脉宽调变控制器及第三态电压产生方法技术

本发明专利技术公开一种脉宽调变控制器及第三态电压产生方法。脉宽调变控制器包括输出接脚、暂时电压产生电路及第三态电压产生电路。暂时电压产生电路包括分压单元与控制单元。分压单元分别耦接输出接脚与控制单元。控制单元接收致能信号与脉宽调变信号。第三态电压产生电路耦接暂时电压产生电路与输出接脚，且接收致能信号、脉宽调变信号与第三态输入电压。当脉宽调变控制器操作于第三态模式时，控制单元依据致能信号与脉宽调变信号控制分压单元提供暂时电压至输出接脚，继而第三态电压产生电路依据致能信号与脉宽调变信号提供第三态电压至输出接脚。本发明专利技术能够大幅缩短脉宽调变信号进入第三态所耗费的时间。

Pulse Width Modulation Controller and Third-State Voltage Generation Method

【技术实现步骤摘要】
脉宽调变控制器及第三态电压产生方法
本专利技术是与电源供应电路有关，尤其是关于一种脉宽调变控制器及第三态电压产生方法。
技术介绍
在现有的电源供应电路的运作中，为了降低切换能量损失，在零电流(ZeroCurrent,ZC)时会有一段期间控制上桥开关与下桥开关均不导通。此时，脉宽调变信号会具有介于高电压位准(High-level)与低电压位准(Low-level)之间的电压位准，称之为第三态(Tri-state)。请参照图1，图1为现有的脉宽调变控制器1的示意图。如图1所示，在正常操作状态下，脉宽调变信号产生器10通过脉宽调变信号PWMB控制操作开关PMOS的导通或关闭，用以产生输出信号Q并通过脉宽调变输出接脚PIN1输出至外部的驱动电路12。然而，图1的缓冲器BF的输出会受到驱动电路12中的寄生电容CPS与外部的设定电阻RSET所产生的电阻-电容效应的影响，因此，如图2所示，现有脉宽调变的输出信号Q的电压位准需经过一段时间(例如180ns)后才能被拉至固定的第三态电压位准，导致切换效能不佳。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种脉宽调变控制器(PulseWidthModulation，PWM)及第三态电压产生方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述问题。依据本专利技术的一具体实施例为一种脉宽调变控制器。在此实施例中，脉宽调变控制器包括输出接脚、暂时电压产生电路及第三态(Tri-state)电压产生电路。暂时电压产生电路包括分压单元与控制单元。分压单元分别耦接输出接脚与控制单元。控制单元接收致能信号与脉宽调变信号。第三态电压产生电路耦接暂时电压产生电路与输出接脚，且接收致能信号、脉宽调变信号与第三态输入电压。当脉宽调变控制器操作于第三态模式时，控制单元依据致能信号与脉宽调变信号控制分压单元提供暂时电压至输出接脚，继而第三态电压产生电路依据致能信号与脉宽调变信号提供第三态电压至输出接脚。在一实施例中，分压单元包括第一输出节点、第一操作开关、第二操作开关、第一电阻及第二电阻。第一输出节点位于第一电阻与第二电阻之间，且耦接输出接脚。第一操作开关耦接第一电阻。第二操作开关耦接第二电阻。在一实施例中，控制单元包括第一开关与脉冲产生器(PulseGenerator)。脉冲产生器依据致能信号与脉宽调变信号控制分压单元产生暂时电压。在一实施例中，当脉宽调变控制器接收到致能信号时，脉宽调变控制器受控于致能信号而选择性地操作于第三态模式或正常模式。在一实施例中，第三态电压产生电路包括第二开关、逻辑单元及缓冲单元。第二开关分别耦接逻辑单元、缓冲单元及输出接脚。逻辑单元接收致能信号与脉宽调变信号。缓冲单元的输入端接收第三态输入电压。