TWI400864B - 降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路及其方法 - Google Patents

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Description

降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路及其方法
本發明係有關一種降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，以及相關之方法，其中當在輕負載時可減少導通時間以降低輸出漣波，而仍保持整體電路在不連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)下操作。
一般而言，切換式電源調節電路之功率開關控制可分為調整脈寬或調整頻率兩類，在調整頻率的架構下，控制功率開關的電路產生固定導通時間，使功率開關每次導通的時間都相同，整體電路藉由改變頻率，來調節輸出電壓的準位，使之穩定在所設定的電壓數值。請參見第1圖，以降壓型切換式電源調節電路為例，先前技術之固定導通時間(Constant On-Time,COT)切換式電源調節電路中，係由一零電流偵測(Zero Current Detector,ZCD)電路70偵測電感電流iL是否為零，並輸出一電流偵測訊號Vzc；並藉由一比較器80比較一代表輸出電壓Vout之反饋訊號Vfb與一參考電壓Vref，以產生反饋控制訊號Vc；再經由一個單次脈波產生器60，當反饋訊號Vfb低於參考電壓Vref時，該反饋控制訊號Vc通知單次脈波產生器60，產生固定導通時間的單次脈波訊號。驅動器10依據該單次脈波訊號控制功率級20之操作，以將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vout，供應給負載電路100。其中，比較器80亦可改為誤差放大器，此時其輸出的訊號為類比訊號。
此種先前技術的缺點是，單次脈波產生器60的導通時間是固定的，亦即每次都有固定的能量由輸入轉移至輸出，因此當在極輕載操作時，過多的能量會被儲存在電容上，造成輸出電壓的漣波過高。
有鑑於此，本發明即針對上述先前技術之不足，提出一種降低COT切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，以及一種降低COT切換式電源調節電路輸出漣波之方法。
本發明的目的之一在提供一種降低COT切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路。
本發明的另一目的是提供一種降低COT切換式電源調節電路輸出漣波之方法。
為達上述之目的，就其中一個觀點言，本發明提供了一種降低COT切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，用以控制一功率級，以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓並提供一輸出電流給一負載，該降低功率級輸出漣波之控制電路包含：(1)一零電流偵測(Zero Current Detector,ZCD)電路，用以偵測一輸出電流為零的零電流時期，並輸出一代表該零電流時期之零電流時期訊號；(2)一導通時間(On-Time,TON)調整電路，其接收該零電流時期訊號，以判斷該零電流時期是否大於一第一臨界值，並根據判斷結果產生一導通時間(TON)控制訊號；以及(3)一固定導通時間(COT)產生電路，其依據該TON控制訊號決定一方波訊號之導通時間，以根據該方波訊號之導通時間控制該功率級，其中當該零電流時期小於該第一臨界值時，該COT產生電路輸出一較長導通時間之方波訊號；當該零電流時期大於該第一臨界值時，該COT產生電路輸出一較短導通時間之方波訊號，且使得該功率級根據該較短導通時間操作時，仍處於不連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)。
上述降低COT切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路中，TON調整電路可包括：一斜坡產生器，根據該零電流時期訊號而產生一斜坡訊號；以及一比較器，其一輸入端接收該斜坡訊號，另一輸入端接收一參考電壓，其輸出產生前述TON控制訊號，其中該參考電壓對應於該第一臨界值。該TON調整電路可更包括一選擇電路，其接收複數個電壓，並依據一選擇訊號，選擇以該複數個電壓中何者作為對應於該第一臨界值之參考電壓。
