TWI299607B - - Google Patents

Description

1299607 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為一種自動適應電壓定位（adaptive v〇lta狀 position)之高速PWM控制裝置及其驅動訊號產生方法，尤指 -種可以使用在切換式DC-DC f轉換裝置巾，藉由即時债^ 負載變化而麟快速的反應，崎到電源纽的穩定之控制器 及其驅動訊號產生方法。 【先前技術】 在控制切換式DC-DC電源轉換的技術中，一般主要分有兩種， 一個為使用週期訊號（clock Signal)來作為控制切換的頻率， 另一個為沒有使用週期訊號（cl〇ck signal)而可以達到控制切 換。對於使用週期訊號（cl〇cksignai)的技術來說，Dc—電源 轉換的切換A號頻率係為固定且與週期訊號（cl〇ck signai)的 頻率相等。而切換訊號的工作週期（duty cycle ; D)通常以前緣 调、交（leading-edge)或後緣調變（trailing-edge)來達到脈寬 調變（PWM)，工作週期像這種根據固定週期訊號（cl〇ck λ〇η +1〇ff signal)來產生切換訊號的調變，此時切換訊號的調變會受限於 週期訊號（clock signal)的反應時間，由於週期訊號（clock signal)係以一個週期反應一次，若負載極遽變化下，切換訊號 無法即時的反應而達到穩定效果。 所以，另有無須使用週期訊號（clock signal)而可以達到 5 1299607 控制切換的技術，在這些技術中細制磁滯控制方式 (__以晴〇1)與固定導通時間方式（_tant〇n-time control)的切換技術為主。 一考第II係為g知具磁滞控制之DC電源轉換電路 方塊=意圖。賊帶控制之贿電源轉換電路！主要由一磁滯 比权單7G 10連接-驅動單元12同時配合—儲能電感L和一儲能 電，C組成。磁滯比較單㈣從DC—DC電源轉換電路i的輸出端 取得-回授訊號Vfb，並將之與磁滞臨界值VH進行磁滯比較運算 而輸出-驅動訊號Vdriver ’驅動訊號Vdriver得以控制該驅動單 元12中的切換開關（未標示）動作，依據輸入電壓Vin得以產生 穩定的輸出電壓Vout。 配合第-圖，請參考第二圖，係為習知具磁滞控制之DC— 电源轉換電路波形示意B，當下降中的回授訊號Vfb糊磁滞臨 # "值呢的下限值—柯時，驅動訊號vdriver係從低準位（i〇w)拉 ^到高準位（high)，當上升中的回授訊號Vfb頂__界值VH 的上限值+VH時，驅動訊號ydriver係從高準位（high)下降到低 準位（low)，藉由上述磁滯的比較運算而得以產生驅動訊號 Vdriver。此種磁滯控制方式其回授訊號Vfb會受到輸出電容的等 效串聯電阻（Effective Series Resistor ; ESR )與等效串聯 黾感（Effective Series Inductance ; ESL )的影響而產生、、連 波（ripple)，這些漣波的產生會影響到磁滯的比較運算，而讓 6 !299607 驅動訊號VdHver的切換頻率變化很大，尤其在漣波訊號準仅後 小時，雜訊的干擾會更形嚴重，而增加電路設計的困難度。 請參考第三圖，係為習知固定導通時間方式之DC—DC電源粹 換電路方塊示意圖。直流_直流轉換電路大多_賴模式控制， 在此係以降壓直流-直流轉換電路2作說明。在轉換電路2中其控 制電路2〇之_在於誤纽Ail23取得錢_直丨請換電路中之 —回授電壓訊號vFB，並將其與一參考電壓Vref運算後，得以放大 輪出-誤差訊號VE。- PWM比較器比較運算該誤差訊號VE與—積 分輸出訊號Vramp，得以輸出一顺設定訊號簡糾給正反器^ 用來致能正反器26的輸出驅動訊號pwmdrv。 該致能的輸出驅動訊號PWMDRV控制一導通時間控制單元烈 得以先延遲一段固定時間後再輸出延遲訊號Delay0n，延遲訊號 layOn透過一或閘得以控制正反器26重置（簡啦的），

