CN114204811A - 具电感值与电压调变锯齿波的固定导通时间电源转换器 - Google Patents

具电感值与电压调变锯齿波的固定导通时间电源转换器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电源转换器，包括功率级电路、锯齿波产生器、高通滤波器、放大器、比较器、及驱动电路。功率级电路用以接收输入电压而产生输出电压。功率级电路包括第一晶体管，第二晶体管与电感，第一晶体管，第二晶体管与电感耦接于开关节点。锯齿波产生器依据开关节点的电压产生锯齿波电流。高通滤波器依据输出电压产生瞬时干扰电流。放大器放大输出电压以产生反馈电压，以于比较节点依据锯齿波电流、瞬时干扰电流及反馈电压产生比较电压。比较器比较参考信号与比较电压以产生比较信号。驱动电路依据比较信号控制第一晶体管及第二晶体管。

Description

具电感值与电压调变锯齿波的固定导通时间电源转换器
技术领域
本发明涉及功率转换，特别涉及一种具有可调整锯齿波产生器的恒定导通时间(constant on-time，COT)转换器。
背景技术
随着可携式产品的需求逐渐增加，小体积高效能的电压稳压器变得越来越重要。由于电路结构简单、低成本及高效率等优点，恒定导通时间(constant on-time，COT)转换器常用于可携式产品。
一般来说，COT转换器会通过使用斜坡信号的技巧来对输出电压进行稳压，因此斜坡信号对于输出电压的稳定性至关重要。斜坡信号的波形及斜率都会对输出电压产生影响，因此需要考虑COT转换器的应用及特性来产生斜坡信号，藉以对输出电压进行稳压同时提高COT转换器的稳定性。
发明内容
本发明实施例提供一种功率转换器(power converter)，包括功率级电路(powerstage)、锯齿波产生器、高通滤波器、放大器、比较器、及驱动电路。功率级电路用以自输入节点接收输入电压，而于输出节点产生输出电压。功率级电路包括第一晶体管，第二晶体管与电感，第一晶体管，第二晶体管与电感共同耦接于开关节点。锯齿波产生器包括第一低通滤波器、第二低通滤波器、及跨导放大器。第一低通滤波器耦接于开关节点，用以依据开关节点的电压产生初始斜坡电压。第二低通滤波器耦接于开关节点，用以依据开关节点的电压产生直流偏压。跨导放大器耦接于第一低通滤波器、第二低通滤波器及比较节点，用以依据初始斜坡电压及直流偏压的差值产生锯齿波电流。高通滤波器耦接于输出节点及比较节点，用以依据输出电压的瞬时干扰以产生瞬时干扰电流。放大器耦接于输出节点及比较节点，用以放大输出电压以产生反馈电压，以于比较节点依据锯齿波电流、瞬时干扰电流及反馈电压产生比较电压。比较器耦接于比较节点，用以对参考信号及比较电压进行比较以产生比较信号。驱动电路耦接于比较器、第一晶体管的控制端及第二晶体管的控制端，用以依据比较信号而于恒定导通时段中导通第电一晶体管及截止第二晶体管。驱动电路依据比较信号而调变导通时段长度。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种恒定导通时间转换器的示意图。
图2为本发明实施例中的另一种恒定导通时间转换器的示意图。
图3为本发明实施例中的另一种恒定导通时间转换器的示意图。
图4为图3中的一种调整电路的示意图。
图5为图3中的另一种调整电路的示意图。
图6为图3中的另一种调整电路的示意图。
图7为本发明实施例中的另一种恒定导通时间转换器的示意图。
图8显示图4中的一种调整电路产生第一采样及第二采样的时序图。
图9显示图4中的另一种调整电路产生第一采样及第二采样的时序图。
图10显示图4中的另一种调整电路产生第一采样及第二采样的时序图。
附图标记
1,2,3,7:恒定导通时间转换器
10:锯齿波产生器
100:一阶积分器
102:高阶积分器
104,50:跨导放大器
12:微分器
14:放大器
15:阻抗
16:比较器
18:COT驱动电路
