TWI406482B - 諧振式功率轉換器之控制電路 - Google Patents

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Description

諧振式功率轉換器之控制電路
本發明係有關於一種功率轉換器，尤其是指一種柔性切換式功率轉換器。
諧振式功率轉換器(Resonant Power Converter)是一種高效率功率轉換器。其相關習用技術如楊先生等人所申請之美國專利第7,313,004號“Switching controller for resonant power converter”。此習用諧振式功率轉換器之缺點為操作範圍狹窄，當負載明顯變化時，其運作即可能會掉落至一非線性範圍。因此，本發明之目的為提出一種控制方式以解決此問題，其允許諧振式功率轉換器可以運作於一寬廣操作範圍。
本發明之目的，在於提供一種諧振式功率轉換器之控制電路及控制方法，其擴展諧振式功率轉換器之操作範圍與增加工作效率。
本發明之諧振式功率轉換器之控制電路包含一頻率調變電路、一相位移電路與一間歇省電電路，該頻率調變電路依據一回授訊號在一第一操作範圍，而調變一切換訊號之一切換頻率，該相位移電路依據該回授訊號在一第二操作範圍對該切換訊號執行一相位移調變，該間歇省電電路依據該回授訊號在一第三操作範圍對該切換訊號執行一間歇省電調變。該控制電路耦接該功率轉換器之一輸出以接收該回授訊號，而調整該功率轉換器之該輸出。當該回授訊號高於一第一門檻時，該控制電路運作於該第一操作範圍；當該回授訊號低於該第一門檻且高於一第二門檻時，該控制電路運作於該第二操作範圍；當該回授訊號低於該第二門檻時，該控制電路運作於該第三操作範圍。
茲為使 貴審查委員對本發明之技術特徵及所達成之功效更有進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例圖及配合詳細之說明，說明如後：請參閱第一圖，其係本發明之一功率轉換器之一較佳實施例的電路 圖。如圖所示，一電容50和一感應裝置(例如一變壓器30與其寄生電感35)形成一諧振電路(Resonant Tank)。電容50耦接於變壓器30之一次側繞組之一端與接地端之間。因此，電容50耦接於感應裝置。電晶體10與20耦接於諧振電路。電晶體10之一汲極耦接於一輸入電壓VIN，電晶體10之一源極連接於電晶體20之一汲極。電晶體10之源極與電晶體20之汲極經由寄生電感35耦接於變壓器30之一次側繞組的另一端。電晶體20之一源極耦接於接地端。兩整流器71與72連接自於變壓器30之二次側繞組至一輸出電容75，以產生一輸出電壓VO。輸出電壓VO產生於輸出電容75。
復參閱第一圖，一控制電路100產生一切換訊號，切換訊號包含切換訊號SH與SL，切換訊號SH與SL分別耦接電晶體10與20之閘極以控制電晶體10與20。第一切換訊號SH相反於第二切換訊號SL，切換訊號SH與SL之脈波寬度會依據一回授訊號VFB而被調變，以調整功率轉換器之輸出電壓VO。因此，切換訊號SH與SL之切換頻率會依據回授訊號VFB而變動，以調整功率轉換器之輸出電壓VO。控制電路100耦接功率轉換器之輸出電壓VO，以接收回授訊號VFB。回授訊號VFB產生於一VFB端。一回授電路包含一齊納二極體80、一電阻81與一光耦合器85，其耦接功率轉換器之輸出電壓VO以產生回授訊號VFB。
一電阻53連接於控制電路100之一延遲時間端RD，以決定延遲時間(短路防止時間)。延遲時間位於導通與截止切換訊號SH和SL之間，以達到柔性切換電晶體10與20。因此，控制電路100更產生延遲時間以達到柔性切換。一電阻51連接於控制電路100之一RF端，以決定切換訊號SH與SL之一最小切換頻率。一電阻52連接於控制電路100之一RM端，其決定切換訊號SH與SL之一最大切換頻率。
控制電路100包括有：