在一实施例中，暂时电压产生器包括脉冲产生器，用以受脉宽调变信号的后缘触发而产生脉冲以控制暂时电压能持续默认时间。在一实施例中，第三态电压产生电路包括第三操作开关、第四操作开关及第三开关。第三操作开关耦接第四操作开关且第三操作开关与第四操作开关之间具有第二输出节点。第二输出节点耦接输出接脚。第三开关分别耦接第四操作开关与接地端。第四操作开关分别接收致能信号与脉宽调变信号。依据本专利技术的另一具体实施例为一种第三态电压产生方法。在此实施例中，第三态电压产生方法应用于脉宽调变控制器。脉宽调变控制器包括输出接脚、暂时电压产生电路及第三态电压产生电路。暂时电压产生电路包括分压单元与控制单元。分压单元分别耦接输出接脚与控制单元。控制单元接收致能信号与脉宽调变信号。第三态电压产生电路耦接暂时电压产生电路与输出接脚，且接收致能信号、脉宽调变信号与第三态输入电压。第三态电压产生方法包括下列步骤：(a)将脉宽调变控制器操作于第三态模式；(b)依据致能信号与脉宽调变信号控制分压单元提供暂时电压至输出接脚；以及(c)继而依据致能信号与脉宽调变信号提供第三态电压至输出接脚。在一实施例中，在步骤(c)中，第三态电压产生方法停止产生暂时电压。在一实施例中，在步骤(b)中，第三态电压产生方法产生脉冲以控制暂时电压能持续默认时间，在预设时间内，输出接脚输出暂时电压。相较于现有技术，当脉宽调变信号要进入第三态时，本专利技术的脉宽调变控制器先利用电阻分压的方式快速地将脉宽调变信号的电压位准拉至第三态电压位准区间，然后再通过缓冲器将脉宽调变信号的电压位准维持于第三态电压位准区间。因此，本专利技术的脉宽调变控制器能够大幅缩短脉宽调变信号进入第三态所耗费的时间。关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述及附图得到进一步的了解。附图说明图1为现有的脉宽调变控制器的示意图。图2为图1中的输出信号与脉宽调变信号的时序图。图3为依据本专利技术的一具体实施例中的脉宽调变控制器的示意图。图4为图3中的脉宽调变信号、输出信号、脉冲及致能信号的时序图。图5为依据本专利技术的另一具体实施例中的第三态电压产生方法的流程图。主要元件符号说明：1：脉宽调变控制器10：脉宽调变信号产生器12：驱动电路PMOS、NMOS：操作开关PIN1：输出接脚PIN2：输入接脚PIN3：输出接脚RSET：设定电阻CPS：寄生电容VOUT：输出电压L：电感C：电容HL：高电压位准LL：低电压位准3：脉宽调变控制器30：第三态电压产生电路32：暂时电压产生电路320：分压单元322：控制单元PM1：第一操作开关NM1：第二操作开关PM2：第三操作开关NM2：第四操作开关SW1：第一开关SW2：第二开关SW3：第三开关BF：缓冲单元PG：脉冲产生器R1～R2：电阻N1：第一输出节点N2：第二输出节点PIN：输出接脚AND：逻辑单元VCC：供电电压EN：致能信号PWMB：脉宽调变信号PWMP：脉冲VTRI：第三态输入电压Q：输出信号GND：接地端T1～T5、TK：时间S10～S14：步骤具体实施方式现在将详细参考本专利技术的示范性实施例，并在附图中说明所述示范性实施例的实例。在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的组件/构件是用来代表相同或类似部分。依据本专利技术的一具体实施例为一种脉宽调变控制器。在此实施例中，应用于电源供应电路中的脉宽调变控制器先利用电阻分压的方式快速地将进入第三态的脉宽调变信号的电压位准拉至第三态电压位准区间，然后再通过缓冲器将脉宽调变信号的电压位准电压维持于第三态电压位准区间，用以有效缩短脉宽调变信号进入第三态所耗费的时间，并可降低电阻分压在脉宽调变信号变换时产生的大电流对后方耦接的驱动电路的影响。