CN114421759A - 转换电路及其自举电压控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转换电路，系转换输入电源为输出电源，且转换电路包括切换电路、自举电路及控制模块。切换电路包括功率电感、第一开关与第二开关，且功率电感、第一开关与第二开关共接于切换电路中点。自举电路接收输入电能而提供驱动第一开关的自举电压。当自举电压低于自举下阀值时，控制模块使自举电路与第二开关导通来拉升自举电压；当切换电路中点的电感电流逆向增加至逆向阈值时，控制模块使自举电路与第二开关关断。

Description

转换电路及其自举电压控制方法
技术领域
本发明系有关一种转换电路及其控制方法，尤指一种具有自举电压控制的转换电路及其自举电压控制方法。
背景技术
由于资讯产业近年来快速发展，电源供应器扮演重要角色，尤其是大型资讯设备所需功率逐渐增加，因此电源供应器输出功率因负载需求也逐渐增大。其中，电源供应器内部主要进行电力转换的电路系为转换电路。转换电路主要具有将输入电源转换输出电源的功能，且提供电压值稳定的输出电源供应负载运作。其中，转换电路内不同常具有数个开关与至少一个功率电感。通过内部的控制器控制数个开关的切换导通来使功率电感储能和释能来控制转换电路将输入电源转换输出电源。
由于在转换电路中，数个开关通常会具有至少一个开关的参考电位基准点并非为转换电路的接地点。为了能够使控制器所提供的信号能够顺利的推动此开关，因此通常会额外地提供自举电压来提高此开关控制端的电压，方能使控制器顺利地驱动此开关导通。然而，能够储存自举电压的元件仅有在此元件与输入电源对接地点构成充电路径时方可充电，因此在转换电路为轻载或是无载的时候，此元件可能因长期未有充电路径而使自举电压逐渐的自然消耗。假若所储存的能量被自然消耗至无法驱动开关的状况，恐会造成转换电路不够稳定甚至失效的状况。
另外一方面，若是在对储存自举电压的元件充电过短的状况，容易使转换电路内部部分开关因切换时间过短而意外的导通，造成输入电源直接的通过开关的导通而接地，产生过大的电流而致使开关损坏。反之，若是在对储存自举电压的元件充电过久的状况，容易使转换电路的输出电源被充电路径消耗致过低，造成输出电源的电压值随之被拉至过低的状况。因此，对储存自举电压的元件充电的时间无论过短或过长皆会造成转换电路的不良影响。
所以，如何设计出一种具有自举电压控制的转换电路及其自举电压控制方法，以控制对储存自举电压的元件充电的时间，乃为本案创作人所欲行研究的一大课题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明系提供一种具有自举电压控制的转换电路，以克服现有技术的问题。因此，本发明的转换电路系转换输入电源而于输出节点提供输出电源，且转换电路包括切换电路、自举电路及控制模块。切换电路耦接于输入电源与输出节点之间，切换电路包括功率电感、第一开关与第二开关，且功率电感、第一开关与第二开关共接于切换电路中点。自举电路接收输入电能而提供驱动第一开关的自举电压。控制模块用以提供第一控制信号控制第一开关，且提供第二控制信号控制第二开关。其中，当自举电压低于自举下阀值时，控制模块使自举电路与第二开关导通来拉升自举电压；当切换电路中点的电感电流逆向增加至逆向阈值时，控制模块使自举电路与第二开关关断。
为了解决上述问题，本发明系提供一种转换电路的自举电压控制方法，以克服现有技术的问题。因此本发明的转换电路系转换输入电源为输出电源，且转换电路包括切换电路与自举电路；切换电路包括第一开关与第二开关，且自举电压控制方法包括下列步骤：(a)基于输出电源的反馈而提供第一控制信号控制第一开关，且提供第二控制信号控制第二开关。(b)自举电路接收输入电能而提供驱动第一开关的自举电压。(c)检测自举电压，且当自举电压低于自举下阀值时，使自举电路与第二开关导通来拉升自举电压。(d)检测第一开关与第二开关共接的切换电路中点的电感电流，且当电感电流逆向增加至逆向阈值时，使自举电路与第二开关关断。
