电源转换器的控制电路及相关的控制方法
【专利摘要】本发明提出一种电源转换器的控制电路及相关的控制方法，该控制电路的其中之一包含有脉宽调变信号产生电路、功率估计电路及限流信号产生电路。脉宽调变信号产生电路用于依据电流感测信号及限流信号而产生脉宽调变信号，以设置电源转换器的开关电路的导通状态，以对负载供电。功率估计电路用于产生功率预估信号，以估计电源转换器已输出至负载的能量。限流信号产生电路依据功率预估信号而产生限流信号，使电源转换电路能够输出合适的能量至负载。上述实施例能够设置电源转换器输出足够的能量至负载，并且避免电源转换器输出过多的能量至负载而造成毁损，使负载能够正常的运作。
【专利说明】电源转换器的控制电路及相关的控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明有关电源转换器的控制电路，尤指一种能准确地控制最大输出功率的电源 转换器的控制电路及相关的控制方法。
【背景技术】
[0002] 在电子产品中，电源转换器常被用来将输入电源转换为适当的电压信号或电流信 号，以对负载进行供电。为了避免电源转换器的负载因为接收到过大的能量而毁损，电源转 换器的控制电路必须准确地估计并调整电源转换器所输出的能量。
[0003] 在一般电源转换器中，控制电路常采用较简单的机制来估计电源转换器所输出的 能量。然而，当控制电路无法准确地估计电源转换器所输出的能量时，电源转换器可能会无 法输出足够的能量至负载，而造成负载无法正常的运作。此外，当电源转换器输出过多的能 量至负载时，则可能会造成负载的毁损。
[0004] 然而，当电源转换器中的电路元件的阻抗值差异较大时、电源转换器耦接至不同 的电压的输入电源、或者当输入电源的电压发生变动等情形时，控制电路常常无法准确的 估计电源转换器所输出的能量，使电源转换器可能会无法输出适当的能量至负载，而造成 系统运作的问题。
[0005] 此外，电源转换器可能会运作于连续电流模式（continuous current mode)或不 连续电流模式（discontinuous current mode),在这两种运作模式下，一般电源转换器的 控制电路无法采用相同的机制估计电源转换器所输出的能量，而需要采用多套电路架构进 行估计，造成控制电路设计上的复杂度以及硬件成本的增加。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，如何控制电路准确地估计及调整电源转换器所输出的能量，实为业界 有待解决的问题。
[0007] 本说明书提供一种电源转换器的控制电路的实施例，用以设置一电源转换器的一 开关电路的导通状态，以供电至一负载，该控制电路包含：一限流信号产生电路，设置成产 生一限流信号；一脉宽调变信号产生电路，设置成依据一电流感测信号及该限流信号而产 生一脉宽调变信号，以设置该电流开关的导通状态；以及一功率估计电路，设置成依据该脉 宽调变信号、该电流感测信号及该限流信号而产生一功率估计信号；其中该限流信号产生 电路将该功率估计信号与一预设功率信号进行比较，以产生该限流信号；该功率估计电路 会依据一第三时间点的该电流感测信号、以及依据一第四时间点的该电流感测信号和一第 二时间点的该电流感测信号之间的一差值，而产生该功率估计信号；该第二时间点为该脉 宽调变信号维持有效状态到达一预设比例的时间点；该第三时间点晚于该第二时间点一预 设延迟时间；该第四时间点为该脉宽调变信号由有效状态转变为无效状态的时间点。
[0008] 本说明书提供一种电源转换器的控制方法的实施例，用以设置一电源转换器的一 开关电路的导通状态，以供电至一负载，该控制方法包含：产生一限流信号；依据一电流感 测信号及该限流信号而产生一脉宽调变信号，以设置该电流开关的导通状态；依据该脉宽 调变信号、该电流感测信号及该限流信号而产生一功率估计信号；以及将该功率估计信号 与一预设功率信号进行比较，以产生该限流信号；其中该功率估计信号是依据一第三时间 点的该电流感测信号、以及依据一第四时间点的该电流感测信号和一第二时间点的该电流 感测信号之间的一差值而产生；该第二时间点为该脉宽调变信号维持有效状态到达一预设 比例的时间点；该第三时间点晚于该第二时间点一预设延迟时间；该第四时间点为该脉宽 调变信号由有效状态转变为无效状态的时间点。
[0009] 上述实施例的优点之一是控制电路能够设置电源转换器输出足够的能量至负载， 并且避免电源转换器输出过多的能量至负载而造成毁损，使负载能够正常的运作。
