TW201232807A - Step-down chopper device - Google Patents

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TW201232807A
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Taiwan
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TW100124991A
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Kazuhiro Murata
Hiroko Sakimura
Original Assignee
Panasonic Corp
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
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Description

201232807 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關降壓型截波(step_d〇wn chopper)裝置。 【先前技術】 迄今,藉由控制切換元件之接通/截斷以控制流過負載 元件的負載電流之降壓型截波裝置已為人所知曉。在如此 之降壓型截波裝置中,伴隨著降壓型截波裝置之輸入電 壓、負載元件之端子間電壓、與負載元件串聯的感應線圈 電感值之偏差,流過感應線圈之感應電流隨時間變化的斜 率(感應電流值之上昇速度或者下降速度)便出現偏差。而 且,還會出現感應電流的平均電流值由於感應電流隨時間 變化的斜率偏差而變化之情形。於此情形下,負載電流之 電流值也會變化。例如,於切換元件之接通週期與截斷週 期一定之情形,感應電流之最高電流值(截斷時之電流值) 與/或最低電流值(接通時之電流值)會隨著感應電流隨時間 變化之斜率偏差而發生變化。其結果,係感應電流的平均 電流值發生變化。 因此,專利文献1中記載了以下降壓型截波裝置。亦 即,就專利文献1中所記載降壓型截波裝置而言,當感應 電流之電流值達到「〇」時,將切換元件從截斷切換為接 通;而當感應電流之電流值達到預先設定之最高電流值 時,則將切換元件從接通切換為截斷。是以,藉由降壓型 戴波裝置在臨界模式下動作,則無論感應電流隨時間變化 的斜率偏差如何,皆能夠將感應電流的平均電流值維持在 154779.doc 201232807 期待值上。 [專利文献1] 曰本公表特許公報特表2008-539565號公報 【發明内容】 -發明欲解決之技術問題_ 然而,就專利文献1所記載之降壓型截波裝置而言,因 為其僅能夠在臨界模式下動作,所以無法將感應電流的平 均電流值設定為比感應電流之最高電流值的1/2為高的電 流值。換言之,於降壓型截波裝置在臨界模式下動作之情 形,因為感應電流之最低電流值為「0」,所以感應電流 的平均電流值(最高電流值與最低電流值之平均值)成為感 應電流之最高電流值的1/2。其結果,係難以提高感應電 流的平均電流值。 就專利文献1中所記載之降壓型截波裝置而言,因為其 僅能夠在臨界模式下動作,所以與在連續模式下動作之情 形相比切換元件之導通損失(例如’由通態電阻引起的功 率損失)大《換言之’於感應電流的平均電流值為同一個 值之情形’在臨界模式下動作時切換元件之功率損失係比 在連續模式下動作時為高。其結果,係難以減低切換元件 之功率損失。 因此’本發明之目的係在於:提供一種降壓型截波裝 置’能夠抑制感應電流的平均電流值由於感應電流隨時間 變化的斜率偏差而變化,並且不僅能夠在臨界模式下動作 還能夠在連續模式下動作。 154779.doc 201232807 -解決技術問題之技術手段_ 根據本發明之一樣態,降壓型戴波裝置係一種控制流過 負載元件之負載電流的裝置’該降壓型截波裝置具備切換 兀件、感應線圈、回流元件以及控制電路。該切換元件設 置在輸入電壓施加在其間的第—和第二輸人節點中的前述 第一輸入節點與中間節點間的第一電流路徑上;該感應線 圈在前述中間節點與前述第二輸入節點間的第二電流路徑 上與則述負載兀件串聯設置;該回流元件設置在前述中間 節點與前述第二輸人節點間的第三電流路徑上;該回流元 件在别述切換元件為截斷狀態之期間内使電流在前述第二 和第三電流路徑回流;該控制電路控制前述切換元件之接 通/截斷,以使得流過自前述切換元件接通所經歷的經過 時間與自前述切換元件接通至截斷的持續時間之時間比成 為第一時間比時的前述切換元件的切換電流的瞬時電流值 接近預先決定的目標電流值。 前述降壓型截波裝置中,藉由使切換元件之瞬時電流值 接近目標電流值,便能夠使感應電流的平均電流值接近期 待值’因為能夠使切換電流的瞬時電流值自切換元件接通 所經歷的經過時間與自切換元件接通至截斷的持續時間之 時間比成為第一時間比時的切換電流之電流值)難以相對 於感應電流隨時間變化的斜率偏差而變化,所以能夠抑制 感應電流的平均電流值因感應電流隨時間變化的斜率偏差 而發生變化;因為不僅能夠在臨界模式下動作,還能夠在 連續模式下動作,所以能夠使感應電流的平均電流值較僅 154779.doc 201232807 在臨界模式下動作之情形為高,並且還能夠減低切換 之功率損失。 此外,前述㈣j電路係可以檢測自前仙換元件接通所 經歷的經過時間與自前述切換元件接通至截斷的持續時間 之時間比成為前述第一時間比時的前述切換電流的瞬時電 流值,並根據該切換電流的瞬時電流值與前述目標電流值 之差控制前述切換元件的接通週期。 於前述降壓型截波裝置係可以如此,前述控制電路具備 切換電流檢測部、接通週期調整部以及切換控制部。該切 換電流檢測部檢測前述切換電流的電流值;該接通週期調 整部檢測相當於自前述切換元件接通所經歷的經過時間的 接通經過時間,並將當前述接通經過時間與規定自前述切 換元件接通至截斷的持續時間的預先決定的接通持續時間 之時間比成為第一時間比時由前述切換電流檢測部檢測出 的前述切換電流的電流值作為前述切換電流的瞬時電流值 加以檢測,再根據該切換電流的瞬時電流值與前述目標電 流值之差調整前述切換元件的接通週期;該切換控制部基 於由前述接通週期調整部調整的接通週期接通前述切換元 件,當由前述接通週期調整部檢測出的接通經過時間達到 前述接通持續時間時將前述切換元件截斷。 於前述降壓型截波裝置,因為回饋控制感應電流的平均 電流值而可以不檢測感應電流(或者負載電流),所以不會 發生伴隨著感應電流(或者負載電流)檢測之功率損失。因 此而能夠使降壓型截波裝置之功率損失較基於感應電流 154779.doc 201232807 (或者負載電流)之檢測結果控制切換元件之接通/截斷時為 低。而且,因為輸入電壓愈高,接通週期愈長,所以切換 凡件每單位時間的切換次數減少。其結果,能夠抑制切換 損失(切換之際所產生的功率損失)伴隨著輸入電壓上昇而 增大。 於前述降壓型截波裝置係可以如此,前述控制電路具備 切換電流檢測部、接通週期調整部以及切換控制部。該切 換電流檢測部檢測前述切換電流的電流值;該接通週期調 整部檢測相當於自前述切換元件接通所經歷的經過時間的 接通經過時間,並檢測相當於自前述切換元件接通至裁斷 的持續時間的接通持續時間,且將當前述接通經過時間與 前述接通持續時間之時間比成為前述第一時間比時由前述 切換電流檢測部檢測出的前述切換電流的電流值作為前述 切換電流的瞬時電流值加以檢測,再根據該切換電流的瞬 時電流值與前述目標電流值之差調整前述切換元件的接通 週期;該切換控制部基於由前述接通週期調整部調整的接 通週期接通前述切換元件,當由前述切換電流檢測部檢測 出的前述切換電流的電流值達到預先決定的最高電流值時 將前述切換元件截斷。 於則述降壓型截波裝置,因為回饋控制感應電流的平均 電流值而可以不檢測感應電流(或者負載電流),所以不會 發生伴著感應電流(或者負載電流)檢測之功率損失❶因 此’伴隨著感應電流(或者負載電流)之檢測的功率損失不 會發生。因此而能夠使降壓型截波裝置之功率損失較基於 154779.doc 201232807 感應電流(或者負載電流)之檢測結果控制切換元件之接通/ 截斷時為低。而且,因為控制成切換電流之電流值不超過 預先決定的最高電流值,所以能夠限制切換電流的最高電 流值’而使得切換電流的電流值不超過切換元件的額定電 流值。藉此便易於選定切換元件。 此外’於前述降壓型截波裝置係可以如此,前述控制電 路進一步包含非連續狀態檢測部。該非連續狀態檢測部檢 測在自前述切換元件截斷至接通的期間内流過前述第二和 第三電流路徑的回流電流的電流值比規定電流值低的非連 續狀態。於前述非連續狀態檢測部未檢測到前述非連續狀 態之情形,前述接通週期調整部根據前述接通經過時間與 前述接通持續時間之時間比成為前述第一時間比時的前述 切換電流的瞬時電流值與前述目標電流值之差調整前述切 換元件的接通週期;於前述非連續狀態檢測部檢測到前述 非連續狀態之情形,前述接通週期調整部調整前述切換元 件的接通週期,以使得用相當於自前述切換元件接通到由 前述非連續狀態檢測部執行檢測所經歷的經過時間的電流 連續時間除前述切換元件的接通週期所獲得的時間之比, 接近用前述目標電流值除當前述接通經過時間與前述接通 持續時間之比成為前述第一時間比時的前述切換電流的瞬 時電流值所獲得的電流比。 於前述降壓型·裝置,*僅於臨界模式與連續模式能 夠將感應電流的平均電流值維持在期待值上,於非連續模 式,亦能夠將感應電流的平均電流值維持在期待值上/ 154779.doc 201232807
所經歷的到達時間與自前述切換> 間之時間比成為前述第一時間比。 截斷的持續時間,以使得自前述切 電流的電流值達到前述目標電流值 前述切換元件接通到截斷的持續時 於前述降壓型截波裝置, 使自切換元件接通所經歷的錄
該切換電流檢測部檢測前述切換電流的電流值;該接通持 續時間調整部,為使自前述㈣元件接通到由前述切換電 流檢測部檢測到的前述切換電流的電流值達到前述目標電 抓值所經歷的到達時間與規定自前述切換元件接通到截斷 的持續時間的接通持續時間之時間比成為前述第—時間比 而調整前述接通持續時間;該切換控制部基於規定的接通 週期接通刖述切換元件,在前述切換元件接通後由前述接 通持續時間調整部調整的接通持續時間已過時,該切換控 制部將前述切換元件截斷。 於前述降壓型截波裝置,因為回饋控制感應電流的平均 電流值而可以不檢測感應電流(或者負載電流),所以不會 發生伴隨著感應電流(或者負載電流)檢測之功率損失。因 此而能夠使降壓型截波裝置之功率損失較基於感應電流 (或者負載電流)之檢測結果控制切換元件之接通/截斷時為 154779.doc -9- 201232807 低。 此外,於前述降壓型截波裝置係可以如此,前述控制電 路進一步包含非連續狀態檢測部《該非連續狀態檢測部對 在自前述切換元件截斷至接通的期間内流過前述第二和第 三電流路徑的回流電流的電流值比規定電流值低的非連續 狀態加以檢測。前述切換控制部在前述非連續狀態檢測部 檢測到則述非連續狀態時接通前述切換元件。 於前述降壓型截波裝置,能夠防止自連續模式向非連續 模式變遷。 於前述降壓型截波裝置係可以如此,前述控制電路具備 切換電流檢測部、感應電流檢測部、接通持續時間調整 部、截斷持續時間調整部以及切換控制部。該切換電流檢 測部檢測前述切換電流的電流值;該感應電流檢測部檢測 流過前述感應線圈的感應電流的電流值;該接通持續時間 調整部,為使自前述切換元件接通到由前述切換電流檢測 部檢測到的前述切換電流的電流值達到前述目標電流值所 經歷的到達時間與規定自前述切換元件接通到截斷的持續 時間的接通持續時間之時間比成為前述第—時間比而調整 前述接通持續時間;該截斷持續時間調整部,為使自前述 切換元件截斷到由前述感應電流檢測部檢測到的前述感應 電流的電流值達到前述目標電流值所經歷的到達時間與規 定自前述切換元件截斷到接通的持續時間的截斷持續時間 之時間比成為第二時間比而調整前述截斷持續時間;在前 述切換元件接通之後由前述接通持續時間調整部調整的前 154779.doc -10· 201232807 時間已過時,該切換控制部將前述切換元件截 斷,而在别述切換元件截斷後由前述載斷持續時間調整部 調整的削述截斷持續時間已過時,該切換控制部接通 切換元件。 於前述降壓型截波裝置,藉由調整截斷持續時間能夠防 止從連續模式向非連續模式變遷。 此外,前述第-時間比可以在1/2 22以上且m 82以 下。