电源转换器的控制电路及控制方法
【专利摘要】本发明公开电源转换器的控制电路及控制方法。本发明一个实施例的控制电路包含:反馈信号比较电路,频率信号产生电路,电流峰值设置电路,信号处理电路;其中于一第一时段中,该电流峰值设置电路会固定该电流阈值,并且该频率信号产生电路会依据该比较信号而设置该频率信号的频率,而于一第二时段中,该电流峰值设置电路会降低该电流阈值,并且该频率信号产生电路会降低该频率信号的频率。上述的控制电路不但能够依据负载的情况而调整电源转换器供应至负载的能量,因此能到达到节约能源的功效。此外,还可降低电源转换器于低耗电状态时所产生的声频噪音,以避免造成使用者的不适。
【专利说明】电源转换器的控制电路及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明有关电源转换器的控制电路及控制方法,尤指一种可降低电源转换器的声频噪音的控制电路及控制方法。
【背景技术】
[0002]在许多系统应用中,会将输入电源通过电源转换器转换成适当的电压及电流,以对负载提供适当的电力。为了能够更有效地利用能源,当负载较低时,电源转换器会降低输出至负载的能量,而于负载较高时,电源转换器会提高输出至负载的能量。例如,电源转换器的控制电路可以藉由控制电流开关的切换频率,以调整输出至负载的能量。然而,当电流开关的切换频率落在人的声频范围(audible frequency,如20Hz?20KHz)时,电源转换器的电容、电感或变压器等电路元件会产生人耳可察觉的噪音(以下称声频噪音),而造成使用者的不适。
[0003]有些电源转换器会将切换频率设置为高于人的声频范围,以避免产生声频噪音。然而,当负载所需的能量较低时,这些电源转换器无法进一步降低切换频率以减少所输出的能量,而会造成能源的浪费。
[0004]在美国第8,049,481号专利中,电源转换器的控制电路会依据负载的高低,而分别使用不同的信号调变方式产生控制信号,以调整电流开关的切换频率并降低声频噪音。例如,电源转换器的控制电路会依据负载的高低,而采用脉冲宽度调制(pulse widthmodulation, PWM)、脉冲频率调制(pulse frequency modulation, PFM)、深度脉冲宽度调制(deep PWM)、深度脉冲频率调制(de印PFM)等信号调变方式来产生电流开关的控制信号。然而,此类电源转换器的控制电路需要藉由在多种的信号调变方式间进行切换以产生控制信号,因此需要复杂的控制机制,而造成硬件设计的困难度大幅增加。此外,电源转换器的控制电路在多种的信号调变方式间进行切换时,所产生的控制信号容易产生涟波,因此控制电路还需要采用额外的控制机制以避免或降低涟波的产生,以避免在多种调变方式间切换所产生的暂态响应问题而影响电源转换器的效能。
【发明内容】
[0005]有鉴于此,如何降低或消除电源转换器所产生的声频噪音,并且能够有效率地利用能源,实为业界有待解决的问题。
[0006]本说明书提供了一种电源转换器的控制电路的实施例,用于设置一电源转换器的一电流开关,以对一负载供电,该控制电路包含:一反馈信号比较电路,用于依据一反馈信号及一参考电压以产生一比较信号;一频率信号产生电路,耦接于该反馈信号比较电路,用于依据该比较信号而产生一频率信号;一电流峰值设置电路,耦接于该频率信号产生电路,用于依据该频率信号产生一电流阈值,并将一电流感测信号与该电流阈值进行比较,以产生一重置信号;以及一信号处理电路,耦接于该频率信号产生电路与该电流峰值设置电路,用于依据该频率信号及该重置信号而产生一控制信号,以设置该电流开关的导通状态;其中于一第一时段中,该电流峰值设置电路会固定该电流阈值,并且该频率信号产生电路会依据该比较信号而设置该频率信号的频率,而于一第二时段中,该电流峰值设置电路会降低该电流阈值,并且该频率信号产生电路会降低该频率信号的频率。