(1)一頻率調變電路，其位於第二圖所示之一頻率產生電路200內，用於依據回授訊號VFB在一第一操作範圍，而調變切換訊號之切換頻率。換言之，頻率調變電路在第一操作範圍依據回授訊號VFB而調變切換訊號之第一切換訊號SH與第二切換訊號SL之切換頻率。當功率轉換器之輸出負載 降低時，切換訊號SH與SL之切換頻率將會增加，以調整輸出電壓VO。
(2)一相位調變電路700，其位於第五圖所示之一相位移(Phase-Shift)電路500內，用於依據回授訊號VFB在一第二操作範圍，而對切換訊號SH與SL執行一相位移調變。一旦，切換頻率增加至電阻52所設定之最大切換頻率時，控制電路100將對切換訊號SH與SL執行相位移調變。在相位移調變期間，第一切換訊號SH之脈波寬度會減少，而第二切換訊號SL之脈波寬度會增加。
(3)一間歇省電(Burst)電路，其位於第五圖所示之相位調變電路700內，用於依據回授訊號VFB在一第三操作範圍，而對切換訊號SH與SL執行一間歇省電調變(Burst Modulation)。若第一切換訊號SH之脈波寬度減少至一最小脈波寬度臨界，則切換訊號SH與SL將被導通/截止為一間歇省電模式。第一切換訊號SH必須具有最小脈波寬度以提供足夠能量，而達到相位移柔性切換。
承接上述，當回授訊號VFB高於一第一門檻時，控制電路100運作於第一操作範圍；當回授訊號VFB低於第一門檻且高於第七圖所示之一第二門檻VTH時，控制電路100運作於第二操作範圍；當回授訊號VFB低於第二門檻VTH時，控制電路100運作於第三操作範圍。
請參閱第二圖，其係本發明之一較佳實施例之控制電路的電路圖。如圖所示，其包含一位準偏移(Level-shift)電路，其耦接於輸出電壓VO以接收回授訊號VFB，而產生一位準偏移訊號VF。位準偏移訊號VF相關於回授訊號VFB。一電晶體110與電阻115和116形成位準偏移電路。一電阻112用於拉高回授訊號VFB。電晶體110與電阻112、115和116形成一回授輸入電路。電晶體110之一汲極接收一供應電壓VCC，電晶體110之一閘極耦接VFB端以接收回授訊號VFB。電阻112連接於電晶體110之汲極與閘極之間。電阻115之一端連接於電晶體110之一源極。電阻116連接於電阻115之另一端與接地端之間，電阻115之另一端輸出位準偏移訊號VF。
復參閱第二圖，一訊號產生電路(VFM)300接收位準偏移訊號VF。電阻52經由第一圖所示之控制電路100的RM端耦接訊號產生電路300。訊 號產生電路300依據位準偏移訊號VF與電阻52之電阻值產生一跳變點(Trip-point)訊號VH與一最大頻率訊號VM。頻率產生電路(VCO)200接收跳變點訊號VH。電阻51經由第一圖所示之控制電路100的RF端耦接頻率產生電路200。頻率產生電路200依據跳變點訊號VH與電阻51之電阻值產生一頻率訊號PLS，以調變切換訊號SH與SL之切換頻率。電阻53經由第一圖所示之控制電路100的延遲時間端RD耦接相位移(Phase-Shift)電路(PHASE)500。相位移電路500依據電阻53之電阻值、頻率訊號PLS、位準偏移訊號VF與最大頻率訊號VM，而產生切換訊號SH與SL。
請參閱第三圖，其係本發明之一較佳實施例之頻率產生電路的電路圖。其包含一最小頻率電路與一頻率調變電路。一運算放大器210與一電晶體211組成最小頻率電路，最小頻率電路係配合第一圖所示之電阻51，以產生一最小頻率訊號I211，而決定切換訊號之最小切換頻率。運算放大器210之一正輸入端接收一參考訊號VR，運算放大器210之一負輸入端耦接電晶體211之一源極。位於RF端之電阻51經由第一圖所示之控制電路100的RF端耦接電晶體211之源極與運算放大器210之負輸入端，運算放大器210之一輸出端耦接電晶體211之一閘極。最小頻率訊號I211產生於電晶體211之一汲極。開關271、272、一電容270、比較器275、276、反及閘281、282與反相器283、285組成頻率調變電路。藉由電晶體213、214、215、218與219所組成之複數電流鏡，而依據最小頻率訊號I211產生一充電電流I215和一放電電流I219，而提供至頻率調變電路。