藉由如此設定,便能夠使感應電流的平均電流值隨著 輸入電壓之變化所產生的變化量在容許範圍内。 前述第二時間比可以在1/2.22以上且1/182以下。藉由 如此設定,便能夠使感應電流的平均電流值隨著輸入電壓 之變化所產生的變化量在容許範圍内。 -發明之效果- 如上所述’能夠抑制感應電流的平均電流值由於感應電 流隨時間變化的斜率偏差而變化;因為不僅能夠在臨界模 式下動作’還能夠在連續模式下動作,所以能夠使感應電 流的平均電流值比僅在臨界模式下動作之情形為高,且能 夠使切換元件之功率損失減少。 【實施方式】 以下,參照附圖詳細說明實施方式。此外,圖中相同或 者相當部分用同一符號表示,說明不重複。 (第一實施方式) 圖1係顯示第一實施方式所關係降壓型截波裝置1之構成 例。降壓型截波裝置1係控制流過負載元件RD之負載電流 154779.doc 201232807 iRD之裝置,具備切換元件sw、感應線圈Ll、回流二極體 D1(回流元件)以及控制電路u。 [切換元件、感應線圈、回流二極體] 切換元件SW設置在輸入節點Ninl與中間節點N1間的電 流路徑(第一電流路徑)上’響應切換控制信號SWG對接通/ 截斷加以切換。輸入電壓Vin施加在輸入節點Ninl、Nin2 間。感應線圈L1係在中間節點N1與輸入節點Nin2間的電 流路徑(第二電流路徑)上與負載元件尺^)串聯而設。回流二 極體D1設置在中間節點N丨與輸入節點Nin2間的電流路徑 (第三電流路徑)上。回流二極體D1,在切換元件sw處於 截斷狀態的期間内,使電流在第二和第三電流路徑(由感 應線圏L1、負載元件RD、回流二極體構成的閉路路徑)回 流。此處,電容器CC並聯在負載元件尺1)上。亦即,負載 電流iRD是相當於流過感應線圈L1的感應電流江的平均電 流值的直流電流《此外,電容器cc不並聯在負載元件rd 上亦可。此情形下,負載電流iRD與感應電流江成為同一 電流。 [控制電路] 控制電路11控制切換元件sw之接通/截斷,使得流過自 切換元件SW接通所經歷的經過時間與自切換元件sw接通 到截斷的持續時間成為第一時間比(w a)時的切換元件s w 的切換電流iSW的瞬時電流值接近預先決定的目桿電流值 ϋ此處,控制電路u檢測自切換元物接通:經㈣ 經過時間與自切換元件sw接通到截斷的持續時間之時間 154779.doc •12- 201232807 比成為第一時間比(1/a)時的切換電流isw的瞬時電流值, :根據切換電流isw的瞬時電流值與目標電流值丨丁〇之差 控制切換元件sw的接通週期。控制電路丨丨亦可包含切換 電*ιΐ·檢測部1 〇 1、接通週期調整部1 、切換控制部1 〇3、 接通持續時間設定部104以及目標電流值設定部1〇5。 〈接通持續時間設定部> 接通持續時間設定部1 〇4,係設定規定自切換元件sw接 通到戴斷的持續時間的接通持續時間TCon(此處,對應於 接通持續時間TCon之電壓)。接通持續時間TC〇n愈長,對 應於接通持續時間TCon之電壓愈高。此外,接通持續時間 设定部104係可響應外部控制變更接通持續時間TCon。亦 即,接通持續時間TCon既可以是預先決定的固定值,亦可 以是能夠藉由外部控制而變更之可變值。 <目標電流值設定部>
目標電流值設定部105設定目標電流值iTG(此處,對應 於目標電流值iTG之電壓)^目標電流值iTG愈高,對應於 目標電流值iTG之電壓愈高。於感應電流iL之平均電流值 被維持為期待值的情形,目標電流值iTG相當於自切換元 件sw接通所經歷的經過時間與自切換元件sw接通到截斷 的持續時間之時間比成為第一時間比(1/a)時的切換電流 iSW的電流值(瞬時電流值之理想值)。例如,第一時間比 〇/a)為「1/2」之情形,目標電流值iTG相當於感應電流的 平均電流值的期待值。此外,目標電流值設定部105可以 響應外部控制改變目標電流值iTG。亦即,目標電流值iTG 154779.doc 201232807 既可以是預先決定的固定值,亦可以是能夠藉由外部控制 而變更之可變值。 <切換電流檢測部> 切換電流檢測部101檢測切換電流iSW的電流值(切換電 流值idSW)。此處,切換電流檢測部101檢測對應於切換電 流值idSW之電壓(例如,切換元件SW的汲極電壓)。切換 電流值idS W愈高,對應於切換電流值ids W之電壓愈高。 <接通週期調整部> 接通週期調整部102檢測相當於自切換元件sw接通所經 歷的經過時間的接通經過時間TEon(此處,對應於接通經 過時間TEon的電壓)。接通經過時間TEon愈長,對應於接 通經過時間TEon的電壓愈高。接通週期調整部丨02,將接 通經過時間TEon與由接通持續時間設定部1 〇4設定的接通 持續時間TCon之時間比成為第一時間比(i/a)時由切換電流 檢測部101檢測到的切換電流值idS W作為切換電流is W的 瞬時電流值檢測出來。此處,接通週期調整部1 〇2檢測對 應於切換電流iSW的瞬時電流值的電壓。切換電流isW的 瞬時電流值愈高’對應於切換電流iSW的瞬時電流值的電 壓愈高。接通週期調整部102還根據切換電流iSW的瞬時電 流值與由目標電流值設定部105設定的目標電流值iTG之 差’使規定切換元件SW的接通週期的週期控制電壓CNT 上昇或者下降,藉此來調整切換元件SW的接通週期。 <切換控制部> 切換控制部103,基於由接通週期調整部102調整的接通 154779.doc -14- 201232807 週期(對應於週期控制電壓CNT的接通週期),使切換控制 信號SWG的信號位準自低位準向高位準變化’藉此接通切 換兀件SW(使使切換元件sw自截斷狀態向接通狀態變 化)。切換控制部1〇3 ’在由接通週期調整部1〇2檢測出的 接通經過時間TEon達到由接通持續時間設定部1〇4設定的 接通持續時間TCon時’使切換控制信號δ WG的信號位準 自局位準向低位準變化,藉此將切換元件sw(使切換元件 SW自接通狀態向截斷狀態變化)截斷。 [接通週期調整部之構成例] 如圖2所示’接通週期調整部1 〇2可以包含接通經過時間 檢測部111 '時間比檢測部112、瞬時電流值檢測部U3以 及週期控制部114。 <接通經過時間檢測部> 接通經過時間檢測部111檢測接通經過時間TE〇n。例 如’接通經過時間檢測部111可以包含電容器C1、電流源 CS1、切換元件swi、SW2以及反向器JNV1。電容器C1之 一端與接地節點(被施加接地電壓GND之節點)相連接。電 流源csi和切換元件swi在電源節點(被施加電源電壓VDD 的節點)與電容器ci的另一端之間串聯。切換元件SW2連 接在電谷器C1的另一端與接地節點之間。反向器my 1使 切換控制信號SWG反轉。切換元件swi、SW2分別響應切 換控制信號SWG和反向器INV1的輸出信號對接通/截斷加 以切換。 若切換控制信號SWG的信號位準自低位準向高位準變 154779.doc 15 201232807 化,則切換元件SW1接通,切換元件SW2截斷。是以,開 始由電流源CS1對電容器以充電,電容器山的電壓(對應 於接通經過時間ΤΕΟη的電壓)徐徐上昇。若切換控制信號 SWG的信號位準自高位準變化為低位準,則切換元件swi 截斷,切換元件SW2接通。是以,電容器C1開始放電,電 容器C1的電壓復位為初期值(例如,〇 V)。 時間比檢測部112檢測接通經過時間TE〇n與接通持續時 間TCon之時間比已成為第一時間比(1/a)。例如,時間比檢 測部112可以包含時間電壓生成部VG1與比較器CMP1。時 間電壓生成部VG1,使對應於接通持續時間TC〇n的電壓成 為原來的Ι/a倍’並將該電壓作為對應於比較時間τχ〇η(相 當於接通持績時間TCon之Ι/a的時間)的電壓輸出。例如、 時間電壓生成部VG1可以是使對應於接通持續時間TCon的 電壓成為原來的電阻分壓的電阻分壓電路。比較器Cmp 1 比較對應於比較時間TXon的電壓與對應於接通經過時間 TEon的電壓《此處’當接通經過時間ΤΕ〇η到達比較時間 TXon時,比較器CMP 1的輸出信號(時間信號TMG)的信號 位準便從高位準向低位準變化。 瞬時電流值檢測部113,響應時間比檢測部112所做的檢 測將由切換電流檢測部1〇1檢測出的切換電流值idSW作為 接通經過時間TEon與接通持續時間TCon之時間比成為第 一時間比(Ι/a)的切換電流iSW的瞬時電流值(瞬時電流值 iDET)加以檢測。例如,瞬時電流值檢測部i! 3可以包含取 樣/保持電路(S/H)SH1 ^取樣/保持電路SH1與時間信號 154779.doc -16· 201232807 TMG的變遷緣(此處’後緣)同步,取樣對應於切換電流值 idSW之電壓,將已取樣之電壓作為對應於對應於瞬時電流 值iDET的電壓加以保持。 週期控制部114,根據瞬時電流值iDET與目標電流值 iTG之差讓用以控制切換元件SW的接通週期的週期控制電 壓CNT上昇或者下降。此處’相對於目標電流值iTG而 言,瞬時電流值iDET愈高’週期控制電壓CNT愈低。例 如,週期控制部124可以包含比較器CMP2與電阻元件iu。 比較器CMP2比較對應於瞬時電流值iDET的電壓與對應於 目標電流值iTG的電壓。電阻元件ri將比較器CMP2的輸出 信號回饋給比較器CMP2的反轉輸入端。 [切換控制部之構成例] 如圖3所示’切換控制部103可以包含振盪器115、比較 器116、脈波產生器117以及SR閂鎖器118 » 振盪器115’基於與週期控制電壓cnt相對應的接通週 期週期性地輸出接通脈波P〇n。此處,週期控制電壓cnt 愈低’接通週期愈長。比較器1 i 6對與接通經過時間TE〇n 相對應的電壓和與接通持續時間TC〇n相對應的電壓加以比 較。此處,當接通經過時間TEon達到接通持續時間TCon 時’比較器116之輸出信號的信號位準自高位準向低位準 變化。脈波產生器117與比較器U6之輸出變化(此處,比 較器116的輸出信號的後緣)同步輸出截斷脈波p〇ff。問 鎖器118響應來自振盪器U5的接通脈波p〇n,使切換控制 信號SWG的信號位準自低位準向高位準變化。sr閂鎖器 154779.doc -17· 201232807 118響應來自脈波產生器ι17的截斷脈波p〇ff使切換控制信 號S WG的k號位準自向位準向低位準變化。 [動作] 接著,參照圖4,說明降壓型截波裝置丨所執行之動作。 此處’設第一時間比(1 /a)為「1 /2」。 首先,在切換控制部103,當振盪器115輸出第11回(11為 任意自然數)的接通脈波P〇n時,SR閂鎖器i丨8便使切換控 制信號SWG的信號位準自低位準向高位準變化。是以,切 換元件sw接通,感應電流iL(切換電流值isw)徐徐上昇。 接著’當接通經過時間TEon達到比較時間TXon(由接通 持續時間設定部104設定的接通持續時間TC〇n的丨/2)時, 在接通週期調整部1 〇2,時間比檢測部1 i 2便使時間信號 TMG的彳s號位準自咼位準向低位準變化。瞬時電流值檢測 邛113,響應時間信號TMG的後緣將切換電流值idsw作為 瞬時電流值iDET加以檢測。週期控制部丨丨4,根據瞬時電 流值iDET與目標電流值iTG之差使週期控制電壓cNT上昇 或者下降。是以,在切換控制部1〇3,振盪器115的接通脈 波Pon的輸出週期(亦即,切換元件sw的接通週期τ)得以 調整。 接著’當接通經過時間TEon達到接通持續時間TCon(由 接通持續時間設定部1〇4設定的接通持續時間TC〇n)時,在 切換控制部103,比較器116之輸出信號的信號位準便自高 位準向低位準變化,脈波產生器1 Π輸出截斷脈波p〇ff。 SR門鎖器118響應截斷脈波Poff,使切換控制信號SWg的 154779.doc 201232807 仏號位準自高位準向低位準變化。是以,切換元件8貿截 斷、感應電流iL徐徐下降。 接著,當自第η回的接通脈波P〇n產生起接通週期丁(由接 通週期調整部102調整的接通週期)過去時,在切換控制部 1〇3 ’振盈器115便輸出第n+1回的接通脈波p〇n。 [接通週期的調整] 切換兀件SW的接通週期τ,係根據切換電流的瞬時電流 值1DET與目標電流值iTG之差值(iDET-iTG)調整。例如, 如圖5所不,當感應電流iL(切換電流iSW)的上昇斜率比圖 4所不情形陡峭時(例如,輸入電壓Vin變高時),切換電流 的瞬時電流值iDET與目標電流值iTG之差值(iDET-iTG)便 較圖4所不情形為大,週期控制電壓CNT較圖4所示情形為 低。其結果,係切換元件sw的接通週期T比圖4所示情形 為長。