CN102347684B - 降低固定导通时间电源电路输出涟波的控制电路及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路及其方法,用以控制一功率级,该控制电路判断输出电流为零的零电流时期是否大于一临界值,以决定是否要调整为较短的导通时间,且使得该功率级根据该较短导通时间操作时,仍处于不连续导通模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)。

Description

降低固定导通时间电源电路输出涟波的控制电路及其方法
技术领域
本发明涉及一种降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,以及相关的方法,其中当在轻负载时可减少导通时间以降低输出涟波,而仍保持整体电路在不连续导通模式(DiscontinuousConduction Mode,DCM)下操作。
背景技术
一般而言,切换式电源调节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调节电路为例,现有技术的固定导通时间(Constant On-Time,COT)切换式电源调节电路中,由一零电流侦测(ZeroCurrent Detector,ZCD)电路70侦测电感电流iL是否为零,并输出一电流侦测讯号Vzc;并通过一比较器80比较一代表输出电压Vout的反馈讯号Vfb与一参考电压Vref,以产生反馈控制讯号Vc;再经由一个单次脉波产生器60,当反馈讯号Vfb低于参考电压Vref时,该反馈控制讯号Vc通知单次脉波产生器60,产生固定导通时间的单次脉波讯号。驱动器10依据该单次脉波讯号控制功率级20的操作,以将输入电压Vin转换为输出电压Vout,供应给负载电路100。其中,比较器80亦可改为误差放大器,此时其输出的讯号为模拟讯号。
此种现有技术的缺点是,单次脉波产生器60的导通时间是固定的,亦即每次都有固定的能量由输入转移至输出,因此当在极轻载操作时,过多的能量会被储存在电容上,造成输出电压的涟波过高。
有鉴于此,本发明即针对上述现有技术的不足,提出一种降低COT切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,以及一种降低COT切换式电源调节电路输出涟波的方法。
发明内容
本发明的目的之一在于克服现有技术的不足与缺陷,提出一种降低COT切换式电源调节电路输出涟波的控制电路。
本发明的另一目的在于,提出一种降低COT切换式电源调节电路输出涟波的方法。
为达上述目的,就其中一个观点言,本发明提供了一种降低COT切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,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,该降低功率级输出涟波的控制电路包含:(1)一零电流侦测(Zero Current Detector,ZCD)电路,用以侦测一输出电流为零的零电流时期,并输出一代表该零电流时期的零电流时期讯号;(2)一导通时间(On-Time,TON)调整电路,其接收该零电流时期讯号,以判断该零电流时期是否大于一第一临界值,并根据判断结果产生一导通时间(TON)控制讯号;以及(3)一固定导通时间(COT)产生电路,其依据该TON控制讯号决定一方波讯号的导通时间,以根据该方波讯号的导通时间控制该功率级,其中当该零电流时期小于该第一临界值时,该COT产生电路输出一较长导通时间的方波讯号;当该零电流时期大于该第一临界值时,该COT产生电路输出一较短导通时间的方波讯号,且使得该功率级根据该较短导通时间操作时,仍处于不连续导通模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)。
上述降低COT切换式电源调节电路输出涟波的控制电路中,TON调整电路可包括:一斜坡产生器,根据该零电流时期讯号而产生一斜坡讯号;以及一比较器,其一输入端接收该斜坡讯号,另一输入端接收一参考电压,其输出产生前述TON控制讯号,其中该参考电压对应于该第一临界值。该TON调整电路可更包括一选择电路,其接收多个电压,并依据一选择讯号,选择以该多个电压中何者作为对应于该第一临界值的参考电压。
TON调整电路可包括不只一个比较器而是多个比较器,各比较器的一输入端接收该斜坡讯号,另一输入端分别接收不同的参考电压,以产生多位的前述TON控制讯号,其中各参考电压分别对应于该第一临界值与其它预设临界值。而该COT产生电路则根据该多位的TON控制讯号而输出不同较短导通时间的方波讯号。
