǎn)換器50立即由降壓模式進(jìn)入升降壓模式，并于第三個(gè)周期結(jié)束瞬時(shí)響應(yīng)。換言之，控制電路54中的脈沖省略模式箝制檢測(cè)器66可以加速由省電模式回到升降壓模式的瞬時(shí)響應(yīng)。
[0215]圖9顯示圖3中信號(hào)的波形圖，其中波形110為誤差信號(hào)Vcomp’，波形112為鋸齒波信號(hào)Vramp，波形114為第一信號(hào)Di，波形116為通過(guò)電感L的電感電流IL，波形118為電感電流IL的平均電流。在升降壓模式中，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)Di上升時(shí)，如波形114所示，升壓充電周期Dl增加，故電感電流IL的平均電流跟著上升，如波形118所示，同時(shí)動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器64將輸出補(bǔ)償信號(hào)DDC至工作周期補(bǔ)償器62以使誤差信號(hào)Vcomp’下降，如波形110所示。當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)Di改變時(shí)，電感電流IL的平均電流將跟著變化，因此控制電路54無(wú)需藉由誤差號(hào)Vcomp來(lái)調(diào)節(jié)電感電流IL。
[0216]圖10顯示圖3中工作周期補(bǔ)償器62的實(shí)施例，其中來(lái)自誤差放大器70的誤差信號(hào)Vcomp分別經(jīng)緩沖器120及124傳送至分壓電路122及電阻R3，由多個(gè)電阻RDl?RDN及多個(gè)開(kāi)關(guān)SWl?SWN組成的分壓電路122分壓誤差信號(hào)Vcomp產(chǎn)生電壓Vd，所述多個(gè)開(kāi)關(guān)SWl?SWN受控于來(lái)自動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器64的補(bǔ)償信號(hào)DDC，電壓電流轉(zhuǎn)換器126將電壓Vd轉(zhuǎn)換為電流Id，電流Id通過(guò)電阻R3產(chǎn)生電壓VR3，誤差信號(hào)Vcomp減去電壓VR3后得到誤差信號(hào)Vcomp’。
[0217]圖11顯示圖3中邏輯電路56、動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器64及模式選擇器68的實(shí)施例。在圖11中由開(kāi)關(guān)M2、電流源Ich及電容C組成的鋸齒波產(chǎn)生器130提供鋸齒波信號(hào)Vramp。邏輯電路56包括反相器140及144以及與非門(mén)142，在邏輯電路56中，以來(lái)自比較器58的信號(hào)S4作為控制信號(hào)VB，反相器140反相控制信號(hào)VB后產(chǎn)生控制信號(hào)VA，與非門(mén)142根據(jù)信號(hào)S3及S5產(chǎn)生信號(hào)VD，反相器144反相信號(hào)VD后產(chǎn)生信號(hào)VC。動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器64包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器132及數(shù)位模擬轉(zhuǎn)換器134，在動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器64中，信號(hào)S2經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器132轉(zhuǎn)換為數(shù)字的補(bǔ)償信號(hào)DDC后，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器134再將補(bǔ)償信號(hào)DDC轉(zhuǎn)換為模擬的第一信號(hào)Di。模式選擇器68包括比較器138比較檢測(cè)信號(hào)S2及臨界值VTH產(chǎn)生信號(hào)S3，臨界值VTH系供判斷是否將電源轉(zhuǎn)換器50切換至升降壓模式，其中臨界值VTH可以是定值或是由電感電流IL或輸出電壓Vo的變化量決定。動(dòng)態(tài)的臨界值VTH可以改善電源轉(zhuǎn)換器50的效能以及輸出電壓Vo的漣波，此外還可以加速負(fù)載或電源瞬時(shí)響應(yīng)。在臨界值VTH隨電感電流IL變化的情況下，當(dāng)負(fù)載較重且電感電流較大時(shí)，臨界值VTH加大使升降壓式電源轉(zhuǎn)換器50工作在升降壓模式，此時(shí)充電放電較為快速，因而能避免有過(guò)大的漣波產(chǎn)生。在臨界值VTH隨輸出電壓No之變化量變化的情況下，當(dāng)輸出電壓Vo之變化量增加時(shí)，臨界值VTH增加，因此加大進(jìn)入升降壓模式的工作區(qū)，此時(shí)電感電流IL易充易放，故可減少輸出電壓Vo的漣波。
[0218]在其它實(shí)施例中也可以使用提供固定信號(hào)的固定工作周期產(chǎn)生器取代動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器64。
[0219]以上實(shí)施例僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化。因此，所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制電路，用以提供控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)升降壓式功率級(jí)以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，所述升降壓式功率級(jí)包含電感及至少二開(kāi)關(guān)連接所述電感，其特征在于所述控制電路包括: 回授電路，檢測(cè)所述輸出電壓產(chǎn)生回授信號(hào)； 誤差放大器連接所述回授電路，放大所述回授信號(hào)和一參考電壓之間的差值產(chǎn)生誤差信號(hào); 動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，在被啟動(dòng)后根據(jù)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生第一信號(hào)；以及 驅(qū)動(dòng)電路連接所述誤差放大器及動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，根據(jù)所述誤差信號(hào)和第一信號(hào)決定所述控制信號(hào)。
2.如權(quán)利要求 1所述的控制電路，其特征在于，所述檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓、通過(guò)所述電感的電感電流及所述輸出電壓的變化量其中至少一個(gè)相關(guān)。
3.如權(quán)利要 求1所述的控制電路，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)提供補(bǔ)償信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的控制電路，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器包括: 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償信號(hào)；以及 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器連接所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述補(bǔ)償信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一信號(hào)。