復參閱第三圖，電晶體213、214與215之源極耦接供應電壓VCC。電晶體213、214與215之閘極以及電晶體213和211之汲極相互連接。電晶體215之一汲極依據最小頻率訊號I211產生充電電流I215。電晶體218與219之源極耦接於接地端。電晶體218與219之閘極以及電晶體218與214之汲極相互連接。電晶體219之一汲極依據最小頻率訊號I211產生放電電流I219。充電電流I215和放電電流I219經由開關271與272耦接於電容270。開關271之一第一端耦接電晶體215之汲極以接收充電電流I215。 開關272之一第一端耦接電晶體219之汲極以接收放電電流I219。開關271與272之第二端耦接電容270之一第一端，電容270之一第二端耦接於接地端。
復參閱第三圖，比較器275之一正輸入端接收跳變點訊號VH。比較器276之一負輸入端接收一低位準訊號VL，比較器275之一負輸入端與比較器276之一正輸入端耦接至電容270之第一端、開關271和272之第二端。反及閘281之一第一端耦接比較器275之一輸出端。反及閘282之一第一端耦接比較器276之一輸出端。反及閘281之一輸出端耦接反及閘282之一第二端。反及閘282之一輸出端耦接反及閘281之一第二端。反相器283之一輸入端耦接反及閘281之輸出端並控制開關272。反相器285之一輸入端耦接反相器283之一輸出端並控制開關271。反相器285之一輸出端產生頻率訊號PLS。因此，頻率調變電路接收充電電流I215與放電電流I219以產生頻率訊號PLS。跳變點訊號VH針對頻率調變電路決定一跳變點電壓。最小頻率訊號I211與跳變點訊號VH之跳變點電壓決定切換訊號SH與SL的切換頻率。
請參閱第四圖，其係本發明之一較佳實施例之訊號產生電路的電路圖。如圖所示，訊號產生電路300包含一最大頻率電路，其包含有一電流源320與電阻52(如第一圖所示)，電阻52位於第一圖所示之控制電路100的RM端。電流源320耦接於供應電壓VCC與電阻52之間，而最大頻率電路用以產生最大頻率訊號VM，以決定切換訊號之最大切換頻率，其即為決定第一切換訊號SH和第二切換訊號SL之最大切換頻率。一運算放大器312之一正輸入端接收最大頻率訊號VM，運算放大器312之一負輸入端耦接運算放大器312之一輸出端。一運算放大器311之一正輸入端接收位準偏移訊號VF，運算放大器311之一負輸入端耦接運算放大器311之一輸出端。一運算放大器310之一正輸入端接收一訊號VRL，運算放大器310之一負輸入端耦接運算放大器310之一輸出端。最大頻率訊號VM與位準偏移訊號VF藉由運算放大器310、311、312以合併(wired-OR)方式相互耦接，而產生跳變點訊號VH。
由上述可知，最大頻率訊號VM與回授訊號VFB以合併方式產生跳變點 訊號VH。最大頻率訊號VM與回授訊號VFB之位準決定跳變點訊號VH之位準，訊號VRL決定跳變點訊號VH之最低位準，最大頻率訊號VM之位準決定第一門檻。一運算放大器350之一正輸入端接收一訊號VRH，運算放大器350之一負輸入端耦接運算放大器350之一輸出端。一電流源325係自一運算放大器351之一正輸入端耦接至接地端，運算放大器351之一負輸入端耦接運算放大器351之一輸出端。一電流源330耦接於供應電壓VCC與運算放大器350和351的輸出端之間，運算放大器350與351之輸出端產生跳變點訊號VH。訊號VRH決定跳變點訊號VH之最高位準，電流源325與330用於驅使跳變點訊號VH為低位準及高位準。
請參閱第五圖，其係本發明之一較佳實施例之相位移電路的電路圖。如圖所示，相位移電路500包含一壓差電路(Delta-V)600，其依據最大頻率訊號VH與位準偏移訊號VF之一差異產生一壓差訊號VW。換言之，壓差電路600依據最大頻率訊號VM與回授訊號VFB之差異產生壓差訊號VW。相位調變電路(Phase-Shift)700依據頻率訊號PLS、壓差訊號VW與位準偏移訊號VF產生一脈寬調變(PWM)訊號SW並決定脈寬調變訊號SW之脈波寬度。電阻53透過第一圖所示之控制電路100的延遲時間端RD耦接一輸出電路(OUT)800。輸出電路800依據脈寬調變訊號SW與電阻53之電阻值產生切換訊號SH與SL。