[0007]本说明书另提供了一种电源转换器的控制电路的实施例,用于设置一电源转换器的一电流开关,以对一负载供电,该控制电路包含:一频率信号产生电路,用于依据该电源转换器输出至该负载的一电流输出信号而产生一频率信号;一阈值产生电路,用于产生一电流阈值,当该电流输出信号大于一第一负载阈值时,将该电流阈值设置为一第一电流值,而当该电流输出信号位于该第一负载阈值及一第二负载阈值之间时,将该电流阈值随着该电流输出信号的降低而降低,当该电流输出信号小于该第二负载阈值时,将该电流阈值设置为一第二电流值;一感测电流比较电路,耦接于该阈值产生电路,将一电流感测信号与该电流阈值进行比较,以产生一重置信号;以及一信号处理电路,耦接于该频率信号产生电路与该感测电流比较电路,依据该频率信号及该重置信号而产生一控制信号,以设置该电流开关的导通状态;其中该控制信号的频率会随着该电流输出信号的降低而降低。
[0008]本说明书另提供了一种电源转换器的控制方法的实施例,用于设置一电源转换器的一电流开关,以对一负载供电,其包含:依据一反馈信号及一参考电压以产生一比较信号;依据该比较信号而产生一频率信号;依据该频率信号产生一电流阈值,并将一电流感测信号与该电流阈值进行比较,以产生一重置信号;依据该频率信号及该重置信号而产生一控制信号,以设置该电流开关的导通状态;于一第一时段,固定该电流阈值,并且依据该比较信号而设置该频率信号的频率;以及于一第二时段,降低该电流阈值,并且降低该频率信号的频率。
[0009]本说明书另提供了一种电源转换器的控制方法的实施例,用于设置一电源转换器的一电流开关,以对一负载供电,其包含:依据该电源转换器输出至该负载的一电流输出信号而产生一频率信号;产生一电流阈值,并且当该电流输出信号大于一第一负载阈值时,将该电流阈值设置为一第一电流值,而当该电流输出信号位于该第一负载阈值及一第二负载阈值之间时,将该电流阈值随着该电流输出信号的降低而降低,当该电流输出信号小于该第二负载阈值时,将该电流阈值设置为一第二电流值;将一电流感测信号与该电流阈值进行比较,以产生一重置信号;以及依据该频率信号及该重置信号而产生一控制信号,以设置该电流开关的导通状态。
[0010]上述实施例的优点之一是能够依据负载的大小而调整控制信号的频率,并且能够在电源转换器的操作频率进入人类的声频范围时,限制电流开关所导通电流至所需的预设值,以降低或消除电源转换器所产生的声频噪音。上述实施例的另一优点是可以避免在多种调变方式间切换所产生的暂态响应问题,不但能够提升电源转换器的效能,还能够降低硬件设计的复杂度。本发明的其他优点将配合以下说明及图示进行更进一步的解说。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明一实施例的返驰式电源转换器简化后的功能方块图。
[0012]图2为图1的控制电路的一实施例简化后的功能方块图。
[0013]图3为图2中的控制电路所产生的信号的一实施例简化后的时序图。
[0014]图4为图2中的控制电路于不同的负载状况时所产生的电流阈值与频率信号的频率的一实施例示意图。
[0015]图5为图2中的电流感测信号的一实施例简化后的时序图。
[0016]图6为本发明一实施例的升压式电源转换器简化后的功能方块图。
[0017]图7为图2中的控制电路于不同的负载状况时所产生的电流阈值与频率信号的频率的另一实施例不意图。
[0018]图8为图1的控制电路的一实施例简化后的功能方块图。
【具体实施方式】
[0019]以下将配合相关附图来说明本发明之实施例。在这些附图中,相同的标号表示相同或类似的元件或流程/步骤。