而且,如圖6所示,當感應電流1的下降斜率較圖4 所不情形陡峭時(例如,負載元件RD的端子間電壓變高 時)’切換電流的瞬時電流值iDET與目標電流值iTG之差值 (iDET-iTG)便較圖4所示情形為小,週期控制電壓cNT較 圖4所不情形為高。其結果,係切換元件sw的接通週期τ 較圖4所示情形為短。 疋以,藉由調整切換元件sw的接通週期τ以使得切換電 机的瞬時電流值iDET接近目標電流值iTG ,便能夠使感應 電流的平均電流值iAVE接近期待值。此處,週期控制部 114所包含之比較器CMp2的放大增益愈高,切換電流的瞬 時電流值iDET與目標電流值iTG之差值愈接近「〇」。亦 154779.doc 201232807 即’能夠使切換電流的瞬時電流值iDET接近目標電流值 iTG »此外,為簡化圖示,於圖4,設切換電流的瞬時電流 值iDET與目標電流值iTG之差值為「0」。而且,因為切 換電流的瞬時電流值iDET與目標電流值iTG之差值的變化 量相對於切換元件SW的接通週期T的變化量很微小,所以 為簡化圖示,於圖5和圖6,設切換電流的瞬時電流值iDET 與目標電流值iTG之差值的變化量為「〇」。 [感應電流隨時間變化的斜率偏差] 此處,由圖4、圖5、圖6可知,即使感應電流iL隨時間 變化的斜率發生了變化,當自切換元件SW接通所經歷的 經過時間與自切換元件SW接通到截斷的持續時間Ton之時 間比成為「1/2」時,感應電流iL(切換電流iSW)的電流值 也成為感應電流的平均電流值iAVE。而且,自切換元件 SW接通所經歷的經過時間愈接近自切換元件Sw接通到截 斷的持續時間Ton的1/2,該經過時間下的感應電流iL(切換 電流iSW)之電流值愈難以相對於感應電流iL隨時間變化的 斜率偏差發生變化。亦即,第一時間比(1 /a)愈接近 「1/2」’接通經過時間TEon與接通持續時間TCon之時間 比成為第一時間比(1 /a)時的切換電流的瞬時電流值iDET愈 難以相對於感應電流iL隨時間變化的斜率偏差發生變化》 如上所述’因為能夠使切換電流的瞬時電流值iDET難以 相對於感應電流iL隨時間變化的斜率偏差變化,所以能夠 抑制感應電流的平均電流值iAVE由於感應電流iL隨時間變 化的斜率偏差而變化。 154779.doc -20· 201232807 在連續模式和臨界模式下動作之情形,感應電流的平均 電流值iAVE相當於感應電流的最高電流值斤與最低電流值 iS的平均值((iP+iS)/2)。此處,在臨界模式下動作之情 形,感應電流之最低電流值iS成為「〇」;在連續模式下 動作之情形,感應電流之最低電流值18成為大於「〇」的 電流值。因此,當設連續模式下和臨界模式下的感應電流 的最高電流值iP相等時,在連續模式動作時感應電流的平 均電流值lAVE比在臨界模式下動作時為高。亦即,就圖工 所示降壓型截波裝置1而言,因為其不僅能夠在臨界模式 下動作’也能夠在連續模式下動作,所以能夠使感應電流 的平均電流值iAVE比僅在臨界模式下動作時為高。 當設連續模式動作下和臨界模式下的感應電流的平均電 流值相等時,在連續模式動作時切換元件sw的功率損失 比在臨界模式下動作時為低。亦即,就圖丨所示降壓型截 波裝置1而言,因為其不僅能夠在臨界模式下動作,也能 夠在連續模式下動作,所以能夠使切換元件8臀的功率損 失比僅在臨界模式下動作時為低。 為了將感應電流的平均電流值維持在期待值上,能夠想 到.利用電阻元件等檢測感應電流(或者負載電流),並根 據該檢測結果控制(回饋控制)感應電流的平均電流值。在 該方法下,檢測感應電流(或者負載電流)之際會產生功率 才貝失。另一方面,就圖丨所示降壓型截波裝置丨而言,因為 回饋控制感應電流的平均電流值iAVE而可以不檢測感應 電流iL(或者負載電流iRD),所以不會發生伴隨著感應電 154779.doc •21 · 201232807 流iL(或者負載電流iRD)檢測之功率損失。因此而能夠使 降壓型截波裝置之功率損失較基於感應電流江(或者負載 電流iRD)之檢測結果控制切換元件之接通/截斷時為低。 一般情形係,輸入電壓Vin愈高,切換元件8貿的每切換 一次的切換損失(切換之際所產生的功率損失)愈大。就圖i 所示降壓型截波裝置1而言’輸入電壓Vin愈高,切換元件 SW的接通週期T愈長’切換元件SW的每單位時間的切換 次數愈少。因此’能夠抑制切換損失伴隨著輸入電壓Vin 之上昇而增大。 (第二實施方式) 圖7顯示第二實施方式所關係降壓型截波裝置2的構成 例。降壓型截波裝置2具備控制電路2 1取代圖1所示控制電 路11。控制電路21包含接通週期調整部202、切換控制部 203以及最高電流值設定部204,取代圖1所示接通週期調 整部102、切換控制部1〇3以及接通持續時間設定部1〇4。 其他構成部分可以與圖1相同。 <最高電流值設定部> 最高電流值設定部204設定規定感應電流iL(切換電流 iSW)的最高電流值的最高電流值iMAX(此處,對應於最高 電流值iMAX的電壓)。最高電流值iMAX愈高,對應於最 高電流值iMAX的電壓愈高。此外,最高電流值設定部204 可以響應外部控制,變更最高電流值iMAX。亦即,最高 電流值iMAX既可以是預先決定的固定值,又可以是藉由 外部控制而能夠變更的可變值。 154779.doc -22· 201232807 <接通週期調整部> 接通週期調整部202檢測相當於自切換元件SW接通所經 歷的經過時間的接通經過時間TEon(此處,對應於接通經 過時間TEon的電壓);接通週期調整部202檢測相當於自切 換元件SW接通到截斷的持續時間的接通持續時間TCon(此 處,對應於接通持續時間TCon的電壓);接通週期調整部 202將接通經過時間TEon與接通持續時間TCon之時間比成 為第一時間比(1 /a)時由切換電流檢測部1 〇 1檢測到的切換 電流iSW的電流值(切換電流值idSW)作為切換電流的瞬時 電流值(瞬時電流值iDET)加以檢測;接通週期調整部202 根據由瞬時電流值iDET與由目標電流值設定部105設定的 目標電流值iTG之差使規定切換元件SW的接通週期的週期 控制電壓CNT上昇或者下降,由此調整切換元件SW的接 通週期。 <切換控制部> 切換控制部203 ’基於由接通週期調整部202調整的接通 週期(對應於週期控制電壓CNT的接通週期),使切換控制 信號SWG的信號位準自低位準向高位準變化,藉此接通切 換元件SW。切換控制部203,在由切換電流檢測部1 〇 i檢 測到的切換電流iSW的電流值(切換電流值idsW)達到由最 高電流值設定部204設定的最高電流值iMAX時,使切換控 制信號SWG的信號位準自高位準向低位準變化,藉此將切 換元件SW截斷。 [接通週期調整部之構成例] 154779.doc -23· 201232807 如圖8所示,接通週期調整部2〇2可以在圖2所示接通週 期調整部102之構成例的基礎上進一步包含接通持續時間 檢測部211。接通持續時間檢測部21丨基於接通經過時間 TEon檢測相當於自切換元件sw接通到截斷的持續時間的 接通持續時間TCon ^例如,接通持續時間檢測部21丨可以 包含峰值/保持電路(P/H)PH1、電容器C2、C3、切換元件 SW3、SW4以及反向器INV2。 峰值/保持電路PH1檢測並保持對應於接通經過時間 TEon的電壓的最高值。電容sC2、C3之一端連接在接地 知點上。切換元件SW3連接在峰值/保持電路PH1與電容器 C2的另一端之間。切換元件SW4連接在電容器C2的另一端 與電容器C3的另一端之間。反向器INV2使切換控制信號 SWG反轉。切換元件SW3、SW4分別響應反向器以乂]的輸 出信號和切換控制信號SWG對接通/截斷加以切換。 當切換控制信號SWG的第n回後緣(自高位準向低位準變 化)產生時,在接通經過時間檢測部丨〗丨,對應於接通經過 時間TEon的電壓被復位。因此,可以說被峰值/保持電路 PH1保持的電壓是對應於自切換元件sw的第n回接通到第n 回截斷的持績時間(第η回接通時間)的電壓。而且,響應切 換控制<§號S WG的後緣,切換元件s W3接通,切換元件 SW4截斷》是以’被峰值/保持電路pH1保持的電壓(亦 即’對應於第η回接通時間的電壓.)被電容器C2保持。 接著,當切換控制信號SWG的第n+1回前緣(自低位準向 南位準之變化)產生時,在接通經過時間檢測部111,對應 154779.doc •24· 201232807 於接通經過時間TEon的電壓開始上昇,被峰值/保持電路 PH1保持的電壓亦徐徐上昇。而且,響應切換控制信號 SWG的刚緣,切換元件SW3截斷,切換元件SW4接通。是 以,被電容器C2保持的電壓TCn(對應於第n回接通時間的 電壓)施加在電容器C3上。因此,可以說由電容器C3保持 的電壓疋與對應於第1回〜第η回接通時間的時間(例如, 第1回〜第η回接通時間的平均時間)相對應的電壓。由電 容器C3保持的電壓被作為對應於接通持續時間TC〇n(由接 通持續時間檢測部211檢測出的接通持續時間)的電壓提 供。 此外,接通持續時間檢測部211可以進一步包含電壓補 正回路,該電壓補正回路將對應於接通持續時間TC〇n的電 壓的變化(切換元件SW2、SW3的壓降等)加以補正。 [切換控制部之構成例] 如圖9所示,切換控制部203可以包含比較器216、取代 圖3所示比較器116。其他構成部分可以與圖3相同。比較 器216將對應於切換電流值idSW的電壓與對應於最高電流 值iMAX的電壓加以比較。此處,當切換電流值丨卟霤達到 最尚電流值ιΜΑΧ時,比較器216之輸出信號的信號位準便 自高位準向低位準變化。脈波產生器丨17與比較器216的輸 出變化(此處,後緣)同步輸出截斷脈波p〇ff。 [動作] 接著’參照圖10說明降壓型截波裝置2所執行之動作。 此處’設第一時間比(Ι/a)為「I/2」。此外,為簡化圖 154779.doc •25· 201232807 示’於圖10,設瞬時電流值iDET與目標電流值iTG之差值 為「0」。 首先’在切換控制部203 ’當振盪器115輸出第η回的接 通脈波Ροη時’ SR閂鎖器118便使切換控制信號s WG的信 號位準自低位準向高位準變化。是以,切換元件sw接 通,感應電流iL(切換電流值isW)徐徐上昇。 接著,當接通經過時間TEon達到比較時間τχ〇η(由接通 持續時間檢測部211檢測出的接通持續時間Tc〇n的1/2) 時,在接通週期調整部202,時間比檢測部j丨2便使時間信 號TMG的信號位準自高位準向低位準變化。瞬時電流值檢 測部113,響應時間信號TMG的後緣將切換電流值1(^貿作 為瞬時電流值iDET加以檢測。週期控制部丨丨4,根據瞬時 電流值iDET與目標電流值iTG之差使週期控制電壓cnt上 昇或者下降。是以,在切換控制部2〇3,振盪器115的接通 脈波P〇n的輸出週期(亦即,切換元件sw的接通週期丁)得 以調整》 接著,當切換電流值idsw達到最高電流值iMAX時,在 切換控制部203,比較器216之輸出信號的信號位準便自高 位準向低位準㈣’脈波產生器117輸出截斷脈波騎。 閃鎖器m響應截斷脈波P〇ff,使切換㈣_sw㈣ 信號位準自高位準向低位準變化。是以,切換元件^截 斷’感應電流iL徐徐下^而且,在接通週期調整部 202’接通持續時間檢測部211基於接通經過時間TE⑽檢測 接通持續時間TCon。 I54779.doc •26· 201232807 接著,當自第η回的接通脈波Pon產生起接通週期丁(由接 通週期調整部202調整的接通週期)過去時,在切換控制部 1〇3,振盪器115輸出第n+1回的接通脈波p〇n。 [接通週期的調整] 切換元件SW的接通週期T,係根據切換電流的瞬時電流 值iDET與目標電流值iTG之差值(iDET-iTG)調整。例如, 如圖11所示,當感應電流iL(切換電流is W)的上昇斜率比 圖10所示情形陡峭時’切換電流的瞬時電流值iDET與目標 電流值iTG之差值(iDET-iTG)便較圖1〇所示情形為小,週 期控制電壓CNT較圖1 〇所示情形為低。其結果,係切換元 件SW的接通週期T比圖10所示情形為短。如圖12所示,當 感應電流iL的下降斜率較圖1 〇所示情形陡峭時,切換電流 的瞬時電流值iDET與目標電流值iTG之差值(iDET-iTG)便 較圖10所示情形為小’週期控制電壓CNT較圖1〇所示情形 為咼。其結果,係切換元件SW的接通週期T較圖10所示情 形為短。 是以,藉由調整切換元件SW的接通週期T以使得切換電 流的瞬時電流值iDET接近目標電流值iTG,便能夠使感應 電流的平均電流值iAVE接近期待值。此外,因為切換電 流的瞬時電流值iDET與目標電流值iTG之差值的變化量相 對於切換元件SW的接通週期τ的變化量很微小,所以為簡 化圖示,於圖11和圖12,設切換電流的瞬時電流值丨1^丁與 目標電流值iTG之差值的變化量為「〇」。 [感應電流隨時間變化的斜率偏差] 154779.doc -27- 201232807