本发明的主要目的及功效在于，控制模块检测自举电压低于自举下阀值时，使自举电路与第二开关导通来产生对自举电路充电的充电路径，且在控制模块检测切换电路中点的电感电流逆向增加至逆向阈值时，使自举电路与第二开关关断而关断充电路径。如此即可控制对储存自举电压的元件充电的时间，避免因充电时间过长或过短而造成切换电路损坏或是输出电源的电压值被拉至过低的状况。
为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1为本发明具有自举电压控制的转换电路的电路架构图：
图2A为本发明降压式转换电路的电路架构图：
图2B为本发明升压式转换电路的电路架构图：
图3A为本发明具有自举电压控制的转换电路第一实施例的细部电路架构图：
图3B为本发明适用于转换电路第一实施例的控制模块电路方块图：
图3C为本发明适用于转换电路第一实施例的自举电压控制方法的方法流程图：
图4A为本发明具有自举电压控制的转换电路第二实施例的细部电路架构图：
图4B为本发明适用于转换电路第二实施例的控制模块电路方块图：
图4C为本发明适用于转换电路第二实施例的自举电压控制方法的方法流程图：及
图4D为本发明适用于转换电路第二实施例的自举电压控制方法的方法流程图。
其中，附图标记：
100、100’…转换电路
1…切换电路
L…功率电感
Q1…第一开关
Q2…第二开关
LX…切换电路中点
2…自举电路
22…自举开关
24…自举电容
26…稳压器
3、3’…控制模块
32…电压检测单元
34…电流检测单元
36…控制单元
362…电流比较单元
364…脉宽调制单元
38…阈值调整模块
382…计时单元
384…零电流脉冲计数单元
386…阈值调整单元
4…驱动电路
OUT…输出节点
200…负载
Vin…输入电源
Vo…输出电源
Vcc…输入电能
Vboost…自举电压
Ii1～Ii3…电感电流
Sc1…第一控制信号
Sc2…第二控制信号
Sv…电压信号
Si…电流信号
S1～S5…第一信号至第五信号
Lc…充电路径
TD…预定时段
NOC1～NOC3…自举下阀值
(S100)～(S400)…步骤
A～C…虚线
具体实施方式
兹有关本发明的技术内容及详细说明，配合图式说明如下：
请参阅图1为本发明具有自举电压控制的转换电路的电路架构图。转换电路100接收输入电源Vin，且耦接负载200，以转换输入电源Vin为输出电源Vo，且由输出节点OUT提供输出电源Vo对负载200供电。转换电路100包括切换电路1、自举电路2及控制模块3，且切换电路1耦接于输入电源Vin与输出节点OUT之间。其中，切换电路1包括功率电感L、第一开关Q1与第二开关Q2，且功率电感L、第一开关Q1与第二开关Q2共接于切换电路中点LX。自举电路2接收输入电能Vcc，且基于输入电能Vcc提供驱动第一开关Q1的自举电压Vboost。具体地，第一开关Q1的参考电位基准点主要系切换电路中点LX的电压而并非接地点，因此必须要提供自举电压Vboost来提高第一开关Q1控制端的电压，方能顺利地驱动第一开关Q1导通。
控制模块3耦接第一开关Q1与第二开关Q2，且用以基于输出电源Vo的反馈控制切换电路1的切换，以调整并稳定输出电源Vo的电压值。具体地，控制模块3用以基于输出电源Vo的反馈提供第一控制信号Sc1控制第一开关Q1，且基于输出电源Vo的反馈提供第二控制信号Sc2控制第二开关Q2。其中，切换电路1因应其为降压式或升压式转换器，结构会有所不同。具体地，请参阅图2A为本发明降压式转换电路的电路架构图、图2B为本发明升压式转换电路的电路架构图，复配合参阅图1。在图2A中，第一开关Q1耦接输入电源Vin与切换电路中点LX之间，且功率电感L耦接输出节点OUT与切换电路中点LX之间。在图2B中，第一开关Q1耦接输出节点OUT与切换电路中点LX之间，且功率电感L耦接输入电源Vin与切换电路中点LX之间。因此，本发明的特点在于，自举电路2自举电压控制方法，适用于具有自举电路2的任何转换电路。
