展频切换式电源转换电路、时钟产生电路及时钟产生方法技术

一种展频切换式电源转换电路、时钟产生电路及时钟产生方法。该展频切换式电源转换电路包括：功率级电路，包括一电感器及一功率开关，用以根据具有展频的切换信号而切换功率开关以进行电源转换；可变频振荡器用以根据展频控制信号而产生展频时钟信号；展频控制电路，用以根据第一时钟信号与第二时钟信号产生展频控制信号；以及脉宽调制电路，用以基于展频时钟信号而根据反馈信号以产生切换信号；其中展频控制电路将具有周期性的第一周期波形与具有随机性的第一随机波形取样与运算而产生展频控制信号。第一随机波形根据第一时钟信号而产生，第一周期波形根据第二时钟信号而产生。第一周期波形根据第二时钟信号而产生。第一周期波形根据第二时钟信号而产生。

【技术实现步骤摘要】
展频切换式电源转换电路、时钟产生电路及时钟产生方法


[0001]本专利技术涉及一种切换式电源转换电路，特别涉及一种能够有效提升展频效果并扩大展频适用频率范围的展频切换式电源转换电路。本专利技术还涉及一种可实现展频的时钟产生电路及时钟产生方法。

技术介绍

[0002]图1A、图1B显示已知的展频调制方法的调制波形图，其中图1A、图1B分别采用锯齿波信号及三角波信号而对切换频率Fsw进行展频，其中切换频率变动范围为Δf。图2显示另一已知的展频调制方法的调制波形图，其中图2采用虚拟随机(pseudo random)波形而对切换频率Fsw进行展频。
[0003]图1A、图1B及图2的已知的展频调制方法其缺点在于，图1A、图1B所显示的周期性模拟展频调制方法仅在150kHz～30MHz的频段展频效果较为显著，而图2所显示的跳频展频调制方法仅在30MHz～1GHz的频段展频效果较佳。换言之，两者的展频调制方法均无法同时适用于低频及高频的频段。
[0004]有鉴于此，本专利技术即针对上述先前技术的不足，提出一种能够有效提升展频效果并扩大展频适用频率范围的展频切换式电源转换电路、时钟产生电路及时钟产生方法。