20,30,70:调整电路
22:定时器
200:参考值产生器
300:电流感测放大器
302:关联双采样调制器
40:时序控制器
41,42:采样电路
43:差动放大器
44:模拟数字转换
700:电流累加器
GND:接地端
ILs:电流
Irmp:锯齿波电流
Irpl:瞬时干扰电流
HS,LS:控制信号
L:电感
Nc:比较节点
No:输出节点
Ns:开关节点
REF:参考信号
Sa:调整信号
Sc:比较信号
Sdf:变化率表示信号
SL:电流值信号
SLr:参考电流值信号
Stc1,Stc2:采样控制信号
T1,T2:晶体管
t1至t3:时间
V+:初始斜坡电压
V-:直流偏压
Vc:比较电压
VIN:输入电压
VOUT:输出电压
Vth:阈值
ΔV1,ΔV2:差值
具体实施方式
图1为本发明实施例中的一种恒定导通时间(constant on-time，COT)转换器1的示意图。COT转换器1可自输入节点接收输入电压VIN以于输出节点No产生输出电压VOUT。输入电压VIN可为直流电压，例如12V。输出电压VOUT可小于输入电压VIN，且可为直流电压，例如3.3V或1.8V。输出电压VOUT可用以对负载供电。例如，负载可为通用串行总线(universalserial bus，USB)装置、内存或中央处理器。COT转换器1包括晶体管T1、晶体管T2、电感L、锯齿波产生器10、微分器12、放大器14、阻抗15、比较器16及COT驱动电路18。COT转换器1可利用锯齿波产生器10产生锯齿波电流Irmp，及利用锯齿波电流Irmp及输出电压VOUT反馈信号，共同来控制COT驱动电路18，详细操作于稍后段落说明。
晶体管T1、晶体管T2、电感L可形成功率级电路。晶体管T1包括第一端，用以接收输入电压VIN；第二端，耦接于开关节点Ns；及控制端，用以从COT驱动电路18接收控制电压HS。晶体管T2包括第一端，耦接于开关节点Ns；第二端，耦接于接地端GND；及控制端，用以从COT驱动电路18接收控制电压LS。晶体管T1及晶体管T2皆可为N型金属氧化物半导体场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET)。电感L包括第一端，耦接于开关节点Ns；及第二端，耦接于输出节点No，用以产生输出电压VOUT。电感L的电感值、材质、耐压、及其他特性可依据不同电路应用而选定。例如，电感L的电感值可为0.2微亨利(microhenries)。在一些实施例中，输出节点No可另耦接于输出电容，用以使输出电压VOUT实质上维持不变。锯齿波产生器10耦接于开关节点Ns及比较节点Nc。微分器12耦接于输出节点No及比较节点Nc。放大器14耦接于输出节点No，及经由阻抗15耦接于比较节点Nc。比较器16耦接于比较节点Nc。COT驱动电路18输入端耦接于比较器16、输出端则耦接于晶体管T1的控制端及晶体管T2的控制端。
控制电压HS及控制电压LS皆为脉冲信号且实质上互为互补信号。在一些实施例中，控制电压HS及控制电压LS中一者的下降缘，及另一者的上升缘之间可具有预定时间间隔。当控制电压HS被设为逻辑高电平时，控制电压LS会被设为逻辑低电平，使上桥(highside)路径导通，电感L储存能量，及输出电压VOUT上升。当控制电压HS被设为逻辑低电平时，控制电压LS会被设为逻辑高电平，使下桥(low side)路径导通，电感L释放能量，及输出电压VOUT下降。
锯齿波产生器10、微分器12、放大器14、比较器16、及COT驱动电路18可形成稳压循环，对输出电压VOUT进行稳压。锯齿波产生器10包括一阶积分器100、高阶积分器102、及跨导放大器104。一阶积分器100及高阶积分器102耦接于开关节点Ns。跨导放大器104耦接于一阶积分器100、高阶积分器102及比较节点Nc。
