CN104467375A - 时间信号产生器及时间信号产生方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种时间信号产生器及时间信号产生方法。时间信号产生方法包括以下步骤。根据误差信号产生误差延迟信号，其中误差信号相关于电源转换器的输出电压；以及根据误差信号与误差延迟信号产生时间信号。此时间信号可用来加速电源转换器的响应速度。

Description

时间信号产生器及时间信号产生方法

技术领域

本发明是有关于一种电源转换技术，尤指一种应用于电源转换器的时间信号产生器及时间信号产生方法。

背景技术

图1为现有技术的电源转换器的示意图。图2为现有技术的电源转换器的波形示意图。请合并参阅图1和图2。现有技术的电源转换器100的设计常采用固定导通时间的架构。斜波产生器140产生具有固定式三角波的斜波信号Xramp。比较器110比较误差信号Xerr与斜波信号Xramp来产生比较信号Xcm。时间控制电路120根据比较信号Xcm、输入电压Vin及输出电压Vout来产生脉宽调制信号Xpwm，其中脉宽调制信号Xpwm的每一周期的导通时间Ton的宽度是固定值，且导通时间Ton的宽度是与输入电压Vin和输出电压Vout有关。

在电源转换器100中，比较器110藉由误差信号Xerr与斜波信号Xramp来产生比较信号Xcm。时间控制电路120藉由比较信号Xcm来决定何时输出脉宽调制信号Xpwm的导通时间Ton。误差信号Xerr的振幅与反馈信号Vfb和参考电压Vref两者有关。时间控制电路120在决定输出脉宽调制信号Xpwm的导通时间Ton的时刻，开始计算并生成导通时间Ton，而且脉宽调制信号Xpwm中的每一周期的导通时间Ton是固定的。

现有技术的脉宽调制的操作架构虽可达到固定频率的效果，但是在电源转换器100的输出端上的电容器CL的等效串联电阻ESR以及电感器L的等效串联电阻DCR皆很小时，电容器CL及电感器L因应负载的瞬间变化（loadtransient）时所提供的补偿能量将会延迟，因此反馈信号Vfb、误差信号Xerr也会跟着延迟。原本由补偿电路130所产生的误差信号Xerr已经不能被用来收敛输出电压Vout。此外，由于斜波信号Xramp的导通时间Ton是固定的，将无法随着负载的瞬间变化而改变导通时间Ton的时间长度。上述种种原因将造成电源转换器100的输出电压Vout有不稳定的振荡情形。

图3为现有技术的时间控制电路的电路图。请参阅图3。时间控制电路320包括电流源It、P型金氧半晶体管MP1及MP2、开关S3、电容器C1以及比较器322。电流源It、P型金氧半晶体管MP1及MP2组成电流镜。电流源It与输入电压Vin有关。当脉宽调制信号为逻辑高位准时，则相对于脉宽调制信号的反相信号PWMB为逻辑低位准，因而截止了开关S3。并且，以将M倍放大系数乘与电流源It的电流M*It对电容器C1充电，直到充电电压Xc的位准大于输出电压Vout时，比较器322才结束导通时间Ton的计数。

图4为现有技术使用可调整导通时间的计数机制的波形示意图。请参阅图4。可调整导通时间的计数机制是根据与输出电压有关的误差信号Xerr来作为计数结束的上界。尤其在负载的瞬间变化时，采取变动的计数。但是此种作法在输出电压的能量不足时，该计数机制为了增长导通时间Ton而会不断地计数。

图5为现有技术技术中使用固定式计数机制与使用可调整导通时间的计数机制的波形示意图。请参阅图5。假设电源转换器的电路架构使用固定式计数机制，则其相关波形如图5绘示为输出电压Vout与电感电流IL。假设电源转换器的电路架构使用可调整导通时间的计数机制，则其相关波形如图5绘示为输出电压Vout1与电感电流IL1。现在观察电感电流IL的波形与电感电流IL1的波形，以电感电流IL1的波形爬升速度较快。

