适应性调整固定导通时间的电路与方法技术

本发明专利技术提出一种适应性调整固定导通时间的电路，其在正常操作状态下产生固定正常导通时间的方波讯号，控制一功率级电路将一输入电压转换为一输出电压，在输出电压发生低转高的瞬时时，则调整该导通时间较正常导通时间为长，或在高转低的瞬时时，则调整该导通时间较正常导通时间为短。本发明专利技术还提出一种适应性调整固定导通时间的电路与方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适应性调整固定导通时间的电路，以及适应性调整固定导通时间的方法，特别是指一种应用在直流转换电路改善瞬时涟波的电路与相关方法。现有技术一般而言，切换式电源供应电路的功率开关控制可分为调整脉宽或调整频率两类，在调整频率的架构下，控制功率开关的电路产生固定导通时间，使功率开关每次导通的时间都相同，整体电路通过改变频率，来调节输出电压的准位，使之稳定在所设定的电压数值。请参见图1，以降压型切换式电源供应电路为例，现有技术固定导通时间的切换式电源供应电路中，由一误差放大器EA比较一代表输出电压Vout的反馈讯号Vfb与一参考电压 Vref,以产生误差放大讯号Vl ；再由一比较器Com比较该误差放大讯号Vl与一代表电感电流的讯号ViL，决定其交越时点，产生比较讯号Comp，再经由一个单次脉波产生器15来产生固定导通时间的方波讯号PWM。驱动电路13依据方波讯号PWM控制功率级20的操作，以将输入电压Vin转换为输出电压Vout，供应给负载30。此种固定导通时间的切换式电源供应电路，如需要改变输出电压时，将发生反应速度不足的问题。先请参见图2，当输出电压由高压转低压时，现有技术电路的涟波无法在预期的稳定时间(settling time)内到达规格内，而会高出规格容许的误差值一段时间； 类似地，当输出电压由低压转高压时，请参见图3，现有技术电路无法在预期的稳定时间内到达规格内，而会低于规格容许的误差值一段时间。有鉴于此，本专利技术即针对上述现有技术的不足，提出一种适应性调整固定导通时间的电路，与适应性调整固定导通时间的方法，以加速电路瞬时反应。专利
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种适应性调整固定导通时间的电路。本专利技术的另一目的是提出一种适应性调整固定导通时间的方法。为达上述目的，就其中一个观点言，本专利技术提供了一种适应性调整固定导通时间的电路，用以控制一功率级，以将一输入电压转换为一输出电压并提供一输出电流给一负载，该适应性调整固定导通时间的电路包含一瞬时侦测电路，侦测一瞬时指示讯号，并依据该瞬时指示讯号产生一瞬时导通(TON)时间控制讯号；一导通时间(TON)产生电路，其可产生一固定的正常导通时间与一较长或较短的瞬时导通时间，该TON产生电路依据该瞬时 TON控制讯号决定一方波讯号的导通时间；以及一驱动电路，依据该方波讯号，控制该功率级，其中当该瞬时指示讯号指示无瞬时发生时，该TON产生电路产生固定正常导通时间的该方波讯号；且其中当该瞬时指示讯号指示有输出电压降压的瞬时发生时，该TON产生电路产生较短瞬时导通时间的该方波讯号；或当该瞬时指示讯号指示有输出电压升压的瞬时发生时，该TON产生电路产生较长瞬时导通时间的该方波讯号。上述适应性调整固定导通时间的电路中，该TON产生电路可包括一斜坡讯号产生电路，其产生一斜坡讯号；以及一导通时间比较器，将该斜坡讯号与一参考讯号比较，以产生所述方波讯号，其中该斜坡讯号的斜率或峰值受控于该瞬时TON控制讯号。前述斜坡讯号产生电路可包括一电流源，对一电容充电或放电以产生该斜坡讯号，其中该电流源的电流量受控于该瞬时TON控制讯号。就另一个观点言，本专利技术提供了一种适应性调整固定导通时间的方法，用以控制一功率级，以将一输入电压转换为一输出电压并提供一输出电流给一负载，该适应性调整固定导通时间的方法包含侦测一瞬时指示讯号，并依据该瞬时指示讯号产生一瞬时导通时间(TON)控制讯号；依据该瞬时TON控制讯号决定一方波讯号的导通时间，该方波讯号具有一固定的正常导通时间，与一较长或较短的瞬时导通时间，并；依据该方波讯号，控制该功率级，其中当该瞬时指示讯号指示无瞬时发生时，该TON产生电路产生固定正常导通时间的该方波讯号；且其中当该瞬时指示讯号指示有输出电压降压的瞬时发生时，产生较短瞬时导通时间的该方波讯号；或当该瞬时指示讯号指示有输出电压升压的瞬时发生时，产生较长瞬时导通时间的该方波讯号。