TW201110518A - Switching regulator and driver circuit and control method thereof - Google Patents

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201110518 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關-種切換式電源供應器及其驅動電路與控 制方法’特別是指-種可控制使其操作模式操作於或接近於 邊界導通模式(Boundaiy Conduction Mode，BCM)之切換式電 源供應器及其驅動電路與控制方法。 【先前技術】 第1圖顯示先前技術的切換式電源供應器電路圖，其中 鲁 PWM控制器11控制功率級12中至少一個功率電晶體以將輸 入電壓Vin轉換為輸出電壓v〇ut。功率級12可為但不限於同 步或非同步之降壓型、升壓型、反壓型、或升降壓型轉換電路， 如第2A-2H圖所示。回到第1圖，回授電路13產生與輸出電 壓Vout相關之回授訊號並將此回授訊號輸入pWM控制器 11，以使PWM控制器η可控制功率級12以調節輸出電壓 Vout或輸出電流i〇ut至欲達到之目標。 第3圖顯示切換式電源供應器產生兩輸出電壓：第一輸 • 出電壓Voutl與第二輸出電壓v〇ut2，並有兩回授電路：第一 回授電路13A及第二回授電路13B。功率級12在本圖中可為

但不限於同步或非同步之升反壓型轉換電路，如第4A及4B 圖所示。 第5A-5C圖顯示切換式電源供應器的三種操作模式訊號 波形圖’其以第2D圖之非同步升壓型切換式電源供應器為 例。如第5A圖所示，在連續導通模式(c〇ntinu〇usC〇nducti〇n Mode，CCM)中，功率開關在電感電流1(^)降至零以前導通。 如此會引起較大的開關切換損失以及較高的電磁干擾 3 201110518 (ele__magnetic interferences，EMI) ’ 特別是在高電壓應用 中。而在不連續導通模式(Discontinuous c〇nduetiQn MQde> DCM)中’如第5C圖所示，為供應所需的功率至輸出端，需 要較尚的峰值電流，且因而需要具有較高額定電流之功率開 關，如此會造成較高的導通功率損失。 因此，在許多的應用情況中，切換式電源供應器操作於 如第5B圖所示之邊界導通模式(BCM)是最佳的模式。 有鑑於此，本發明即針對上述先前技術之不足，提出一種 切換式電源供應器及其驅動電路與控制方法，以使切換式電源 供應器操作於BCM。 、 【發明内容】 本發明目的之一在提供一種可受控操作於邊界導通模式 的切換式電源供應器。 本發明的另一目的在提供一種上述切換式電源供應器的 驅動電路。 本發明的又一目的在提供一種上述切換式電源供應器的 控制方法。 為達上述之目的，就其中一個觀點言，本發明提供了一 種刀換式電源供應器，用以將輸入電壓轉換為輸出電愿，其可 操作於連續導通模式(⑺論⑽邶c〇nducti〇n m〇de, 、不連 續導通模式(discontinuous conduction mode，DCM)、或兩者之 間的邊界導通模式(boundaiy conduction mode，BCM)，所述切 換式電源供應器包含：功率級，其根據—脈寬調飾ulse modulation，PWM)訊號，切換至少一個功率電晶體以將輸入 電壓轉換為輸出電壓；模式偵測電路，與該功率級耦接，以 201110518 偵測該切換式電驗應ϋ之操作模式，並產生—模式訊號； 回授電路，根據該輸出電壓產生一回授訊號；控制訊號產生 電路’根據該模式訊號產生一控制訊號；以及PWM控制器， 根據該回授訊號產生該PWM訊號’並根據該控制訊號而調 整該PWM訊號之導通時間(〇n_time)、關閉時間(⑽⑽）、 或頻率，以使切換式電源供應器之操作模式可趨近於BCM。 