切换式电源供应器及其控制电路与控制方法技术

本发明专利技术提出一种切换式电源供应器及其控制电路与控制方法。切换式电源供应器，用以将输入电压转换为输出电压。切换式电源供应器包含功率级电路与控制电路。其中功率级电路根据操作讯号，切换其中至少一个功率开关以将输入电压转换为输出电压。控制电路与功率级电路耦接，用以产生操作讯号。控制电路包括临界值调整电路，用以根据输入电压或输入电流，产生并适应性调整过电流保护临界值。其中，输入电流流经功率级电路。其中，过电流保护临界值用以限制输入电流。其中，控制电路于输入电流超过过电流保护临界值时，不导通功率开关。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种切换式电源供应器及其控制电路与控制方法，特别是指一种具有适应性调整过电流保护临界值功能的切换式电源供应器及其控制电路与控制方法。
技术介绍
图1A显示一种现有技术切换式电源供应器100示意图。如图1A所示，切换式电源供应器100用以接收电源而驱动显示器面板10。切换式电源供应器100包含：功率级电路101、控制电路102、与显示驱动电路103。如图所示，功率级电路101接收输入电压Vin，并根据控制电路102产生的操作讯号，操作其中的功率开关，而产生输出电压Vout。显示驱动器电路103接收输出电压，用以驱动显示器面板10。上述现有技术的其中一个问题是，切换式电源供应器100从接收电源到驱动显示器面板10，中间会经过许多的电路，也包括导线等，其阻值的总和，可视为如图所示的线阻，具有阻抗R。由于线阻具有阻抗R，于输入电流Iin流经功率级电路101时，产生输入电流Iin乘上阻抗R的压降。当显示器面板10在画面切换刷新(refresh)时，会有一段液晶反转的期间，称之为消隐期间(blankinginterval)。此消隐期间内，控制电路102会要求提高输入电流Iin，并使操作讯号的工作比(duty)升高，因此产生相对较高的压降，造成输入电压Vin下降。图1B显示输入电压Vin、输出电压Vout、与输入电流Iin于正常操作时的讯号波形示意图。如图1B所示，于消隐期间，输入电流Iin上升，输入电压Vin下降，输出电压Vout上升。在此消隐期间，由于输入电压Vin的下降，可能导致输入电压Vin低于欠压锁定(undervoltagelockout,UVLO)位准，而使整个系统关机。图2显示一种利用降低欠压锁定位准，以避免系统关机的示意图。如图2所示，降低欠压锁定位准，自UVLO调降至UVLO’，的确可以避免在消隐期间，因输入电压Vin过低而导致系统关机。然而，此举提高了切换式电源供应器100操作上的风险，且欠压锁定位准在许多应用中，皆需要设定于较高的位准，亦使此举不可行。美国专利US6,445,144号专利技术申请，显示一种解决上述问题的方法。其利用侦测输入电流，回授控制切换开关，以限制输入电流的上下限值。然而，如此一来，需要外加许多功率开关与电路，增加电能的消耗与制造的成本。有鉴于此，本专利技术即针对上述现有技术的不足，提出一种切换式电源供应器及其控制电路与控制方法。本专利技术根据输入电压或输入电流，适应性调整过电流保护临界值，不仅可以于必要时降低输入电流，避免输入电压低于欠压锁定位准，而不需调降欠压锁定位准；又不需要另外增设功率电路，以控制制造成本与消耗的电能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种切换式电源供应器及其控制电路与控制方法，根据输入电压或输入电流，适应性调整过电流保护临界值，不仅可以于必要时降低输入电流，避免输入电压低于欠压锁定位准，而不需调降欠压锁定位准；又不需要另外增设功率电路，以控制制造成本与消耗的电能。