進而於正反器26的輸出端㈣到—固定導通時間的輸出驅動訊號 P_RV。輸出驅動訊號pw_更透過驅動單元29得以輸出一^ 互補罐㈣、DrvL，互麵‘鶴職_、^用來驅 動電晶體Q卜Q2的切換，藉由脈寬調變的方式讓功率輪出電路泣 的輪出電壓Vout達到穩定。 控制電路2〇中更有一過電流保護單元24接收 ，與-臨界訊號一比咖^ 唬〇cpen，過電流訊號〇CPen與延遲訊號如㈣此透過該或閉（⑻ 7 !299607 27得以控制正反器26重置（pWMreset)，以得到具固定導通時間 得輪出驅動訊號PWMDRV。 參考第四圖，係為第三_明中電路方塊的波形示意圖。該 ，差訊號VE與積分輸出訊號Vramp經比較運算後得以輪出酬設 定訊號PWMset，以致能驅動訊號pwMDRV。pWM設定訊號隱扣 啟動導通時間控制單元28動作，經一固定的延遲時間如後，導 通時間控制單元28得以重置驅動訊號pWMDRV。 復參考第三圖，在此_定導通時間控财式料每一切換 週期驅動訊號的導通時間（Qn_tlme)都是固定的，而截止時間 (_脱）則受控於誤差放大器23的調變。亦即，固定的導通 時間會使截止時間⑽t騰）的調變易受轉換電路2的輪出或 輸入電壓的嶋輪變购_，雄（㈣）的轉換 電路中，當導通時間T〇n固定時，切換 了刀換頻率fs係受到輸出電Mv〇ut

Vout Ton x Vin 與輸入電壓Viri的影響，請參考下面公式

Vn.it 、 ) · ⑴ 除此之外，固定導通時間控制方式，需使用誤差放大器2 達到調變控制，此種方式會因為誤差放大器23本身頻寬 (bandwidth )的限制而影響f，丨诀 、 卫制訊號的瞬間反應時間 (transient response)。 【發明内容】 1299607 有鑑於此，本發明使用了一種自動適應電壓定位㈤邮ive voltage position)之高速p麵控制裝置及其驅動訊號產生方法， 透過自動偵測負載的變化關時輕電壓定絲達到穩定，如當 重載恢復成輕載時可避免負載之過激（〇ver一sh〇〇t)產生，此即 •可即減小令件如电感③、、功率晶體或其他相義電路零件，而 '可節省令件成本，且適時節省負载輪出功率的消耗。 φ 、同守本毛月不而使用週期訊號（clock signal)的頻率來作 為驅動訊號產生的憑據，也不需要誤差放大器來作為調變的控 制’所以本發明具有快速的反應時間（transient response)，能 夠即時的反應賴變化而達聰定效果。又當工作至穩定狀'_ (連績導通模式）巾，即使輸入· Vin與輸出電屢V⑽產生變 化’控繼之域_仍關制接近於不變，崎 干擾的效果。 ▲本發明自動適應麵定位（_tive她age p〇siti〇n)之 4PWM控制裝置’使用於職電源轉換裝置中，包括有一自 壓定位斜率補償單元，絲取得—電流_訊號，且根 二二制喊，扣自動調整輸出—回授電壓調整訊號；一 决差喊比較單元連接於該自動負載電壓定 來比較運算該回授電_敕11 午軸早兀用 出訊於.如 參考訊號，以輪出一調變輸 & ^單讀接於雜差喊 變輪出訊賴輪出-贿設械。 接收相 9 I299607