请参阅图3A为本发明具有自举电压控制的转换电路第一实施例的细部电路架构图，复配合参阅图1～2B。为了易于阐述本发明的特点，本实施例系以降压式转换电路100来示意。转换电路100更包括驱动电路4，驱动电路4耦接于控制模块3与切换电路1之间，且接收自举电路2所提供的自举电压Vboost作为驱动电路4的电源。因此，驱动电路4可因应第一控制信号Sc1为第一电平而驱动第一开关Q1导通。自举电路2包括自举开关22与自举电容24，且自举开关22接收输入电能Vcc。自举电容24耦接自举开关22与切换电路中点LX之间，且基于自举开关22导通而将输入电能Vcc储存，以提供自举电压Vboost。
当自举开关22导通时，输入电能Vcc通过自举开关22对自举电容24充电，反之则自举开关22关断，输入电能Vcc无法通过自举开关22对自举电容24充电。另外一方面，自举电路2可选择性地包括稳压器26。当自举电路2未有稳压器26时，输入电能Vcc的来源可以是外部装置(图未示)。当自举电路2具有稳压器26时，稳压器26接收输入电源Vin，且耦接自举开关22。稳压器26例如但不限于，可以为线性稳压器，其用以将输入电源Vin转换为输入电能Vcc。值得一提，于本发明的一实施例中，自举电路2的内部结构仅为众多的实施方式中，较佳的实施方式，并不以此为限。举凡可通过自举的方式提供电源，使控制上桥开关(即第一开关Q1)导通的相关电路能正常运作的自举电路2结构，皆应包含在本实施例的范畴当中。
控制模块3用以检测自举电容24上，自举电压Vboost的大小，以及检测切换电路中点LX的电感电流Ii大小。当控制模块3判断自举电压Vboost低于自举下阀值时，代表自举电容24所储存的能量已不足，有可能致使驱动电路4进入欠压锁定(Undervoltage-Lockout；UVLO)而使驱动电路4无法顺利的驱动第一开关Q1导通，导致整个转换电路100失效。此状况主要发生在负载200为轻载或无载，转换电路100被操作在非连续导通模式(DCM)，甚至是突波模式(Burst mode)、脉冲省略模式(Pulse Skip mode)或非导通时间调变(off timemodulation)等低消耗模式(以下皆以非连续导通模式统称)。
由于转换电路100被操作在非连续导通模式下，第二开关Q2两次开启导通间隔较久，在第二开关Q2较长的关闭断路时段中，导致自举电容24长时间无法被充电。因此，容易发生自举电压Vboost不足的情况。所以当自举电压Vboost低于自举下阀值时，控制模块3使自举电路2的自举开关22与第二开关Q2导通，以构成输入电能Vcc、自举开关22、自举电容24、切换电路中点LX、第二开关Q2至接地点的充电路径Lc，使自举电容24充电，自举电压Vboost被拉升，进而避免自举电压Vboost过低而进入欠压锁定。
另外一方面，由于充电路径Lc的建立，输出节点的输出电源Vo通过功率电感L回灌至第二开关Q2，因此电感电流Ii由原本正值(自切换电路中点LX流向输出节点)逐渐下降至负值，且输出电源Vo的电压逐渐下降。为了(1)避免第二开关Q2导通对自举电容24充电的导通时段过短而使第一开关Q1与第二开关Q2误动作同时导通，且(2)避免充电路径Lc建立过久而导致逆向的负值电感电流Ii过低，导致输出电源Vo的电压值随之被拉至过低；因此控制模块3必须要调整第二开关Q2关断，停止对自举电容24充电的时点。具体地，在充电路径Lc建立后，控制模块3还检测切换电路中点LX的电感电流Ii大小。当切换电路中点LX的电感电流Ii逆向增加至逆向阈值时，控制模块3使自举电路2的自举开关22与第二开关Q2关断，以关断充电路径Lc。
当切换电路中点LX的电感电流Ii逆向增加至逆向阈值时，控制模块3也检测自举电容24上的自举电压Vboost，以确认自举电压Vboost是否被有效地拉升而高于自举下阀值，或仍低于自举下阀值。当自举电压Vboost仍低于自举下阀值时，代表转换电路100可能存在路径异常、短路或元件损坏的状况，导致自举电容24的能量被潜藏的路径泄漏。因此当控制模块3判断自举电压Vboost低于自举下阀值时，控制模块3判断转换电路100失效。当自举电压Vboost高于自举下阀值时，代表自举电容24正常，可续行后续的操作程序。因此，控制模块3使切换电路1切换，直到输出电源Vo正向增加超过预定电压，使负载200仍然能够基于输出电源Vo的电压而正常地运作。值得一提，于本发明的一实施例中，自举下阀值可以为一磁滞区间，其可以例如但不限于自举电压Vboost低于3V的自举下阀值时触发开始对自举电容24充电，且可允许自举电压Vboost被充电至5V后始停止充电。输出电源Vo的预定电压亦是可以如此，在此不再加以赘述。