一阶积分器100及高阶积分器102可为由主动组件及/或被动组件形成的低通滤波器，一阶积分器100可依据开关节点Ns的电压产生初始斜坡电压V+，且高阶积分器102可依据开关节点Ns的电压产生直流偏压V-。跨导放大器104可依据初始斜坡电压V+及直流偏压V-的差值产生锯齿波电流Irmp。具体而言，跨导放大器104可具有跨导值Gm，及可依据其跨导值Gm放大差值((V+)–(V-))产生锯齿波电流Irmp＝(Gm*((V+)–(V-)))。跨导放大器104的跨导值Gm可为默认值，或依据输入电压VIN、输出电压VOUT、电感L的电感值、及/或输出电容的电容值而动态设定。锯齿波电流Irmp可为纯粹的锯齿波而不包含直流组成。微分器12可为由主动组件及/或被动组件形成的高通滤波器，及可依据输出电压VOUT的瞬时干扰以产生瞬时干扰电流Irpl。输出电压VOUT的瞬时干扰可包括输出电压VOUT的纹波。微分器12可将输出电压VOUT的瞬时干扰快速反应于瞬时干扰电流Irpl，加速COT转换器1的瞬时反应。放大器14可依据增益A放大输出电压VOUT以于放大器14的输出端产生反馈电压。在一些实施例中，输出节点No至放大器14的输入端的路径具有增益β，且反馈电压可为VOUT*β*A。
阻抗15可为放大器14的输出阻抗、微分器12的输出阻抗、及跨导放大器104的输出阻抗的等效阻抗Zo。比较节点Nc的比较电压Vc可依据锯齿波电流Irmp、瞬时干扰电流Irpl及反馈电压产生。具体而言，锯齿波电流Irmp及瞬时干扰电流Irpl经由阻抗15所产生的电压与反馈电压相加可建立比较电压Vc＝(Irmp+Irpl)*Zo+VOUT*β*A。比较电压Vc可包括锯齿波组成、瞬时干扰组成及直流组成，其中锯齿波组成由锯齿波电流Irmp产生，瞬时干扰组成由瞬时干扰电流Irpl产生，且直流组成由反馈电压产生。比较器16可对参考信号REF及比较电压Vc进行比较以产生比较信号Sc。参考信号REF可为电压信号。当比较电压Vc小于参考信号REF时，比较器16可在比较信号Sc输出逻辑高电平；当比较电压Vc超出参考信号REF时，比较器16可在比较信号Sc输出逻辑低电平。COT驱动电路18可依据比较信号Sc产生控制信号HS及LS来分别驱动晶体管及T1及晶体管T2。当比较信号Sc为逻辑高电平时，COT驱动电路18可于恒定导通时段中将控制信号HS设置为逻辑高电平及将控制信号LS设置为逻辑低电平，藉以导通晶体管及T1及截止晶体管T2。恒定导通时段可为使用者预先设定的固定时段，或依据输入电压VIN、输出电压VOUT、电感L的电感值、及/或输出电容的电容值而动态设定的固定时段。当比较信号Sc为逻辑低电平时，COT驱动电路18可将控制信号HS设置为逻辑低电平及将控制信号LS设置为逻辑高电平，藉以截止晶体管及T1及导通晶体管T2。
因此，COT转换器1依据输入电压VIN产生的锯齿波电流Irmp及输出电压VOUT产生的瞬时干扰电流Irpl及反馈电压来调节输出电压VOUT，以简单的电路构造达成稳压效果同时加速瞬时反应。
图2为本发明实施例中的另一种COT转换器2的示意图。COT转换器2及COT转换器1的差异在于COT转换器2另包括调整电路20及定时器22。以下针对COT转换器2及COT转换器1之间的差异进行说明。
当输入电压VIN及输出电压VOUT改变时，调整电路20可依据输入电压VIN及输出电压VOUT调整锯齿波电流Irmp的斜率及恒定导通时间的长度，藉以正确调节输出电压VOUT，提高COT转换器2的稳定性及加强COT转换器2的瞬时响应。调整电路20包括参考值产生器200，耦接于跨导放大器104、晶体管T1的第一端、及输出节点No。COT驱动电路18可包括定时器22，耦接于参考值产生器200。参考值产生器200可依据输出电压VOUT及输入电压VIN来调整跨导放大器104的跨导值Gm及恒定导通时段的长度。在一些实施例中，参考值产生器200可依据输出电压VOUT相对于输入电压VIN的比值(Vout/Vin)来产生调整信号Sa，藉以调整跨导放大器104的跨导值Gm及调整恒定导通时段的长度。