上述切換式電源供應器中，當該切換式電源供應器操作於 DCM時，該控制訊號減少該PWM訊號之導通時間、減少其 關閉時間、或增加其頻率；當該切換式電源供應器操作於 CCM時，該控制訊號增加PWM訊號導通時間、增加其關閉 時間、或降低其頻率，以使切換式電源供應器之操作模式可 操作於或接近於BCM。 就另一個觀點言，本發明提供了一種切換式電源供應器 驅動電路’該切換式電源供應器係藉由至少一個功率電晶體之 切換以將輸入電壓轉換為輸出電壓’其可操作於連續導通模式 (continuous conduction mode，CCM)、不連續導通模式 (discontinuous conduction mode，DCM)、或兩者之間的邊界導 通模式(boundary conduction mode，BCM)，該切換式電源供應 器驅動電路包含：模式偵測電路，與該切換式電源供應器之 功率級耦接，以偵測該電源供應器之操作模式，並產生一模 式訊號；控制訊號產生電路，根據該模式訊號產生一控制訊 號；以及PWM控制電路，根據與該輸出電壓相關的一回授 訊號而產生一 PWM訊號以控制該輸入電壓與輸出電壓間之 轉換’並根據該控制訊號而調整該PWM訊號之導通時間 (On-time)、關閉時間(〇ff-time)、或頻率，以使切換式電源供 應器之操作模式可趨近於BCM。上述切換式電源供應器驅動 5 201110518 當該切換式電Γ應、器操作於DCM時，該控制訊 ^少該PWM訊號之導通時間、減少其關喝間、或增加 其頻率；當該切換式電源供應器操作於CCM時，該控制訊 號增加PWM滅之導通邮、增加制_間、或降低其 =員率，以使祕式電源供絲之操倾式可操作於或接近於 上述切換式電源供應器或其驅動電路中，該功率電晶體 係連接在-固定電位與-變換電位節點之間，且_式制電 路可根據該㈣電位節_電壓，糾清軸赋電源供應 器是否操作於DCM。 …在其中-種實施型態中，該模式_電路包含：低通滤 波器’其接收該變換電位節點的電壓，並過遽該節點電壓而 ，生-m號’以及DCM侧電路’其細懷濾波訊號 是否具有DCM特徵而產生前述模式訊號。 該模式偵測電路可更包含一去除干擾電路，與該邏輯閘 耦接’以去除干擾。 上述切換式電源供應器或其驅動電路中，該PWM控制 器可包含一震盪器(oscillator)，其根據該控制訊號以決定其震 盪頻率。或是在另一種實施型態中，該PWM控制器包含一 導通時間(ON-time)計時器或一關閉時間(0FF_time)計時器， 其根據該控制訊號決定PWM訊號之導通時間及關閉時間。 上述切換式電源供應器或其驅動電路中，該控制訊號產 生電路可包含：電容；充放電電路，根據該模式訊號而對該 電容進行充放電；電晶體，其具有受控端、電流流入端、與 電流流出端，該受控端受控於電容之電壓而在該電流流入端產 生一電流；以及電阻，與該電流流出端連接，其中該控制訊 201110518 號為該電流流入端電流或該電流流出端電廢。 在另一種實施型態中，該控制訊號產生電路包含一上下 計數電路’接收一時脈訊號並根據該模式訊號上下計數，以產 生一计數值。该控制訊號產生電路可更包含一數位類比轉換 電路’轉換該計數值為類比訊號成為所述控制訊號。 就再另一個觀點言，本發明提供了一種切換式電源供應 器控制方法’該切換式電源供應器係根據至少一個功率電晶體 之切換而將輸入電壓轉換為輸出電壓，該切換式電源供應器可 _ 操作於連續導通模式(continuous conduction mode，CCM)、不連 續導通模式(discontinuous conduction mode, DCM)、或兩者之 間的邊界導通模式(boundary conduction mode, BCM)，該操作 切換式電源供應器控制方法包含：偵測該切換式電源供應器之 操作模式，並產生一模式訊號；根據該模式訊號，產生一控制 訊號；以及根據該控制訊號而調整該功率電晶體之導通時間 (On-time)、關閉時間(〇ff_time)或切換頻率，使得切換式電源 供應器之插作模式可趨近於BCM。 • 上述切換式電源供應器控制方法可更包含：在一般狀況 下使該切換式電源供應器操作於或接近於BCM，但在以下狀 況之任一者或兩者以上時則否、丨）當該切換式電源供應器之 - 輸出電流達於一上限值時；（2)當該功率電晶體之切換頻率達 於一上限值時；（3)當該功率電晶體之切換頻率達於一下限值 時；或(4)當該切換式電源供應器之輸出電流低於一下限值時。 上述切換式電源供應器控制方法可更包含：提供兩種或 ，種以上之控制模式，其中一種控制模式使該切換式電源供應 器操作於或接近於BCM;以及選擇其中一種作為該切換式電 源供應器之控制模式。 201110518 底下藉由具體實施例詳加 a 目的、技術内容、特斷其所達成之瞭解本發明之 【實施方式】 以 ^ξξ:: —m第6 ® ’顯示本發明的一個實施例。如第6圖所 不’本發明之切換式電源供應器包含驅動電路⑽、功 I2和回授電路u。驅動電路卿中包含PWM控制器11，盆# 控制功率級12中至少-個功率電晶體，以將輸入電壓vin轉 換為輸出電壓Vout。回授電路13產生與輸出電屋v〇ut相關之 回授訊號並將此回授訊號輸入PWM控制器n，以使卩醫控 制器11可控制功率級12 ’調節輸出電壓vout錄出電流1〇二 至欲達到之目標。根據本發明，PWM控制器丨丨所輸出之PWM 訊號的脈寬（導通脈寬或關閉脈寬）與頻率皆可調整（可擇一 或都加以調整），以使切換式電源供應器得操作於或接近於 BCM ’其調整控制方式將於下文中說明。 β 本發明的特點之一是驅動電路100中還包含bcm控制電 路110，BCM控制電路110中包含模式偵測電路14與控制訊 號產生電路16。模式偵測電路14偵測切換式電源供應器操 作的模式，並產生模式訊號DCM_Y，模式訊號DCM_Y 指示目前切換式電源供應器操作於DCM或CCM。控制.訊號 產生電路16接收此模式訊號DCM_Y，並產生控制訊號Fc 以控制PWM控制器11中，震盪器112的頻率。震盪器112 8 201110518 可以疋可由電壓控侧整鮮的震盪器，或是可由電流控制 調整頻率的震盪H ;㈣峨FC可制之而為賴訊號或 電流訊號。（電壓控制震盪器與電流控制震|器皆為已知之電 路，故不贅予繪示說明。）參考第5A_5C圖，如第5A圖所 示，當切換式電源供應器操作於CCM時，表示功率開關在 電感電流I(L)降至G以前導通，也就是太早導通，或是尚未 到達BCM就導通。因此，若頻率調低(週期調長，工作比保 持不變)，或是調整增加導通或關時間，操作模式㈣

轉向DCM彳向移動。類似地，如第5C圖所示，當切換式電 源供應H操作於DCM時’赫功糊_太晚導通，也就是 超過了 BCM後才導通。因此，若頻率調高(週期調短，工作 比保持不變），歧調整減少導通或義咖，操作模式將 由DCM轉向CCM方向移動。 、 請參閱第7圖，顯示控制訊號產生電路16的一個實施 例。如圖所示，控制訊號產生電路16包含充放電電路162、 電容〇電晶體Q、電阻R’其中該電晶體可為雙極電晶體⑻丁) 或金氧半場效電晶體(MOSFET)，本實施例以雙極電晶體為例 加以說明。充放電電路162中包含第一電流源CS1、第二電流 源CS2及開關電路，其中開關電路根據模式訊號dcm—y選 擇由第一電流源CS1以第一定電流η對電容c充電或由第二 電流源CS2以第二定電流12對電容c放電，並且11>>12。根 據電谷C的充放電，決定電晶體Q之受控端電壓(當電晶 體Q為BJT時為基極電壓，當電晶體q為M〇SFET時為閘極 電壓）。本實施例中，由基極電壓VB控制電晶體Q所產生 之集極電流FC(I)、或射極電壓FC(V)皆可以用來作為控制 訊號FC，以控制震盪器112之震盪頻率（視震盪器112為 9 201110518 電壓控制或電流控制而定），其中射極電壓FC(V)大約為基 極電壓VB減去0.7V，其中射極電流!^(1)為電晶體q之射 極電壓除以電阻R。