請參閱第六圖，其係本發明之一較佳實施例之壓差電路的電路圖。如圖所示，壓差電路600包含一第一放大器610、一第二放大器620、一電晶體650、一電阻630、一由電晶體651、652所形成之第一電流鏡、一固定電流源640、一由電晶體653、654所形成之第二電流鏡、一固定電流源670與一電阻680。第一放大器610之一正輸入端接收最大頻率訊號VM，第一放大器610之一負輸入端耦接電晶體650之一源極與電阻630之一端，第一放大器610之一輸出端耦接電晶體650之一閘極。第二放大器620之一正輸入端接收位準偏移訊號VF，第二放大器620之一負輸入端耦接第二放大器620之一輸出端，第二放大器620之輸出端耦接電阻630之另一端。電晶體650之一汲極耦接至第一電流鏡。
復參閱第六圖，第一電流鏡之電晶體651與652之源極耦接至供應 電壓VCC，電晶體651與652之閘極與電晶體650與651之汲極相互連接。固定電流源640耦接於電晶體652之一汲極與接地端之間。第二電流鏡耦接於電晶體652之汲極與固定電流源640。第二電流鏡之電晶體653與654之源極耦接供應電壓VCC，電晶體653與654之閘極與電晶體652與653之汲極相互連接。電阻680耦接於電晶體654之一汲極與接地端之間。固定電流源670從供應電壓VCC耦接至電晶體654之汲極與電阻680。電晶體654之汲極輸出壓差訊號VW。
壓差訊號VW係依據最大頻率訊號VM與位準偏移訊號VF之差異而產生。當位準偏移訊號VF減少時，壓差訊號VW亦隨之減少。固定電流源670產生壓差訊號VW之一最小值。當位準偏移訊號VF高於最大頻率訊號VM時，固定電流源640決定壓差訊號VW之一最大值。
請參閱第七圖，其係本發明之一較佳實施例之相位調變電路的電路圖。如圖所示，頻率訊號PLS耦接一T型正反器710與一D型正反器715，以提供時脈至T型正反器710與D型正反器715，D型正反器715之一D輸入端接收供應電壓VCC。T型正反器710之一輸出端Q和D型正反器715之一輸出端Q連接一及閘750之兩輸入端，以產生脈寬調變訊號SW。T型正反器710提供一50%最大工作週期(Duty Cycle)予脈寬調變訊號SW，且T型正反器710之輸出端Q更連接一反相器731之一輸入端。反相器731、一電晶體732、一電流源735與一電容740構成一斜坡訊號產生器，以依據T型正反器710之輸出訊號的致能狀態而產生一斜坡訊號。
復參閱第七圖，電流源735之一端耦接供應電壓VCC，電流源735之另一端耦接電容740之一第一端。電容740之一第二端耦接於接地端。電晶體732之一汲極耦接電容740之第一端，電晶體732之一源極耦接於接地端，電晶體732之一閘極耦接反相器731之一輸出端，當T型正反器710之輸出致能時，電流源735對電容740充電，當T型正反器710之輸出訊號為禁能時，電容740經由電晶體732與接地端執行放電。因此，電容740即產生斜坡訊號。
復參閱第七圖，斜坡訊號耦接一比較器720之一負輸入端，壓差訊號VW供應至比較器720之一正輸入端。斜坡訊號耦接至比較器720與壓 差訊號VW執行比較，一旦斜坡訊號高於壓差訊號VW時，比較器720之一輸出端會產生一脈寬調變重置訊號。比較器720之一輸出端耦接至一及閘725之一第一輸入端，及閘725之一輸出端耦接至D型正反器715之一重置輸入端R，脈寬調變重置訊號經由及閘725耦接至D型正反器715之重置輸入端R，以重置D型正反器715與達到調變脈寬調變訊號SW之脈波寬度，因此達到脈寬調變訊號SW之脈波寬度調變。
一具遲滯之比較器721形成一間歇省電電路，以執行間歇省電調變。位準偏移訊號VF與一第二門檻VTH分別供應至比較器721之一正輸入端與一負輸入端，當位準偏移訊號VF低於第二門檻VTH時，比較器721之一輸出端產生一重置訊號。由上述可知，也就是間歇省電調變具有一遲滯比較，且當回授訊號VFB低於第二門檻VTH時，遲滯比較會產生重置訊號，比較器721之輸出端耦接及閘725之一第二輸入端，重置訊號經及閘725、D型正反器715與及閘750來截止脈寬調變訊號SW。