TON調整電路可包括不只一個比較器而是複數個比較器，各比較器之一輸入端接收該斜坡訊號，另一輸入端分別接收不同之參考電壓，以產生多位元之前述TON控制訊號，其中各參考電壓分別對應於該第一臨界值與其他預設臨界值。而該COT產生電路則根據該多位元之TON控制訊號而輸出不同較短導通時間之方波訊號。
TON調整電路所產生的TON控制訊號亦可為類比訊號，例如TON調整電路可包括一低通濾波器，其接收該零電流時期訊號，以產生類比之TON控制訊號。
COT產生電路可包括：一可變斜坡產生器，依據該TON控制訊號，產生一COT斜坡訊號；以及一COT比較器，接收該COT斜坡訊號並與一電壓比較，以產生前述方波訊號，其中該電壓可為輸出電壓、與輸出電壓相關之反饋電壓、或預設之電壓。
就其中另一個觀點言，本發明提供了一種降低COT切換式電源調節電路輸出漣波之方法，用以控制一功率級，以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓並提供一輸出電流給一外部負載，該降低輸出漣波之方法包含：偵測一輸入電流為零的零電流時期，並輸出一代表該零電流時期之零電流時期訊號；判斷該零電流時期是否大於一第一臨界值，並根據判斷結果產生一導通時間(TON)控制訊號；當該零電流時期小於該第一臨界值時，產生一較長導通時間之方波訊號，當該零電流時期大於該第一臨界值時，產生一第一較短導通時間之方波訊號；以及根據該方波訊號之導通時間控制該功率級，其中當該功率級根據該第一較短導通時間操作時，仍處於不連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)。
在上述控制電路或方法的其中一個實施例中，該第一臨界值宜對應於較短導通時間下之邊界電流，該第一臨界值之計算方法為：
其中，Ton1為較長導通時間，Toff1為對應於較長導通時間下的關閉時間，Ton2為較短導通時間。
上述降低COT切換式電源調節電路輸出漣波之方法可更包括：判斷該零電流時期是否大於一第二臨界值，此第二臨界值大於第一臨界值；當該零電流時期大於該第二臨界值時，產生一第二較短導通時間之方波訊號，該第二較短導通時間小於第一較短導通時間，其中當該功率級根據該第二較短導通時間操作時，仍處於不連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
請參考第2圖，本發明的架構如圖所示，降低COT切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路100(以下簡稱控制電路100)，係用以控制一功率級20，以將一輸入電壓Vin轉換為一輸出電壓Vout並提供一輸出電流iL給一負載電路200。功率級20例如但不限於為同步降壓切換式電源調節電路之功率級，亦可為其他型式的升壓、反壓同步或非同步切換式電源調節電路之功率級。控制電路100中包含零電流偵測電路(Zero Current Detector,ZCD) 30、導通時間(On-Time,TON)調整電路40、固定導通時間(COT)產生電路50；在某些應用中，控制電路100亦將驅動電路10與比較器80整合在其內，在其他某些應用中，驅動電路10則獨立於控制電路100之外。ZCD電路30根據功率級20所輸出之電感電流iL之零電流時期而產生一零電流時期訊號ZCP。TON調整電路40依據該零電流時期訊號ZCP而產生一TON控制訊號Tc(細節容後詳述)。比較器80比較一代表輸出電壓Vout之反饋訊號Vfb與一參考電壓Vref，而產生反饋控制訊號Vc；其中，比較器80亦可改為誤差放大器，其輸出的訊號Vc可為類比訊號。COT產生電路50依據TON控制訊號Tc和誤差放大訊號(或數位訊號)Vc而產生一方波訊號PWM，經由驅動器10而驅動功率級20中的功率開關(未示出)；其中，誤差放大訊號(或數位訊號)Vc決定方波訊號PWM的週期起始時間，而TON控制訊號Tc決定方波訊號PWM的導通時間。與先前技術COT切換式電源調節電路不同的是，方波訊號PWM的導通時間可受調整，以在輕負載時減少導通時間以降低輸出漣波，但仍保持整體電路在不連續導通模式(DCM)下操作。
詳言之，功率級電路20可操作於兩種模式，連續導通模式(Continuous Conduction Mode；CCM)與不連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode；DCM)，這二種模式是由電感電流iL決定的。所謂的連續導通模式(CCM)如第3A圖，是指電感電流iL形成連續導通的狀態；相對地，所謂的不連續導通模式(DCM)如第3B圖，是指電感電流iL在週期中降為零，以致前後兩週期中電感電流iL形成不連續導通的狀態。在輕負載的狀況下，電路宜操作於DCM，以減少功率級電路20中功率開關的切換損失。