如電晶體q為M〇SFET，則其源極電壓 或該電壓除以電阻R所得之電流值，f可絲作為控制訊號 FC。 第8圖顯示控制訊號產生電路16的另一個實施例。如 圖所不，上下計數器166根據模式訊號DCM—Y而向上或向 下計數，·數位類比轉換器DAC 168將上下計數器166的計數 值，轉換為控制訊號FC以控制震盪器112。又或是，在另一 實施例中，可將此數位類比轉換器DAC 168或可達成數位類 比轉換之等效電路設置在震盪器112中，在此情況下，上下 計數器166可由其數位輸出直接控制震盪器112的頻率（亦 即此情況下之控制訊號FC為數位訊號）。 切換式電源供應器的模式偵測可以由許多不同的方式來 達成，關鍵是將CCM與DC1V[訊號波形間的差異區分出來。 舉例而言，CCM與DCM訊號波形的其中一個差異可參考第9 圖。功率級12中之功率電晶體係連接在一固定電位與一變換 電位節點sw之間（例如請對照第2D圖），此節點sw的電 壓波形在CCM與DCM~F梭不同，可喊楚地分別區分出 來。利用此差異進行模式偵測方式的另一個例子，請參閱第 10A與11圖，可使訊號v(sw)通過一個低通濾波器142，產 生訊號V(SW__LPF) ’此訊號V(SW—LPF)在CCM與dCM下 具有不同行為，仍展現出可鑑別的特徵。其中，低通濾波器 142的實施例，例如可以為但不限於為第1〇B圖所示之電路。 凊參閱第12圖，模式偵測電路14例如可包括低通濾波 器142與DCM偵測電路144。低通濾波器142接收訊號v(SW) 201110518 並產生濾波後的訊號V(SW_LPF)。DCM偵測電路144接收 訊號V(SW_LPF)並偵測此訊號中是否包含DCM特徵。DCM 偵測電路144的其中一種實施例，可以為如第13圖所示之 電路。請同時參閱第14圖，第13圖中之比較器1441比較 訊號V(SW_LPF)與參考電壓vdet，相較於具有CCM特徵 的訊號V(SW_LPF) ’具有DCM特徵的訊號V(SW_LPF)會 造成比較器144〗輸出訊號Det_Out比較早拉至高電位。因 此’模式訊號DCM—Y可利用此DCM較早回應的特徵來產 生。如圖所示，顯示其中一種實施例，即為利用閘極電壓 V(Gate)(請對照第2D圖）之反相訊號作為遮蔽訊號，與輸 出訊號Det一Out輸入及閘1442。及閘1442的輸出即如第Η 圖所示，可作為模式訊號DCM_Y。需說明的是，第13圖 所示使用及閘1442和閘極電壓v(Gate)的反相訊號僅是其 中一個例子而已，有許多其他的方式可以處理此比較器輸出 訊號Det_0ut，只要能將CCM與DCM特徵的差異確認出來 即可達成目的。此外，若有需要，在第13圖的實施例中， 可以增設去除干擾電路(De-glitch circuit) 1443以過濾、訊號中 的雜訊。此外，經由調整此去除干擾電路的參數，或是比較 器的延遲時間，或是其他等效的方式，設計者可調整模式訊 號DCM—Y的脈波寬度，如此，切換式電源供應器可以不需 剛好操作於BCM，而可以稍微偏向DCM或是稍微偏向 CCM。 第15圖進一步解釋第7圖實施例電路如何運作β根據 第13圖電路所產生之模式訊號DCM_Y，如第15圖所示， 因充電電流II»放電電流12之故，控制訊號產生電路中 基極電壓VB會產生如圖所示之上升斜坡階梯訊號，而集極 11 201110518 電流FC(I)或射極電壓Fc(v)也對應成為上升斜坡階梯訊 號，可供作為控制訊號Fc。為便於解釋說明，圖中將此上 升斜坡階梯喊的級距以較誇大的方式畫出，在實際的應用 上’宜使用較大的電容c及/或較小的電流源CS1，CS2，使 此上升階梯斜坡訊號的級距非常小。 第16圖顯示本發明的另一個實施例，在本實施例中，本 發明被應用於固疋導通時間(constant 〇N_time，c〇T)架構或是 固定關閉時間(constant 〇FF_time，CFT)架構。