[0010] 上述实施例的另一优点是控制电路所采用的功率估计信号不会受到电路元件的 阻抗值或是输入电源的信号值所影响。因此，当电路元件的阻抗值发生变化、电源转换器耦 接至不同的电压的输入电源、或者当输入电源的电压发生变动等情况下，控制电路能然能 够准确地估计电源转换器所输出的能量，使电源转换器输出适当的能量至负载。
[0011] 上述实施例的另一优点是当电源转换器运作于连续电流模式或不连续电流模式 时，控制电路皆能够使用相同机制准确地估计电源转换器所输出的能量，并设置电源转换 器输出适当的能量至负载。因此，控制电路设计上的复杂度以及硬件成本皆能够大幅地降 低。
[0012] 本发明的其他优点将藉由以下的说明和附图进行更详细的解说。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申 请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0014] 图1为本发明一实施例的电源转换器简化后的功能方块图
[0015] 图2为图1的控制电路的一实施例简化后的功能方块图。
[0016] 图3为图2的功率估计电路的一实施例简化后的功能方块。
[0017] 图4为图1的电源转换器中的数个信号的一实施例简化后的时序图。
【具体实施方式】
[0018] 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 同或类似的元件或或方法流程。
[0019] 图1为本发明一实施例的电源转换器100简化后的功能方块图。电源转换器100 包含变压器110、第一开关电路120、电阻130及控制电路140,以依据输入电源191而对负 载192进行供电。为使图面简明而易于说明，电源转换器100的其他元件及相关的连接关 系并未绘示于图1中。
[0020] 在图1的实施例中，变压器110耦接于输入电源191及负载192,开关电路120耦 接于变压器110及电阻130,电阻130的一端耦接于预设电位VI (例如，接地端的电位或其 他合适的电位）。控制电路140耦接于开关电路120的控制端，而采用脉宽调变信号（pulse width modulation signal)PWM来设置开关电路120的导通状态。在本实施例中，开关电路 120以晶体管的方式实施，在其他的实施例中，开关电路120也可以采用各种合适的主动元 件及/或被动元件的方式实施。
[0021] 控制电路140耦接于电阻130,能够依据电阻130 -端的电流感测信号Vcs而估计 电源转换器100输出至负载192的能量，以调整开关电路120的导通状态。
[0022] 图2为图1的控制电路140的一实施例简化后的功能方块图。在图2的实施例 中，控制电路140包含脉宽调变信号产生电路210、功率估计电路230及限流信号产生电路 250。为使图面简明而易于说明，控制电路140的其他元件及相关的连接关系并未绘示于图 2中。
[0023] 脉宽调变信号产生电路210设置成依据电流感测信号Vcs及限流信号Vcl而产生 脉宽调变信号PWM，以使用脉宽调变信号PWM设置开关电路120的导通状态。脉宽调变信号 产生电路210会间歇地导通开关电路120,使电源转换器100提供所需的能量至负载192。 当电流感测信号Vcs大于限流信号Vcl时，代表电源转换器100已经提供足够的能量至负 载192,脉宽调变信号产生电路21设置开关电路120呈现不导通状态，以避免电源转换器 100继续提供能量至负载192,而避免造成负载192的毁损。
[0024] 在图2的实施例中，脉宽调变信号产生电路210包含有周期信号产生电路211、第 一比较电路213及SR闩（SR latch)电路215。周期信号产生电路211设置成产生周期信 号Vp，并将周期信号Vp输出至SR闩电路215的S输入端。例如，周期信号产生电路211可 以产生脉波、方波、弦波及锯齿波（ramp)等周期信号。比较电路213会依据电流感测信号 Vcs及限流信号Vcl而产生重置信号Vreset，并将重置信号Vreset输出至SR闩电路215 的R输入端。因此，当周期信号Vp为高电位时，SR闩电路215的Q输出端所提供的脉宽调 变信号PWM会对应地被设置为高电位，使开关电路120呈现导通状态。当电流感测信号Vcs 大于限流信号Vcl时，比较电路213会将重置信号Vreset设置为高电位，SR闩电路215的 Q输出端所提供的脉宽调变信号PWM会对应地被设置为低电位，使开关电路120呈现不导通 状态。在其他的实施例中，脉宽调变信号产生电路210也可以采用其他合适的电路架构实 施，以提供所需的脉宽调变信号PWM。
