电压转换电路以及电压转换控制器与其中的参数设定方法_4

文档序号:8514241阅读:来源:国知局
设定参考电压510用以产生一预设电压。电压回路放大器520具有两输入端、一输出端以及使能端521,其两输入端分别耦接于设定参考电压510以及参数输入端590,使能端521耦接于控制端560,控制端560的讯号可以与电压转换控制器195/295/395中的功率元件控制单元110/210/310的控制讯号连动,使得当脉宽调变讯号为第一电位时,电压回路放大器520为关闭,而当脉宽调变讯号为第二电位时,电压回路放大器520为开启。电压回路晶体管530为一晶体管元件,其通道的一端耦接于参数输入端590,其控制端耦接于电压回路放大器520的输出端。当电压回路放大器520为开启时,其与电压回路晶体管530所形成的负回授回路使得参数输入端590,亦即感测接脚190/290/390的电压,亦为设定参考电压510所产生的预设电压的值,并配合第一电阻140/240/340以及第二电阻150/250/350形成电流型式的第二感测讯号591。
[0090]如图5所示,电流取样保持电路540,具有输入端541、输出端542以及控制端543,输入端541耦接于电压回路晶体管530的通道的另一端,输出端542耦接于参数输出端550,控制端543耦接于控制端560。当脉宽调变讯号为第二电位时,电流取样保持电路540用以取样第二感测讯号591并产生一取样讯号,而当脉宽调变讯号为该第一电位时,电流取样保持电路540于输出端542保持所述的取样讯号。参数输出端550的输出电流讯号551即可用于设定电压转换控制器195/295/395的参数,例如功率开关驱动单元120/220/320/325的输出驱动电流。
[0091]图6为本发明所公开的电流取样保持电路540的实施例的示意图。电流取样保持电路540进一步包括电流输入晶体管610、电流输出晶体管620、电流取样开关630、电流取样电容640、以及供应电压源650。
[0092]如图6所示,电流输入晶体管610的通道耦接于供应电压源650与输入端541之间,电流输入晶体管610的控制端则耦接于电流取样开关630的通道的一端。电流输出晶体管620的通道耦接于供应电压源650与输出端542之间,电流输出晶体管620的控制端则耦接于电流取样开关630的通道的另一端以及电流取样电容640。电流取样开关630的控制端耦接于控制端543。当控制端543的讯号使电流取样开关630的通道为导通时,电流输入晶体管610以及电流输出晶体管620形成一电流镜(current mirror)的电路,电流输入晶体管610上的输入电流660即被反应为电流输出晶体管620上的输出电流670,意即电流取样保持电路540正对于第二感测讯号591进行取样的动作,并产生一取样讯号,即输出电流670。其中输出电流670对于输入电流660的放大倍率则与电流输入晶体管610以及电流输出晶体管620的尺寸参数相关。而当控制端543的讯号改变而截止电流取样开关630的通道时,电流输出晶体管620的控制端上的电压讯号被电流取样电容640所保持,因此输出电流670保持不变,意即电流取样保持电路540保持所述的取样讯号,直到脉宽调变讯号的下一周期改变电流取样开关630的状态,电流取样保持电路540又重复进行取样的动作。而由于在脉宽调变讯号的周期下,电流取样电容640的漏电流所造成的电压变化相当微小,因此可以忽略电容漏电流的效应。
[0093]图7为参数取样设定单元500应用于一驰返式开关电源转换器700的电源转换控制器795的实施例示意图。驰返式开关电源转换器700的相关操作可参考电压转换电路100的说明。只是驰返式开关电源转换器700中的功率开关780为一双极性接面晶体管(bipolar junct1n transistor,BJT),因此功率开关驱动单元720需输出一驱动电流以导通功率开关780的通道。然此一驱动电流在设计上若是太大,则造成不必要的功耗浪费,若是太小,则造成驰返式开关电源转换器700的操作速度以及转换效率的牺牲,因此造成设计上的取舍。电源转换控制器795即应用本发明所公开的参数取样设定单元500,利用调整第一电阻740或第二电阻750的电阻值,改变输出电流讯号551,而用以设定功率开关驱动单元720的输出驱动设定电流730的值,以决定功率开关驱动单元720的输出驱动电流,使功率开关驱动单元720针对不同应用中各种功率开关780的特性进行最佳化的设定,以期满足不同应用的功耗、操作速度以及转换效率的需求。
