CN105305817A - 切换式稳压器控制电路及稳定输出电气信号的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种切换式稳压器控制电路及稳定输出电气信号的方法。切换式稳压器控制电路包括切换式稳压器及时脉控制单元。切换式稳压器根据参考电压和反馈电压调节输出电压。时脉控制单元耦接切换式稳压器,其包括振荡器和脉冲屏蔽调制器。振荡器提供振荡信号,而脉冲屏蔽调制器用以产生屏蔽该振荡信号一部分的控制信号。时脉控制单元提供控制信号以维持切换式稳压器在一睡眠模式中的输出电气信号在一预定区间。
Description
技术领域
本发明是有关于一种切换式稳压器的控制电路及一种稳定输出电气信号方法,且特别是有关于一种让切换式稳压器在睡眠模式时具有超低耗流的切换式稳压器控制电路及稳定输出电气信号的方法。
背景技术
现有的电路系统经常需要电压调节器提供一个精确的输出电压,做为其他电路运作的基准。有许多切换式调节器是自行产生一个参考电压,然后利用误差放大器(erroramplifier)和反馈机制,以调节上述的输出电压。
图1是根据现有技术所示出的切换式稳压器的概要方块图。请参照图1,切换式稳压器100包括调节电路120、时脉产生器140、反馈控制电路150以及睡眠控制单元160。此现有技术的切换式稳压器可根据参考电压VREF和反馈电压VFB调节输出电压。调节电路120用以接收驱动信号以将输出电压稳定在一预定的电平区间。时脉产生器140提供一时脉信号OSC以及一控制信号ENH。反馈控制电路150根据反馈电压VFB和参考电压VREF提供反馈控制机制。
图2是根据现有技术所示出的切换式稳压器的信号波形图。当图1的切换式稳压器在无负载的状态或是轻负载的状态,切换式稳压器进入睡眠模式(sleepmode)。睡眠控制单元160的架构可用以限制反馈电压VFB的上限(VH)与下限(VL)。如图2所述,当VFB大于VH时,睡眠控制单元160内部一闩锁器(未示出)的置位端SET等于1,重置端RESET等于0,因此闩锁器输出端Q1B也等于0(Q1B=0)。在此时,时脉信号OSC减少切换次数(OSC转换到不切换OSC期间)。当反馈电压VFB小于VL,则闩锁器的SET端等于0,RESET端等于1,输出端也等于1(Q1B=1=控制信号ENH)。此时时脉信号OSC是正常切换的。然而,当反馈电压VFB为上限与下限之间(VL<VFB<VH),输出端Q1B等于控制信号ENH(Q1B=ENH)且为维持上一个状态。因此,虽此架构可降低耗电流,然而当切换式稳压器从正常操作模式(normalmode)切换到睡眠模式时,若反馈电压VFB的初始值在VL<VFB<VH之间,闩锁器的输出端Q1B将维持上一个状态,使得控制信号ENH等于Q1B且两者皆维持为1,故切换式稳压器可能一直留在正常操作模式,无法将耗电流做动态调整。
由此可见,在现有的切换式稳压器里,当系统进到睡眠模式时,切换式稳压器的输入端仍会有一定的耗电流存,例如切换式稳压器中各元件的耗电流可能仍然存在。因此,若此系统的电源是电池的应用或可携式电子产品的应用,则无法达成市场上低耗流及延长电池使用时间的要求。
发明内容
本发明提供一种切换式稳压器控制电路及稳定输出电气信号的方法,可在睡眠模式时达到超低耗流。
本发明提出一种切换式稳压器控制电路,包括切换式稳压器及时脉控制单元。切换式稳压器根据参考电压和反馈电压调节输出电压。时脉控制单元耦接切换式稳压器,其包括振荡器和脉冲屏蔽调制器。振荡器提供振荡信号,而脉冲屏蔽调制器用以产生屏蔽该振荡信号一部分的控制信号。时脉控制单元提供控制信号以维持切换式稳压器在一睡眠模式中的输出电气信号在一预定区间。