請對照參考第4A-4B圖，其中第4A圖顯示較長導通時間Ton1下的電感電流波形；第3B圖顯示較短導通時間Ton2下的電感電流波形，其中m1和m2分別代表電感電流上升與下降的斜率，Ton1和Ton2為導通時間，Iob1和Iob2分別代表與該圖導通時間Ton1,Ton2相對應的邊界電流。所謂邊界電流是指，當電感電流iL的平均值、亦即負載電路所需的平均電流高於Iob1(第4A圖)或Iob2(第4B圖)時，電路將操作於CCM；反之，當電感電流iL的平均值低於Iob1(第4A圖)或Iob2(第4B圖)時，電路將操作於DCM。由圖中可知，較長導通時間Ton1下的邊界電流Iob1大於較短導通時間Ton2下的邊界電流Iob2。邊界電流Iob1與邊界電流Iob2之間的關係，如以下公式所示：
其中，為功率級20之電感L的電感值。
請再參閱第4C圖，如果自較長導通時間Ton1轉換為較短導通時間Ton2，但負載電路所需的電流介於邊界電流Iob1與邊界電流Iob2之間時(如圖中陰影部份所示)，電路將由較長導通時間Ton1下的DCM轉為較短導通時間Ton2下的CCM，但由於此為輕負載狀況，以CCM操作將增加功率級電路20中功率開關的切換損失。或是，在某些電路中設計有減少功率開關切換損失的控制機制，則在此情況下電路由較長導通時間Ton1轉換為較短導通時間Ton2後，又將因該機制而立刻轉換為較長導通時間Ton1下的DCM，如此將導致電路不斷在CCM/DCM間震盪，此為所不欲。由以上可知，如在輕負載狀況下欲縮小導通時間且讓電路保持在DCM下操作，則必須等到負載平均電流低於縮小後的邊界電流Iob2，以避免電路在CCM/DCM間震盪的情形。
請再參閱第5圖，DCM下，電感電流的一次週期t內包含導通時間Ton、關閉時間Toff、及零電流時期TS。其平均電流Io為三角形部分的面積除以週期t，亦即：
若令T=Ton+Toff，可將上式簡化為
若欲自較長導通時間Ton1轉換為較短導通時間Ton2而不致進入CCM，便表示較長導通時間Ton1下的平均電流Io必須低於較短導通時間Ton2下的邊界電流Iob2，亦即：
其中，T1=Ton1+Toff1，Ton1和Toff1分別為較長導通時間和對應的關閉時間。
換言之，若欲自較長導通時間Ton1轉換為較短導通時間Ton2而不致進入CCM，便表示零電流時期TS必須大於某一臨界值ΔTS，對應於邊界電流Iob2，此臨界值為：
因此，請回閲第2圖，本發明的特點之一即在於：ZCD電路30根據功率級20所輸出之電感電流iL之零電流時期而產生一零電流時期訊號ZCP，而TON調整電路40依據該零電流時期訊號ZCP，判斷電感電流iL之零電流時期是否長過臨界值ΔTS，進而產生一TON控制訊號Tc，以決定方波訊號PWM的導通時間。ZCD電路30有多種實施方式，在本發明的一個實施例中，如第6圖所示，ZCD電路30包括一電流比較器31，將所偵測到的電感電流iL與一參考零電流Iref比較，其所產生的零電流時期訊號ZCP為數位訊號，顯示電感電流iL之零電流時期。ZCD電路30中還可包括過濾雜訊之其他電路(例如低通濾波電路，未示出)，且ZCD電路30亦不限於為電流比較器，而例如可為運算放大器，產生類比之零電流時期訊號ZCP，等等。
如上所述，TON調整電路40的作用是判斷電感電流iL之零電流時期是否長過臨界值ΔTS，如零電流時期大於臨界值ΔTS，表示可自較長導通時間Ton1轉換為較短導通時間Ton2而不致進入CCM，如零電流時期小於臨界值ΔTS，則表示不宜縮短導通時間。其概念有如第7Δ圖，假設零電流時期訊號ZCP為第6圖之數位訊號，則TON調整電路40有如一個計時器，計算零電流時期訊號ZCP的高位準時間，如果超過臨界值ΔTS，即產生高位準的數位TON控制訊號Tc。
TON調整電路40有多種實施方式，例如，因「時間=電壓×電容/電流」，故可將臨界值ΔTS和零電流時期訊號ZCP分別轉換成為適當的電壓值來進行比較，以判斷零電流時期是否長過臨界值ΔTS。詳言之，假設零電流時期訊號ZCP為第6圖之數位訊號，則根據本發明的一個實施例，TON調整電路40可如第7B圖所示，包括斜坡產生器42和比較器Com1，其中，斜坡產生器42包括電流源CS_ton、開關SW1和電容Cton，開關SW1受控於零電流時期訊號ZCP，以在節點Δ上產生斜坡訊號Vramp1。比較器Com1比較此斜坡訊號Vramp1與參考電壓VTS，其中該參考電壓VTS對應於臨界值ΔTS，如此，比較器Com之比較結果即可顯示電感電流iL之零電流時期是否大於臨界值ΔTS，以數位之TON控制訊號Tc來表示。(TON控制訊號Tc不限於為數位訊號，亦可為類比訊號，此部分容後說明。)