跨导放大器104可依据调整信号Sa调整跨导值Gm。定时器22可依据调整信号Sa调整恒定导通时段的长度，及计算恒定导通时段。调整信号Sa可为模拟信号或数字信号。在一些实施例中，调整信号Sa可为模拟电流信号，跨导放大器104可将调整信号Sa及锯齿波电流Irmp相加以产生更新的锯齿波电流Irmp，且定时器22可将调整信号Sa与预定电流相加以调整恒定导通时段的长度。在另一些实施例中，调整信号Sa可包括一组数字编码，跨导放大器104可依据调整信号Sa调整跨导值Gm的档位，且定时器22可依据调整信号Sa调整恒定导通时段的长度的档位。在一些实施例中，若输出电压VOUT增加及/或输入电压VIN降低，使得输出电压VOUT相对于输入电压VIN比值(Vout/Vin)增加，则调整信号Sa会随之增加，跨导放大器104会将跨导值Gm调整至较大值，且定时器22会将恒定导通时段调整为较长。当跨导值Gm增加，则锯齿波电流Irmp的斜率会随之增加，使比较电压Vc的变化加快；当恒定导通时段的长度增加，则于晶体管T1每次开关循环周期内，晶体管T1导通对电感L储能时间增加，使得输出电压VOUT会随之增加，藉以正确调节输出电压VOUT。
COT转换器2针对不同应用依据输入电压VIN及输出电压VOUT调整锯齿波电流Irmp的斜率及恒定导通时间的长度，藉以提高COT转换器2的稳定性及加强COT转换器2的瞬时响应。
图3为本发明实施例中的另一种COT转换器3的示意图。COT转换器3及COT转换器2的差异在于COT转换器2中的调整电路20被COT转换器3中的调整电路30替代。以下针对COT转换器3及COT转换器2之间的差异进行说明。
COT转换器3可依据不同的应用需求采用不同的电感L。调整电路30可依据流经电感L的电流判断电感L的电感值，进而调整锯齿波电流Irmp的斜率及恒定导通时间的长度，藉以正确调节输出电压VOUT，提高COT转换器3的稳定性及加速COT转换器3的瞬时响应。调整电路30包括电流感测放大器(current sense amplifier，CSA)300及关联双采样调制器(correlated double sampling modulator，CDSM)302。电流感测放大器300耦接于开关节点Ns，关联双采样调制器302耦接于电流感测放大器300、跨导放大器104及定时器22。
电流感测放大器300可依据晶体管T2的第一端的电流产生电流值信号SL。在一些实施例中，当晶体管T1截止且晶体管T2导通时，电流ILs可经由晶体管T2及电感L流向输出节点Vo，电流感测放大器300可采样及放大晶体管T2的第一端的电流ILs以产生电流值信号SL。电流值信号SL可为电压信号。关联双采样调制器30可依据电流值信号SL的变化率来控制跨导放大器104的跨导值Gm。由于电流值信号SL的变化率和电感L的电感值呈负相关，当电感L的电感值越大，则电流值信号SL的变化率越小；且当电感L的电感值越小，则电流值信号SL的变化率越大。在一些实施例中，关联双采样调制器302可以固定时序对电流值信号SL进行2次采样，及依据2次采样的差值来计算电流值信号SL的变化率。固定时序可为固定时间间隔。关联双采样调制器302可依据2次采样的差值产生调整信号Sa，藉以调整跨导放大器104的跨导值Gm及调整恒定导通时段的长度。在一些实施例中，当电流值信号SL进行2次采样的差值越大，代表电感L的电感值越小，则调整信号Sa越大，藉以增加跨导值Gm(锯齿波电流Irmp斜率较大)及增加恒定导通时段的长度；当电流值信号SL进行2次采样的差值越小，代表电感L的电感值越大，则调整信号Sa越小，藉以降低跨导值Gm(锯齿波电流Irmp斜率较小)及缩短恒定导通时段的长度，进而正确调节输出电压VOUT。调整信号Sa可为模拟信号或数字信号，图4显示调整信号Sa为数字信号的实施例，图5、6显示调整信号Sa为模拟信号的实施例，在后续段落中会详细说明。