为达上述目的，就其中一个观点言，本专利技术提供了一种切换式电源供应器，用以将一输入电压转换为一输出电压，所述切换式电源供应器包含：一功率级电路，根据一操作讯号，切换其中至少一个功率开关以将该输入电压转换为该输出电压；以及一控制电路，与该功率级电路耦接，用以产生该操作讯号，该控制电路包括一临界值调整电路，用以根据该输入电压或一输入电流，产生并适应性调整一过电流保护临界值；其中，该输入电流流经该功率级电路；其中，该过电流保护临界值，用以限制该输入电流；其中，该控制电路于该输入电流超过该过电流保护临界值时，不导通该功率开关。在其中一种较佳的实施例中，该临界值调整电路于该输入电压下降时，适应性调降该过电流保护临界值，并且于该输入电压下降至不高于一默认第一输入电压时，使该过电流保护临界值维持于一过电流保护极小临界值；且于该输入电压上升时，适应性调升该过电流保护临界值，并且于该输入电压上升至不低于一默认第二输入电压时，使该过电流保护临界值维持于一过电流保护极大临界值；其中，该默认第一输入电压低于该默认第二输入电压，且该过电流保护极小临界值低于该过电流保护极大临界值。在其中一种较佳的实施例中，该临界值调整电路于该输入电流上升时，适应性调降该过电流保护临界值，并且于该输入电流上升达到一预设第一输入电流时，使该过电流保护临界值维持于一过电流保护极小临界值，并维持该输入电流于该预设第一输入电流；且于该输入电流下降时，适应性调升该过电流保护临界值，并且于该输入电流下降至不高于一预设第二输入电流时，使该过电流保护临界值维持于一过电流保护极大临界值；其中，该预设第一输入电流高于该预设第二输入电流，且该过电流保护极小临界值低于该过电流保护极大临界值。在其中一种较佳的实施例中，该临界值调整电路适应性调整该过电流保护临界值，使得该输入电压不致因该输入电流过高而低于一预设欠压锁定(undervoltagelockout,UVLO)位准。在其中一种较佳的实施例中，该输出电压用以供应一显示器面板，且于一消隐期间(blankinginterval)，该临界值调整电路根据该输入电压或该输入电流，适应性调整该过电流保护临界值；且于该消隐期间之外，该临界值调整电路维持该过电流保护临界值于一固定的预设过电流保护临界值。在其中一种较佳的实施例中，该临界值调整电路包括：一电压电流转换电路，用以将该输入电压或其相关讯号，转换为一第一电流；一第一电流调变电路，与该电压电流转换电路耦接，用以将该第一电流转换为与其正比的一第一放大电流，并根据一过电流保护上限电流与该第一放大电流的差值，产生一第二电流；一第二电流调变电路，与该第一电流调变电路耦接，用以将该第二电流转换为与其正比的一第二放大电流，并根据一过电流保护下限电流与该第二放大电流的差值，产生一第三电流；一第三电流调变电路，与该第二电流调变电路耦接，用以将该第三电流转换为与其正比的一第三放大电流，并根据一过电流保护极小临界值电流与该第三电流，产生一调变电流；以及一电流电压转换电路，与该第三电流调变电路耦接，用以将该调变电流转换为该过电流保护临界值。在前述的实施例中，该第二电流调变电路较佳地还包括一使能开关电路，用以根据一使能讯号，决定是否产生该第二放大电流。在前述的实施例中，该使能讯号较佳地于一消隐期间，决定产生该第二放大电流；且于该消隐期间之外，决定不产生该第二放大电流；其中，该输出电压用以供应一显示器面板，且该消隐期间相关于该显示器面板的一前画面扫描结束至一后画面开始扫描的期间。在其中一种较佳的实施例中，该临界值调整电路包括：一输入电流感测电路，用以感测该输入电流，而产生一电流感测讯号；一电压电流转换电路，用以将该电流感测讯号，转换为一第一电流；一第一电流调变电路，与该电压电流转换电路耦接，用以将该第一电流转换为与其正比的一第一放大电流，并根据该第一放大电流与一过电流保护下限电流的差值，产生一第二电流；一第二电流调变电路，与该第一电流调变电路耦接，用以将该第二电流转换为与其正比的一第二放大电流，并根据一过电流保护上限电流与该第二放大电流的差值，产生一第三电流；一第三电流放大电路，与该第二电流调变电路耦接，用以