CN102761247A - 转换电路的控制电路 - Google Patents

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余仲哲
徐献松
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Abstract

本发明提供了一种转换电路的控制电路，用以控制转换电路以将一输入电源的电力转换成一输出电压，而一电压侦测电路根据输出电压产生一反馈信号。转换电路的控制电路包含一参考电压产生电路、一参考电压调整电路、一反馈电路以及一驱动电路。参考电压产生电路用以产生一参考电压。参考电压调整电路调整参考电压以产生一调整参考电压。反馈电路根据调整参考电压及反馈信号产生一反馈控制信号。驱动电路根据反馈控制信号产生至少一控制信号以控制转换电路。

Description

转换电路的控制电路
技术领域
本发明是关于一种转换电路的控制电路，尤指一种降低噪声干扰的转换电路的控制电路。
背景技术
请参见图1，为已知的直流转直流转换电路的电路示意图。直流转直流转换电路为降压转换电路，包含一控制器10、两切换开关M1、M2、一电感L、一电容C、一自举电路(Bootstrap Circuit)BS以及一分压电路VD。分压电路VD侦测降压转换电路的一输出电压Vout，以产生一反馈信号FB。控制器10根据反馈信号FB控制切换开关M1、M2的导通与关断，使转换电路将一输入电源Vin的电压转换成输出电压Vout并稳定于一预定电压。
控制器10包含一比较器12、一固定导通时间电路14及一逻辑控制电路16及两栅极驱动单元18、20。比较器12接收反馈信号FB及一参考电压Vref，以据此产生一反馈控制信号。固定导通时间电路14根据反馈控制信号产生一固定导通信号。逻辑控制电路16根据固定导通信号决定切换开关M1、M2的导通与关断时间点，并透过栅极驱动单元18、20分别导通或关断切换开关M1、M2。而由于切换开关M2为N型金属氧化物半导体场效晶体管开关，而为避免切换开关M2导通时，控制器10中的栅极驱动单元20无法提供足够高的信号准位，而无法确保导通切换开关M2。故透过自举电路BS可确保栅极驱动单元20提供足够高的信号准位使切换开关M2导通。
由于电路本身会存在一些噪声，使比较器12的比较判断会受到噪声干扰而误动作。故比较器12会设计一迟滞量，以避免噪声的干扰。而参考电压Vref为一固定值，故对于不同的输出电压Vout的要求，会改变分压电路VD的分压比值的方式来配合。因此，对越高的输出电压Vout，则分压电路VD的分压比值越小，使上述比较器12的迟滞量反应至输出电压Vout的纹波(VoltageRipple)会越大。
发明内容
鉴于先前技术中的避免噪声而设定比较器的迟滞量的方法，会导致不同的输出电压设定会有不同的电压纹波的问题，本发明的目的在于提供一种转换电路的控制电路，以调整参考电压的高低来配合输出电压的高低，可有效降低不同输出电压的纹波大小变化。
为达上述目的，本发明提供了一种转换电路的控制电路，用以控制转换电路以将一输入电源的电力转换成一输出电压，而一电压侦测电路根据输出电压产生一反馈信号。转换电路的控制电路包含一参考电压产生电路、一参考电压调整电路、一反馈电路以及一驱动电路。参考电压产生电路用以产生一参考电压。参考电压调整电路调整参考电压以产生一调整参考电压。反馈电路根据调整参考电压及反馈信号产生一反馈控制信号。驱动电路根据反馈控制信号产生至少一控制信号以控制转换电路。
本发明也提供一种转换电路的控制电路，用以控制转换电路以将一输入电源的电力转换成一输出电压，而一电压侦测电路根据输出电压产生一反馈信号。转换电路的控制电路包含一参考电压产生电路、一参考电压调整电路、一反馈电路及一驱动电路。参考电压产生电路用以产生一参考电压。参考电压调整电路耦接参考电压产生电路以调整参考电压的准位。反馈电路根据参考电压及反馈信号产生一反馈控制信号。驱动电路根据反馈控制信号产生至少一控制信号以控制转换电路。
本发明以调整参考电压的高低来配合输出电压的高低，可有效降低不同输出电压的纹波大小变化。