-導通時間延遲控制單元，連接於該邏輯控制單元，和輸入 電㈣η與參考電壓Vref，係根據該簡設定訊號和輪入電㈣η 財考電壓㈣’予以產生_觸重致訊號；—正反器連接於該 避輯控制單元與該導通時間延遲控制單元，係根據該顺設定訊 ，號與該顺重致訊號’予以輸出-顺驅動訊號，PWM驅動訊號透 *過一驅動單元，用以輸出-對互補驅動訊號DrvH、DrvL;及一截 鲁止時間延遲控制單元，連接於該正反器與該邏輯控制單元，係根 據該PWM驅動訊號，予以產生—灌截止訊號傳送到該邏輯控制 單元；-零電流偵測單元，係偵測流經電感器之電流當零電流時， 輸出-零電流致能訊號_驅鱗元，絲截止驅動單元之驅動 訊號DrvL，而可以避免逆向電流流經晶體導致輸出電壓下降不穩 定的情形發生。藉此’於負载變化時，pWM控制裝置隨即產生該 PWM设定§fi號，以快速的反應負载的變化，達到供電的穩定。 擊本發明自騎應賴定位（adaptive VQltage pQsiti〇n)之 - 南速PWM控制裝置之驅動訊號產生方法，用以提供DC-DC電源轉 ^ 換裝置控制之使用，其步驟為先偵測負載的變化，用以自動調整 產生一回授電壓調整訊號；再比較該回授電壓調整訊號與一參考 訊號，用以產生一調變輸出訊號；然後邏輯運算該調變輸出訊號 與一 PWM截止訊號（off time)，用以產生一 PWM設定訊號，該pWM 設定訊號得以致能產生一驅動訊號；最後根據該p丽設定訊號及 一輸入電壓與一參考電壓，予以延遲產生一 PWM重置訊號，以重 10 1299607 置該驅動訊號。 以上的概述與接下來的詳細說明皆為示範性質，是為了進一 步說明本發明的申請專利範圍。而有關本發明的其他目的與優 點’將在後續的說明與圖示加以闡述。 . 【實施方式】 ， 明茶考第五圖’為本發明自動適應電壓定位（adaptive ⑩vol_ Potion)之高速PWM控制裝置使用在降壓直流—直流轉 換電路之電路_示意圖。本發明整合主動負載綱及自動電壓 定位調整之高速PWM控制裝置3透過二個訊號輸入端⑽、csp從 伽電阻Rs上取得電流細峨，再透過FB祕端從輸出分壓 電P R2上取知笔壓回技亂號vfb，（電壓回授訊號乂化可於輸出電 £ Vout直接取得如果輸出電壓v〇則畴）。在p麵控制裳置3 中，電壓回授訊號vfb加總一補償電壓訊號Vslope以產生一回授 φ電壓雜訊號Vfb，，且在顺控制裝置3的FAdj端上連接有一可 •調電阻器Rfadj，用來作為酬空制裝置3内部導通時間訊號的調 , 整，因而亦即改變切換頻率。 猎由上述的偵測、回授、調整，控制裝置3的輸出端DrvH、 DrvL係分別輸出驅動訊號SH、SL來控制電晶體ΜΗ、ML的切換動 作以提供％定的輸出電壓v〇ut。本發明之控制裴置3不僅可以 使用在控制降壓（Buck Voltage)直流-直流轉換電路，也可以使 用於控制昇壓（Bo〇st Voltage)直流-直流轉換電路，另外，更 11 1299607 可使2於同步或非同步與單相或多相的直流—直流轉換電路中。 請參考第六圖’為本發明自動適應電壓定位（adaptive 她鄉positi〇n)之高速讓控制裝置電路方塊示意圖。酬 控制裝置3至少包括有—可以时取得電流_訊践與回授電 .細虎 '的自動負載電壓定位斜率補償單元3〇，自動負載電壓定 4斜卞補j貝單兀30根據該電流偵測訊號Vcs與回授電壓訊號^， •，、自周i輸出嘛調整訊號W。電壓調整訊號回授 被傳运到#差喊比鮮元⑽，誤差峨味單元％係比 回授_整訊號他，與一參考訊號^，以輸出一調 pwJ域簡⑽° —避輯控制單元34接收該調變輸出訊號 〇此’用以輸出—™設定訊號簡賊。 再者’—導通時間賴控鮮元36連接_邏輯控制單元私 I„ln與參考電壓_，係根據該PWM設定訊號簡set 契輸入電壓Vin鱼灸老φ PWM聰t。—正反Γ38 L 。予以產生一顺重致訊號 延遲㈣1—。連接於5亥祕控制單元34與該導通時間 早70 6 ’根據該PWM設定訊號PWMset與該PWM重致訊號 PWMreset，予以給 +

