TW201602751A - 切換控制電路及使用該切換控制電路之轉換器 - Google Patents

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Abstract

一種透過電流控制開關控制流入至負載中之平均電流之切換控制電路，電流控制開關串聯耦合至輸入電力及負載，切換控制電路包含：感測單元，經組態以量測流入至負載中之電流；摺疊器單元，經組態基於第一參考電壓摺疊與所量測電流相關之感測信號基於初始化電壓產生第一及第二摺疊器輸出信號，第一摺疊器輸出信號與第二摺疊器輸出信號彼此對稱；比較單元，經組態比較所產生第一與第二摺疊器輸出信號；及控制單元，經組態根據比較單元中之比較結果控制電流控制開關之操作。此切換控制電路對感測信號及參考信號進行積分及比較以執行平均電流控制。

Description

切換控制電路及使用該切換控制電路之轉換器 相關申請案的交叉參考
本申請案依據35 U.S.C.§119(a)之規定主張於2014年4月15日在韓國智慧財產局提出申請之第10-2014-0044770號韓國專利申請案之權益，該韓國專利申請案之整個揭示內容出於所有目的以引用方式併入本文中。
以下說明係關於一種切換控制技術且係關於一種使用該切換控制技術且無論一輸入改變、一負載改變或一切換關斷時間如何仍能夠在連續電流模式(CCM)中控制一穩定平均電流之切換控制電路、方法及轉換器。
一電源供應器係供應一電力至一負載之一設備。一降壓轉換器係一電壓步降且電流步升轉換器。舉例來說，當一降壓轉換器用作一類型之電源供應器時，一降壓轉換器對應於一步降DC-DC轉換器。亦即，此一降壓轉換器係輸出低於一輸入電壓之一電壓之一轉換器。降壓轉換器使用一電感器及兩個開關(舉例而言，一電晶體及一個二極體)，其中此等開關控制該電感器重複地執行將能量儲存於一電感器中之一程序及將所儲存能量自該電感器放電至一負載中之一程序。
可使用一線性調節器來降低一DC電源供應器之電壓。然而，線 性調節器具有能量浪費較高(由於一額外電力轉變成廢熱)之一問題。同時，當降壓轉換器實施為一積體電路時，該降壓轉換器被頻繁使用，因為可轉換源電力之至少95%。因此，浪費之電力保持相對低。
與一發光二極體(LED)耦合在一起之降壓轉換器包含控制流入至該LED中之電流之一開關、量測負載電流之一感測電路，其中(舉例而言)該感測電路串聯耦合至該LED及一電感器；及基於該所量測負載電流而控制該開關以控制其持續維持一負載平均電流之一控制電路。
某些技術係關於平均電感器電流模式切換轉換器且其他技術係關於用於在一切換轉換器中調節一平均電感器電流之一控制電路及一方法。此等技術揭示控制一電源供應器上之一負載電流之一控制電路。
圖1圖解說明由一控制電路控制之一控制切換電流之一波形圖。
參考圖1，一x軸表示一時間且一y軸表示一電流之一振幅。
此一控制電路透過一感測電路量測流入至一負載中之一電流且儲存所感測電流達到一預定義參考電流REF之一時間。舉例而言，一控制電路儲存一達到時間T1，其中達到時間T1指示自接通控制一電流之一開關時至所感測電流達到預定義參考電流REF之一時間。
此實例之控制電路計數在一所感測電流達到預定義參考電流REF之時間處所儲存之一達到時間T1且在一達到時間時過去之一時間T2處關斷一開關。因此，此一負載電流之平均電流維持處於一預定義參考電路REF。
在此一控制電路中，一負載電流假定為持續增加。然而，當負載電流不以此一方式持續改變時，電流具有難以控制平均電流使得平均電流與參考電流相同之一態樣。
此外，此控制電路包含用於判定所感測電流達到參考電流之一 達到時間並儲存所判定達到時間之一中間操作電路。因此，此一實例具有涉及一電流控制之一延遲時間的問題且其難以根據輸入電力及負載之一改變而控制平均電流以達成此一控制電路之成功操作。
提供此發明內容以按簡化形式引入下文在具體實施方式中進一步闡述之一概念精選。此發明內容並不意欲識別所主張標的物之關鍵特徵或實質特徵，亦不意欲用於協助判定所主張標的物之範疇。
實例提供用於能夠快速且準確地執行平均電流控制之一電源供應器裝置之一切換控制技術。
實例提供用於能夠實時執行電流控制之一電源供應器裝置之一切換控制技術。
在一項一般態樣中，一種用於透過串聯耦合至一輸入電力及一負載之一電流控制開關控制流入至該負載中之一平均電流之切換控制電路包含：一感測單元，其經組態以量測流入至該負載中之一電流；一摺疊器單元，其經組態以基於一第一參考電壓摺疊與該所量測電流相關之一感測信號以基於一初始化電壓產生第一及第二摺疊器輸出信號，該第一摺疊器輸出信號與第二摺疊器輸出信號彼此對稱；一比較單元，其經組態以比較該等所產生第一與第二摺疊器輸出信號；及一控制單元，其經組態以根據該比較單元之一比較結果來控制該電流控制開關之一操作。
該控制單元可耦合至該電流控制開關，在該比較單元中之該比較結果係該等所比較信號相同之一時間處關斷該電流控制開關且回應於自該電流控制開關被關斷之一時間起一預定義關斷時間過去而接通該電流控制開關。
該感測單元可包含耦合於該電流控制開關之一個端子與一參考電壓之間的一感測電阻器，且量測該感測電阻器之兩側處之一電壓。
該摺疊器單元可包含：一輸入信號摺疊器單元，其經組態以根據一控制信號摺疊該所量測感測信號以產生一第一摺疊器輸出信號；一對稱摺疊器輸出信號產生單元，其經組態以根據該控制信號而基於該第一摺疊器輸出信號產生一第二摺疊器信號；及一摺疊器控制單元，其經組態以比較該所量測感測信號與該第一參考電壓以產生該控制信號，其中該控制信號控制該輸入信號摺疊器單元及該對稱摺疊器輸出信號產生單元之操作。
該摺疊器控制單元可包含一差動放大器，該差動放大器經組態以在該所量測感測信號與該第一參考電壓相同時轉換該控制信號之一振幅或一相位。
該摺疊器單元可包含：一第一相依電流源，其經組態以與該所量測感測信號成比例；一第二相依電流源，其經組態以參考該第一參考電壓而與該所量測感測信號成比例地減小；一第一電容器，其串聯耦合至該等第一及第二相依電流源；及第一及第二開關，其經組態以根據該控制信號互斥地操作以便將該等第一及第二相依電流源中之每一者耦合至該第一電容器，其中該摺疊器單元輸出來自該第一電容器之一充電電壓作為該第一摺疊器輸出信號。
該對稱摺疊器輸出信號產生單元可包含：一第三相依電流源，其經組態以參考該第一參考電壓而與該所量測感測信號成比例地減小；一第四相依電流源，其經組態以與該所量測感測信號成比例；一第二電容器，其串聯耦合至該等第三及第四相依電流源；及第三及第四開關，其經組態以根據該控制信號互斥地操作以便將該等第三及第四相依電流源中之每一者耦合至該第二電容器，其中該對稱摺疊器輸出信號產生單元輸出來自該第二電容器之一充電電壓作為該第二摺疊器輸出信號。
該切換控制電路可進一步包含一初始化電路，其串聯耦合至該 等第一及第二電容器中之至少一者以便初始化該等第一及第二摺疊器輸出信號中之至少一者。
該摺疊器控制單元可包含一差動放大器，其經組態以回應於該所量測感測信號及該第一參考電壓相同而轉換該控制信號之一振幅及一相位；及一取樣單元，其經組態以在一特定時間處對該所量測感測信號進行取樣以便在一特定間隔期間保持該經取樣感測信號並輸出該所保持感測信號作為一第二參考電壓。
該輸入信號摺疊器單元可包含：一第一相依電流源，其經組態以與該所量測感測信號與該第二參考電壓之間的一差成比例；一第二相依電流源，其經組態以基於該第一參考電壓與該第二參考電壓之一差而與該所量測感測信號成比例地減小；一第一電阻器，其串聯耦合至該等第一及第二相依電流源；以及第一及第二開關，其經組態以根據該控制信號互斥地操作以便將該等第一及第二相依電流源中之每一者耦合至該第一電阻器，其中該輸入信號摺疊器單元輸出施加至該第一電阻器之一電壓作為該第一摺疊器輸出信號。
