专利名称：数字变频式直流/直流转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直流/直流转换器，更明确地说，涉及一种以变频方式来 控制开关开启与关闭的直流/直流转换器。
背景技术：
请参考图1。图1是现有技术的直流/直流转换器100的示意图。如图所 示，直流/直流转换器100包含电感Ll、开关Q1、 二极管D1、电容C1、 二电 阻R1及R2与开关控制器110。直流/直流转换器100输入第一直流电源(电 压为Vl)并转换为第二直流电源输出(电压为V2)。电感U耦接于输入端，用 以接收第一直流电源；开关Ql耦接于电感Ll与地端之间；二极管耦接于开 关Q1与电容C1之间；电容C1耦接于输出端与该地端之间；电阻R1耦接于 输出端与电阻R2之间；电阻R2耦接于电阻Rl与该地端之间；开关控制器 110耦接于开关Ql的控制端。
开关控制器110用以控制开关Q1的开启与关闭当开关Q1开启时，电 流会存储在电感U上，当开关Q1关闭时，电感L1上的电流会经过二极管 D1对电容C1充电，输出电压V2即为电容C1两端的电压差，而开关控制器 110在每个周期当中控制Ql的开启时间，即占空因数，可达到直流对直流的 电压转换。
电阻R1与R2作为电压V2的分压使用，并将分压[R2/(R1+R2)]V2反馈 给开关控制器110以通知开关控制器110电压V2的大小。
开关控制器110接收参考周期信号CLK1,并根据分压[R2/(R1+R2)]V2的 大小，输出一控制信号Sl给开关Ql。而控制信号Sl的频率即是以参考周期 信号CLK1为准，再根据分压[R2/(R1+R2)]V2的大小，调整占空因数(duty cycle),来控制开关Ql开启与关闭的时间，进而控制电压V2的大小。也就 是说，当占空因数越大，则开关Ql开启的时间越长，电感L上的电流越多， 则电压V2会慢慢上升；反之，当占空因数越小，则开关Ql开启的时间越短， 电感L上的电流越少，则电压V2会慢慢下降。另外， 一般来说参考周期信
号CLK1的频率是12固Z。
而由于现有技术的开关控制器11 0所输出的控制信号Sl是以基本频率来
设定占空因数的方式来控制开关Ql,也就是说,控制信号Sl会有一个基频(如 12MHz)。而这样具有基频的控制信号会产生该频率的干扰源，在一般的便携 式装置中，会造成无线电波组件在特定频率上的收信较差，甚至收不到信号， 如此，将会降低便携式电子产品的实用性。
发明内容
本发明提供一种数字变频式直流/直流转换器。该直流/直流转换器包含 转换电路，其输入端用来接收第一直流电源，其输出端用来输出第二直流电 源；变频信号控制器，用来产生变频控制信号；及开关，耦接于该转换电路 及该变频信号控制器，根据该变频控制信号，控制开关的开启与关闭时间， 达到直流电压转换的目的。
图l是现有技术的直流/直流转换器的示意图。
图2是本发明的数字变频式直流/直流转换器的示意图
附图符号说明
直流/直流转换器 控制信号 周期信号 计数值 电容 电阻 电感
100 200 Sl S2
CLK1 CLK2 CLK3 X
Cl
Rl R2 Ll Dl
Qi 110
210
211
212
二极管 开关
开关控制器
变频信号控制器
锁相环
占空因数控制器
213 计数器
214 可编程分频器
VI V2 电压。
具体实施例方式
请参考图2。图2是本发明的数字变频式直流/直流转换器200的示意图。 如图所示，数字变频式直流/直流转换器200包含电感L1、开关Q1、 二极管 Dl、电容C1、 二电阻R1及R2与变频信号控制器210。直流/直流转换器200 用以接收第一直流电源(电压为Vl)并转换为第二直流电源输出(电压为V2)。 电感Ll耦接于输入端用以接收第一直流电源；开关Ql耦接于电感Ll与一地 端之间；二极管耦接于开关Ql与电容C1之间；电容C1耦接于输出端与该地 端之间；电阻R1耦接于输出端与电阻R2之间；电阻R2耦接于电阻Rl与该 地端之间；变频信号控制器210耦接于开关Ql的控制端。
变频信号控制器210用以控制开关Q1的开关当开关Q1开启时，电流 会流到电感L中存储，当开关Q1关闭时，L中存储的电流会经过二极管Dl 对电容C1充电，输出电压V2即为电容C1两端的电压差，而变频信号控制器 210在每个周期中控制Ql的开启时间，即占空因数，可达到直流对直流的电 压转换。
电阻R1与R2作为电压V2的分压使用，并将分压[R2/(R1+R2)]V2反馈 给变频信号控制器210以通知开关控制器110电压V2的大小。
变频信号控制器21Q接收一参考周期信号CLK1,并根据分压 [R2/(R1+R2)]V2的大小,输出一控制信号S2给开关Q1。而控制信号S2可经 由调整占空因数，来控制开关Ql开启与关闭的时间，进而控制电压V2的大 小。也就是说，当占空因数越大，则开关Ql开启的时间越长，则电压V2会 慢慢上升；反之，当占空因数越小，则开关Ql开启的时间越短，则电压V2 会慢慢下降。
而变频信号控制器210包含锁相环(Phase Lock Loop, PLL)211、占空因 数控制器212、可编程分频器213与计数器214。
锁相环211接收参考周期信号CLK1,并将参考周期信号CLK1倍频为 CLK2。举例来说参考周期信号CLK1为12MHz则周期信号CLK2是倍频为72MHz。
