电压转换器制造技术

本发明专利技术提供一种电压转换器，包括固定导通时间信号产生器、第一晶体管、第二晶体管、电感、涟波信号补偿器以及涟波注入电路。涟波信号补偿器耦接电压转换器的输出端及第一晶体管的第二端，依据第一晶体管的第二端的切换电压及电压转换器的输出信号以产生调整后涟波信号。涟波注入电路依据调整后涟波信号以产生涟波注入信号。其中，固定导通时间信号产生器依据涟波注入信号以及参考电压以产生第一及第二驱动信号以分别驱动第一晶体管及第二晶体管。因此，本发明专利技术的电压转换器在负载状态切换时可对应快速反应，有效提供稳定的输出信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及一种电压转换器，尤其涉及一种可快速稳定其所提供的输出信号的降压式电压转换器。
技术介绍
请参照图1，图1示出现有技术的电压转换器的电路图。现有的电压转换器100包括栅极控制器110、涟波注入电路120、放大器OP1、OP2、晶体管M1、M2、电容C1、C2、电阻R1、R2以及电感L1。栅极控制器110周期性的提供驱动信号以控制晶体管M1、M2的导通或切断状态，并藉此来产生输出信号VOUT。以下请同步参照图1以及图2，其中图2示出栅极控制器110在负载状态改变时的动态波形图。当电压转换器100的负载状态改变时(例如由轻载进入重载)，负载电流ILOAD由低电流值切换至高电流值。对应于此，输出信号VOUT以及反馈信号VFB的电压值也会随着负载电流的增加而下降。在此时期，涟波注入电路120会依据反馈信号VFB的大小来产生斜波(ramp)信号RAMP，并提供斜波信号RAMP加上反馈信号VFB至放大器OP1、OP2来使放大器OP2产生比较电压COMP。栅极控制器110再依据比较电压COMP来控制其驱动信号的产生动作。由图2的示出可以清楚的得知，现有的电压转换器100中，斜波信号RAMP的直流成分会因负载电流ILOAD的降低所造成的电感L1上的电流增加而增加，而反馈信号VFB的电压则随着负载电流ILOAD的降低而降低。因此，涟波注入电路120提供至放大器OP1、OP2的信号(斜波信号RAMP加上反馈信号VFB)中，无法反映出负载状态的变化状态电流，因此，比较电压COMP不能因应负载状态的大幅变化来进行调整，致使输出信号VOUT的电压值大幅的下降。专利技术内容本专利技术提供一种电压转换器，在负载状态切换时可对应快速反应，有效提供稳定的输出信号。本专利技术的电压转换器，包括固定导通时间信号产生器、第一晶体管、第二晶体管、电感、涟波信号补偿器以及涟波注入电路。固定导通时间信号产生器产生第一驱动信号以及第二驱动信号。第一晶体管具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收一电源电压，其控制端接收第一驱动信号，其第二端产生一切换电压。第二晶体管具有第一端、第二端以及控制端，第二晶体管的第一端耦接第一晶体管的第二端，第二晶体管的控制端接收第二驱动信号，第二晶体管的第二端耦接至参考接地端。电感串接在第一晶体管的第二端与电压转换器的输出端间，电压转换器接收切换电压并在输出端上产生输出信号。涟波信号补偿器耦接输出端及第一晶体管的第二端，依据切换电压及输出信号以产生调整后涟波信号。涟波注入电路耦接至涟波信号补偿器，依据调整后涟波信号以产生涟波注入信号。其中，固定导通时间信号产生器依据涟波注入信号以及参考电压以产生第一及第二驱动信号。在本专利技术的一实施例中，上述的涟波信号补偿器依据切换电压及输出信号产生斜波信号，针对斜波信号进行滤波以产生滤波后斜波信号，还依据斜波信号及滤波后斜波信号来产生调整后涟波信号。在本专利技术的一实施例中，上述的涟波信号补偿器使斜波信号及滤波后斜波信号相减以产生调整后涟波信号。在本专利技术的一实施例中，上述的涟波信号补偿器包括斜波信号产生器、低通滤波器以及减法器。斜波信号产生器接收切换电压及输出信号，依据切换电压及输出信号以产生斜波信号。低通滤波器耦接斜波信号产生器，针对斜波信号进行滤波以产生滤波后斜波信号。减法器耦接低通滤波器，使斜波信号及滤波后斜波信号进行相减以产生调整后涟波信号。在本专利技术的一实施例中，电压转换器还包括比较器。比较器具有第一及第二输入端以分别接收参考电压及涟波注入信号，比较参考电压及涟波注入信号以产生比较结果。比较器并传送比较结果至固定导通时间信号产生器，其中，固定导通时间信号产生器依据比较结果来产生第一驱动信号以及第二驱动信号。在本专利技术的一实施例中，电压转换器还包括放大器以及电容。放大器的第一输入端接收参考电压，第二输入端接收涟波注入信号，其输出端耦接至比较器的第一输入端。电容串接在放大器的输出端及参考接地端间。在本专利技术的一实施例中，上述的涟波注入电路依据调整后涟波信号产生斜波电流，并依据斜波电流产生涟波注入信号。在本专利技术的一实施例中，上述的涟波注入电路包括转导放大器、电容、加法器以及重置开关。转导放大器的一输入端接收输出信号，另一输入端接收参考接地端，其输出端产生斜波电流。转导放大器的一输入端接收输出信号，另一输入端接收参考接地端，其输出端产生斜波电流。重置开关与电容并连耦接，重置开关依据控制信号以导通或断开。加法器使斜波电压以及输出信号相加，并产生涟波注入信号。在本专利技术的一实施例中，上述的第一晶体管依据第一驱动信号被导通的时间是固定的。在本专利技术的一实施例中，电压转换器还包括电容，串接在输出端以及参考接地端间。基于上述，本专利技术提供涟波信号补偿器，使电压转换器在负载状态发生改变的情况下，可将输出信号因负载状态改变所造成的电压下降的状态真实的传送至固定导通时间信号产生器上。