TW201427256A - 可降低最小輸出電壓的電源轉換器及相關的控制電路 - Google Patents

Abstract

本說明書所提供的電源轉換器的一實施例，包含有控制電路及功率級電路，以提供輸出電壓信號至負載。功率級電路包含有多個電晶體，控制電路會依據所需輸出的輸出電壓信號的信號值，而設置功率級電路使用不同的電晶體對負載進行充電運作。因此，電源轉換器能夠提供較低的輸出電壓信號給負載。

Description

可降低最小輸出電壓的電源轉換器及相關的控制電路

本發明有關電源轉換器，尤指一種可以降低最小輸出電壓的電源轉換器。

許多電子產品會採用電源轉換器，以將輸入電壓轉換為電子產品內部的電子元件所適用的操作電壓。電源轉換器通常包含控制電路以及功率級電路等電路元件，控制電路會藉由設置功率級電路中電晶體的導通時間和導通頻率等方式，而調整輸出至負載的輸出電壓。

由於自然資源的日漸匱乏以及人們對於環保意識的重視，電子產品也必須被設計為更加節省能源及提升能源使用效率。因此，電子產品於待機等低耗電運作狀態時，電源轉換器可以藉由調降功率級電路中電晶體的導通時間和導通頻率等方式，以提供較低的輸出電壓和輸出電流而達到省電的效果。電源轉換器能夠提供的輸出電壓越低，則在低耗電模式的省電效果可以更加提升。

然而，在通訊類等應用中，電源轉換器改變電晶體的導通頻率所產生的雜訊很容易影響系統的效能，因此必須將電晶體的導通頻率固定，改由降低電晶體的導通時間等方式來降低電源轉換器所提供的最小輸出電壓。然而，電晶體會有最短導通時間的限制，當電源轉換器的控制電路所產生的控制信號為有效(active)的狀態若短於電晶體的最短導通時間，則電晶體會無法正常導通運作，而使電源轉換器無法提供所需的輸出電壓。

此外，若要降低電晶體的最短導通時間而改變電晶體的設計，通常也會降低電晶體能夠提供的最大輸出電壓。因此，電源轉換器所能提供的最小輸出電壓和輸出電壓範圍之間的取捨，常常會造成電源轉換器的效能及應用受到限制。

有鑑於此，如何使電源轉換器能夠提供更低的最小輸出電壓，而提升節約能源的效果，實為業界有待解決的問題。

本說明書提供一種電源轉換器，用以提供一輸出電壓信號至一負載，該電源轉換器包含：一比較電路，依據一參考電壓信號及相應於該輸出電壓信號的一回授信號而產生一比較信號；一功率級電路，包含一第一電晶體、一第二電晶體及一第三電晶體，該第一電晶體的一第一端耦接於一第一電位，該第二電晶體的一第一端耦接於一第二電位，該第三電晶體的一第一端耦接於一第三電位，且該第一電晶體的一第二端、該第二電晶體的一第二端及該第三電晶體的一第二端用以耦接於該負載；一脈寬調變信號產生電路，依據該比較信號及一週期性信號而產生一第一脈寬調變信號及一第二脈寬調變信號，該第二脈寬調變信號用以設置該第三電晶體的導通狀態；以及一低電壓模式選擇電路，耦接於該參考電壓產生電路，當該參考電壓信號小於一閾值信號時，設置該脈寬調變信號產生電路以該第一脈寬調變信號設置該第二電晶體的導通狀態，並且當該參考電壓信號大於該閾值信號時，設置該脈寬調變信號產生電路以該第一脈寬調變信號設置該第一電晶體的導通狀態；其中該第一電晶體及該第三電晶體不會同時導通；該第二電晶體及該第三電晶體不會同時導通；該脈寬調變信號產生電路設置該第二電晶體對該負載所提供的一最小輸出電壓小於該脈寬調變信號產生電路設置該第一電晶體對該負載提供的一最小輸出電壓。

