改善负载暂态的固定工作时间模式电源供应器及其方法技术

一种改善负载暂态的固定工作时间模式电源供应器及其方法，该固定工作时间模式电源供应器包括：回授电路，检测固定工作时间模式电源供应器的输出电压产生回授信号；补偿器，根据回授信号与一参考电压的差值产生误差信号；锯齿波产生器，提供锯齿波信号；比较器，比较误差信号及锯齿波信号产生比较信号；工作时间产生器，根据比较信号触发具有第一脉宽的第一调节信号供调节输出电压；负载暂态改善电路，根据锯齿波信号及误差信号其中至少一个及比较信号判断负载状态，在负载变化使输出电压下降期间产生具第二脉宽的第二调节信号供调节输出电压。在负载变化使输出电压下降时，增加提供至输出端的能量以防止输出电压过低，并缩短输出电压的趋稳时间。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种，该固定工作时间模式电源供应器包括：回授电路，检测固定工作时间模式电源供应器的输出电压产生回授信号；补偿器，根据回授信号与一参考电压的差值产生误差信号；锯齿波产生器，提供锯齿波信号；比较器，比较误差信号及锯齿波信号产生比较信号；工作时间产生器，根据比较信号触发具有第一脉宽的第一调节信号供调节输出电压；负载暂态改善电路，根据锯齿波信号及误差信号其中至少一个及比较信号判断负载状态，在负载变化使输出电压下降期间产生具第二脉宽的第二调节信号供调节输出电压。在负载变化使输出电压下降时，增加提供至输出端的能量以防止输出电压过低，并缩短输出电压的趋稳时间。【专利说明】
本专利技术是有关一种固定工作时间模式电源供应器，特别是关于一种。
技术介绍
现行的固定工作时间(Constant On Time;COT)模式电源供应器有非常多种形式，图1显示其中一种较常见的COT电源供应器，其中回授电路18检测COT电源供应器的输出电压Vo产生回授信号Vfb，补偿器12根据回授信号Vfb与参考电压Vrefl的差值产生误差信号Vcomp，图1的补偿器12使用转导放大器，在其他应用中，也可以使用运算放大器，串联的电阻Re及电容Ce作为补偿器元件连接在补偿器12的输出端，锯齿波产生器10提供锯齿波信号Vramp，锯齿波产生器10除了可以根据输入电压Vin或输出电压No决定锯齿波信号Vramp之外，也可以根据开关Ml的导通(on)或关闭(off)而产生如电感电流IL的锯齿波信号Vramp,比较器14比较误差信号Vcomp及锯齿波信号Vramp产生比较信号Scmpl,工作时间产生器(on time generator) 16根据比较信号Scmpl触发具有固定脉宽Tonl的调节信号Scotl，工作时间产生器16的设计方式有很多种，其中最常见的方式就是撷取输入电压Vin及输出电压Vo来决定调节信号Scotl的脉宽Tonl,以达成固定频率(ConstantFrequency;CF)或固定电流链波(Constant Current Ripple;CCR)的COT架构，闸极驱动器20根据调节信号Scotl控制开关Ml及M2以调节输出电压Vo。图1的COT电源供应器是将误差信号Vcomp及锯齿波信号Vramp相切，进而产生比较信号Scmpl触发调节信号Scotl，其中锯齿波信号Vramp除了可以增加COT电源供应器的抗杂讯(noise immunity)能力之外,还能够降低误差信号Vcomp出现抖动(jitter)的情况。然而，图1的COT电源供应器有补偿器12，在不同的补偿器设计下会直接影响COT电源供应器的暂态响应，例如当补偿器12的直流增益比较低时，暂态响应较慢，在负载Ro由轻载变成重载时，输出电压Vo可能出现过低(undershoot)情况,造成无法符合电器规范的需求。为了避免输出电压Vo出现过低情况，传统的方法是增加输出端上的电容Co的电容值，但此方法将使成本上升。因此，一种不论补偿器设计的优劣皆能防止输出电压过低且能降低成本的固定工作时间模式电源供应器，乃为所冀。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于提出一种。本专利技术的目的之一，在于提出一种防止输出电压过低且能降低成本的固定工作时间模式电源供应器及其方法。本专利技术的目的之一,在于提出一种缩短输出电压的趋稳时间的固定工作时间模式电源供应器及其方法。根据本专利技术，一种固定工作时间模式电源供应器包括回授电路检测该固定工作时间模式电源供应器的输出电压产生回授信号，补偿器根据该回授信号与一参考电压的差值产生误差信号，锯齿波产生器提供锯齿波信号，比较器比较该误差信号及该锯齿波信号产生比较信号，以及工作时间产生器根据该比较信号触发具有第一脉宽的第一调节信号供调节该输出电压。