TW202249404A - 具有轉換率控制機制的電源轉換器 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種具有轉換率控制機制的電源轉換器。上橋開關的第一端耦接輸入電壓。下橋開關的第一端連接上橋開關的第二端。第一電容的第二端連接上橋開關的第二端以及下橋開關的第一端之間的節點。電感的第一端連接第一電容的第二端，並連接上橋開關的第二端以及下橋開關的第一端之間的節點。第二電容的第一端連接電感的第二端。第二電容的第二端接地。電流控制裝置的輸入端連接上橋緩衝器的電源輸出端。電流控制裝置的輸出端連接上橋開關的第二端以及下橋開關的第一端之間的節點。

Description

具有轉換率控制機制的電源轉換器
本發明涉及一種電源轉換器，特別是涉及一種具有轉換率控制機制的電源轉換器。
對於電子裝置而言，電壓轉換器為不可缺少的裝置，用以調整電壓，並供應調整後的電壓給電子裝置。不同的電壓轉換器基於不同的功率需求被開發出來。應理解，電源供應器的上橋開關和下橋開關的切換頻率高時，將產生高雜訊。在特定應用中，例如採用電源轉換器的電子裝置例如手機在傳輸訊號過程中，由於電源轉換器的高雜訊，影響訊號的傳輸。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種具有轉換率控制機制的電源轉換器，包含上橋開關、下橋開關、第一電容、電感、第二電容、上橋緩衝器以及電流控制裝置。上橋開關的第一端耦接輸入電壓。下橋開關的第一端連接上橋開關的第二端。下橋開關的第二端接地。第一電容具有第一端以及第二端。第一電容的第二端連接上橋開關的第二端以及下橋開關的第一端之間的節點。電感的第一端連接第一電容的第二端，並連接上橋開關的第二端以及下橋開關的第一端之間的節點。第二電容的第一端連接電感的第二端。第二電容的第二端接地。上橋緩衝器的訊號輸入端連接驅動電路的輸出端。上橋緩衝器的訊號輸出端連接上橋開關的控制端。上橋緩衝器的電源輸入端連接第一電容的第一端以及共用電壓。電流控制裝置的輸入端連接上橋緩衝器的電源輸出端。電流控制裝置的輸出端連接上橋開關的第二端以及下橋開關的第一端之間的節點。
在一實施例中，所述具有轉換率控制機制的電源轉換器更包含電阻。電阻的第一端連接上橋緩衝器的電源輸入端並耦接共用電壓。電阻的第二端連接第一電容的第一端。
在一實施例中，所述具有轉換率控制機制的電源轉換器更包含二極體。二極體的陽極連接共用電壓。二極體的陰極連接上橋緩衝器的電源輸入端。
在一實施例中，所述具有轉換率控制機制的電源轉換器更包含下橋緩衝器。下橋緩衝器的訊號輸入端連接驅動電路的輸出端。下橋緩衝器的訊號輸出端連接下橋開關的控制端。
在一實施例中，電流控制裝置包含電阻。電阻的第一端作為電流控制裝置的輸入端。電阻的第二端作為電流控制裝置的輸出端。
在一實施例中，電流控制裝置包含多個電阻。多個電阻彼此串聯連接。其中一個電阻的一端作為電流控制裝置的輸入端。另一電阻的一端作為電流控制裝置的輸出端。
在一實施例中，電流控制裝置包含多個電阻。多個電阻彼此並聯連接。各電阻的第一端作為電流控制裝置的輸入端。各電阻的第二端作為電流控制裝置的輸出端。
在一實施例中，電流控制裝置包含多個電阻以及多個開關元件。各電阻的第一端作為電流控制裝置的輸入端。多個電阻的第二端分別連接多個開關元件的第一端。各開關元件的第二端作為電流控制裝置的輸出端。
在一實施例中，電流控制裝置包含多個電阻以及多個開關元件。各開關元件的第一端作為電流控制裝置的輸入端。多個開關元件的第二端分別連接多個電阻的第一端。各電阻的第二端作為電流控制裝置的輸出端。
在一實施例中，電流控制裝置更包含電阻控制器。電阻控制器連接各開關元件的控制端，配置以控制多個開關元件的運作。
在一實施例中，電流控制裝置包含誤差放大器、電晶體以及電阻。電晶體的第一端作為電流控制裝置的輸入端。電晶體的第二端連接電阻的第一端。電阻的第二端作為電流控制裝置的輸出端。誤差放大器的第一輸入端耦接參考電壓。誤差放大器的第二輸入端連接電晶體的第二端以及電阻的第一端之間的節點。誤差放大器的輸出端連接電晶體的控制端。
另外，本發明提供一種具有轉換率控制機制的電源轉換器，包含上橋開關、下橋開關、電感、電容、上橋緩衝器以及第一電流控制裝置。上橋開關的第一端耦接輸入電壓。下橋開關的第一端連接上橋開關的第二端，下橋開關的第二端接地。電感的第一端連接上橋開關的第二端以及下橋開關的第一端之間的節點。電容的第一端連接電感的第二端。電容的第二端接地。上橋緩衝器的訊號輸入端連接驅動電路的輸出端，上橋緩衝器的訊號輸出端連接上橋開關的控制端。上橋緩衝器的電源輸出端接地。第一電流控制裝置的輸出端連接上橋緩衝器的電源輸入端。第一電流控制裝置的輸入端連接共用電壓。