请参阅图3B为本发明适用于转换电路第一实施例的控制模块电路方块图，复配合参阅图1～3A。控制模块3包括电压检测单元32、电流检测单元34及控制单元36，且电压检测单元32耦接自举电路2的自举电容24，以检测自举电容24上的自举电压Vboost而提供电压信号Sv。电流检测单元34耦接切换电路中点LX，且用以检测流过切换电路中点LX的电感电流Ii而提供电流信号Si。控制单元36耦接电压检测单元32、电流检测单34元及切换电路1，且基于输出电源Vo的反馈而提供第一控制信号Sc1与第二控制信号Sc2，以通过第一控制信号Sc1与第二控制信号Sc2调整并稳定输出电源Vo的电压值。控制单元36还通过接收电压信号Sv得知自举电压Vboost的大小，且通过接收电流信号Si得知电感电流Ii的大小，以基于自举电压Vboost与电感电流Ii而控制自举电路的自举开关22、第一开关Q1及第二开关Q2。其中，控制单元36包括电流比较单元362与脉宽调制单元364。电流比较单元362耦接电流检测单元34与脉宽调制单元364，且脉宽调制单元364耦接电压检测单元32与切换电路1。电流比较单元362用以判断电感电流Ii是否低至逆向阈值而提供第一信号S1至脉宽调制单元364，以使脉宽调制单元364进行相应的脉宽调制而提供第一控制信号Sc1与第二控制信号Sc2。
请参阅图3C为本发明适用于转换电路第一实施例的自举电压控制方法的方法流程图，复配合参阅图1～3B。自举电压控制方法主要系调整自举电容24的自举电压Vboost，以避免驱动电路4意外地进入欠压锁定，同时避免第一开关Q1与第二开关Q2在对自举电容24充电的切换过短，以及充电路径Lc建立过久的状况。因此，控制单元36系基于输出电源Vo的反馈而提供第一控制信号Sc1控制第一开关Q1，且提供第二控制信号Sc2控制第二开关Q2。此时，自举电路2也接收输入电能Vcc而提供驱动第一开关Q1的自举电压Vboost，使驱动电路4得以基于高电平的第一控制信号Sc1控制第一开关Q1导通。然后，检测转换电路是否被操作在非连续导通模式(S100)。当转换电路100被操作在非连续导通模式时(可通过控制单元36检测)，判断自举电压是否低于自举下阀值(S120)。反之，则回到步骤(S100)持续检测。步骤(S120)中，控制单元36通过电压信号Sv得知自举电压Vboost的大小，且当自举电压Vboost低于自举下阀值时，控制第二开关Q2导通(S140)。反之，则回到步骤(S100)持续检测。步骤(S140)中，控制单元36通过提供第二控制信号Sc2控制第二开关Q2导通，以产生对自举电容24充电的充电路径Lc。其中，是否控制自举电路2的自举开关22导通，系依自举电路2的内部电路结构而定。
然后，判断电感电流Ii是否逆向增加至逆向阈值(S160)。控制单元36通过电流信号Si得知电感电流Ii的大小，且当电感电流Ii未逆向增加至逆向阈值时，返回步骤(S140)以持续地导通第二开关Q2。当电感电流Ii逆向增加至逆向阈值时，判断自举电压Vboost是否仍低于自举下阀值(S180)。当自举电压Vboost高于自举下阀值时，控制单元36确定自举电压Vboost已暂时足够，且转换电路100未有存在路径异常、短路或元件损坏的状况，因此回到步骤(S100)以持续的确认转换电路100是否仍操作在非连续导通模式。此时，控制单元36也控制切换电路1切换直到输出电源Vo正向增加超过预定电压。当电感电流Ii已经逆向增加至逆向阈值，且自举电压Vboost仍低于自举下阀值时，代表转换电路100可能存在路径异常、短路或元件损坏的状况，导致自举电容24的能量被潜藏的路径泄漏，因此判断转换电路失效(S200)。