本說明書另提供一種電源轉換器的控制電路，用以設置一功率級電路提供一輸出電壓信號至一負載；其中該功率級電路包含一第一電晶體、一第二電晶體及一第三電晶體，該第一電晶體的一第一端耦接於一第一電位，該第二電晶體的一第一端耦接於一第二電位，且該第一電晶體的一第二端及該第二電晶體一第二端耦接於該負載；該控制電路包含：一比較電路，依據一參考電壓信號及相應於該輸出電壓信號的一回授信號而產生一比較信號；一脈寬調變信號產生電路，依據該比較信號及一週期性信號而產生一第一脈寬調變信號；以及一低電壓模式選擇電路，當該參考電壓信號小於一第一閾值信號時，設置該脈寬調變信號產生電路以該第一脈寬調變信號設置該第二電晶體的導通狀態，並且當該參考電壓信號大於一第二閾值信號時，設置該脈寬調變信號產生電路以該第一脈寬調變信號設置該第一電晶體的導通狀態；其中該脈寬調變信號產生電路設置該第二電晶體對該負載所提供的一最小輸出電壓小於該脈寬調變信號產生電路設置該第一電晶體對該負載提供的一最小輸出電壓。

上述實施例的優點之一是電源轉換器既能夠固定電晶體的導通頻率，還能夠有效地降低電源轉換器的最小輸出電壓。上述實施例的另一優點是電源轉換器不但能夠提供更低的最小輸出電壓，並且所能輸出的電壓範圍不會因此而受到限制。本發明的其他優點將藉由以下的說明和圖式進行更詳細的解說。

以下將配合相關圖式來說明本發明的實施例。在圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或流程步驟。

圖1為本發明一實施例的電源轉換器100簡化後的功能方塊圖。電源轉換器100包含有控制電路110及功率級電路120。控制電路110耦接於功率級電路120，功率級電路120通過電感130和電容150而耦接於負載170，並且控制電路110藉由回授電路190而耦接於負載170。

在本實施例中，電源轉換器100為降壓式電源轉換器的架構，控制電路110會設置功率級電路120的運作，以通過電感130和電容150而提供輸出電壓信號Vout至負載170。此外，控制電路110耦接於回授電路190，而能夠接收回授電路190依據輸出電壓信號Vout所產生的回授信號FB，以調整控制電路110的運作狀態。

為了使圖面簡潔而易於說明，電源轉換器100的其他元件和連接關係並未繪示於圖1中。

控制電路110包含有參考電壓產生電路111、第一比較電路112、週期信號產生電路113、脈寬調變信號產生電路114、低電壓模式選擇電路115及切換電路116。

參考電壓產生電路111可以採用電壓源電路、電流源電路或其他主動或被動的元件所組成的電路等方式實施，以提供所需的參考電壓信號Vref。例如，可以依據電源轉換器100所欲提供至負載170的輸出電壓信號Vout，而將參考電壓產生電路111設置為產生對應的參考電壓信號Vref。

比較電路112耦接於參考電壓產生電路111及回授電路190，用以比較參考電壓信號Vref和回授電路190依據輸出電壓信號Vout所產生的回授信號Vfb，以產生比較信號Vcmp。比較電路112可以採用具有正增益、具有負增益或不具增益的電路架構，例如，以誤差放大器等方式實施。

週期信號產生電路113可以依據所需要的頻率F而產生週期性信號Vp。例如，弦波信號、方波信號和斜坡信號等。在本實施例中，週期信號產生電路113會被設置為產生固定頻率F的週期性信號Vp，以避免對負載170或其他的電路元件(未繪示於圖1)產生雜訊。

脈寬調變信號產生電路114耦接於比較電路112及週期信號產生電路113，可依據比較信號Vcmp及週期性信號Vp而產生第一脈寬調變信號Vpw1及第二脈寬調變信號Vpw2，以設置功率級電路120中各個電晶體的導通狀態。例如，在一實施例中，當比較信號Vcmp大於週期性信號Vp時，脈寬調變信號產生電路114會產生高電位的脈寬調變信號Vpw1及低電位的脈寬調變信號Vpw2。而當比較信號Vcmp小於週期性信號Vp時，脈寬調變信號產生電路114會產生低電位的脈寬調變信號Vpw1及高電位的脈寬調變信號Vpw2。在本實施例中，脈寬調變信號產生電路114會依據固定頻率的週期性信號Vp，而產生固定頻率的脈寬調變信號Vpw1和Vpw2。