、、 锔出—PWM驅動訊號PWMDRWPli驅動訊號PWMDRV ° ± 鱗7°4()得以輸出—對互補馳動訊號DrvH、DrvL。-34 遲^制早凡37連接於該正反器38與該邏輯控制單元 、弭彳工制早兀34。一零電流偵測單元31連接於 12 1299607 。亥自動負載電壓疋位斜率補償單元3〇與該驅動單元，係比較運 异该放大之電流债測訊號Vsense與一零電流臨界值vthzcd，用以 輸出-令電>纽能喊ZGDen綱驅鱗元4()。零電流致能訊號 ZCDen 整媒動單元仙輸出的驅動訊號价^，用來避 , 免逆向電流導致輸出電壓下降的情形發生。 ‘ 藉此，於負載變化時，PWM控制裝置3隨即偵測到變動的負載 _而调整回電壓調整訊號Vsl〇pe的斜率，藉由顺比較器犯的 比較運算可以即時的產生PWM設定訊號隱的，來致能顺驅動 訊號PWMDRV崎人導通時間。經過—段導通時間後，|通時間延 遲控制單it 36即重置PWM驅動訊號pw_v以進人截止時間，以 快速反應負載的變化，達到供電的穩定。當顺重致訊號騰⑺的 產生後，截止時間延遲控制單元37會控制該邏輯控制單元34以 延遲-段致能訊號PWMset又產生的時間，作為酬驅動訊號 _ PWMDRV 的截止時間（off time)。 ; 復參考第六圖，剛控繼置3進-步包括有—過電流保護單 .元39連接於該自動負載電壓定位斜率補償單元3〇與該邏輯控制 早το 34，請同時參考第十一圖，為過電流保護單元洲内部電路示 意圖一電壓轉電流變換器392取得一最大電流臨界值 Vrefl.Gv ’亚將—最大電流臨界值Vrefl.Qv轉換成為電流訊號 If電流訊號IS4流過一過電流可變電阻器用以得到一過 電流比較用的電壓值Vilimit。電壓轉電流變換器392並透過該自 13 1299607 動負载電壓定位斜率補償單元30取得電流偵測訊號Vsense，該電 _ 流偵測訊號Vsense與過電流比較用的電壓值ViHmit經一比較器 390 ’得以輸出一過電流保護訊號〇cPen到該邏輯控制單元34。 請參考第七圖，為本發明自動適應電壓定位之高速p丽控制 • 衣置黾路波形示思圖。請同時配合第六圖，於電路動作後，回授 .電壓调整訊號Vfb’與參考訊號Vref經比較，用以產生調變輸出訊 #號PWMout。在時間T0-T1時，假設電路尚未達到過電流，過電流 保濩Λ唬OCPen為低電位（LOW)，且PWM截止訊號}^醫0汀與調變 輸出訊號PWMout也處於低電位（L0W)。於時間Ή時，調變輸出 訊號PWMout由低電位（L0W)上昇到高電位（HIGH)，此時，致 能訊號PWMset產生用以致能p丽驅動訊號pwMDRV。 致能訊號PWMset產生後，PWM驅動訊號PWMDRV過了一段導通 時間Ton，隨即於時間T2時受控於剛重致訊號簡咖的而戴 _止。當PWM重致訊號驗eset產生後，隨即產生一大約數百奈秒 (如）時間面電位（HIGH)的PWM截止訊號PWMoff然後再度回到 低電位（LOW)。 ^ 於時間T3時，致能訊號PWMset再度產生，到了時間τ4時即 ，經過一個導通時間Ton，PWM重致訊號PWMreset產生，pwM ^止 死竣PWMoff再度輪出大約數百奈秒時間高電位（η卿）， 在认T4-T5時間裡，雖然調變輸出訊號讓〇此維持高電位 (high)，但是卻被PWM截止訊號pwM〇ff處於高電位而延遲了致 14 1299607 能訊號PWMset的輸出’直到pwM截止訊號pWM〇;f f回到低電位() N·才輸出。如此設計即可以讓負載處於重載下，驅動訊號 PWMDRV仍然具有截止時間⑽time)，以防止受控的電晶體同時 導通而造成燒毁。於時間T5時，零電流致能訊號ZCDen產生，用 來截止義_ DrvL，何以避免逆向錢赫晶料致輸出電 壓下降不穩定的情形發生。 5便用之^通日寸間延遲控制單元電 路方塊示意圖。導通時間延遲控制單元36包括有：—可重置積分 放大器364 ; 一積分狀態控制謂連接於該邏輯控制單元34、1 算，使其積 -比較蝴生11 366，用伽"'參考訊號細。 產生器梅婉11 364、_整參考訊號 加即與該參考訊貝^控制器362,係比較運算該軸 該積分狀態控_ 362 1續_WM重致訊號簡咖t到 號〜⑽截止===娜據侧重置訊 該可調整參相恤器36^:;=積分運算。 3660連接一可調電阻 、、電弘仏轉換電路 將一參考魏Vref轉二=^。電_流轉換電路3660 成為—辦^麵。參寺電流Is3流 15 1299607 過可調電阻器、R⑽，並於可調電阻器Rfadj•上產生該參考訊號 - Vtop 〇 ，配口第八圖，請参考第九圖，係為本發明使用之導通時間延 遲控制單元電路波形示意圖。當時間T1時顺設定訊號PWM对 •產生PWM叹疋喊PWMset用來控制積分狀態控制器362產生低 準位（low)的控制訊號contr〇1，使得可重置積分放大器脱得 φ以開始積分運算，產生積分輸出訊號Vr卿。 田和分輸出訊號Vramp上升到達參考訊號νΐ〇ρ時，即時間 比較368產生PWM重致訊號p麵res^，p丽重致訊號 P聰reset絲控制積分狀態控制器：產生高準位（high)的控 制訊號Control，使得可重置積分放大器364得以重置積分運算^ 於時間t3，PWM設定訊號雨set再度控制積分狀態控制器撕， 使得可重置積分放大器364再次的進行積分運算，以產生積分輪 • 出訊號。上述中，P丽驅動訊號PWMDRV之導通時間τ〇η係 在知間tl-12時產生，截止時間T〇ff係在時間乜―切時產生。導 通時間Ton可由下面公式（2)得知：

