电源供应器及其控制电路与控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电源供应器及其控制电路与控制方法，特别是指一种能够根据输 入端的供电能力强或弱的不同，而对应地调整输出电压，W提升整体供电效率的电源供应 器及其控制电路与控制方法。
【背景技术】
[0002] 请参考图1A并对照图1B。图1A显示现有技术的电源供应器的示意图。图1B显 示现有技术的第一操作电路的一个实施例。电源供应器10可将一输入端IN提供的一输入 电压VIN转换为一输出电压VSYS于一输出端SYS,并从输出端SYS对一电池BAT充电。输 入端IN可供禪接于一外部电源18W接受外部电源18供电而于输入端IN产生一输入电流 lin。输出端SYS则可W与一负载19禪接，W从输出端SYS提供输出电压VSYS给负载19。 如图1A所示，电源供应器10包含一第一线性调节电路11W及一第二线性调节电路12。第 一线性调节电路11W及一第二线性调节电路12例如但不限于可为一低压差线性稳压器 (low-化opoutregulator，LD0)。第一线性调节电路11包括第一开关111及一第一操作电 路112。第一操作电路112用W产生控制第一开关111的第一操作讯号sr，W控制第一开 关111。如图1B所示，第一操作电路112具有一误差放大器EA1'，此误差放大器EA1'将回 授讯号FBI'(代表输出电压VSYS的相关信息）与一参考电压REF相比较，W产生第一操作 讯号S1'，W控制第一开关111的操作，使其恒为导通并工作于晶体管的线性区。电源供应 器10另可包含一第一电压侦测元件16。第一电压侦测元件16例如但不限于可为分压电 路，其产生代表输出电压VSYS的相关信息的回授讯号FBI'。第二线性调节电路12的一端 电连接于输出端SYS且其另一端电连接于电池BAT。第二线性调节电路12包括一第二开关 121与一第二操作电路122,其中第二开关121电连接于输出端SYS与电池BAT之间。当输 入端IN接受外部电源18供电时，此外部电源18提供的电力可经由输出端SYS对电池BAT 提供一充电电流ICHGW对电池BAT进行充电。此时，第二操作电路122根据回授讯号FB2' (代表电池BAT的电池电压VBAT的相关信息）W及回授讯号FB3'(代表通过第二开关121 的充电电流ICHG的相关信息)，产生一第二操作讯号S2'，W控制第二开关121，使其恒为导 通并工作于晶体管的线性区，通过此控制输出端SYS对电池BAT的充电。电源供应器10另 可包含一第二电压侦测元件17。第二电压侦测元件17例如但不限于可为分压电路，其产生 代表电池电压VBAT的相关信息的回授讯号FB2'。
[0003] 在此种现有技术中，图1B中所示的参考电压REF为一固定值而不可调整，因此，对 应地，输出电压VSYS的位准亦为一固定值而不可调整。然而，由于第一线性调节电路11与 第二线性调节电路12皆为线性调节电路，其中的开关111U12恒为导通并工作于晶体管的 线性区，因此输出电压VSYS的位准设定有两难之处。当输出电压VSYS的位准为较接近电 池电压VBAT的位准时，虽然从输出端SYS至电池BAT的功率损失较小，但是从输入端IN至 输出端SYS的功率损失却变大了。而当输出电压VSYS的位准为较接近输入电压VIN的位 准时，虽然从输入端IN至输出端SYS的功率损失较小，但是从输出端SYS至电池BAT的功 率损失却变大了。因此，在现有技术中，不论输出电压VSYS的位准为较接近电池电压VBAT的位准或输入电压VIN的位准，都会有功率损失发生，而造成整体能源浪费。
[0004] 有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种能够根据输入端的供电 能力强或弱的不同，而对应地调整输出电压，W提升整体供电效率的电源供应器及其控制 电路与控制方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种能够根据输入端的供电 能力强或弱的不同，而对应地调整输出电压，W提升整体供电效率的电源供应器及其控制 电路与控制方法。