低電壓模式選擇電路115耦接於參考電壓產生電路111與切換電路116，而切換電路116耦接於脈寬調變信號產生電路114的輸出端以及功率級電路120的電晶體121和122的控制端。低電壓模式選擇電路115會依據參考電壓信號Vref的信號值而產生控制信號Vsw，以設置切換電路116的運作，而將脈寬調變信號產生電路114所產生的脈寬調變信號Vpw1輸出至電晶體121及122的其中之一的控制端。例如，在一實施例中，切換電路116可以採用一個或多個電晶體開關及/或搭配其他的電路元件的方式實施。

在一實施例中，當參考電壓信號Vref小於閾值信號Vth時，低電壓模式選擇電路115會藉由調整控制信號Vsw而設置切換電路116，使得脈寬調變信號產生電路114所產生的脈寬調變信號Vpw1輸出至電晶體122的控制端，以設置電晶體122的導通狀態。當參考電壓信號Vref大於閾值信號Vth時，低電壓模式選擇電路115會藉由調整控制信號Vsw而設置切換電路116，使得脈寬調變信號產生電路114所產生的脈寬調變信號Vpw1輸出至電晶體121的控制端，以設置電晶體121的導通狀態。

功率級包含有第一電晶體121、第二電晶體122和第三電晶體123。電晶體121的第一端耦接於第一電位V1，電晶體122的第一端耦接於第二電位V2，且電晶體123的第一端耦接於第三電位V3，而電晶體121的第二端、電晶體122的第二端及電晶體123的第二端耦接於負載。

電晶體121和122的控制端(例如，MOS電晶體的閘極或BJT電晶體的基極)耦接於切換電路116，能依據切換電路116的運作狀態，以脈寬調變信號Vpw1設置電晶體121和122其中之一的導通狀態。在本實施例中，當電晶體121和122未使用脈寬調變信號Vpw1設置導通狀態時，電晶體121和122會被設置為不導通。因此，功率級電路120能夠依據控制電路110的設置，而使用電晶體121或電晶體122的其中之一通過電感130和電容150，而向負載170進行充電運作。

電晶體123的控制端耦接於脈寬調變信號產生電路114的輸出端，而能依據脈寬調變信號Vpw2而設置電晶體123的導通狀態。因此，功率級電路120能夠依據控制電路110的設置，而使用電晶體123通過電感130和電容150，而向負載170進行放電運作。

在本實施例中，電晶體122的最短導通時間會被設置為小於電晶體121的最短導通時間。在一實施例中，可以將電晶體122的尺寸小於電晶體121的尺寸，使電晶體122的最短導通時間可以小於電晶體121的最短導通時間，例如可以將電晶體122的通道寬度(channel width or gate width)設置為小於電晶體121的通道寬度。在另一實施例中，可以將電晶體121和122使用不同的製程參數製作，使電晶體122的最短導通時間可以小於電晶體121的最短導通時間，此時電晶體122的尺寸可以設置為小於、大於或等於電晶體121的尺寸。

由於電晶體122的最短導通時間小於電晶體121的最短導通時間，因此當控制電路110設置功率級電路120使用電晶體122以較短的時間導通，以向負載170以較短的時間充電時，能比使用電晶體121時進行充電運作時提供更低的輸出電壓信號Vout。

此外，也可以將電晶體122的控制端耦接於一預設電壓值時所導通的電流設置為小於電晶體121的控制端耦接於該預設電壓值時所導通的電流，以提供較低的輸出電壓信號Vout至負載170。