此處’由圖10、圖11、圖12可知,第一時間比(l/a)愈接 近「1/2」,接通經過時間TEon與接通持續時間TCon之時 間比成為第一時間比(Ι/a)時的切換電流的瞬時電流值iDET 愈難以相對於感應電流iL隨時間變化的斜率偏差發生變 化。 如上所述’因為能夠使切換電流的瞬時電流值iDET難以 相對於感應電流iL隨時間變化的斜率偏差發生變化,所以 能夠抑制感應電流的平均電流值iA VE由於感應電流iL隨時 間變化的斜率偏差發生變化。因為不僅能夠在臨界模式下 動作’也能夠在連續模式下動作’所以能夠使感應電流的 平均電流值iAVE比僅在臨界模式下動作時為高,並且能 夠使切換元件SW的功率損失減少。 因為回饋控制感應電流的平均電流值iAVE而可以不檢 測感應電流iL(或者負載電流iRD),所以不會發生伴隨著 感應電流iL(或者負載電流iRD)檢測之功率損失。因此而 能夠使降壓型截波裝置之功率損失較基於感應電流iL(或 者負載電流iRD)之檢測結果控制切換元件之接通/截斷時 為低。 因為控制成切換電流i S W的電流值不超過預先決定的最 高電流值iMAX ’所以能夠限制切換電流的最高電流值 iP,而使得切換電流iSW的電流值不超過切換元件sw的額 定電流值。藉此便易於選定切換元件SW。 (第三實施方式) - 圖13係顯示第三實施方式所關係降壓型截波裝置3之構 154779.doc -28- 201232807 成例。降壓型截波裝置3具備控制電路31取代圖丨所示控制 電路11。控制電路3!包含非連續狀態檢测部3〇1、接通週 期調整部302以及切換控制部303,取代圖丨所示接通週期 調整部102與切換控制部103。其他構成部分可以與圖工相 同〇 <非連續狀態檢測部> 非連續狀態檢測部301檢測非連續狀態已出現這—情 況。非連續狀態係指在自切換元件sw截斷到接通的期間 内,流過第二和第三電流路徑(感應線圈L1、負載元件 以及回流二極體D1構成的閉路路徑)的回流電流的電流值 比規定電流值(例如,0A附近)低的狀態。此處,非連續狀 態檢測部301基於感應線圈L1的雨端電壓(中間節點Νι的節 點電壓vi與十間節點N3的節點電壓V2)之差對非連續狀態 已出現這一情況加以檢測。 <接通週期調整部> 於非連續狀態檢測部301未檢測到非連續狀態之情形, 接通週期調整部302係根據切換電流的瞬時電流值iDET與 目標電流值iTG之差調整切換元件sw的接通週期τ(對應於 連續.模式或者臨界模式的接通週期)。另一方面,於非連 續狀態檢測部301檢測到非連續狀態之情形,接通週期調 整部302調整切換元件SW的接通週期Τ(對應於非連續模式 的接通週期),以使得用電流連續時間(自切換元件SW接通 到由非連續狀態檢測部3〇1執行檢測所經歷的經過時間)除 切換7^件SW的接通週期Τ所獲得的時間比(T/TDon)接近用 154779.doc -29· 201232807 目標電流值iTG除切換電流的瞬時電流值iDET(當接通經過 時間TEon與接通持續時間TCon之時間比成為第一時間比 (Ι/a時的切換電流值idSW)所獲得的電流比(iDET/iTG) » <切換控制部> 與圖1所示切換控制部103相同,切換控制部303基於由 接通週期調整部302調整的接通週期T接通切換元件SW。 當接通經過時間TEon到達接通持續時間TCon時,切換控 制部3 03將切換元件SW截斷。 [非連續狀態檢測部之構成例] 如圖14所示’非連續狀態檢測部3〇ι可以包含比較器 CMP3與邏輯電路(LGC)LGC1。比較器CMp3比較感應線圈 L1的雨端電壓(節點電壓V1、v2p此處,當節點電壓νι 尚於節點電壓V2時和節點電壓v 1、V2互等時,比較器 CMP3之輸出信號的信號位準自高位準向低位準變化。若 在切換控制信號SWG為低位準之期間内比較器CMp3之輸 出k號的信號位準自高位準向低位準變化,邏輯電路 LCG1則使非連續檢測信號S3〇1 (邏輯電路lcgi之輸出信 號)的信號位準自高位準向低位準變化;若切換控制信號 SWG的信號位準自低位準向高位準變化,邏輯電路謂 則使非連續檢測信號S301的信號位準為高位準。 於切換控制信號SWG的信號位準為低位準之情形,因為 切換元件SW處於截斷狀態,所 叮以回"IL電流作為感應電流 iL在由感應線圈L1、負裁亓杜pn .、,^ 貝戰兀*件RD以及回流二極體〇1構成 的閉路路徑流動。於此情形,節 即點1:麈V1比節點電壓V2 154779.doc -30· 201232807 低。因此’比較HCMP3的輸出信號被維持在高位準上 邏輯電路LGC1將非連續檢測信號㈣的信號位準維持在 高為準上。此處’當回流電流的電流值達到規定電流值 (例如〇 V)時,節點電壓VI便與節點電壓V2相等。是 以’比較器CMP3的輸出信號的信號位準自高位準向低: 準變化。其結果,邏輯電路LGC1使非連續檢測信號伽 的信號位準自高位準向低位準變化。是以,若非連續狀態 出現,非連續檢測信號S3_信號位準便自高位準向低: 準變化°接著’若切換控制信號SWG的信號位準自低位準 向^位準變化’邏輯電路咖㈣使非連續檢測信號_ 的仏號位準自低位準向高位準變化。 在非連續狀態已出現之情形,有時候節點電壓W 的電壓差(VI、V2)會在〇 V附近振铃(ringing)。於此情 形,比較器CMP3的輸出信號的信號位準在高位準與低位 準之間變化。.此外,在比較器CMP3的輸出信號的信號位 準自高位準變為低位準後到切換控制信號SWg的信號位準 自低位準變為高位準的那段時間内,在圖14所示非連續狀 態檢測部3〇1,邏輯電路LGC1將非連續檢測信號“…的庐 號位準維持在低位準上。是以,即使在非連續狀態出現時 節點電壓VI、V2的電壓差(V1_V2)在〇附近振铃,也能夠 將非連續檢測信號S301的信號位準維持在低位準上(能夠 將非連續狀態已出現這一情況正確地檢測出來)。 [接通週期調整部之構成例] 如圖15所示,接通週期調整部3〇2可以包含接通經過時 154779.doc ,, 201232807 間檢測部3 11與脈波控制部3 12,取代圖2所示接通經過時 間檢測部111。其他構成部分可以與圖2相同。 <接通經過時間檢測部> 接通經過時間檢測部3 11檢測接通經過時間TEon。例 如,接通經過時間檢測部3 11可以包含電容器C4、電流源 CS2、CS3、切換元件SW5、SW6、SW7、差動放大器 (AMP)AMPl、邏輯電路(LGC)LGC2以及反向器INV3。 電容器C4之一端連接在接地節點上。電流源CS2和切換 元件SW5在電源節點與電容器C4的另一端之間串聯。切換 元件SW6連接在電容器C4的另一端與接地節點之間。差動 放大器AMP1輸出對應於瞬時電流值iDET的電壓與對應於 目標電流值iTG的電壓之差值電壓。電流源CS3的電流值 隨著來自差動放大器AMP 1的差值電壓(對應於瞬時電流值 iDET與目標電流值iTG之差的電壓)而變化。此處,若以 「iCHG」表示電流源CS2的電流值,以「iDCH」表示電 流源CS3的電流值,則電流源CS3的電流值會被調整成該 式iDCH=iCHGxiTG/(iDET-iTG)成立。電流源CS3和切換元 件SW7在電容器C4的另一端與接地節點之間串聯。邏輯電 路LGC2與切換控制信號SWG的前緣同步,接通切換元件 SW6。當電容器C4的電壓(對應於接通經過時間TEon的電 壓)成為初期值(例如,〇 V)時’邏輯電路LGC2則將切換元 件SW6截斷。反向器INV3使非連續檢測信號S301反轉。切 換元件SW5、SW6、SW7分別響應非連續檢測信號S301、 邏輯電路LGC2的輸出信號、反向器INV3的輸出信號對接 154779.doc -32- 201232807 通/截斷加以切換。 於非連續檢測信號_的信號位準為高位準之情形,切 ^件SW5被維持在接通狀態上,且切換元件被維持 截斷狀U 〇於此情形’若切換控制信號swg的信號位 準自低位準向高位準變化,則切換it件SW6接通。是以, 電容器C4放電,電容器C4的電壓(對應於接通經過時間 TE〇n的電壓)復位為初期值(例如,〇力。當電容器的電 壓成為初期值時,切換元件SW6即截斷。是以,開始由電 流源CS2對電容||C4充電,電容_的電祕徐上昇。結 果係,電容器C4的電壓伴隨著接通經過時間TE〇n的增加 而上昇。 此處,當非連續狀態出現,非連續檢測信號S301的信號 位準自尚位準向低位準變化時,切換元件SW5截斷,切換 兀件SW7接通。是以,由電流源CS3開始對電容器C4放 電,電容器C4的電壓徐徐下降。亦即,對應於接通經過時 間TEon的電壓的上昇時間(電容器C4之充電時間)與自切換 元件S W接通到非連續狀態檢測部3 〇 1執行檢測所經歷的經 過時間(電流連續時間)相對應。 <脈波控制部> 脈波控制部312,在由接通經過時間檢測部3丨丨檢測到的 接通經過時間TEon達到非連續模式下的接通週期τ時輸出 控制信號P302。例如,脈波控制部312可以包含脈波產生 器PG1與邏輯電路(LGC)LGC3。脈波產生器PG1,在對應 於接通經過時間TEon的電壓達到初期值(例如,0 V)時輸 154779.doc 33- 201232807 出控制脈波。在切換控制信號SWG的信號位準為低位準的 期間内邏輯電路LGC3使來自脈波產生器PG1的控制脈波作 為控制脈波P302通過;在切換控制信號sWg的信號位準為 高位準的期間内,邏輯電路LGC3則不讓來自脈波產生器 PG1的控制脈波通過。亦即,對應於接通經過時間TE〇n的 電壓的上昇時間與下降時間(電容器C4的放電時間)之合計 時間(對應於接通經過時間TE〇n的電壓自初期值上昇後下 降,再次成為初期值所經歷的經過時間)與切換元件sw的 非連續模式下的接通週期T相對應。 [切換控制部之構成例] 如圖16所示,切換控制部3〇3可以在圖3所示切換控制部 1〇3之構成例的基礎上,還包含選擇部313。若在切換控制 信號SWG的信號位準為低位準的期間内非連續檢測信號 S301的信號位準自高位準向低位準變化,選擇部313則將 來自接通週期調整部302的控制脈波p3〇2作為接通脈波 P303選出。在切換控制信號SWG的信號位準為低位準的期 間内非連續檢測信號S301的信號位準被維持在高位準上之 情形’選擇部313則將來自《器115的接通脈波—作為 接通脈波P303選出^ SR閂鎖器118響應來自選擇部313的接 通脈波P303使切換控制信號SWG的信號位準自低位準向高 位準變化。 阿 [動作] 接著,參照圖17和圖18,說明降壓型截波裝置3所執行 的動作。此處’設第一時間比(1/_「1/2」。此外,為 154779.doc -34· 201232807 簡化圖示,於圖17, 之差值為「0」。 。又瞬時電流值lDET與目標電流值 如圖灣示,於非連續狀態不出現之情形,非連續檢測 信號削的㈣位準被維持在高㈣上,Μ生控制脈波 Ρ302。因此,於切換控制部3〇3,振盈器出基於由接通週 期調整部302調整的接通週期(對應於週期控制電壓⑽的 週期)輸出接通脈波PGn,選擇部313將來自㈣器⑴的接 通脈波Pen作為供給SR閃鎖器i丨8的接通脈波p3 〇3選出。 亦即’切換控制部303基於與連續模式相對應的接通週期τ 接通切換元件SW。 另一方面,如圖18所示,於非連續狀態已出現之情形, 因為感應線圈L1雨端的電壓(節點電壓V1、V2)互等,所以 非連續狀態檢測部301使非連續檢測信號S3〇1的信號位準 自高位準向低位準變化。在接通週期調整部3〇2的接通經 過時間檢測部3 11,開始由電流源CS3對電容器C4放電, 對應於接通經過時間TE〇n的電壓徐徐下降。接著,當對應 於接通經過時間TEon的電壓達到初期值(例如,〇 v)時, 接通週期調整部302的脈波控制部3 12輸出控制脈波P3〇2。 在切換控制部303,選擇部313將控制脈波P302作為接通脈 波P303選出。亦即’切換控制部3〇3基於與非連續模式相 對應的接通週期T接通切換元件SW。 [時間比與電流比的對應關係] 接著’對用電流連續時間TDon(自切換元件SW接通到非 連續狀態檢測部3 01執行檢測所經歷的經過時間)除接通週 154779.doc 05- 201232807 期T所獲得的時間比(T/TDon)與用目標電流值iTG除瞬時電 流值iDET所獲得的電流比(iDET/iTG)之對應關係加以說 明。 在接通週期調整部302的接通經過時間檢測部3 11 ’若以 「iCHG」表示電流源CS2的電流值,以「iDCH」表示電 流源CS3的電流值,則電流源CS3的電流值會被調整而使 得下式成立。 iDCH=iCHGxiTG/(iDET-iTG) iDCH/iCHG=iTG/(iDET-iTG) ...[式 1] 在電流連續時間TDon,對應於接通經過時間TEon的電 壓隨著電流源CS2的電流值(充電電流值)徐徐上昇;在電 流連績時間TDon過後,對應於接通經過時間TEon的電壓 則隨著電流源CS3的電流值(放電電流值)徐徐下降。因此 能夠用下式表示。 TDonxiCHG=(T-TDon)xiDCH (T-TDon)/TDon=iCHG/iDCH ...[式 2] 將[式1]代入[式2],則得到下式。 (T-TDon)/TDon=(iDET-iTG)/iTG T/TDon-l=iDET/iTG-l T/TDon=iDET/iTG ···[式 3] 如[式3]所示,接通週期T被調整,而使得用電流連續時 間TDon除接通週期Τ所獲得的時間比(T/TDon)接近用目標 電流值iTG除瞬時電流值iDET所獲得的電流比(iDET/iTG)。 如上所述,因為能夠使切換電流的瞬時電流值iDET難以 154779.doc •36· 201232807 相對於感應電流iL隨時間變化的斜率偏差發生變化,所以 能夠抑制感應電流的平均電流值iAVE由於感應電流iL隨時 間變化的斜率偏差發生變化。因為不僅能夠在臨界模式下 動作’也能夠在連續模式下動作,所以能夠使感應電流的 平均電流值iAVE比僅在臨界模式下動作時為高,並且能 夠使切換元件SW的功率損失減少。 因為回饋控制感應電流的平均電流值iAVE而可以不檢 測感應電流iL(或者負載電流iRD),所以不會發生伴隨著 感應電流iL(或者負載電流iRD)檢測之功率損失。因此而 能夠使降壓型截波裝置之功率損失較基於感應電流iL(或 者負載電流iRD)之檢測結果控制切換元件之接通/截斷時 為低。 不僅在臨界模式與連續模式下能夠將感應電流的平均電 流值iAVE維持在期待值上’在非連續模式下也能夠將感 應電流的平均電流值iAVE維持在期待值上。 (第三實施方式之變形例) 圖19係顯示第三實施方式之變形例所關係降壓型截波裝 置3a之構成例。降壓型截波裝置3a具備控制電路31a取代 圖13所示控制電路31。控制電路31a包含最高電流值設定 部204、接通週期調整部3〇2&以及切換控制部3〇3a,取代 圖13所示接通持續時間設定部104,接通週期調整部302以 及切換控制部303。其他構成部分與圖13相同。如圖20所 示’接通週期調整部302a在圖15所示接通週期調整部302 之構成例的基礎上,還包含圖8所示接通經過時間檢測部 154779.doc •37· 201232807 111和接通持續時間檢測部211。如圖21所示,切換控制部 3〇3a包含圖9所示比較器216,取代如圖16所示比較器 116°其他構成部分與圖16相同。在結構如此之情形下, 也是不僅在臨界模式和連續模式下能夠將感應電流的平均 電流值維持在期待值上,在非連續模式下也能夠將感應電 流的平均電流值維持在期待值上。 (週期控制部之變形例) 此外’接通週期調整部1〇3、203、303、303a可以包含 圖22所示週期控制部114a取代週期控制部114。週期控制 部114a在圖2所示週期控制部114之構成例的基礎上,還包 含取樣/保持電路SH2與差動放大器AMP2。取樣/保持電路 SH2與時間彳s號TMG的後緣同步’對週期控制電壓cnt(比 較器CMP2的輸出信號)取樣’並作為週期控制電壓CNTp 加以保持。差動放大器AMP2根據週期控制電壓CNT(亦 即,這一回的週期控制電壓)與週期控制電壓CNTp(亦即, 上一回的週期控制電壓)之差使週期控制電壓CNTa上昇或 者下降。例如,與週期控制電壓CNTp相比週期控制電壓 CNT愈咼’週期控制電壓CNTa愈高。是以,週期控制部 既可以是誤差放大型,又可以是狀態機型。 (非連續狀態檢測部之變形例) 控制電路31、3 la可以包含圖23所示非連續狀態檢測部 301a取代非連續狀態檢測部301。非連續狀態檢測部3〇la 可以包含電阻元件R2、差動放大器AMP3以及比較器 CMP4。電阻元件R2插入在中間節點N1與感應線圈L1間的 154779.doc -38 - 201232807 電流路徑上。差動放大器AMP3輸出對應於電阻元件R2的 雨端電壓V4、V5之差的輸出電壓。比較器CMP4比較差動 放大器AMP3的輸出電壓與基準電壓rEF〇。此處,基準電 壓REF0係用以判別差動放大器AMP3的輸出電壓是否在〇 V的電壓(例如,〇 V附近的電壓),電阻元件尺2之一端電壓 V4比電阻元件R2的另一端電壓乂5低之情形、電阻元件R2 之一端電壓V4與另一端電壓V5互等之情形,比較器cMp4 的輸出信號(非連續檢測信號S301a)的信號位準成為低位 準;電阻元件R2之一端電壓V4比電阻元件R2的另一端電 壓V5高之情形,比較sCMp4的輸出信號的信號位準成為 尚位準。 於切換控制信號SWG的信號位準為低位準之情形(切換 兀件SW處於截斷狀態之情形)’回流電流作為感應電流江 在由感應線圈L1、負載元件RD以及回流二極體⑴構成的 閉路路徑流動。於此情形,電阻元件R2一端的電壓乂4比 電阻元件R2的另-端電壓¥5高,因此,比較器瞻4將非 連續檢測信號S301a的信號位準維持在高位準上。此處, 當回流電流的電流值達到規定電流值(例如,〇a)時,電阻 兀件R2之一端電壓V4和另一端電壓V5互等。是以,比較 器CMP使非連續檢測信號讓a的信號位準自高位準向低 位準變化。亦即,非連續狀態出現時,非連續檢測信號 S301a的信號位準自高位準向低位準變化。因此,非連續 狀態檢測部可以基於插人在中間節點m與感應線圈㈣ 的電阻兀件R2的雨端電壓將非連續狀態已出現這_情況檢 154779.doc -39- 201232807 測出來》 (第四實施方式) 圖2 4係顯示第四實施方式所關係降壓型截波裝置4之構 成例。降壓型截波裝置4具備控制電路41,取代圖1所示控 制電路11。其他構成部分可以與圖1相同。控制電路41控 制自切換元件SW接通到截斷的持續時間,以使得自切換 元件sw接通到切換電流isw的電流值達到目標電流值iTG 所經歷的到達時間與自切換元件SW接通到截斷的持續時 間之時間比成為第一時間比(1 /a)。控制電路41可以包含切 換電流檢測部101、目標電流值設定部1 〇5、接通持續時間 調整部401以及切換控制部402。 <接通持續時間調整部> 接通持續時間調整部401調整接通持續時間TCon,以使 得自切換元件SW接通到由切換電流檢測部1 〇 1檢測到的切 換電流iSW的電流值(切換電流值idSW)達到由目標電流值 設定部105設定的目標電流值iTG所經歷的到達時間與規定 自切換元件SW接通到截斷的持續時間的接通持續時間 TCon之時間比成為第一時間比(l/a)。 <切換控制部> 切換控制部402,基於預先決定的規定接通週期使切換 控制信號SWG的信號位準自低位準向高位準變化,藉此接 通切換元件SW。切換控制部402,在切換元件SW接通後 由接通持續時間調整部401調整的接通持續時間TCon已過 時,使切換控制信號SWG的信號位準自高位準向低位準變 154779.doc • 40- 201232807 化’藉此將切換元件sw截斷。 [接通持續時間調整部之構成例] 如圖25所示,接通持續時間調整部401可以包含接通到 達時間檢測部411與接通持續時間設定部4丨2。 <接通到達時間檢測部> 接通到達時間檢測部411檢測相當於自切換元件3貿接通 到切換電流值idSW達到目標電流值iTG所經歷的到達時間 的接通到達時間TR0n(此處,對應於接通到達時間丁尺⑽的 電壓)。接通到達時間TRon愈長,對應於接通到達時間 TRon的電壓的向位準時間愈長。例如,接通到達時間檢測 部411可以包含脈波產生器pG21、比較器CMP21以及^尺閂 鎖器SR21 〇 脈波產生器PG21與切換控制信號SWG的前緣(自低位準 向高位準變化)同步輸出設定脈波。比較器CMP21比較對 應於切換電流值idsw的電壓與對應於目標電流值iTG的電 壓。此處’當切換電流值idSW達到目標電流值iTG時,比 較器CMP21的輸出信號的信號位準便自低位準向高位準變 化。SR問鎖器SR21響應來自脈波產生器ρ〇21的設定脈 波’使對應於接通到達時間TR〇n的電壓的電壓位準自低位 準向尚位準變化^ SR閂鎖器SR21響應比較器CMP21的輸 出變化(此處’前緣)’使對應於接通到達時間TR〇n的電壓 的電麼位準自高位準向低位準變化。 <接通持續時間設定部> 接通持續時間設定部412基於接通到達時間TR0n設定接 154779.doc -41 · 201232807 通持續時間TCon(此處,對應於接通持續時間TCon的電 壓)’以使得接通持續時間TCon成為對由接通到達時間檢 測部411檢測到的接通到達時間TRon乘以第一時間比(i/a) 的倒數所得時間(亦即,接通到達時間TRon的a倍)。接通 持續時間TCon愈長’對應於接通持續時間TCon的電壓的 變化時間(上昇時間與下降時間之合計時間)愈長。例如, 接通持續時間設定部412可以包含電容器C21、電流源 CS21、CS22、切換元件SW21、SW22以及反向器INV21。 電容器C21之一端連接於接地節點。電流源CS21和切換 元件SW21在電源節點與電容器C21的另一端之間串聯。電 流源CS22和切換元件SW22在電容器C21的另一端與接地節 點之間串聯。反向器INV21使對應於接通到達時間TR0n的 電壓反轉。切換元件SW21、SW22分別響應對應於接通到 達時間TRon的電壓和反向器INV21的輸出信號對接通/截 斷加以切換。 如果對應於接通到達時間TRon的電壓的電壓位準自低 位準向高位準變化,則切換元件SW21接通,切換元件 SW22截斷。於是,開始由電流源(^21對電容器C21充電, 電容器C21的電壓(對應於接通持續時間TC〇n的電壓)徐徐 上昇。接著,如果對應於接通到達時間TR0n的電壓的電壓 位準自高位準向低位準變化,則切換元件SW21截斷,切 換元件SW22接通。於是’開始由電流源cS22對電容器C21 放電’電容器C21的電壓徐徐下降,此處,設定電流源 CS21的電流值(充電電流值)與電流源cS22的電流值(放電 154779.doc •42· 201232807 電流值)之電流比,使得接通持續時間TCon成為接通到達 時間TRon的a倍。例如,第一時間比(1/3)為「1/2」之情 形’電流源CS21與電流源以22之電流比為「1:1」。 [切換控制部之構成例] 如圖26所示,切換控制部4〇2可以包含比較器413、脈波 產生器414、脈波產生器415以及sr閂鎖器416。 比較器413比較對應於接通持續時間Tc〇n的電壓與基準 電壓REFor^此處’基準電壓REF〇n是用來判別對應於接 通持續時間TCon的電壓的上昇開始與下降結束的電壓(例 如’ 〇 V附近的電壓),當對應於接通持續時間TCon的電壓 上昇後’又下降而達到基準電壓REF〇n時(亦即,切換元件 sw接通後,接通持續時間Tcon過去時),比較器413的輸 出k號的彳s號位準自咼位準向低位準變化。脈波產生器 414與比較器413的輸出變化(此處,後緣)同步輸出截斷脈 波Poff。亦即,脈波產生器414在切換元件sw接通後接通 持續時間TCon已過時’輸出戴斷脈波p〇ff。 脈波產生器415按預先決定的週期輸出接通脈波p〇n。 SR閂鎖器416響應來自脈波產生器415的接通脈波p〇n使切 換控制信號SWG的信號位準自低位準向高位準變化^ SR 閂鎖器416響應來自脈波產生器414的截斷脈波p〇ff,使切 換控制信號SWG的信號位準自高位準向低位準變化。 [動作] 接著,參照圖27說明降壓型戴波裝置4所執行之動作。 此處,設第^一時間比(1 /a)為「1 /2」。 154779.doc -43- 201232807 首先,在切換控制部402,當脈波產生器415輸出第n回 的輸出接通脈波Ροη時,SR閂鎖器416使切換控制信號 SWG的信號位準自低位準向高位準變化。