TON调整电路所产生的TON控制讯号亦可为模拟讯号,例如TON调整电路可包括一低通滤波器,其接收该零电流时期讯号,以产生模拟的TON控制讯号。
COT产生电路可包括:一可变斜坡产生器,依据该TON控制讯号,产生一COT斜坡讯号;以及一COT比较器,接收该COT斜坡讯号并与一电压比较,以产生前述方波讯号,其中该电压可为输出电压、与输出电压相关的反馈电压、或预设的电压。
就其中另一个观点言,本发明提供了一种降低COT切换式电源调节电路输出涟波的方法,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外部负载,该降低输出涟波的方法包含:侦测一输入电流为零的零电流时期,并输出一代表该零电流时期的零电流时期讯号;判断该零电流时期是否大于一第一临界值,并根据判断结果产生一导通时间(TON)控制讯号;当该零电流时期小于该第一临界值时,产生一较长导通时间的方波讯号,当该零电流时期大于该第一临界值时,产生一第一较短导通时间的方波讯号;以及根据该方波讯号的导通时间控制该功率级,其中当该功率级根据该第一较短导通时间操作时,仍处于不连续导通模式(Discontinuous ConductionMode,DCM)。
在上述控制电路或方法的其中一个实施例中,该第一临界值宜对应于较短导通时间下的边界电流,该第一临界值的计算方法为:
Figure GDA00003320990000041
其中,Ton1为较长导通时间,Toff1为对应于较长导通时间下的关闭时间,Ton2为较短导通时间。
上述降低COT切换式电源调节电路输出涟波的方法可更包括:判断该零电流时期是否大于一第二临界值,此第二临界值大于第一临界值;当该零电流时期大于该第二临界值时,产生一第二较短导通时间的方波讯号,该第二较短导通时间小于第一较短导通时间,其中当该功率级根据该第二较短导通时间操作时,仍处于不连续导通模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)。
下面通过具体实施例详加说明,当更容易了解本发明的目的、技术内容、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调节电路的示意图;
图2标出本发明的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路的示意电路图;
图3A-3B说明连续导通模式(CCM)与不连续导通模式(DCM);
图4A-4B说明导通时间长短与边界电流的关系;
图4C说明自较长导通时间Ton1转换为较短导通时间Ton2,但负载电路所需的电流介于边界电流Iob1与边界电流Iob2之间时(如图中阴影部份所示),电路将由较长导通时间Ton1下的DCM转为较短导通时间Ton2下的CCM;
图5说明零电流时期TS的长短决定平均电流Io;
图6标出本发明的ZCD电路的一个实施例;
图7A说明本发明的TON调整电路的概念;
图7B标出本发明的TON调整电路的一个实施例;
图8标出本发明的COT产生电路的一个实施例;
图9-10标出COT产生电路的两个更具体实施例;
图11标出本发明的TON调整电路的另一个实施例;
图12说明不同的导通时间Ton2~TonN与不同的临界值ΔTS2~ΔTSN间的关系;
图13标出本发明的TON调整电路的再另一个实施例;
图14标出本发明的TON调整电路的又另一个实施例,此实施例产生的TON控制讯号Tc为模拟讯号;
图15标出可配合模拟TON控制讯号Tc的可变斜坡产生器52中的电流源CSv;
图16A-16G标出功率级转换电路的数个实施例。
图中符号说明
10 驱动器
20 功率级
30 零电流感测(Zero Current Detector,ZCD)电路
31 电流比较器
40 导通时间(On-Time,TON)调整电路
41 选择电路
42 斜坡产生器
44 低通滤波器
50 固定导通时间(Constant On-Time,COT)产生器
52 可变斜坡产生器
521 误差放大器
522 晶体管
523 电流复制电路
60 单次脉波产生器
70 电流感测电路
80 比较器(或误差放大器)
100 控制电路
200 负载电路
A,B 节点
C,Cton,Cv 电容
Com1,Com11~Com1N 比较器
Com2 COT 比较器
CS_ton,CSv 电流源
CCM 连续导通模式
DCM 不连续导通模式
i 电流
iL 电感电流
Io 平均电流
Iob1,Iob2~IobN 边界电流
Iref 参考零电流
Iv 电流复制电路
m1,m2 斜率
PWM 方波讯号
R 电阻
Rv 可变电阻电路
Sel 选择讯号
SW1,SW2 开关
t 周期
T=Ton+Toff
Tc TON 控制讯号
Ton,Ton1,Ton2~TonN 导通时间