在一實施例中，所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器更包含下橋緩衝器。下橋緩衝器的訊號輸入端連接驅動電路的輸出端，下橋緩衝器的訊號輸出端連接下橋開關的控制端。
在一實施例中，第一電流控制裝置包含電阻。電阻的第一端作為第一電流控制裝置的輸入端。電阻的第二端作為第一電流控制裝置的輸出端。
在一實施例中，第一電流控制裝置包含多個電阻。多個電阻彼此串聯連接。其中一個電阻的一端作為第一電流控制裝置的輸入端。另一電阻的一端作為第一電流控制裝置的輸出端。
在一實施例中，第一電流控制裝置包含多個電阻。多個電阻彼此並聯連接。各電阻的第一端作為第一電流控制裝置的輸入端。各電阻的第二端作為第一電流控制裝置的輸出端。
在一實施例中，第一電流控制裝置包含多個電阻以及多個開關元件。各電阻的第一端作為第一電流控制裝置的輸入端。多個電阻的第二端分別連接多個開關元件的第一端。各開關元件的第二端作為第一電流控制裝置的輸出端。
在一實施例中，第一電流控制裝置更包含電阻控制器。電阻控制器連接各開關元件的控制端，配置以控制多個開關元件的運作。
在一實施例中，第一電流控制裝置包含誤差放大器、以及電阻。的第一端作為第一電流控制裝置的輸入端。的第二端連接電阻的第一端。電阻的第二端作為第一電流控制裝置的輸出端。誤差放大器的第一輸入端耦接參考電壓。誤差放大器的第二輸入端連接電晶體的第二端以及電阻的第一端之間的節點。誤差放大器的輸出端連接電晶體的控制端。
在一實施例中，所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器更包含第二電流控制裝置。第二電流控制裝置設置在上橋緩衝器以及地之間。第二電流控制裝置的輸入端連接上橋緩衝器的電源輸出端，第二電流控制裝置的輸出端接地。
如上所述，本發明提供一種具有轉換率控制機制的電源轉換器，其設有電流控制裝置，可依據實際需求提供不同大小的阻值。藉由提供不同大小的阻值，以調整上橋開關的第二端以及下橋開關的第一端之間的節點的電壓訊號的每個波形的下降緣的電壓轉換率，或是調整上橋開關的控制端的電壓轉換率，以使電源轉換器的雜訊降低至期望雜訊值並以期望的效率運作。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包含相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[第一實施例]
請參閱圖1，其為本發明第一實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電路布局圖。
本實施例的電源轉換器可包含上橋開關UG、下橋開關LG、第一電容C1、電感L、第二電容C2以及電流控制裝置CCD、上橋緩衝器BF1以及下橋緩衝器BF2。在本實施例中，上橋開關UG可為n通道金屬氧化物半導體場效電晶體(NMOS)。
上橋開關UG的第一端可耦接輸入電壓VIN。上橋開關UG的第二端可連接下橋開關LG的第一端。下橋開關LG的第二端可接地。上橋開關UG的第二端以及下橋開關LG的第一端之間的節點LX可連接電感L的第一端。電感L的第二端連接第二電容C2的第一端。第二電容C2的第二端接地。
上橋開關UG的控制端以及下橋開關LG的控制端可連接驅動電路(未圖示)，以分別從此驅動電路接收上橋驅動訊號PWM以及下橋驅動訊號PWMb。在本實施例中，上橋驅動訊號PWM以及下橋驅動訊號PWMb可為脈寬調變訊號，但本發明不以此為限。
第一電容C1的第一端可耦接共用電壓VCC。第一電容C1的第二端可連接上橋開關UG的第二端以及下橋開關LG的第一端之間的節點LX，並可連接電感L的第一端。
電流控制裝置CCD的輸入端IN可連接上橋緩衝器BF1的電源輸出端。電流控制裝置CCD的輸出端OUT可連接上橋開關UG的第二端以及下橋開關LG的第一端之間的節點LX，並可連接第一電容C1的第二端。
下橋緩衝器BF2的一訊號輸入端可連接驅動電路(未圖示)的輸出端，以從驅動電路接收下橋驅動訊號PWMb。下橋緩衝器BF2的一訊號輸出端可連接下橋開關LG的控制端。下橋緩衝器BF2可配置以緩衝從驅動電路輸出至下橋開關LG的下橋驅動訊號PWMb。