该固定工作时间模式电源供应器根据该锯齿波信号及该误差信号其中至少一个以及该比较信号判断负载状态，在负载变化使该输出电压下降期间，该固定工作时间模式电源供应器产生具有第二脉宽的第二调节信号或者增加该第一调节信号的第一脉宽以增加提供至该固定工作时间模式电源供应器的输出端的能量，进而防止该输出电压过低，同时缩短该输出电压的趋稳时间。与现有增加输出电容的固定工作时间模式电源供应器相比，本专利技术的固定工作时间电源供应器的成本较低。根据本专利技术，一种固定工作时间模式电源供应器的负载暂态改善方法包括检测该固定工作时间模式电源供应器的输出电压产生回授信号，根据参考电压及该回授信号的差值产生误差信号，比较该误差信号及一锯齿波信号产生比较信号，根据该比较信号触发具有第一脉宽的第一调节信号供调节该输出电压，以及根据该锯齿波信号及该误差信号其中至少一个以及该比较信号判断负载状态。在负载变化使该输出电压下降期间，藉由产生具有第二脉宽的第二调节信号或者增加该第一调节信号的第一脉宽以增加提供至该固定工作时间模式电源供应器的输出端的能量，进而防止该输出电压过低，同时缩短该输出电压的趋稳时间。本专利技术的固定工作时间电源供应器不但可以防止输出电压过低以及缩短输出电压的趋稳时间，而且相对于现有增加输出电容Co的方法，本专利技术的固定工作时间电源供应器的成本也比较低。【专利附图】【附图说明】图1显示现有的固定工作时间电源供应器；图2显示本专利技术固定工作时间电源供应器的第一实施例；图3显示图2中负载暂态改善电路的第一实施例；图4显示图3中信号的时序图；图5显示用以达成固定频率的工作时间产生器及快速响应电路的实施例；图6显示用以达成固定频率的快速响应电路的第二实施例；图7显示用以达成固定电流涟波的工作时间产生器及快速响应电路的实施例；图8显示用以达成固定电流涟波的快速响应电路的第二实施例；图9显示本专利技术固定工作时间电源供应器的第二实施例；图10显示图9中负载暂态改善电路的实施例；图11显示本专利技术固定工作时间电源供应器的第三实施例；图12显不图11中工作时间产生器的第一实施例；图13显示图12中时间控制器在固定频率模式的实施例；图14显示图12中时间控制器在固定电流涟波模式的实施例；图15显示本专利技术固定工作时间电源供应器的第四实施例；图16显不图15中工作时间产生器的实施例；图17是根据本专利技术固定工作时间电源供应器的模拟图；图18是现有固定工作时间电源供应器的模拟图；以及图19显示本专利技术及现有的固定工作时间电源供应器在负载暂态时的模拟图。附图标号:10锯齿波产生器12补偿器14比较器16工作时间产生器18回授电路20闸极驱动器22负载暂态改善电路24取样及维持电路26负载检测器28快速响应电路.30锯齿波信号Vramp32取样信号 Vramp_sh34误差信号 Vcomp36比较信号 Scmpl38检测信号 Scmp240电流转换器42比较器44与门(and gate)46电流转换器48比较器50加法器52加法器50的输入端54加法器50的输入端56时间控制器60输出电压Vo62输出电压Vo【具体实施方式】图2显示本专利技术固定工作时间电源供应器的第一实施例，其除了图1的电路所示的元件之外，还包括负载暂态改善电路22，负载暂态改善电路22根据锯齿波信号Vramp、误差信号Vcomp及比较信号Scmpl判断负载Ro的状态,并在负载Ro变化使输出电压Vo下降时，产生调节信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善负载暂态的固定工作时间模式电源供应器，其特征在于，所述的固定工作时间模式电源供应器包括：回授电路，检测所述固定工作时间模式电源供应器的输出电压产生回授信号；补偿器，连接所述回授电路，根据所述回授信号与一参考电压的差值产生误差信号；锯齿波产生器，提供锯齿波信号；比较器，连接所述补偿器及所述锯齿波产生器，比较所述误差信号及所述锯齿波信号产生比较信号；工作时间产生器，连接所述比较器，根据所述比较信号触发具有第一脉宽的第一调节信号供调节所述输出电压；以及负载暂态改善电路，连接所述比较器，根据所述锯齿波信号及所述误差信号其中至少一个以及所述比较信号判断负载状态，并在负载变化使所述输出电压下降期间产生具有第二脉宽的第二调节信号供调节所述输出电压以防止所述输出电压过低。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈文玮，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：