请参阅图4A为本发明具有自举电压控制的转换电路第二实施例的细部电路架构图，复配合参阅图1～3C。本实施例的转换电路100’与图3A的转换电路100差异在于，控制模块3’更包括阈值调整模块38。阈值调整模块38主要系用以调整逆向阈值，以减少负值电感电流Ii所造成的输出电源Vo下降差值，进而减少切换电路1为了将输出电源Vo正向增加恢复超过预定电压所需进行的开关切换次数。具体地，当电感电流Ii逆向增加至逆向阈值后，输出电源Vo的电压值会低于预定电压。为了避免输出电源Vo过低而不符合负载200的需求，必须要将输出电源Vo的电压值正向增加超过预定电压。为此，控制模块3’必须要控制切换电路1切换至少一次来提升输出电源Vo。然而，若是电感电流Ii逆向增加过多时，输出电源Vo的电压值也往往被拉至过低，控制模块3’必须要控制切换电路1切换数次才能使输出电源Vo正向增加超过预定电压，造成额外的电力消耗。
因此，阈值调整模块38系用以逐渐地调升逆向阈值来降低切换电路1的切换次数，尽可能的满足控制模块3’在电感电流Ii逆向增加至逆向阈值后，控制模块3’仅需控制切换电路1切换一次，即可使输出电源Vo正向增加超过预定电压。进一步地，阈值调整模块38耦接控制单元36，且基于自举电压Vboost低于自举下阀值而计时预定时段。阈值调整模块38于预定时段中，计数第一开关Q1导通的次数，且基于第一开关Q1导通的次数调整逆向阈值，以逐渐地调升逆向阈值来降低第一开关Q1导通的次数(相应于切换电路1切换的次数)。
请参阅图4B为本发明适用于转换电路第二实施例的控制模块电路方块图，复配合参阅图1～4A。本实施例的控制模块3’与图3B实施例的控制模块3差异在于，阈值调整模块38包括计时单元382、零电流脉冲计数单元384及阈值调整单元386。计时单元382耦接控制单元36，且基于相应于自举电压Vboost低于自举下阀值的第二信号S2而开始计时预定时段，以提供相应于预定时段的第三信号S3。零电流脉冲计数单元384耦接计时单元382与电流比较单元362，且用以于预定时段内，计数为了要拉升电感电流Ii恢复为正值或零，第一开关Q1导通施加的至少一个过零电流脉冲的个数。
具体地，零电流脉冲计数单元384通过接收第三信号S3以得知须计数的时段，且通过接收第一信号S1以得知电感电流Ii是否低至逆向阈值，以基于电感电流Ii低至逆向阈值后而开始计数。然后，零电流脉冲计数单元384还接收电流信号Si以得知电感电流Ii的大小，且基于电感电流Ii到达零而相应地产生过零电流脉冲，以提供相应于过零电流脉冲个数的第四信号S4至阈值调整单元386。其中，第一开关Q1导通的次数相关于过零电流脉冲的个数，在第一开关Q1导通/关断时，电感电流Ii会因第一开关Q1的导通/关断而上升或下降，致使电感电流Ii会碰触到零点。阈值调整单元386耦接零电流脉冲计数单元384与电流比较单元362，且基于第四信号S4得知过零电流脉冲的个数；阈值调整单元386基于零电流脉冲的个数，决定是否需要继续调整逆向阈值；若判定需要继续朝零值缩减逆向阈值，则提供相应于缩减后逆向阈值的第五信号S5至电流比较单元362，使得电流比较单元362将缩减后逆向阈值作为当前的逆向阈值。
进一步而言，当阈值调整单元386测得目前过零电流脉冲的个数小于等于阈值调整单元386预先设定的脉冲数阈值时，阈值调整单元386沿用目前的逆向阈值而不修改目前所储存的逆向阈值，以提供相应于目前的逆向阈值的第五信号S5至电流比较单元362，使阈值调整模块38将其作为下个周期自举电压Vboost再次低于自举下阀值的自举电压Vboost拉升操作。当阈值调整单元386测得目前过零电流脉冲的个数大于阈值调整单元386预先设定的脉冲数阈值时，阈值调整单元386使原先的逆向阈值被缩减后逆向阈值所取代，且提供相应于缩减后逆向阈值的第五信号S5至电流比较单元362。阈值调整单元386还将原本缩减前的逆向阈值暂存为成功调校值，以进行后续逆向阈值的调整。
另外一方面，若在上述缩减逆向阈值过程中，当发生电感电流Ii逆向增加至缩减后逆向阈值，自举电压Vboost仍低于自举下阀值，且先前成功调校值已存在时，代表前一次的逆向阈值仍然可使自举电压Vboost提升至高于自举下阀值，但本次的逆向阈值缩减使得自举电容24充电时间过短，无法使自举电压Vboost有效提升高于自举下阀值，故本次所使用的再次缩减后的逆向阈值为无效的调校值。因此，阈值调整单元386使逆向阈值被已储存的成功调校值所取代(意即，恢复前一次所使用的逆向阈值，其通常可看作将逆向阈值朝远离0方向调低一个预设值)。