該對稱摺疊器輸出信號產生單元可包含：一第三相依電流源，其經組態以基於該第一參考電壓與該第二參考電壓之間的一差而與該所量測感測信號成比例地減小；一第四相依電流源，其經組態以與該所量測感測信號與該第二參考電壓之間的該差成比例；一第二電阻器，其串聯耦合至該等第三及第四相依電流源；以及第三及第四開關，其經組態以根據該控制信號互斥地操作以便將該等第三及第四相依電流源中之每一者耦合至該第二電阻器，其中該對稱摺疊器輸出信號產生單元輸出施加至該第二電阻器之一電壓作為該第二摺疊器輸出信號。
該切換控制電路可進一步包含一初始化電路，其串聯耦合至該等第一及第二電阻器中之至少一者以便初始化該等第一及第二摺疊器 輸出信號中之至少一者。
該控制單元可包含：一關斷時間控制單元，其經組態以自該電流控制開關關斷之一時間起計數一預定義關斷時間；及一開關驅動單元，其經組態以基於該比較單元之一輸出及該關斷時間控制單元之一輸出而控制該電流控制開關。
該開關驅動單元可包含對該比較單元及該關斷時間控制單元之輸出執行「反或」或「反及」邏輯運算之一SR鎖存器。
在另一一般態樣中，一種用於透過串聯耦合至一輸入電力及一負載之一電流控制開關控制流入至該負載中之一平均電流之切換控制電路包含：一感測單元，其經組態以量測流入至該負載中之一電流；一摺疊器單元，其經組態以基於一第一參考電壓摺疊與該所量測電流相關之一感測信號以基於該第一參考電壓產生第一及第二摺疊器輸出信號，該第一摺疊器輸出信號與該第二摺疊器輸出信號彼此對稱；一比較單元，其經組態以對一比較結果及一摺疊器信號執行一「及」邏輯運算並輸出該「及」運算結果，該比較結果係藉由比較該等所產生第一與第二摺疊器輸出信號而產生且該摺疊器信號係藉由比較該感測信號與該第一參考電壓而產生；及一控制單元，其經組態以根據該比較單元之一比較結果來控制該電流控制開關之一操作。
該摺疊器單元可包含：一輸入信號摺疊器單元，其經組態以根據一控制信號摺疊該所量測感測信號以便產生一第一摺疊器輸出信號；一對稱摺疊器輸出信號產生單元，其經組態以根據該控制信號而基於該第一摺疊器輸出信號產生一第二摺疊器信號；及一摺疊器控制單元，其經組態以比較該所量測感測信號與該第一參考電壓以產生該控制信號，其中該控制信號控制該輸入信號摺疊器單元及該對稱摺疊器輸出信號產生單元之操作。
該輸入信號摺疊器單元可包含：一第一相依電流源，其經組態 以與該第一參考電壓與該所量測感測信號之間的一差成比例地減小；一第二相依電流源，其經組態以基於該第一參考電壓與該第二參考電壓之一差而與該所量測感測信號成比例地減小；一第一電阻器，其串聯耦合至該等第一及第二相依電流源；以及第一及第二開關，其經組態以根據該控制信號互斥地操作以便將該等第一及第二相依電流源中之每一者耦合至該第一電阻器，其中該輸入信號摺疊器單元輸出施加至該第一電阻器之一電壓作為該第一摺疊器輸出信號。
該對稱摺疊器輸出信號產生單元可包含：一第三相依電流源，其經組態以基於該第二參考電壓與該第一參考電壓之間的一差而與該所量測感測信號成比例地增加；一第四相依電流源，其經組態以與該感測信號成比例地增加；一第二電阻器，其串聯耦合至該等第三及第四相依電流源；及第三及第四開關，其經組態以根據該控制信號互斥地操作以便將該等第三及第四相依電流源中之每一者耦合至該第二電阻器，其中該對稱摺疊器輸出信號產生單元輸出施加至該第二電阻器之一電壓作為該第二摺疊器輸出信號。
該控制單元可包含一關斷時間控制單元，其經組態以自該電流控制開關關斷之一時間起計數一預定義關斷時間；及一開關驅動單元，其經組態以基於該比較單元之一輸出及該關斷時間控制單元之一輸出而控制該電流控制開關。
該開關驅動單元可包含對該比較單元及該關斷時間控制單元之輸出執行「反或」或「反及」邏輯運算之一SR鎖存器。
在另一一般態樣中，一連續電流模式(CCM)操作轉換器包含：一負載，其串聯耦合至輸入電力；一電感器，其串聯耦合至該負載；一電流控制開關，其串聯耦合至該電感器以控制流入至該負載中之一電流；一飛輪二極體，其並聯耦合至該負載及該串聯耦合電感器；及一切換控制電路，其經組態以控制該電流控制開關，其中該切換控制電 路包括：一感測單元，其經組態以量測流入至該負載中之一電流；一摺疊器單元，其經組態以基於一第一參考電壓摺疊與該所量測電流相關之一感測信號以基於一初始化電壓產生第一及第二摺疊器輸出信號，該第一摺疊器輸出信號與該第二摺疊器輸出信號彼此對稱；一比較單元，其經組態以比較該等所產生第一與第二摺疊器輸出信號；及一控制單元，其經組態以根據該比較單元之一比較結果來控制該電流控制開關之一操作。
在另一一般態樣中，一種連續電流模式(CCM)操作轉換器包含：一負載，其串聯耦合至輸入電力；一電感器，其串聯耦合至該負載；一電流控制開關，其串聯耦合至該電感器以控制流入至該負載中之一電流；一飛輪二極體，其並聯耦合至該負載及該串聯耦合電感器；及一切換控制電路，其經組態以控制該電流控制開關，其中該切換控制電路包括：一感測單元，其經組態以量測流入至該負載中之一電流；一摺疊器單元，其經組態以基於一第一參考電壓摺疊與該所量測電流相關之一感測信號以基於該第一參考電壓產生第一及第二摺疊器輸出信號，該第一摺疊器輸出信號與該第二摺疊器輸出信號彼此對稱；一比較單元，其經組態以對一比較結果及一摺疊器信號執行一「及」邏輯運算並輸出該「及」運算結果，該比較結果係藉由比較該等所產生第一與第二摺疊器輸出信號而產生且該摺疊器信號係藉由比較該感測信號與該第一參考電壓而產生；及一控制單元，其經組態以根據該比較單元之一比較結果來控制該電流控制開關之一操作。
所描述實例具有以下優點。然而，此並不意味著所有特定實例包含全部以下優點或所有特定施體限於僅包含以下優點。根據一實例之切換控制技術可摺疊並比較一所量測感測信號以快速且準確地執行平均電流控制。
根據一實例之切換控制技術可實時執行電流控制。
將自以下實施方式、圖式及申請專利範圍明瞭其他特徵及態樣。
200‧‧‧轉換器
210‧‧‧負載
220‧‧‧電感器
230‧‧‧飛輪二極體
240‧‧‧電流控制開關
250‧‧‧感測電阻器
260‧‧‧切換控制電路
261‧‧‧感測單元
262‧‧‧摺疊器單元
263‧‧‧比較單元
264‧‧‧控制單元
265‧‧‧關斷時間控制單元
266‧‧‧開關驅動單元
310‧‧‧輸入信號摺疊器單元
320‧‧‧對稱摺疊器輸出信號產生單元
330‧‧‧摺疊器控制單元
A‧‧‧節點
B‧‧‧節點
C1‧‧‧第一電容器/第一充電電容器
C2‧‧‧電容器/第二充電電容器/第二電容器
CS‧‧‧端子
gm*Vcs1‧‧‧信號值
gm*(2VREF-Vcs1)‧‧‧信號值
gm*(Vcs1-Vx)‧‧‧信號值
gm*(2VREF-Vcs1-Vx)‧‧‧信號值
gm*(3VREF-Vcs1-Vx)‧‧‧信號值
Iinit‧‧‧初始化電流源
Q‧‧‧輸出端子
R‧‧‧輸入端子
R1‧‧‧電阻器/第一電阻器
R2‧‧‧第二電阻器/電阻器
REF‧‧‧預定義參考電流
S‧‧‧輸入端子
SW1‧‧‧開關/第一開關
SW2‧‧‧開關/第二開關
SW3‧‧‧開關/第三開關
SW4‧‧‧開關/第四開關
T1‧‧‧時間
T2‧‧‧時間
VCS1‧‧‧感測信號
VIN‧‧‧輸入電壓
Vinit‧‧‧初始化電壓
VREF‧‧‧預定義第一參考電壓/第一參考電壓
Vx‧‧‧信號
圖1係由一控制電路控制之一控制切換電流之一波形圖。
圖2係圖解說明根據一實例之一轉換器之一電路圖。