Ton — RfadJ 乂c·他乂r9x 公式（2)中Rfadj為可調電阻器阻值；Cint為電容值； 為參考電壓值；Gml為可重置積分放大器364的增益值；Vin為輸 入電壓值；Gm2為電壓轉電流轉換電路366〇的增益值。復由上述 公式（2)中得知導通時間了〇n係由輸入電壓Vin與參考電厣 16 1299607 的直接饋人（feed-forward) ’而可使切換頻率在輪人電壓化與 ' 輸出電壓v〇ui:的改變下，仍能保持幾乎不變的輸出頻率。 請參考第十圖，為本發明之自動貞載電壓定位斜率補償單元 電路示意圖。自動負載電壓定位斜率補償單元3〇包括有_放大器 • 302，其輸入端係透過一第一補償電阻Rcsn從债測電阻Rs上取得 ’—電流侧訊號Vcs ’用以產生—放大後之電流偵測訊號Vsense ; 鲁—第-可調電流源1,連接於該放大器3〇2的輸出端與輸入端，根 _放大後之電流偵測訊號Vsense，作為放大器咖輸出的回授 補“，一第二可調電流源Isz連接於該放大器3〇2與一第二補償電 阻Ravp，係依據該放大器3〇2的輸出訊號，以提供電流到該第二 補償電阻Ravp，並於該第二補償電阻一上產生一補償電壓訊號 klope ’補償電壓訊號Vsl〇pe加總電壓回授訊號恤以產生回授 電壓調整訊號Vfb，。 # +配合第忙圖，為本發明之自動負載電壓定位斜率補償單元 •:路波形不意圖。自動負載電壓定位斜率補償單元3〇產生的回授 電壓調整訊號Vfb，，係可由下面公式（3)得知： ^ = Vsl〇pe ^Vfb = _ χ RjJ x ....... ( 3 ) V^l J 、 ’ 其中，Vslope為補償電壓訊號；Vfb為回授電壓值；^_為 流過第二補償電阻的電流；Ravp為第二補償電阻的電阻值； :、、、黾C ，流過弟一補彳員電阻的電流isense可由下面公式（4) 得知： 17 1299607 sense 一* ^ X -