值得一提，脉冲数阀值较佳地，可以设定相应于第三信号S3的计数时段中，第一开关Q1仅导通一次的对应数量。即第一开关Q1由关断、导通、关断会致使电感电流Ii碰触零点二次。但不以此为限，其脉冲数阈值可依实际需求而向上调整。
请参阅图4C为本发明适用于转换电路第二实施例的自举电压控制方法的方法流程图，复配合参阅图1～4B。图4C的自举电压控制方法与图3C的自举电压控制方法差异在于，在步骤(S120)与步骤(S140)之间还包括了，开始计时预定时段(S130)，且包括了额外的逆向阈值调整回圈。具体地，在步骤(S130)中，当自举电压Vboost低于自举下阀值时，控制模块3’的阈值调整模块38开始计时预定时段，以准备在预定时段计数电感电流Ii过零点的数量。然后，在步骤(S180)判断为否时，进入阈值调整回圈。进一步而言，在步骤(S180)判断为否时，则阈值调整模块38储存目前的逆向阈值为成功调校值，并控制切换电路开始切换(S300)。控制切换电路1开始切换的目的在于，使第一开关Q1导通来施加至少一个过零电流脉冲，使电感电流Ii恢复为正值或零，进而使输出电源Vo正向增加，避免输出电源Vo过低而影响到负载200的运作。在输出电源Vo正向增加至超过预定电压的过程中，控制模块3’的阈值调整模块38计数电感电流到达零的至少一个过零电流脉冲的个数直到预定时段结束(S320)。其中，阈值调整模块38系基于电感电流Ii到达零而相应地产生过零电流脉冲，且计数过零电流脉冲的个数，过零电流脉冲的个数相关于第一开关Q1导通的次数。
然后，判断过零电流脉冲的个数是否大于脉冲数阀值(S340)。当得知过零电流脉冲的个数大于阈值调整模块38预先设定的脉冲数阈值时，将逆向阈值朝趋近于0方向调高一个预设值(S360)，以使原先的逆向阈值被缩减后逆向阈值(扣除预设值的逆向阈值)所取代(S100)。当得知过零电流脉冲的个数小于等于阈值调整模块38预先设定的脉冲数阈值时，阈值调整模块38则沿用目前的逆向阈值并返回步骤(S100)。值得一提，于本发明的一实施例中，上述「阈值调整模块38储存目前的逆向阈值为成功调校值」并不限定必须要在步骤300执行，其可以在步骤(S300)至(S360)的任意一个步骤执行即可。
另外一方面，在步骤(S180)中若判断为是时，则判断是否具有先前成功调校值(S380)。若判断结果为否时，则判断转换电路失效(S200)。反之，若判断结果为是时，代表前一次的逆向阈值缩减仍然可使自举电压Vboost提升至高于自举下阀值，但本次的逆向阈值缩减使得自举电容24充电时间过短，本次所使用的逆向阈值为无效的调校值。因此，阈值调整模块38使逆向阈值被已储存的成功调校值所取代(S400)，并返回步骤(S100)。意即，前一次所使用的逆向阈值，其通常可看作将逆向阈值朝远离0方向调低一个预设值。
请参阅图4D为本发明适用于转换电路第二实施例的自举电压控制方法的方法流程图，复配合参阅图1～4B。在图4D中，TD为预定时段，且Ii1～Ii3分别为电感电流(或相应于电感电流Ii1～Ii3的电流信号)。其中，电感电流Ii1～Ii3分别为不同周期下的电感电流Ii1～Ii3，所述周期系以自举电压Vboost由高于自举下阀值转变为低于自举下阀值NOC1～NOC3的状况下为启始基准。假设控制模块3’预设脉冲数阈值为相应于第一开关Q1导通一次的数量，即控制模块3’所预设的脉冲数阈值为二的条件进行逆向阈值的调整。
以电感电流Ii1作为起始状况，当控制模块3’检测到自举电压Vboost低至自举下阀值NOC1时，控制模块3’的阈值调整模块38开始计时预定时段TD，且控制模块3’开始控制切换电路1切换，直到输出电源Vo正向增加超过预定电压。因此电感电流Ii开始由自举下阀值NOC1上升，且经过切换电路1数次的切换，最终使输出电源Vo正向增加超过预定电压。同时，控制模块3’也在预定时段TD计数电感电流Ii1过零点的数量。在电感电流Ii1中，电感电流Ii1碰触到零点6次，因此可以反推第一开关Q1导通3次。由于零电流脉冲的个数(6个)大于脉冲数阈值(2个)，因此控制模块3’使原先的逆向阈值NOC1被缩减后逆向阈值NOC2所取代，且将原先的逆向阈值NOC1储存为成功调校值。
