TWI410033B - 穩定轉換脈波調變模式之電流式降壓轉換器 - Google Patents

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Description

穩定轉換脈波調變模式之電流式降壓轉換器
本發明係指一種電流式降壓轉換器，尤指一種根據一電感電流之平均值或電感電流及一斜率補償電流之交流成分，適應性地調整一脈波頻率調變模式之一觸發條件的電流式降壓轉換器。
電子裝置通常包含有不同的元件，每一元件所需的操作電壓可能都不同。因此，在電子裝置中，需要透過直流對直流電壓轉換電路，達到電壓準位的調節(升壓或降壓)，並使之穩定在所設定的電壓數值。依不同的電源需求，可延伸出許多不同型態的直流對直流電壓轉換器，但其皆源自於降壓式轉換器(Buck/Step Down Converter)及升壓式轉換器(Boost/Step Up Converter)。顧名思義，降壓式轉換器可將輸入端的直流電壓下降至一預設電壓準位，而升壓式轉換器則可提升輸入端的直流電壓。不論降壓式轉換器或升壓式轉換器，隨著電路技術的演進，兩者皆已演變出許多變化，以適用於不同的架構，或符合不同的需求。
舉例來說，請參考第1圖，第1圖為習知一降壓轉換器10之示意圖。降壓轉換器10主要包含有一輸入端100、一開關模組110、一輸出模組120、一輸出端130、一回授模組140、一誤差放大器142、一降壓電路144、一脈波寬度調變補償電路146、一電流偵測器150、一電流偵測電路152、一斜率補償電路160、一第一比較器170、一第二比較器180、一第三比較器190、一振盪器192及一調變控制電路194。輸入端100用來接收一輸入電壓VIN。開關模組110用來根據一開關訊號SW，決定輸入端100與一地端GND至輸出模組120之電連接。輸出模組120用來根據開關模組110之導通狀態，透過一輸出電感122、一輸出電阻124及一輸出電容126之頻率響應，產生一輸出電壓VOUT。回授模組140用來產生輸出電壓VOUT之一分壓，作為一回授訊號VFB。誤差放大器142用來放大回授訊號VFB及一第一參考電壓VREF1之差值，以產生一差值電壓ΔV。降壓電路144用來產生電壓略低於第一參考電壓VREF1之一分壓電壓VREF1’。第二比較器180用來比較分壓電壓VREF1’及回授訊號VFB，以產生一脈波寬度調變啟動訊號TR_PWM。除了透過回授訊號VFB回授外，電流偵測器150偵測輸出電感122之一電感電流IL，以產生一偵測電流ISEN。電流偵測電路152放大偵測電流ISEN，以產生一鏡像電感電流IL_C。斜率補償電路160用來產生一斜率補償電流ISC。鏡像電感電流IL_C及斜率補償電流ISC之和透過一電阻R，轉換為一偵測電壓VC。脈波寬度補償電路146用來根據補償差值電壓ΔV，補償降壓轉換器10之頻率響應，以產生一補償結果EAO。第一比較器170用來比較偵測電壓VC及補償結果EAO，以產生一脈波寬度調變訊號PWM。第三比較器190用來比較補償結果EAO及一電壓值固定之門檻電壓VTH，以產生一脈波頻率調變啟動訊號TR_PFM。振盪器192用來產生一振盪訊號VOSC。最後，調變控制電路194用來根據脈波頻率調變啟動訊號TR_PFM、脈波寬度調變啟動訊號TR_PWM、脈波寬度調變訊號PWM及振盪訊號VOSC，決定降壓轉換器10之操作模式，並產生對應之開關訊號SW至開關模組110。
簡單來說，降壓轉換器10根據負載電流(電感電流IL)的大小，決定操作於一脈波寬度調變模式或一脈波頻率調變模式。當電感電流IL之較低時，降壓轉換器10由脈波寬度調變模式切換至脈波頻率調變模式，以透過降低開關模組110的切換次數，降低降壓轉換器10之一切換損失。降壓轉換器10根據偵測電流ISEN及回授訊號VFB，產生脈波寬度調變啟動訊號TR_PWM及脈波頻率調變啟動訊號TR_PFM，並據以決定啟動脈波寬度調變模式或脈波頻率調變模式。