因此，當負載170處於低耗電模式時，控制電路110能夠設置功率級電路120使用電晶體122對負載170提供的較低的輸出電壓信號Vout，而當負載170未處於低耗電模式時，控制電路110能夠設置功率級電路120使用電晶體121對負載170提供輸出電壓信號Vout，使輸出電壓信號Vout的電壓範圍不會受到限制。

在一實施例，為了避免電晶體121和123同時導通或者避免電晶體122和123同時導通而造成功率級電路120的毀損，脈寬調變信號Vpw1和Vpw2會被設置為不將電晶體121和123同時導通，並且不將電晶體122和123同時導通。在另一實施中，脈寬調變信號Vpw1和Vpw2會經過其他信號處理電路(圖1中未繪示)的處理並分別輸出至電晶體121、122及123，使電晶體121和123不會同時導通，並且使電晶體122和123不會同時導通

電感130的第一端耦接於控制電路110，電感130的第二端耦接於電容150的第一端及負載170的第一端。電容150的第二端耦接於第四電位V4，而負載170的第二端耦接於第五電位V5。

負載170可以包含有一個或多個主動及/或被動的電路元件，並且於不同的時間可能會具有不同的阻抗值。例如，負載170可以是一個或多個積體電路晶片。

回授電路190可以採用各種主動及/或被動的電路元件實施，以產生相應於輸出電壓信號Vout的回授信號Vfb。例如，以電阻分壓的方式將輸出電壓信號Vout轉換至合適的信號位準，以產生相應於輸出電壓信號Vout的為回授信號Vfb。

圖2為低電壓模式選擇電路的一實施例簡化後的功能方塊圖。在圖2的實施例中，低電壓模式選擇電路115包含有閾值信號產生電路210和第二比較電路230。

閾值信號產生電路210可以採用電壓源電路、電流源電路、帶隙電路(bandgap circuit)或其他主動及/或被動的元件所組成的電路架構，以產生所需閾值信號Vth。例如，在一實施例中，閾值信號產生電路210也可以採用暫存器紀錄所需的數值，並且採用數位類比轉換電路產生電壓值或電流值，以做為閾值信號Vth。

在一實施例中，閾值信號Vth為固定值，並且與周期信號Vp的頻率F(或者脈寬調變信號Vpw1和Vpw2的頻率)、電晶體121的最短導通時間及電位V1的信號值呈正相關。因此，當周期信號Vp的頻率F越高、電晶體121的最短導通時間越大或者電位V1的信號值越大時，若控制電路110設置功率級電路120藉由電晶體121對負載170充電，所能夠產生的最小輸出電壓信號Vout的信號值會越大。因此，閾值信號Vth必須對應地設置為較大的數值，使控制電路110能夠於所需的輸出電壓信號較大時，就設置功率級電路120藉由電晶體122對負載170充電，以適時地提供較小的輸出電壓信號Vout。

比較電路230耦接於參考電壓產生電路111及閾值信號產生電路210，用以較參考電壓信號Vref和閾值信號Vth，以產生控制信號Vsw。

在一實施例中，當參考電壓信號Vref小於閾值信號Vth時，代表所需電源轉換器100需要提供的輸出電壓信號Vout已經小於電晶體121所能提供的最小值。因此，比較電路230會產生高電位的控制信號Vsw，使切換電路116將脈寬調變信號Vpw1輸出至電晶體122的控制端，而使用電晶體122對負載170進行充電運作，以提供較低的輸出電壓信號Vout。

在一實施例中，當參考電壓信號Vref大於閾值信號Vth時，代表所需電源轉換器100需要提供的輸出電壓信號Vout已經大於電晶體121所能提供的最小值。因此，比較電路230會產生低電位的控制信號Vsw，使切換電路116將脈寬調變信號Vpw1輸出至電晶體121的控制端，而使用電晶體121對負載170進行充電運作，以提供較高的輸出電壓信號Vout。