COT转换器3针对不同应用依据流经电感L的电流调整锯齿波电流Irmp的斜率及恒定导通时间的长度，藉以提高COT转换器2的稳定性及加强COT转换器2的瞬时响应。
图4为一种调整电路30的示意图。调整电路30可接收控制信号LS及晶体管T2的第一端的电流ILs以产生数字的调整信号Sa。调整电路30包括时序控制器40、采样电路41、采样电路42、差动放大器43及模拟数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)44。采样电路41耦接于电流感测放大器300及时序控制器40，采样电路42耦接于电流感测放大器300及时序控制器40。差动放大器43耦接于采样电路41及采样电路42，且模拟数字转换器44耦接于差动放大器43。
时序控制器40可由控制信号LS触发而以固定时序产生采样控制信号Stc1及采样控制信号Stc2。在一些实施例中，一旦收到控制信号LS，时序控制器40可输出高电平的采样控制信号Stc1及低电平的采样控制信号Stc2以对电流值信号ILs进行采样而产生第一采样，及在经过预定延迟后，时序控制器40可输出低电平的采样控制信号Stc1及高电平的采样控制信号Stc2以对电流值信号ILs进行采样而产生第二采样。因此第一采样及第二采样可分别为电流值信号ILs相差预定延迟的采样信号。在另一些实施例中，预定延迟时段的长度与输出电压VOUT的电平呈现负相关，例如时序控制器40可另依据输出电压VOUT的倒数调整预定延迟的长度。当输出电压VOUT的电平越低，则预定延迟的长度越长。
图8至图10显示产生3种第一采样及第二采样的时序图，其中SLr为参考COT转换器中电流感测放大器产生的参考电流值信号，SLr为变压器出厂时已知相关参数的曲线，例如已知：产生该SLr变化线型的参考电感值，与对应该参考电感值的SLr的参考斜率，参考输出电压与所对应的参考采样延迟时间。稍后依据量测所得的输出电压决定采样延迟时间，进而据此计算出SL变化线型的斜率，进而计算出待量测的L2电感值,进而据此来调整跨导放大器104的增益。在图8的实施例中，电流值信号SL的斜率大于参考电流值信号SLr的斜率，若参考COT转换器的输出电压VOUT2等于COT转换器3的输出电压VOUT，则预定延迟的长度不变。对于参考电流值信号SLr来说，可于时间t1产生第一采样及于时间t2产生第二采样，进而产生参考电流值信号SLr的第一采样及第二采样之间的差值ΔV1；对于电流值信号SL来说，可于时间t1产生第一采样及于时间t2产生第二采样，进而产生电流值信号SL的第一采样及第二采样之间的差值ΔV2。由于差值ΔV2大于差值ΔV1，因此参考COT转换器的电感的电感值L1大于COT转换器3的电感L的电感值L2，以使调整电路30据此来调整跨导放大器104的增益。时间t2及时间t1之间的差值为预定延迟。
在图9的实施例中，电流值信号SL的斜率等于参考电流值信号SLr的斜率，若输出电压VOUT等于2倍的输出电压VOUT2(VOUT＝2*VOUT2)，则预定延迟的长度增加1倍。对于参考电流值信号SLr来说，可于时间t1产生第一采样及于时间t2产生第二采样，进而产生参考电流值信号SLr的第一采样及第二采样之间的差值ΔV1；对于电流值信号SL来说，可于时间t1产生第一采样及于时间t3产生第二采样，进而产生电流值信号SL的第一采样及第二采样之间的差值ΔV2。由于差值ΔV2为2倍的差值ΔV1(ΔV2＝2ΔV1)，因此电感值L1等于2倍的电感值L2(L1＝2*L2)，以使调整电路30据此来调整跨导放大器104的增益。时间t3及时间t1之间的差值为调整后预定延迟。