Toff 关闭时间
TS 零电流时期
ΔTS,ΔTS2~ΔTSN 临界值
Vramp1 斜坡讯号
Vramp2 COT 斜坡讯号
V1~VN 预设电压
Vc 反馈控制讯号
Vfb 反馈讯号
Vin 输入电压
Vout 输出电压
VTS,VTS2~VTSN 参考电压
ZCP 零电流时期讯号
具体实施方式
请参考图2,本发明的架构如图所示,降低COT切换式电源调节电路输出涟波的控制电路100(以下简称控制电路100),用以控制一功率级20,以将一输入电压Vin转换为一输出电压Vout并提供一输出电流iL给一负载电路200。功率级20例如但不限于为同步降压切换式电源调节电路的功率级,亦可为其它型式的升压、反压同步或异步切换式电源调节电路的功率级。控制电路100中包含零电流侦测电路(Zero Current Detector,ZCD)30、导通时间(On-Time,TON)调整电路40、固定导通时间(COT)产生电路50;在某些应用中,控制电路100亦将驱动电路10与比较器80整合在其内,在其它某些应用中,驱动电路10则独立于控制电路100之外。ZCD电路30根据功率级20所输出的电感电流iL的零电流时期而产生一零电流时期讯号ZCP。TON调整电路40依据该零电流时期讯号ZCP而产生一TON控制讯号Tc(细节容后详述)。比较器80比较一代表输出电压Vout的反馈讯号Vfb与一参考电压Vref,而产生反馈控制讯号Vc;其中,比较器80亦可改为误差放大器,其输出的讯号Vc可为模拟讯号。COT产生电路50依据TON控制讯号Tc和误差放大讯号(或数字讯号)Vc而产生一方波讯号PWM,经由驱动器10而驱动功率级20中的功率开关(未示出);其中,误差放大讯号(或数字讯号)Vc决定方波讯号PWM的周期起始时间,而TON控制讯号Tc决定方波讯号PWM的导通时间。与现有技术COT切换式电源调节电路不同的是,方波讯号PWM的导通时间可受调整,以在轻负载时减少导通时间以降低输出涟波,但仍保持整体电路在不连续导通模式(DCM)下操作。
详言之,功率级电路20可操作于两种模式,连续导通模式(Continuous Conduction Mode;CCM)与不连续导通模式(Discontinuous Conduction Mode;DCM),这二种模式是由电感电流iL决定的。所谓的连续导通模式(CCM)如图3A,是指电感电流iL形成连续导通的状态;相对地,所谓的不连续导通模式(DCM)如图3B,是指电感电流iL在周期中降为零,以致前后两周期中电感电流iL形成不连续导通的状态。在轻负载的状况下,电路宜操作于DCM,以减少功率级电路20中功率开关的切换损失。
请对照参考图4A-4B,其中图4A显示较长导通时间Ton1下的电感电流波形;图3B显示较短导通时间Ton2下的电感电流波形,其中m1和m2分别代表电感电流上升与下降的斜率,Ton1和Ton2为导通时间,Iob1和Iob2分别代表与该图导通时间Ton1,Ton2相对应的边界电流。所谓边界电流是指,当电感电流iL的平均值、亦即负载电路所需的平均电流高于Iob1(图4A)或Iob2(图4B)时,电路将操作于CCM;反之,当电感电流iL的平均值低于Iob1(图4A)或Iob2(图4B)时,电路将操作于DCM。由图中可知,较长导通时间Ton1下的边界电流Iob1大于较短导通时间Ton2下的边界电流Iob2。边界电流Iob1与边界电流Iob2之间的关系,如以下公式所示:
m 1 = V IN - V OUT l ; m 2 = V OUT l
Iob 1 = m 1 * Ton 1 2 > Iob 2 = m 1 * Ton 2 2
其中,l为功率级20的电感L的电感值。
请再参阅图4C,如果自较长导通时间Ton1转换为较短导通时间Ton2,但负载电路所需的电流介于边界电流Iob1与边界电流Iob2之间时(如图中阴影部份所示),电路将由较长导通时间Ton1下的DCM转为较短导通时间Ton2下的CCM,但由于此为轻负载状况,以CCM操作将增加功率级电路20中功率开关的切换损失。或是,在某些电路中设计有减少功率开关切换损失的控制机制,则在此情况下电路由较长导通时间Ton1转换为较短导通时间Ton2后,又将因该机制而立刻转换为较长导通时间Ton1下的DCM,如此将导致电路不断在CCM/DCM间震荡,此为所不欲。由以上可知,如在轻负载状况下欲缩小导通时间且让电路保持在DCM下操作,则必须等到负载平均电流低于缩小后的边界电流Iob2,以避免电路在CCM/DCM间震荡的情形。
请再参阅图5,DCM下,电感电流的一次周期t内包含导通时间Ton、关闭时间Toff、及零电流时期TS。其平均电流Io为三角形部分的面积除以周期t,亦即:
I O = ( m 1 * Ton ) * ( Ton + Toff ) 2 * ( Ton + Toff + TS )
若令T=Ton+Toff,可将上式简化为
I O = ( m 1 * Ton ) * T 2 * ( T + TS )
若欲自较长导通时间Ton1转换为较短导通时间Ton2而不致进入CCM,便表示较长导通时间Ton1下的平均电流Io必须低于较短导通时间Ton2下的边界电流Iob2,亦即:
I O = ( m 1 * Ton 1 ) * T 1 2 * ( T 1 + TS ) ≤ Iob 2 = m 1 * Ton 2 2
⇒ Ton 1 * T 1 ≤ Ton 2 * ( T 1 + TS )
其中,T1=Ton1+Toff1,Ton1和Toff1分别为较长导通时间和对应的关闭时间。
换言之,若欲自较长导通时间Ton1转换为较短导通时间Ton2而不致进入CCM,便表示零电流时期TS必须大于某一临界值ΔTS,对应于边界电流Iob2,此临界值为:
ΔTS = T 1 * ( Ton 1 - Ton 2 ) Ton 2
因此,请回阅图2,本发明的特点之一即在于:ZCD电路30根据功率级20所输出的电感电流iL的零电流时期而产生一零电流时期讯号ZCP,而TON调整电路40依据该零电流时期讯号ZCP,判断电感电流iL的零电流时期是否长过临界值ΔTS,进而产生一TON控制讯号Tc,以决定方波讯号PWM的导通时间。ZCD电路30有多种实施方式,在本发明的一个实施例中,如图6所示,ZCD电路30包括一电流比较器31,将所侦测到的电感电流iL与一参考零电流Iref比较,其所产生的零电流时期讯号ZCP为数字讯号,显示电感电流iL的零电流时期。ZCD电路30中还可包括过滤噪声的其它电路(例如低通滤波电路,未示出),且ZCD电路30亦不限于为电流比较器,例如可为运算放大器,产生模拟的零电流时期讯号ZCP,等等。
如上所述,TON调整电路40的作用是判断电感电流iL的零电流时期是否长过临界值ΔTS,如零电流时期大于临界值ΔTS,表示可自较长导通时间Ton1转换为较短导通时间Ton2而不致进入CCM,如零电流时期小于临界值ΔTS,则表示不宜缩短导通时间。其概念有如图7A,假设零电流时期讯号ZCP为图6的数字讯号,则TON调整电路40有如一个定时器,计算零电流时期讯号ZCP的高位准时间,如果超过临界值ΔTS,即产生高位准的数字TON控制讯号Tc。
TON调整电路40有多种实施方式,例如,因“时间=电压×电容/电流”,故可将临界值ΔTS和零电流时期讯号ZCP分别转换成为适当的电压值来进行比较,以判断零电流时期是否长过临界值ΔTS。详言之,假设零电流时期讯号ZCP为图6的数字讯号,则根据本发明的一个实施例,TON调整电路40可如图7B所示,包括斜坡产生器42和比较器Com1,其中,斜坡产生器42包括电流源CS_ton、开关SW1和电容Cton,开关SW1受控于零电流时期讯号ZCP,以在节点A上产生斜坡讯号Vramp1。比较器Com1比较此斜坡讯号Vramp1与参考电压VTS,其中该参考电压VTS对应于临界值ΔTS,如此,比较器Com的比较结果即可显示电感电流iL的零电流时期是否大于临界值ΔTS,以数字的TON控制讯号Tc来表示。(TON控制讯号Tc不限于为数字讯号,亦可为模拟讯号,此部分容后说明。)
至于COT产生电路50如何产生不同的固定导通时间,有多种实施方式,请参阅图8,COT产生电路50例如包括可变斜坡产生器52和COT比较器Com2;可变斜坡产生器52包括电流源CSv、开关SW2和电容Cv,开关SW2受控于反馈控制讯号Vc,以在节点B上产生COT斜坡讯号Vramp2。可变斜坡产生器52中,电流源CSv的电流值i及/或电容Cv的电容值可受TON控制讯号Tc控制而改变,以改变COT斜坡讯号Vramp2的斜率及/或峰值,如此,比较器Com2的比较结果便会不同,而产生不同导通时间的方波讯号PWM。其中,COT比较器Com2可将COT斜坡讯号Vramp2与反馈讯号Vfb比较,或视电路设计而定,亦可将COT斜坡讯号Vramp2与输出电压Vout比较,或将COT斜坡讯号Vramp2与预设的参考电压比较。
可变斜坡产生器52中,根据TON控制讯号Tc控制而改变电流源CSv的电流值i或电容Cv的电容值的方式,例如可参见图9,其中TON控制讯号Tc可控制图中左方的可变电阻电路Rv,或控制右上方的电流复制电路Iv的电流复制倍率,皆可改变对电容Cv充电的电流值i。又例如可参见图10,其中TON控制讯号Tc可控制图中的电容电路Cv,以改变电容Cv的电容值。以上方式任择其一(当然也可两者以上并用),皆可改变方波讯号PWM的导通时间。