可编程分频器213用以接收周期信号CLK2并以一可变除数来对周期信号
6CLK2分频，产生周期信号CLK3。举例来说可变除数可从3至9，也就是说周 期信号CLK3的范围为[(72/3)=24-(72/9)=8]MHz，意即24-8MHz的范围。而 在本发明产生控制信号S2的过程中，可变除数一直变动，使其平均的频率设 在直流直流转换器的工作频率上。例如工作频率为12MHz(72MHz/6)，我们将 除数持续的从3渐增至9，再从9渐减至3，反复周期性的增减。如此，中心 的工作频率并没有改变，但是周期信号CLK3的频率将会有展频的效果。而可 变除数变动的方式，可以利用程序设定，端看使用者设计的需要。
计数器214是计数周期信号CLK3所经过的周期数，然后再将计数值X传 送给占空因数控制器212。举例来说，周期信号CLK3每经过一个升缘(rising edge)，则计数值X就加1。另外，计数器214可在计数值X达一定大小后重 置一次，举例来说当计数值X到达10时，则重置计数器214以将计数值X归
文
占空因数控制器212会根据一预定值与计数值X的大小，输出高电位或 低电位的控制信号S2。举例来说，若该默认值为6,则当计凝:值X大于6时， 占空因数控制器212会输出低电位的控制信号S2;当计数值X小于6时，占 空因数控制器212会输出高电位的控制信号S2。而该默认值的大小，是根据 分压[R2/(R1+R2)]V2来决定。如此便可以改变控制信号S2的占空因数，进 而控制开关Q1的开启与关闭，便能控制电压V2稳定在所需的大小上。
而由于占空因数控制器212所接收的周期信号CLK3是具有变频的特性， 因此，占空因数控制器212所输出的控制信号S2,是以周期信号CLK3改变 占空因数的方式来控制开关Q1。因此，控制信号S2的频率也是如同周期信 号CLK3的展频般的具有变频的特性，这样的特性所产生的干扰源较小，而不 会影响便携式装置的无线信号的收发，提高了便携式装置的实用性。
另外，本发明所述的开关Q1，可以以一金属氧化物半导体导体晶体管 (Metal Oxide Semiconductor transistor, MOS trans is tor)或双极结式晶 体管(Bipolar Junction Transistor, BJT)来实施。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种数字变频式直流/直流转换器，包含:转换电路，其输入端用来接收第一直流电源，其输出端用来输出第二直流电源；变频信号控制器，用来产生变频控制信号；及开关，耦接于该转换电路及该变频信号控制器，用以根据该变频控制信号，控制开关的开启与关闭时间，达到直流电压转换的目的。
2. 如权利要求1所述的转换器，其中，该变频信号控制器包含 锁相环，用来将第一周期信号倍频以产生第二周期信号； 可编程分频器，耦接于该锁相环，用一可变除数来除该第二周期信号以产生第三周期信号；计数器，耦接于该可编程分频器，用来计数该第三周期信号的周期数；及占空因数控制器，用来根据该计数器所计数的数值，来产生该变频控制信号。
3. 如权利要求2所述的转换器，其中，当该第三周期信号产生上升缘时, 增加该计数器的计数值。
4. 如权利要求2所述的转换器，其中 时，重置该计数器。
5. 如权利要求2所述的转换器，其中
6. 如权利要求2所述的转换器，其中 序设定。
7. 如权利要求2所述的转换器，其中所计数的数值大于第一预定值时，输出第二预定值。
8. 如权利要求7所述的转换器，其中，该占空因数控制器是当该计数器所计数的数值小于该第一预定值时，输出第三预定值。
9. 如权利要求7所述的转换器，其中，该第一预定值是可程序设定。
10. 如权利要求7所述的转换器，另包含 第一电阻，耦接于该转换电路的输出端；及 第二电阻，耦接于该第 一电阻与接地端之间；,当该计数器的计数值等于预定值，该可变除数可为周期性变化。 ，该可变除数的变化规则是可以程,该占空因数控制器是当该计数器 其中，该占空因数控制器耦接于该第一电阻与该第二电阻之间，并根据 该第 一 电阻与该第二电阻所提供的分压，控制该第 一 默认值的大小。
11. 如权利要求1所述的转换器，其中，该转换电路包含电感，耦接于该转换电路的输入端； 电容，耦接于该转换电路的输出端；及 二极管，耦接于该电感与该电容之间。
12. 如权利要求11所述的转换器，其中，该开关一端耦接于该电感与该 二极管，另一端耦接于接地端。
13、如权利要求1所述的转换器，其中，该开关可为金属氧化物半导体导体晶体管o
14.如权利要求1所述的转换器，其中，该开关可为双极结式晶体管。
全文摘要
直流/直流转换器包含一转换电路，其输入端用来输入第一直流电源，其输出端用来输出第二直流电源；一变频信号控制器，用来产生变频控制信号；及一开关，耦接于该转换电路及该变频信号控制器，根据该变频控制信号，控制开关的开启与关闭时间，达到直流电压转换的目的。
文档编号H02M3/139GK101383556SQ20071014729
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月6日 优先权日2007年9月6日
发明者吴汉哲, 李名栓, 蔡嘉欣, 赵淳安, 平 陈 申请人:扬智科技股份有限公司