於是,切換元件 SW接通’感應電流江(切換電流值idSW)徐徐上昇◎在接 通持續時間調整部401,接通到達時間檢測部411使對應於 接通到達時間TRon的電壓的電壓位準自低位準向高位準變 化’接通持續時間設定部412使對應於接通持續時間TCon 的電壓徐徐上昇。 接著,當切換電流值idSW達到目標電流值iTG時,在接 通持續時間調整部401,接通到達時間檢測部411使對應於 接通到達時間TRon的電壓的電壓位準自高位準向低位準變 化。於是’接通持續時間設定部412使對應於接通持續時 間TCon的電壓徐徐下降。 接著’如果對應於接通持續時間TCon的電壓達到基準 電壓REFon,則自切換元件Sw接通開始算起,接通持續時 間TCon已過。此時,脈波產生器414輸出第n回的截斷脈波 Poff。是以,切換元件SW截斷,感應電流iL徐徐下降。 接著’當自產生第η回的接通脈波pon時算起接通週期 T(預先決定的接通週期)過去時’在切換控制部4〇2,脈波 產生器415輸出第n+1回的接通脈波pon。 [接通持續時間之調整] 接通持續時間TCon被調整’以使得自切換元件sw接通 到切換電流iSW的電流值達到目標電流值iTG所經歷的到 達時間(接通到達時間TRon)與自切換元件SW接通到截斷 154779.doc -44 - 201232807 l持續時間(接通持續時間TCon)之時間比成為第—時間比 例如’如圖28所示,感應電流iL(切換電流isw)的 上昇斜率比圖27所示情形陡Λ肖時(例如,輸人電壓Vin變高 夺)或如圖29所示,感應電流iL的下降斜率較圖27所示 It形陡肖時(例如’負載元件RD的端子間電壓變高時),也 疋自切換tl件SW接通到戴斷的持續時間Ton被調整,以使 付自切換7L件SW接通到切換電流isw的電流值達到目標電 μ值iTG所經歷的到達時間與自切換元件sw接通到截斷的 持續時間Ton之時間比成為第—時間比(1/&)。 因此,調整接通持續時間TC〇n,以使得接通到達時間 TR〇n與接通持續時間TC〇n之時間比成為第一時間比 ()藉此,使自切換元件SW接通所經歷的經過時間與 自切換元件SW接通到截斷的持續時間之時間比成為第一 時間比(Ι/a)時的切換電流isw的電流值接近目標電流值 iTG。因此,能夠使感應電流的平均電流值iAVE接近期待 值。 [感應電流隨時間變化的斜率偏差] 此處,由圖27、圖28、圖29可知,即使感應電流iL隨時 間變化的斜率發生了變化,當自切換元件sw接通所經歷 的經過時間與自切換元件8貿接通到截斷的持續時間τ〇η之 時間比成為「1/2」時,感應電流iL(切換電流isw)的電流 值也成為感應電流的平均電流值iAVE。而且,自切換元 件s w接通所經歷的經過時間愈接近自切換元件s w接通到 截斷的持續時間Ton的1/2,該經過時間下的感應電流江(切 154779.doc -45- 201232807 換電流isw)之電流值愈難以相對於感應電流iL隨時間變化 的斜率偏差發生變化。亦即’第一時間比(1/a)愈接近 「1/2」,感應電流的平均電流值iAVE愈難以相對於感應 電流iL隨時間變化的斜率偏差發生變化。 如上所述,能夠抑制感應電流的平均電流值iAVE由於 感應電流iL隨時間變化的斜率偏差而變化;因為不僅能夠 在臨界模式下動作,也能夠在連續模式下動作,所以能夠 使感應電流的平均電流值iAVE比僅在臨界模式下動作時 為高’並且能夠使切換元件SW的功率損失減少。 因為回饋控制感應電流的平均電流值iAVE而可以不檢 測感應電流iL(或者負載電流iRD),所以能夠使降壓型截 波裝置之功率損失較基於感應電流iL(或者負載電流iRD) 之檢測結果控制切換元件之接通/截斷時為低。 (第五實施方式) 圖30係顯示第五實施方式所關係降壓型截波裝置5之構 成例。降壓型截波裝置5具備控制電路5丨取代圖24所示控 制電路41 ^控制電路51可以包含非連續狀態檢測部5〇1與 切換控制部502,取代圖24所示切換控制部4〇2。其他構成 部分可以與圖24相同。 <非連續狀態檢測部> 非連續狀態檢測部501 ’將非連續狀態(自切換元件sw 截斷到接通的期間中流過第二和第三電流路徑的回流電流 的電流值比規定電流值低的狀態)已出現這一情況檢測出 來0 154779.doc -46· 201232807 <切換控制部> 與切換控制部402相同,切換控制部502基於預先決定的 規疋接通週期’使切換控制信號SWG的信號位準自低位準 向南位準變化而使切換元件SW接通。在使切換元件SW接 通後由接通持續時間調整部401調整的接通持續時間TCon 過去時’切換控制部5〇2使切換控制信號SWG的信號位準 自高位準向低位準變化,將切換元件SW截斷。切換控制 部502 ’在由非連續狀態檢測部5〇1檢測到非連續狀態時使 切換控制信號SWG的信號位準自低位準向高位準變化,藉 此接通切換元件S W。 [非連續狀態檢測部之構成例] 如圖31所示’非連續狀態檢測部501可以在圖14所示比 較器CMP3和邏輯電路LGC1的基礎上,還包含反向器 INV23。反向器INV23使邏輯電路LGC1的輸出信號(相當於 非連續檢測信號S301)反轉,並將該反轉所得輸出信號作 為控制脈波P501輸出。 於切換控制信號SWG的信號位準為低位準之情形,因為 邏輯電路LGC1的輸出信號的信號位準被維持在高位準 . 上,所以反向器INV23的輸出信號的信號位準被維持在低 . 位準上(亦即,不產生控制脈波P501)。此處,因為當回流 電流的電流值達到規定電流值(例如,眩 w Α π,邏輯電路 LGC1的輸出信號的信號位準自高位準向 卞丨』低位準變化,所 以反向器INV23的輸出信號的信號位準自供 +目低位準向高位準 變化(亦即,產生控制脈波P501)。因此,非 汗硬續狀態一出 154779.doc • 47- 201232807 現,即產生控制脈波P501 » 此外’非連續狀態檢測部501可以包含圖23所示電阻元 件R2、差動放大器AMP3以及比較器CMP4來取代圖31所示 比較器CMP3和邏輯電路LGC1。於此情形,反向sINV23 使比較器CMP4的輸出信號反轉並將該反轉所得輸出信號 作為控制脈波P501輸出。 [切換控制部之構成例] 如圖32所示,切換控制部5〇2可以包含振盪器511與選擇 部512來取代圖26所示脈波產生器415。其他構成部分可以 與圖26相同》 振盪器5 11基於預先決定的接通週期週期性地輸出控制 脈波P502。振盪器511與接通脈波P503同步開始控制脈波 P502的週期性輸出。當在切換控制信號sWG的信號位準為 低位準的期間内產生控制脈波!>501時,選擇部512將控制 脈波P501作為接通脈波P503選出。另一方面,於在切換控 制信號SWG的信號位準為低位準的期間内未產生控制脈波 P501之情形,選擇部512將來自振盪器511的控制脈波p5〇2 作為接通脈波P503選出。SR閂鎖器416響應來自選擇部512 的接通脈波P503使切換控制信號SWG的信號位準自低位準 向高位準變化。 [動作] 接著,參照圖33和圖34說明降壓型截波裝置5所執行之 動作。此處,設第一時間比(Ι/a)為「1/2」。 如圖33所示,於非連續狀態不出現之情形,不產生控制 154779.doc •48- 201232807 脈波P501。因此,在切換控制部502,選擇部512將來自振 盪器511的控制脈波P5〇2作為接通脈波P5〇3選出。亦即, 切換控制部502基於預先決定的接通週期T接通切換元件 SW。 另一方面’如圖34所示’於非連續狀態已出現之情形, 因為感應線圈L1的兩端電壓(節點電壓VI、V2)互等,所以 非連續狀態檢測部501輸出控制脈波P501❶在切換控制部 502,選擇部5 12將來自非連續狀態檢測部5〇 1的控制脈波 P501作為接通脈波P5〇3選出。振盪器511與接通脈波 P503(此情形為控制脈波P5〇1)同步重新開始控制脈波p5〇2 的週期性輸出。 如上所述,能夠抑制感應電流的平均電流值iAVE由於 感應電流iL隨時間變化的斜率偏差而變化;因為不僅能夠 在臨界模式下動作,也能夠在連續模式下動作,所以能夠 使感應電流的平均電流值iAVE比僅在臨界模式下動作時 為高,並且能夠使切換元件sw的功率損失減少。 因為回饋控制感應電流的平均電流值iAVE而可以不檢 測感應電流iL(或者負載電流iRD),所以能夠使降壓型截 波裝置之功率損失較基於感應電流iL(或者負載電流iRD) 之檢測結果控制切換元件之接通/截斷時為低。 於非連續狀態已出現之情形,藉由強制地接通切換元件 SW,則能夠防止自連續模式向非連續模式變遷。 (第六實施方式) 圖35係顯不第六實施方式所涉及降壓型截波裝置6之構 I54779.doc -49· 201232807 成例。降壓型截波裝置6具備控制電路61,取代圖Μ所示 控制電路41。其他構成部分可以與圖24相同。控制電路61 可以包含感應電流檢測部601、截斷持續時間調整部6〇2以 及切換控制部603,取代圖24所示切換控制部4〇2。 <感應電流檢測部> 感應電流檢測部601檢測流過感應線圈u之感應電流江 的電流值(感應電流值idL)。此處,感應電流檢測部6〇ι檢 測對應於感應電流值idL的電壓。感應電流值idL愈高,對 應於感應電流值idL的電壓愈高。 <截斷持續時間調整部> 截斷持續時間調整部602調整截斷持續時間TC〇ff以使得 自切換元件sw截斷到由感應電流檢測部601檢測出的感應 電流i L的電流值(感應電流值丨d L)達到由目標電流值設定部 105設定的目標電流值iTG所經歷的到達時間與規定自切換 元件SW截斷到接通的持續時間的截斷持續時間Tc〇ff之時 間比成為第二時間比(Ι/b)。 <切換控制部> 切換控制部603 ’在切換元件SW接通後由接通持續時間 調整部401調整的接通持續時間TCon已過時,使切換控制 信號SWG的信號位準自高位準向低位準變化,藉此將切換 元件SW截斷。切換控制部603,在切換元件sw截斷後由 截斷持續時間調整部602調整的接通持續時間tcoff已過 時’使切換控制信號SWG的信號位準自低位準向高位準變 化,藉此接通切換元件SW。 154779.doc -50- 201232807 [截斷持續時間調整部之構成例] 如圖36所示’截斷持續時間調整部602可以包含截斷到 達時間檢測部611與截斷持續時間設定部612。 <截斷到達時間檢測部> 截斷到達時間檢測部611檢測相當於自切換元件SW截斷 到感應電流值idL到達目標電流值iTG所經歷的到達時間的 截斷到達時間TRoff(此處,對應於截斷到達時間TR〇ff的 電壓)°截斷到達時間TR〇ff愈長,對應於截斷到達時間 TRoff的電壓的高位準時間愈長。例如,截斷到達時間檢 測部6 11可以包含脈波產生器pG22、比較器CMP22以及SR 閂鎖器SR22。 脈波產生器PG22與切換控制信號Swg的後緣(自高位準 向低位準變化)同步輸出設定脈波。比較器CMP22比較對 應於感應電流值idL的電壓與對應於目標電流值iTG的電 壓。此處,當感應電流值idL達到目標電流值iTG時,比較 器CMP22的輸出信號的信號位準自低位準向高位準變化。 SR閂鎖器SR22響應來自脈波產生器PG22的設定脈波,使 對應於截斷到達時間TR〇ff的電壓的電壓位準自低位準向 问位準變化。SR閂鎖器SR22響應比較器CMP22的輸出變 化(此處’前緣)使對應於截斷到達時間TRoff的電壓的電壓 位準自高位準向低位準變化。 <戴斷持續時間設定部> 截斷持續時間設定部612,基於截斷到達時間TR〇ff設定 截斷持續時間TC〇ff(此處,對應於截斷持續時間TC〇ff的 154779.doc 51 · 201232807 電壓),以使得截斷持續時間Tc〇ff成為對由截斷到達時間 檢測部611檢測出的截斷到達時間TRoff乘上第二時間比 (1 /b)的倒數所得時間(亦即,截斷到達時間TRoff的b倍)。 截斷持續時間TCoff愈長,與截斷持續時間TCoff相對應的 電壓的的變化時間(上昇時間與下降時間的合計時間)愈 長。例如,截斷持續時間設定部612可以包含電容器C22、 電流源CS23、CS24 '切換元件S W23、SW24以及反向器 INV22。 電容器C22之一端連接於接地節點。電流源CS23和切換 元件SW23在電源節點與電容器C22的另一端之間串聯。電 流源CS24和切換元件SW24在電容器C22的另一端與接地節 點之間串聯。反向器INV22使對應於截斷到達時間TRoff的 電壓反轉。