脈波寬度調變訊號PWM為補償結果EAO與鏡像電感電流IL_C及斜率補償電流ISC之和之峰值相交產生之週期，如第2圖所示。然而，鏡像電感電流IL_C及斜率補償電流ISC之和之峰值會隨輸出電感122、輸入電壓VIN、輸出電壓VOUT的大小而改變，使得補償結果EAO亦須隨之調整。如此一來，第三比較器190觸發脈波頻率調整模式之條件將因採用的輸出電感122、輸入電壓VIN、輸出電壓VOUT不同而不同。舉例來說，在輸入電壓VIN與輸出電壓VOUT不變的前提下，電感值較大的輸出電感122會造成降壓轉換器10由脈波寬度調變模式進入脈波頻率調變模式之一電流門檻Ith1上升，如第3圖所示。在最差的情況下，電流門檻Ith1甚至大於降壓轉換器10由脈波頻率調變模式進入脈波寬度調變模式之一電流門檻Ith2，造成降壓轉換器10於兩種操作模式中振盪，而無法正確地運作。然而，為了避免在兩種操作模式中振盪可以把門檻電壓VTH調低，但是電感值較小時卻有可能使得電流門檻Ith1太低而進不去脈波頻率調變模式。
因此，如何在降壓轉換器中，固定脈波寬度調變模式及脈波頻率調變模式之間的判定邊界，已成為業界的努力目標之一。
因此，本發明之主要目的即在於提供一種電流式降壓轉換器。
本發明揭露一種電流式降壓轉換器，包含有一輸入端，用來接收一輸入電壓；一輸出端，用來輸出一輸出電壓；一回授模組，耦接於該輸出端，用來根據該輸出電壓，產生一回授訊號；一開關模組，用來根據一開關訊號，決定該輸入端及一地端至該輸出端之電連接；一輸出模組，包含有一輸出電感，耦接於該開關模組及該輸出端之間；一輸出電阻，耦接於該輸出端；以及一輸出電容，耦接於該輸出電阻與該地端之間；一電流偵測器，耦接於該輸出模組，用來偵測該輸出電感之一電感電流，以產生一偵測電流；一電流偵測電路，用來放大該偵測電流，以還原該電感電流，進而產生一第一鏡像電感電流及一第二鏡像電感電流；一斜率補償電路，用來產生一第一斜率補償電流及一第二斜率補償電流；一第一電阻，用來轉換該放大電流及該斜率補償電流之和為一偵測電壓；一誤差放大器，耦接於該回授模組，用來放大該回授訊號該及一第一參考訊號之差值，以產生一差值電壓；一脈波寬度調變補償電路，耦接於該誤差放大器，用來根據該差值電壓，補償該降壓轉換器之頻率響應，以產生一補償結果；一第一比較器，耦接於該電流偵測電路、該斜率補償電路、該電阻及該脈波寬度調變補償電路，用來比較該差值電壓及該補償結果，以產生一脈波寬度調變訊號；一第二比較器，耦接於該該回授模組，用來比較該回授訊號及該第一參考電壓之一分壓電壓，以產生一脈波寬度調變啟動訊號；一第三比較器，用來比較一第二參考電壓及一門檻電壓，以產生一脈波頻率調變啟動訊號；一振盪器，用來產生一振盪訊號；以及一調變控制電路，耦接於該第一比較器、該第二比較器、該第三比較器以及該振盪器，用來根據該脈波寬度調變啟動訊號、該脈波頻率調變啟動訊號、該脈波寬度調變訊號及該振盪訊號，產生該開關訊號至該開關模組。
請參考第4圖，第4圖為本發明實施例一電流式降壓轉換器40之示意圖。降壓轉換器40包含有一輸入端400、一輸出端430、一回授模組440、一開關模組410、一輸出模組420、一電流偵測器450、一電流偵測電路452、一斜率補償電路460、一第一電阻R1、一第二電阻R2、一誤差放大器442、一脈波寬度調變補償電路446、一第一比較器470、一第二比較器480、一第三比較器490、一振盪器492、一調變控制電路494、一輸入電感402、一輸入電容404、一降壓電路444及一電流平均電路496。輸入端400用來接收一輸入電壓VIN。輸入電感402及輸入電容404用來對輸入電壓VIN執行低通濾波。開關模組410用來根據一開關訊號SW，決定輸入端400及一地端GND至輸出端430之電連接。輸出模組420包含有一輸出電感422、一輸出電阻424及一輸出電容426，用來根據開關模組410之導通狀態，透過輸出電感422、輸出電阻424及輸出電容426之頻率響應，產生一輸出電壓VOUT。