如图1所绘示，若输出端的稳压电容CL的等效串联电阻ESR以及电感L的等效串联电阻DCR皆很小时，原本由补偿电路130产生的误差信号Xerr已经不能提供回路足够的稳定度，将造成输出电压Vout有不稳定的振荡情形。再参考图5，观察电感电流IL1的波形，电感电流IL1的电流值变化为：先急速拉升电流值，之后再急速降低电流值。电感电流IL1的波形呈现几次振荡，最后电流值大小会稳定于负载电流Iload的电流值。虽然使用可调整导通时间的计数机制可用来改善固定式计数机制的安定时间（settling time），但是输出电压Vout1的波形仍有振荡情形，实质上并无特别改善。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种应用于电源转换器的时间信号产生器及时间信号产生方法，藉以解决现有技术所述及的问题。

本发明提出一种时间信号产生器，应用于电源转换器。时间信号产生器包括输入单元、延迟单元、时间信号单元以及转换控制元件。延迟单元耦输入单元，且依据误差信号产生误差延迟信号。时间信号单元用以提供时间信号。转换控制元件耦接输入单元、延迟单元及时间信号单元，以藉由误差信号与误差延迟信号来控制时间信号单元产生时间信号。

在本发明的一实施例中，转换控制元件接收误差信号与误差延迟信号的差值，以藉由差值来控制时间信号单元的操作。

在本发明的一实施例中，转换控制元件具有K倍放大系数，转换控制元件接收误差信号与误差延迟信号的差值，以藉由差值乘与K倍放大系数来控制时间信号单元的操作。

在本发明的一实施例中，延迟单元包括电阻与电容器，电阻耦接输入单元与转换控制元件，电容器耦接电阻与转换控制元件。

在本发明的一实施例中，时间信号单元包括比较器，比较器的第一输入端耦接转换控制元件的输出。

在本发明的一实施例中，时间信号单元还包括充电单元，比较器的第二输入端耦接充电单元。

在本发明的一实施例中，时间信号单元包括比较器与充电单元，比较器的第一输入端接收输出电压，比较器的第二输入端耦接充电单元与转换控制元件。

在本发明的一实施例中，转换控制元件为电压控制电压源元件时，转换控制元件提供控制信号至时间信号单元，且控制信号随着电源转换器的负载的瞬间变化而改变时间信号单元的时间信号的长度。

在本发明的一实施例中，转换控制元件为电压控制电流源元件时，转换控制元件从时间信号单元汲取一汲取电流，且汲取电流随着电源转换器的负载的瞬间变化而改变时间信号单元的时间信号的长度。

本发明另提出一种时间信号产生器，应用于电源转换器。时间信号产生器根据误差信号来产生误差延迟信号，且根据误差信号与误差延迟信号产生时间信号，其中误差信号相关于电源转换器的输出电压。

本发明另提出一种时间信号产生器，应用于电源转换器。时间信号产生器包括误差信号调整电路以及时间信号单元。误差信号调整电路接收误差信号，以产生误差延迟信号，其中误差信号相关于电源转换器的输出电压。时间信号单元耦接误差信号调整电路。时间信号单元藉由误差信号与误差延迟信号的一处理结果来产生时间信号。

在本发明的一实施例中，误差信号调整电路包括输入单元、延迟单元以及转换控制元件。输入单元接收误差信号。延迟单元耦接输入单元，且依据误差信号产生误差延迟信号。转换控制元件耦接输入单元、延迟单元及时间信号单元，以藉由误差信号与误差延迟信号来控制时间信号单元产生时间信号。

本发明另提出一种时间信号产生方法，应用于电源转换器。时间信号产生方法包括下列步骤。根据误差信号产生误差延迟信号，其中误差信号相关于电源转换器的输出电压。根据误差信号与误差延迟信号产生时间信号。

在本发明的一实施例中，根据误差信号与误差延迟信号产生时间信号的步骤包括：计算误差信号与误差延迟信号的差值；以及根据差值产生时间信号。

在本发明的一实施例中，根据差值产生时间信号的步骤包括：将差值乘与K倍放大系数；以及利用经放大的差值来产生时间信号。

基于上述，本发明的时间信号产生器以及时间信号产生方法利用误差信号与误差延迟信号来产生时间信号，以反应负载的瞬间变化而改变导通时间的长度。此时间信号可用来加速电源转换器的响应速度，以使输出电压快速回到稳定状态及改善暂态响应。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为例示性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。