請參閱第八圖，其係本發明之一較佳實施例之輸出電路的電路圖。如圖所示，輸出電路800包含延遲時間端RD，用於可調整延遲時間於第一切換訊號SH與第二切換訊號SL之導通與截止。由上述可知，也就是本發明具有一可調整延遲時間，用於調整延遲時間。電阻53(如圖一所示)配合於一電流源810，以產生一電壓於延遲時間端RD，電流源810經由延遲時間端RD從供應電壓VCC耦接至電阻53，且延遲時間端RD之電壓連接一運算放大器820之一正輸入端。運算放大器820、一電阻825與一電晶體830形成一電壓對電流轉換器，以產生一電流I830並耦接電晶體831、832與833。運算放大器820之正輸入端接收延遲時間端RD之電壓，運算放大器820之一輸出端耦接電晶體830之一閘極，運算放大器820之一負輸入端耦接電晶體830之一源極。電阻825連接於電晶體830之源極與接地端之間。電晶體830之一汲極產生電流I830並耦接電晶體831、832與833。
復參閱第八圖，電晶體831、832與833形成二個電流鏡以產生電流IT1與IT2，電流IT1與IT2並分別耦接延遲時間電路900與901。電晶體831、832與833之源極耦接供應電壓VCC，且電晶體831、832與833之閘極與 電晶體831、830之汲極相互連接。電晶體833之一汲極產生電流IT1並耦接延遲時間電路900之一輸入端，且電晶體832之一汲極產生電流IT2並耦接延遲時間電路901之一輸入端。延遲時間電路900與901產生切換訊號SH與SL之延遲時間。延遲時間電路900與901、一反相器840、及閘850、851、緩衝器860、861形成一輸出驅動電路，以依據脈寬調變訊號SW產生切換訊號SH與SL。
復參閱第八圖，脈寬調變訊號SW連接延遲時間電路900與及閘850之一輸入端，且延遲時間電路900之一輸出端連接及閘850之另一輸入端。及閘850之一輸出端連接緩衝器860以產生第一切換訊號SH。第一切換訊號SH係依據脈寬調變訊號SW之致能，而產生於延遲時間電路900所產生的延遲時間之後。此外，脈寬調變訊號SW經由反相器840而連接延遲時間電路901與及閘851之一輸入端，且延遲時間電路901之一輸出端連接及閘851之另一輸入端。及閘851之一輸出端連接緩衝器861以產生第二切換訊號SL。第二切換訊號SL係依據脈寬調變訊號SW之禁能，而產生於延遲時間電路901所產生的延遲時間之後。因此，延遲時間電路900與901決定第一切換訊號SH與第二切換訊號SL之導通與截止之間的延遲時間，而延遲時間有助於達到柔性切換，用於切換電晶體10與20(如圖一所示)。
請參閱第九圖，其係本發明之一較佳實施例之延遲時間電路900與901的電路圖。如圖所示，延遲時間電路包含一充電電流IT、一反相器915、一電晶體920、一電容950和一及閘990，其中充電電流IT係指第八圖所示之電流IT1或IT2。本發明之一較佳實施例中，電晶體920可為N型電晶體。N型電晶體920之一閘極經由反相器915接收一輸入訊號IP，而對於第八圖所示之延遲時間電路900之輸入端而言，輸入訊號IP為脈寬調變訊號SW。對於第八圖所示之延遲時間電路901之輸入端而言，輸入訊號IP亦為脈寬調變訊號SW，但是脈寬調變訊號SW必須經過反相器840反相。及閘990之一第一輸入端亦接收輸入訊號IP。N型電晶體920之一源極耦接於接地端，而及閘990之一第二輸入端耦接N型電晶體920之一汲極與電容950之一端，且N型電晶體920之汲極耦接充電電流IT， 電容950之另一端耦接於接地端。及閘990之一輸出端產生一輸出訊號OP。因此，延遲時間電路接收輸入訊號IP，並依據輸入訊號IP的致能而產生輸出訊號OP(延遲時間)。充電電流IT之電流值與電容950之電容值決定延遲時間。
故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者，應符合我國專利法專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。