在此實施例中， 控制訊號產生電路16產生控制訊號TC以控制p wM控制器 11中之導通時間計時器或關閉時間計時器114，而該計時器 114控制功率級12巾之功率開關的導通時間或關閉時間。當 切換式電雜應n操作於CCM時，㈣峨TC增長導通 時間或關閉時間；當切換式電源供應器操作於DCM時十 制訊號tc減少導通時間或關閉時間。控制訊號tc可以^ 與前述第7-15圖中之控制訊號扣相同的訊號，或可為第8 圖中上下計數器166輸出的數位訊號，亦即第7_15圖實施例 中的電路與㈣賴时應祕本實_巾，僅是改為以控 制訊號產生電路16的輸出訊號控制時間，而不是如第 實施例控制頻率。可受控改變計時長短的計時器為已知之; 路，故不贅予繪示說明。 第17 ®顯不負載(輸出）電流與切換頻率之間的關係。者 切換式電源供應器操作於CCM時，表示其位於圖中曲線: 上方；當切換式電源供應器操作於DCM時，表示其位於 中曲線的下方；而當切換式電源供應器操作於bcm時，、 表示剛好位闕中的轉上。财兩舰讀纟制了本發 明的機制’此機制用以自動調整切換頻率，使切換式電源供 201110518 應器的操作曲線能趨近並停留在BCM或接近BCM的位 置。類似地，在固定導通_架構或蚊關_架構，若 剛開始疋在DCM’則本發明賴少導通時間或關閉時間， 以使切換式電源供應器的操作曲線能趨近並停留在或 接近BCM的位置。 —

雖然本發明揭不了 一種可使切換式電源供應器操作於 BCM的^法’但並不麵此切赋騎供㈣只能操作於 BCM *疋可使切換^電源供應$操作魏合控制模式或是 多重模式。舉例而言’帛18賴示了—種混合控制模式·· 具有電流限制(例如負冑過電流保護)之BCM。本圖之操作曲 線不出，切換式電源供應II在—般狀況下操作於BCM，但 當負載(輸出）電流達到電流限制時，此切換式電源供應器會 強制操作於DCM。此混合控麵式可㈣設置财左方的過 電流保護f路來達成，當彳貞_輸出電流lGm _預設上限值 Iref時’比較器即輸出過電流保護訊號〇cp lout維持在預設上限值之下。 第19 _示另—舰合控麵t具有鮮上限細率 下限的BCM。頻率限制的目的例如是為了避開人耳可聞的 音頻，或是為了減少_損失。本社操作轉示出，切換 ^電源供應器在-般狀況下操作於BCM，但#切換頻率太 南達到頻率上限時’此切換式電源供應器會_操作於 =CM ’·當轉鮮太低_解下限時，此城式電源供 應器會強觀作於CCM。航合控麵式賴由奴震堡器 頻率的上下限來達成，在錢H巾通常包括充/放電電流源與 電容，而鮮的上T限錄鱗電容的充/放 限來達成。 m t t'Sj 201110518 第20醜示又另-種混合控制模式··具有略頻模式㈣纪 skipping)、叢集模式作_m〇岭或其他降頻模式的bcm。（所 謂略麵狀叢集料可參訂方衫。）本目之操作.曲線 示出’切換式電祕應n在-錄灯操作於BCM，但當 負載(輸出）電流小於-特定臨界值時，此切換式電源供應器 會降低其切換頻率。在本财，降低頻率的曲線為線性，其 僅用以舉例說明’降低頻率的曲線亦可以為非線性。略頻模 式、叢集模式、或其他降頻模式例如可藉由以一遮蔽電路18 選擇性地遮蔽PWM控制器U的輸出訊號來達成。· 第21圖舉例顯示可將更多控觀式混合在一起，本實施 例的混合鮮j模式齡了 BCM、魏關、鮮關、以及 降頻模式。 再者，依據本發明之切換式電源供應器亦可為雙控制模式 或多重控制模式’亦即切換式電源供應器提供兩種或兩種以上 之，制架構’可選擇操作於兩種或兩種以上之控制模式。舉例 而言如第22圖所示’切換式電源供應器具有BCM與定頻 ^WM兩_麵式，可纟制者或纟微控㈣財麵，決 义切換式電源供應器操作於何種控制模式。 =上第18-22圖所示混合控制模式或多重控制模式還可