上橋緩衝器BF1的一訊號輸入端可連接驅動電路(未圖示)的輸出端，以從驅動電路接收上橋驅動訊號PWM。上橋緩衝器BF1的一訊號輸出端可連接上橋開關UG的控制端。上橋緩衝器BF1的一電源輸入端可直接連接第一電容C1的第一端。上橋緩衝器BF1的一電源輸出端可連接電流控制裝置CCD的輸入端IN。上橋緩衝器BF1可配置以緩衝從驅動電路輸出至下橋開關LG的上橋驅動訊號PWM。
若有需要，本實施例的電源轉換器可更包含電阻Rc。電阻Rc的第一端可耦接共用電壓VCC。若設有電阻Rc，上橋緩衝器BF1的電源輸入端可連接電阻Rc的第一端，電阻Rc的第二端可連接第一電容C1的第一端。
本實施例的電源轉換器可更包含二極體DE，可用以防止第一電容C1的放電電流回充共用電壓VCC。二極體DE的陽極連接共用電壓VCC。二極體DE的陰極可(透過電阻Rc)連接第一電容C1的第一端。
[第二實施例]
請參閱圖2，為本發明第二實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的電路布局圖。
在本實施例中，電源轉換器的電流控制裝置(例如圖1所示的電流控制裝置CCD、圖10和圖11所示的第一電流控制裝置CCD1或第二電流控制裝置CCD2)可包含如圖2所示的電阻R0。電阻R0的第一端可作為電流控制裝置的輸入端IN。亦即，如圖2所示的電阻R0的第一端可連接如圖1所示的上橋緩衝器BF1的電源輸出端，或是連接如圖10或圖11所示的共用電壓VCC。
電阻R0的第二端可作為電流控制裝置的輸出端OUT。亦即，如圖2所示的電阻R0的第二端可連接如圖1所示的節點LX，或是連接如圖10或圖11所示的上橋緩衝器BF1的電源輸入端。
電阻R0的第二端可連接上橋開關UG的第二端以及下橋開關LG的第一端之間的節點LX，並可連接第一電容C1的第二端。
第一電容C1可進行放電，第一電容C1的放電電流Ic可流入電流控制裝置CCD的輸入端IN。電流控制裝置CCD可配置以降低放電電流Ic，降低後的放電電流Ic可朝節點LX流動。
[第三實施例]
請參閱圖3，本發明第三實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的電路布局圖。
在本實施例中，電源轉換器的電流控制裝置(例如圖1所示的電流控制裝置CCD、圖10和圖11所示的第一電流控制裝置CCD1或第二電流控制裝置CCD2)可包含如圖3所示的多個電阻Rs1~Rsn，其中n代表電流控制裝置所包含的電阻的數量，可為任意適當整數值。應理解，本發明不受限於電流控制裝置所包含的電阻的數量和阻值大小。
多個電阻Rs1~Rsn可彼此串聯連接。電阻Rs1的第一端可作為電流控制裝置的輸入端IN。亦即，如圖3所示的電阻Rs1的第一端可連接如圖1所示的上橋緩衝器BF1的電源輸出端，或是連接如圖10或圖11所示的共用電壓VCC。
電阻Rs1的第二端可連接電阻Rs2的第一端，電阻Rs2的第二端可連接電阻Rs3的第一端，電阻Rs3的第二端可連接電阻Rs4的第一端。其他多個電阻Rs3~Rsn依序彼此排列和相互串聯連接。
電阻Rsn的第二端可作為電流控制裝置的輸出端OUT。亦即，電阻Rsn的第二端可連接如圖1所示的上橋開關UG的第二端以及下橋開關LG的第一端之間的節點LX，或是連接如圖10或圖11所示的上橋緩衝器BF1的電源輸入端。
[第四實施例]
請參閱圖4，為本發明第四實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的電路布局圖。
在本實施例中，電源轉換器的電流控制裝置(例如圖1所示的電流控制裝置CCD、圖10和圖11所示的第一電流控制裝置CCD1或第二電流控制裝置CCD2)可包含如圖4所示的多個電阻R1~Rn。多個電阻R1~Rn可彼此並聯連接。
各電阻R1~Rn的第一端可作為電流控制裝置的輸入端IN。如圖4所示的各電阻R1~Rn的第一端可連接如圖1所示的上橋緩衝器BF1的電源輸出端，或是連接如圖10或圖11所示的共用電壓VCC。
各電阻R1~Rn的第二端可作為電流控制裝置的輸出端OUT。亦即，如圖4所示的各電阻R1~Rn的第二端可連接如圖1所示的上橋開關UG的第二端以及下橋開關LG的第一端之間的節點LX，並可連接第一電容C1的第二端。
[第五實施例]
請參閱圖5，為本發明第五實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的電路布局圖。