然后进入下一个周期(以虚线A表示)，控制模块3’在预定时段TD计数电感电流Ii2过零点的数量为4次，仍然大于脉冲数阈值(2个)，因此控制模块3’使原先的逆向阈值NOC2被缩减后逆向阈值NOC3所取代，且将原先的逆向阈值NOC2储存为一成功调校值。再下一个周期(以虚线B表示)，控制模块3’在预定时段TD计数电感电流Ii3过零点的数量为2次而等于脉冲数阈值(2个)，因此控制模块3’，沿用步骤300所储存的目前逆向阈值NOC3成功调校值。
最后，假设控制模块3于前一次调校回圈中，曾经储存过逆向阈值NOC2为成功调校值；且于下一次调校回圈中，发生缩减后逆向阈值NOC3导致自举电压Vboost低于该自举下阀值调整失败的状况。如此控制模块3’于下个周期的电感电流Ii3逆向增加至逆向阈值后NOC3，但自举电压Vboost低于该自举下阀值时，控制模块3’会判断是否存在先前储存过的成功调校值；当确认成功调校值存在(即前一次的逆向阈值NOC2)后，控制模块3’使逆向阈值被先前储存的成功调校值(即前一次的逆向阈值NOC2)所取代(以虚线C表示)。
惟，以上所述，仅为本发明较佳具体实施例的详细说明与图式，惟本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以下述的申请专利范围为准，凡合于本发明申请专利范围的精神与其类似变化的实施例，皆应包括于本发明的范畴中，任何熟悉该项技艺者在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本案的专利范围。

Claims (19)

1.一种转换电路，其特征在于，系转换一输入电源而于一输出节点提供一输出电源，包括：
一切换电路，耦接于该输入电源与该输出节点之间，该切换电路包括一功率电感、一第一开关与一第二开关，且该功率电感、该第一开关与该第二开关共接于一切换电路中点；
一自举电路，接收一输入电能而提供驱动该第一开关的一自举电压；及
一控制模块，用以提供一第一控制信号控制该第一开关，且提供一第二控制信号控制该第二开关；
其中，当该自举电压低于一自举下阀值时，该控制模块使该自举电路与该第二开关导通来拉升该自举电压；当该切换电路中点的一电感电流逆向增加至一逆向阈值时，该控制模块使该自举电路与该第二开关关断。
2.如权利要求1所述的转换电路，其特征在于，该转换电路更包括：
一驱动电路，耦接于该控制模块与该切换电路之间，且接收该自举电压作为该驱动电路的电源，以因应该第一控制信号为一第一电平来驱动该第一开关导通。
3.如权利要求1所述的转换电路，其特征在于，当该电感电流逆向增加至该逆向阈值，且该控制模块内未储存一成功调校值，且该自举电压低于该自举下阀值时，该控制模块判断该转换电路失效。
4.如权利要求1所述的转换电路，其特征在于，该控制模块于该电感电流逆向增加至该逆向阈值后，该控制模块使该切换电路切换直到该输出电源正向增加超过一预定电压。
5.如权利要求1所述的转换电路，其特征在于，该控制模块包括：
一电压检测单元，耦接该自举电路，且用以检测该自举电压；
一电流检测单元，耦接该切换电路中点，且用以检测该电感电流；
一控制单元，耦接该电压检测单元、该电流检测单元及该切换电路，且基于该输出电源的反馈而提供该第一控制信号与该第二控制信号，以及基于该自举电压与该电感电流而控制该自举电路、该第一开关及该第二开关；该控制单元包括：
一电流比较单元，耦接该电流检测单元，且用以判断该电感电流是否低至该逆向阈值。
6.如权利要求1所述的转换电路，其特征在于，该控制模块更包括：
一阈值调整模块，当该自举电压低于该自举下阀值而计时一预定时段；
其中，该阈值调整模块于该预定时段计数该第一开关导通的一次数，且基于该次数调整该逆向阈值；该阈值调整模块于该电感电流逆向增加至该逆向阈值后，基于该自举电压未低于该自举下阀值而储存该逆向阈值为一成功调校值。
7.如权利要求6所述的转换电路，其特征在于，该阈值调整模块包括：
一计时单元，基于该自举电压低于该自举下阀值而计时该预定时段；