[0025] 功率估计电路230设置成依据电流感测信号Vcs、限流信号Vcl及脉宽调变信号 PWM而产生功率估计信号Vspc，以依据功率估计信号Vspc的信号值来估计电源转换器100 输出至负载192的能量。
[0026] 限流信号产生电路250设置成依据预设功率信号Vspt及功率估计信号Vspc而调 整限流信号Vcl的信号值。
[0027] 在图2的实施例中，限流信号产生电路250包含第二比较电路251、第二开关电路 253、电阻255和257。当功率估计信号Vspc小于预设功率信号Vspt时，比较电路251会提 供高电位的输出信号以导通开关电路253,开关电路253的输出电流通过电阻255和257， 而于电阻255和257之间的节点产生所需的限流信号Vcl。当功率估计信号Vspc大于预设 功率信号Vspt时，比较电路251会提供低电位的输出信号，使开关电路253呈现不导通状 态。在其他的实施例中，限流信号产生电路250也可以采用其他合适的电路架构实施，以产 生所需的限流信号Vcl。因此，可以藉由设置预设功率信号Vspt的信号值，进而产生所需 的限流信号Vcl，使脉宽调变信号产生电路210能够依据限流信号Vcl而设置开关电路120 的导通状态，使电源转换器100能够输出所需的能量至负载192。
[0028] 在图2的实施例中，开关电路253耦接于第二预设电位V2,例如，电位V2可设置为 5伏特或其他合适的电位。电阻257耦接于第三预设电位V3,例如，电位V3可以设置为接 地端的电位或其他合适的电位。
[0029] 图3为图2的功率估计电路230的一实施例简化后的功能方块。在图3的实 施例中，功率估计电路230包含有锁相回路电路310、延迟电路320、脉波信号产生电路 331 和 332、开关电路 335、336 和 337、电容 341、342 和 343、跨导电路（transconductance circuit) 350、比较电路361、362和363、反相电路370、SR闩电路381和382、以及斜坡信号 产生电路390。为使图面简明而易于说明，功率估计电路230的其他元件及相关的连接关系 并未绘示于图3中。
[0030] 锁相回路电路310会依据脉宽调变信号PWM而产生半宽信号PWMh，将半宽信号 PWMh维持有效状态（例如，信号以高电平有效表示时为高电位，信号以低电平有效表示时 为低电位）的时间设置为脉宽调变信号PWM维持有效状态的时间的一预设比例。例如，在 本实施例中，将该预设比例设置为1/2。
[0031 ] 反相电路370将脉宽调变信号PWM进行反相运算，以传送至SR闩电路381的S输 入端。比较电路361会将参考信号Vref及电流感测信号Vcs进行比较运算，以传送至SR 闩电路381的R输入端。SR闩电路381会于Q输出端提供延迟时间信号Tdelay至延迟电 路 320。
[0032] 延迟电路320会依据延迟时间信号Tdelay而对应地延迟半宽信号PWMh，以产生 半宽延迟信号PWMhd。半宽信号PWMh与半宽延迟信号PWMh维持有效状态的时间相同，半 宽延迟信号PWMh维持有效状态的时间晚于半宽信号PWM维持有效状态的时间。延迟电路 320会依据延迟时间信号Tdelay，而对应地将半宽延迟信号PWMh维持有效状态的时间及半 宽信号PWM维持有效状态的时间之间的时间差距设置为与延迟时间信号Tdelay呈现比例 关系。
[0033] 脉波信号产生电路331和332会依据半宽信号PWMh及半宽延迟信号PWMhd，而分 别设置第三开关电路335和第四开关电路336的导通状态，以分别控制电流感测信号Vcs 对第一电容341和第二电容342进行充电或放电的时间。
[0034] 跨导电路350会依据电容341两侧的电压值Vtx而对应地产生电流信号Itx，使电 流信号Itx与电压值Vtx呈现比例关系。