在本實施例中，電源轉換器的電流控制裝置(例如圖1所示的電流控制裝置CCD、圖10和圖11所示的第一電流控制裝置CCD1或第二電流控制裝置CCD2)可包含多個電阻R1~Rn以及多個開關元件S1~Sn。
如圖5所示的各電阻R1~Rn的第一端可連接如圖1所示的上橋緩衝器BF1的電源輸出端。
多個電阻R1~Rn的第二端可分別連接多個開關元件S1~Sn的第一端。各開關元件S1~Sn的第二端可作為電流控制裝置的輸出端OUT。亦即，如圖5所示的各開關元件S1~Sn的第二端可連接如圖1所示的上橋開關UG的第二端以及下橋開關LG的第一端之間的節點LX，或是連接如圖10或圖11所示的上橋緩衝器BF1的電源輸入端。
更進一步，如圖1所示的電流控制裝置可更包含電阻控制器RCT。電阻控制器RCT可連接各開關元件S1~Sn的控制端，可用以輸出多個(例如n個)開關控制訊號分別至多個開關元件S1~Sn，用以分別控制多個開關元件S1~Sn的運作。
電阻控制器RCT可依據實際應用需求，開啟多個開關元件S1~Sn中的任一者或數者，使電流控制裝置提供不同的阻值，以將如圖1所示的第一電容C1的放電電流Ic降低至不同的電流值。
[第六實施例]
請參閱圖6，為本發明第六實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的電路布局圖。
在本實施例中，電源轉換器的電流控制裝置(例如圖1所示的電流控制裝置CCD、圖10和圖11所示的第一電流控制裝置CCD1或第二電流控制裝置CCD2)可包含誤差放大器EAR、電晶體T1以及電阻Re。舉例而言，電晶體T1可為場效電晶體，但本發明不以此為限。
電晶體T1的第一端可作為電流控制裝置的輸入端IN。如圖6所示的電晶體T1的第一端可連接如圖1所示的上橋緩衝器BF1的電源輸出端，或是連接如圖10或圖11所示的共用電壓VCC。
誤差放大器EAR的第一輸入端例如非反相輸入端可耦接參考電壓。誤差放大器EAR的第二輸入端例如反相輸入端可連接電晶體T1的第二端以及電阻Re的第一端之間的節點。誤差放大器EAR的輸出端可連接電晶體T1的控制端。在本實施例中，此參考電壓為可變電壓，但實務上亦可替換為固定電壓。
電晶體T1的第二端可連接電阻Re的第一端。電阻Re的第二端可作為電流控制裝置的輸出端OUT。亦即，電阻Re的第二端可連接如圖1所示的上橋開關UG的第二端以及下橋開關LG的第一端之間的節點LX，或是連接如圖10或圖11所示的上橋緩衝器BF1的電源輸入端。
[第七實施例]
請參閱圖7，為本發明第七實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的電路布局圖。
第七實施例與第六實施例相同內容不在此贅述。第七實施例與第六實施例的差異僅在於，第七實施例的電源轉換器的電流控制裝置(例如圖1所示的電流控制裝置CCD、圖10和圖11所示的第一電流控制裝置CCD1或第二電流控制裝置CCD2)所包含的電晶體T2為雙極性電晶體，但本發明不以此為限。
請參閱圖8和圖9，其中圖8為本發明第一至第七實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的上橋開關以及下橋開關之間的節點的電壓訊號的波形圖，圖9為本發明第一至第七實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器輸出電流的效率的曲線圖。
如圖2至圖7所示的電流控制裝置所提供的阻值可依據實際應用需求而調整，例如為24Ω或51Ω，但本發明不以此為限。相比之下，習知電源轉換器的未設置電流控制裝置，未提供任何電阻。
如圖8所示，習知電源轉換器未提供阻值(即阻值為0Ω)。其結果為，電源轉換器的上橋開關以及下橋開關之間的節點的電壓訊號快速下降。
電源轉換器的電流控制裝置CCD可提供不同的阻值，例如提供的阻值為24Ω或51Ω時。電流控制裝置CCD提供的阻值越大，如圖1所示的上橋開關UG以及下橋開關LG之間的節點LX的電壓訊號下降速度越慢，如此電源轉換器的雜訊越低。
然而，如圖9所示，電源轉換器的電流控制裝置提供的阻值大小，會影響電源轉換器的運作效率。因此，電源轉換器的電流控制裝置提供的阻值大小應取決於實際需求。
舉例而言，當電子裝置無線傳輸訊號時，電流控制裝置可提供較大的阻值，以降低電源轉換器所造成的雜訊。而當電子裝置待機或其它不需執行傳輸訊號等作業時，電流控制裝置則降低提供的阻值，以提高電源轉換器的運作效率，以延長待機時間。
[第八實施例]
請參閱圖10，其為本發明第八實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電路布局圖。