圖3係圖解說明圖2之實例中之一摺疊器單元之一方塊圖。
圖4係圖解說明圖2之實例中之一摺疊器單元之一實例之一電路圖。
圖5圖解說明自圖4之摺疊器單元輸出之信號之波形圖。
圖6係圖解說明圖2之實例中之一摺疊器單元之一實例之另一電路圖。
圖7圖解說明自圖5之實例中之摺疊器單元輸出之信號之波形圖。
圖8係圖解說明圖2之實例中之一摺疊器單元之一實例之另一電路圖。
圖9圖解說明自圖8之實例中之摺疊器單元輸出之一摺疊器輸出信號之波形圖。
圖10圖解說明一切換控制電路中之輸出之波形圖。
圖11係圖解說明根據一實例之一切換控制方法之一流程圖。
遍及圖式及實施方式，除非另外闡述或提供，否則相同圖式元件符號將理解為指代相同元件、特徵及結構。圖式可能不按比例，且可為了清晰、圖解說明及方便而放大圖式中之元件之相對大小、比例及繪示。
提供以下實施方式以幫助讀者獲得對本文中所闡述之方法、設備及/或系統之一綜合理解。然而，熟習此項技術者將明瞭對本文中 所闡述之系統、設備及/或方法之各種改變、修改及等效物。所闡述之處理步驟及/或操作之進展為一實例；然而，順序及/或操作不限於本文中所陳述之彼順序及/或操作且可改變(如此項技術中已知)，除必須以一特定次序發生之步驟及/或操作之外。此外，可為了增加之清晰及簡潔而省略對熟習此項技術者眾所周知之功能及構造之說明。
本文中所闡述之特徵可以不同形式體現，且不應被視為限制於本文所闡述之實例。而是，已提供本文中所闡述之實例以使得本發明將係透徹且完整的，且將向熟習此項技術者傳達本發明之全部範疇。
可如下理解本發明中所闡述之術語。
儘管使用諸如「第一」及「第二」等術語來闡述各種組件，但此等組件不應理解為限於以上術語。以上術語僅用於區分一個組件與另一組件。舉例而言，可在不背離本發明之權利之範疇之情況下將一第一組件稱為一第二組件，且可同樣地將一第二組件稱為一第一組件。
應理解，當稱一元件「耦合至」另一元件時，該元件可能直接耦合至另一元件或亦可存在介入元件。相比而言，當稱一元件「直接耦合至」另一元件時，不存在介入元件。此外，除非明確闡述為相反的，否則字詞「包括(comprise)」及諸如「包括(comprises)」或「包括(comprising)」之變化形式將理解為暗示包含所述元件但不排除任何其他元件。同時，類似地解釋闡述組件之間的關係之其他表達(諸如「~之間」、「緊接在~之間」或「毗鄰於~」及「直接毗鄰於~」)。
本發明中之單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」亦意欲包含複數形式，除非上下文另有明確指示。將進一步理解，諸如「包含」或「具有」等術語意欲指示本說明書中所揭示之特徵、數目、操作、動作、組件、部件或其組合之存在，且不意欲排除存在或可能添加一或多個其他特徵、數目、操作、動作、組件、部件或其組合之可 能性。
本申請案中所使用之術語僅用於闡述各種實例，且不意欲限制本發明。除非另外定義，否則本文中所使用之所有術語(包含技術或科學術語)具有與熟習依據本發明之本發明所屬之技術領域之技術者通常所理解之彼等意義相同之意義。此等術語(如一常用字典中所定義之彼等術語)應解釋為具有等於相關技術領域中之內容脈絡意義之意義，且不應解釋為具有理想或過分形式意義，除非本發明中明確定義具有一特定意義。
圖2係圖解說明根據一實例之一轉換器之一電路圖。
參考圖2，一轉換器200包含一負載210、一電感器220、一飛輪二極體230、一電流控制開關240及一切換控制電路260。
轉換器200對應於一電源供應器，舉例而言，輸出低於一輸入電壓之一電壓之一降壓轉換器。
負載210對應於串聯耦合至一輸入電壓VIN以消耗一能量之一元件。在一實例中，負載210實施為一發光二極體(LED)裝置。
電感器220儲存由一輸入電力供應之能量或根據電流控制開關240(下文進一步闡述)之一操作釋放所儲存能量。電感器220誘發與流入至電感器220中之一電流之一改變量成比例之一電壓來抑制一電流之一突然改變且儲存與流入至電感器220中之電流之值的一平方成比例之一能量。
電感器220之一容量要求係回應於電流控制開關240之接通及關斷週期而選擇。為增加電流控制開關240之一操作頻率，電感器220之一容量減少。
飛輪二極體230形成一電流移動環路，該電流移動環路回應於由電感器220發射之能量提供一對應能量至負載210。此外，在電流控制開關240被關斷時，飛輪二極體230致使電感器220中之所儲存能量流入至負載210中以消耗來自電感器220之所儲存能量。此外，飛輪二極 體230防止對轉換器200之損壞，諸如由一火花(由充電電流自電感器流入至電流控制開關240所引起)造成之損壞。
電流控制開關240串聯耦合至電感器220且重複地執行接通及關斷操作以便控制流入至負載210中之一電流量。
因此，電流控制開關240由一控制信號接通或關斷且根據電流控制開關240之接通或關斷狀態而為流入至電感器220中之電流移動環路選擇性地提供電流。
當電流控制開關240接通時，電流藉由輸入電力流入至電感器220中，能量累積於電感器220中且電流越來越多地流入至負載210中。
此後，回應於電流控制開關240關斷，電流移動環路形成使得一電感器電流(亦即，累積於電感器220中之能量)透過飛輪二極體230流入至負載210中且電感器電流然後減少直至電流控制開關240接通為止。同時，在一實例中，轉換器200重複地接通及關斷電流控制開關240以便輸出一脈衝式電流。
切換控制電路260控制電流控制開關240之一操作。因此，切換控制電路260量測流入至負載210中之電流且基於一參考電壓及對所量測電流進行積分之一積分運算之一結果來控制電流控制開關240之操作。下文進一步闡述一切換控制電路260。
參考圖2，切換控制電路260包含一感測單元261、一摺疊器單元262、一比較單元263及一控制單元264。
感測單元261量測流入至負載210中之一電流。此外，感測單元261包含耦合於電流控制開關240之一個端子與一參考電壓之間的一感測電阻器250且感測單元261基於感測電阻器250之兩側處之一電壓或CS端子處之一電壓量測流至負載210之一電流，如圖2中所示。
在一項實例中，感測單元261包含一VI轉換器，其中一VI轉換器 係一電壓-電流轉換器，使得VI轉換器將一電壓信號轉換成一電流信號。在此實例中，VI轉換器藉助將感測電阻器之兩側處之一電壓轉換成一所量測電流而起作用。在此實例中，VI轉換器安裝於切換控制電路260中在一端子中用於一電流量測。同時，在此實例中，VI轉換器安置於感測單元261與摺疊器單元262之間且包含於摺疊器單元262中。
摺疊器單元262摺疊一所量測感測信號以產生一摺疊器輸出信號。此外，摺疊器單元262基於一預定義第一參考電壓VREF而摺疊所量測感測信號以產生彼此對稱之第一摺疊器輸出信號及第二摺疊器輸出信號。如此實例中所闡述，摺疊表示實質上類似於在一特定邊界中摺疊之一特定信號之一波形。此外，第一參考電壓VREF在一實例中對應於一恆定振幅信號(無論一時間改變如何)且係自一外部源提供至切換控制電路。
在一項實例中，一正電場經定義為其中感測信號之一振幅高於第一參考電壓VREF之振幅之一區域且一負電場經定義為其中感測信號之一振幅低於第一參考電壓VREF之振幅之一區域。在此一實例中，摺疊器單元262基於初始化電壓VINIT產生分別在正及負電場中且彼此對稱之第一及第二摺疊器輸出信號。
在一項實例中，摺疊器單元262根據控制單元264之控制在電流控制開關240接通之一時間處產生第一及第二摺疊器輸出信號且摺疊器單元262在電流控制開關240被關斷之一時間處重設。