以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质，是为了进一步说明本发明的申请专利范围。而有关本发明的其它目的与优点，将在后续的说明与附图加以阐述。
附图说明
图1为已知的直流转直流转换电路的电路示意图；
图2为根据本发明的一第一较佳实施例的直流转直流转换电路的电路示意图；
图3为根据本发明的一第二较佳实施例的直流转直流转换电路的电路示意图。
【主要组件符号说明】
先前技术：
控制器10
比较器12
固定导通时间电路14
逻辑控制电路16
栅极驱动单元18、20
切换开关M1、M2
电感L
电容C
自举电路BS
分压电路VD
输出电压Vout
反馈信号FB
输入电源Vin
参考电压Vref
本发明：
控制器100、200
参考电压调整电路102、202
电压侦测电路104、204
驱动电路110、210
反馈电路112、212
固定时间电路114
参考电压产生电路115、215
逻辑控制电路116
栅极驱动单元118、120
切换开关M1、M2
电感L
电容C
自举电路BS
输入电源Vin
输出电压Vout
反馈信号FB
参考电压Vr0、Vr’
调整参考电压Vr
电阻RV、RV1、RV2
二极管D
具体实施方式
请参见图2，为根据本发明的一第一较佳实施例的直流转直流转换电路的电路示意图。转换电路包含一转换控制电路及一转换电路，其中转换控制电路包含一控制器100及一参考电压调整电路102。在本实施例，转换电路包含两切换开关M1、M2、一电感L、一电容C及一自举电路BS。两切换开关M1、M2根据控制器100的控制于导通状态及关断状态之间切换，以将一输入电源Vin的电力经电感L及电容C后转换成一输出电压Vout。一电压侦测电路104耦接转换电路，以根据输出电压Vout产生一反馈信号FB。
控制器100包含一参考电压产生电路115、一反馈电路112以及一驱动电路110，其中驱动电路110包含一固定时间电路114及一逻辑控制电路116及两栅极驱动单元118、120。参考电压产生电路115用以产生一参考电压Vr0。参考电压调整电路102调整参考电压Vr0以产生一调整参考电压Vr。反馈电路112根据调整参考电压Vr及反馈信号FB产生一反馈控制信号。驱动电路110根据反馈控制信号产生至少一控制信号以控制转换电路的切换开关M1、M2的导通与关断。
在本实施例中，反馈电路112包含一比较器，比较器的非反相端接收调整参考电压Vr，反相端接收反馈信号FB，于反馈信号FB的准位低于调整参考电压Vr的准位时输出一反馈控制信号至固定时间电路114。在本实施例，固定时间电路114为一固定导通时间电路，于接收到反馈控制信号后产生固定时间长度的信号，使逻辑控制电路116据此控制切换开关M2导通固定时间长度以传递输入电源Vin的电力至转换电路。而由于不同的输出电压及输入电压均会影响切换开关M1、M2的工作周期，因此在固定导通时间的情况下，会造成不同的电路有不同的操作频率。本发明的固定时间电路114可根据输出电压Vout及输入电源Vin的电压调整固定时间长度的长短，据此达到定频的效果。
本发明的电压侦测电路104原则上不需调整反馈信号FB与输出电压Vout之间的缩放比例，而是透过参考电压调整电路102的功能，随输出电压Vout的高低提供不同的电压。如此，可避免随输出电压Vout的不同，反馈电路112所设定的迟滞量也会被缩放而导致对应的纹波大小不同。在本实施例中，电压侦测电路104为一分压电路，包含串联的两电阻RV1、RV2，其分压值由使用者根据输出电压Vout的高低而设定。
请参见图3，为根据本发明的一第二较佳实施例的直流转直流转换电路的电路示意图。转换电路包含一转换控制电路及一转换电路，其中转换控制电路包含一控制器200及一参考电压调整电路202。转换电路包含一切换开关M1、一二极管D、一电感L及一电容C，以将一输入电源Vin的电力经电感L及电容C后转换成一输出电压Vout。一电压侦测电路204耦接转换电路，以根据输出电压Vout产生一反馈信号FB。相较于图2所示的实施例，主要差异说明如下。