輸出端430用來輸出輸出電壓VOUT。回授模組440用來根據輸出電壓VOUT，產生一回授訊號VFB。電流偵測器450用來偵測輸出電感422之一電感電流IL，以產生一偵測電流ISEN。電流偵測電路452用來放大偵測電流ISEN，以還原電感電流IL，進而產生一第一鏡像電感電流IL_C1及一第二鏡像電感電流IL_C2。斜率補償電路460用來產生一第一斜率補償電流ISC1。第一電阻R1用來轉換第一鏡像電感電流IL_C1及第一斜率補償電流ISC1之和為一偵測電壓VC。誤差放大器442用來放大回授訊號VFB及一第一參考訊號VREF1之差值，以產生一差值電壓ΔV。脈波寬度調變補償電路446用來根據差值電壓ΔV，補償降壓轉換器40之頻率響應，以產生一補償結果EAO。第一比較器470用來比較偵測電壓VC及補償結果EAO，以產生一脈波寬度調變訊號PWM。降壓電路144用來產生電壓略低於第一參考電壓VREF1之一分壓電壓VREF1’。第二比較器480用來比較回授訊號VFB及分壓電壓VREF’，以產生一脈波寬度調變啟動訊號TR_PWM。電流平均電路496用來平均第二鏡像電感電流IL_C2，以產生一平均電感電流IL_AVG。第二電阻R2將平均電感電流IL_AVG轉換為一第二參考電壓VREF2。第三比較器490用來比較第二參考電壓VREF2及一門檻電壓VTH，以產生一脈波頻率調變啟動訊號TR_PFM。振盪器492用來產生一振盪訊號VOSC。最後，調變控制電路494根據脈波寬度調變啟動訊號TR_PWM、脈波頻率調變啟動訊號TR_PFM、脈波寬度調變訊號PWM及振盪訊號VOSC，產生對應之開關訊號SW至開關模組410。
簡單來說，為了解決降壓轉換器10中，由脈波寬度調變模式進入脈波頻率調變模式之電流門檻Ith1隨輸入電壓VIN、輸出電壓VOUT與輸出電感122之大小不同而不同的問題。降壓轉換器40新增電流平均電路496，以計算電感電流IL之平均電感電流IL_AVG。如此一來，即使輸入電壓VIN、輸出電壓VOUT與輸出電感422因製程、應用不同而產生變異，造成電感電流IL之峰值發生變化，由於平均電感電流IL_AVG不受輸出電感422變異的影響，如第4B圖所示，第三比較器490仍可以一致的標準觸發脈波頻率調變模式，以達到固定電流門檻Ith1的目的。
對應地，門檻電壓VTH須為一固定電壓。如此一來，無論降壓轉換器40採用的輸出電感422大小為何，由脈波寬度調變模式進入脈波頻率調變模式之電流門檻Ith1均為固定。當然，為了提供電感電流IL之資訊至電流平均電路496，第二鏡像電感電流IL_C2較佳地與第一鏡像電感電流IL_C1相同，但不限於此。
除了計算平均電感電流IL_AVG外，本發明亦可根據電感電流IL及斜率補償電流ISC之交流成分，補償門檻電流Ith1因輸出電感422、輸入電壓VIN、輸出電壓VOUT不同產生的變異。請參考第5圖，第5圖為本發明實施例一降壓轉換器50之示意圖。降壓轉換器50之架構與降壓轉換器40相似，差別在於降壓轉換器50另包含一門檻調整電路500，用來取代電流平均電路496，以根據第二鏡像電感電流IL_C2及一第二斜率補償電流ISC2，適應性地產生門檻電壓VTH。也就是說，降壓轉換器50透過將電感電流IL變異之資訊饋入第三比較器490之「+」輸入端，抵銷補償結果EAO包含之電感電流IL與斜率補償變異資訊，以消除門檻電流Ith1之變異。
對應地，在降壓轉換器50中，第三比較器490另耦接於脈波寬度調變補償電路446及第一比較器470，用來接收補償結果EAO，作為第二參考電壓VREF2。
因此，在第5圖中，第二鏡像電感電流IL_C2為第一鏡像電感電流IL_C1之交流成分，第二斜率補償電流ISC2為第一斜率補償電流ISC1之交流成分。