[0020]图1为本发明一实施例的返驰式电源转换器100简化后的功能方块图。电源转换器100包含变压器110、电流开关130、控制电路150、偏压线圈(bias winding) 170、电阻Res,Rl和R2、电容Cl和C2及二极管D。为使图面更为简明而易于说明,电源转换器100中的某些元件、信号和连接关系并未绘示于图1中。
[0021 ] 在本实施例中,变压器110 —次侧的一端耦接于电源PWR及电容Cl,变压器110 —次侧的另一端则耦接于电流开关130。变压器110 二次侧的一端通过二极管D耦接于负载Z,变压器110 二次侧的另一端耦接于预设电位(例如,接地端)。此外,电容C2耦接于负载Z及预设电位之间,电阻Re s耦接于电流开关130和预设电位之间。控制电路150的端点GD耦接于电流开关130的控制端,例如,当电流开关130使用晶体管(例如,MOSFET或BJT)实施时,电流开关130的控制端可以是MOSFET的闸极或BJT的基极等。控制电路150的端点CS耦接于电阻Res。偏压线圈170的一端藉由电阻Rl和R2耦接至控制电路150的端点FB,而偏压线圈170的另一端及电阻R2的一端皆耦接于预设电位。在图1的实施例中,将上述的预设电位都设置为接地端以简化说明,在其他的实施例中,也可以将上述的预设电位分别设置为相同或不同的电位。
[0022]控制电路150可以藉由端点⑶设置电流开关130的控制端电压,而能设置电流开关130所导通的电流It,亦即设置变压器110 —次侧所导通的电流。因此,控制电路150能藉由设置变压器110 —次侧所导通的电流而设置变压器110 二次侧所感测的电流,而使电源转换器100对负载Z输出所需的电源输出信号Vout及电流输出信号lout。
[0023]在本实施例中,电流开关130所导通的电流It通过电阻Rcs后会产生电流感测信号Vcs,控制电路150可藉由端点CS而估计变压器110 —次侧所导通的电流值。
[0024]此外,偏压线圈170所感测的电压经过电阻Rl和R2的分压后,会于控制电路150的端点FB产生反馈信号Vfb。例如,在一实施例中,可以将偏压线圈170的线圈数和变压器110 二次侧的线圈数设置为相同,因此变压器110 二次侧和偏压线圈170会产生实质上相同的电压,控制电路150即可以藉由偏压线圈170及电阻Rl和R2所提供的反馈信号Vfb而估计变压器110 二次侧的所需能量。
[0025]因此,控制电路150可以藉由端点CS和端点FB接收电流感测信号Vcs和反馈信号Vfb,依据电流感测信号Vcs及/或反馈信号Vfb设置电流开关130的控制端电压,而使电源转换器100能对负载Z输出所需的电压输出信号Vout及电流输出信号lout。
[0026]电容Cl和C2分别可以用于降低或消除电源输入信号Vin和电源输出信号Vout的高频噪声,而二极管D可以对电源输出信号Vout提供整流或保护等功能。
[0027]图2为图1的控制电路150的一实施例简化后的功能方块图,控制电路150包含反馈信号比较电路210、频率信号产生电路230、电流峰值设置电路250及信号处理电路270。在本实施例中,控制电路150会产生脉冲频率调制(pulse frequency modulation)信号并传送至电流开关130的控制端,以设置电流开关130的导通状态。
[0028]控制电路150藉由端点FB接收反馈信号Vfb,反馈信号比较电路210会将反馈信号Vfb与参考电压Vref进行比较,以产生比较信号Vcomp。
[0029]频率信号产生电路230会依据比较信号Vcomp而对应地产生频率信号Vfreq,并将频率信号Vfreq分别输出至电流阈值产生电路250和信号处理电路270。例如,在本实施例中,频率信号产生电路230采用电压控制振荡电路(voltage controlled oscillator)的方式实施,频率信号产生电路230会依据比较信号Vcomp的数值而设置频率信号Vfreq的频率,以产生周期性方波的频率信号Vfreq。