附图说明

下面的所附图式是本发明的说明书的一部分，其绘示了本发明的示例实施例，所附图式与说明书的描述一起用来说明本发明的原理。

图1为现有技术的电源转换器的示意图；

图2为现有技术的电源转换器的波形示意图；

图3为现有技术的时间控制电路的电路图；

图4为现有技术使用可调整导通时间的计数机制的波形示意图；

图5为现有技术技术中使用固定式计数机制与使用可调整导通时间的计数机制的波形示意图；

图6是依照本发明一实施例的电源转换器的架构示意图；

图7是依照本发明第一实施例的时间信号产生器的电路示意图；

图8是依照本发明第一实施例的电源转换器的波形示意图；

图9是依照本发明第二实施例的时间信号产生器的电路示意图；

图10是依照本发明第二实施例的电源转换器的波形示意图；

图11与图12绘示为本发明实施例的电源转换器的时间信号产生方法的流程图；

10：驱动器；

20：输出级；

21：上桥开关；

22：下桥开关；

30：反馈电路；

40：脉宽调制信号控制电路；

100：电源转换器；

110：比较器；

120：时间控制电路；

130：补偿电路；

140：斜波产生器；

320：时间控制电路；

322：比较器；

410：误差放大器；

412：补偿电路；

420、420A、420B：误差信号调整电路；

422：输入单元（放大器）；

423：延迟单元；

424、426：转换控制元件；

428：电流源；

430、430A、430B：时间信号单元；

432：电流源；

434：比较器；

436：时间控制单元；

440、440A、440B：时间信号产生器；

450：比较器；

460：斜波产生器；

470：控制电路；

480：充电单元；

600：电源转换器；

Cdelay：电容器；

CL：电容器；

Cton：电容器；

C1：电容器；

DCR：等效串联电阻；

ESR：等效串联电阻；

GND：接地端；

IL、IL1：电感电流；

Iload：负载电流；

It：电流源；

Iton_err：汲取电流；

K：放大系数；

L：电感器；

LG：下桥开关控制电压；

PWMB：反相信号；

Rdelay：电阻；

MP1、MP2：P型金氧半晶体管；

M*It：电流；

N*Vin：电流源的电流值；

Ramp：斜波信号；

SPWM：时间信号；

S1、S2、S3：开关；

S1101～S1111：步骤；

Ton：导通时间；

UG：上桥开关控制电压；

Vcm：比较信号；

VCC：工作电压；

VC1、VC2：计数用信号；

Verr：误差信号；

Verr_delay：误差延迟信号；

Vfb：反馈信号；

Vin：输入电压；

Vpwm：脉宽调制信号；

Vout、Vout1：输出电压；

Vref：参考信号；

Vton：充电电压；

Vton_hb：控制信号；

Xc：充电电压；

Xcm：比较信号；

Xerr：误差信号；

Xpwm：脉宽调制信号；

Xramp：斜波信号；

δ：差值。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的示范性实施例，并在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，在图式及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

在下述诸实施例中，当元件被指为“连接”或”耦接”至另一元件时，其可为直接连接或耦接至另一元件，或可能存在介于其间的元件。术语“电路”可表示为至少一元件或多个元件，或者主动地且/或被动地而耦接在一起的元件以提供合适功能。术语“信号”可表示为至少一电流、电压、负载、温度、数据或其他信号。斜波信号又可为类斜波信号、三角波信号或锯齿波信号，其可以为重复-下降形式的斜波或是重复-上升形式的斜波，端视应用而决定。应理解，贯穿本说明书以及图式所指代的信号，其物理特性可以为电压或是电流。

图6是依照本发明一实施例的电源转换器的架构示意图。请参阅图6。电源转换器600包括驱动器10、输出级20、电感器L、电容器CL、反馈电路30以及脉宽调制信号控制电路40。脉宽调制信号控制电路40包括误差放大器410、时间信号产生器440、比较器450、斜波产生器460以及控制电路470。脉宽调制信号控制电路40还可包括补偿电路412。斜波产生器460接受控制电路470的控制操作，可以产生斜波信号Ramp。输出级20内的上桥开关（high side switch）21的第一端接收输入电压Vin。下桥开关（low sideswitch）22耦接于上桥开关21的第二端与接地端GND之间。