[0035] 斜坡信号产生电路390设置为产生斜坡信号Var，比较电路362会将电容342的电 压值与斜坡信号Var进行比较运算，并将比较结果输出至SR闩电路382的S输入端。比较 电路363会将限流信号Vcl与斜坡信号Var进行比较运算，并将比较结果输出至SR闩电路 382的R输入端。SR闩电路382的Q输出端会对应地产生开关控制信号Tdelta，以设置第 五开关电路337的导通状态。因此，功率估计电路230能够藉由开关控制信号Tdelta调整 电流信号Itx对第三电容343的充电时间，以产生所需的功率估计信号Vspc。
[0036] 在图3的实施例中，电容341、342及343皆耦接于第四预设电位V4(例如，接地端 的电位或其他合适的电位）。在其他实施例中，也可以依据不同的设计考虑，而将电容341、 342及343分别耦接至相同或不同的电位，并对图3的实施例做对应的修改。
[0037] 图4为图1的电源转换器100中的数个信号的一实施例简化后的时序图。以下将 以图1至图4,进一步说明控制电路140如何估计电源转换器100所输出的功率。在图4 的实施例中，时间点T0为脉宽调变信号PWM由无效（inactive)状态转变为有效（active) 状态的时间点。第一时间点T1为电流感测信号Vcs对应于脉宽调变信号PWM于时间点TO 的变化，而产生对应信号值变化的时间点。第二时间点T2为脉宽调变信号PWM维持有效 状态到达一预设比例的时间点。例如，在图4的实施例中，该预设比例被设置为1/2,亦即 T2=(T0+T4)/2。第三时间点T3为电流感测信号Vcs对应于脉宽调变信号PWM于时间点T2 的变化，而产生对应信号值变化的时间点。第四时间点T4为脉宽调变信号PWM由有效状态 转变为无效状态的时间点。第五时间点T5为电流感测信号Vcs对应于脉宽调变信号PWM 于时间点T4的变化，而产生对应信号值变化的时间点。
[0038] 图4的实施例显示控制电路140所产生的脉宽调变信号PWM以及于电阻130的一 端所侦测的电流感测信号Vcs。当控制电路140于时间点T0使用脉宽调变信号PWM导通开 关电路120时，变压器110及开关电路120需要一段预设延迟时间Td，才能将电流对应地传 输至电阻130。因此，第一时间点T1时，控制电路140才会于电阻130侦测到对应的电流感 测信号Vcs。
[0039] 在本实施例中，负载192位于变压器110的二次侧，而电源转换器100于一次侧所 提供的能量与负载于二次侧所接收到的能量成比例关系。在第一时间点T0至第四时间点 T4时，电源转换器100于一次侧所提供的能量P= (I (T4) X I (T4)-I (TO) X I (TO)) X L/2,其 中I (TO)和I (T4)分别为变压器110于时间点TO和T4时于一次侧所提供的电流，L为变 压器110的电感值。
[0040] 对应于变压器110于时间点T0和T4时所提供的电流I (T0)和I(T4)，控制 电路140会于时间点Τ1和Τ5分别接收对应的电流感测信号Vcs (Τ1)和Vcs (Τ5)、 Vcs (Tl) =1 (TO)/R、Vcs (T5) =1 (T4)/R、Tl=T0+Td、T5=T4+Td，其中 R 为电阻 130 的电阻值。因 此，电源转换器100于一次侧所提供的能量P=(Vcs(T5) XVcs(T5)-Vcs(Tl) XVcs(Tl)) X lV(2XRXR) = (Vcs(T5)+Vcs(Tl)) X (Vcs(T5) - Vcs(Tl)) XIV(2XRXR)。
[0041] 在图4的实施例中，第二时间点T2= (T0+T4) /2,第三时间点T3= (T1+T5) /2， 其中T1=T0+Td、T3=T2+Td、T5=T4+Td。此外，第一时间点T1至第五时间点T5时， 电流感测信号Vcs实质上呈现线性的变化。因此，第三时间点T3的电流感测信 号 Vcs(T3) = (Vcs(T5)+Vcs(Tl))/2。 此外，￥。8(丁5)-￥。8(1'1)=2父（￥。8(丁5)- Vcs(T3))=2X (Vcs(T4) - Vcs(T2))。电源转换器100于一次侧所提供的能量 P = 2XVcs(T3) X2X (Vcs (T4) - Vcs(T2)) X L/(2 X R X R) =Vcs (T3) X (Vcs(T4)-Vcs(T2)) XK，其中K=2XIV(RXR)，亦即电源转换器100于一次侧所提供的能量P会与 Vcs (T3)的信号值呈现比例关系，并且与（Vcs (T4)-Vcs (T2))的信号值呈现比例关系。