请参照图3，图3为此实施例中的脉宽调变控制器的示意图。如图3所示，脉宽调变控制器3包括输出接脚PIN、第三态电压产生电路30及暂时电压产生电路32。第三态电压产生电路30与暂时电压产生电路32均耦接输出接脚PIN。在实际应用中，输出接脚PIN耦接至驱动电路(图未示)，例如驱动器(Driver)或由驱动器与金氧半场效晶体管整合而成的驱动开关(DriverMOS)，但不以此为限。第三态电压产生电路30耦接暂时电压产生电路32与输出接脚PIN，且第三态电压产生电路30分别接收致能信号EN、脉宽调变信号PWMB与第三态输入电压VTRI。需说明的是，致能信号EN与脉宽调变信号PWMB均由外部提供，但不以此为限。第三态电压产生电路30包括第二开关SW2、逻辑单元AND、缓冲单元BF、第三操作开关PM2、第四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉宽调变控制器，其特征在于，上述脉宽调变控制器包括：一输出接脚；一暂时电压产生电路，包括一分压单元与一控制单元，上述分压单元分别耦接上述输出接脚与上述控制单元，其中上述控制单元接收一致能信号与一脉宽调变信号；以及一第三态电压产生电路，耦接上述暂时电压产生电路与上述输出接脚，且接收上述致能信号、上述脉宽调变信号与一第三态输入电压，其中当上述脉宽调变控制器操作于一第三态模式时，上述控制单元依据上述致能信号与上述脉宽调变信号控制上述分压单元提供一暂时电压至上述输出接脚，继而上述第三态电压产生电路依据上述致能信号与上述脉宽调变信号提供一第三态电压至上述输出接脚。

【技术特征摘要】
2018.03.16 TW 1071091481.一种脉宽调变控制器，其特征在于，上述脉宽调变控制器包括：一输出接脚；一暂时电压产生电路，包括一分压单元与一控制单元，上述分压单元分别耦接上述输出接脚与上述控制单元，其中上述控制单元接收一致能信号与一脉宽调变信号；以及一第三态电压产生电路，耦接上述暂时电压产生电路与上述输出接脚，且接收上述致能信号、上述脉宽调变信号与一第三态输入电压，其中当上述脉宽调变控制器操作于一第三态模式时，上述控制单元依据上述致能信号与上述脉宽调变信号控制上述分压单元提供一暂时电压至上述输出接脚，继而上述第三态电压产生电路依据上述致能信号与上述脉宽调变信号提供一第三态电压至上述输出接脚。2.根据权利要求1所述的脉宽调变控制器，其特征在于，上述分压单元包括一第一输出节点、一第一操作开关、一第二操作开关、一第一电阻及一第二电阻，上述第一操作开关耦接上述第一电阻，上述第二操作开关耦接上述第二电阻，上述第一输出节点位于上述第一电阻与上述第二电阻之间且耦接上述输出接脚。3.根据权利要求1所述的脉宽调变控制器，其特征在于，上述控制单元包括一第一开关与一脉冲产生器，上述脉冲产生器依据上述致能信号与上述脉宽调变信号控制上述分压单元产生上述暂时电压。4.根据权利要求3所述的脉宽调变控制器，其特征在于，当上述脉宽调变控制器接收到上述致能信号时，上述脉宽调变控制器受控于上述致能信号而选择性地操作于上述第三态模式或一正常模式。5.根据权利要求1所述的脉宽调变控制器，其特征在于，上述第三态电压产生电路包括一第二开关、一逻辑单元及一缓冲单元，上述第二开关分别耦接上述逻辑单元、上述缓冲单元及上述输出接脚，上述逻辑单元接收上述致能信号与上述脉宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志廉，赖敏瑞，
申请(专利权)人：力智电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71