根據這些控賴式再純組合變化，卿可在本發明的BCM 切換式電源供應H巾添加其他各種魏，或是，可在目前呈備 這些功能_換式電源供應財增加本發_BCM控制電路 110，皆屬本發明的範圍。 以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者， 僅係，使熟悉本技街者易於了解本發明的内容而已，並非用 來限定本發明之權利範圍。在本發明之相囉神下，熟悉本 201110518 技術者可以思及各種等效變化。首先’本發明所稱「操作於 或「停留於」BCM ’並不表示必須絕對無誤差地恰好操作於」 或停留於BCM，而應視為可容許有微幅的偏離。其次，'以上 實施例係偵測切換式電源供應器是否操作於DCM，進而決定 應如何調整頻率、導通時間或關閉時間，但當然亦可改為偵= 切換式電源供應器疋否操作於CCM。再者，模式偵測電路 與控制訊號產生電路16不限於分開為兩個電路，亦可整合在 同一電路之内。又例如，在所示各實施例電路中，可插入不 影響訊號主要意、細元件，如其侧财；触訊號高低位準 所表示的意義可以互換，例如第13圖比較器1441的輪入端 正負可以互換，而及閘1442也可改換為其他邏輯電路，僅需 對應修正電路的訊號處理方式即可。凡此種種，皆可根據本 發明的教示類推而得，因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其 他所有等效變化。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示先前技術的切換式電源供應器電路圖。 第2A-2H圖示出同步或非同步之降壓型、升壓型、反壓型、 或升降壓型轉換電路。 第3圖顯示先前技術之切換式電源供應器產生兩輸出電壓 Voutl與Vout2並有兩回授控制電路。 第4A-4B圖顯示同步或非同步之升反壓型轉換電路。 第5A-5C圖顯示切換式電源供應器的三種操作模式訊號波形 圖。 第6圖顯示本發明的一個實施例。 第7圖顯示控制訊號產生電路16的一個實施例。 201110518 第8圖顯示控制訊號產生電路16的另一個實施例β 第9圖顯示ccm與DCM訊號波形的其中一個例子。 第10Α圖顯示低通濾波器142示意圖。 第10Β圖顯示低通濾波器142的一個實施例電路圖。 第11圖分別顯示在CCM與DCM中V(SW)訊號經過濾波後的 訊號波形。 第12圖顯示模式偵測電路14的一種實施例。 第13圖顯示DCM偵測電路144的一種實施例。 第14圖顯示第13圖電路在CCM/BCM及DCM下之訊號波 形。 第15圖顯示第7圖實施例電路如何運作。 第16圖顯示本發明的另一個實施例。 第Π-21圖顯示本發明之切換式電源供應器不限於只能操作 於BCM’而可操作於混合控制模式，圖中顯示 流與切換頻率之間的關係曲線圖。 出）電 ^ 22圖顯林發明之切換式電源縣^可操作於雙控制模 【主要元件符號說明】 114導通時間計時器或關 閉時間計時器 11 PWM控制器 12功率級 13回授電路 14模式偵測電路 16控制訊號產生電路 18遮蔽電路 100驅動電路 110 BCM控制電路 112震盪器 142低通;處波器Lpp 144DCM俄剛電路 162充放電電路 201110518 166上下計數器 I(L)電感電流 168數位類比轉換器DAC Iref電流上限值 1441比較器 0CP過電流保護訊號 1442及閘 Q電晶體 1443去除干擾電路 R電阻 C電容 VB基極電壓 CS1,CS2電流源 Vdet參考電壓 DCM_Y模式訊號 Vin輸入電壓 Det_Out比較II輸出訊號 Vout輸出電壓 FC控制訊號 Voutl第一輸出電壓 FC(I)集極電流 Vout2第二輸出電壓 FC(V)射極電壓 V(Gate)閘極電壓 lout輸出電流 V(SW)節點SW電壓 11第一定電流 V(SW_LPF)濾波後訊號 12第二定電流 m 17

Claims (1)