如此一来，固定导通时间信号产生器可产生对应的驱动信号以使输出信号的电压值快速的回复至所设定的目标电压值上，提升电压转换器的效能。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1示出现有技术的电压转换器的电路图；图2示出栅极控制器110在负载状态改变时的动态波形图；图3示出本专利技术一实施例的电压转换器的示意图；图4A示出的涟波信号补偿器330的一实施方式的示意图；图4B示出斜波信号产生器410的实施方式的示意图；图5示出本专利技术实施例的电压转换器300在负载状态传换下的动态波形图；图6示出本专利技术实施例的涟波注入电路的一实施方式的示意图。附图标记说明：110：栅极控制器；100、300：电压转换器；310：固定导通时间信号产生器；330：涟波信号补偿器；320、120：涟波注入电路；M1、M2：晶体管；L1：电感；C1、C2、C11、C12：电容；OT：输出端；VOUT：输出信号；R1、R2、R11：电阻；VIN：电源电压；GND：参考接地端；VFB：反馈信号；VLX：切换电压；OP1、OP2、OP3：放大器；VREF：参考电压；CMP1：比较器；RINJ：涟波注入信号；COMP：比较信号；VRC：调整后涟波信号；ILOAD：负载电流；RAMP：斜波信号；410：斜波信号产生器；420：低通滤波器；430：减法器；FRAMP：滤波后斜波信号；UGATE：驱动信号；600：涟波注入电路；OTA：转导放大器；C3：电容；SW1：重置开关；ADD：加法器；IRMP：斜波电流；VRMP：斜波电压；CTRL：控制信号。具体实施方式以下请参照图3，图3示出本专利技术一实施例的电压转换器的示意图。电压转换器300包括固定导通时间信号产生器310、晶体管M1、M2、电感L1、涟波信号补偿器330以及涟波注入电路320。电压转换器300的输出端OT上产生输出信号VOUT，其中电压转换器300可以是降压式电压转换器。输出信号VOUT可通过电阻R1、R2所形成的分压电路来产生反馈信号VFB。固定导通时间信号产生器310提供驱动信号至晶体管M1、M2的控制端(例如栅极)，并用以控制晶体管M1、M2的导通或断开的状态。晶体管M1、M2依序串接在电源电压VIN及参考接地端GND间。其中，晶体管M1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压转换器，其特征在于，包括：固定导通时间信号产生器，产生第一驱动信号以及第二驱动信号；第一晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收电源电压，其控制端接收所述第一驱动信号，所述第二端产生切换电压；第二晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，所述第二晶体管的第一端耦接所述第一晶体管的第二端，所述第二晶体管的控制端接收所述第二驱动信号，所述第二晶体管的第二端耦接至参考接地端；电感，串接在所述第一晶体管的第二端与所述电压转换器的输出端间，所述电压转换器接收所述切换电压并在所述输出端上产生输出信号；涟波信号补偿器，耦接所述输出端及所述第一晶体管的第二端，依据所述切换电压及所述输出信号以产生调整后涟波信号；以及涟波注入电路，耦接至所述涟波信号补偿器，依据所述调整后涟波信号以产生涟波注入信号，所述固定导通时间信号产生器依据所述涟波注入信号以及参考电压以产生所述第一及所述第二驱动信号。

【技术特征摘要】
2015.05.13 TW 1041152261.一种电压转换器，其特征在于，包括：固定导通时间信号产生器，产生第一驱动信号以及第二驱动信号；第一晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收电源电压，其控制端接收所述第一驱动信号，所述第二端产生切换电压；第二晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，所述第二晶体管的第一端耦接所述第一晶体管的第二端，所述第二晶体管的控制端接收所述第二驱动信号，所述第二晶体管的第二端耦接至参考接地端；电感，串接在所述第一晶体管的第二端与所述电压转换器的输出端间，所述电压转换器接收所述切换电压并在所述输出端上产生输出信号；涟波信号补偿器，耦接所述输出端及所述第一晶体管的第二端，依据所述切换电压及所述输出信号以产生调整后涟波信号；以及涟波注入电路，耦接至所述涟波信号补偿器，依据所述调整后涟波信号以产生涟波注入信号，所述固定导通时间信号产生器依据所述涟波注入信号以及参考电压以产生所述第一及所述第二驱动信号。2.根据权利要求1所述的电压转换器，其特征在于，所述涟波信号补偿器依据所述切换电压及所述输出信号产生斜波信号，针对所述斜波信号进行滤波以产生滤波后斜波信号，还依据所述斜波信号及所述滤波后斜波信号来产生所述调整后涟波信号。3.根据权利要求2所述的电压转换器，其特征在于，所述涟波信号补偿器使所述斜波信号及所述滤波后斜波信号相减以产生所述调整后涟波信号。4.根据权利要求2所述的电压转换器，其特征在于，所述涟波信号补偿器包括：斜波信号产生器，接收所述切换电压及所述输出信号，依据所述切换电压及所述输出信号以产生所述斜波信号；低通滤波器，耦接所述斜波信号产生器，针对所述斜波信号进行滤波以产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢孟儒，林宝全，
申请(专利权)人：杰力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71