在本发明的一实施例中，脉宽调制信号控制电路40与驱动器10可以组成直流对直流控制器（DC-DC controller），或者脉宽调制信号控制电路40亦可直接成为直流对直流控制器。另外，脉宽调制信号控制电路40、驱动器10及输出级20可以组成直流对直流转换器（DC-DC converter）。此外，无论是直流对直流控制器或直流对直流转换器实施在积体电路时，脉宽调制信号控制电路40中的补偿电路412可以设置在上述积体电路的外部。

误差放大器410接收反馈信号Vfb与参考信号Vref来产生误差信号Verr。误差信号Verr相关于电源转换器600的输出电压Vout。

时间信号产生器440包括误差信号调整电路420以及时间信号单元430。时间信号产生器440接收输入电压Vin、输出电压Vout以及误差信号Verr。误差信号调整电路420接收并延迟误差信号Verr，产生误差延迟信号Verr_delay。此外，误差信号调整电路420可以藉由误差信号Verr与误差延迟信号Verr_delay的处理结果来控制时间信号单元430产生时间信号SPWM。例如：在一实施例中，误差信号调整电路420藉由误差信号Verr与误差延迟信号Verr_delay来产生如图7绘示的控制信号Vton_hb，以控制时间信号单元430的操作。在另一实施例中，误差信号调整电路420藉由误差信号Verr与误差延迟信号Verr_delay来产生如图9绘示的汲取电流Iton_err。稍后将描述控制信号Vton_hb、汲取电流Iton_err的操作。因此，时间信号单元430受到来自误差信号调整电路420的控制信号Vton_hb或是汲取电流Iton_err而提供时间信号SPWM，并传送至控制电路470。

比较器450的第一输入端、第二输入端分别接收误差信号Verr、斜波信号Ramp，并输出比较信号Vcm至控制电路470。

反馈信号Vfb与电源转换器600的输出电压Vout有关。在其他实施例中，反馈信号Vfb也可以直接是输出电压Vout。脉宽调制信号控制电路40提供时间信号SPWM，以反应负载的瞬间变化而改变导通时间的长度。控制电路470根据时间信号SPWM来产生脉宽调制信号Vpwm，据以控制电源转换器600。此外，控制电路470还可将脉宽调制信号Vpwm传输至时间信号产生器440。驱动器10根据脉宽调制信号Vpwm产生上桥开关控制电压UG与下桥开关控制电压LG，据以分别控制上桥开关21和下桥开关22。输出级20用以对输入电压Vin进行直流对直流的转换，从而电源转换器600可以产生输出电压Vout并输出至负载。

在本发明的一实施例中，脉宽调制信号Vpwm在定载（稳态）情况可以为固定导通（constant on time，简称为COT）信号。在负载的瞬间变化时，脉宽调制信号Vpwm可以改变导通时间的长度，来加速电源转换器600的响应速度，以使输出电压Vout快速回到稳定状态及改善暂态响应。

下文将详细描述两种基于时间信号产生器440架构的实施例。

图7是依照本发明第一实施例的时间信号产生器的电路示意图。请参阅图7。时间信号产生器440A包括误差信号调整电路420A以及时间信号单元430A。误差信号调整电路420A包括输入单元422、延迟单元423以及转换控制元件424。时间信号单元430A用以提供时间信号SPWM。延迟单元423包括电阻Rdelay与电容器Cdelay。延迟单元423耦接输入单元422，且依据误差信号Verr产生误差延迟信号Verr_delay。转换控制元件424耦接输入单元422、延迟单元423及时间信号单元430A，以藉由误差信号Verr与误差延迟信号Verr_delay来控制时间信号单元430A产生时间信号SPWM。

输入单元422的第一输入端接收误差信号Verr。电阻Rdelay的第一端耦接输入单元422的第二输入端与输出端。电容器Cdelay耦接于电阻Rdelay的第二端与接地端GND之间。转换控制元件424的第一输入端、第二输入端分别耦接电阻Rdelay的第一端、第二端。转换控制元件424的第三输入端接收输出电压Vout。