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切换式电源供应器，用以将一输入电压转换为一输出电压，其特征在于，所述切换式电源供应器包含：一功率级电路，根据一操作讯号，切换其中至少一个功率开关以将该输入电压转换为该输出电压；以及一控制电路，与该功率级电路耦接，用以产生该操作讯号，该控制电路包括一临界值调整电路，用以根据该输入电压或一输入电流，产生并适应性调整一过电流保护临界值；其中，该输入电流流经该功率级电路；其中，该过电流保护临界值，用以限制该输入电流；其中，该控制电路于该输入电流超过该过电流保护临界值时，不导通该功率开关。

【技术特征摘要】
1.一种切换式电源供应器，用以将一输入电压转换为一输出电压，其特征在于，所述切换式电源供应器包含：一功率级电路，根据一操作讯号，切换其中至少一个功率开关以将该输入电压转换为该输出电压；以及一控制电路，与该功率级电路耦接，用以产生该操作讯号，该控制电路包括一临界值调整电路，用以根据该输入电压或一输入电流，产生并适应性调整一过电流保护临界值；其中，该输入电流流经该功率级电路；其中，该过电流保护临界值，用以限制该输入电流；其中，该控制电路于该输入电流超过该过电流保护临界值时，不导通该功率开关。2.如权利要求1所述的切换式电源供应器，其中，该临界值调整电路于该输入电压下降时，适应性调降该过电流保护临界值，并且于该输入电压下降至不高于一默认第一输入电压时，使该过电流保护临界值维持于一过电流保护极小临界值；且于该输入电压上升时，适应性调升该过电流保护临界值，并且于该输入电压上升至不低于一默认第二输入电压时，使该过电流保护临界值维持于一过电流保护极大临界值；其中，该默认第一输入电压低于该默认第二输入电压，且该过电流保护极小临界值低于该过电流保护极大临界值。3.如权利要求1所述的切换式电源供应器，其中，该临界值调整电路于该输入电流上升时，适应性调降该过电流保护临界值，并且于该输入电流上升达到一预设第一输入电流时，使该过电流保护临界值维持于一过电流保护极小临界值，并维持该输入电流于该预设第一输入电流；且于该输入电流下降时，适应性调升该过电流保护临界值，并且于该输入电流下降至不高于一预设第二输入电流时，使该过电流
\t保护临界值维持于一过电流保护极大临界值；其中，该预设第一输入电流高于该预设第二输入电流，且该过电流保护极小临界值低于该过电流保护极大临界值。4.如权利要求1所述的切换式电源供应器，其中，该临界值调整电路适应性调整该过电流保护临界值，使得该输入电压不致因该输入电流过高而低于一预设欠压锁定位准。5.如权利要求1所述的切换式电源供应器，其中，该输出电压用以供应一显示器面板，且于一消隐期间，该临界值调整电路根据该输入电压或该输入电流，适应性调整该过电流保护临界值；且于该消隐期间之外，该临界值调整电路维持该过电流保护临界值于一固定的预设过电流保护临界值。6.如权利要求1所述的切换式电源供应器，其中，该临界值调整电路包括：一电压电流转换电路，用以将该输入电压或其相关讯号，转换为一第一电流；一第一电流调变电路，与该电压电流转换电路耦接，用以将该第一电流转换为与其正比的一第一放大电流，并根据一过电流保护上限电流与该第一放大电流的差值，产生一第二电流；一第二电流调变电路，与该第一电流调变电路耦接，用以将该第二电流转换为与其正比的一第二放大电流，并根据一过电流保护下限电流与该第二放大电流的差值，产生一第三电流；一第三电流调变电路，与该第二电流调变电路耦接，用以将该第三电流转换为与其正比的一第三放大电流，并根据一过电流保护极小临界值电流与该第三放大电流，产生一调变电流；以及一电流电压转换电路，与该第三电流调变电路耦接，用以将该调变电流转换为该过电流保护临界值。7.如权利要求6所述的切换式电源供应器，其中，该第二电流调变电路还包括一使能开关电路，用以根据一使能讯号，决定是否产生该第二放大电流。8.