控制模块、切换式电源供应装置及峰值电流模式控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种控制模块、切换式电源供应装置及峰值电流模式控制方法，该控制模块包含:一电流命令产生单元依据电源转换模块的输出电压产生一电流参考信号；一电流感测器用以感测电源转换模块的一电感电流，并产生一电流感测信号；一电流比较器用以于电流感测信号相同于电流参考信号时产生电流比较信号；一关闭时间控制器依据电源转换模块的输入电压及输出电压产生关闭时间控制信号；一时间基准计数器接收电流比较信号及关闭时间控制信号，并于关闭时间控制信号所反应的关闭时间后产生一触发信号；一峰值电流控制单元依据触发信号控制功率开关导通。

【技术实现步骤摘要】
控制模块、切换式电源供应装置及峰值电流模式控制方法
本专利技术是关于电源供应技术，且特别是有关于应用于切换式电源供应装置，以及切换式电源供应装置的峰值电流模式控制方法。
技术介绍
电子装置使用电力来操作。切换式电源通常因具有高效率、小尺寸及低重量，故用以供电给许多今日的电子设备。电流模式控制是用于切换式电源转换器的常用控制方法，与电压模式控制相比，改善控制回路动态响应，并可得到更好的线噪声抑制。就电流反馈机制的不同，常用电流模式控制有平均电流控制(averagecurrentmodecontrol)与峰值电流模式控制(peakcurrentmodecontrol)两大类。在峰值电流模式下，需要额外加入斜率补偿(slopecompensator)以增进系统稳定度。在输入电压相对小的变化的应用(如直流对直流转换器)中，因其输入电压及输出电压为固定，故可设计特定斜率以满足直流对直流转换器的需求条件。然而，在变化的输入如功率因数校正器等交流输入的应用情形，补偿斜率需要动态性地改变，导致电路设计不易。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种切换式电源供应装置的峰值电流模块控制方法、切换式电源供应装置及其控制模块。依据本专利技术提供一种切换式电源供应装置的峰值电流模式控制方法，其包含如下步骤:a)依据切换式电源供应装置的输入电压及输出电压来产生关闭时间控制信号；b)依据参考电压值及输出电压的比较来产生电压比较信号；c)依据电压比较信号来产生电流参考信号；d)于切换式电源供应装置的电感电流相同于电流参考信号时产生电流比较信号；e)依据关闭时间控制信号及电流比较信号于关闭时间后产生触发信号；以及f)由触发信号以触发脉冲宽度调制信号以控制切换式电源供应装置的操作。依据本专利技术另提供一种控制模块包含:一电流命令产生单元，电连接于电源转换模块，电流命令产生单元依据输出电压产生电流参考信号；一电流感测器，用以感测电源转换模块的电感电流，并产生电流感测信号；一电流比较器，用以于电流感测信号相同于电流参考信号时产生电流比较信号；关闭时间控制器，依据输入电压及输出电压产生关闭时间控制信号；一时间基准计数器，接收电流比较信号及关闭时间控制信号，并于关闭时间控制信号所反应的关闭时间后产生触发信号；以及一峰值电流控制单元，依据触发信号控制功率开关的导通。本专利技术更提供一种切换式电源供应装置，包含:一电源转换模块，电连接于输入电压及输出电压，并包含相互电连接的电感器及功率开关；一控制模块，包含:一电流命令产生单元，电连接于电源转换模块，并依据输出电压产生电流参考信号；一电流感测器，依据通过电感器的电感电流来产生电流感测信号；一电流比较器，电连接于电流命令产生单元、峰值电流控制单元及电流感测器，电流比较器于电流感测信号相同于电流参考信号时产生电流比较信号；一关闭时间控制器，依据输入电压及输出电压产生关闭时间控制信号；一时间基准计数器，电连接于电流比较器及关闭时间控制器，时间基准计数器接收电流比较信号及关闭时间控制信号，并于关闭时间控制信号所反应的关闭时间后产生触发信号以触发峰值电流控制单元以控制功率开关的操作；以及一峰值电流控制单元，依据电流比较信号与触发信号关闭与导通功率开关。附图说明图1绘示依照本专利技术第一实施方式的切换式电源供应装置的一电路方块图；图2绘示依照本专利技术第二实施方式的切换式电源供应装置的一电路方块图；图3绘示依照交换示电源供应装置在峰值电流控制器的电感电流及关闭时间的关系图；图4绘示依照本专利技术第二实施方式的切换式电源供应装置的运作时序图；图5绘示依照本专利技术第三实施方式的切换式电源供应装置的一电路方块图；图6绘示依照本专利技术第四实施方式的切换式电源供应装置的一电路方块图；以及图7绘示依照本专利技术第五实施方式的切换式电源供应装置的电路方块图。其中，附图标记：10、10A、10B切换式电源供应装置100直流对直流电源转换模块100A交流对直流电源转换模块100B直流对交流电源转换模块120控制模块122峰值电流控制单元124电流比较器126数字控制单元128电压比较器129参考电压源130输出电压转换器132时间基准计数器134关闭时间控制器136输入电压转换器138电流转换器140电流感测器142电流命令产生单元COMP电流比较信号iL模拟电感电流iREF模拟电流参考信号iSENSE模拟电流感测信号L电感器PWM脉冲宽度调制信号TOFF关闭时间控制信号VIN模拟输入电压VOUT模拟输出电压VREF参考电压值ZERO触发信号具体实施方式请参照图1，其绘示依照本专利技术第一实施方式的切换式电源供应装置的电路方块图。在图1中，切换式电源供应装置10包含电源转换模块100及控制模块120。控制模块120是以峰值电流模式来控制电源转换模块100的运作。切换式电源供应装置10可例如是为直流对直流转换电源供应装置、交流对直流转换电源供应装置或直流对交流电源转换装置。