控制器200包含一参考电压产生电路215、一反馈电路212以及一驱动电路210。参考电压调整电路202耦接参考电压产生电路215以调整参考电压产生电路215所产生的一参考电压Vr’的准位。在本实施例中，参考电压调整电路202包含一电阻RV，参考电压产生电路215根据参考电压调整电路202的阻值调整参考电压Vr’的准位。反馈电路212包含一比较器，比较器的反相端接收参考电压Vr’，非反相端接收电压侦测电路204根据输出电压Vout所产生的反馈信号FB，于反馈信号FB的准位高于参考电压Vr’的准位时输出一反馈控制信号至驱动电路210。在本实施例，驱动电路210为一固定关断驱动电路，于接收反馈电路212所产生的反馈控制信号时，关断切换开关M1一固定时间长度，以停止传送输入电源Vin的电力至转换电路。而由于不同的输出电压及输入电压均会影响切换开关M1的工作周期，因此在固定关断时间的情况下，会造成不同的电路有不同的操作频率。本发明的驱动电路210可根据输出电压Vout及输入电源Vin的电压调整固定时间长度的长短，据此达到定频的效果。
同样地，在本发明的电压侦测电路204原则上不需调整反馈信号FB与输出电压Vout之间的缩放比例，而是透过参考电压调整电路202的功能，以随输出电压Vout的高低提供不同的参考电压，使输出电压Vout的纹波不致因输出电压Vout本身的高低而有所不同。
如上所述，本发明完全符合专利三要件：新颖性、创造性和产业上的实用性。本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然熟悉本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种转换电路的控制电路，其特征在于，用以控制该转换电路以将一输入电源的电力转换成一输出电压，而一电压侦测电路根据该输出电压产生一反馈信号，该转换电路的控制电路包含：
一参考电压产生电路，用以产生一参考电压；
一参考电压调整电路，调整该参考电压以产生一调整参考电压；
一反馈电路，根据该调整参考电压及该反馈信号产生一反馈控制信号；以及
一驱动电路，根据该反馈控制信号产生至少一控制信号以控制该转换电路。
2.根据权利要求1所述的转换电路的控制电路，其特征在于，该参考电压调整电路包含至少一电阻。
3.根据权利要求2所述的转换电路的控制电路，其特征在于，该参考电压调整电路为一分压电路，该分压电路的分压比是根据产生该输出电压而定。
4.根据权利要求1所述的转换电路的控制电路，其特征在于，该反馈电路包含一比较器，该比较器接收该反馈信号及该调整参考电压而产生该反馈控制信号，该驱动电路为一固定导通驱动电路或一固定关断驱动电路，根据该反馈控制信号传送或停止传送该输入电源的电力一固定时间长度。
5.根据权利要求4所述的转换电路的控制电路，其特征在于，该固定时间长度是根据该输入电源的电压及该输出电压所决定。
6.一种转换电路的控制电路，其特征在于，用以控制该转换电路以将一输入电源的电力转换成一输出电压，而一电压侦测电路根据该输出电压产生一反馈信号，该转换电路的控制电路包含：
一参考电压产生电路，用以产生一参考电压；
一参考电压调整电路，耦接该参考电压产生电路以调整该参考电压的准位；
一反馈电路，根据该参考电压及该反馈信号产生一反馈控制信号；以及
一驱动电路，根据该反馈控制信号产生至少一控制信号以控制该转换电路。
7.根据权利要求6所述的转换电路的控制电路，其特征在于，该参考电压调整电路包含至少一电阻。
8.根据权利要求7所述的转换电路的控制电路，其特征在于，该该参考电压调整电路为一分压电路，该分压电路的分压比是根据产生该输出电压而定。
9.根据权利要求6所述的转换电路的控制电路，其特征在于，该反馈电路包含一比较器，该比较器接收该反馈信号及经该参考电压调整电路调整准位的该参考电压而产生该反馈控制信号，该驱动电路为一固定导通驱动电路或一固定关断驱动电路，根据该反馈控制信号传送或停止传送该输入电源的电力一固定时间长度。
10.根据权利要求9所述的转换电路的控制电路，其特征在于，该固定时间长度是根据该输入电源的电压及该输出电压所决定。
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