如权利要求7所述的切换式电源供应器，其中，该使能讯号，于一消隐期间，决定产生该第二放大电流；且于该消隐期间之外，决定不产生该第二放大电流；其中，该输出电压用以供应一显示器面板，且该消隐期间相关于该显示器面板的一前画面扫描结束至一后画面开始扫描的期间。9.如权利要求1所述的切换式电源供应器，其中，该临界值调整电路包括：一输入电流感测电路，用以感测该输入电流，而产生一电流感测讯号；一电压电流转换电路，用以将该电流感测讯号，转换为一第一电流；一第一电流调变电路，与该电压电流转换电路耦接，用以将该第一电流转换为与其正比的一第一放大电流，并根据该第一放大电流与一过电流保护下限电流的差值，产生一第二电流；一第二电流调变电路，与该第一电流调变电路耦接，用以将该第二电流转换为与其正比的一第二放大电流，并根据一过电流保护上限电流与该第二放大电流的差值，产生一第三电流；一第三电流放大电路，与该第二电流调变电路耦接，用以将该第三电流转换为与其正比的一第三放大电流；一第四电流调变电路，与该第三电流放大电路耦接，用以将该第三放大电流转换为与其正比的一第四放大电流，并根据一过电流保护极小临界值电流与该第四放大电流，产生一调变电流；以及一电流电压转换电路，与该第四电流调变电路耦接，用以将该调变电流转换为该过电流保护临界值。10.如权利要求9所述的切换式电源供应器，其中，该第二电流调变电路还包括一使能开关电路，用以根据一使能讯号，决定是否产生该第二放大电流。11.如权利要求10所述的切换式电源供应器，其中，该使能讯号，于一消隐期间，决定产生该第二放大电流；且于该消隐期间之外，决定不产生该第二放大电流；其中，该输出电压用以供应一显示器面板，且该消隐期间相关于该显示器面板的一前画面扫描结束至一后画面开始扫描的期间。12.一种切换式电源供应器的控制方法，其中该切换式电源供应器，用以将一输入电压转换为一输出电压，其特征在于，该切换式电源供应器的控制方法包含：根据一操作讯号而操作一功率级电路中至少一功率开关，以将该输入电压转换为该输出电压；以及根据该输入电压或一输入电流，产生并适应性调整一过电流保护临界值；以该过电流保护临界值，限制该输入电流；以及于该输入电流超过该过电流保护临界值时，不导通该功率开关；其中，该输入电流流经该功率级电路。13.如权利要求12所述的切换式电源供应器的控制方法，其中，该根据该输入电压或该输入电流，产生并适应性调整该过电流保护临界值的步骤包括：于该输入电压下降时，适应性调降该过电流保护临界值，并且于该输入电压下降至不高于一默认第一输入电压时，使该过电流保护临界值维持于一过电流保护极小临界值；以及于该输入电压上升时，适应性调升该过电流保护临界值，并且于该输入电压上升至不低于一默认第二输入电压时，使该过电流保护临界值维持于一过电流保护极大临界值；其中，该默认第一输入电压低于该默认第二输入电压，且该过电流保护极小临界值低于该过电流保护极大临界值。14.如权利要求12所述的切换式电源供应器的控制方法，其中，该根据该输入电压或该输入电流，产生并适应性调整该过电流保护临界值的步骤包括：于该输入电流上升时，适应性调降该过电流保护临界值，并且于该输入电流上升达到一预设第一输入电流时，使该过电流保护临界值维持于一过电流保护极小临界值，并维持该输入电流于该预设第一输入电流；以及于该输入电流下降时，适应性调升该过电流保护临界值，并且于该输入电流下降至不高于一预设第二输入电流时，使该过电流保护临界值维持于一过电流保护极大临界值；其中，该预设第一输入电流高于该预设第二输入电流，且该过电流保护极小临界值低于该过电流保护极大临界值。15.如权利要求12所述的切换式电源供应器的控制方法，其中，该根据该输入电压或该输入电流，产生并适应性调整该过电流保护临界值的步骤还...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鸿钧，张芳龙，王德峻，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71