在其他實施例中，也可以將閾值信號Vth進行適當的設置，當參考電壓信號Vref小於閾值信號Vth時，比較電路230會產生高電位的控制信號Vsw，使切換電路116將脈寬調變信號Vpw1輸出至電晶體122的控制端，而使用電晶體122對負載170進行充電運作，以提供較低的輸出電壓信號Vout。但是，此時閾值信號Vth對應於電源轉換器100所需要提供的輸出電壓信號Vout仍大於電晶體121所能提供的最小值。因此，當電晶體121受到製程差異等因素影響時，仍可藉由將閾值信號設置為較高的數值，而避免電晶體121和122皆無法導通的情形。

在上述的實施例中，當電晶體的控制端所接收的控制信號維持有效狀態的時間(例如，高電位的時間)小於電晶體的最短導通時間時，電晶體將無法依據預設的模式運作。例如，若電晶體預設的模式為導通的電流值大於一預設值，若電晶體的控制端所接收的控制信號維持有效狀態的時間小於電晶體的最短導通時間時，電晶體將無法使導通的電流值大於該預設值。

在上述的實施例中，各個功能方塊皆能夠依據不同的設計考量，而採用一個或多個電路元件實施。例如，控制電路110和功率級電路120可以整合於一個積體電路晶片，也可以分別採用一個或多個積體電路元件及/或離散電路元件的方式實施。而參考電壓產生電路111、週期信號產生電路113及/或閾值信號產生電路210也可以分別與控制電路110設置於相同或不同的電路元件。

在上述的實施例中，脈寬調變信號Vpw1和Vpw2的頻率可以分別設置為與周期信號Vp的頻率F相同或不相同(例如，設置為頻率F的倍數或是部分)，但是仍設置為於一段時期內運作於固定的頻率，以避免變換頻率時所產生的雜訊。

在上述的實施例中，功率級電路中的電晶體121、122、和123可以分別設置為相同或不同的電晶體。例如，電晶體121和122可以採用PMOS電晶體，而電晶體123可以採用NMOS電晶體。在另一實施例中，電晶體121可以採用PMOS電晶體，而電晶體122和123可以採用NMOS電晶體。

在上述的實施例中，電位V1~V5可以依據不同的設計考量而分別設置為適當的電位。例如，將電位V1和V2設置為5V，並將電位V3、V4和V5則設置為接地端。在另一實施例中，也可以將電位V2的信號值設置為小於電位V1的信號值，以便於使用電晶體122進行充電運作時能夠提供更小的輸出電壓信號Vout。

在上述的實施例中，控制電路110會將脈寬調變信號Vpw1輸出至電晶體121和122的其中之一的控制端，以設置其導通狀態。因此，控制電路110可以設置功率級電路120使用電晶體122對負載170充電，以提供較低的輸出電壓信號Vout。

然而，在其他實施例中，當要提供較大的輸出電壓信號Vout時，控制電路110也可以將脈寬調變信號Vpw1同時輸出至電晶體121和122的控制端。因此，控制電路110可以設置功率級電路120使用電晶體121對負載170充電，也可以設置功率級電路120使用電晶體121和122同時對負載170進行充電，而能更快速地完成充電的運作。

在上述的實施例中，功率級電路120僅使用三個電晶體進行說明。在其他的實施例中，功率級電路120也可以包含有更多電晶體及/或其他電路元件。

在上述的實施例中，低電壓模式選擇電路115也可以採用多個閾值信號。例如，當功率級電路120以電晶體121進行充電運作時，若參考電壓信號Vth小於第一閾值信號，控制電路110會設置功率級電路120以電晶體122進行充電運作。而當功率級電路120以電晶體122進行充電運作時，若參考電壓信號Vth大於第二閾值信號，控制電路110才會設置功率級電路120以電晶體121進行充電運作。

在上述的實施例中，電源轉換器100使用降壓式轉換器進行說明，在其他實施例中，電源轉換器100也可以採用升降壓轉換器(buck boost convert)等架構，而能夠降低電源轉換器100的最小輸出電壓。

在上述的實施例中，比較電路112和230的比較方式僅為可能的實施例，本領域中具有通常知識者皆能夠改變比較電路的比較方式，並對應地修改周邊的電路與信號的有效狀態(例如，高態有效active high或低態有效active low)，而皆能達成與上述實施例相同或類似的功能。