5.如權(quán)利要求3所述的控制電路，其特征在于，更包括工作周期補(bǔ)償器連接所述誤差放大器及動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償所述誤差信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的控制電路，其特征在于，所述工作周期補(bǔ)償器包括: 分壓電路，根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)分壓所述誤差信號(hào)產(chǎn)生第一電壓； 電壓電流轉(zhuǎn)換器連接所述分壓電路，將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為電流； 電阻連接在所述誤差放大器及電壓電流轉(zhuǎn)換器之間，因應(yīng)所述電流產(chǎn)生一第二電壓供調(diào)整所述誤差信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路包括: 第一比較器連接所述誤差放大器，比較所述誤差信號(hào)及一鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第一比較信號(hào); 第二比較器連接所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器，比較所述第一信號(hào)及鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第二比較信號(hào)；以及 邏輯電路連接所述第一比較器及第二比較器，根據(jù)所述第一及第二比較信號(hào)產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，更包括模式選擇器連接所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生致能信號(hào)以啟動(dòng)所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器。
9.如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，更包括模式選擇器連接所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生致能信號(hào)以啟動(dòng)所述動(dòng)態(tài)工作周期產(chǎn)生器。
10.如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，更包括箝制檢測(cè)器連接所述誤差放大器，根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)箝制所述誤差信號(hào)的準(zhǔn)位，所述第二檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓及通過(guò)所述電感的電感電流其中至少一個(gè)相關(guān)。
11.一種升降壓式電源轉(zhuǎn)換器的控制方法，用以提供控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)升降壓式功率級(jí)以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，所述升降壓式功率級(jí)包含電感及至少二開(kāi)關(guān)連接所述電感，其特征在于所述控制方法包括下列步驟: (A)檢測(cè)所述輸出電壓產(chǎn)生回授信號(hào)； (B)放大所述回授信號(hào)及一參考電壓之間的差值產(chǎn)生誤差信號(hào)； (O根據(jù)檢測(cè)信號(hào)決定第一信號(hào)； (D)根據(jù)致能信號(hào)觸發(fā)所述第一信號(hào)；以及 (E)根據(jù)所述誤差信號(hào)及第一信號(hào)決定所述控制信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓、通過(guò)所述電感的電感電流及所述輸出電壓的變化量其中至少一個(gè)相關(guān)。
13.如權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，更包括根據(jù)檢測(cè)信號(hào)提供補(bǔ)償信號(hào)；以及 根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償所述誤差信號(hào)。
14.如權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述步驟C包括: 將所述檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述補(bǔ)償信號(hào)；以及 將所述補(bǔ)償信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一信號(hào)。
15.如權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償所述誤差信號(hào)的步驟包括: 根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)分壓所述誤差信號(hào)產(chǎn)生第一電壓； 將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為電流給一電阻以產(chǎn)生一第二電壓；以及 藉由所述第二電壓調(diào)整所述誤差信號(hào)。
16.如權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述步驟E包括: 比較所述誤差信號(hào)及一鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第一比較信號(hào)； 比較所述第一信號(hào)及鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生第二比較信號(hào)；以及 根據(jù)所述第一及第二比較信號(hào)產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
17.如權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，更包括根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生所述致能信號(hào)。
18.如權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，更包括根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生所述致能信號(hào)。
19.如權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，更包括根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)箝制所述誤差信號(hào)的準(zhǔn)位，所述第二檢測(cè)信號(hào)與所述輸入電壓、輸出電壓及通過(guò)所述電感的電感電流其中至少一個(gè)相關(guān)。
【文檔編號(hào)】H02M3/156GK103973113SQ201410147913
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2009年10月28日
【發(fā)明者】林水木 申請(qǐng)人:立锜科技股份有限公司