在图10的实施例中，电流值信号SL的斜率小于参考电流值信号SLr的斜率，若输出电压VOUT等于2倍的输出电压VOUT2(VOUT＝2VOUT2)，则预定延迟的长度增加1倍。对于参考电流值信号SLr来说，可于时间t1产生第一采样及于时间t2产生第二采样，进而产生参考电流值信号SLr的第一采样及第二采样之间的差值ΔV1；对于电流值信号SL来说，可于时间t1产生第一采样及于时间t3产生第二采样，进而产生电流值信号SL的第一采样及第二采样之间的差值ΔV2。由于差值ΔV2等于差值ΔV1(ΔV2＝ΔV1)，因此电感值L1等于电感值L2(L1＝L2)，以使调整电路30据此来调整跨导放大器104的增益。时间t3及时间t1之间的差值为调整后预定延迟。
差动放大器43可依据其增益A放大第一采样及第二采样的差值以产生变化率表示信号Sdf。差动放大器43的增益A及放大器14的增益A可相同或不同。模拟数字转换器44可对变化率表示信号Sdf进行模拟至数字转换以产生数字的调整信号Sa。例如，调整信号Sa可为3位数字编码，参考第3图，跨导放大器104可依据调整信号Sa调整跨导值Gm的档位，藉以调整锯齿波电流Irmp的斜率，且定时器22可依据调整信号Sa调整恒定导通时段的长度的档位，藉以调整恒定导通时段的长度。
图5为图3中的另一种调整电路的示意图。图5中的调整电路30可接收控制信号LS及晶体管T2的第一端的电流ILs以产生模拟的调整信号Sa。图5及图4中的调整电路30的差异在于图5中的调整电路30的跨导放大器50取代图4中的调整电路30的采样比较器44及计数器45。以下针对图5及图4中的调整电路30的差异进行说明。
跨导放大器50耦接于差动放大器43，可依据其跨导值Gm放大变化率表示信号Sdf及阈值Vth的差值以产生模拟的调整信号Sa。跨导放大器50的跨导值Gm可为默认值，调整信号Sa可为电流信号，且图5及图4中的阈值Vth可相同或不同。参考图3，跨导放大器50可将调整信号Sa及锯齿波电流Irmp相加以产生更新的锯齿波电流Irmp，且定时器22可将调整信号Sa与预定电流相加以调整恒定导通时段的长度。相较于图4，图5中的调整电路30具有较少组件，降低制造成本，同时依据电感L的电阻值控制锯齿波产生器10及定时器22以提高COT转换器3的稳定性及加强COT转换器3的瞬时响应。
图6为图3中的另一种调整电路的示意图。图6中的调整电路30可接收控制信号LS及晶体管T2的第一端的电流ILs以产生模拟的调整信号Sa。图6及图5中的调整电路30的差异在于图6中的调整电路30不包括差动放大器43，且跨导放大器50耦接于采样电路41及采样电路42。以下针对图6及图5中的调整电路30的差异进行说明。
跨导放大器50可依据其跨导值Gm放大第一采样及第二采样的差值以产生模拟的调整信号Sa。调整信号Sa可为电流信号。参考图3，跨导放大器50可将调整信号Sa及锯齿波电流Irmp相加以产生更新的锯齿波电流Irmp，且定时器22可将调整信号Sa与预定电流相加以调整恒定导通时段的长度。相较于图5，图6中的调整电路30具有较少组件，降低制造成本，同时依据电感L的电阻值控制锯齿波产生器10及定时器22以提高COT转换器3的稳定性及加强COT转换器3的瞬时响应。
图7为本发明实施例中的另一种COT转换器7的示意图。COT转换器7为COT转换器2、3的结合，COT转换器7中的调整电路70包括参考值产生器200、电流感测放大器300、关联双采样调制器302及电流累加器700。COT转换器7中的参考值产生器200的电路设置及运作方式和COT转换器2相似，COT转换器7中的电流感测放大器300及关联双采样调制器302的电路设置及运作方式和COT转换器3相似，在此不再赘述。以下针对COT转换器7及COT转换器2、3之间的差异进行说明。
电流累加器700耦接于参考值产生器200及关联双采样调制器302，如此调整电路70输出的调整信号Sa可同时依据(1)输入电压VIN及输出电压VOUT的比值及(2)电流值信号SL的变化率来控制跨导放大器104的跨导值Gm及调整恒定导通时段的长度。在一些实施例中，电流累加器700可混和输入电压VIN及输出电压VOUT的比值及电流值信号SL的变化率来产生调整信号Sa，藉以调整跨导放大器104的跨导值Gm及调整恒定导通时段的长度，其说明可于前述段落中找到，在此不再赘述。