在本发明的一实施例中,时脉控制单元包括除频器、脉冲屏蔽调制器以及逻辑运算器。除频器耦接在振荡器与脉冲屏蔽调制器之间,用以除频振荡信号以产生除频振荡信号。当接收到睡眠信号时,脉冲屏蔽调制器根据除频振荡信号产生控制信号。此外,逻辑运算器耦接振荡器和脉冲屏蔽调制器,用以根据振荡信号与控制信号产生时脉信号。
在本发明的一实施例中,控制信号在睡眠模式中的每一时脉周期的脉冲宽度实质上为相同。
在本发明的一实施例中,切换式稳压器包括稳压调整电路、反馈控制电路以及逻辑驱动单元。稳压调整电路耦接逻辑驱动单元和反馈控制电路。稳压调整电路包括功率电路、分压电路以及输出电容。功率电路的第一端接收操作电压,第二端接收栅极电压,以及第三端耦接接地。分压电路耦接该功率电路,用以提供反馈电压。输出电容的第一端耦接分压电路和该功率电路,而其第二端耦接该接地。反馈控制电路耦接稳压调整电路和逻辑驱动单元。反馈控制电路包括运算放大器以及比较器。运算放大器耦接分压电路和参考电压。运算放大器根据参考电压和反馈电压之间的误差控制第一比较器输入电压的大小。比较器耦接时脉控制单元和该运算放大器,用以根据控制信号比较第一比较器输入电压与第二比较器输入电压,以产生比较结果。逻辑驱动单元包括闩锁器以及逻辑驱动电路。闩锁器耦接时脉控制单元和比较器,用以接收来自时脉控制单元的时脉信号和来自该比较器的比较结果,以及产生闩锁输出。逻辑驱动电路耦接该时脉控制单元和该闩锁器,用以根据控制信号和闩锁输出提供栅极电压至功率电路的第二端。
在本发明的一实施例中,稳压调整电路还包括电感,其第一端耦接功率电路,以及第二端耦接输出电容以及分压电路。
在本发明的一实施例中,稳压调整电路的功率电路包括第一晶体管以及第二晶体管。第一晶体管的漏极耦接第二晶体管的源极,其栅极耦接栅极电压,以及源极耦接接地。第二晶体管的漏极耦接操作电压,其栅极耦接栅极电压,以及源极耦接第一晶体管的漏极。
在本发明的一实施例中,反馈控制电路还包括电感电流检测电路以及斜率补偿电路,根据控制信号产生第二比较器输入电压。
在本发明的一实施例中,逻辑驱动单元还包括第一组放大器以及第二组放大器。第一组放大器串接在逻辑驱动电路与第一晶体管的栅极之间。第二组放大器串接在逻辑驱动电路与第二晶体管的栅极之间。
在本发明的一实施例中,稳压调整电路为降压式(BUCK)稳压调整电路。
在本发明的一实施例中,稳压调整电路为升压式(BOOST)稳压调整电路。
在本发明的一实施例中,稳压调整电路还包括两极真空管,耦接在功率电路与输出电容之间。此外,稳压调整电路为反向式(INVERTING)稳压调整电路。
在本发明的一实施例中,输出电气信号为一输出电压。
在本发明的一实施例中,输出电气信号为一输出电流。
在本发明的一实施例中,时脉控制单元根据输出电压调整控制信号以屏蔽该振荡信号的一部分。
在本发明的一实施例中,时脉控制单元根据电流负载调整控制信号以屏蔽该振荡信号的一部分。
在本发明的一实施例中,控制信号为一固定值。
本发明提出一种稳定输出电气信号的方法,适用于上述切换式稳压器控制电路,其中切换式稳压器控制电路具有一切换式稳压器、一振荡器及一脉冲屏蔽调制器,稳定输出电气信号的方法包括切换式稳压器接收一参考电压和一反馈电压;振荡器提供一振荡信号;脉冲屏蔽调制器屏蔽该振荡信号至少一部分以产生一控制信号;以及脉冲屏蔽调制器提供该控制信号至该切换式稳压器,藉此控制该切换式稳压器在一睡眠模式中的该输出电气信号在一预定区间。
在本发明的一实施例中,脉冲屏蔽调制器屏蔽振荡信号至少一部分以产生控制信号的步骤包括除频器除频振荡信号以产生除频振荡信号,其中当脉冲屏蔽调制器接收到睡眠信号时,脉冲屏蔽调制器根据除频振荡信号产生控制信号。此外,逻辑运算器根据振荡信号与该控制信号产生时脉信号。
在本发明的一实施例中,输出电气信号为输出电压VOUT。
在本发明的一实施例中,输出电气信号为一输出电流。
在本发明的一实施例中,脉冲屏蔽调制器根据输出电压调整控制信号以屏蔽振荡信号的一部分。