1. 201110518 七、申請專利範圍： 1. 一種切換式電源供應器，用以將輸入電壓轉換為輸出電 壓’其可操作於連續導通模式(continuous conduction mode， CCM)、不連續導通模式(discontinuous conduction mode, DCM)、 或兩者之間的邊界導通模式（b〇undary conduction mode， BCM) ’所述切換式電源供應器包含： 功率級，其根據一脈寬調變(pulse width m〇dulati〇n, pWM) 訊號，切換至少一個功率電晶體以將輸入電壓轉換為輸出電 壓；- 板式偵測電路，與該功率級耦接，以偵測該切換式電源供 應器之操作模式，並產生一模式訊號； 回授電路，根據該輸出電壓產生一回授訊號； 控制訊號產生電路，根據該模式訊號產生一洲訊號；以 及 PWM控制器’根據該回授訊號，產生該PWM訊號，並 根據該控_號_整該pWM訊號之導通時剛㈤㈣、關 閉時間(Off-time)、或頻率，以使切換式電源供應器之操作模式 可越近於BCM。 如申#專利範圍第丨項所述之切換式電源供應器，其中， H切換式電源供絲操作於觀時，該控伽號減少該 訊號之導通時間、減少其關閉時間、或增加其頻率；當 二2電源供應器操作於CCM時，該控制訊號增加PWM 二供廄?間：增加其關閉時間、或降低其頻率，以使切換式 "、’、w益之操作模式可操作於或接近於BCM。 且該 圍第1項所述之切換式電源供應器，其中該 日日糸連接在-固定電位與一變換電位節點之間， 201110518 模式偵測電路偵測變換電位節點的電壓，以判斷該切換式電源 供應器是否操作於DCM。 4. 如申請專利範圍第1項所述之切換式電源供應器，其中該 模式偵測電路包括低通濾波器，以過濾該節點的電壓而產生一 濾波訊號’以及DCM偵測電路，其偵測該濾波訊號是否具有 DCM特徵而產生前述模式訊號。 5. 如申請專利範圍第1項所述之切換式電源供應器，其中該 PWM控制器包含一震盪器(oscillator)，其震盪頻率根據該控制 訊號而決定。 6. 如申請專利範圍第1項所述之切換式電源供應器，其中該 PWM控制器包含一導通時間(0N_time)計時器或一關閉時間 (OFF-time)計時器，其根據該控制訊號而決定PWM訊號之導 通時間或關閉時間。 7. 一種切換式電源供應器驅動電路，該切換式電源供應器係 用以將輸入電壓轉換為輸出電壓’其可操作於連續導通模式 (continuous conduction mode，CCM)、不連續導通模式 (discontinuous conduction mode，DCM)、或兩者之間的邊界導通 模式(boundary conduction mode，BCM)，該切換式電源供應器驅 動電路包含： 模式偵測電路’與該切換式電源供應器之功率級耦接，以 偵測該電源供應器之操作模式，並產生一模式訊號； 控制訊號產生電路，根據該模式訊號產生一控制訊號；以 及 PWM控制電路，根據與該輸出電壓相關的一回授訊號而 產生一 PWM訊號以控制該輸入電壓與輸出電壓間之轉換，並 根據該控制訊號而調整該PWM訊號之導通時間(〇n_time)、關iS】 201110518 以使切換式電源供應器之操作模式 閉時間(Off-time)、或頻率， 可趨近於BCM。 ^ ^請專利翻第7項所述之_式電源供應器驅動電 路’其中，當肋換式電祕應雜作於DCM時，該控制訊 號減少該PWM峨之導通時間、減少其關時間、或增加其 頻率；當該切換式電祕應n操作於CCM時，該控制訊號增 加PWM訊狀導猶間、增加其關_、餅低其頻率， 以使切換式電祕應n之操健式可操作於或接近於BCM。 9·如_#專魏gj第7項所述之切換式電源供應器驅動電 路，其中該PWM控制器包含一震堡器(〇sc臟〇r)，其震盪頻鲁 率根據該控制訊號而決定。 10. 如申請專利範圍第7項所述之切換式電源供應器驅動電 路，其中該控制電路包含一導通時間(0N_time)計時器或一關 閉時間(OFF-time)計時器，其根據該控制訊號決定PWM訊號 之導通時間或關閉時間。 11. 