在一項實例中，摺疊器單元262分別產生第一及第二摺疊器輸出信號使得第一及第二摺疊器輸出信號與所量測感測信號成比例地增加及減小且在第一及第二摺疊器輸出信號達到一第二參考電流之一時間處摺疊第一及第二摺疊器輸出信號中之每一者。
稍後參考圖3及圖4進一步闡述摺疊器單元262之一詳細組態及一 輸出波形。
比較單元263比較摺疊器單元262中產生之第一與第二摺疊器輸出信號。
在一項實例中，比較單元263實施為一放大器。舉例而言，比較單元263可能實施為一差動放大器。
舉例而言，比較單元263比較一第一摺疊器輸出信號(諸如正電場中之摺疊器輸出信號)與一第二摺疊器輸出信號(諸如負電場中之摺疊器輸出信號)以輸出此等兩個輸入信號之一差。舉例而言，比較單元263計算藉助判定第一摺疊器輸出信號之值減去第二摺疊器輸出信號之值所發現之一值。由於在電流控制開關240接通之一時間處第一摺疊器輸出信號之一振幅高於第二摺疊器輸出信號之振幅，因此比較單元263輸出一負值。在一實例中，比較單元表示此一負值為一低位準或0。隨時間過去，比較單元263隨後在第一及第二摺疊器輸出信號變得相等時輸出一正值，該正值可能表示為一高位準或1。
控制單元264根據比較單元263之比較結果來控制電流控制開關240之操作。
在一項實例中，控制單元264耦合至電流控制開關240且回應於比較單元263之比較結果係比較單元263之輸入相同而關斷電流控制開關240。在此實例中，控制單元264耦合至電流控制開關240之一閘極端子。
此外，控制單元264產生接通電流控制開關240之一控制信號來控制電流控制開關240以使得電流控制開關形成一電流移動環路，該電流移動環路藉由一輸入電力使一電流流至負載210。
然後，控制單元264產生關斷電流控制開關240之一控制信號以在比較單元263之一輸出信號改變(諸如自一正值至一負值)時切斷由輸入電力供應之流入至電流移動環路中之電流。亦即，當第一及第二 摺疊器輸出信號相同時發生一改變點。
此外，控制單元264回應於自電流控制開關240之一關斷時間過去之一特定時間而產生用於接通電流控制開關240之一控制信號以便形成一電流移動環路，該電流移動環路使一電流流入至透過電流控制開關240由輸入電力供電之一負載210。舉例而言，特定時間係電流控制開關240關斷之一預定義關斷時間。
在一項實例中，控制單元264包含一關斷時間控制單元265，關斷時間控制單元265計數自電流控制開關240關斷之一時間開始之預定義關斷時間。在此實例中，關斷時間對應於自電流控制開關240關斷之一時間開始直至電流控制開關240關斷之一時間之一時間，如上文所論述。
在此一實例中，關斷時間控制單元265在一關斷時間期間輸出一低位準信號(舉例而言，具有一值0之一信號)或在關斷時間過去時輸出一高位準信號(舉例而言，具有一值1之一信號)。
在一項實例中，關斷時間控制單元265進一步包含一時間設定模組，該時間設定模組根據一外部輸入或一特定程式來設定一關斷時間。舉例而言，關斷時間可能由一使用者透過一RT-OFF端子設定。
在一項實例中，控制單元264包含基於比較單元263及關斷時間控制單元265之輸出而控制電流控制開關240之一開關驅動單元266。
此外，開關驅動單元266對比較單元263及關斷時間控制單元265之輸出執行一「反或」或「反及」邏輯運算以輸出控制電流控制開關240之一控制信號。藉助執行此一邏輯運算，比較單元263及關斷時間控制單元265之輸出能夠成功地操作電流控制開關240。
在一項實例中，開關驅動單元266實施為對比較單元263及關斷時間控制單元265之輸出執行一「反或」或「反及」邏輯運算之一SR鎖存器。一SR鎖存器係一設定重設鎖存器，其係用於儲存資訊且使 用交叉耦合邏輯閘極(其可係「反或」或「反及」閘極)構造之具有兩個穩定狀態之一電路，其中一個輸入係設定(S)輸入且另一輸入係重設(R)輸入，且SR鎖存器輸出Q作為其輸出。
圖10圖解說明一切換控制電路260中之輸出之波形圖。
參考圖10，在關斷時間控制單元265及比較單元263之輸出分別輸入至SR鎖存器之輸入端子S及R中且一高位準信號(舉例而言，一值1)輸入至開關驅動單元266之一輸入端子S時，SR鎖存器呈現一「設定」狀態以便輸出接通控制一輸出端子Q之電流控制開關240之一控制信號。隨後，當一高位準信號(舉例而言，一值1或一正信號)根據比較單元263之一輸出而輸入至一輸入端子R時，SR鎖存器呈現一「重設」狀態以便輸出關斷用於一輸出端子Q之電流控制開關240之一控制信號。同時，回應於比較單元263之一輸出達到一高位準，關斷時間控制單元265輸出一低位準信號。
因此，切換控制電路260快速且準確地控制負載210之一電流。此外，切換控制電路260在電流控制開關240處於一接通狀態中時執行摺疊以便實時反映一輸入電力及一輸出之改變。因此，與其他技術相比，實例能夠以經改良效率控制負載之一平均電流。
圖3係圖解說明圖2之實例中之一摺疊器單元之一方塊圖。
參考圖3，摺疊器單元262包含一輸入信號摺疊器單元310、一對稱摺疊器輸出信號產生單元320及一摺疊器控制單元330。
輸入信號摺疊器單元310在一CS端子中接收一感測信號Vcs1且根據由一摺疊器控制單元330提供之一控制而輸出摺疊所接收感測信號Vcs1之一第一摺疊器輸出信號。舉例而言，當摺疊器控制單元330之一控制信號係1或處於一高狀態中時，輸入信號摺疊器單元310參考一第一參考電壓VREF輸出摺疊一CS端子中所量測之一信號之第一摺疊器輸出信號。在一實例中，第一參考電壓係透過一平均端子提供。
對稱摺疊器輸出信號產生單元320接收輸入信號摺疊器單元310之一輸出信號，舉例而言，第一摺疊器輸出信號。對稱摺疊器輸出信號產生單元320因此根據摺疊器控制單元330之一控制而起作用以產生與第一摺疊器輸出信號對稱之一第二摺疊器輸出信號。舉例而言，對稱摺疊器輸出信號產生單元320可參考第一參考電壓VREF產生與第一摺疊器輸出信號對稱之第二摺疊器輸出信號。
摺疊器控制單元330基於在CS端子中量測之一感測信號及第一參考電壓VREF控制輸入信號摺疊器單元310及對稱摺疊器輸出信號產生單元320。
在一項實例中，摺疊器控制單元330比較CS端子中量測之感測信號與第一參考電壓VREF。當所量測感測信號低於第一參考電壓VREF時，摺疊器控制單元330控制輸入信號摺疊器單元310以使得輸入信號摺疊器單元310輸出與一輸入信號成比例之一第一摺疊器輸出信號。因此，回應於所量測感測信號高於第一參考電壓VREF，摺疊器控制單元330控制輸入信號摺疊器單元310以使得輸入信號摺疊器單元310參考第一參考電壓VREF輸出與一輸入信號對稱之一第一摺疊器輸出信號。
現在參考圖4至圖9進一步闡述圖2中之摺疊器單元262之一詳細組態。
圖4係圖解說明圖2之實例中之一摺疊器單元之一實例之一電路圖。
參考圖4之實例，一摺疊器控制單元330在此實例中實施為一差動放大器。一輸入信號摺疊器單元310及一對稱摺疊器輸出信號產生單元320在此實例中分別實施為一對電流源及一電容器。
此外，摺疊器控制單元330分別透過其端子接收一第一參考電壓VREF及一感測信號Vcs1。圖4圖解說明其中摺疊器控制單元330透過 其負端子接收一第一參考電壓VREF且透過其正端子接收一感測信號Vcs1之一實例。基於其輸入，摺疊器控制單元330起作用以輸出一比較結果作為控制輸入信號摺疊器單元310及對稱摺疊器輸出信號產生單元320之一摺疊器信號。
在一項實例中，摺疊器控制單元330回應於一感測信號Vcs1低於第一參考電壓VREF而輸出具有一值0或一低位準之一摺疊器信號且摺疊器控制單元330回應於一感測信號Vcs1高於第一參考電壓VREF而輸出具有一值1或一高位準之一摺疊器信號。