關於降壓轉換器40、50中其他元件之運作，詳細來說，開關模組410包含有一上橋開關電晶體412、一下橋開關電晶體414及一反相放大器416，如第4圖及第5圖所示。反相放大器416用來反相並放大開關訊號SW，以產生一反相訊號SW_B至上橋開關電晶體412及下橋開關電晶體414。上橋開關電晶體412較佳地為一P型金屬氧化物半導體電晶體(Metal-Oxide Semiconductor，MOS)，用來根據反相訊號SW_B，決定輸入端400至輸出模組420之電連接(充電路徑)。對應地，下橋開關電晶體414為一N型金屬氧化物半導體電晶體，用來根據反相訊號SW_B，決定地端GND至輸出模組420之電連接(放電路徑)。
當然，本領域具通常知識者可根據不同的需求，變化開關模組410之內容。舉例來說，請參考第6圖，第6圖為開關模組410之一變化實施例之示意圖。在第6圖中，開關模組410包含有一同相放大器600、一反相放大器602、上橋開關電晶體604(NMOS)及下橋開關電晶體606。第6圖與第5圖之開關模組410之邏輯功能相同，且為本領域具通常知識者所熟知，在此不贅述。
在降壓轉換器40、50的回授路徑中，回授模組440包含有一第三電阻R3及一第四電阻R3，用來透過分壓操作，產生回授訊號VFB。除此之外，降壓電路444較佳地為一直流電壓源或一分壓電路，以產生略低於第一參考電壓VREF1之分壓電壓VREF1’至第二比較器480。
當然，本領域具通常知識者可根據需求，調整降壓轉換器40、50之細部架構，以實現不同的應用。除此之外，本發明透過計算平均電感電流或透過饋入電感電流及補償電流之交流成分，消除電流門檻變異的固定操作模式邊界方法亦可應用在升壓轉換器、降壓暨升壓轉換器中，而不限於此。
在先前技術中，降壓轉換器10根據電感電流IL，決定操作於脈波寬度調變模式或脈波頻率調變模式。然而，由於脈波寬度調變模式進入脈波頻率調變模式之電流門檻Ith1隨著輸入電壓VIN、輸出電壓VOUT與採用的輸出電感122的電感值不同而不同，在最差的情況下，甚至造成降壓轉換器10在兩種操作模式中振盪，而無法運作。相較之下，本發明透過計算平均電感電流IL_AVG或饋入第一鏡像電感電流IL_C1及補償電流ISC之交流成分，消除電流門檻Ith1因輸入電壓VIN、輸出電壓VOUT與輸出電感IL而產生的變異，進而固定脈波寬度調變模式及脈波頻率調變模式間之判斷基準。
綜上所述，本發明透過計算平均電感電流或饋入電感電流及補償電流之交流成分，消除由脈波寬度調變模式進入脈波頻率調變模式之電流門檻因輸入電壓VIN、輸出電壓VOUT與輸出電感而產生的變異，以確保降壓轉換器之穩定操作。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
EAO．．．補償結果
GND．．．地端
IL、IL(L1)、IL(L2)．．．電感電流
IL_C．．．鏡像電感電流
IL_C1．．．第一鏡像電感電流
IL_C2．．．第二鏡像電感電流
IL_AVG．．．平均電感電流
ISC．．．斜率補償電流
ISC1．．．第一斜率補償電流
ISC2．．．第二斜率補償電流
ISEN．．．偵測電流
Ith1、Ith2．．．電流門檻
PWM．．．脈波寬度調變訊號
R．．．電阻
R1．．．第一電阻
R2．．．第二電阻
R3．．．第三電阻
R4．．．第四電阻
L1、L2．．．電感
SW．．．切換訊號
SW_B．．．反相訊號
TR_PFM．．．脈波頻率調變啟動訊號
TR_PWM．．．脈波寬度調變啟動訊號
ΔV．．．差值電壓
VC．．．補償電壓
VFB．．．回授訊號
VIN．．．輸入電壓
VOUT．．．輸出電壓
VOSC．．．振盪訊號
VREF1．．．第一參考電壓
VREF1’．．．分壓電壓
VREF2．．．第二參考電壓
VTH．．．門檻電壓
10．．．降壓轉換器
40、50．．．降壓轉換器
100、400．．．輸入端
402．．．輸入電感
404．．．輸入電容
110、410．．．開關模組
412、604．．．上橋開關電晶體
414、606．．．下橋開關電晶體