进一步地，当控制模块120使切换式电源供应装置10操作于连续导通模式(continuous-conductionMode，CCM)中。在连续导通模式中，通过切换式电源供应装置10的电感器L上的电流属于连续导通的模式，即电感电流iL的最小值不为零(即电感器L不完全放电)，因而保持连续导通模式。电源转换模块100接收模拟输入电压VIN，并依据控制模块120的脉冲宽度调制信号PWM将模拟输入电压VIN转换成模拟输出电压VOUT，并提供模拟输出电压VOUT给负载。请参阅图2，其绘示依照本专利技术第二实施方式的切换式电源转换装置的电路方块图。在图2中，电源转换模块100为直流对直流电源转换模块，其接受成直流形式的输入电压VIN，并提供成直流形式的输出电压VOUT给负载。控制模块120电连接于电源转换模块100，并依据电源转换模块100的输入电压VIN、输出电压VOUT及电感电流iL来控制电源转换模块100的运作。控制模块120包含峰值电流控制单元122、电流比较器124、数字控制单元126、电压比较器128、参考电压源129、输出电压转换器130、时间基准计数器132、关闭时间控制器134、输入电压转换器136、电流转换器138及电流感测器140。峰值电流控制单元122供传递信号至电源转换模块100，电流比较器124接收电流感测器140与电流转换器138的信号并输出信号至峰值电流控制单元122与时间基准计数器132，输出电压转换器130接收电源转换模块100的输出电压VOUT并输出信号至电流命令产生单元142，电流命令产生单元142产生信号至电流转换器138。时间基准计数器132接收关闭时间控制器134与电流比较器124产生的信号并输出信号至峰值电流控制单元122，关闭时间控制器134接收输出电压转换器130及输入电压转换器136输出的信号。输入电压转换器136接收电源转换模块100的模拟输入电压VIN。输出电压转换器130为模拟数字转换器。输出电压转换器130接收直流对直流电源转换模块100的模拟输出电压VOUT，并将模拟输出电压VOUT转换成为相应的数字输出电压。电压比较器128接收输出电压转换器130输出的数字输出电压，并将数字输出电压与参考电压源129提供的参考电压值VREF进行比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源转换模块的峰值电流模式控制方法，其特征在于，包含:a)依据该电源转换模块的一输入电压及一输出电压来产生一关闭时间控制信号；b)依据一参考电压值及该输出电压的比较来产生一电压比较信号；c)依据该电压比较信号来产生一电流参考信号；d)于该切换式电源供应装置的一电感电流相同于该电流参考信号时产生一电流比较信号；e)依据该关闭时间控制信号及该电流比较信号于一关闭时间后产生一触发信号；以及f)由该触发信号以触发一脉冲宽度调制信号以控制该电源转换模块的操作。

【技术特征摘要】
1.一种电源转换模块的峰值电流模式控制方法，其特征在于，包含:a)依据该电源转换模块的一输入电压及一输出电压来产生一关闭时间控制信号；b)依据一参考电压值及该输出电压的比较来产生一电压比较信号；c)依据该电压比较信号来产生一电流参考信号；d)于该切换式电源供应装置的一电感电流相同于该电流参考信号时产生一电流比较信号；e)依据该关闭时间控制信号及该电流比较信号于一关闭时间后产生一触发信号；以及f)由该触发信号以触发一脉冲宽度调制信号以控制该电源转换模块的操作。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a包含:a1)感测该电源转换模块的一模拟输入电压并转换为一数字输入电压，以及感测该电源转换模块的一模拟输出电压并转换为一数字输出电压；以及a2)依据该数字输入电压及该数字输出电压来产生该关闭时间控制信号。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤b包含:b1)感测该电源转换模块的该模拟输出电压并转换为该数字输出电压；以及b2)依据该参考电压值及该数字输出电压来产生该电压比较信号。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该关闭时间为一固定值。5.一种控制模块，应用于控制一电源转换模块，该电源转换模块接收一输入电压并产生一输出电压，该控制模块包含:一电流命令产生单元，电连接于该电源转换模块，该电流命令产生单元依据该输出电压产生一电流参考信号；一电流感测器，用以感测该电源转换模块的一电感电流，并产生一电流感测信号；一电流比较器，用以于该电流感测信号相同于该电流参考信号时产生一电流比较信号；一关闭时间控制器，依据该输入电压及该输出电压产生一关闭时间控制信号；一时间基准计数器，接收该电流比较信号及该关闭时间控制信号，并于该关闭时间控制信号所反应的一关闭时间后产生一触发信号；以及一峰值电流控制单元，依据该触发信号控制该功率开关导通。6.如权利要求5所述的控制模块，其特征在于，该电流命令产生单元包含:一参考电压源，供产生一参考电压值；一电压比较器，接收该输出电压及该参考电压值，并依据该输出电压及该参考电压值的比较以产生一电压比较信号；以及一数字控制单元，依据该电压比较信号产生该电流参考信号。7.如权利要求6所述的控制模块，其特征在于，还包含:一输入电压转换器，电连接于该关闭时间控制器；一输出电压转换器，电连接于该电压比较器；以及一电流转换器，电连接于该数...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜达，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71