输入单元422可以为放大器。误差信号Verr经过放大器422的负反馈而连接至电阻Rdelay与电容器Cdelay，从而在电容器Cdelay上形成误差延迟信号Verr_delay。电阻Rdelay两端的跨压为差值δ，δ＝Verr-Verr_delay。

转换控制元件424接收误差信号Verr与误差延迟信号Verr_delay的差值δ，以藉由差值δ来控制时间信号单元430A的操作。转换控制元件424可以为电压控制电压源（voltage control voltage source，简称为VCVS）元件。转换控制元件424可以具有K倍放大系数，藉由将差值δ乘与K倍放大系数（K的数值大于1）而放大差值。另外，若K倍放大系数的数值介于0至于1之间，则可缩小差值。转换控制元件424根据上述经放大的差值（K*δ）与输出电压Vout进行相加处理，从而提供控制信号Vton_hb至时间信号单元430A。此控制信号Vton_hb将随着负载的瞬间变化而改变计数用信号VC1的计数上界位准。

时间信号单元430A包括比较器434与充电单元480。充电单元480包括电流源432、开关S1与电容器Cton。电流源432具有N倍放大系数，以产生N倍于输入电压Vin的电流值（N*Vin）。电流源432的第一端耦接工作电压VCC。开关S1的第一端耦接电流源432的第二端。电容器Cton耦接于开关S1的第二端与接地端GND之间。

此外，时间信号单元430A还可包括开关S2与时间控制单元436。开关S2与电容器Cton并联连接。比较器434的第二输入端耦接开关S1的第二端与充电单元480。比较器434的第一输入端耦接转换控制元件424的输出，以接收控制信号Vton_hb。

充电单元480利用电流源432对电容器Cton充电。电容器Cton的充电电压Vton的位准由0开始直到控制信号Vton_hb的位准，之后比较器434的输出端输出计数用信号VC1。此计数用信号VC1可用于时间控制单元436，经计数处理可获得新的导通时间。时间控制单元436根据计数用信号VC1控制开关S1与S2，并提供脉波形式的时间信号SPWM。当导通开关S1时，则断开开关S2；反之，当断开开关S1时，则导通开关S2。

图8是依照本发明第一实施例的电源转换器的波形示意图。请合并参阅图6至图8。

当输出电压Vout的波形因为负载电流Iload的瞬间变化而往下降时，误差信号Verr的波形往上升。此时，误差信号调整电路420A根据误差信号Verr与误差延迟信号Verr_delay产生一差值δ，并使K倍的差值δ反应在控制信号Vton_hb上。控制信号Vton_hb可以用来反应输出变化，进而增加时间信号SPWM中的导通时间（Ton）。

当电感电流IL的位准大于负载电流Iload的位准时，输出电压Vout的波形开始往上爬升，误差信号Verr的波形往下降。此时，误差信号调整电路420A根据误差信号Verr与误差延迟信号Verr_delay产生一差值δ，使K倍的差值δ反应在控制信号Vton_hb上。控制信号Vton_hb可以用来反应输出电压Vout的变化，进而缩短时间信号SPWM中的导通时间（Ton）。

当负载电流Iload无瞬间变化（亦即电感电流IL的直流值等于负载电流Iload）时，用于计数导通时间（Ton）的计数上界位准无明显变化，电源转换器600的操作模式将回到正常状态的固定导通时间模式。

图9是依照本发明第二实施例的时间信号产生器的电路示意图。请参阅图9。时间信号产生器440B包括误差信号调整电路420B以及时间信号单元430B。误差信号调整电路420B包括输入单元422、延迟单元423以及转换控制元件426。时间信号单元430B用以提供时间信号SPWM。延迟单元423包括电阻Rdelay与电容器Cdelay。延迟单元423耦接输入单元422，且依据误差信号Verr产生误差延迟信号Verr_delay。转换控制元件426耦接输入单元422、延迟单元423及时间信号单元430B，以藉由误差信号Verr与误差延迟信号Verr_delay来控制时间信号单元430B产生时间信号SPWM。