下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。附图说明图1为现有技术的固定导通时间降压切换式电源供应电路的示意图；图2标出现有技术于输出电压降压时的瞬时直流涟波；图3标出现有技术于输出电压升压时的瞬时直流涟波；图4标出本专利技术的适应性调整固定导通时间的电路的示意电路图；图5标出本专利技术于输出电压降压时的瞬时直流涟波；图6标出本专利技术于输出电压升压时的瞬时直流涟波；图7标出本专利技术的TON产生电路的一个实施例；图8标出本专利技术的电流源CSl的一个实施例；图9标出本专利技术的瞬时侦测电路的一个实施例；图10-12标出本专利技术的电流源CS2的三个实施例；图13标出电流源CSl的另一个实施例；图14标出图4电路的更具体实施例，其中假设当负载30发出改变输出电压Vout 的讯号时，亦会改变参考电压Vref ；图15标出讯号ViL、讯号VI、方波讯号PWM、与输出电压Vout在正常操作与输出电压瞬时变化(低转高)时的波形；图16A-16F标出功率级转换电路的数个实施例；图17标出斜坡讯号产生电路的另一个实施例。图中符号说明10控制电路11瞬时侦测电路12T0N产生电路122逻辑电路125T0N 比较器126误差放大器127电流镜电路13驱动电路14反馈电路20功率级30 负载40取样电路C 电容Com，CP1，CP2 比较器Comp 比较讯号CS1，CS2 电流源EA 误差放大器il, i2, iL, iset 电流L 电感P丽方波讯号Q1，Q2，Q3 晶体管Rl，R2，Rset 电阻REFl，REF2 参考电压Sff 开关组Tnl瞬时指示讯号Tn2瞬时TON控制讯号Vl电压讯号Vfb，ViL 反馈讯号Vin 输入电压Vout 输出电压Vref，Vref_Tl 参考电压Vset 参考电压V_T1斜坡讯号具体实施例方式以下以应用于同步降压切换式电源供应电路为例来说明本专利技术的适应性调整固定导通时间的电路，但请注意本专利技术可类推应用于其它型式的同步或异步电源电路中，并不仅限于同步降压电源电路。请参考图4，本专利技术的架构如图所示，适应性调整固定导通时间的电路10(以下简称控制电路10)控制功率级20，以将输入电压Vin转换为输出电压Vout，供应给负载30。 控制电路10中包含瞬时侦测电路11、导通时间(On Time,TON)产生电路12、驱动电路13、 以及反馈电路14。瞬时侦测电路11根据瞬时指示讯号Tnl而产生一瞬时导通时间(TON)控制讯号Tn2，并输入TON产生电路12。瞬时指示讯号Tnl是与输出电压Vout的变化有关的讯号，有多种方式可以取得，例如可通过直接侦测输出电压Vout而得，或在某些应用中， 负载30会发出改变输出电压Vout的讯号，则瞬时指示讯号Tnl可直接或间接得自于负载 30。TON产生电路12依据瞬时TON控制讯号 ι2以及自反馈电路14而来的讯号Comp，决定一方波讯号PWM的导通时间，而驱动电路13即根据此方波讯号PWM，驱动功率级20进行功率转换。本专利技术中，在正常操作情况下，TON产生电路12产生一固定的正常导通时间，但在输出电压Vout变化时，在变化的瞬时期间，TON产生电路12将适应性地产生较长或较短的瞬时导通时间，直至本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种适应性调整固定导通时间的电路，用以控制一功率级，以将一输入电压转换为一输出电压并提供一输出电流给一负载，其特征在于，该适应性调整固定导通时间的电路包含：一瞬时侦测电路，侦测一瞬时指示讯号，并依据该瞬时指示讯号产生一瞬时导通时间控制讯号；一导通时间产生电路，其可产生一固定的正常导通时间与一较长或较短的瞬时导通时间，该导通时间产生电路依据该瞬时导通时间控制讯号决定一方波讯号的导通时间；以及一驱动电路，依据该方波讯号，控制该功率级，其中当该瞬时指示讯号指示无瞬时发生时，该导通时间产生电路产生固定正常导通时间的该方波讯号；且其中当该瞬时指示讯号指示有输出电压降压的瞬时发生时，该导通时间产生电路产生较短瞬时导通时间的该方波讯号；或当该瞬时指示讯号指示有输出电压升压的瞬时发生时，该导通时间产生电路产生较长瞬时导通时间的该方波讯号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万宜澄，彭鸿钧，黄建荣，曾国隆，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71