[0030]电流峰值设置电路250包含阈值产生电路251及感测电流比较电路253,阈值产生电路251会依据频率信号Vfreq而对应地产生电流阈值Vth,而感测电流比较电路253会将由CS端点所接收的电流感测信号Vcs与电流阈值Vth进行比较,以产生重置信号Vreset。
[0031]信号处理电路270会依据频率信号Vfreq和重置信号Vreset而产生控制信号Vpfm,以设置电流开关130的导通状态。在图2的实施例中,信号处理电路270包含正反器(flip flop) 271,正反器271的设定(set)端S用于接频率收信号Vfreq,正反器271的重置(reset)端R则用于接收重置信号Vreset,而正反器271的输出端Q则会依据频率信号Vfreq和重置信号Vreset而产生控制信号Vpfm,以设置电流开关130的导通状态。
[0032]图3为控制电路150所产生的频率信号Vfreq、重置信号Vreset及控制信号Vpfm的一实施例简化后的时序图。
[0033]在图3的实施例中,控制电路150藉由端点FB接收反馈信号Vfb,反馈信号比较电路210会将反馈信号Vfb与参考电压Vref进行比较,以产生比较信号Vcomp。频率信号产生电路230会依据比较信号Vcomp而对应地产生频率信号Vfreq,在本实施例中,频率信号Vfreq为周期性的方波,而频率信号产生电路230会依据比较信号Vcomp而对应地调整频率信号Vfreq的频率,当比较信号Vcomp升高时,频率信号产生电路230会升高频率信号Vfreq的频率,当比较信号Vcomp降低时,频率信号产生电路230会降低频率信号Vfreq的频率。此外,电流峰值设置电路250的阈值产生电路251会依据频率信号Vfreq而对应地产生电流阈值Vth。
[0034]于图3的时间SI时,频率信号Vfreq由低电位变为高电位,信号处理电路270的正反器271的设定端S接收到高电位的频率信号Vfreq时,于输出端Q产生的控制信号Vpfm也会成为高电位,而导通电流开关130。电流开关130导通后,所导通的电流It会逐渐增力口,使电流开关130导通的电流It通过电阻Rcs后产生的电流感测信号Vcs也逐渐增加。
[0035]于图3的时间S2时,电流感测信号Vcs大于或等于电流阈值Vth,电流峰值设置电路250的感测电流比较电路253对电流感测信号Vcs与电流阈值Vth进行比较后,会产生高电位的重置信号Vreset。正反器271的重置端R接收到高电位的重置信号Vreset时,于输出端Q产生的控制信号Vpfm也会成为低电位,而使电流开关130不导通。
[0036]因此,控制电路150就能上述的方式产生适当频率的控制信号Vpfm,而传送所需的能量至负载Z。例如,在图3的时段SI?S3时,控制电路150会产生频率为Fl的控制信号Vpfm。而在时间S4以后,控制电路150会将控制信号Vpfm的频率设置为比较低的频率F2,以提供较低的能量输出。
[0037]图4为控制电路15O于不同的负载状况时所产生的电流阈值Vth与频率信号Vfreq的频率的一实施例,图5为电流开关130所导通的电流It通过电阻Rcs后所产生的电流感测信号Vcs的一实施例简化后的时序图,以下将以图4及5进一步说明控制电路150的运作方式。在本实施例中,电源转换器100会输出实质上固定的电压输出信号Vout,由于电源转换器100所输出的能量等于电压输出信号Vout乘以电流输出信号1ut,因此可以利用电流输出信号lout、反馈信号Vfb及/或电流开关130所导通的电流It等信号作为负载状况的估计值。