[0042] 因此，功率估计电路230即可依据Vcs (T3)及（Vcs (T4) - Vcs (T2))而准确地产生 所需的功率估计信号Vspc。此外，由于Vcs (T5)的信号值不容易准确地量测，本实施例的功 率估计电路230不依据（Vcs (T5) - Vcs (T3))的信号值、而依据（Vcs (T4) - Vcs (T2))的信 号值产生功率估计信号Vspc，而能避免需要使用较不准确的Vcs (T5)的信号值，以准确地 产生所需的功率估计信号Vspc。
[0043] 在图3的实施例中，反相电路370、比较电路361、SR闩电路381设置成依据脉宽 调变信号PWM、参考信号Vref及电流感测信号Vcs，而产生对应于预设延迟时间Td的延迟 时间信号Tdelay。在一实施例中，将参考信号Vref设置为接近0的数值（例如，0. 1伏特 或其他合适的数值），当脉宽调变信号PWM于时间点S4呈现低电位时，反相电路370会产生 高电位的输出信号至SR闩电路381的S输入端，使SR闩电路381的Q输出端呈现高电位。 于时间点S5附近时，电流感测信号Vcs小于参考信号Vref，比较电路361会产生高电位的 输出信号至SR闩电路381的R输入端，使SR闩电路381的Q输出端呈现低电位。因此，SR 闩电路381的Q输出端所输出的延迟时间信号Tdelay会于时间点S4至S5呈现有效状态， 而与时间点S4至S5之间的预设延迟时间Td呈现比例关系。
[0044] 由于延迟电路320会依据延迟时间信号Tdelay而对应地延迟半宽信号PWMh，以产 生半宽延迟信号PWMhd。锁相回路电路310、延迟电路320及脉波信号产生电路331会设置 开关电路335于时间点T1 (即TO+Td)至T3 (即T2+Td)呈现导通状态，使电流感测信号Vcs 将电容341充电或放电后，电容341两侧的电压值Vtx的信号值与Vcs (T3)的信号值呈现 比例关系。因此，跨导电路350依据电压值Vtx所产生的电流信号Itx即会与Vcs(T3)的 信号值呈现比例关系。
[0045] 锁相回路电路310及脉波信号产生电路332会设置开关电路336于时间点T0至 T2呈现导通，使电流感测信号Vcs将电容342充电或放电至Vcs (T2)的信号值。此外，0于 时间点T4时，电流感测信号Vcs (T4)大于等于限流信号Vcl，脉宽调变信号产生电路21会 将脉宽调变信号PWM设置为低电位，因此限流信号Vcl实质上等于Vcs (T4)。
[0046] 因此，比较电路362、比较电路363及SR闩电路382会依据Vcs (T2)的信号值、 Vcs (T4)的信号值及斜坡信号Var而对应的产生开关控制信号Tdelta，以设置开关电路337 的导通状态。比较电路362会将Vcs(T2)的信号值与斜坡信号Var进行比较运算，当斜坡信 号Var大于Vcs (T2)的信号值时，比较电路362会产生高电位的输出信号至SR闩电路382 的S输入端，使SR闩电路382的Q输出端所产生的开关控制信号Tdelta呈现高电位状态。 比较电路363会将Vcs (T4)的信号值与斜坡信号Var进行比较运算，当斜坡信号Var大于 Vcs (T4)的信号值时，比较电路363会产生高电位的输出信号至SR闩电路382的R输入端， 使SR闩电路382的Q输出端所产生的开关控制信号Tdelta呈现低电位状态。因此，开关 控制信号Tdelta呈现有效状态的时间会与（Vcs (T4) -Vcs (T2))的数值呈现比例关系，而能 设置开关337的导通时间，使电流信号Itx对电容343的充电时间与（Vcs(T4)-V CS(T2)) 呈现比例关系。
[0047] 在图3的实施例中，功率估计信号Vspc的信号值会与电流信号Itx呈现比例关 系，而会与第三时间点T3的该电流感测信号Vcs (T3)的信号值呈现比例关系。此外，功率 估计信号Vspc的信号值会与电流信号Itx对电容337充电的时间呈现比例关系，而与第 四时间T4的电流感测信号Vcs (T4)和第二时间T2的电流感测信号Vcs (T2)之间的差值 (Vcs(T4)-VCS(T2))呈现比例关系。因此，功率估计信号Vspc的信号值能够准确地用于估 计电源转换器100于一次侧所提供的能量P，使控制电路140能够精确地设置电源转换器 100输出至负载192的能量。