至於COT產生電路50如何產生不同的固定導通時間，有多種實施方式，請參閱第8圖，COT產生電路50例如包括可變斜坡產生器52和COT比較器Com2；可變斜坡產生器52包括電流源CSv、開關SW2和電容Cv，開關SW2受控於反饋控制訊號Vc，以在節點B上產生COT斜坡訊號Vramp2。可變斜坡產生器52中，電流源CSv的電流值i 及/或電容Cv的電容值可受TON控制訊號Tc控制而改變，以改變COT斜坡訊號Vramp2的斜率及/或峰值，如此，比較器Com2之比較結果便會不同，而產生不同導通時間的方波訊號PWM。其中，COT比較器Com2可將CQT斜坡訊號Vramp2與反饋訊號Vfb比較，或視電路設計而定，亦可將COT斜坡訊號Vramp2與輸出電壓Vout比較，或將COT斜坡訊號Vramp2與預設之參考電壓比較。
可變斜坡產生器52中，根據TON控制訊號Tc控制而改變電流源CSv的電流值i 或電容Cv的電容值的方式，例如可參見第9圖，其中TON控制訊號Tc可控制圖中左方的可變電阻電路Rv，或控制右上方的電流複製電路Iv的電流複製倍率，皆可改變對電容Cv充電的電流值i 。又例如可參見第10圖，其中TON控制訊號Tc可控制圖中的電容電路Cv，以改變電容Cv的電容值。以上方式任擇其一(當然也可兩者以上並用)，皆可改變方波訊號PWM的導通時間。
根據本發明，例如可將正常負載下的導通時間設為較長的Ton1，而將輕負載下的導通時間設為較短的Ton2，其中導通時間Ton2可為電路內的固定預設值，或根據外部訊號來動態設定，後者情況下請參閱第11圖，TON調整電路40中可更包含一個選擇電路41，依據一選擇訊號Sel，選擇對應的預設電壓V1~VN，作為參考電壓VTS，亦即可動態調整參考電壓VTS使其對應於不同的臨界值ΔTS(或視為自複數個臨界值選項中選擇一個，作為該臨界值ΔTS)，以因應不同的導通時間Ton2，其中選擇訊號Sel例如可由負載電路或其他外部電路來設定，或由人為方式設定。
此外，根據本發明，方波訊號PWM的導通時間不限於只有兩種導通時間Ton1和Ton2，亦可為三種或三種以上Ton1,Ton2,...,TonN，其中假設Ton1>Ton2>...>TonN。請參閱第12圖，對應於不同的導通時間Ton2,...,TonN與Ton1的關係，可得到不同的臨界值ΔTS2,...,ΔTSN，分別對應於不同的邊界電流Iob2~IobN：
，其中M=2~N
因此，如第13圖所示，TON調整電路40中可包含多個比較器Com12~Com1N，分別將斜坡訊號Vramp1與不同的電壓VTS2~VTSN相比較，以產生多位元的TON控制訊號Tc，其中參考電壓VTS2~VTSN分別對應於不同的臨界值ΔTS2~ΔTSN。換言之，TON調整電路40可判斷負載電流與邊界電流Iob2~IobN的相對關係，決定該負載電流下的最佳導通時間為Ton2~TonN中何者。
以上實施例係以TON控制訊號Tc為數位訊號來舉例說明，但TON控制訊號Tc也可以為類比訊號，請參閱第14圖，TON調整電路40中可包含低通濾波器44，將零電流時期訊號ZCP轉換為一類比電壓訊號Tc，而可變斜坡產生器52中之電流源CSv可如第15圖所示，其中包含誤差放大器521、電晶體522、電阻R、電流複製電路523，當電路平衡時，誤差放大器521兩輸入端的電壓相等，亦即Tc=i ×R，換言之藉由改變電壓Tc，便可改變電流i 。當然，誤差放大器521正端的參考電壓不必須為TON控制訊號Tc的本身，亦可為根據TON控制訊號Tc而產生的類比訊號，例如其分數或倍數，或為根據數位的TON控制訊號Tc而轉換產生的類比訊號。
最後需說明者，雖然以上實施例係以「臨界值ΔTS對應於邊界電流Iob2，而零電流時期TS必須大於臨界值ΔTS」的方式來說明，但顯然，如令臨界值ΔTS對應於比邊界電流Iob2小的任何值，則轉換為較短導通時間時，也必然不會進入CCM，故臨界值ΔTS不絕對必須對應於邊界電流Iob2。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化。例如，各實施例圖示之兩直接相連的元件間，可插置不影響電路主要功能的其他元件；再如，數位訊號高低位準所表示的意義可以互換、功率級電路20中的功率開關與斜坡產生電路中的開關可以為NMOSFET亦可為PMOSFET，僅需相應改變電路中的細節；又如，本發明之功率級並不限於同步降壓轉換器，亦可類推於其他同步與非同步之降壓、升壓、反壓、升降壓轉換器，如第16A到16G圖舉例所示；再如，實施例中之可變斜坡產生器52係由電流源CSv對電容Cv充電，其亦可改變為由電容Cv經由電流源CSv放電。因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
10．．．驅動器
20．．．功率級
30．．．零電流感測(Zero Current Detector,ZCD)電路
31．．．電流比較器
40．．．導通時間(On-Time,TON)調整電路