在本发明的一实施例中,脉冲屏蔽调制器根据电流负载调整控制信号以屏蔽该振荡信号的一部分。
在本发明的一实施例中,控制信号为一固定值。
基于上述,根据本发明的实施例,本发明的切换式稳压器控制电路及稳定输出电气信号的方法采用具有脉冲屏蔽调制机制的时脉控制单元。因此,只要计算出适当的输出电容值以及控制信号的时脉周期,本发明的切换式稳压器控制电路就可使电压稳压器的输出电气信号维持在正常的工作范围,可确保切换式稳压器在睡眠模式下仍具有超低待机电流。此外,由于本发明控制电路的控制信号在睡眠模式中的每一时脉周期的脉冲宽度实质上为相同,且时脉周期与反馈电压并无关联,本发明的切换式稳压器控制电路可具有简洁的设计。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是根据现有技术所示出的切换式稳压器的概要方块图;
图2是根据现有技术所示出的切换式稳压器的信号波形图;
图3为本发明一实施例的切换式稳压器控制电路的概要方块图;
图4为本发明一实施例的切换式稳压器控制电路的示意图;
图5为本发明一实施例的切换式稳压器控制电路的时脉控制单元的示意图;
图6为本发明一实施例的切换式稳压器控制电路的信号波形图;
图7A及7B为本发明一实施例的切换式稳压器控制电路的稳压调整电路示意图;
图8是根据本发明一实施例所示出的稳定输出电气信号方法的流程图。
附图标记说明:
30、100:切换式稳压器;
120:调节电路;
140:时脉产生器;
150、350:反馈控制电路;
160:睡眠控制单元;
300:切换式稳压器控制电路;
310:逻辑驱动单元;
320、620A、620B:稳压调整电路;
330:功率电路;
336:分压电路;
340:时脉控制单元;
342:振荡器;
344:脉冲屏蔽调制器;
420:除频器;
440:逻辑运算器;
OSC、OSC_OUT:时脉信号;
OSC1:振荡信号;
SLEEP:睡眠信号;
SET:置位端;
RESET:重置端;
ENH、PBM:控制信号;
COMP3:电压比较器;
DUTY:比较结果;
VDDA:操作电压;
VC:第一比较器输入电压;
VRAMP:第二比较器输入电压;
VFB:反馈电压;
VH、VL:VFB的上限与下限;
VREF:参考电压;
VG:栅极电压;
VOUT:输出电压;
EA:运算放大器;
Iload:电流负载;
ISEN:电感电流检测电路;
ISLOP:斜率补偿电路;
LD:逻辑驱动电路;
R:闩锁器的第一端;
S:闩锁器的第二端;
Q:闩锁器的输出端;
R1、R2、RS:电阻;
Cout:输出电容;
L1:电感;
FF1:闩锁器;
PWM:闩锁输出;
Q1B:闩锁器输出端;
M1~M4:晶体管;
D1:两极真空管;
A1~AN、B1~BN:放大器;
T1:时脉周期;
T:脉冲宽度;
S802、S804、S806、S808:稳定输出电气信号方法的步骤。
具体实施方式
现将详细参考本发明的示范性实施例,在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外,凡可能之处,在图式及实施方式中使用相同标号的元件/构件/符号代表相同或类似部分。
以下提出多个范例实施例来说明本发明,然而本发明不仅限于所例示的多个范例实施例。且范例实施例之间也允许有适当的结合。在本案说明书全文(包括申请专利范围)中所使用的「耦接」一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言,若文中描述第一装置耦接于第二装置,则应该被解释成该第一装置可以直接电连接于该第二装置,或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地电连接至该第二装置。此外,「信号」一词可指至少一电流、电压、电荷、温度、数据、或任何其他一或多个数据或类比信息。