[0048] 在图3的实施例中，电路区块301包含有锁相回路电路310、延迟电路320、脉波信 号产生电路331、开关电路335、电容341、跨导电路350、比较电路361、反相电路370及SR 闩电路381，以用于产生与电流感测信号Vcs(T3)呈现比例关系的电流信号Itx。电路区块 302包含有脉波信号产生电路332、开关电路336、电容342、比较电路362和363、SR闩电路 382、以及斜坡信号产生电路390,而能搭配锁相回路电路310进行运作，以使开关控制信号 Tdelta呈现有效状态的时间与（Vcs (T4) - Vcs (T2))呈现比例关系。
[0049] 在另一实施例中，也可以藉由适当地修改图3的实施例，而将电流信号Itx设置 为与（Vcs(T4) -Vcs(T2))呈现比例关系，并将开关控制信号Tdelta呈现有效状态的时间 与Vcs (T3)呈现比例关系，使功率估计信号Vspc的信号值能够准确地用于估计电源转换器 100于一次侧所提供的能量P，使控制电路140能够精确地设置电源转换器100输出至负载 192的能量。
[0050] 在以上的实施例中，电源转换器100运作于连续电流模式，Vcs (T1)的数值不为0。 在其他的实施例中，当电源转换器100运作于不连续电流模式，Vcs (T1)的数值为0,依据上 述的公式，功率估计信号Vspc的信号值仍旧能够准确地用于估计电源转换器100于一次侧 所提供的能量P。因此，控制电路140无论运作在连续电流模式或是不连续电流模式时，皆 能够精确地设置电源转换器100输出至负载192的能量。
[0051] 在上述的实施例中，各个功能方块皆能够以一个或多个电路元件实现，并且多个 功能方块也能够整合于单一的电路元件中。例如，脉宽调变信号产生电路210的周期信号 产生电路211也可以设置于控制电路140的外部，开关电路120也可与控制电路120设置 于同一集成电路芯片。
[0052] 在上述的实施例中，各个信号及功能方块分别以高电平有效（active high)的方 式实施。在其他实施例中，各个信号及功能方块皆能依据不同的设计考虑，而分别以高电平 有效或低电平有效（active low)的方式实施。
[0053] 由前述说明可知，上述的实施例能够藉由电流感测信号而准确的估计电源转换器 100于一次侧所提供的能量P，而能够精确地设置电源转换器100输出至负载192的能量。 因此，控制电路能够设置电源转换器输出足够的能量至负载，并且避免电源转换器输出过 多的能量至负载而造成毁损，使负载能够正常的运作
[0054] 藉由上述的公式可知，上述实施例所采用的功率估计信号Vspc并不会受到电路 元件的阻抗值或是输入电源的信号值所影响。因此，当电路元件的阻抗值发生变化、电源转 换器耦接至不同的电压的输入电源、或者当输入电源的电压发生变动等情况下，控制电路 能然能够准确地估计电源转换器所输出的能量，使电源转换器输出适当的能量至负载。
[0055] 此外，无论电源转换器会运作于连续电流模式或不连续电流模式，在这两种运作 模式下，控制电路皆能够使用相同机制，而准确地估计电源转换器所输出的能量，并设置电 源转换器输出适当的能量至负载。因此，控制电路设计上的复杂度以及硬件成本皆能够大 幅地降低。
[0056] 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。本领域内的技术人 员，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」。另外，「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。
[0057] 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。
[0058] 以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人 员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、 等同替换、改进等，均应包括在本申请的权利要求范围之内。
【权利要求】