如圖4之實例中所圖解說明，輸入信號摺疊器單元310包含一左電流源對及一第一電容器C1且亦包含耦合或阻擋該電流源對及第一電容器C1之一對開關SW1及SW2。
該電流源對具有參考感測信號Vcs1與第一參考電壓VREF之一接觸點彼此對稱之一對信號。因此，如圖4中所圖解說明，一第一電流源具有與感測信號Vcs1成比例之一信號值「gm * Vcs1」且一第二電流源具有一信號值「gm * (2VREF-Vcs1)」。因此，此等值參考感測信號Vcs1與第一參考電壓VREF之接觸點彼此對稱。一開關對根據摺疊器控制單元330之一控制信號(舉例而言，一摺疊器信號)彼此互斥地操作。舉例而言，當摺疊器控制單元330之一摺疊器信號具有一值0或一低位準時，一第一開關SW1接通且一第二開關SW2關斷。同時，當一摺疊器信號具有一值1或一高位準時，第一開關SW1關斷且第二開關SW2接通。因此，在任何時間點處，SW1及SW2中之一者接通且另一開關關斷。
因此，輸入信號摺疊器單元310根據輸入信號摺疊器單元310之一控制操作將源於第一充電電容器C1中之一電壓(亦即，對流入至一電流源對中之電流進行積分之一電壓)作為第一摺疊器輸出信號輸出至一節點A。
如圖4之實例中所圖解說明，對稱摺疊器輸出信號產生單元320包含一右電流源對及一電容器C2且還包含耦合或阻擋電流源對及第二電容器C2之一對開關SW3及SW4。
右側之電流源對參考感測信號Vcs1與第一參考電壓VREF之一接觸點彼此對稱。如圖4之實例中所圖解說明，一第三電流源具有一信號值「gm * (2VREF-Vcs1)」且一第四電流源具有一信號值「gm * Vcs1」。
一開關對根據摺疊器控制單元330之一控制信號(亦即，一摺疊器信號)彼此互斥地操作。舉例而言，回應於具有一值0或一低位準之摺疊器控制單元330之一摺疊器信號，一第三開關SW3關斷且一第四開關SW4接通。此外，回應於一摺疊器信號具有一值1或一高位準，第三開關SW3接通且第四開關SW4關斷。
因此，對稱摺疊器輸出信號產生單元320根據控制單元之一控制操作將源於第二充電電容器C2之一電壓(亦即，對流入至一電流源對中之電流進行積分之一電壓)作為第二摺疊器輸出信號輸出至一節點B中。
在一項實例中，輸入信號摺疊器單元310及對稱摺疊器輸出信號產生單元320根據摺疊器控制單元330之一控制操作而重設。舉例而言，分別耦合至第一及第二電容器之節點A及B在此實例中根據摺疊器控制單元330之一摺疊器信號耦合至一初始化電壓Vinit。此外，在一實例中，摺疊器控制單元330用初始化電壓Vinit週期性地初始化第一及第二摺疊器輸出信號。在此實例中，初始化電壓Vinit對應於一組件內部定義之一電壓。
圖5圖解說明自圖4之摺疊器單元輸出之信號之波形圖。
參考圖5之子圖式(a)、(b)及(c)，一x軸及一y軸分別表示一時間及一電壓。圖5之子圖式(a)、(b)及(c)中之x軸上之對應位置表示一相 同時間。
假定一所量測感測信號Vcs1隨時間過去而增加。
如圖5中在(a)及(b)處所圖解說明，當所量測感測信號Vcs1在一時間間隔0至t1中小於第一參考電壓VREF時，摺疊器控制單元330之一內部摺疊器信號具有一值0或一低位準，且當所量測感測信號Vcs1在一時間間隔t1之後低於第一參考電壓VREF時，摺疊器控制單元330之內部摺疊器信號具有一值1或一高位準。在本文中，Vcs1與VREF之間的一相交點對應於一摺疊點。
參考圖5在(c)處，預期輸入信號摺疊器310及對稱摺疊器輸出信號產生單元320經初始化為在一時間0處具有一初始化電壓Vinit。
輸入信號摺疊器單元310回應於一控制信號在0至t1之一時間間隔中具有一值0藉助對「gm * Vcs1」進行積分來輸出一第一摺疊器輸出信號。另外，在此時間間隔之後的一時間處，輸入信號摺疊器310回應於一控制信號在一時間間隔t1之後具有一值1或一高位準而輸出對「gm * (2VREF-Vcs1)」進行積分之一第一摺疊器輸出信號。亦即，輸入信號摺疊器單元310輸出與藉由在圖5中所量測感測信號Vcs1及(2VREF-Vcs1)之圖形下對一圖形面積進行積分所導出之一面積值成比例之一第一摺疊器輸出信號。
對稱摺疊器輸出信號產生單元320相對於輸入信號摺疊器單元310以一相反方式操作。因此，對稱摺疊器輸出信號產生單元320參考初始化電壓輸出與第一摺疊器輸出信號對稱之一第二摺疊器輸出信號。
圖6係圖解說明圖2之實例中之一摺疊器單元之一實例之另一電路圖。
參考圖6，一摺疊器控制單元330包含一差動放大器以及分別包含一對電流源及一電阻器之一輸入信號摺疊器單元310與一對稱摺疊 器輸出信號產生單元320。
此外，摺疊器控制單元330分別透過負端子及正端子接收第一參考電壓VREF及所量測感測信號Vcs1以輸出控制輸入信號摺疊器單元310及對稱摺疊器輸出信號產生單元320之一比較結果作為一摺疊器信號。此外，摺疊器控制單元330對一開始點Vcs1進行取樣(舉例而言，對應於一開始時間處之一值Vcs1之Vx)以產生摺疊器輸出信號且保持Vx處於一穩定值達一特定時間。
在一項實例中，摺疊器控制單元330在感測信號Vcs1低於第一參考電壓VREF時輸出具有一值0或一低位準之一摺疊器信號且在感測信號Vcs1高於第一參考電壓VREF時輸出具有一值1或一高位準之一摺疊器信號。
如圖6中所圖解說明，輸入信號摺疊器單元310包含一上部電流源對及串聯耦合至該上部電流源對之一電阻器R1。輸入信號摺疊器單元310亦包含耦合或阻擋一電流源對及第一電阻器R1之一對開關SW1及SW2。
一電流源對參考「VREF-Vx(經取樣Vcs1)」之一接觸點彼此對稱。如圖6中所圖解說明，一第一電流源具有與感測信號Vcs1成比例之一信號值「gm * (Vcs1-Vx)」且一第二電流源具有一信號值「gm * (2VREF-Vcs1-Vx)」。
一開關對根據摺疊器控制單元330之一控制信號(亦即，一摺疊器信號)彼此互斥地操作。舉例而言，當摺疊器控制單元330之一摺疊器信號具有一值0或一低位準時，一第一開關SW1接通且一第二開關SW2關斷。同時，當一摺疊器信號具有一值1或一高位準時，一第一開關SW1關斷且一第二開關SW2接通。因此，輸入信號摺疊器單元310根據控制單元之一控制信號將施加至第一電阻器R1之一電壓作為第一摺疊器輸出信號輸出至一節點A。在此實例中，第一電阻器R1之 一值對應於「1/gm」，其中gm指代電流源之一比例常數。
如圖6中所圖解說明，對稱摺疊器輸出信號產生單元320包含一下部電流源對及一第二電阻器R2。對稱摺疊器輸出信號產生單元320亦包含耦合或阻擋電流源對及第二電阻器R2之一對開關SW3及SW4。
一電流源對參考圖形「VREF-Vx」(其中Vx是一經取樣值Vcs1)之一相交點及感測信號Vcs1而彼此對稱。如圖6中所圖解說明，一第三電流源具有一信號「gm * (2VREF-Vcs1-Vx)」且一第四電流源具有一信號「gm * (Vcs1-Vx)」。
一開關對根據由摺疊器控制單元330提供之一控制信號(亦即，一摺疊器信號)而彼此互斥地操作。舉例而言，當摺疊器控制單元330之一摺疊器信號具有一值0或一低位準時，一第三開關SW3關斷且一第四開關SW4接通。此外，當一摺疊器信號具有一值1或一高位準時，一第三開關SW3接通且一第四開關SW4關斷。
因此，對稱摺疊器輸出信號產生單元320根據控制單元之一控制信號將施加至第二電阻器R2之一電壓作為第二摺疊器輸出信號輸出至一節點B。在此實例中，第二電阻器R2之一值對應於「1/gm」，其中gm指代電流源之一比例常數。