[0038]当电源转换器100所欲输出的电流输出信号1ut大于图4中的第一负载阈值Lthl时,代表负载Z的负载值大于第一预设值,控制电路150会将电压输出信号Vout设置为实质上固定,并且随着负载值的增加而增加控制信号Vpfm的频率,以增加电流输出信号lout。此时,阈值产生电路251会将电流阈值Vth会设置为第一电流值II。
[0039]例如,在图5的实施例中,电源转换器100于时段Tl时所欲输出的电流输出信号1ut大于图4中的第一负载阈值Lthl,控制电路150会于时段Tl时产生频率为Fl的控制信号Vpfm,并且阈值产生电路251会将电流阈值Vth会设置为第一电流值II。控制电路150会产生频率为Fl的控制信号Vpfm,以间歇性的导通电流开关130,并将电流阈值Vth设置为第一电流值Il以限制电流开关130所导通电流It。
[0040]于时段T2时,电源转换器100须提供至负载Z的能量较低,控制电路150会以较低的频率F2产生控制信号Vpfm,以间歇性的导通电流开关130,并将电流阈值Vth设置为第一电流值Il以限制电流开关130所导通电流It。因此,控制电路150能够依据负载的大小而产生适当频率的控制信号Vpfm,以间歇性的导通电流开关130,而能将所需的电流输出信号1ut输出至负载Z。
[0041]当电源转换器100欲降低耗电时,控制电路150会降低电流开关130所导通电流It、电流输出信号1ut及其他相关的电流值,以降低电源转换器100所提供的能量而降低声频噪音。因此,当控制电路150所欲输出的电流输出信号1ut位于图4的第一负载阈值Lthl及第二负载阈值Lth2之间时,代表负载Z的负载值也位于第一预设值及第二预设值之间。控制电路150会将电压输出信号Vout设置为实质上固定,并且会降低控制信号Vpfm的频率以及电流阈值Vth。当电源转换器100所输出的电流输出信号1ut等于图4中的第二负载阈值Lth2时,阈值产生电路251会将电流阈值Vth设置为第二电流值12,此时控制信号Vpfm的频率设置为大于或等于人类的声频范围的上界(例如,20KHz)。因此,当电源转换器100的运作频率进入人类的声频范围时,电流开关130所导通电流It会受到电流阈值Vth的限制,而不会产生太大的声频噪音。
[0042]例如,在图5的实施例中,当电源转换器100欲降低耗电时,控制电路150会于时段T3降低控制信号Vpfm的频率,而阈值产生电路251也会于时段T3降低电流阈值Vth。因此,当电源转换器100输出的电流输出信号1ut等于第二负载阈值Lth2时,控制信号Vpfm的频率仍旧大于或等于人类的声频范围的上界,而阈值产生电路251会将电流阈值Vth设置为第二电流值12以限制电流开关130所导通电流It,以确保电源转换器100的运作频率进入人类的声频范围时,不会产生太大的声频噪音。
[0043]在本实施例中,在低耗电状态时,控制电路150所欲输出的电流输出信号1ut小于图4的第二负载阈值Lth2,即负载Z的负载值小于第二预设值。阈值产生电路251会将电流阈值Vth会设置为第二电流值12。控制电路150会将电压输出信号Vout设置为实质上固定,并且随着负载值的降低而降低控制信号Vpfm的频率,以降低电流输出信号lout。如图5的时段T4所示,阈值产生电路251会将电流阈值Vth设置为第二电流值12以限制电流开关130所导通电流It,而控制信号Vpfm的频率可依据需求而进一步降低,以避免输出过多的能量,因此能到达成节约能源的目的。
[0044]上述的实施例采用返驰式架构的电源转换器100进行说明,在其他的实施例中,电源转换器也可以采用升压式电源转换器、降压式电源转换器或其他架构的电源转换器。
[0045]例如,图6为本发明一实施例的升压式电源转换器600简化后的功能方块图。电源转换器600包含电感610、电流开关130、控制电路150、电阻Rcs、Rl和R2、电容Cl和C2及二极管D。为使图面更为简明而易于说明,电源转换器600中的某些元件、信号和连接关系并未绘示于图6中。前述实施例中各个元件的实施方式、运作方式、以及相关优点的其他说明,也适用于图6的实施例,为简明起见,在此不重复叙述。