在上述的實施例中，當電源轉換器100欲輸出較小的輸出電壓信號Vout時，控制電路110能夠設置功率級電路120中導通時間較短的電晶體122對負載170充電，以提供較低的輸出電壓信號Vout。

此外，在上述的實施例中，電源轉換器100能夠藉由使用功率級電路120的電晶體121和122於不同的輸出電壓範圍時，對負載170進行充電運作，而能夠提供更廣的輸出電壓範圍。

在說明書及申請專利範圍中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。然而，所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異做為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在說明書及申請專利範圍所提及的「包含」為開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一元件耦接於第二元件，則代表第一元件可通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式而直接地連接於第二元件，或者通過其他元件或連接手段間接地電性或信號連接至該第二元件。

在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列舉的其中之一或多個項目的任意組合。另外，除非說明書中特別指明，否則任何單數格的用語都同時包含複數格的涵義。

以上僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明請求項所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。

100．．．電源轉換器

110．．．控制電路

111．．．參考電壓產生電路

112．．．比較電路

113．．．週期信號產生電路

114．．．脈寬調變信號產生電路

115．．．低電壓模式選擇電路

116．．．切換電路

120．．．功率級電路

121~123．．．電晶體

130．．．電感

150．．．電容

170．．．負載

190．．．回授電路

210．．．閾值信號產生電路

230．．．比較電路

V1~V5．．．電位

Vref．．．參考電壓信號

Vfb．．．回授信號

Vcmp．．．比較信號

Vp．．．週期性信號

Vpw1、Vpw2．．．脈寬調變信號

Vsw．．．控制信號

Vth．．．閾值信號

Vout．．．輸出電壓信號

圖1為本發明一實施例的電源轉換器簡化後的功能方塊圖。

圖2為圖1的低電壓模式選擇電路的一實施例簡化後的功能方塊圖。

100．．．電源轉換器

110．．．控制電路

111．．．參考電壓產生電路

112．．．比較電路

113．．．週期信號產生電路

114．．．脈寬調變信號產生電路

115．．．低電壓模式選擇電路

116．．．切換電路

120．．．功率級電路

121~123．．．電晶體

130．．．電感

150．．．電容

170．．．負載

190．．．回授電路

V1~V5．．．電位

Vcmp．．．比較信號

Vfb．．．回授信號

Vp．．．週期性信號

Vpw1、Vpw2．．．脈寬調變信號

Vref．．．參考電壓信號

Vsw．．．控制信號

Vout．．．輸出電壓信號

Claims (15)