在一項實例中，輸入信號摺疊器單元310及對稱摺疊器輸出信號產生單元320根據摺疊器控制單元330之一控制信號而重設。舉例而言，分別耦合至第一電阻器R1及第二電阻器R2之節點A及B根據摺疊器控制單元330之一摺疊器信號耦合至一初始化電流源Iinit。此外，在一實例中，摺疊器控制單元330藉助使用初始化電流源Iinit來週期性初始化第一及第二摺疊器輸出信號。
圖7圖解說明自圖5之實例中之摺疊器單元輸出之信號之波形圖。
參考圖7在(a)至(d)處，一x軸及一y軸分別表示一時間及一電壓且 圖7中(a)至(d)中之x軸之對應部分表示一對應時間。
假定一所量測感測信號Vcs1隨時間過去而增加。
如圖7中在(a)及(c)處所圖解說明，當所量測感測信號Vcs1在自0至t1之一時間間隔中低於第一參考電壓VREF時，摺疊器控制單元330之一內部摺疊器信號具有一值0或一低位準，且當所量測感測信號Vcs1在一時間間隔t1之後高於第一參考電壓VREF時，摺疊器控制單元330之一內部摺疊器信號具有一值1或一高位準。因此，Vcs1與VREF之一接觸點對應於一摺疊器點。
在圖7中在(b)處，一Vx信號係藉助在一開始時間0處取樣並保持感測信號Vcs1而產生且在一特定間隔(諸如一個週期)期間維持Vx。
參考圖7在(d)處，假定輸入信號摺疊器310及對稱摺疊器輸出信號產生單元320在一時間0處用一初始化電壓Vinit初始化一電壓。在此實例中，初始化Vinit表示為初始化電流源Iinit及電流源之比例常數gm。亦即，Vinit判定為「Vinit=Iinit * 1/gm」。
在圖7中，輸入信號摺疊器單元310在一控制信號在0至t1之一時間間隔中具有一值0時輸出一第一摺疊器輸出信號(諸如「Vcs1-Vx」)。另外，輸入信號摺疊器310在一控制信號在一時間間隔t1之後具有一值1或一高位準時輸出一第一摺疊器輸出信號(諸如「2VREF-Vcs1-Vx」)。
對稱摺疊器輸出信號產生單元320相對於輸入信號摺疊器單元310以一相反方式操作，且因此參考初始化電壓輸出與第一摺疊器輸出信號對稱之一第二摺疊器輸出信號。
圖8係圖解說明圖2之實例中之一摺疊器單元之一實例之另一電路圖。
參考圖8，一摺疊器控制單元330包含一差動放大器，如關於圖6所闡述。此一結構上文已闡述且為簡潔起見不重複闡述。一輸入信號 摺疊器單元310與一對稱摺疊器輸出信號產生單元320各自分別包含一電流源對及一電阻器。
摺疊器控制單元330、輸入信號摺疊器單元310及對稱摺疊器輸出信號產生單元320與圖6中之對應元件實質上相同，且因此進一步闡述不同於圖6中之彼等組件及態樣之組件及態樣。
如圖8中所圖解說明，輸入信號摺疊器單元310包含一下部電流源對及串聯耦合至該下部電流源對之一電阻器R2。輸入信號摺疊器單元310亦包含耦合或阻擋該電流源對及第二電阻器R2之一對開關SW3及SW4。
如圖8中所圖解說明，一第四電流源具有與感測信號Vcs1成比例之一信號值「gm * Vcs1」且一第三電流源具有一信號值「gm * (Vcs1-VREF+Vx)」。
一開關對根據摺疊器控制單元330之一控制信號(亦即，一摺疊器信號)彼此互斥地操作。舉例而言，當摺疊器控制單元330之一摺疊器信號具有一值0或一低位準時，一第四開關SW4接通且一第三開關SW3關斷。同時，當一摺疊器信號具有一值1或一高位準時，一第四開關SW4關斷且一第三開關SW3接通。
因此，輸入信號摺疊器單元310將施加至第二電阻器R2之一電壓作為第一摺疊器輸出信號輸出至一節點B。
如圖8中所圖解說明，對稱摺疊器輸出信號產生單元320亦包含一上部電流源對及一第一電阻器R1。對稱摺疊器輸出信號產生單元320亦包含耦合或阻擋該電流源對及第一電阻器R1之一對開關SW1及SW2。
一第二電流源具有一信號值「gm * (3VREF-Vcs1-Vx)」且一第一電流源具有與感測信號Vcs1成比例之一信號值「gm * (2VREF-VCS1)」。
一開關對根據摺疊器控制單元330之一控制信號(亦即，一摺疊器信號)彼此互斥地操作。舉例而言，當摺疊器控制單元330之一摺疊器信號具有一值0或一低位準時，一第二開關SW2關斷且一第一開關SW1接通。同時，當一摺疊器信號具有一值1或一高位準時，一第二開關SW2接通且一第一開關SW1關斷。
因此，對稱摺疊器輸出信號產生單元320根據控制單元之一控制信號將施加至第一電阻器R1之一電壓作為第二摺疊器輸出信號輸出至一節點A。
同時，比較單元包含一差動放大器及一邏輯「及」運算子。在此實例中，當第一及第二摺疊器輸出信號(亦即，差動放大器之輸入信號)相同且第一參考電壓VREF及感測信號Vcs1係相同值(亦即，摺疊器信號具有一值1或一高位準)時，比較單元輸出一關斷信號。
圖9圖解說明自圖8之實例中之摺疊器單元輸出之一摺疊器輸出信號之波形圖。
參考圖9在(a)至(d)處，一x軸及一y軸分別表示一時間及一電壓且圖9中在(a)至(d)處之所有x軸之對應部分表示對應時間。
預期所量測感測信號Vcs1隨時間過去而增加。如較早闡釋，當感測信號Vcs1在0至t1之一時間間隔中小於第一參考電壓VREF時，摺疊器控制單元330之一內部摺疊器信號具有一值0或一低位準，且當感測信號Vcs1在一時間間隔t1之後高於第一參考電壓VREF時，摺疊器控制單元330之一內部摺疊器信號具有一值1或一高位準。
圖9在(b)處圖解說明藉由取樣並保持感測信號Vcs1之一值所產生之一信號Vx。
參考圖9在(d)處，一第四開關在一控制信號在0至t1之一時間間隔中具有一值0時接通且輸入信號摺疊器單元310輸出一第一摺疊器輸出信號值(諸如「Vcs1」)。一第三開關在一控制信號在一時間間隔t1 之後具有一值1或一高位準時接通且輸入信號摺疊器單元310輸出一第一摺疊器輸出信號值(諸如「Vcs1-VREF+Vx」)。
一第一開關在一控制信號在0至t1之一時間間隔中具有一值0時接通且對稱摺疊器輸出信號產生單元320輸出一第二摺疊器輸出信號值(諸如「2VREF-Vcs1」)。一第二開關在一控制信號在一時間間隔t1之後具有一值1或一高位準時接通且對稱摺疊器輸出信號產生單元320輸出一第二摺疊器輸出信號值(諸如「3VREF-Vcs1-Vx」)。
圖11係圖解說明根據一實例之一切換控制方法之一流程圖。
參考圖11，在一切換控制電路260中執行一切換控制方法，該切換控制電路透過串聯耦合至一輸入電力及負載之一電流控制開關控制流入至一負載中之一平均電流。
在階段S510中，切換控制電路260透過感測單元261量測流至負載之一感測信號。
在階段S520中，切換控制電路260參考第一參考電壓VREF之一接觸點摺疊所量測感測信號以基於初始化電壓Vinit或第一參考電壓VREF產生彼此對稱之第一及第二摺疊器輸出信號。
如較早闡述，摺疊器單元產生分別與所量測感測信號成比例地增加及減小之第一及第二摺疊器輸出信號且分別在第一或第二摺疊器輸出信號達到一第一參考值之一時間處分別摺疊第一及第二摺疊器輸出信號。
在階段S530中，切換控制電路260比較比較單元263中所產生之第一與第二摺疊器輸出信號。
在階段S540中，切換控制電路260根據控制單元264中之一比較結果來控制電流控制開關240之一操作。
此外，如較早闡述，在一實例中，切換控制電路260中之比較單元263比較第一與第二摺疊器輸出信號。切換控制電路260在第一及第 二摺疊器輸出信號相同之一時間處關斷電流控制開關240。此外，在第一及第二摺疊器輸出信號相同且摺疊器信號具有一值1或一高位準時，切換控制電路260關斷電流控制開關240。當一預定義關斷時間自電流控制開關240之一關斷時間過去時，切換控制電路260接通電流控制開關240。