[0046]与图1的实施例类似,控制电路150可以藉由端点⑶设置电流开关130的控制端电压,而能设置电流开关130所导通的电流,使电源转换器100对负载Z输出所需的电源输出信号Vout及电流输出信号lout。此外,控制电路150可以藉由端点CS和端点FB接收电流感测信号Vcs和反馈信号Vfb,依据电流感测信号Vcs及/或反馈信号Vfb设置电流开关130的控制端电压,而使电源转换器100能对负载Z输出所需的电压输出信号Vout及电流输出信号lout。
[0047]电流开关130所导通的电流It通过电阻Rcs后会产生电流感测信号Vcs,控制电路150可藉由端点CS而估计电流开关所导通的电流值。电源输出信号Vout通过电阻Rl和R2后会于控制电路150的端点FB产生反馈信号Vfb。电容Cl和C2分别可以用于降低或消除电源输入信号Vin和电源输出信号Vout的高频噪声,而二极管D可以对电源输出信号Vout提供整流或保护等功能。
[0048]在图6的实施例中,控制电路150同样可以采用图2的实施方式,而包含反馈信号比较电路210、频率信号产生电路230、电流峰值设置电路250及信号处理电路270。因此,控制电路150不但能够依据负载的状况而调整控制信号Vpfm的频率及/或电流阈值Vth,并且当控制电路150欲降低耗电状态时,还会将电流阈值Vth设置为所需的预设值(如图4的第二电流值12)以限制电流开关所导通的电流It。因此,当电源转换器100的操作频率进入人类的声频范围时,电流开关130所导通电流It会受到电流阈值Vth的限制,而不会产生太大的声频噪音。
[0049]在图4的实施例中,当控制电路150所欲输出的电流输出信号1ut位于第一负载阈值Lthl及第二负载阈值Lth2之间时,阈值产生电路251会随着电流输出信号1ut的降低(或是负载Z的负载值的降低)而线性地降低电流阈值Vth。在其他实施例中,阈值产生电路251也可以采用其他的方式设置电流阈值Vth。例如,图7为控制电路150于不同的负载状况时所产生的电流阈值Vth与频率信号Vfreq的频率的另一实施例,在图7的实施例中,当控制电路150所欲输出的电流输出信号1ut位于第一负载阈值Lthl及第二负载阈值Lth2之间时,阈值产生电路251会随着电流输出信号1ut的降低(或是负载Z的负载值的降低)而采用阶梯状的方式降低电流阈值Vth。
[0050]在上述的实施例中,虽然某些信号或功能方块仅以电压或电流的形式进行说明,但所属领域中具有通常知识者应可理解,上述的实施例而皆能够藉由适当的转换成适当的电流或电压的实施方式而达成本发明的功效。例如,反馈信号比较电路210可以采用的电流输入或电压输入的比较电路,或者也可以采用电流输入或电压输入的放大电路实施。在其他实施例中,感测电流比较电路253可以采用电流输入的比较电路,而将电流开关130所导通的电流It与电流阈值Vth (此时可设置为电流形式)进行比较,并且能够省略电阻Rcs0
[0051]在其他实施例中,上述实施例的各个功能方块皆能够进行适当的变化,而皆能达成本发明的功效。例如,图8为图1的控制电路150的另一实施例简化后的功能方块图,与图2的实施例相似,控制电路150包含反馈信号比较电路210、频率信号产生电路230、电流峰值设置电路250及信号处理电路270,这些元件的功能与变化可参考上述的相关说明,而不再赘述。与图2的实施例差异在于阈值产生电路251改为依据比较信号Vcomp而产生电流阈值Vth。在另一实施例中,信号处理电路270也可以采用微处理器或逻辑电路等方式来实施正反器271的功能。