600．．．同相放大器
602、416．．．反相放大器
120、420．．．輸出模組
122、422．．．輸出電感
124、424．．．輸出電阻
126、426．．．輸出電容
130、430．．．輸出端
140、440．．．回授模組
142、442．．．誤差放大器
144、444．．．降壓電路
146、446．．．脈波寬度調變補償電路
150、450．．．電流偵測器
152、452．．．電流偵測電路
160、460‧‧‧斜率補償電路
170、470‧‧‧第一比較器
180、480‧‧‧第二比較器
190、490‧‧‧第三比較器
192、492‧‧‧振盪器
194、494‧‧‧調變控制電路
496‧‧‧電流平均電路
500‧‧‧門檻調整電路
第1圖為先前技術一降壓轉換器之示意圖。
第2圖為第1圖之降壓轉換器之一補償電壓之時變示意圖。
第3圖為第1圖之降壓轉換器之門檻電流之示意圖。
第4A圖為本發明實施例一降壓轉換器之示意圖。
第4B圖為第4A圖之降壓轉換器之一電感電流之時變示意圖。
第5圖為第4A圖之降壓轉換器之一變化實施例之示意圖。
第6圖為第4A圖及第5圖之降壓轉換器之一開關模組之一變化實施例之示意圖。
EAO．．．補償結果
GND．．．地端
IL．．．電感電流
IL_C1．．．第一鏡像電感電流
IL_C2．．．第二鏡像電感電流
IL_AVG．．．平均電感電流
ISC1．．．第一斜率補償電流
ISEN．．．偵測電流
PWM．．．脈波寬度調變訊號
R1．．．第一電阻
R2．．．第二電阻
R3．．．第三電阻
R4．．．第四電阻
SW．．．切換訊號
SW_B．．．反相訊號
TR_PFM．．．脈波頻率調變啟動訊號
TR_PWM．．．脈波寬度調變啟動訊號
ΔV．．．差值電壓
VC．．．補償電壓
VFB．．．回授訊號
VIN．．．輸入電壓
VOUT．．．輸出電壓
VOSC．．．振盪訊號
VREF1．．．第一參考電壓
VREF1’．．．分壓電壓
VREF2．．．第二參考電壓
VTH．．．門檻電壓
40．．．降壓轉換器
400．．．輸入端
402．．．輸入電感
404．．．輸入電容
410．．．開關模組
412．．．上橋開關電晶體
414．．．下橋開關電晶體
416．．．反相放大器
420．．．輸出模組
422．．．輸出電感
424．．．輸出電阻
426．．．輸出電容
430．．．輸出端
440．．．回授模組
442．．．誤差放大器
444．．．降壓電路
446．．．脈波寬度調變補償電路
450．．．電流偵測器
452．．．電流偵測電路
460．．．斜率補償電路
470．．．第一比較器
480．．．第二比較器
490．．．第三比較器
492．．．振盪器
494．．．調變控制電路
496．．．電流平均電路

Claims (34)

  1. 一種電流式降壓轉換器，包含有：一輸入端，用來接收一輸入電壓；一輸出端，用來輸出一輸出電壓；一回授模組，耦接於該輸出端，用來根據該輸出電壓，產生一回授訊號；一開關模組，用來根據一開關訊號，決定該輸入端及一地端至該輸出端之電連接；一輸出模組，包含有：一輸出電感，耦接於該開關模組及該輸出端之間；一輸出電阻，耦接於該輸出端；以及一輸出電容，耦接於該輸出電阻與該地端之間；一電流偵測器，耦接於該開關模組及輸出模組之間，用來偵測該輸出電感之一電感電流，以產生一偵測電流；一電流偵測電路，用來放大該偵測電流，以還原該電感電流，進而產生一第一鏡像電感電流及一第二鏡像電感電流；一斜率補償電路，用來產生一第一斜率補償電流及一第二斜率補償電流；一第一電阻，用來轉換該第一鏡像電感電流及該第一斜率補償電流之和為一偵測電壓；一誤差放大器，耦接於該回授模組，用來放大該回授訊號該及一第一參考訊號之差值，以產生一差值電壓； 