技术实现思路

[0005]于一观点中，本专利技术提供了一种展频切换式电源转换电路，包含：一可变频振荡器，用以根据一展频控制信号而产生具有展频的一展频时钟信号，其中该展频时钟信号具有一基础频率，且于该展频控制信号的控制下，具有一切换频率变动范围；一展频控制电路，用以根据一第一时钟信号与一第二时钟信号产生该展频控制信号；以及一脉宽调制(PWM，Pulse Width Modulation)电路，用以基于该展频时钟信号而根据一反馈信号产生具有展频的一切换信号；其中该切换信号用以控制一功率级电路，该功率级电路包括彼此耦接的一电感器及至少一功率开关，用以根据具有展频的该切换信号而切换该功率开关以进行电源转换；其中该展频控制电路包括：一第一周期波形产生器，用以根据该第二时钟信号产生具有周期性的一第一周期波形；一第一随机波形产生器，用以根据该第一时钟信号产生具有随机性的一第一随机波形；以及一运算单元，用以取样该第一随机波形与该第一周期波形，并加以运算而产生该展频控制信号。
[0006]于另一观点中，本专利技术提供了一种时钟产生电路，用以根据一第一时钟信号与一第二时钟信号以产生具有展频的一展频时钟信号，其中该展频时钟信号具有一基础频率，且具有一切换频率变动范围；该时钟产生电路包含：一可变频振荡器，用以根据一展频控制信号而产生具有展频的该展频时钟信号；以及一展频控制电路，用以根据该第一时钟信号与该第二时钟信号产生该展频控制信号；其中该展频控制电路包括：一第一周期波形产生器，用以根据该第二时钟信号产生具有周期性的一第一周期波形；一第一随机波形产生器，用以根据该第一时钟信号产生具有随机性的一第一随机波形；以及一运算单元，用以取样
该第一随机波形与该第一周期波形，并加以运算而产生该展频控制信号。
[0007]于又一观点中，本专利技术提供了一种时钟产生方法，用以根据一第一时钟信号与一第二时钟信号以产生具有展频的一展频时钟信号，其中该展频时钟信号具有一基础频率，且具有一切换频率变动范围；该时钟产生方法包含：根据一展频控制信号而产生具有展频的该展频时钟信号；以及根据该第一时钟信号与该第二时钟信号产生该展频控制信号；其中产生该展频控制信号的步骤包括：根据该第二时钟信号产生具有周期性的一第一周期波形；根据该第一时钟信号产生具有随机性的一第一随机波形；以及取样该第一随机波形与该第一周期波形，并加以运算而产生该展频控制信号。
[0008]于一实施例中，该第一周期波形为一三角波、一锯齿波或一正弦波。
[0009]于一实施例中，该第一随机波形为一虚拟随机阶梯波。
[0010]于一实施例中，该第一周期波形产生器包括一上下计数器或一查表电路，用以根据该第二时钟信号而分别以计数方式或查表方式产生该第一周期波形。
[0011]于一实施例中，该第一时钟信号为该展频时钟信号，而以反馈方式产生该第一随机波形，其中该第一时钟信号与该第二时钟信号来自不同源且彼此独立；该运算单元包括：一取样同步电路，用以基于该第一时钟信号以取样该第一周期波形而产生一取样后周期波形，由此使得该取样后周期波形同步于该第一随机波形的一取样频率；以及一运算符单元，用以根据该取样后周期波形与相关于该第一随机波形的一信号之和而产生该展频控制信号。
[0012]于一实施例中，其特征在于以下之一：(1)其中该运算符单元用以根据该取样后周期波形与该第一随机波形之和而产生该展频控制信号；或者(2)该运算单元还包括一取样控制电路，用以对该第一随机波形进行降频取样，以产生一降频随机波形，其中该运算符单元用以根据该取样后周期波形与该降频随机波形之和而产生该展频控制信号。
[0013]于一实施例中，该运算单元还包括一除频单元，其中该运算符单元根据该取样后周期波形与相关于该第一随机波形的一信号之和而产生一前展频控制信号，其中该除频单元将该前展频控制信号降频m倍而产生该展频控制信号，其中m为正整数。
[0014]于一实施例中，该运算单元还包括一控制信号产生器，用以产生具有随机性质的一控制切换信号，其中该运算符单元基于该控制切换信号以将该取样后周期波形与相关于该第一随机波形的一信号随机相加或相减，而产生一运算结果，且根据该运算结果产生该展频控制信号。
[0015]于一实施例中，该运算单元包括：一控制信号产生器，用以产生一控制切换信号，其中该控制切换信号具有随机性；以及一运算符单元，用以基于该控制切换信号以将该第一周期波形与相关于该第一随机波形的一信号随机相加或相减，而产生一运算结果，且根据该运算结果产生该展频控制信号。
[0016]于一实施例中，该展频控制电路还包括一取样控制电路，用以对该第一随机波形进行降频取样，以产生一降频随机波形，其中该运算符单元用以基于该控制切换信号以将该第一周期波形与该降频随机波形随机相加或相减，而产生一运算结果，且根据该运算结果产生该展频控制信号。
[0017]于一实施例中，用以产生该第一随机波形的该第一时钟信号不同且独立于用以产生该控制切换信号的一时钟信号。
[0018]本专利技术的优点为本专利技术可通过混合两种不同的展频技术而达到改善展频效果并扩大展频适用频率范围，且通过取样控制电路控制触发第一随机波形产生器更新随机种子的时机可更进一步提升展频效果。
[0019]以下通过具体实施例详加说明，会更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所实现的效果。
附图说明
[0020]图1A及图1B是显示已知的展频调制方法的调制波形图。
[0021]图2是显示另一已知的展频调制方法的跳频波形图。
[0022]图3是根据本专利技术的一实施例显示展频切换式电源转换电路的电路方块图。