[0052]在上述的实施例中,电源转换器的控制电路会依据负载的大小而调整控制信号的频率,使电流开关能够导通合适的电流,而将所需的能量输出至负载Z。此外,当电源转换器欲降低耗电时,电源转换器的控制电路也能够在电源转换器的操作频率进入人类的声频范围前,限制电流开关所导通电流至所需的预设值,以降低或消除电源转换器所产生的声频噪音。
[0053]此外,在上述的实施例中,电源转换器的控制电路皆采用脉冲频率调制信号作为电流开关的控制信号,因此可以避免在多种调变方式间切换所产生的暂态响应问题,不但能够提升电源转换器的效能,还能够降低硬件设计的复杂度。
[0054]在绘示附图时,某些元件的尺寸及相对大小会被加以放大,以使附图的内容能清楚地表达。另外,某些元件的形状会被简化以方便绘示。因此,附图中所绘示的各元件的形状、尺寸及相对大小,除非 申请人:有特别指明,否则不应被用来限缩本发明的范围。此外,本发明可用许多不同的形式来体现,在解释本发明时,不应限缩在本说明书所提出的示例性实施例的态样。
[0055]在说明书及权利要求书中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属【技术领域】的技术人员应可理解,同样的元件可能会用不同的名词来称呼。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异来作为区分的基准。在说明书及权利要求书中所提及的「包含」为开放式的用语,应解释成「包含但不限定于」。另夕卜,「耦接」一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此,若文中描述第一元件耦接于第二元件,则代表第一元件可通过电性连接或无线传输、光学传输等信号连接方式而直接地连接于第二元件,或通过其它元件或连接手段间接地电性或信号连接至第二元件。
[0056]在此所使用的「及/或」的描述方式,包含所列举的其中之一或多个项目的任意组合。另外,除非说明书中特别指明,否则任何单数格的用语都同时包含复数格的涵义。
[0057]以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求所做的等同变化与修 饰,皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种电源转换器的控制电路,用于设置一电源转换器的一电流开关,以对一负载供电,该控制电路包含: 一反馈信号比较电路,用于依据一反馈信号及一参考电压以产生一比较信号; 一频率信号产生电路,耦接于该反馈信号比较电路,用于依据该比较信号而产生一频率信号; 一电流峰值设置电路,耦接于该频率信号产生电路,用于依据该频率信号产生一电流阈值,并将一电流感测信号与该电流阈值进行比较,以产生一重置信号;以及 一信号处理电路,耦接于该频率信号产生电路与该电流峰值设置电路,用于依据该频率信号及该重置信号而产生一控制信号,以设置该电流开关的导通状态; 其中于一第一时段中,该电流峰值设置电路会固定该电流阈值,并且该频率信号产生电路会依据该比较信号而设置该频率信号的频率,而于一第二时段中,该电流峰值设置电路会降低该电流阈值,并且该频率信号产生电路会降低该频率信号的频率。
2.如权利要求1的控制电路,其中于一第三时段中,该电流峰值设置电路会固定该电流阈值,并且该频率信号产生电路会依据该比较信号而设置该频率信号的频率。
3.如权利要求2的控制电路,其中于该第一时段中,该负载的负载值大于一第一预设值;于该第二时段中,该负载的负载值小于该第一预设值且大于一第二预设值;而于该第三时段中,该负载的负载值小于该第二预设值; 其中,该第一预设值大于该第二预设值。
4.如权利要求1的控`制电路,其中于该第一时段及该第二时段中,该频率信号产生电路会设置该频率信号的频率随着该负载的负载值的降低而降低。