[0006]为达上述目的，就其中一观点言，本发明提供了一种电源供应器，可供将一输入端 提供的一输入电压转换为一输出电压于一输出端，并可用W自该输出端对一电池充电，该 电源供应器包含；一电源路径管理电路，其一端电连接于该输出端，另一端用W电连接于该 电池，W控制该输出端对该电池的一充电电流；一第一开关，禪接于该输入端与该输出端之 间；一第一操作电路，至少根据该输出电压与一调整讯号，产生一第一操作讯号，W控制该 第一开关的操作，该第一操作电路包括：一第一误差放大器，该第一误差放大器将相关于该 输出电压的一第一回授讯号和一参考电压相比较，W产生该第一操作讯号；W及一参考电 压调整电路，根据该调整讯号，调整该参考电压；W及一侦测电路，用W判断该输入端的一 供电能力，而产生该调整讯号。
[0007] 在一种较佳的实施型态中，该侦测电路至少具有W下之一 ；（1)与该输入端 连接的一连接端；（2) -数据处理值ataProcessing,D巧端；（3) -数据记忆值ata Memorizing,DM)端；及/或（4) 一辨识（Identifying,ID)端，且该侦测电路通过W下方式 之一或两者W上综合，来判断该输入端的供电能力，W产生该调整讯号：（1)直接侦测该输 入端的供电能力；（2)根据该数据处理端及/或一数据记忆端所收到的数据来辨识；及/或 (3)根据该辨识端所收到与该输入端电连接的一外部电源的身分数据来辨识。
[0008] 在一种较佳的实施型态中，该参考电压调整电路包括W下电路之一；数字模拟转 换电路、查表电路、放大电路、或取样保持电路。
[0009] 在一种较佳的实施型态中，该参考电压调整电路包括：一加法器，将相关于该电池 的电压的一第二回授讯号和一安全差值或其相关讯号相加，W产生一加总讯号；W及一选 择电路，根据该调整讯号，当该调整讯号表示该输入端的供电能力相对较强时，选择W-第 一预设电压位准或其相关讯号作为该参考电压；当该调整讯号表示该输入端的供电能力相 对较弱时，选择W该加法器的输出作为该参考电压。
[0010] 在一种较佳的实施型态中，该参考电压调整电路包括：一加法器，将相关于该电 池的电压的一第二回授讯号和一安全差值或其相关讯号相加，W产生一加总讯号；W及一 选择电路，当该调整讯号表示该输入端的供电能力相对较强时，决定W-第一预设电压位 准或其相关讯号作为该参考电压；当该调整讯号表示该输入端的供电能力相对较弱时，在 (1) 一第二预设电压位准或其相关讯号，或（2)加法器的输出，W上（1) (2)两者中选择较高 者作为参考电压。
[0011] 在一种较佳的实施型态中，该电源路径管理电路包括；一第二开关，电连接于该输 出端与该电池之间；w及一第二操作电路，至少根据该电池电压或其相关讯号与该充电电 流或其相关讯号，产生一第二操作讯号，W控制该第二开关，进而控制该充电电流。
[0012] 在一种较佳的实施型态中，该第一操作电路和该第一开关构成一低压差线性稳压 器（low-化opoutregulator,LD0)或一第一切换式功率级，且该第二操作电路和该第二开 关构成一第二低压差线性稳压器或一第二切换式功率级。
[0013] 为达上述目的，就另一观点言，本发明也提供了一种电源供应器的控制电路，用W 控制电连接于一输入端和一输出端间的一第一开关、W及控制电连接于该输出端和一电池 间的一第二开关，W将该输入端提供的一输入电压转换为一输出电压于该输出端，并自该 输出端对一电池充电，该控制电路包含；一第一操作电路，至少根据该输出电压与一调整讯 号，产生一第一操作讯号，W控制该第一开关的操作，该第一操作电路包括：一第一误差放 大器，该第一误差放大器将相关于该输出电压的一第一回授讯号和一参考电压相比较，W 产生该第一操作讯号；W及一参考电压调整电路，根据该调整讯号，调整该参考电压；W及 一侦测电路，用W判断该输入端的一供电能力，而产生该调整讯号。
[0014] 在一种较佳的实施型态中，该电源供应器的控制电路更包括：一第二操作电路，至 少根据该电池电压或其相关讯号与该充电电流或其相关讯号，产生一第二操作讯号，W控 制该第二开关，进而控制该充电电流。
[0015] 为达上述目的，就另一观点言，本发明也提供了一种电源供应器的控制方法，包含 下列步骤：(A)将一输入端提供的一输入电压转换为一输出电压于一输出端，并自该输出 端对一电池充电；炬）侦测该输入端的一供电能力；(C)根据该输入端的该供电能力，而产 生一调整讯号；W及值）根据该调整讯号，调整该输出电压。
[0016] 在一种较佳的实施型态中，步骤（A)包括：(A1)根据该输出电压产生一第一回授 讯号；W及（A2)将该第一回授讯号与一参考电压比较，W通过回授控制方式将输出电压的 位准调节于参考电压所对应的位准。
[0017] 在一种较佳的实施型态中，在该输入端和该输出端间电连接一第一开关、在该输 出端和该电池间电连接一第二开关，且步骤（A2)更包括：根据该第一回授讯号与该参考电 压的比较结果，控制该第一开关或第二开关。