1. 一种电源转换器的控制电路，用以设置一电源转换器的一开关电路的导通状态，以 供电至一负载，其特征在于，该控制电路包含： 一限流信号产生电路，设置成产生一限流信号； 一脉宽调变信号产生电路，设置成依据一电流感测信号及该限流信号而产生一脉宽调 变信号，以设置该电流开关的导通状态；以及 一功率估计电路，设置成依据该脉宽调变信号、该电流感测信号及该限流信号而产生 一功率估计信号； 其中该限流信号产生电路将该功率估计信号与一预设功率信号进行比较，以产生该限 流信号；该功率估计电路会依据一第三时间点的该电流感测信号、以及依据一第四时间点 的该电流感测信号和一第二时间点的该电流感测信号之间的一差值，而产生该功率估计信 号；该第二时间点为该脉宽调变信号维持有效状态到达一预设比例的时间点；该第三时间 点晚于该第二时间点一预设延迟时间；该第四时间点为该脉宽调变信号由有效状态转变为 无效状态的时间点。
2. 如权利要求1的控制电路，其特征在于，该功率估计电路会依据该脉宽调变信号及 一延迟时间信号，而设置该电流感测信号对一第一电容充电，并依据该第一电容的一电压 值而产生一电流信号，使该电流信号与该第三时间点的该电流感测信号呈现比例关系。
3. 如权利要求2的控制电路，其特征在于，该功率估计电路会依据该脉宽调变信号及 该限流信号而产生一开关控制信号，使该开关控制信号维持有效状态的时间与该第四时间 点的该电流感测信号和该第二时间点的该电流感测信号之间的该差值呈现比例关系；该开 关控制信号用于设置一第五开关电路的导通状态，以设置该电流信号对一第三电容充电而 产生该功率估计信号。
4. 如权利要求1的控制电路，其特征在于，该功率估计电路会依据该脉宽调变信号及 该限流信号，而设置该电流感测信号对一第一电容充电，并依据该第一电容的一电压值而 产生一电流信号，使该电流信号与该第四时间点的该电流感测信号和该第二时间点的该电 流感测信号之间的该差值呈现比例关系。
5. 如权利要求4的控制电路，其特征在于，该功率估计电路会依据该脉宽调变信号及 一延迟时间信号而产生一开关控制信号，使该开关控制信号维持有效状态的时间与该第三 时间点的该电流感测信号呈现比例关系；该开关控制信号用于设置一第五开关电路的导通 状态，以设置该电流信号对一第三电容充电而产生该功率估计信号。
6. -种电源转换器的控制方法，用以设置一电源转换器的一开关电路的导通状态，以 供电至一负载，其特征在于，该控制方法包含： 产生一限流信号； 依据一电流感测信号及该限流信号而产生一脉宽调变信号，以设置该电流开关的导通 状态； 依据该脉宽调变信号、该电流感测信号及该限流信号而产生一功率估计信号；以及 该功率估计信号与一预设功率信号进行比较，以产生该限流信号； 其中该功率估计信号是依据一第三时间点的该电流感测信号、以及依据一第四时间点 的该电流感测信号和一第二时间点的该电流感测信号之间的一差值而产生；该第二时间点 为该脉宽调变信号维持有效状态到达一预设比例的时间点；该第三时间点晚于该第二时间 点一预设延迟时间；该第四时间点为该脉宽调变信号由有效状态转变为无效状态的时间 点。
7. 如权利要求6的控制方法，其特征在于，另包含： 依据该脉宽调变信号及一延迟时间信号，而设置该电流感测信号对一第一电容充电； 以及 依据该第一电容的一电压值而产生一电流信号，使该电流信号与该第三时间点的该电 流感测信号呈现比例关系。
8. 如权利要求7的控制方法，其特征在于，另包含： 依据该脉宽调变信号及该限流信号而产生一开关控制信号，使该开关控制信号维持有 效状态的时间与该第四时间点的该电流感测信号和该第二时间点的该电流感测信号之间 的该差值呈现比例关系；以及 使用该开关控制信号设置一第五开关电路的导通状态，以设置该电流信号对一第三电 容充电而产生该功率估计信号。
9. 如权利要求6的控制方法，其特征在于，另包含： 依据该脉宽调变信号及该限流信号，而设置该电流感测信号对一第一电容充电；以及 依据该第一电容的一电压值而产生一电流信号，使该电流信号与该第四时间点的该电 流感测信号和该第二时间点的该电流感测信号之间的该差值呈现比例关系。
10. 如权利要求9的控制方法，其特征在于，另包含： 依据该脉宽调变信号及一延迟时间信号而产生一开关控制信号，使该开关控制信号维 持有效状态的时间与该第三时间点的该电流感测信号呈现比例关系；以及 使用该开关控制信号用于设置一第五开关电路的导通状态，以设置该电流信号对一第 三电容充电而产生该功率估计信号。
【文档编号】H03K17/28GK104143901SQ201310161735
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月6日 优先权日:2013年5月6日
【发明者】林宏霖 申请人:立锜科技股份有限公司