惟以上所述者，僅為本發明一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
10‧‧‧電晶體
20‧‧‧電晶體
30‧‧‧變壓器
35‧‧‧寄生電感
50‧‧‧電容
75‧‧‧輸出電容
80‧‧‧齊納二極體
81‧‧‧電阻
85‧‧‧光耦合器
100‧‧‧控制電路
110‧‧‧電晶體
112‧‧‧電阻
115‧‧‧電阻
116‧‧‧電阻
200‧‧‧頻率產生電路
210‧‧‧運算放大器
211‧‧‧電晶體
213‧‧‧電晶體
214‧‧‧電晶體
215‧‧‧電晶體
218‧‧‧電晶體
270‧‧‧電容
271‧‧‧開關
272‧‧‧開關
275‧‧‧比較器
276‧‧‧比較器
281‧‧‧反及閘
282‧‧‧反及閘
283‧‧‧反相器
285‧‧‧反相器
721‧‧‧比較器
725‧‧‧及閘
731‧‧‧反相器
732‧‧‧電晶體
735‧‧‧電流源
740‧‧‧電容
750‧‧‧及閘
800‧‧‧輸出電路
810‧‧‧電流源
820‧‧‧運算放大器
825‧‧‧電阻
830‧‧‧電晶體
831‧‧‧電晶體
832‧‧‧電晶體
833‧‧‧電晶體
840‧‧‧反相器
850‧‧‧及閘
851‧‧‧及閘
860‧‧‧緩衝器
861‧‧‧緩衝器
900‧‧‧延遲時間電路
901‧‧‧延遲時間電路
915‧‧‧反相器
920‧‧‧電晶體
950‧‧‧電容
990‧‧‧及閘
51‧‧‧電阻
52‧‧‧電阻
53‧‧‧電阻
71‧‧‧整流器
72‧‧‧整流器
300‧‧‧訊號產生電路
310‧‧‧運算放大器
311‧‧‧運算放大器
312‧‧‧運算放大器
320‧‧‧電流源
325‧‧‧電流源
330‧‧‧電流源
350‧‧‧運算放大器
351‧‧‧運算放大器
500‧‧‧相位移電路
600‧‧‧壓差電路
610‧‧‧第一放大電路
620‧‧‧第二放大電路
630‧‧‧電阻
640‧‧‧固定電流源
650‧‧‧電晶體
651‧‧‧電晶體
652‧‧‧電晶體
653‧‧‧電晶體
654‧‧‧電晶體
670‧‧‧固定電流源
680‧‧‧電阻
700‧‧‧相位調變電路
710‧‧‧T型正反器
715‧‧‧D型正反器
720‧‧‧比較器
I211‧‧‧最小頻率訊號
I215‧‧‧充電電流
I219‧‧‧放電電流
I830‧‧‧電流
IP‧‧‧輸入訊號
IT‧‧‧充電電流
IT1‧‧‧電流
IT2‧‧‧電流
OP‧‧‧輸出訊號
PLS‧‧‧頻率訊號
SH‧‧‧第一切換訊號
SL‧‧‧第二切換訊號
SW‧‧‧脈寬調變訊號
VCC‧‧‧供應電壓
VF‧‧‧位準偏移訊號
VFB‧‧‧回授訊號
VH‧‧‧跳變點訊號
VIN‧‧‧輸入電壓
VM‧‧‧最大頻率訊號
VO‧‧‧輸出電壓
VR‧‧‧參考訊號
VRH‧‧‧訊號
VRL‧‧‧訊號
VTH‧‧‧第二門檻
VW‧‧‧壓差訊號
RF‧‧‧RF端
RM‧‧‧RM端
RD‧‧‧延遲時間端
第一圖係本發明之一較佳實施例之一功率轉換器的電路圖；第二圖係本發明之一較佳實施例之控制電路的電路圖；第三圖係本發明之一較佳實施例之頻率產生電路的電路圖；第四圖係本發明之一較佳實施例之訊號產生電路的電路圖；第五圖係本發明之一較佳實施例之相位移電路的電路圖；第六圖係本發明之一較佳實施例之壓差電路的電路圖；第七圖係本發明之一較佳實施例之相位調變電路的電路圖；第八圖係本發明之一較佳實施例之輸出電路的電路圖；以及第九圖係本發明之一較佳實施例之延遲時間電路的電路圖。
100‧‧‧控制電路
110‧‧‧電晶體
112‧‧‧電阻
115‧‧‧電阻
116‧‧‧電阻
200‧‧‧頻率產生電路
300‧‧‧訊號產生電路
500‧‧‧相位移電路
PLS‧‧‧頻率訊號
SH‧‧‧第一切換訊號
SL‧‧‧第二切換訊號
VCC‧‧‧供應電壓
VF‧‧‧位準偏移訊號
VFB‧‧‧回授訊號
VH‧‧‧跳變點訊號
VM‧‧‧最大頻率訊號
RF‧‧‧RF端
RM‧‧‧RM端
RD‧‧‧延遲時間端