根据本发明,例如可将正常负载下的导通时间设为较长的Ton1,而将轻负载下的导通时间设为较短的Ton2,其中导通时间Ton2可为电路内的固定默认值,或根据外部讯号来动态设定,后者情况下请参阅图11,TON调整电路40中可更包含一个选择电路41,依据一选择讯号Sel,选择对应的预设电压V1~VN,作为参考电压VTS,亦即可动态调整参考电压VTS使其对应于不同的临界值ΔTS(或视为自多个临界值选项中选择一个,作为该临界值ΔTS),以适应不同的导通时间Ton2,其中选择讯号Sel例如可由负载电路或其它外部电路来设定,或由人为方式设定。
此外,根据本发明,方波讯号PWM的导通时间不限于只有两种导通时间Ton1和Ton2,亦可为三种或三种以上Ton1,Ton2,…,TonN,其中假设Ton1>Ton2>…>TonN。请参阅图12,对应于不同的导通时间Ton2,…,TonN与Ton1的关系,可得到不同的临界值ΔTS2,…,ΔTSN,分别对应于不同的边界电流Iob2~IobN:
ΔTSM = T 1 * ( Ton 1 - TonM ) TonM , 其中M=2~N
因此,如图13所示,TON调整电路40中可包含多个比较器Com12~Com1N,分别将斜坡讯号Vramp1与不同的电压VTS2~VTSN相比较,以产生多位的TON控制讯号Tc,其中参考电压VTS2~VTSN分别对应于不同的临界值ΔTS2~ΔTSN。换言之,TON调整电路40可判断负载电流与边界电流Iob2~IobN的相对关系,决定该负载电流下的最佳导通时间为Ton2~TonN中何者。
以上实施例以TON控制讯号Tc为数字讯号来举例说明,但TON控制讯号Tc也可以为模拟讯号,请参阅图14,TON调整电路40中可包含低通滤波器44,将零电流时期讯号ZCP转换为一模拟电压讯号Tc,而可变斜坡产生器52中的电流源CSv可如图15所示,其中包含误差放大器521、晶体管522、电阻R、电流复制电路523,当电路平衡时,误差放大器521两输入端的电压相等,亦即Tc=i×R,换言之通过改变电压Tc,便可改变电流i。当然,误差放大器521正端的参考电压不必须为TON控制讯号Tc的本身,亦可为根据TON控制讯号Tc而产生的模拟讯号,例如其分数或倍数,或为根据数字的TON控制讯号Tc而转换产生的模拟讯号。
最后需说明的是,虽然以上实施例以“临界值ΔTS对应于边界电流Iob2,而零电流时期TS必须大于临界值ΔTS”的方式来说明,但显然,如令临界值ΔTS对应于比边界电流Iob2小的任何值,则转换为较短导通时间时,也必然不会进入CCM,故临界值ΔTS不绝对必须对应于边界电流Iob2。
以上已针对较佳实施例来说明本发明,只是以上所述,仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容,并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下,本领域技术人员可以思及各种等效变化。例如,各实施例图标的两直接相连的元件间,可插置不影响电路主要功能的其它元件;再如,数字讯号高低位准所表示的意义可以互换、功率级电路20中的功率开关与斜坡产生电路中的开关可以为NMOSFET亦可为PMOSFET,仅需相应改变电路中的细节;又如,本发明的功率级并不限于同步降压转换器,亦可类推于其它同步与异步的降压、升压、反压、升降压转换器,如图16A到16G举例所示;再如,实施例中的可变斜坡产生器52由电流源CSv对电容Cv充电,其亦可改变为由电容Cv经由电流源CSv放电。因此,本发明的范围应涵盖上述及其它所有等效变化。

Claims (14)

1.一种降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,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,该控制电路包含:
一零电流侦测电路,用以侦测一输出电流为零的零电流时期,并输出一代表该零电流时期的零电流时期讯号;
一导通时间调整电路,其接收该零电流时期讯号,以判断该零电流时期是否大于一第一临界值,并根据判断结果产生一导通时间控制讯号;以及
一固定导通时间产生电路,其依据该导通时间控制讯号决定一方波讯号的导通时间,以根据该方波讯号的导通时间控制该功率级,
其中当该零电流时期小于该第一临界值时,该固定导通时间产生电路输出一较长导通时间的方波讯号;当该零电流时期大于该第一临界值时,该固定导通时间产生电路输出一较短导通时间的方波讯号,且使得该功率级根据该较短导通时间操作时,仍处于不连续导通模式。
2.如权利要求1所述的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,其中,该第一临界值对应于较短导通时间下的边界电流,该第一临界值的计算方法为:
其中,Ton1为较长导通时间,Toff1为对应于较长导通时间下的关闭时间,Ton2为较短导通时间。
3.如权利要求1所述的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,其中,该导通时间调整电路将该第一临界值和该零电流时期讯号分别转换成为电压值再进行比较,以判断零电流时期是否大于该第一临界值。
4.如权利要求1所述的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,其中,该导通时间调整电路包括:一斜坡产生器,根据该零电流时期讯号而产生一斜坡讯号;以及一比较器,其一输入端接收该斜坡讯号,另一输入端接收一参考电压,其输出产生前述导通时间控制讯号,其中该参考电压对应于该第一临界值。
5.如权利要求4所述的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,其中,该导通时间调整电路还包括:一选择电路,其接收多个电压,并依据一选择讯号,选择以该多个电压中何者作为对应于该第一临界值的参考电压。
6.如权利要求4所述的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,其中该导通时间调整电路包括:多个比较器,各比较器的一输入端接收该斜坡讯号,另一输入端分别接收不同的参考电压,以产生多位的前述导通时间控制讯号,其中各参考电压分别对应于该第一临界值与其它预设临界值。
7.如权利要求6所述的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,其中该固定导通时间产生电路根据该多位的导通时间控制讯号而输出不同较短导通时间的方波讯号。
8.如权利要求1所述的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,其中,该固定导通时间产生电路包括:
一可变斜坡产生器,依据该导通时间控制讯号,产生一固定导通时间斜坡讯号;以及
一固定导通时间比较器,接收该固定导通时间斜坡讯号并与一电压比较,以产生前述方波讯号,其中该电压可为输出电压、与输出电压相关的反馈电压、或预设的电压。
9.如权利要求8所述的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,其中,该可变斜坡产生器包括彼此串联的一电流源与一电容,其中该电流源的电流可受控于前述导通时间控制讯号而变化,或该电容的电容值可受控于前述导通时间控制讯号而变化。
10.如权利要求1所述的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的控制电路,其中,该导通时间调整电路包括一低通滤波器,其接收该零电流时期讯号,以产生模拟的导通时间控制讯号。
11.一种降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的方法,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外部负载,其特征在于,该降低输出涟波的方法包含:
侦测一输入电流为零的零电流时期,并输出一代表该零电流时期的零电流时期讯号;
判断该零电流时期是否大于一第一临界值,并根据判断结果产生一导通时间控制讯号;
当该零电流时期小于该第一临界值时,产生一较长导通时间的方波讯号,当该零电流时期大于该第一临界值时,产生一第一较短导通时间的方波讯号;以及
根据该方波讯号的导通时间控制该功率级,
其中当该功率级根据该第一较短导通时间操作时,仍处于不连续导通模式。
12.如权利要求11所述的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的方法,其中,该第一临界值对应于较短导通时间下的边界电流,该第一临界值的计算方法为:
其中,Ton1为较长导通时间,Toff1为对应于较长导通时间下的关闭时间,Ton2为较短导通时间。
13.如权利要求11所述的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的方法,其中,还包括:依据一选择讯号,自多个临界值中选择一个,作为该第一临界值。
14.如权利要求11所述的降低固定导通时间切换式电源调节电路输出涟波的方法,其中,还包括:
判断该零电流时期是否大于一第二临界值,此第二临界值大于第一临界值;
当该零电流时期大于该第二临界值时,产生一第二较短导通时间的方波讯号,该第二较短导通时间小于第一较短导通时间,
其中当该功率级根据该第二较短导通时间操作时,仍处于不连续导通模式。
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