输入单元422的第一输入端接收误差信号Verr。电阻Rdelay的第一端耦接输入单元422的第二输入端与输出端。电容器Cdelay耦接于电阻Rdelay的第二端与接地端GND之间。转换控制元件426的第一输入端、第二输入端分别耦接电阻Rdelay的第一端、第二端。转换控制元件426包含电流源428。电流源428的第一端用于从时间信号单元430B汲取一汲取电流。电流源428的第二端耦接接地端GND。

输入单元422可以为放大器。误差信号Verr经过放大器422的负反馈而连接至电阻Rdelay与电容器Cdelay，从而在电容器Cdelay上形成误差延迟信号Verr_delay。电阻Rdelay两端的跨压为差值δ，δ＝Verr-Verr_delay。

转换控制元件426可以为电压控制电流源（voltage control current source，简称为VCCS）元件。转换控制元件426具有K倍放大系数，藉由将差值δ乘与K倍放大系数而从时间信号单元430B汲取一汲取电流（Iton_err＝K*δ）。

时间信号单元430B包括比较器434与充电单元480。充电单元480包括电流源432、开关S1与电容器Cton。电流源432具有N倍放大系数，以产生N倍于输入电压Vin的电流值（N*Vin）。电流源432的第一端耦接工作电压VCC。开关S1的第一端耦接电流源432的第二端。开关S1的第二端耦接电流源428的第一端。电容器Cton耦接于开关S1的第二端与接地端GND之间。开关S2与电容器Cton并联连接。比较器434的第二输入端耦接开关S1的第二端与转换控制元件426。比较器434的第一输入端接收输出电压Vout。

此外，时间信号单元430B还可包括开关S2与时间控制单元436。充电单元480利用计数用电流（N*Vin-Iton_err）对电容器Cton充电。电容器Cton的充电电压Vton的位准由0开始直到输出电压Vout的位准，之后比较器434的输出端输出计数用信号VC2。此计数用信号VC2可用于时间控制单元436，经计数处理可获得新的导通时间。时间控制单元436根据计数用信号VC2控制开关S1与S2，并提供脉波形式的时间信号SPWM。当导通开关S1时，则断开开关S2；反之，当断开开关S1时，则导通开关S2。

图10是依照本发明第二实施例的电源转换器的波形示意图。请合并参阅图6、图9及图10。

当输出电压Vout的波形因为负载电流Iload的瞬间变化而往下降时，误差信号Verr的波形往上升。此时，误差信号调整电路420B根据误差信号Verr与误差延迟信号Verr_delay的差值δ，使K倍差值δ反应在汲取电流Iton_err上。汲取电流Iton_err可以用来反应输出变化而降低上述计数用电流（N*Vin-Iton_err），使得电容器Cton的充电时间增加，进而增加时间信号SPWM中的导通时间（Ton）。

当电感电流IL大于负载电流Iload时，输出电压Vout的波形开始往上爬升，误差信号Verr往下降。此时，误差信号调整电路420B根据误差信号Verr与误差延迟信号Verr_delay的差值δ，使K倍差值δ反应在汲取电流Iton_err上。汲取电流Iton_err可以用来反应输出变化而缩短电容器Cton的充电时间，进而缩短时间信号SPWM中的导通时间（Ton）。

当负载电流Iload无瞬间变化（亦即电感电流IL的直流值等于负载电流Iload）时，电容器Cton的计数用电流将维持在固定电流（N*Vin）而无明显变化，电源转换器600的操作模式将回到正常状态的固定导通时间模式。

基于上述实施例所揭示的内容，可以汇整出一种通用的电源转换器的时间信号产生方法。更清楚来说，图11与图12绘示为本发明实施例的电源转换器的时间信号产生方法的流程图。请先合并参阅图6和图11，本实施例的时间信号产生方法可以包括以下步骤。

如步骤S1101所示，根据误差信号Verr产生误差延迟信号Verr_delay。误差信号Verr相关于电源转换器600的输出电压Vout。接着如步骤S1103所示，根据误差信号Verr与误差延迟信号Verr_delay产生时间信号SPWM。

请参阅图12。根据误差信号与误差延迟信号产生时间信号的步骤S1103可以进一步包括下列步骤。如步骤S1105所示，计算误差信号Verr与误差延迟信号Verr_delay的差值δ。接着，如步骤S1107所示，根据差值δ产生时间信号SPWM。