切換元件SW23、SW24分別響應對應於截斷到 達時間TRoff的電壓與反向器INV22的輸出信號對接通/截 斷加以切換。 當對應於截斷到達時間TRoff的電壓的電壓位準自低位 準向高位準變化時,切換元件SW23接通,切換元件SW24 截斷。於是,開始由電流源CS23對電容器C22充電,電容 器C22的電壓(對應於截斷持續時間TCoff的電壓)徐徐上 昇。接著,當對應於截斷到達時間TRoff的電壓的電壓位 準自高位準向低位準變化時,切換元件SW23截斷,切換 元件S W24接通。於是,開始由電流源CS24對電容器C22放 電,電容器C22的電壓徐徐下降。此處,電流源CS23的電 流值(充電電流值)與電流源CS24的電流值(放電電流值)之 154779.doc -52- 201232807 電流比被設定成使得截斷持續時間TCoff成為截斷到達時 間TRoff的b倍。例如,於第二時間比(丨/…為「1/2」之情 形’電流源CS23與電流源CS24的電流比為「1:1」。 [切換控制部之構成例] 如圖37所示,切換控制部603可以包含比較器613與脈波 產生器614 ’取代圖26所示脈波產生器415。其他構成部分 可以與圖26相同。 比較器613比較對應於截斷持續時間TC〇ff的電壓與基準 電壓REFoff。此處,基準電壓REF〇ff是用來判別對應於截 斷持續時間TCoff的電壓的上昇開始與下降結束的電壓(例 如,〇 V附近的電壓當對應於截斷持續時間丁“汀的電 壓上昇後’又下降而達到基準電壓REF〇ff時(亦即,切換 元件SW截斷後,截斷持續時間1(:0汀過去時),比較器613 的輸出信號的信號位準自高位準向低位準變化。脈波產生 器614與比較器613的輸出變化(此處,後緣)同步輸出接通 脈波Ροη»亦即,脈波產生器614在切換元件8霤截斷後截 斷持續時間TCoff已過時,輸出接通脈波p〇n。 [動作] 參照圖38說明降壓型截波裝置6所執行之動作。此處, 設第一時間比(Ι/a)和第二時間比(1/b)皆為「1/2」。 首先,在切換控制部603,當脈波產生器614輸出第n回 的接通脈波Ροη時,SR問鎖器416則使切換控制信號swg 的信號位準自低位準向高位準變化。於是,切換元件sw 接通,感應電流iL(切換電流值idsw)徐徐上昇。而且,在 154779.doc •53- 201232807 接通持續時間調整部401,接通到達時間檢測部411使對應 於接通到達時間TRon的電壓的電壓位準自低位準向高位準 變化;接通持績時間設定部412使對應於接通持續時間 TCon的電壓徐徐上昇。 接著,當切換電流值丨(18,達到目標電流值iTG時,在接 通持續時間調整部401,接通到達時間檢測部411使對應於 接通到達時間TRon的電壓的電壓位準自高位準向低位準變 化。於是’接通持續時間設定部412使對應於接通持續時 間TCon的電壓徐徐下降。 接著’對應於接通持續時間TCon的電壓達到基準電壓 REFon時,即是接通持續時間TC〇n已自切換元件sw接通 過去之時。此時’脈波產生器414輸出第η回的截斷脈波 Poff。於疋,切換元件SW截斷,感應電流iL徐徐下降。而 且,在截斷持續時間調整部602,截斷到達時間檢測部61丄 使對應於截斷到達時間TRoff的電壓的電壓位準自低位準 向高位準變化;截斷持續時間設定部612使對應於截斷持 續時間TCoff的電壓徐徐上昇。 接著’當感應電流值idL達到目標電流值汀g時,在截斷 持續時間調整部602 ’截斷到達時間檢測部61丨使對應於截 斷到達時間TRoff的電壓的電壓位準自高位準向低位準變 化。於是,截斷持續時間設定部612使對應於截斷持續時 間TCoff的電壓徐徐下降。 接著,對應於接通持續時間TCoff的電壓達到基準電壓 REFoff時,即是戴斷持續時間TC〇ff自切換元件sw截斷已 154779.doc •54· 201232807 過去之時。此時’脈波產生器614輸出第n+l回的輸出接通 脈波Pon。 [接通持續時間之調整] 接通持續時間TC〇n被調整,而使得自切換元件sw接通 到切換電流iSW的電流值達到目標電流值iTG所經歷的到 達時間(接通到達時間TROn)與自切換元件sw接通到截斷 的持續時間(接通持續時間Tcon)之時間比成為第一時間比 ()例如如圖39所示,於感應電流iL(切換電流iSW) 的上昇斜率比圖38所示情形陡峭之情形(例如,輸入電壓
Vin變高之情形)’自切換元件3貿接通到戴斷的持續時間
Ton也被調整,而使得自切換元件3界接通到切換電流 的電流值達到目標電流值iTG所經歷的到達時間與自切換 元件S W接通到截斷的持續時間τ 〇 n之時間比成為第一時間 比(Ι/a)。 是以,調整接通持續時間TC〇n以使得接通到達時間 TRon與接通持續時間TC〇n之時間比成為第一時間比 (Ι/a) ’藉此使流過自切換元件3貨接通所經歷的經過時間 與自切換元件SW接通到截斷的持續時間之時間比成為第 一時間比(Ι/a)時的切換電流isw的電流值接近目標電流值 iTG。結果,能夠使感應電流的平均電流值Uve接近期待 值。 [截斷持續時間之調整] .截斷持續時間TCoff被調整,而使得自切換元件sw截斷 到感應電流iL的電流值達到目標電流值iTG所經歷的到達 154779.doc -55- 201232807 時間(截斷到達時間TRoff)與自切換元件SW截斷到接通的 持績時間(截斷持續時間TCoff)之時間比成為第二時間比 (Ι/b)。例如,如圖4〇所示,於感應電流iL的下降斜率比比 圖3 8所示情形陡峭之情形(例如,負載元件rd的端子間電 壓變南之情形)’自切換元件S W截斷到接通的持續時間
Toff也被調整’而使得自切換元件sw截斷到感應電流iL的 電流值達到目標電流值iTG所經歷的到達時間與切換元件 SW截斷到接通的持續時間T〇ff之時間比成為第二時間比 (Ι/b)。 疋以’調整截斷持續時間TCoff,以使得截斷到達時間 TRoff與截斷持續時間TCoff之時間比成為第二時間比 (Ι/b) ’藉此便能夠使感應電流的平均電流值iAVE接近期 待值。 [感應電流隨時間變化的斜率偏差] 此處’由圖38、圖39可知,即使感應電流iL的上昇斜率 發生了變化’當自切換元件sw接通所經歷的經過時間與 自切換元件SW接通到截斷的持續時間τ〇η之時間比成為 「1/2」時,感應電流iL(切換電流iSW)的電流值也成為感 應電流的平均電流值iAVE »而且,自切換元件SW接通所 經歷的經過時間愈接近自切換元件SW接通到截斷的持續 時間Ton的1/2 ’該經過時間下的感應電流江(切換電流 isw)之電流值愈難以相對於感應電流iL的上昇斜率的偏差 發生變化。亦即’第一時間比(1/a)愈接近「1/2」,感應 電流的平均電流值iAVE愈難以相對於感應電流iL的上昇斜 154779.doc •56- 201232807 率的偏差發生變化。 由圖38、圖40可知’即使感應電流iL的下降斜率發生了 變化’當自切換元件SW截斷所經歷的經過時間與自切換 元件SW截斷到接通的持續時間Toff之時間比成為「1/2」 時’感應電流iL的電流值也成為感應電流的平均電流值 iAVE。而且’自切換元件SW截斷所經歷的經過時間愈接 近自切換元件SW截斷到接通的持續時間T〇ff的1 /2,該經 過時間下的感應電流iL的電流值愈難以相對於感應電流iL 的下降斜率的偏差發生變化。亦即,第二時間比(1/b)愈接 近「1/2」’感應電流的平均電流值iAVE愈難以相對於感 應電流iL的下降斜率的偏差發生變化。 如上所述,能夠抑制感應電流的平均電流值iAVE由於 感應電流iL隨時間變化的斜率偏差而變化;因為不僅能夠 在臨界模式下動作,也能夠在連續模式下動作,所以能夠 使感應電流的平均電流值iAVE比僅在臨界模式下動作時 為尚’並且能夠使切換元件SW的功率損失減少。 調整載斷持續時間TCoff,以使得截斷到達時間TR〇ff與 截斷持續時間TCoff之時間比成為第二時間比(1/b),藉此 便能夠防止自連續模式向非連續模式變遷。 (其他實施方式) [第一時間比、第二時間比] 於以上實施方式,第一時間比(1/a)既可以是預先決定的 固定值,也可以是藉由外部控制而可變更的可變值。例 如,在時間比檢測部112,時間電壓生成部VG1可以響應 154779.doc -57- 201232807 外部控制,變更比較時間ΤΧ〇η與接通持續時間TC〇n的電 壓比(例如,電阻分壓比)^或者,在接通持續時間設定部 412 電流源C S 21 (或者電流源C S 2 2 )可以響應外部控制變 更電流值。第二時間比也與此相同,既可以是預先決定的 固定值’也可以是藉由外部控制而可變更的可變值。 此處’參照圖41對第一時間比(l/a)的設定範圍加以說 明。圖41係顯示輸入電壓vin與感應電流的平均電流值的 變化量(Δί)的對應關係,且該對應關係針對每個第一時間 比(1 /a)的設定值。此處,感應電流的平均電流值的變化量 (△i)以假定值(模擬所得感應電流的平均電流值)與感應電 流的平均電流值的期待值之比表示。於圖41,最上方的直 線對應於「l/a=l/2.22」之情形;中央的直線對應於 「l/a= 1/2.00」之情形;最下方的直線對應於 「l/a=l/1.82」之情形。此處,做以下假定。即於 「l/a=l/2.22」之情形,目標電流值iTG與感應電流的平均 電流值的期待值之比被設定為r 〇 976」;於 「l/a-1/2.00」之情形,目標電流值與感應電流的平均 電流值的期待值之比被設定為「1.000」;於「1/a=1/1 82」 之情形,目標電流值iTG與感應電流的平均電流值的期待 值之比被設定為「1_026」。例如,於第一時間比(1/a)為 「1/2.22」之情形,目標電流值iTG被設定為感應電流的平 均電流值的期待值的0.976倍《於輸入電壓vin為「12〇 V」之情形’感應電流的最低電流值is與感應電流的最高 電流值ιΡ之比(iS/iP)成為「0.6」。當使輪入電壓vin的電 154779.doc -58- 201232807 壓值自「120 V」向「360 V」變化時,則如圖“所示, 「l/a=l/2.22」時,感應電流的平均電流值的變化量(△〇成 為「約1.05」;當「l/a=l/2.00」時,感應電流的平均電流 值的變化量(Δί)成為「1.00」;當「1/a=1/182」時,感應 電流的平均電流值的變化量(Δί)成為「約〇 95」。是以, 於第一時間比(Ι/a)在1/2.22以上且1/1.82以下之情形,能 夠使感應電流的平均電流值相對輸入電壓Vin的變化所產 生的變化量處在規定容許範圍内(約與此相同,第二 時間比(Ι/b)係在1/2.22以上且1/1.82以下為佳。 [降壓型截波裝置之變形例] 於以上實施方式,感應線圈L1與負載元件RD可以互 換。還可以設置在切換元件sw處於接通狀態的期間内成 為戴斷狀態、在切換元件SW處於截斷狀態的期間内成為 接通狀態的切換元件,取代回流二極體D1。如圖42所示, 降壓型截波裝置1、2、3、3a、4、5、6可以是低側型的降 壓型截波裝置。於圖42,切換元件8评設置在輸入節點