R (4) /、、s為偏彳她的電阻值；k為流過侧電阻防的電流 值，Rcsn為第一補償電阻的電阻值。 盘立=式（3)與公式⑷可以得知麵麵峨Vslope的值 與其斜率值胁卿（即貞鱗的斜率），Vslope的鮮斜率值 胁oop可由公式⑸與公式⑻得知： R lL X 〜-XR Jl αΨ

Vslpoe : (5)

Rdroop = —^-R csn (6) 因此’可以藉由調整第―補償電阻―、第二補償電阻一及摘 測電阻RS改變回授電壓調整訊號〜咖的斜率值Rd卿，以達 到自動負載電觀位調整的作用。該負載線的斜率·〇〇ρ如第十 三圖所示’透過調整第-補償電阻Rcsn與第二補償電阻一的 阻值’即可輕將_細賴載線的斜率值时卿，而不是 只透過-個絕對㈣二補償電阻一值來取得，使之更易整合於 積體電路（1C)中。 綜上所述，本發明使用了—種自動適應電壓定位（a細^ voltage PGSitiQn)之高速PWM控織置及其轉訊餘生方法， 透過自動_負載的變化而同時調整電壓定位來達到穩定且適時 節省負載輪出功率的雜。如當重載恢料輕载時可避免負載^ 過激（Over-sho⑷產生，此即可以因減小零件如電感器、、功率 18 1299607 .晶體料仙_電路料，柯料零件成本。 .、R時本發明不需使_期訊號（clQek signal)的頻率來作 為驅動訊號產生的馮摅 %據也不需要誤差放大器來作為調變的控 制’所以本發料有'_反應_ (t刪細卿職），能 夠即時的反應負載變^ &、圭&

/ _、胃、‘ 化而達到穩疋效果。又當工作至穩定狀態CCM 、、广:、'弋）中，即使輸入電壓Vin與輸出電壓Vout產生變 籲化’控制器之切換頻率仍能狗得到接近於不變，而改善電磁雜訊 干擾的效果。 、隹X上所述，僅為本發明最佳的具體實施例之詳細說明與 圖气f隹柄g月之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本 ^明之财範圍細下述之申請翻範目鱗，凡合於本發明申 明專利耗圍之精神與其練變化之實施例，皆應包含於本發明之 fe可中’任何熟悉該項技藝者在本發明之領域内，可輕易思及之 籲變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。 - 【圖式簡單說明】 ’第目$白知具磁滯控制之DC-DC電源轉換電路方塊示意圖； 第一圖為f知具磁滯控制之DC-DC輯轉換電路波形示意圖； 第一圖為習知固定導通時間方式之％ 一 ％電源轉換電路方塊示意 圖； 第四圖為第三圖說明中電路方塊的波形示意圖； 第五图為本發明自動適應電壓定位（adaptive voltage position) 19 1299607 之尚速P麵控制裝置使用在降壓直流—直流轉換電路之電路 架構不意圖； 弟六圖為本發明自動適應電壓定位（adaptive v〇i^agep〇siti〇n) 之南速P麵控制裝置電路方塊示意圖； 第七圖為本發明自動適應電壓定位之高速控制裝置電路波形 不意圖； 第八圖為本發明使用之導通時間延遲控制單元電路方塊示竟圖·， 第九圖為本發明使用之導通時間延遲控制單元電路波形示音圖； 及 〜 第十圖為本發明之自動負載電壓定位斜率補償單元電路示音、圖 第十一圖為過電流保護單元内部電路示意圖； ^ 第十二圖為本發明之自動負载電壓 意圖；及 定位斜率補料元電路波形示