41．．．選擇電路
42．．．斜坡產生器
44．．．低通濾波器
50．．．固定導通時間(Constant On-Time,COT)產生器
52．．．可變斜坡產生器
521．．．誤差放大器
522．．．電晶體
523．．．電流複製電路
60．．．單次脈波產生器
70．．．電流感測電路
80．．．比較器(或誤差放大器)
100．．．控制電路
200．．．負載電路
A,B．．．節點
C,Cton,Cv．．．電容
Com1,Com11~Com1N．．．比較器
Com 2．．．COT比較器
CS_ton,CSv．．．電流源
CCM．．．連續導通模式
DCM．．．不連續導通模式
i ．．．電流
iL．．．電感電流
Io．．．平均電流
Iob1,Iob2~IobN．．．邊界電流
Iref．．．參考零電流
Iv．．．電流複製電路
m1,m2．．．斜率
PWM．．．方波訊號
R．．．電阻
Rv．．．可變電阻電路
Sel．．．選擇訊號
SW1,SW2．．．開關
t．．．週期
T=Ton+Toff
Tc．．．TON控制訊號
Ton,Ton1,Ton2~TonN．．．導通時間
Toff．．．關閉時間
TS．．．零電流時期
ΔTS,ΔTS2~ΔTSN．．．臨界值
Vramp1．．．斜坡訊號
Vramp2．．．COT斜坡訊號
V1~VN．．．預設電壓
Vc．．．反饋控制訊號
Vfb．．．反饋訊號
Vin．．．輸入電壓
Vout．．．輸出電壓
VTS,VTS2~VTSN．．．參考電壓
ZCP．．．零電流時期訊號
第1圖為先前技術之固定導通時間降壓切換式電源調節電路的示意圖。
第2圖示出本發明之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路的示意電路圖。
第3A-3B圖說明連續導通模式(CCM)與不連續導通模式(DCM)。
第4A-4B圖說明導通時間長短與邊界電流的關係。
第4C圖說明自較長導通時間Ton1轉換為較短導通時間Ton2，但負載電路所需的電流介於邊界電流Iob1與邊界電流Iob2之間時(如圖中陰影部份所示)，電路將由較長導通時間Ton1下的DCM轉為較短導通時間Ton2下的CCM。
第5圖說明零電流時期TS的長短決定平均電流Io。
第6圖示出本發明之ZCD電路的一個實施例。
第7A圖說明本發明之TON調整電路的概念。
第7B圖示出本發明之TON調整電路的一個實施例。
第8圖示出本發明之COT產生電路的一個實施例。
第9-10圖示出COT產生電路的兩個更具體實施例。
第11圖示出本發明之TON調整電路的另一個實施例。
第12圖說明不同的導通時間Ton2~TonN與不同的臨界值ΔTS2~ΔTSN間的關係。
第13圖示出本發明之TON調整電路的再另一個實施例。
第14圖示出本發明之TON調整電路的又另一個實施例，此實施例產生的TON控制訊號Tc為類比訊號。
第15圖示出可配合類比TON控制訊號Tc的可變斜坡產生器52中之電流源CSv。
第16A-16G圖示出功率級轉換電路的數個實施例。
10．．．驅動器
20．．．功率級
30．．．零電流感測(Zero Current Detector,ZCD)電路
40．．．導通時間(On-Time,TON)調整電路
50．．．固定導通時間(Constant On-Time,COT)產生器
80．．．比較器
100．．．控制電路
200．．．負載電路
C．．．電容
iL．．．電感電流
Vc．．．反饋控制訊號
Vfb．．．反饋訊號
Vin．．．輸入電壓
Vout．．．輸出電壓
ZCP．．．零電流時期訊號

Claims (14)

  1. 一種降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，用以控制一功率級，以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓並提供一輸出電流給一負載，該控制電路包含：(1)一零電流偵測(Zero Current Detector,ZCD)電路，用以偵測一輸出電流為零的零電流時期，並輸出一代表該零電流時期之零電流時期訊號；(2)一導通時間(On-Time,TON)調整電路，其接收該零電流時期訊號，以判斷該零電流時期是否大於一第一臨界值，並根據判斷結果產生一導通時間(TON)控制訊號；以及(3)一固定導通時間(COT)產生電路，其依據該TON控制訊號決定一方波訊號之導通時間，以根據該方波訊號之導通時間控制該功率級，其中當該零電流時期小於該第一臨界值時，該COT產生電路輸出一較長導通時間之方波訊號；當該零電流時期大於該第一臨界值時，該COT產生電路輸出一較短導通時間之方波訊號，且使得該功率級根據該較短導通時間操作時，仍處於不連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，其中該第一臨界值對應於較短導通時間下之邊界電流，該第一臨界值之計算方法為： 