一零电流脉冲计数单元，耦接该计时单元，且用以于该预定时段，基于该电感电流低至该逆向阈值而计数该电感电流到达零的至少一个过零电流脉冲的个数；及
一阈值调整单元，耦接该零电流脉冲计数单元，且基于该等过零电流脉冲的个数调整该逆向阈值；
其中，该第一开关导通的该次数相关于该等过零电流脉冲的个数。
8.如权利要求7所述的转换电路，其特征在于，当该等过零电流脉冲的个数小于等于一脉冲数阈值时，该阈值调整单元沿用目前的该逆向阈值。
9.如权利要求7所述的转换电路，其特征在于，当该等过零电流脉冲的个数大于一脉冲数阈值时，该阈值调整单元使该逆向阈值被一缩减后逆向阈值所取代。
10.如权利要求9所述的转换电路，其特征在于，当该电感电流逆向增加至该逆向阈值后，该自举电压低于该自举下阀值，且该成功调校值已存在时，该阈值调整单元使该逆向阈值被该成功调校值所取代。
11.如权利要求1所述的转换电路，其特征在于，该自举电路包括：
一自举开关，耦接该输入电能；
一自举电容，耦接该自举开关与该切换电路中点之间，且基于该自举开关导通而将该输入电能储存，以提供该自举电压；及
一稳压器，接收该输入电源，且耦接该自举开关；
其中，该稳压器用以将该输入电源转换为该输入电能。
12.一种转换电路的自举电压控制方法，其特征在于，该转换电路系转换一输入电源为一输出电源，且该转换电路包括一切换电路与一自举电路；该切换电路包括一第一开关与一第二开关，且该自举电压控制方法包括下列步骤：
(a)基于该输出电源的反馈而提供一第一控制信号控制该第一开关，且提供一第二控制信号控制该第二开关；
(b)该自举电路接收一输入电能而提供驱动该第一开关的一自举电压；
(c)检测该自举电压，且当该自举电压低于一自举下阀值时，使该自举电路与该第二开关导通来拉升该自举电压；
(d)检测该第一开关与该第二开关共接的一切换电路中点的一电感电流，且当该电感电流逆向增加至一逆向阈值时，使该自举电路与该第二开关关断。
13.如权利要求12所述的自举电压控制方法，其特征在于，步骤(c)包括下列步骤：
(c1)确认该转换电路进入一非连续导通模式；及
(c2)于该非连续导通模式，判断该自举电压是否低于该自举下阀值。
14.如权利要求12所述的自举电压控制方法，其特征在于，步骤(d)后更包括下列步骤：
(d1)于该电感电流逆向增加至该逆向阈值后，判断该自举电压是否低于该自举下阀值，以基于该自举电压低于该自举下阀值而判断该转换电路失效；及
(d2)使该切换电路切换直到该输出电源正向增加超过一预定电压。
15.如权利要求12所述的自举电压控制方法，其特征在于，步骤(d)后更包括下列步骤：
(d1)于该电感电流逆向增加至该逆向阈值后，判断该自举电压是否低于该自举下阀值，以基于该自举电压低于该自举下阀值而判断是否储存一成功调校值；及
(d2)当未储存该成功调校值时，判断该转换电路失效。
16.如权利要求15所述的自举电压控制方法，其特征在于，步骤(d1)后包括下列步骤：
(d11)于该电感电流逆向增加至该逆向阈值后，基于该自举电压未低于该自举下阀值而储存该逆向阈值为该成功调校值；
(d12)使该切换电路切换直到该输出电源正向增加超过一预定电压。
17.如权利要求15所述的自举电压控制方法，其特征在于，更包括下列步骤：
(e)基于该自举电压低于该自举下阀值而计时一预定时段；及
(f)于该预定时段计算该第一开关导通的一次数，且基于该次数调整该逆向阈值。
18.如权利要求17所述的自举电压控制方法，其特征在于，步骤(f)括下列步骤：
(f1)于该预定时段，计数该电感电流到达零的至少一个过零电流脉冲的个数；
(f2)当该等过零电流脉冲的个数大于一脉冲数阀值时，使该逆向阈值被一缩减后逆向阈值所取代；及
(f3)当该等过零电流脉冲的个数小于等于该脉冲数阈值时，沿用目前的该逆向阈值。
19.如权利要求18所述的自举电压控制方法，其特征在于，步骤(f)更括下列步骤：
(f4)当该电感电流逆向增加至该逆向阈值后，该自举电压低于该自举下阀值，且该成功调校值已存在时，使该逆向阈值被该成功调校值所取代。
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