第十二圖為本發明之負載線的斜率示意圖。 【主要元件符號說明】 習知： 具磁滯控制之DC-DC電源轉換電路1 磁滯比較單元1〇 驅動單元12 降壓直流〜直流轉換電路2 控制電路2〇 20 1299607 功率輸出電路22 誤差放大器23 過電流保護早元24 比較器25 正反器26 或閘27 導通時間控制單元28 驅動單元29 本發明： P丽控制裝置3 自動負載電壓定位斜率補償單元30 零電流偵測單元31 放大器302 誤差訊號比較單元32 邏輯控制單元34 導通時間延遲控制單元36 積分狀態控制器362 可重置積分放大器364 可調整參考訊號產生器366 電壓轉電流轉換電路3660 比較器368 21 1299607 截止時間延遲控制單元37 正反器38 過電流保護早元39 驅動單元40 偵測電阻Rs 可調電阻器Rfadj 過電流可變電阻器Rilimit 輸入電壓Vin 參考電壓Vref 22

Claims (1)

1299607 十、申請專利範圍·· 使用於DODC

1·種自動適應電壓定位之高逮PWM控制装置， 源轉換裝置中，包括有： ^動負载電壓定位斜率補償單元，係透過—偵測電阻 电流摘測訊號與-回授電壓訊號，予以自_整 電壓調整訊號； 誤差訊觀鮮元，連胁該㈣貞载·纽斜率補償單 心係比較運算該回授電壓調整職與—參考訊號，用以輪 出一調變輪出訊號； 一邏輯控解元’物__觀較單元，接_調變輪 出訊號，輪出一 PWM設定訊號； =通％間延遲控制單元，連接於該邏輯控制單元、一輸入電 [及考私壓，係根據該酬設定訊號、輸入電壓及該參 考電壓，予以產生一 P丽重致訊號； 一正反裔，連接於該邏輯控制單元與該導通時間延遲控制單 几，根據該PWM設定訊號與該PWM重致訊號，予以輸出一 圓驅動訊號； 驅動單7L，連接於該正反器，接收該PWM驅動訊號，得以輸 出一對互補的驅動訊號；及 截止時間延遲控制單元，連接於該正反器與該邏輯控制單 几，係根據該P丽驅動訊號，予以產生一 PM截止訊號傳送 23 1299607 到該邏輯控制單元； 耩此，於負載變化時，酬控制裝置隨即產生該簡設定訊號， 、陕速反應負载的變化，達到供電的穩定。 2. 如^專利範圍第1項所述之自動適應電壓定位之高速P觀控 .^置’進—步包括有-過電流保護單元連接於該自動負載電 ,=倾率觸單元與該邏輯控解元，其係透過該自動負載 •⑧反疋位斜率補償單元取得放大之電流偵測訊號，且比較運算 該放大之電流偵測訊號與一最大電流臨界值，用以輸出—過: 流保護訊號。 3. 如:請專利範圍第2項所述之自動適應電壓定位之高速讀控 制衣置射该最大電流臨界值可由一過電流可變電阻器調變