5.如权利要求4的控制电路,其中于该第二时段中,该电流峰值设置电路会设置该电流阈值随着该负载的负载值的降低而线性地降低。
6.如权利要求4的控制电路,其中于该第二时段中,该电流峰值设置电路会设置该电流阈值随着该负载的负载值的降低而呈现阶梯状降低。
7.如权利要求1至6其中任一项的控制电路,其中该信号处理电路另包含一正反器,该正反器的一设定端用于接收该频率信号,而该正反器的一重置端用于接收该重置信号。
8.—种电源转换器的控制电路,用于设置一电源转换器的一电流开关,以对一负载供电,该控制电路包含: 一频率信号产生电路,用于依据该电源转换器输出至该负载的一电流输出信号而产生一频率信号; 一阈值产生电路,用于产生一电流阈值,当该电流输出信号大于一第一负载阈值时,将该电流阈值设置为一第一电流值,而当该电流输出信号位于该第一负载阈值及一第二负载阈值之间时,将该电流阈值随着该电流输出信号的降低而降低,当该电流输出信号小于该第二负载阈值时,将该电流阈值设置为一第二电流值; 一感测电流比较电路,耦接于该阈值产生电路,将一电流感测信号与该电流阈值进行比较,以产生一重置信号;以及 一信号处理电路,耦接于该频率信号产生电路与该感测电流比较电路,依据该频率信号及该重置信号而产生一控制信号,以设置该电流开关的导通状态; 其中该控制信号的频率会随着该电流输出信号的降低而降低。
9.如权利要求8的控制电路,其中当该电流输出信号位于该第一负载阈值及一第二负载阈值之间时,该电流峰值设置电路会设置该电流阈值随着该负载的负载值的降低而线性地降低。
10.如权利要求8的控制电路,其中当该电流输出信号位于该第一负载阈值及一第二负载阈值之间时,该电流峰值设置电路会设置该电流阈值随着该负载的负载值的降低而呈现多阶段地降低。
11.如权利要求8至10其中任一项的控制电路,其中该信号处理电路另包含一正反器,该正反器的一设定端用于接收该频率信号,而该正反器的一重置端用于接收该重置信号。
12.如权利要求8至10其中任一项的控制电路,另包含: 一反馈信号比较电路,用于依据一反馈信号及一参考电压以产生一比较信号; 其中该阈值产生电路会依据该比较信号产生该电流阈值。
13.如权利要求8至10其中任一项的控制电路,其中该阈值产生电路会依据该频率信号产生该电流阈值。
14.一种电源转换器的控制方法,用于设置一电源转换器的一电流开关,以对一负载供电,其包含: 依据一反馈信号及一参考电压以产生一比较信号; 依据该比较信号而产生一频率信号; 依据该频率信号产生一电流阈值,并将一电流感测信号与该电流阈值进行比较,以产生一重置信号; 依据该频率信号及该重置信号而产生一控制信号,以设置该电流开关的导通状态; 于一第一时段,固定该电流阈值,并且依据该比较信号而设置该频率信号的频率;以及 于一第二时段,降低该电流阈值,并且降低该频率信号的频率。
15.一种电源转换器的控制方法,用于设置一电源转换器的一电流开关,以对一负载供电,其包含: 依据该电源转换器输出至该负载的一电流输出信号而产生一频率信号; 产生一电流阈值,并且当该电流输出信号大于一第一负载阈值时,将该电流阈值设置为一第一电流值,而当该电流输出信号位于该第一负载阈值及一第二负载阈值之间时,将该电流阈值随着该电流输出信号的降低而降低,当该电流输出信号小于该第二负载阈值时,将该电流阈值设置为一第二电流值; 将一电流感测信号与该电流阈值进行比较,以产生一重置信号;以及 依据该频率信号及该重置信号而产生一控制信号,以设置该电流开关的导通状态。
【文档编号】H02M1/44GK103683900SQ201210364759
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月26日 优先权日:2012年9月26日
【发明者】潘均宏, 唐健夫, 陈曜洲 申请人:立锜科技股份有限公司