Claims (10)

  1. 一種諧振式功率轉換器之控制電路，其包含有：一頻率調變電路，依據一回授訊號在一第一操作範圍，調變一切換訊號之一切換頻率；一相位移電路，依據該回授訊號在一第二操作範圍，對該切換訊號執行一相位移調變；以及一間歇省電電路，依據該回授訊號在一第三操作範圍，對該切換訊號執行一間歇省電調變；其中，該控制電路耦接該功率轉換器之一輸出，以接收該回授訊號而調整該功率轉換器之該輸出，該回授訊號高於一第一門檻時，該控制電路運作於該第一操作範圍；該回授訊號低於該第一門檻且高於一第二門檻時，該控制電路運作於該第二操作範圍；該回授訊號低於該第二門檻時，該控制電路運作於該第三操作範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，更包含：一最小頻率電路，產生一最小頻率訊號以決定該切換訊號之一最小切換頻率；以及一最大頻率電路，產生一最大頻率訊號以決定該切換訊號之一最大切換頻率；其中，該最大頻率訊號與該回授訊號產生一跳變點訊號，該跳變點訊號與該最小頻率訊號耦接該頻率調變電路，而調變該切換訊號之該切換頻率。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之控制電路，其中該最大頻率訊號與該回授訊號合併，以產生該跳變點訊號，該最大頻率訊號與該回授訊號之位準決定該跳變點訊號之位準，該最大頻率訊號之位準決定該第一門檻。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之控制電路，其中該最小頻率訊號決定該頻率調變電路之一充電電流，該跳變點訊號決定該頻率調變電路之一跳變點電壓，該充電電流與該跳變點電壓決定該切換訊號之該切換頻率。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該相位移電路包含有： 一壓差電路，依據該最大頻率訊號與該回授訊號之一差異產生一壓差訊號；一相位調變電路，產生一脈寬調變訊號，並依據該壓差訊號決定該脈寬調變訊號之脈波寬度；以及一輸出電路，依據該脈寬調變訊號產生該切換訊號之一第一切換訊號與一第二切換訊號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之控制電路，其中該相位調變電路包含一斜坡訊號產生器，其產生一斜坡訊號，並依據該斜坡訊號與該壓差訊號產生一脈寬調變重置訊號，該脈寬調變重置訊號用來截止該脈寬調變訊號。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之控制電路，其中該切換訊號包含一第一切換訊號及一第二切換訊號，該第一切換訊號相反於該第二切換訊號，在該相位移調變期間，該第一切換訊號之脈波寬度減少，而該第二切換訊號之脈波寬度增加。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，更包含一延遲時間端，其可調整一延遲時間，該延遲時間位於該切換訊號之一第一切換訊號與一第二切換訊號的導通/截止之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該間歇省電電路包含具有一遲滯之一比較器，當該回授訊號低於該第二門檻時，該比較器產生一重置訊號以截止該切換訊號。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，更包含一位準偏移電路，其耦接該功率轉換器之該輸出以接收該回授訊號而產生一位準偏移訊號，該位準偏移訊號關聯於該回授訊號，該相位移電路依據該位準偏移訊號在該第二操作範圍執行該相位移調變，該間歇省電電路依據該位準偏移訊號在該第三操作範圍執行該間歇省電調變。
TW099106898A 2009-03-12 2010-03-10 諧振式功率轉換器之控制電路 TWI406482B (zh)

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