图3为本发明一实施例的切换式稳压器控制电路的概要方块图。请参照图3,切换式稳压器控制电路300包括切换式稳压器30及时脉控制单元340。在本范例实施例里,切换式稳压器30可包括逻辑驱动单元310、稳压调整电路320及反馈控制电路350。切换式稳压器30可根据参考电压和反馈电压调节输出电压。在本范例实施例里,稳压调整电路320耦接逻辑驱动单元310和反馈控制电路350。在本范例实施例里,时脉控制单元340耦接切换式稳压器30的逻辑驱动单元310和反馈控制电路350,其中时脉控制单元340包括振荡器342和脉冲屏蔽调制器344。而振荡器342提供振荡信号,而脉冲屏蔽调制器344用以产生屏蔽振荡信号一部分的控制信号。此外,时脉控制单元340提供控制信号以维持切换式稳压器在一睡眠模式中的输出电气信号在一预定区间。由于切换式稳压器控制电路300的时脉控制单元340具有脉冲屏蔽调制机制,切换式稳压器控制电路300可克服现有切换式稳压器无法在特定状态时,睡眠模式中无法节省耗电的问题。
图4为本发明一实施例的切换式稳压器控制电路的示意图。请参照图4,稳压调整电路320可包括功率电路330、分压电路336以及输出电容Cout。在本范例实施例里,稳压调整电路320可用以接收逻辑驱动单元310的驱动信号以将输出电压VOUT稳定在一预定的电平区间。功率电路330的第一端接收操作电压VDDA,第二端接收栅极电压VG,以及第三端耦接一接地端。分压电路336包含电阻R1和R2,其一端提供一反馈电压VFB而另一端接地。输出电容Cout的第一端耦接分压电路336和功率电路330,而其第二端耦接接地。稳压调整电路320还包括电感L1,其第一端耦接功率电路330,而第二端耦接输出电容Cout、分压电路336以及电流负载Iload。
本范例实施例中,反馈控制电路350耦接稳压调整电路320、逻辑驱动单元310。此外,反馈控制电路350根据反馈电压VFB和参考电压VREF利用运算放大器EA输出比较结果DUTY及提供反馈控制机制。在本范例实施例中,反馈控制电路350包括运算放大器EA、电压比较器COMP3、电感电流检测电路ISEN、斜率补偿电路ISLOP以及电阻RS。运算放大器EA耦接分压电路336和参考电压VREF。要注意的是,本发明的参考电压VREF可为参考电压产生器(未示出)所产生的一个固定电压。运算放大器EA可为一误差放大器,其根据参考电压VREF和反馈电压VFB之间的误差控制第一比较器输入电压VC的大小。电感电流检测电路ISEN以及斜率补偿电路ISLOP则是根据控制信号ENH产生第二比较器输入电压VRAMP。其中,第二比较器输入电压VRAMP可由电感电流检测电路ISEN加上斜率补偿电流ISLOPE流过电阻RS而转成第二比较器输入电压VRAMP电压信号。第一比较器输入电压VC与第二比较器输入电压VRAMP分别送到下一级的电压比较器COMP3的负端与正端,且根据控制信号ENH比较第一比较器输入电压VC与第二比较器输入电压VRAMP,以产生一比较结果DUTY。
逻辑驱动单元310耦接时脉控制单元340及反馈控制电路350,并根据时脉信号OSC_OUT及比较结果DUTY以控制功率电路330中开关元件的启闭。在本范例实施例中,逻辑驱动单元310包括闩锁器FF1(例如一SR闩锁器FF1)和逻辑驱动电路LD。闩锁器FF1的第一端R接收来自电压比较器COMP3的比较结果DUTY,而第二端S则接收来自时脉控制单元340的时脉信号OSC_OUT,以产生一闩锁输出PWM并从输出端Q传送至逻辑驱动电路LD。逻辑驱动电路LD则是根据控制信号PBM和闩锁输出PWM提供栅极电压VG至功率电路330的第二端,其中控制信号PBM及控制信号ENH实质上为相同。