1. 一種電源轉換器，用以提供一輸出電壓信號至一負載，該電源轉換器包含：
   一第一比較電路，依據一參考電壓信號及相應於該輸出電壓信號的一回授信號而產生一比較信號；
   一功率級電路，包含一第一電晶體、一第二電晶體及一第三電晶體，該第一電晶體的一第一端耦接於一第一電位，該第二電晶體的一第一端耦接於一第二電位，該第三電晶體的一第一端耦接於一第三電位，且該第一電晶體的一第二端、該第二電晶體的一第二端及該第三電晶體的一第二端用以耦接於該負載；
   一脈寬調變信號產生電路，依據該比較信號及一週期性信號而產生一第一脈寬調變信號及一第二脈寬調變信號，該第二脈寬調變信號用以設置該第三電晶體的導通狀態；以及
   一低電壓模式選擇電路，耦接於該參考電壓產生電路，當該參考電壓信號小於一閾值信號時，設置該脈寬調變信號產生電路以該第一脈寬調變信號設置該第二電晶體的導通狀態，並且當該參考電壓信號大於該閾值信號時，設置該脈寬調變信號產生電路以該第一脈寬調變信號設置該第一電晶體的導通狀態；
   其中該第一電晶體及該第三電晶體不會同時導通；該第二電晶體及該第三電晶體不會同時導通；該脈寬調變信號產生電路設置該第二電晶體對該負載所提供的一最小輸出電壓小於該脈寬調變信號產生電路設置該第一電晶體對該負載提供的一最小輸出電壓。
2. 如請求項1所述的電源轉換器，其中該週期性信號具有固定的一頻率。
3. 如請求項2所述的電源轉換器，其中該閾值信號與該週期性信號的該頻率、該第一電晶體的一最短導通時間及該第一電位的一最大值呈正相關。
4. 如請求項1所述的電源轉換器，其中該第二電晶體的一最短導通時間小於該第一電晶體的一最短導通時間。
5. 如請求項4所述的電源轉換器，其中該第二電晶體的一通道寬度小於該第一電晶體的一通道寬度。
6. 如請求項1所述的電源轉換器，其中當該第一電晶體的一控制端耦接於一預設控制電壓時所導通一第一電流大於該第二電晶體的一控制端耦接於該預設控制電壓時所導通一第二電流。
7. 如請求項1所述的電源轉換器，其中該低電壓模式選擇電路另包含：
   一第二比較電路，依據該參考電壓信號及該閾值信號而產生一控制信號，以設置一切換電路於該參考電壓信號小該閾值信號時，將該第一脈寬調變信號傳送至該第二電晶體的一控制端，並且設置該切換電路於該參考電壓信號大於該閾值信號時，將該第一脈寬調變信號傳送至該第一電晶體的一控制端。
8. 一種電源轉換器的控制電路，用以設置一功率級電路提供一輸出電壓信號至一負載；其中該功率級電路包含一第一電晶體、一第二電晶體及一第三電晶體，該第一電晶體的一第一端耦接於一第一電位，該第二電晶體的一第一端耦接於一第二電位，且該第一電晶體的一第二端及該第二電晶體的一第二端耦接於該負載；該控制電路包含：
   一第一比較電路，依據該一參考電壓信號及相應於該輸出電壓信號的一回授信號而產生一比較信號；
   一脈寬調變信號產生電路，依據該比較信號及一週期性信號而產生一第一脈寬調變信號；以及
   一低電壓模式選擇電路，當該參考電壓信號小於一第一閾值信號時，設置該脈寬調變信號產生電路以該第一脈寬調變信號設置該第二電晶體的導通狀態，並且當該參考電壓信號大於一第二閾值信號時，設置該脈寬調變信號產生電路以該第一脈寬調變信號設置該第一電晶體的導通狀態；
   其中該脈寬調變信號產生電路設置該第二電晶體對該負載所提供的一最小輸出電壓小於該脈寬調變信號產生電路設置該第一電晶體對該負載提供的一最小輸出電壓。
9. 如請求項8所述的控制電路，其中該第一脈寬調變信號具有固定的一頻率。
10. 如請求項9所述的控制電路，其中該第一閾值信號與該第一脈寬調變信號的該頻率、該第一電晶體的一最短導通時間及該第一電位的一最大值呈正相關。
11. 如請求項8所述的控制電路，其中該第二電晶體的一最短導通時間小於該第一電晶體的一最短導通時間。
12. 如請求項11所述的控制電路，其中該第二電晶體的一通道寬度小於該第一電晶體的一通道寬度。
13. 如請求項8所述的控制電路，其中當該第一電晶體的一控制端耦接於一預設控制電壓時所導通一第一電流大於該第二電晶體的一控制端耦接於該預設控制電壓時所導通一第二電流。
14. 如請求項8所述的控制電路，其中該低電壓模式選擇電路另包含：
    一第二比較電路，依據該參考電壓信號及依據該第一閾值信號及該第二閾值信號的至少其中之一而產生一控制信號，以設置一切換電路於該參考電壓信號小該第一閾值信號時，將該第一脈寬調變信號傳送至該第二電晶體的一控制端，並且設置該切換電路於該參考電壓信號大於該第二閾值信號時，將該第一脈寬調變信號傳送至該第一電晶體的一控制端。
15. 如請求項8所述的控制電路，其中該第二閾值信號大於等於該第一閾值信號。