在一項實例中，切換控制電路260透過關斷時間控制單元265自電流控制開關240之一關斷時間起計數一預定義關斷時間且基於比較單元262之一輸出及開關驅動單元266中之關斷時間控制單元265之一輸出而控制電流控制開關240。
因此，切換控制電路260實時控制一負載電流。此外，儘管一所量測電流中發生一偏移，但切換控制電路260使用第一及第二摺疊器輸出信號來準確地提供電流控制功能。
諸如「下面」、「下方」、「下部」、「上面」、「上部」及其類似者之空間上相對之表達可用於方便地闡述一個裝置或元件與其他裝置或元件間的關係。該等空間上相對之表達應被理解為涵蓋在圖式中圖解說明之方向，加上裝置在使用或操作中之其他方向。此外，裝置可被定向至其他方向且因此，對該等空間上相對之表達的解讀基於該定向。
可使用硬體組件實施本文中所闡述之設備及單元。舉例而言，該等硬體組件可包含控制器、感測器、處理器、產生器、驅動器及其他等效電子組件。可使用一或多個通用電腦或專用電腦來實施該等硬體組件，諸如例如，一處理器、一控制器及一算術邏輯單元、一數位信號處理器、一微電腦、一場可程式化陣列、一可程式化邏輯單元、一微處理器或能夠以一經定義方式回應於及執行指令之任何其他裝置。該等硬體組件可運行一作業系統(OS)及在OS上運行之一或多個軟體應用程式。該等硬體組件亦可回應於軟體之執行而存取、儲存、 操縱、處理及形成資料。出於簡潔之目的，對一處理裝置之說明用作單數；然而，熟習此項技術者將瞭解一處理裝置可包含多個處理元件及多個類型之處理元件。舉例而言，一硬體組件可包含多個處理器或一處理器及一控制器。另外，不同處理組態係可能的，諸如並行處理器。
上文所闡述之方法可寫入為一電腦程式、一段代碼、一指令或其某一組合以用於獨立地或共同地指示或組態處理裝置如所期望而操作。可在任何類型之機器、組件、實體或虛擬設備、能夠將指令或資料提供至處理裝置或由處理裝置解譯指令或資料之電腦儲存媒體或裝置中永久地或暫時地體現軟體及資料。亦可經由網路耦合之電腦系統分佈軟體以使得以一分布式方式儲存及執行軟體。特定而言，可由一或多個非暫時性電腦可讀記錄媒體儲存軟體及資料。媒體亦可單獨地或結合軟體程式指令包含資料檔案、資料結構及諸如此類。非暫時性電腦可讀記錄媒體可包含可儲存此後可由一電腦系統或處理裝置讀取之資料之任何資料儲存裝置。非暫時性電腦可讀記錄媒體之實例包含唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、磁帶、USB、軟碟、硬碟、光學記錄媒體(例如，CD-ROM或DVD)及PC介面(例如，PCI、高速PCI、WiFi等)。另外，可由熟習此項技術之程式設計師基於各圖之流程圖及方塊圖及如本文中所提供之其對應闡述解析用於完成本文中所揭示之實例之功能程式、碼及碼段。
僅作為一非窮盡性說明，本文中所闡述之一終端機/裝置/單元可指代行動裝置，諸如例如，一蜂巢式電話、一智慧型電話、一可穿戴式智慧型裝置(諸如例如，一戒指、一手錶、一副眼鏡、一手鐲、一腳踝架、一腰帶、一項鍊、一耳環、一頭巾、一頭盔、嵌入衣服中之一裝置或諸如此類)、一個人電腦(PC)、一平板個人電腦(平板電腦)、 一平板手機、一個人數位助理(PDA)、一數位相機、一可攜式遊戲控制台、一MP3播放器、一可攜式/個人多媒體播放器(PMP)、一手持式電子書、一超行動個人電腦(UMPC)、一可攜式膝上型PC、一全球定位系統(GPS)導航、及諸如一高清晰度電視(HDTV)之裝置、一光碟播放器、一DVD播放器、一藍光播放器、一機上盒，或與本文中所揭示之裝置一致能夠無線通信或網路通信之任何其他裝置。在一非窮盡性實例中，可穿戴式裝置可自安裝於使用者之身體上，諸如例如眼鏡或手鐲。在另一非窮盡性實例中，可穿戴式裝置可透過一附接裝置安裝於使用者之身體上，諸如例如，使用一臂帶將一智慧型電話或一平板電腦附接至一使用者之手臂，或使用一項帶圍繞一使用者的脖子懸掛可穿戴式裝置。
儘管本發明包含特定實例，但熟習此項技術者將明瞭，可在不背離申請專利範圍及其等效物之精神及範疇之情況下在此等實例中做出形式及細節之各種改變。應僅以一描述意義且不出於限制之目的而考量本文中所闡述之實例。每一實例中之特徵或態樣之說明應視為可適用於其他實例中之類似特徵或態樣。若以一不同次序執行所闡述技術及/或若以一不同方式組合及/或由其他組件或其等效物替代或補充一所闡述系統、架構、裝置或電路中之組件，則可達成適合之結果。因此，本發明之範疇並非由實施方式界定，而是由申請專利範圍及其等效物界定，且在申請專利範圍及其等效物之範疇內之所有變化形式皆應解釋為包含於本發明內。
200‧‧‧轉換器
210‧‧‧負載
220‧‧‧電感器
230‧‧‧飛輪二極體
240‧‧‧電流控制開關
250‧‧‧感測電阻器
260‧‧‧切換控制電路
261‧‧‧感測單元
262‧‧‧摺疊器單元
263‧‧‧比較單元
264‧‧‧控制單元
265‧‧‧關斷時間控制單元
266‧‧‧開關驅動單元
Q‧‧‧輸出端子
R‧‧‧輸入端子
S‧‧‧輸入端子
VIN‧‧‧輸入電壓

Claims (22)

  1. 一種用於透過一電流控制開關控制流入至一負載中之一平均電流之切換控制電路，該電流控制開關串聯耦合至一輸入電力及該負載，該切換控制電路包括：一感測單元，其經組態以量測流入至該負載中之一電流；一摺疊器單元，其經組態以基於一第一參考電壓摺疊與該所量測電流相關之一感測信號以基於一初始化電壓產生第一及第二摺疊器輸出信號，該第一摺疊器輸出信號與該第二摺疊器輸出信號彼此對稱；一比較單元，其經組態以比較該等所產生第一與第二摺疊器輸出信號；及一控制單元，其經組態以根據該比較單元之一比較結果來控制該電流控制開關之一操作。
  2. 如請求項1之切換控制電路，其中該控制單元耦合至該電流控制開關，在該比較單元中之該比較結果係該等所比較信號相同之一時間處關斷該電流控制開關，且回應於自該電流控制開關被關斷之一時間起一預定義關斷時間過去而接通該電流控制開關。
  3. 如請求項1之切換控制電路，其中該感測單元包括耦合於該電流控制開關之一個端子與一參考電壓之間的一感測電阻器，且量測該感測電阻器之兩側處之一電壓。
  4. 如請求項1之切換控制電路，其中該摺疊器單元包括：一輸入信號摺疊器單元，其經組態以根據一控制信號摺疊該所量測感測信號以產生一第一摺疊器輸出信號；一對稱摺疊器輸出信號產生單元，其經組態以根據該控制信 號而基於該第一摺疊器輸出信號產生一第二摺疊器信號；及一摺疊器控制單元，其經組態以比較該所量測感測信號與該第一參考電壓以產生該控制信號，其中該控制信號控制該輸入信號摺疊器單元及該對稱摺疊器輸出信號產生單元之操作。
  5. 如請求項4之切換控制電路，其中該摺疊器控制單元包括一差動放大器，該差動放大器經組態以在該所量測感測信號與該第一參考電壓相同時轉換該控制信號之一振幅或一相位。
  6. 如請求項5之切換控制電路，其中該摺疊器單元包括：一第一相依電流源，其經組態以與該所量測感測信號成比例；一第二相依電流源，其經組態以參考該第一參考電壓而與該所量測感測信號成比例地減小；一第一電容器，其串聯耦合至該等第一及第二相依電流源；及第一及第二開關，其經組態以根據該控制信號互斥地操作以便將該等第一及第二相依電流源中之每一者耦合至該第一電容器，其中該摺疊器單元輸出來自該第一電容器之一充電電壓作為該第一摺疊器輸出信號。