其中,在本范例实施例中,“实质上为相同”意指两比较标的物的相似程度至少不小于70%。此外,在本范例实施例里,稳压调整电路320的功率电路330可包括第一晶体管M1和第二晶体管M2。第一晶体管M1的漏极耦接第二晶体管M2的源极,栅极耦接栅极电压VG,而其源极耦接接地。第二晶体管M2的漏极耦接操作电压VDDA,栅极耦接栅极电压VG,而其源极耦接该第二晶体管M2的漏极。第一晶体管M1和第二晶体管M2可为金氧半场效晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,简称:MOSFET),但本发明不以此为限。另外,在本发明一些实施例里,逻辑驱动单元310还包括第一组放大器B1~BN,串接在逻辑驱动电路LD与第一晶体管M1的栅极之间,以及第二组放大器A1~AN,串接在逻辑驱动电路LD与该第二晶体管M2的栅极之间。
图5为本发明一实施例的切换式稳压器控制电路的时脉控制单元的示意图。请一起参照图4与图5,在本范例实施例中,时脉控制单元340耦接切换式稳压器30(逻辑驱动单元310、稳压调整电路320及反馈控制电路350)。在本范例实施例中,时脉控制单元340可根据切换式稳压器在睡眠模式中的时脉周期T1和输出电容值Cout产生控制信号PBM和控制信号ENH(本范例实施例中控制信号PBM=ENH),且根据该控制信号PBM和控制信号ENH控制切换式稳压器30在睡眠模式(sleepmode)中的输出电压VOUT。在本范例实施例中,时脉控制单元340可在接收到进入睡眠模式的信号后(例如接受到睡眠信号SLEEP),即输出控制信号PBM。在此必须说明的是,控制信号PBM信号可为固定值或可依目前状态即时的改变。固定的控制信号PBM信号即时脉控制单元340存有信号设定值,并依该设定值产出。故在本范例实施例中,切换式稳压器控制电路300的控制信号PBM(ENH)在睡眠模式中的每一时脉周期T1的脉冲宽度T实质上为相同,即切换式稳压器控制电路300的时脉周期T1与反馈电压VFB并无关联。在其他实施例中,可动态变动的控制信号PBM信号即时脉控制单元340会检测输出电压VOUT或电流负载Iload来调整控制信号PBM以屏蔽部分的振荡信号OSC1。
如图5所述,时脉控制单元340包括振荡器342、除频器420、脉冲屏蔽调制器344以及逻辑运算器440。振荡器342提供振荡信号OSC1。除频器420耦接在振荡器342与脉冲屏蔽调制器344之间,且除频器420用以除频振荡信号OSC1以产生除频振荡信号DIV2~DIVN。当接收到睡眠信号SLEEP时,脉冲屏蔽调制器344根据除频振荡信号DIV2~DIVN产生控制信号PBM和ENH,以屏蔽振荡信号OSC1一部分,使得时脉控制单元340可根据控制信号PBM和控制信号ENH维持切换式稳压器30在睡眠模式中的输出电气信号在一预定区间。在本范例实施例中,输出电气信号为输出电压VOUT。然而,在其他未示出的实施例中,输出电气信号也可是一输出电流。在本范例实施例中,逻辑运算器440耦接振荡器342和脉冲屏蔽调制器344,且根据振荡信号OSC1与控制信号PBM产生时脉信号OSC_OUT。在本范例实施例中,逻辑运算器440可为逻辑AND运算器,以振荡信号OSC1与控制信号PBM进行逻辑AND运算而产生时脉信号OSC_OUT,但本发明不限于此。