本實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器可包含上橋開關UG2、下橋開關LG、電感L、電容C、上橋緩衝器BF1、下橋緩衝器BF2以及第一電流控制裝置CCD1。與前述實施例相同之處，不在此贅述。在本實施例中，上橋開關UG2可為p通道金屬氧化物半導體場效電晶體(PMOS)。
上橋開關UG2的第一端可耦接輸入電壓。下橋開關LG的第一端連接上橋開關UG2的第二端。下橋開關LG的第二端接地。電感L的第一端可連接上橋開關UG2的第二端以及下橋開關LG的第一端之間的節點LX。電容C的第一端可連接電感L的第二端。電容C的第二端接地。
上橋緩衝器BF1的訊號輸入端可連接驅動電路的輸出端，上橋緩衝器BF1的訊號輸出端可連接上橋開關UG2的控制端。上橋緩衝器BF1的電源輸出端接地。第一電流控制裝置CCD1的輸出端OUT可連接上橋緩衝器BF1的電源輸入端。第一電流控制裝置CCD1的輸入端IN可連接共用電壓VCC。
第一電流控制裝置CCD1的輸入端IN可接收共用電壓VCC，並可基於共用電壓VCC緩慢供應公用電流至降低上橋緩衝器BF1的電源輸入端，使上橋緩衝器BF1的電源輸入端的電壓拉升至上橋緩衝器BF1的速度緩慢。其結果為，上橋開關UG2從開啟狀態切換至關閉狀態的速度緩慢，如此可使電源轉換器的噪音低。
[第九實施例]
請參閱圖11，其為本發明第九實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電路布局圖。與前述實施例相同之處，不在此贅述。
相比於第八實施例，第九實施例更包含第二電流控制裝置CCD2。第二電流控制裝置CCD2可設置在上橋緩衝器BF1以及地之間。第二電流控制裝置CCD2的輸入端IN可連接上橋緩衝器BF1的電源輸出端。第二電流控制裝置CCD2的輸出端OUT可接地。
第二電流控制裝置CCD2可將上橋緩衝器BF1的電源輸出端接地，以將上橋緩衝器BF1的控制端拉至零值，以將上橋開關UG2從關閉狀態切換至開啟狀態。在將上橋緩衝器BF1開啟一段時間後，第一電流控制裝置CCD1可如上述將上橋緩衝器BF1從開啟狀態切換回關閉狀態。
綜上所述，本發明提供一種具有轉換率控制機制的電源轉換器，其設有電流控制裝置，可依據實際需求提供不同大小的阻值。藉由提供不同大小的阻值，以調整上橋開關的第二端以及下橋開關的第一端之間的節點的電壓訊號的每個波形的下降緣的電壓轉換率，或是調整上橋開關的控制端的電壓轉換率，以使電源轉換器的雜訊降低至期望雜訊值並以期望的效率運作。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
VIN:輸入電壓 UG、UG2:上橋開關 LX:節點 LG:下橋開關 C1:第一電容 L:電感 VOUT:輸出電壓 C2:第二電容 VCC:共用電壓 DE:二極體 CCD:電流控制裝置 IN:輸入端 OUT:輸出端 BF1:上橋緩衝器 PWM:上橋驅動訊號 BF2:下橋緩衝器 PWMb:下橋驅動訊號 Rc、R0、Rs1~Rsn、R1~Rn、Re:電阻 Ic:電流 S1~Sn:開關元件 RCT:電阻控制器 EAR:誤差放大器 Vref:參考電壓 T1、T2:電晶體 CCD1:第一電流控制裝置 CCD2:第二電流控制裝置 C:電容
圖1為本發明第一實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電路布局圖。
圖2為本發明第二實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的電路布局圖。
圖3為本發明第三實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的電路布局圖。
圖4為本發明第四實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的電路布局圖。
圖5為本發明第五實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的電路布局圖。
圖6為本發明第六實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的電路布局圖。
圖7為本發明第七實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的電路布局圖。