其中，Ton1為較長導通時間，Toff1為對應於較長導通時間下的關閉時間，Ton2為較短導通時間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，其中該TON調整電路將該第一臨界值和該零電流時期訊號分別轉換成為電壓值再進行比較，以判斷零電流時期是否大於該第一臨界值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，其中該TON調整電路包括：一斜坡產生器，根據該零電流時期訊號而產生一斜坡訊號；以及一比較器，其一輸入端接收該斜坡訊號，另一輸入端接收一參考電壓，其輸出產生前述TON控制訊號，其中該參考電壓對應於該第一臨界值。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，其中該TON調整電路更包括：一選擇電路，其接收複數個電壓，並依據一選擇訊號，選擇以該複數個電壓中何者作為對應於該第一臨界值之參考電壓。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，其中該TON調整電路包括：複數個比較器，各比較器之一輸入端接收該斜坡訊號，另一輸入端分別接收不同之參考電壓，以產生多位元之前述TON控制訊號，其中各參考電壓分別對應於該第一臨界值與其他預設臨界值。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，其中該COT產生電路根據該多位元之TON控制訊號而輸出不同較短導通時間之方波訊號。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，其中該COT產生電路包括：一可變斜坡產生器，依據該TON控制訊號，產生一COT斜坡訊號；以及一COT比較器，接收該COT斜坡訊號並與一電壓比較，以產生前述方波訊號，其中該電壓可為輸出電壓、與輸出電壓相關之反饋電壓、或預設之電壓。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，其中該可變斜坡產生器包括彼此串聯的一電流源與一電容，其中該電流源之電流可受控於前述TON控制訊號而變化，或該電容之電容值可受控於前述TON控制訊號而變化。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之控制電路，其中該TON調整電路包括一低通濾波器，其接收該零電流時期訊號，以產生類比之TON控制訊號。
  11. 一種降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之方法，用以控制一功率級，以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓並提供一輸出電流給一外部負載，該降低輸出漣波之方法包含：偵測一輸入電流為零的零電流時期，並輸出一代表該零電流時期之零電流時期訊號；判斷該零電流時期是否大於一第一臨界值，並根據判斷結果產生一導通時間(TON)控制訊號；當該零電流時期小於該第一臨界值時，產生一較長導通時間之方波訊號，當該零電流時期大於該第一臨界值時，產生一第一較短導通時間之方波訊號；以及根據該方波訊號之導通時間控制該功率級，其中當該功率級根據該第一較短導通時間操作時，仍處於不連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之方法，其中該第一臨界值對應於較短導通時間下之邊界電流，該第一臨界值之計算方法為： 其中，Ton1為較長導通時間，Toff1為對應於較長導通時間下的關閉時間，Ton2為較短導通時間。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之方法，更包括：依據一選擇訊號，自複數個臨界值中選擇一個，作為該第一臨界值。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之降低固定導通時間切換式電源調節電路輸出漣波之方法，更包括：判斷該零電流時期是否大於一第二臨界值，此第二臨界值大於第一臨界值；當該零電流時期大於該第二臨界值時，產生一第二較短導通時間之方波訊號，該第二較短導通時間小於第一較短導通時間，其中當該功率級根據該第二較短導通時間操作時，仍處於不連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)。
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