放大之電流偵測訊號與一零電流臨界值， 能訊號到該驅動單元。 4.如申请專利範圍第丨項所述之自動適應電壓定位之高速歷控 制裝置，進-步包括有一零電流制單元，連接於該自動㈣ 電壓定位斜率補償單元與該驅動單元，其係透過該自動負載電 壓定位斜率補償單元取得放大之電流偵测訊號，且比較運算該 用以輸出一零電流致 如申請專利範圍第i項所述之自動適應電壓定位之高速剛控 制裝置，其中該自動負載電壓定位斜率補償單元，包括有· 一放大器，其輸入端係透過一第一補償雷 、私阻取侍该電流偵測訊 24 !2996〇7 唬，產生一放大後之電流偵測訊號； —第-可調電_，連接於該放All的輸出端與輸人端，根據 該放大後之魏偵測訊號，作為放大器輪出的回授補償.及 —第二可爾流源，連接於織大轉―第二補償電阻，係依 據该放大器的輸出訊號，以提供電流到該第二補償電阻，並 於該第二補她墙i咖·，_償電壓訊號 加總该電壓回授訊號以產生該回授電壓調整訊號。 1申請專利範圍第5項所述之自動適應電壓定 姆置，其中該_電阻、該第—補償電阻及該第 ： 係可以決定一負載線的斜率值。 1貝电户 7.Γ;=5項所述之自動適應電壓定位之高速_ 斜率值等於該第二補償電阻乘該偵測 迅阻，再除弟一補償電阻。 Τ咖麵1雜之自峨崎㈣速顺控 制I置’其巾料通時間延遲控制單元 一可重置積分放大器； * -積分狀驗繼，連接控卿元軸 放大器，係根據該簡設定訊號，得以控制 ： 放大器執行積分運算，使其輪出一積分輪出雜.置和刀 -可調整參考碱產生器，係可輸出―參考訊號^ 一比較器’連接於該可重置積分放大器、該可輕參考訊號 25 1299607 、、料分狀㈣制H，係啸 與該參考訊笋，认山 〜知刀輪出訊號 制器；U輪出該^重致訊號到該積分狀態控 纽等得以裁止 ^重置知分放大器的積分運算。 9.:二:專，圍弟8項所述之自動適應電壓定位之高速剛控 制衣^、中該可調整參考訊號產生器，包括有： 一電顯電流轉換電路，將—參考轉換成為—參考電流輸 出；及 一可調電阻器，連接_魏鱗觀路，絲據該參考 電流得以產生該參考訊號。 10 · —種自動適應電壓定位之高速控制裝置之驅動訊號產生方 法’用以提供DC-DC電源轉換裝置控制之使用，步驟包括有： 透過一偵測電阻，偵測負載的變化，用以自動調整產生一回 授電壓調整訊號； 比較該回授電壓調整訊號與一參考訊號，用以產生一調變輪 出訊號； 邏輯運算該調變輸出訊號與一 PWM截止訊號，用以產生一 PWM 設定訊號，該P丽設定訊號得以致能產生一驅動訊號；及 根據該PU設定訊號、一輸入電壓及一參考電壓，予以延遲 產生一 PWM重置訊號，以重置該驅動訊號。 26 1299607 11. 如申請專利範圍第10項所述之自動適應電壓定位之高速P丽 控制裝置之驅動訊號產生方法，其中於該驅動訊號重置後，得 以產生該P丽截止訊號。 12. 如申請專利範圍第10項所述之自動適應電壓定位之高速PWM 控制裝置之驅動訊號產生方法，在邏輯運算步驟中，進一步將 一過電流保護訊號與該調變輸出訊號、該P丽截止訊號進行邏 輯運算，用以產生該設定訊號。 13. 如申請專利範圍第10項所述之自動適應電壓定位之高速PWM 控制裝置之驅動訊號產生方法，進一步包括有一零電流偵測步 驟，係將一放大之電流偵測訊號與一零電流臨界值進行比較運 算，然後輸出一零電流致能訊號到一驅動單元，用以控制調整 該驅動單元輸出的驅動訊號。 27