如申請專利範圍第7項所述之切換式電源供應器驅動電 路’其中該控制訊號產生電路包含： 電容； ® 充放電電路，根據該模式訊號而對該電容進行充放電； 電晶體，其具有受控端、電流流入端、與電流流出端’該 受控端受控於電容之電壓而在該電流流入端產生一電流；以及 電阻，與該電流流出端連接， 其中該控制訊號為該電流流入端電流或該電流流出端電 壓。 12.如申請專利範圍第7項所述之切換式電源供應器驅動電 路，其中該控制訊號產生電路包含一上下計數電路’接收一時 20 201110518 脈訊號並根據該模式訊號上下計數，以產生-計數值。 13. 如申請專利範圍第12項所述之切換式電源供應器驅動電 路，其中該控制訊號產生電路更包含一數位類比轉換電路，轉 換該計數值為類比訊號成為所述控制訊號。 14. 如申請專利範圍第7項所述之切換式電源供應器驅動電 路，其中該切換式電源供應器係根據至少一個功率電晶體之切 換而將輸入電壓轉換為輸出電壓，其中該功率電晶體係連接在 一固定電位與一變換電位節點之間，且該模式偵測電路包含： 低通濾波器，其接收該變換電位節點的電壓，並過濾該節 點電壓而產生一濾波訊號，以及 DCM偵測電路，其偵測該濾波訊號是否具有dCM特徵 而產生前述模式訊號。 15. 如申請專利範圍第14項所述之切換式電源供應器驅動電 路，其中該DCM偵測電路包含： 比較器，其比較該濾波訊號與一參考訊號而產生一比較輸 出訊號，以及 邏輯閘，對該比較輸出訊號進行邏輯運算以得到該模式訊 號。 16. 如申請專利範圍第15項所述之切換式電源供應器驅動電 路，其中該DCM偵測電路更包含：一去除干擾電路，與該邏 問搞接’以去除干。 17. —種切換式電源供應器控制方法，該切換式電源供應器係 根據至少一個功率電晶體之切換而將輸入電壓轉換為輸出電 壓，該切換式電源供應器可操作於連續導通模式(c〇ntinu〇us conducticm mode，CCM)、不連續導通模式（disc〇ntinu〇us conduction mode, DCM)、或兩者之間的邊界導通模式(b〇undary⑸ 201110518 conduction mode，BCM) ’該操作切換式電源供應器控制方法包 含： 偵測該切換式電源供應器之操作模式，並產生一模式訊號； 根據該模式訊號，產生一控制訊號；以及 根據該控制訊號而調整該功率電晶體之導通時間 (On-time)、關閉時間(Off-time)或切換頻率，使得切換式電源供 應器之操作模式可趨近於BCM。 18. 如申請專利範圍第17項所述之切換式電源供應器控制方 · 法，其中，當該切換式電源供應器操作於DCM時，減少該功 率電晶體之導通時間、減少其關閉時間、或增加其切換頻率；鲁 §該切換式電源供應呆作於CCM時，增該功率電晶體之導 通時間、增加其關閉時間、或降低其切換頻率，以使切換式電 源供應之細作模式可操作於或接近於BCM。 19. 如申請專利範圍第17項所述之切換式電源供應器控制方 法，其中該功率電晶體係連接在一固定電位與一變換電位節點 之間，且该偵測該切換式電源供應器之操作模式步驟包含：根 據與該變換電位節點的電壓，判斷該切換式電源供應器是否操 作於 DCM。 ’、 · 20. 如申請專利範圍第π項所述之切換式電源供應器控制方 法，更包含：在一般狀況下使該切換式電源供應器操作於或接 近於BCM，但在以下狀況之任一者或兩者以上時則否：（1)當 - 該切換式電源供應器之輸出電流達於一上限值時；（2)當該功率 電晶體之切換頻率達於一上限值時；（3)當該功率電晶體之切換 頻率達於一下限值時；或(4)當該切換式電源供應器之輸出電流 低於一下限值時。 21. 如申請專利範圍第17項所述之切換式電源供應器控制方 22 201110518 法，更包含： 提供兩種或兩種以上之控制模式，其中一種控制模式使該 切換式電源供應器操作於或接近於BCM ;以及 選擇其中一種作為該切換式電源供應器之控制模式。

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