图6为本发明一实施例的切换式稳压器控制电路的信号波形图。当图3的切换式稳压器30在无负载的状态(Iload=0)或是轻负载的状态而进入睡眠模式时,脉冲屏蔽调制器344将接到睡眠信号SLEEP,此信号经过时脉控制单元340后产生控制信号PBM(ENH)并与振荡信号OSC1进行逻辑AND而产生时脉信号OSC_OUT。时脉信号OSC_OUT的时序波形可由图5所示,而控制信号PBM(ENH)信号的时脉周期T1为脉冲宽度T的M倍。通过控制信号PBM(ENH)信号,时脉控制单元340可控制图4所示的电压比较器COMP3、电感电流检测电路ISEN、斜率补偿电路ISLOP、振荡器342、闩锁器FF1、逻辑驱动单元310与功率电路330的动作。如图6的时序图所示所示,本范例实施例的切换式稳压器控制电路300是每隔时脉周期T1的时间才让电压比较器COMP3、电感电流检测电路ISEN、斜率补偿电路ISLOP、振荡器342、闩锁器FF1、逻辑驱动单元310与功率电路330动作T的时间。因此,整个切换式稳压器30在睡眠模式下的操作电流的耗流Iin(average)可参考公式Iin(average)=I(VDDA)/M取得,也即将操作电流I(VDDA)再除以M就可得到耗流Iin(average)。由此可见,本范例实施例的切换式稳压器控制电路可在睡眠模式中达到超低耗流。
此外,由图6的时序图所示,图3切换式稳压器30的输出电压VOUT可参考公式△VOUT=[(Iload)*T1]/Cout取得。因此,只要计算出适当的输出电容值Cout及时脉周期T1,本范例实施例的切换式稳压器控制电路就可使电压稳压器的输出电压VOUT维持在正常的工作范围。由此可见,图3控制电路的架构可确保切换式稳压器在睡眠模式下仍具有超低待机操作电流。
举例说明,假设振荡信号OSC1为1.5MHz,其脉冲宽度等0.66usec,电流负载Iload为2mA,输出电容值Cout为10uF。经过除频器420与脉冲屏蔽调制器344产生控制信号PBM(ENH),而其脉冲宽度T等于8*0.66usec=5.28usec。时脉周期T1则等于64*5.28usec=337.9usec。因此,由上述△VOUT的公式可以推算出△VOUT=(2mA*337.9usec)/10uF=67.58mV。然而,上述举例仅系为了方便说明,本发明并未仅限于上述实施例。
此外,虽然图4所示的稳压调整电路320为降压式(BUCK)稳压调整电路,本发明其他实施例的可调整稳压调整电路320可为升压式(BOOST)稳压调整电路、升降压式(BUCK/BOOST)稳压调整电路或反向式(INVERTING)稳压调整电路。因此,不同形态的切换式稳压器仍在睡眠模式下具有超低待机电流。例如,图7A及7B为本发明一实施例的切换式稳压器控制电路的稳压调整电路的示意图。图7A的稳压调整电路620A的晶体管M3、M4及电感L1的形态可让稳压调整电路620A成为升压式稳压调整电路。图7B的稳压调整电路620B还包括一两极真空管D1耦接在功率电路与输出电容之间,而让稳压调整电路620B成为反向式稳压调整电路。
图8是根据本发明一实施例所示出的稳定输出电气信号方法的流程图。
请参照图8,在步骤S802中,切换式稳压器30接收参考电压VREF和反馈电压VFB。在步骤S804中,振荡器342提供振荡信号OSC1。在步骤S806中,脉冲屏蔽调制器344屏蔽振荡信号OSC1至少一部分以产生控制信号PBM。在步骤S806中,脉冲屏蔽调制器344提供控制信号PBM至切换式稳压器30,藉此控制切换式稳压器30在睡眠模式中的输出电气信号在一预定区间。
在一范例实施例中,脉冲屏蔽调制器344屏蔽振荡信号OSC1至少一部分以产生控制信号PBM的步骤包括除频器420除频振荡信号OSC1以产生除频振荡信号DIV2~DIVN,其中当脉冲屏蔽调制器344接收到睡眠信号SLEEP时,脉冲屏蔽调制器344根据除频振荡信号DIV2~DIVN产生控制信号PBM。此外,逻辑运算器440根据振荡信号OSC1与该控制信号PBM产生时脉信号OSC_OUT。
在一范例实施例中,输出电气信号为输出电压VOUT。
在一范例实施例中,输出电气信号为一输出电流。
在一范例实施例中,脉冲屏蔽调制器344根据输出电压VOUT调整控制信号PBM以屏蔽振荡信号OSC1的一部分。