圖8為本發明第一至第七實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電流控制裝置的上橋開關以及下橋開關之間的節點的電壓訊號的波形圖。
圖9為本發明第一至第七實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器輸出電流的效率的曲線圖。
圖10為本發明第八實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電路布局圖。
圖11為本發明第九實施例的具有轉換率控制機制的電源轉換器的電路布局圖。
VIN:輸入電壓
UG:上橋開關
LX:節點
LG:下橋開關
C1:第一電容
L:電感
VOUT:輸出電壓
C2:第二電容
VCC:共用電壓
DE:二極體
CCD:電流控制裝置
IN:輸入端
OUT:輸出端
BF1:上橋緩衝器
PWM:上橋驅動訊號
BF2:下橋緩衝器
PWMb:下橋驅動訊號
Rc:電阻
Ic:電流

Claims (20)

  1. 一種具有轉換率控制機制的電源轉換器，包含： 一上橋開關，該上橋開關的第一端耦接一輸入電壓； 一下橋開關，該下橋開關的第一端連接該上橋開關的第二端，該下橋開關的第二端接地； 一第一電容，具有一第一端以及一第二端，該第一電容的該第二端連接該上橋開關的第二端以及該下橋開關的第一端之間的節點； 一電感，該電感的第一端連接該第一電容的該第二端，並連接該上橋開關的第二端以及該下橋開關的第一端之間的節點； 一第二電容，該第二電容的第一端連接該電感的第二端，該第二電容的第二端接地； 一上橋緩衝器，該上橋緩衝器的一訊號輸入端連接一驅動電路的輸出端，該上橋緩衝器的一訊號輸出端連接該上橋開關的控制端，該上橋緩衝器的一電源輸入端連接該第一電容的該第一端以及一共用電壓；以及 一電流控制裝置，該電流控制裝置的輸入端連接該上橋緩衝器的一電源輸出端，該電流控制裝置的輸出端連接該上橋開關的第二端以及該下橋開關的第一端之間的節點。
  2. 如請求項1所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，更包含一電阻，該電阻的第一端連接該上橋緩衝器的該電源輸入端並耦接該共用電壓，該電阻的第二端連接該第一電容的該第一端。
  3. 如請求項1所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，更包含一二極體，該二極體的陽極連接該共用電壓，該二極體的陰極連接該上橋緩衝器的該電源輸入端。
  4. 如請求項1所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，更包含一下橋緩衝器，該下橋緩衝器的一訊號輸入端連接該驅動電路的輸出端，該下橋緩衝器的一訊號輸出端連接該下橋開關的控制端。
  5. 如請求項1所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該電流控制裝置包含一電阻，該電阻的第一端作為該電流控制裝置的輸入端，該電阻的第二端作為該電流控制裝置的輸出端。
  6. 如請求項1所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該電流控制裝置包含多個電阻，該多個電阻彼此串聯連接，其中一該電阻的一端作為該電流控制裝置的輸入端，另一該電阻的一端作為該電流控制裝置的輸出端。
  7. 如請求項1所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該電流控制裝置包含多個電阻，該多個電阻彼此並聯連接，各該電阻的第一端作為該電流控制裝置的輸入端，各該電阻的第二端作為該電流控制裝置的輸出端。
  8. 如請求項1所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該電流控制裝置包含多個電阻以及多個開關元件，各該電阻的第一端作為該電流控制裝置的輸入端，該多個電阻的第二端分別連接該多個開關元件的第一端，各該開關元件的第二端作為該電流控制裝置的輸出端。
  9. 如請求項8所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該電流控制裝置更包含一電阻控制器，連接各該開關元件的控制端，配置以控制該多個開關元件的運作。