Nin2與中間節點N2間的電流路徑(第一電流路徑)上。感應 線圈L1在中間節點N2與輸入節點Ninl間的電流路徑(第二 電流路徑)上與負載元件RD串聯設置。回流二極體D1設置 在中間節點N2與輸入節點Ninl間的電流路徑(第三電流路 徑)上。 [影像顯示裝置] 如圖43所示,降壓型截波裝置1、2、3、3a、4、5、6可 以作為光源驅動裝置安裝於影像顯示裝置中。圖43所示影 154779.doc •59· 201232807 像顯示裝置具備光源裝置7、顯示部8以及顯示控制部9。 光源裝置7包含光源驅動裝置71R、71G、71B與發光元件 72R、72G、72B。光源驅動裝置71R、71G、71B相當於降 壓型截波裝置1、2、3、3a、4、5、6中之任意一個,發光 元件72R、72G、72B相當於負載元件RD »光源驅動裝置 71R、71G、71B分別響應由顯示控制部9執行的控制,對 流過發光元件72R、72G、72B的負載電流iRD加以控制。 發光元件72R、72G、72B根據負載電流iRD發光。 顯示部8包含聚光管81、透鏡82、光閥83、透鏡84以及 屏幕85。自發光元件72R、72G、72B發出的光經光纖傳遞 給聚光管81,在聚光管81聚光。在聚光管81匯聚之光經透 鏡82照射光閥83。光閥83響應由顯示控制部9執行的控 制,空間性地調制將自聚光管81經透鏡82照射來的光。被 光閥83空間性地調制的光經透鏡84投影於屏幕85上。 顯示控制部9基於影像信號、同步信號等控制光源裝置7 與顯示部8,使得由影像信號所表示的影像投影於屏幕 85。例如,顯示控制部9控制光源驅動裝置71R、71G、 713的驅動時間(發光元件72尺、720、72丑的發光時間)、 光閥83的空間調制處理等。 產業上的利用可能性 综上所述,前述降壓型截波裝置,因為其能夠抑制感應 電流的平均電流值由於感應電流隨時間變化的斜率偏差而 變化’並且不僅能夠在臨界模式下動作,還能夠在連續模 式下動作,所以其作為光源驅動裝置那樣的恆流電源等报 154779.doc •60- 201232807 有用。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示第一實施方式所關係降壓型截波裝置之構成 例的圖》 圖2係顯示圖1所示接通週期調整部之構成例的圖。 圖3係顯示圖1所示切換控制部之構成例的圖。 圖4係用以說明圖1所示降壓型截波裝置所執行之動作的 時間圖。 圖5係用以說明圖1所示降壓型截波裝置中感應電流的上 昇斜率陡峭之情形的時間圖。 圖6係用以說明圖1所示降壓型截波裝置中感應電流的下 降斜率陡峭之情形的時間圖。 圖7係顯示第二實施方式所關係降壓型截波裝置之構成 例的圖。 圖8係顯示圖7所示接通週期調整部之構成例的圖。 圖9係顯示圖7所示切換控制部之構成例的圖。 圖1〇係用以說明圖7所示降壓型截波裝置所執行之動作 的時間圖。 圖U係用以說明圖7所示降壓型截波裝置中感應電流的 上昇斜率陡峭之情形的時間圖。 圖12係用以說明圖7所示降壓型截波裝置中感應電流的 下降斜率陡峭之情形的時間圖。 圖13係顯示第三實施方式所關係降壓型截波裝置之構成 例的圖。 154779.doc -61 - 201232807 圖14係顯示圖13所示非連續狀態檢測部之構成例的圖。 圖15係顯示圖13所示接通週期調整部之構成例的圖。 圖16係顯示圖13所示切換控制部之構成例的圖。 圖17係用以說明圖13所示降壓型截波裝置所執行之動作 (連續模式)的時間圖。 圖18係用以說明圖13所示降壓型截波裝置所執行之動作 (非連續模式)的時間圖。 圖19係顯示圖13所示降壓型截波裝置之變形例的圖。 圖20係顯示圖19所示接通週期調整部之構成例的圊。 圖2 1係顯示圖19所示切換控制部之構成例的圖。 圖22係顯示週期控制部之變形例的圖。 圖2 3係顯示非連續狀態檢測部之變形例的圖。 圖24係顯示第四實施方式所關係降壓型截波裝置之構成 例的圖。 圖25係顯示圖24所示接通持續時間調整部之構成例的 圖。 圖26係顯示圖24所示切換控制部之構成例的圖。 圖27係用以說明圖24所示降壓型截波裝置所執行之動作 的時間圖。 圖28係用以說明圖24所示降壓型截波裝置中感應電流的 上昇斜率陡峭之情形的時間圖。 圖29係用以說明圖24所示降壓型截波裝置中感應電流的 下降斜率陡峭之情形的時間圖。 圖3 0係顯示第五實施方式所關係降壓型截波裝置之構成 154779.doc -62· 201232807 例的圖 圖31係顯示圖3G所示非連續狀態檢測部之構成例的圖。 圖32係顯示圖3〇所示切換控制部之構成例的圖。 圖33係顯示圖30所示降壓型截波裝置所執行之動 續模式)的時間圖。 圖34係用以說明圖30所示降壓型截波裝置所執行之 (非連續模式)的時間圖。 圖3 5係顯示第六實施方式所關係降壓型截波裝置之 例的圖。 ^ 圖36係顯示圖35所示截斷持續時間調整部之構成例的 圖。 圖37係顯示圖35所示切換控制部之構成例的圖。 圖38係用以說明圖35所示降壓型截波裝置所執行之動作 的時間圖。 圖39係用以說明圖35所示降壓型截波裝置中感應電流的 上昇斜率陡峭之情形的時間圖。 圖40係用以說明圖35所示降壓型截波裝置中感應電流的 下降斜率陡峭之情形的時間圖。 圖41係用以說明時間比之設定範圍的曲線圖。 圖42係用以說明降壓型戴波裝置之變形例(低側型)的 圖。 圖43係顯示具備降壓型截波裝置作光源驅動裝置的影像 顯示裝置之構成例的圖。 【主要元件符號說明】 154779.doc -63 - 201232807 I、 2、3、3a、4、5、6 7 8 9 II、 21、31、31a、41、51、61 101 102 、 202 、 302 、 302a 103 、 203 、 303 、 303a 104 105 301 401 402 、 502 、 603 501 601 602
CC
CNT D1
LI
idSW
iL
iRD
iSW 降壓型截波裝置 光源裝置 顯示部 顯示控制部 控制電路 切換電流檢測部 接通週期調整部 切換控制部 接通持續時間設定部 目標電流值設定部 非連續狀態檢測部 接通持續時間調整部 切換控制部 非連續狀態檢測部 感應電流檢測部 截斷持續時間調整部 電容器 週期控制電壓 回流二極體(回流元件) 感應線圈 切換電流值 感應電流 負載電流 切換電流 154779.doc •64 201232807 iTG 目標電流值 N1、N2 中間節點 Ninl 、 Nin2 輸入節點 RD 負載元件 SW 切換元件 SWG 切換控制信號 TCon 接通持續時間 TEon 接通經過時間 Yin 輸入電壓 154779.doc -65-

Claims (1)

  1. 201232807 七、申請專利範圍: 1.種降壓型截波裝置,其係控制流過負載元件之負載電 流,其中: 該降壓型截波裝置具備切換元件、感應線圈、回流元 - 件以及控制電路,該切換元件設置在輸入電壓施加在其 . 間的第一和第二輸入節點中的前述第一輸入節點與中間 節點間的第-電流路徑上;該感應線圈在前述中間節點 與前述第二輸人節點間的第二電流路徑上與前述負載元 件串聯設置;該回流元件設置在前述中間節點與前述第 二輸入節點間的第三電流路徑上,該回流元件在前述切 換兀件為截斷狀態之期間内使電流在前述第二和第三電 流路徑回流;該控制電路控制前述切換元件之接通/截 斷,以使得流過自冑述切換元件接通所經歷賴過時間 與自前述切換元件接通至截斷的持續時間之時間比成為 第時間比時的則述切換元件的切換電流的瞬時電流值 接近預先決定的目標電流值。 2. 如請求項1之降壓型截波裝置,其中: 前述控制電路係檢測自前述切換元件接通所經歷的經 •過時間與自前述切換元件接通至截斷的持續時間之時間 . t匕成為前述第一時間比時的前述切換電流的瞬時電流 值’並根據該切換電流的瞬時電流值與前述目標電流值 之差控制前述切換元件的接通週期。 3. 如請求項2之降壓型截波裝置,其令: 前述控制電路具備切換電流檢測部、接通週期調整部 154779.doc 201232807 以及切換控制部,該切換電流檢測部檢測前述切換電流 的電流值;該接通週期調整部檢測相當於自前述切換元 件接通所經歷的經過時間的接通經過時間,並將當前述 接通經過時間與規定自前述切換元件接通至截斷的持續 時間的預先決定的接通持續時間之時間比成為第一時間 比時由前述切換電流檢測部檢測出的前述切換電流的電 流值作為前述切換電流的瞬時電流值加以檢測,再根據 該切換電流的瞬時電流值與前述目標電流值之差調整前 述切換元件的接通週期;該切換控制部基於由前述接通 週期調整部調整的接通週期接通前述切換元件,當由前 述接通週期調整部檢測出的接通經過時間達到前述接通 持續時間時將前述切換元件截斷。 4.如請求項2之降壓型截波裝置,其中: 前述㈣電路具備切換電流檢測冑、接通週期調整部 以及切換控制部,該切換電流檢測部檢測前述切換電流 的電流值;該接通週期調整部檢測相當於自前述切換元 件接通所經歷的經過時間的接通經過時間,並檢測相當 於自前述切換元件接通至戴斷的持續時間的接通持續^ 間,且將當前述接通經過時間與前述接通持續時間之時 間比成為前述第-時間比時由前述切換電流檢測部檢測 出的前述切換電流的電流值作為前述切換電流的瞬時電 流值加以檢測,再根據該·切換電流的瞬時電流值與前述 目標電流值之差調整前述切換元件的接通週期;該切換 控制部基於由前述接通週期調整部調整的接通週=接通 154779.doc 201232807 前述 前述 刖述切換兀件’當由前述切換電流檢測部檢測出的 切換電流的電流值達到預先決定的最高電流值時將 切換元件截斷。 5. 如請求項3或4之降壓型截波裝置,其申: 前述控制電路進一步包含非連續狀態檢測部,該非連 續狀態檢測部檢測在自前述切換元件_至接通的期間 内流過前述第二和第三電流路徑的回流電流的電流值比 規定電流值低的非連續狀態, 於前述非連續狀態檢測部未檢測到前述非連續狀態之 情形’前述接通週期調整部根據前述接通經過時間盘前 述接通持續時間之時間比成為前述第_時間比時的前述 切換電流的瞬時電流值與前述目標電流值之差調整前述 切換元件的接通週期; 於前述非連續狀態檢測部檢測到前述非連續狀態之情 形,前述接通週期調整部調整前述切換元件的接通週 期,以使制相當於自前述切換元件接通到由前述非連 續狀態檢測部執行檢測所經歷的經過時間的電流連續時 間除前述切換元件的接通週期所獲得的時間比接近用前 述目標電流值除當前述接通經過時間與前述接通持續時 間之時間比成為前述第一時間比時的前述切換電流的瞬 時電流值所獲得的電流比》 6·如請求項1之降壓型截波裝置,其中: 前述控制電路控制自前述切換元件接通至截斷的持續 時間,以使得自前述切換元件接通到前述切換電流的電 154779.doc 201232807 流值達到前述目標電流值所經歷的到達時間與自前述 換元件接通到截斷的持續時間之時間比成為前述第 間比。 時 7. 如請求項6之降壓型截波裝置,其中: 前述控制電路包含切換電流檢測部、接通持續時間調 整部以及切換控制部,該切換電流檢測部檢測前述^換 電流的電流值;該接通持續時間調整部,為使自前述士' 換元件接通到由前述切換電流檢測部檢測到的前述切= 電Μ的電流值達到前述目標電流值所經歷的到達時間與 規定自前述切換元件接通到截斷的持續時間的接通持續 時間之時間比成為前述第一時間比而調整前述接通持續 時間ϋ刀換控制部基於規定的接通週期接通前述切換 元件,在前述切換元件接通之後由前述接通持續時間調 整部調整的接通持續時間已過時,該切換控制部將前述 切換元件截斷。 8. 如凊求項7之降壓型截波裝置,其中: 前述控制電路進-步包含非連續狀態檢測部,該非連 續狀態檢測部檢測在自前述切換元件截斷至接通的期間 内流過前述第二和第三電流路徑的回流電流的電流值比 規定電流值低的非連續狀態; 前述切換控制部在由前述非連續狀態檢測部檢測到前 述非連續狀態時接通前述切換元件。 9. 如請求項6之降壓型截波裝置,其中: 刖述控制電路包含切換電流檢測部、感應電流檢測 154779.doc 201232807 部、接通持續時間調整部、截斷持續時間調整部以及切 換控制部’該切換電流檢測部檢測前述㈣電流的電流 值;該感應電流檢測部檢測流過前述感應線圈的感應電 流的電流值·’該接通持續時間調整部,為使自前述切換 元件接通到由前述切換電流檢測部檢測到的前述切換電 流的電流值達到料目標電流值所經歷的到彡時間與規 定自前述切換元件接通到截斷的持續時間的接通持續時 間之時間比成為前述第一時間比而調整前述接通持續時 間;該截斷持續時間調整部,為使自前述切換元件截斷 到由前述感應電流檢測部檢測到的前述感應電流的電流 值達到前述目標電流值所經歷的到達時間與規定自前述 切換元件截斷到接通的持續時間的截斷持續時間之時間 比成為第二時間比而調整前述截斷持續時間;在前述切 換元件接通之後由前述接通持續時間調整部調整的前述 接通持續時間已過時’該切換控制部將前述切換元件截 斷’而在前述切換元件截斷後由前述戴斷持續時間調整 部調整的前述截斷持續時間已過時,該切換控制部接通 前述切換元件。 ίο. 11. 12. 如請求項1之降壓型截波裝置,其中: 前述第一時間比在1/2.22以上且1/1.82以下。 如請求項9之降壓型載波裝置,其中: 前述第一時間比在1/2.22以上且1/1.82以下, 前述第二時間比在1/2.22以上且1/1.82以下。 一種光源裝置,其中: 154779.doc 201232807 具備請求項1之降壓型截波裝置與前述負載元件, 13. 前述負載元件係由前述負載電流驅動的發光元件。 一種影像顯示裝置,其中: 具備請求項12之光源裝置、與利用自前述發光元件發 出之光顯示影像的顯示部。 154779.doc
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