此外，步骤S1107可包括下列步骤。如步骤S1109所示，将差值δ乘与K倍放大系数。接着，如步骤S1111所示，利用经放大的差值来产生时间信号SPWM。

综上所述，本发明的时间信号产生器以及时间信号产生方法利用误差信号与误差延迟信号来产生时间信号，以反应负载的瞬间变化而改变导通时间的长度。此时间信号可用来加速电源转换器的响应速度，以使输出电压快速回到稳定状态及改善暂态响应。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (28)

1.一种时间信号产生器，应用于一电源转换器，其特征在于，所述时间信号产生器包括：

一输入单元，接收一误差信号，其中所述误差信号相关于所述电源转换器的一输出电压；

一延迟单元，耦接所述输入单元，且依据所述误差信号产生一误差延迟信号；

一时间信号单元，用以提供一时间信号；以及

一转换控制元件，耦接所述输入单元、所述延迟单元及所述时间信号单元，以藉由所述误差信号与所述误差延迟信号来控制所述时间信号单元产生所述时间信号。

2.根据权利要求1所述的时间信号产生器，其特征在于，所述转换控制元件接收所述误差信号与所述误差延迟信号的一差值，以藉由所述差值来控制所述时间信号单元的操作。

3.根据权利要求1所述的时间信号产生器，其特征在于，所述转换控制元件具有一K倍放大系数，所述转换控制元件接收所述误差信号与所述误差延迟信号的一差值，以藉由所述差值乘与所述K倍放大系数来控制所述时间信号单元的操作。

4.根据权利要求1所述的时间信号产生器，其特征在于，所述延迟单元包括一电阻与一电容器，所述电阻耦接所述输入单元与所述转换控制元件，所述电容器耦接所述电阻与所述转换控制元件。

5.根据权利要求1所述的时间信号产生器，其特征在于，所述时间信号单元包括一比较器，所述比较器的一第一输入端耦接所述转换控制元件的输出。

6.根据权利要求5所述的时间信号产生器，其特征在于，所述时间信号单元还包括一充电单元，所述比较器的一第二输入端耦接所述充电单元。

7.根据权利要求1所述的时间信号产生器，其特征在于，所述时间信号单元包括一比较器与一充电单元，所述比较器的一第一输入端接收所述输出电压，所述比较器的一第二输入端耦接所述充电单元与所述转换控制元件。

8.根据权利要求1所述的时间信号产生器，其特征在于，所述转换控制元件为一电压控制电压源元件时，所述转换控制元件提供一控制信号至所述时间信号单元，且所述控制信号随着所述电源转换器的负载的瞬间变化而改变所述时间信号单元的所述时间信号的长度。

9.根据权利要求1所述的时间信号产生器，其特征在于，所述转换控制元件为一电压控制电流源元件时，所述转换控制元件从所述时间信号单元汲取一汲取电流，且所述汲取电流随着所述电源转换器的负载的瞬间变化而改变所述时间信号单元的所述时间信号的长度。

10.一种时间信号产生器，应用于一电源转换器，其特征在于，所述时间信号产生器根据一误差信号来产生一误差延迟信号，且根据所述误差信号与所述误差延迟信号来产生一时间信号，其中所述误差信号相关于所述电源转换器的一输出电压。

11.根据权利要求10所述的时间信号产生器，其特征在于，所述时间信号产生器包括：

一输入单元，接收所述误差信号；

一延迟单元，耦接所述输入单元，且依据所述误差信号产生所述误差延迟信号；

一时间信号单元，用以提供所述时间信号；以及

一转换控制元件，耦接所述输入单元、所述延迟单元及所述时间信号单元，以藉由所述误差信号与所述误差延迟信号来控制所述时间信号单元产生所述时间信号。

12.根据权利要求11所述的时间信号产生器，其特征在于，所述转换控制元件接收所述误差信号与所述误差延迟信号的一差值，以藉由所述差值来控制所述时间信号单元的操作。

13.根据权利要求11所述的时间信号产生器，其特征在于，所述转换控制元件具有一K倍放大系数，所述转换控制元件接收所述误差信号与所述误差延迟信号的一差值，以藉由所述差值乘与所述K倍放大系数来控制所述时间信号单元的操作。