COT转换器7可依据输入电压VIN、输出电压VOUT及/或流经电感L的电流调整锯齿波电流Irmp的斜率及恒定导通时间的长度，藉以提高COT转换器7的稳定性及加速COT转换器7的瞬时响应。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (16)

1.一种电源转换器，其特征在于，包括：
一功率级电路，用以自一输入节点接收一输入电压，而于一输出节点产生一输出电压，所述功率级电路包括一第一晶体管，一第二晶体管与一电感，所述第一晶体管，所述第二晶体管与所述电感共同耦接于一开关节点；
一锯齿波产生器，包括；
一第一低通滤波器，耦接于所述开关节点，用以依据所述开关节点的一电压产生一初始斜坡电压；
一第二低通滤波器，耦接于所述开关节点，用以依据所述开关节点的所述电压产生一直流偏压；及
一跨导放大器，耦接于所述第一低通滤波器、所述第二低通滤波器及一比较节点，用以依据所述初始斜坡电压及所述直流偏压的一差值产生一锯齿波电流；
一高通滤波器，耦接于所述输出节点及所述比较节点，用以依据所述输出电压的瞬时干扰以产生一瞬时干扰电流；
一放大器，耦接于所述输出节点及所述比较节点，用以放大所述输出电压以产生一反馈电压，以于所述比较节点依据所述锯齿波电流、所述瞬时干扰电流及所述反馈电压产生一比较电压；
一比较器，耦接于所述比较节点，用以比较一参考信号与所述比较电压以产生一比较信号；及
一驱动电路，耦接于所述比较器、所述第一晶体管的所述控制端及所述第二晶体管的所述控制端，用以输出一控制信号于一导通时段中导通所述第一晶体管及截止所述第二晶体管，所述驱动电路依据所述比较信号而调变所述导通时段的一长度。
2.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，还包括一参考值产生器，耦接于所述跨导放大器、所述输入节点及所述输出节点，用以依据所述输出电压及所述输入电压来调整所述跨导放大器的跨导值。
3.如权利要求2所述的电源转换器，其特征在于，所述参考值产生器用以依据所述输出电压及所述输入电压的一比值来调整所述跨导放大器的所述跨导值。
4.如权利要求3所述的电源转换器，其特征在于，所述参考值产生器还用以依据所述输出电压及所述输入电压的所述比值来调整所述导通时段的一长度。
5.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，还包括：
一感测放大器，耦接于所述开关节点，用以依据所述开关节点的一电流产生一电流值信号；及
一双采样调制器，耦接于所述感测放大器及所述跨导放大器，用以依据所述电流值信号的一变化率来调整所述跨导放大器的所述跨导值。
6.如权利要求5所述的电源转换器，其特征在于，所述双采样调制器还用以依据所述电流值信号的所述变化率来调整所述导通时段的一长度。
7.如权利要求5所述的电源转换器，其特征在于，所述双采样调制器包括：
一时序控制器，用以致能一第一采样控制信号一预定延迟之后致能一第二采样控制信号；
一第一采样电路，耦接于所述感测放大器及所述时序控制器，用以依据所述第一采样控制信号对所述电流值信号进行采样以产生一第一采样；
一第二采样电路，耦接于所述感测放大器及所述时序控制器，用以依据所述第二采样控制信号对所述电流值信号进行采样以产生一第二采样；
一差动放大器，耦接于所述第一采样电路及所述第二采样电路，用以依据所述第一采样及所述第二采样的一差值产生一变化率表示信号；
一采样比较器，耦接于所述差动放大器，用以比较所述变化率表示信号及一阈值以产生一采样比较信号；及
一计数器，耦接于所述采样比较器及所述跨导放大器，用以依据所述采样比较信号产生一调整信号。
8.如权利要求5所述的电源转换器，其特征在于，所述双采样调制器包括：
一时序控制器，用以致能一第一采样控制信号一预定延迟之后致能一第二采样控制信号；