  7. 如請求項6之切換控制電路，其中該對稱摺疊器輸出信號產生單元包括：一第三相依電流源，其經組態以參考該第一參考電壓而與該所量測感測信號成比例地減小；一第四相依電流源，其經組態以與該所量測感測信號成比例；一第二電容器，其串聯耦合至該等第三及第四相依電流源；及第三及第四開關，其經組態以根據該控制信號互斥地操作以 便將該等第三及第四相依電流源中之每一者耦合至該第二電容器，其中該對稱摺疊器輸出信號產生單元輸出來自該第二電容器之一充電電壓作為該第二摺疊器輸出信號。
  8. 如請求項7之切換控制電路，其進一步包括：一初始化電路，其串聯耦合至該等第一及第二電容器中之至少一者以便初始化該等第一及第二摺疊器輸出信號中之至少一者。
  9. 如請求項4之切換控制電路，其中該摺疊器控制單元包括：一差動放大器，其經組態以回應於該所量測感測信號及該第一參考電壓相同而轉換該控制信號之一振幅及一相位；及一取樣單元，其經組態以在一特定時間處對該所量測感測信號進行取樣以便在一特定間隔期間保持該經取樣感測信號並輸出該所保持感測信號作為一第二參考電壓。
  10. 如請求項9之切換控制電路，其中該輸入信號摺疊器單元包括：一第一相依電流源，其經組態以與該所量測感測信號與該第二參考電壓之間的一差成比例；一第二相依電流源，其經組態以基於該第一參考電壓與該第二參考電壓之一差而與該所量測感測信號成比例地減小；一第一電阻器，其串聯耦合至該等第一及第二相依電流源；及第一及第二開關，其經組態以根據該控制信號互斥地操作以便將該等第一及第二相依電流源中之每一者耦合至該第一電阻器，其中該輸入信號摺疊器單元輸出施加至該第一電阻器之一電壓作為該第一摺疊器輸出信號。
  11. 如請求項10之切換控制電路，其中該對稱摺疊器輸出信號產生 單元包括：一第三相依電流源，其經組態以基於該第一參考電壓與該第二參考電壓之間的一差而與該所量測感測信號成比例地減小；一第四相依電流源，其經組態以與該所量測感測信號與該第二參考電壓之間的該差成比例；一第二電阻器，其串聯耦合至該等第三及第四相依電流源；及第三及第四開關，其經組態以根據該控制信號互斥地操作以便將該等第三及第四相依電流源中之每一者耦合至該第二電阻器，其中該對稱摺疊器輸出信號產生單元輸出施加至該第二電阻器之一電壓作為該第二摺疊器輸出信號。
  12. 如請求項11之切換控制電路，其進一步包括：一初始化電路，其串聯耦合至該等第一及第二電阻器中之至少一者以便初始化該等第一及第二摺疊器輸出信號中之至少一者。
  13. 如請求項1之切換控制電路，其中該控制單元包括：一關斷時間控制單元，其經組態以自該電流控制開關被關斷之一時間起計數一預定義關斷時間；及一開關驅動單元，其經組態以基於該比較單元之一輸出及該關斷時間控制單元之一輸出而控制該電流控制開關。
  14. 如請求項13之切換控制電路，其中該開關驅動單元包括對該比較單元及該關斷時間控制單元之輸出執行「反或」或「反及」邏輯運算之一SR鎖存器。
  15. 一種用於透過一電流控制開關控制流入至一負載中之一平均電流之切換控制電路，該電流控制開關串聯耦合至一輸入電力及該負載，該切換控制電路包括： 一感測單元，其經組態以量測流入至該負載中之一電流；一摺疊器單元，其經組態以基於一第一參考電壓摺疊與該所量測電流相關之一感測信號以基於該第一參考電壓產生第一及第二摺疊器輸出信號，該第一摺疊器輸出信號與該第二摺疊器輸出信號彼此對稱；一比較單元，其經組態以對一比較結果及一摺疊器信號執行一「及」邏輯運算並輸出該「及」運算結果，該比較結果係藉由比較該等所產生第一與第二摺疊器輸出信號而產生且該摺疊器信號係藉由比較該感測信號與該第一參考電壓而產生；及一控制單元，其經組態以根據該比較單元之一比較結果來控制該電流控制開關之一操作。
  16. 如請求項15之切換控制電路，其中該摺疊器單元包括：一輸入信號摺疊器單元，其經組態以根據一控制信號摺疊該所量測感測信號以便產生一第一摺疊器輸出信號；一對稱摺疊器輸出信號產生單元，其經組態以根據該控制信號而基於該第一摺疊器輸出信號產生一第二摺疊器信號；及一摺疊器控制單元，其經組態以比較該所量測感測信號與該第一參考電壓以產生該控制信號，其中該控制信號控制該輸入信號摺疊器單元及該對稱摺疊器輸出信號產生單元之操作。
  17. 如請求項16之切換控制電路，其中該輸入信號摺疊器單元包括：一第一相依電流源，其經組態以與該第一參考電壓與該所量測感測信號之間的一差成比例地減少；一第二相依電流源，其經組態以基於該第一參考電壓與該第二參考電壓之一差而與該所量測感測信號成比例地減小；一第一電阻器，其串聯耦合至該等第一及第二相依電流源；及 第一及第二開關，其經組態以根據該控制信號互斥地操作以便將該等第一及第二相依電流源中之每一者耦合至該第一電阻器，其中該輸入信號摺疊器單元輸出施加至該第一電阻器之一電壓作為該第一摺疊器輸出信號。
  18. 如請求項16之切換控制電路，其中該對稱摺疊器輸出信號產生單元包括：一第三相依電流源，其經組態以基於該第二參考電壓與該第一參考電壓之間的一差而與該所量測感測信號成比例地增加；一第四相依電流源，其經組態以與該感測信號成比例地增加；一第二電阻器，其串聯耦合至該等第三及第四相依電流源；及第三及第四開關，其經組態以根據該控制信號互斥地操作以便將該等第三及第四相依電流源中之每一者耦合至該第二電阻器，其中該對稱摺疊器輸出信號產生單元輸出施加至該第二電阻器之一電壓作為該第二摺疊器輸出信號。
  19. 如請求項15之切換控制電路，其中該控制單元包括：一關斷時間控制單元，其經組態以自該電流控制開關被關斷之一時間起計數一預定義關斷時間；及一開關驅動單元，其經組態以基於該比較單元之一輸出及該關斷時間控制單元之一輸出而控制該電流控制開關。
  20. 如請求項19之切換控制電路，其中該開關驅動單元包括對該比較單元及該關斷時間控制單元之輸出執行「反或」或「反及」邏輯運算之一SR鎖存器。
  21. 一種連續電流模式(CCM)操作轉換器，其包括： 一負載，其串聯耦合至輸入電力；一電感器，其串聯耦合至該負載；一電流控制開關，其串聯耦合至該電感器以控制流入至該負載中之一電流；一飛輪二極體，其並聯耦合至該負載及該串聯耦合電感器；及一切換控制電路，其經組態以控制該電流控制開關，其中該切換控制電路包括一感測單元，其經組態以量測流入至該負載中之一電流，一摺疊器單元，其經組態以基於一第一參考電壓摺疊與該所量測電流相關之一感測信號以基於一初始化電壓產生第一及第二摺疊器輸出信號，該第一摺疊器輸出信號與該第二摺疊器輸出信號彼此對稱，一比較單元，其經組態以比較該等所產生第一與第二摺疊器輸出信號，及一控制單元，其經組態以根據該比較單元之一比較結果來控制該電流控制開關之一操作。
  22. 一種連續電流模式(CCM)操作轉換器，其包括：一負載，其串聯耦合至輸入電力；一電感器，其串聯耦合至該負載；一電流控制開關，其串聯耦合至該電感器以控制流入至該負載中之一電流；一飛輪二極體，其並聯耦合至該負載及該串聯耦合電感器；及一切換控制電路，其經組態以控制該電流控制開關，其中該切換控制電路包括：一感測單元，其經組態以量測流入至該負載中之一電流，一摺疊器單元，其經組態以基於一第一參考電壓摺疊與該 所量測電流相關之一感測信號以基於該第一參考電壓產生第一及第二摺疊器輸出信號，該第一摺疊器輸出信號與該第二摺疊器輸出信號彼此對稱，一比較單元，其經組態以對一比較結果及一摺疊器信號執行一「及」邏輯運算並輸出該「及」運算結果，該比較結果係藉由比較該等所產生第一與第二摺疊器輸出信號而產生且該摺疊器信號係藉由比較該感測信號與該第一參考電壓而產生，及一控制單元，其經組態以根據該比較單元之一比較結果來控制該電流控制開關之一操作。
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