  10. 如請求項1所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該電流控制裝置包含一誤差放大器、一電晶體以及一電阻，該電晶體的第一端作為該電流控制裝置的輸入端，該電晶體的第二端連接該電阻的第一端，該電阻的第二端作為該電流控制裝置的輸出端，該誤差放大器的第一輸入端耦接一參考電壓，該誤差放大器的第二輸入端連接該電晶體的第二端以及該電阻的第一端之間的節點，該誤差放大器的輸出端連接該電晶體的控制端。
  11. 一種具有轉換率控制機制的電源轉換器，包含： 一上橋開關，該上橋開關的第一端耦接一輸入電壓； 一下橋開關，該下橋開關的第一端連接該上橋開關的第二端，該下橋開關的第二端接地； 一電感，該電感的第一端連接該上橋開關的第二端以及該下橋開關的第一端之間的節點； 一電容，該電容的第一端連接該電感的第二端，該電容的第二端接地； 一上橋緩衝器，該上橋緩衝器的一訊號輸入端連接一驅動電路的輸出端，該上橋緩衝器的一訊號輸出端連接該上橋開關的控制端，該上橋緩衝器的一電源輸出端接地；以及 一第一電流控制裝置，該第一電流控制裝置的輸出端連接該上橋緩衝器的一電源輸入端，該第一電流控制裝置的輸入端連接一共用電壓。
  12. 如請求項11所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，更包含一下橋緩衝器，該下橋緩衝器的一訊號輸入端連接該驅動電路的輸出端，該下橋緩衝器的一訊號輸出端連接該下橋開關的控制端。
  13. 如請求項11所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該第一電流控制裝置包含一電阻，該電阻的第一端作為該第一電流控制裝置的輸入端，該電阻的第二端作為該第一電流控制裝置的輸出端。
  14. 如請求項11所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該第一電流控制裝置包含多個電阻，該多個電阻彼此串聯連接，其中一該電阻的一端作為該第一電流控制裝置的輸入端，另一該電阻的一端作為該第一電流控制裝置的輸出端。
  15. 如請求項11所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該第一電流控制裝置包含多個電阻，該多個電阻彼此並聯連接，各該電阻的第一端作為該第一電流控制裝置的輸入端，各該電阻的第二端作為該第一電流控制裝置的輸出端。
  16. 如請求項11所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該第一電流控制裝置包含多個電阻以及多個開關元件，各該電阻的第一端作為該第一電流控制裝置的輸入端，該多個電阻的第二端分別連接該多個開關元件的第一端，各該開關元件的第二端作為該第一電流控制裝置的輸出端。
  17. 如請求項11所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該第一電流控制裝置包含多個電阻以及多個開關元件，各該開關元件的第一端作為該第一電流控制裝置的輸入端，該多個開關元件的第二端分別連接該多個電阻的第一端，各該電阻的第二端作為該第一電流控制裝置的輸出端。
  18. 如請求項17所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該第一電流控制裝置更包含一電阻控制器，連接各該開關元件的控制端，配置以控制該多個開關元件的運作。
  19. 如請求項11所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，其中該第一電流控制裝置包含一誤差放大器、一電晶體以及一電阻，該電晶體的第一端作為該第一電流控制裝置的輸入端，該電晶體的第二端連接該電阻的第一端，該電阻的第二端作為該第一電流控制裝置的輸出端，該誤差放大器的第一輸入端耦接一參考電壓，該誤差放大器的第二輸入端連接該電晶體的第二端以及該電阻的第一端之間的節點，該誤差放大器的輸出端連接該電晶體的控制端。
  20. 如請求項11所述的具有轉換率控制機制的電源轉換器，更包含一第二電流控制裝置，設置在該上橋緩衝器以及地之間，該第二電流控制裝置的輸入端連接該上橋緩衝器的該電源輸出端，該第二電流控制裝置的輸出端接地。
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