[0023]图4是根据本专利技术的一实施例显示展频控制电路的电路方块图。
[0024]图5是根据本专利技术的一实施例显示展本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种展频切换式电源转换电路，包含：一可变频振荡器，用以根据一展频控制信号而产生具有展频的一展频时钟信号，其中该展频时钟信号具有一基础频率，且于该展频控制信号的控制下，具有一切换频率变动范围；一展频控制电路，用以根据一第一时钟信号与一第二时钟信号产生该展频控制信号；以及一脉宽调制电路，用以基于该展频时钟信号而根据一反馈信号产生具有展频的一切换信号；其中该切换信号用以控制一功率级电路，该功率级电路包括彼此耦接的一电感器及至少一功率开关，用以根据具有展频的该切换信号而切换该功率开关以进行电源转换；其中该展频控制电路包括：一第一周期波形产生器，用以根据该第二时钟信号产生具有周期性的一第一周期波形；一第一随机波形产生器，用以根据该第一时钟信号产生具有随机性的一第一随机波形；以及一运算单元，用以取样该第一随机波形与该第一周期波形，并加以运算而产生该展频控制信号。2.如权利要求1所述的展频切换式电源转换电路，其中，该第一周期波形为一三角波、一锯齿波或一正弦波。3.如权利要求1所述的展频切换式电源转换电路，其中，该第一随机波形为一虚拟随机阶梯波。4.如权利要求1所述的展频切换式电源转换电路，其中，该第一周期波形产生器包括一上下计数器或一查表电路，用以根据该第二时钟信号而分别以计数方式或查表方式产生该第一周期波形。5.如权利要求1所述的展频切换式电源转换电路，其中：该第一时钟信号为该展频时钟信号，而以反馈方式产生该第一随机波形，其中该第一时钟信号与该第二时钟信号来自不同源且彼此独立；该运算单元包括：一取样同步电路，用以基于该第一时钟信号以取样该第一周期波形而产生一取样后周期波形，由此使得该取样后周期波形同步于该第一随机波形的一取样频率；以及一运算符单元，用以根据该取样后周期波形与相关于该第一随机波形的一信号之和而产生该展频控制信号。6.如权利要求5所述的展频切换式电源转换电路，其中，其特征在于以下之一：(1)其中该运算符单元用以根据该取样后周期波形与该第一随机波形之和而产生该展频控制信号；或者(2)该运算单元还包括一取样控制电路，用以对该第一随机波形进行降频取样，以产生一降频随机波形，其中该运算符单元用以根据该取样后周期波形与该降频随机波形之和而产生该展频控制信号。7.如权利要求5所述的展频切换式电源转换电路，其中，该运算单元还包括一除频单
元，其中该运算符单元根据该取样后周期波形与相关于该第一随机波形的一信号之和而产生一前展频控制信号，其中该除频单元将该前展频控制信号降频m倍而产生该展频控制信号，其中m为正整数。8.如权利要求5所述的展频切换式电源转换电路，其中，该运算单元还包括一控制信号产生器，用以产生具有随机性质的一控制切换信号，其中该运算符单元基于该控制切换信号以将该取样后周期波形与相关于该第一随机波形的一信号随机相加或相减，而产生一运算结果，且根据该运算结果产生该展频控制信号。9.如权利要求1所述的展频切换式电源转换电路，其中，该运算单元包括：一控制信号产生器，用以产生一控制切换信号，其中该控制切换信号具有随机性；以及一运算符单元，用以基于该控制切换信号以将该第一周期波形与相关于该第一随机波形的一信号随机相加或相减，而产生一运算结果，且根据该运算结果产生该展频控制信号。10.如权利要求9所述的展频切换式电源转换电路，其中，该展频控制电路还包括一取样控制电路，用以对该第一随机波形进行降频取样，以产生一降频随机波形，其中该运算符单元用以基于该控制切换信号以将该第一周期波形与该降频随机波形随机相加或相减，而产生一运算结果，且根据该运算结果产生该展频控制信号。11.如权利要求9所述的展频切换式电源转换电路，其中，用以产生该第一随机波形的该第一时钟信号不同且独立于用以产生该控制切换信号的一时钟信号。12.一种时钟产生电路，用以根据一第一时钟信号与一第二时钟信号以产生具有展频的一展频时钟信号，其中该展频时钟信号具有一基础频率，且具有一切换频率变动范围；该时钟产生电路包含：一可变频振荡器，用以根据一展频控制信号而产生具有展频的该展频时钟信号；以及一展频控制电路，用以根据该第一时钟信号与该第二时钟信号产生该展频控制信号；其中该展频控制电路包括：一第一周期波形产生器，用以根据该第二时钟信号产生具有周期性的一第一周期波形；一第一随机波形产生器，用以根据该第一时钟信号产生具有随机性的一第一随机波形；以及一运算单元，用以取样该第一随机波形与该第一周期波形，并加以运算而产生该展频控制信号。13.如权利要求12所述的时钟产生电路，其中，该第一周期波形为一三角波、一锯齿波或一正弦波。14.如权利要求12所述的时钟产生电路，其中，该第一随机波形为一虚拟随机阶梯波。15.如权利要求12所述的时钟产生电路，其中，该第一周期波形产生器包括一上下计数器或一查表电路，用以根据该第二时钟信号而分别以计数方式或查表方式产生该第一周期波形。16.如权利要求12所述的时钟产生电路，其中：该第一时钟信号为该展频时钟信号，而以反馈方式产生该第一随机波形，其中该第一时钟信号与该第二时钟信号来自不同源且彼此独立；该运算单元包括：
一取样同步电路，用以基于该第一时钟信号以取样该第一周期波形而产生一取样后周期...

【专利技术属性】
技术研发人员：许陈霖，李嘉峻，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：