14.根据权利要求11所述的时间信号产生器，其特征在于，所述延迟单元包括一电阻与一电容器，所述电阻耦接所述输入单元与所述转换控制元件，所述电容器耦接所述电阻与所述转换控制元件。

15.根据权利要求11所述的时间信号产生器，其特征在于，所述时间信号单元包括一比较器，所述比较器的一第一输入端耦接所述转换控制元件的输出。

16.根据权利要求15所述的时间信号产生器，其特征在于，所述时间信号单元还包括一充电单元，所述比较器的一第二输入端耦接所述充电单元。

17.根据权利要求11所述的时间信号产生器，其特征在于，所述时间信号单元包括一比较器与一充电单元，所述比较器的一第一输入端接收所述输出电压，所述比较器的一第二输入端耦接所述充电单元与所述转换控制元件。

18.根据权利要求11所述的时间信号产生器，其特征在于，所述转换控制元件为一电压控制电压源元件时，所述转换控制元件提供一控制信号至所述时间信号单元，且所述控制信号随着所述电源转换器的负载的瞬间变化而改变所述时间信号单元的所述时间信号的长度。

19.根据权利要求11所述的时间信号产生器，其特征在于，所述转换控制元件为一电压控制电流源元件时，所述转换控制元件从所述时间信号单元汲取一汲取电流，且所述汲取电流随着所述电源转换器的负载的瞬间变化而改变所述时间信号单元的所述时间信号的长度。

20.一种时间信号产生方法，应用于一电源转换器，其特征在于，所述时间信号产生方法包括：

根据一误差信号产生一误差延迟信号，其中所述误差信号相关于所述电源转换器的一输出电压；以及

根据所述误差信号与所述误差延迟信号产生一时间信号。

21.根据权利要求20所述的时间信号产生方法，其特征在于，根据所述误差信号与所述误差延迟信号产生所述时间信号的步骤包括：

计算所述误差信号与所述误差延迟信号的一差值；以及

根据所述差值产生所述时间信号。

22.根据权利要求21所述的时间信号产生方法，其特征在于，根据所述差值产生所述时间信号的步骤包括：

将所述差值乘与一K倍放大系数；以及

利用经放大的所述差值来产生所述时间信号。

23.一种时间信号产生器，应用于一电源转换器，其特征在于，所述时间信号产生器包括：

一误差信号调整电路，接收一误差信号，以产生一误差延迟信号，其中所述误差信号相关于所述电源转换器的一输出电压；以及

一时间信号单元，耦接所述误差信号调整电路，其中所述时间信号单元藉由所述误差信号与所述误差延迟信号的一处理结果来产生时间信号。

24.根据权利要求23所述的时间信号产生器，其特征在于，所述误差信号调整电路包括：

一输入单元，接收所述误差信号；

一延迟单元，耦接所述输入单元，且依据所述误差信号产生所述误差延迟信号；以及

一转换控制元件，耦接所述输入单元、所述延迟单元及所述时间信号单元，以藉由所述误差信号与所述误差延迟信号来控制所述时间信号单元产生所述时间信号。

25.根据权利要求24所述的时间信号产生器，其特征在于，所述转换控制元件接收所述误差信号与所述误差延迟信号的一差值，以藉由所述差值来控制所述时间信号单元的操作。

26.根据权利要求24所述的时间信号产生器，其特征在于，所述转换控制元件具有一K倍放大系数，所述转换控制元件接收所述误差信号与所述误差延迟信号的一差值，以藉由所述差值乘与所述K倍放大系数来控制所述时间信号单元的操作。

27.根据权利要求24所述的时间信号产生器，其特征在于，所述转换控制元件为一电压控制电压源元件时，所述转换控制元件提供一控制信号至所述时间信号单元，且所述控制信号随着所述电源转换器的负载的瞬间变化而改变所述时间信号单元的所述时间信号的长度。

28.根据权利要求24所述的时间信号产生器，其特征在于，所述转换控制元件为一电压控制电流源元件时，所述转换控制元件从所述时间信号单元汲取一汲取电流，且所述汲取电流随着所述电源转换器的负载的瞬间变化而改变所述时间信号单元的所述时间信号的长度。