一第一采样电路，耦接于所述感测放大器及所述时序控制器，用以依据所述第一采样控制信号对所述电流值信号进行采样以产生一第一采样；
一第二采样电路，耦接于所述感测放大器及所述时序控制器，用以依据所述第二采样控制信号对所述电流值信号进行采样以产生一第二采样；
一差动放大器，耦接于所述第一采样电路及所述第二采样电路，用以依据所述第一采样及所述第二采样的一差值产生一变化率表示信号；及
一跨导放大器，耦接于所述差动放大器，用以比较所述变化率表示信号及一阈值以产生一调整信号。
9.如权利要求5所述的电源转换器，其特征在于，所述双采样调制器包括：
一时序控制器，用以致能一第一采样控制信号一预定延迟之后致能一第二采样控制信号；
一第一采样电路，耦接于所述感测放大器及所述时序控制器，用以依据所述第一采样控制信号对所述电流值信号进行采样以产生一第一采样；
一第二采样电路，耦接于所述感测放大器及所述时序控制器，用以依据所述第二采样控制信号对所述电流值信号进行采样以产生一第二采样；及
一跨导放大器，耦接于所述第一采样电路及所述第二采样电路，用以依据所述第一采样及所述第二采样的一差值产生一调整信号。
10.如权利要求7至9中任一项所述的电源转换器，其特征在于，所述时序控制器还用以依据所述输出电压调整所述预定延迟，使所述输出电压与所述预定延迟呈现负相关。
11.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，还包括：
一参考值产生器，耦接于所述跨导放大器、所述第一晶体管的所述第一端、及所述输出节点，用以产生所述输出电压及所述输入电压的一比值；
一感测放大器，耦接于所述开关节点，用以依据所述开关节点的一电流以产生一电流值信号；
一双采样调制器，耦接于所述感测放大器及所述跨导放大器，用以判断所述电流值信号的一变化率；及
一调制器，耦接于所述参考值产生器及所述双采样调制器，用以依据所述比值及所述变化率来控制所述跨导放大器的所述跨导值。
12.如权利要求11所述的电源转换器，其特征在于，所述调制器还依据所述比值及所述变化率调整所述导通时段的一长度。
13.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，还包括
一参考值产生器，耦接于所述跨导放大器、所述第一晶体管的所述第一端、及所述输出节点，用以产生所述输入电压及所述输出电压的一比值；
一感测放大器，耦接于所述开关节点，用以依据所述开关节点的一电流以产生一电流值信号；
一双采样调制器，耦接于所述感测放大器及所述跨导放大器，用以判断所述电流值信号的一变化率；及
一调制器，耦接于所述参考值产生器及所述双采样调制器，用以依据所述比值及所述变化率来调整所述导通时段的一长度。
14.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，
所述第一晶体管，包括：
一第一端，用以接收所述输入电压；
一第二端，耦接于所述开关节点；及
一控制端；
所述第二晶体管，包括：
一第一端，耦接于所述开关节点；
一第二端，耦接于一接地端；及
一控制端；及
所述电感，包括：
一第一端，耦接于所述开关节点；及
一第二端，耦接于一输出节点，用以产生所述输出电压。
15.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，所述第一低通滤波器为一一阶积分器，所述第二低通滤波器为一高阶积分器，且所述高通滤波器为一微分器。
16.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，所述功率转换器为一恒定导通时间转换器，当所述输出电压及所述输入电压的一比值相同时，所述导通时段为一恒定导通时段。
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