在一范例实施例中,脉冲屏蔽调制器344根据电流负载Iload调整控制信号PBM以屏蔽该振荡信号OSC1的一部分。
在一范例实施例中,控制信号PBM为一固定值。
综上所述,根据本发明的实施例,本发明的切换式稳压器控制电路及稳定输出电气信号的方法采用具有脉冲屏蔽调制机制的时脉控制单元。因此,只要计算出适当的输出电容值以及控制信号的时脉周期,本范例实施例的切换式稳压器控制电路就可使电压稳压器的输出电气信号维持在正常的工作范围,可确保切换式稳压器在睡眠模式下仍具有超低待机电流。
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 (23)
1.一种切换式稳压器控制电路,其特征在于,包括:
一切换式稳压器,根据一参考电压和一反馈电压调节一输出电气信号;
一时脉控制单元,耦接该切换式稳压器,其中该时脉控制单元包括:
一振荡器,提供一振荡信号;以及
一脉冲屏蔽调制器,耦接该振荡器并用以产生屏蔽该振荡信号至少一部分的一控制信号,该时脉控制单元提供该控制信号以维持该切换式稳压器在一睡眠模式中的该输出电气信号在一预定区间。
2.根据权利要求1所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该时脉控制单元还包括:
一除频器,耦接在振荡器与脉冲屏蔽调制器之间,用以除频该振荡信号以产生一除频振荡信号,其中当该脉冲屏蔽调制器接收到一睡眠信号时,该脉冲屏蔽调制器根据该除频振荡信号产生该控制信号;以及
一逻辑运算器,耦接该振荡器和脉冲屏蔽调制器,根据该振荡信号与该控制信号产生一时脉信号。
3.根据权利要求2所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该控制信号在该睡眠模式中的每一时脉周期的脉冲宽度实质上为相同。
4.根据权利要求1所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该切换式稳压器包括:
一稳压调整电路,耦接一逻辑驱动单元和一反馈控制电路,该稳压调整电路包括:
一功率电路,其第一端接收一操作电压,第二端接收一栅极电压,以及第三端耦接一接地;
一分压电路,耦接该功率电路,用以提供一反馈电压;以及
一输出电容,其第一端耦接该分压电路和该功率电路,第二端耦接该接地;
该反馈控制电路,耦接该稳压调整电路和一逻辑驱动单元,该反馈控制电路包括:
一运算放大器,耦接该分压电路和一参考电压,该运算放大器根据该参考电压和该反馈电压之间的误差控制一第一比较器输入电压的大小;以及
一比较器,耦接该时脉控制单元和该运算放大器,用以根据该控制信号比较该第一比较器输入电压与一第二比较器输入电压,以产生一比较结果;
该逻辑驱动单元,包括:
一闩锁器,耦接该时脉控制单元和该比较器,用以接收来自该时脉控制单元的一时脉信号和来自该比较器的该比较结果以产生一闩锁输出;以及
一逻辑驱动电路,耦接该时脉控制单元和该闩锁器,用以根据该控制信号和该闩锁输出提供该栅极电压至该功率电路的第二端。
5.根据权利要求4所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该稳压调整电路还包括:
一电感,其第一端耦接该功率电路,以及第二端耦接该输出电容以及该分压电路。
6.根据权利要求4所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该稳压调整电路的该功率电路包括:
一第一晶体管,一漏极耦接一第二晶体管的一源极,一栅极耦接该栅极电压,以及一源极耦接该接地;以及
该第二晶体管,一漏极耦接该操作电压,一栅极耦接该栅极电压,以及一源极耦接该第一晶体管的漏极。
7.根据权利要求4所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该反馈控制电路还包括:
一电感电流检测电路以及一斜率补偿电路,根据该控制信号产生该第二比较器输入电压。
8.根据权利要求4所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该逻辑驱动单元还包括:
一第一组放大器,串接在该逻辑驱动电路与该第一晶体管的栅极之间;以及
一第二组放大器,串接在该逻辑驱动电路与该第二晶体管的栅极之间。
9.根据权利要求4所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该稳压调整电路为一降压式稳压调整电路。
10.根据权利要求4所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该稳压调整电路为一升压式稳压调整电路。
11.根据权利要求4所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该稳压调整电路还包括一两极真空管,耦接在该功率电路与该输出电容之间,而该稳压调整电路为一反向式稳压调整电路。
12.根据权利要求1所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该输出电气信号为一输出电压。
13.根据权利要求1所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该输出电气信号为一输出电流。
14.根据权利要求12所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该时脉控制单元根据该输出电压调整该控制信号以屏蔽该振荡信号的一部分。
15.根据权利要求1所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该时脉控制单元根据一电流负载调整该控制信号以屏蔽该振荡信号的一部分。
16.根据权利要求1所述的切换式稳压器控制电路,其特征在于,该控制信号为一固定值。
17.一种稳定输出电气信号的方法,适用于一切换式稳压器控制电路,其中该切换式稳压器控制电路具有一切换式稳压器、一振荡器及一脉冲屏蔽调制器,其特征在于,该稳定输出电气信号的方法包括:
该切换式稳压器接收一参考电压和一反馈电压;
该振荡器提供一振荡信号;
该脉冲屏蔽调制器屏蔽该振荡信号至少一部分以产生一控制信号;以及
该脉冲屏蔽调制器提供该控制信号至该切换式稳压器,藉此控制该切换式稳压器在一睡眠模式中的该输出电气信号在一预定区间。
18.根据权利要求17所述的稳定输出电气信号的方法,其特征在于,该切换式稳压器控制电路还有一除频器及一逻辑运算器,该脉冲屏蔽调制器屏蔽该振荡信号至少一部分以产生该控制信号的步骤包括:
该除频器除频该振荡信号以产生一除频振荡信号,其中当该脉冲屏蔽调制器接收到一睡眠信号时,该脉冲屏蔽调制器根据该除频振荡信号产生该控制信号;以及
该逻辑运算器根据该振荡信号与该控制信号产生一时脉信号。
19.根据权利要求17所述的稳定输出电气信号的方法,其特征在于,该输出电气信号为一输出电压。
20.根据权利要求17所述的稳定输出电气信号的方法,其特征在于,该输出电气信号为一输出电流。
21.根据权利要求19所述的稳定输出电气信号的方法,其特征在于,该脉冲屏蔽调制器根据该输出电压调整该控制信号以屏蔽该振荡信号的一部分。
22.根据权利要求17所述的稳定输出电气信号的方法,其特征在于,该该脉冲屏蔽调制器根据一电流负载调整该控制信号以屏蔽该振荡信号的一部分。
23.根据权利要求17所述的稳定输出电气信号的方法,其特征在于,该控制信号为一固定值。
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