[0094]另外,电源转换控制器795还可以包含输出驱动预设电流760、切换开关731以及切换开关761。切换开关731的通道耦接于输出驱动设定电流730以及功率开关驱动单元720之间。切换开关761的通道耦接于输出驱动预设电流760以及功率开关驱动单元720之间。输出驱动预设电流760为一固定大小的电流源。通过控制切换开关731以及切换开关761的导通或截止,可以决定功率开关驱动单元720的输出驱动电流由输出驱动设定电流730决定,或是由输出驱动预设电流760决定,或是由输出驱动设定电流730以及输出驱动预设电流760共同决定。
[0095]值得注意的是,以上所有实施例均作为举例说明本发明,并不用以限定本发明所公开的范围,本领域技术人员皆可根据其应用上实际的需求、设计时的成本考虑、以及先进技术所引进的改良元件等,并根据本发明所公开的精神,据以实施本发明。
[0096]本发明的功效在于,在电压转换电路工作的启动阶段或是正常操作的每一周期中,当电压转换控制器上的一感测接脚并未用于回授控制时,以一预设电流或预设电压配合电阻元件于感测接脚之上产生一讯号,并以参数取样设定单元进行接收感测接脚上的讯号,用以设定电压转换控制器的参数。如此不仅不需额外增加针脚,还能以较为节省的硬件资源对电压转换控制器的参数进行设定。与现有技术美国专利号US 7,315, 190相比较,该现有技术是利用功率开关的控制接脚进行参数设定,本发明则是利用感测接脚进行参数设定,除了接脚不同之外,本发明可在启动阶段或是正常操作的每一周期中进行参数设定,而该现有技术仅能在启动阶段进行参数设定,因此本发明较该现有技术的应用性更为广泛。
[0097]虽然本发明的实施例公开如上所述,然并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,举凡依本发明权利要求所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更,因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求书所界定者为准。
【主权项】
1.一种电压转换控制器,应用于一电压转换电路,该电压转换电路产生一脉宽调变讯号以操作其中的一功率开关,用以驱动一电流负载,该脉宽调变讯号于一第一电位与一第二电位来回切换,其特征在于,该电压转换控制器包含: 一感测接脚,当该脉宽调变讯号为该第一电位时,该感测接脚接收一第一感测讯号,而当该脉宽调变讯号为该第二电位时,该感测接脚接收一第二感测讯号;以及 一参数取样设定单元,具有一输入端耦接于该感测接脚,当该脉宽调变讯号为该第二电位时,该参数取样设定单元产生一预设电流或一预设电压于该感测接脚以产生该第二感测讯号,并取样该第二感测讯号以产生一取样讯号,而当该脉宽调变讯号为该第一电位时,该参数取样设定单元保持该取样讯号,用以设定该电压转换控制器的参数。
2.如权利要求1所述的电压转换控制器,其中,该电压转换电路还包含一第一电阻,该第一感测讯号为电压讯号,由一感测电流流经该第一电阻所形成,且该感测电流与该电流负载的大小相关。
3.如权利要求1所述的电压转换控制器,其中,该电压转换电路还包含一第一电阻以及一第二电阻,该第二感测讯号为电压讯号,由该预设电流流经该第一电阻与该第二电阻的串联电路所形成,且该预设电流的大小为一固定值。
4.如权利要求1所述的电压转换控制器,其中,该电压转换电路还包含一第一电阻以及一第二电阻,该第二感测讯号为电流讯号,由该预设电压偏压于该第一电阻与该第二电阻的串联电路所形成,且该预设电压的大小为一固定值。
5.如权利要求1所述的电压转换控制器,其中,还包含一功率开关驱动单元,用以驱动该功率开关,且该功率开关驱动单元的输出驱动电流由该第二感测讯号决定。
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