一脈波寬度調變補償電路，耦接於該誤差放大器，用來根據該差值電壓，補償該降壓轉換器之頻率響應，以產生一補償結果；一第一比較器，耦接於該電流偵測電路、該斜率補償電路、該電阻及該脈波寬度調變補償電路，用來比較該偵測電壓及該補償結果，以產生一脈波寬度調變訊號；一第二比較器，耦接於該回授模組，用來比較該回授訊號及該第一參考電壓之一分壓電壓，以產生一脈波寬度調變啟動訊號；一第三比較器，用來比較一第二參考電壓及一門檻電壓，以產生一脈波頻率調變啟動訊號；一振盪器，用來產生一振盪訊號；一調變控制電路，耦接於該第一比較器、該第二比較器、該第三比較器以及該振盪器，用來根據該脈波寬度調變啟動訊號、該脈波頻率調變啟動訊號、該脈波寬度調變訊號及該振盪訊號，產生該開關訊號至該開關模組；以及一電流平均電路，耦接於該電流偵測電路及該第三比較器，用來平均該第二鏡像電感電流，以產生一平均電感電流。
  2. 如請求項1所述之降壓轉換器，其另包含有一第二電阻，其一端耦接於該電流平均電路及該第三比較器之間，另一端耦接於該地端，用來轉換該平均電感電流為該第二參考電壓。
  3. 如請求項1所述之降壓轉換器，其中該門檻電壓係一固定電壓。
  4. 如請求項1所述之降壓轉換器，其中該第二鏡像電感電流係該第一鏡像電感電流相同。
  5. 如請求項1所述之降壓轉換器，其另包含有一門檻調整電路，耦接於該電流偵測電路、該斜率補償電路及該第三比較器，用來根據該第二鏡像電感電流及該第二斜率補償電流，適應性地產生該門檻電壓。
  6. 如請求項5所述之降壓轉換器，其中該第三比較器耦接於該脈波寬度調變補償電路及該第一比較器，用來接收該補償結果，作為該第二參考電壓。
  7. 如請求項5所述之降壓轉換器，其中該第二鏡像電感電流係該第一鏡像電感電流之交流成分。
  8. 如請求項5所述之降壓轉換器，其中該第二斜率補償電流係該第一斜率補償電流之交流成分。
  9. 如請求項1所述之降壓轉換器，其中該調變控制電路於該脈波寬度調變啟動訊號為高電位時，根據該脈波寬度調變訊號及該振盪訊號，產生該開關訊號。
  10. 如請求項1所述之降壓轉換器，其中該開關模組包含有：一前級端，用來接收該開關訊號；一上橋開關電晶體，耦接於該輸入端、該前級端及該輸出模組，用來根據該開關訊號之一同相訊號或一反相訊號，決定該輸入端至該輸出模組之電連接；以及一下橋開關電晶體，耦接於該地端、該前級端及該輸出模組，用來根據該開關訊號之一同相訊號或一反相訊號，決定該地端至該輸出模組之電連接。
  11. 如請求項10所述之降壓轉換器，其中該開關模組另包含有一反相放大器，耦接於該前級端、該上橋開關電晶體與該下橋開關電晶體之間，用來反相並放大該開關訊號，以產生該反相訊號至該上橋開關電晶體及該下橋開關電晶體。
  12. 如請求項11所述之降壓轉換器，其中該上橋開關電晶體係一P型金屬氧化物半導體電晶體，該下橋開關電晶體係一N型金屬氧化物半導體電晶體。
  13. 如請求項10所述之降壓轉換器，其中該開關模組另包含有：一同相放大器，耦接於該前級端與該上橋開關電晶體之間，用來放大該開關訊號，以產生該同相訊號至該上橋開關電晶體；以及 一反相放大器，耦接於該前級端與該下橋開關電晶體之間，用來反相並放大該開關訊號，以產生該反相訊號至該下橋開關電晶體。
  14. 如請求項13所述之降壓轉換器，其中該上橋開關電晶體及該下橋開關電晶體係N型金屬氧化物半導體電晶體。
  15. 如請求項1所述之降壓轉換器，其中該回授模組包含有：一第三電阻，其一端耦接於該輸出模組及該輸出端之間，另一端耦接於該誤差放大器；以及一第四電阻，其一端耦接於該第三電阻及該誤差放大器，另一端耦接於該地端。
  16. 如請求項1所述之降壓轉換器，其另包含有：一輸入電感，其一端耦接於該輸入端，另一端耦接於該開關模組；以及一輸入電容，其一端耦接於該輸入電感及該開關模組之間，另一端耦接於該地端。
  17. 如請求項1所述之降壓轉換器，其另包含有一降壓電路，耦接於該第二比較器，用來產生略低於該第一參考電壓之一分壓電壓至該第二比較器。
  18. 一種電流式降壓轉換器，包含有：一輸入端，用來接收一輸入電壓；一輸出端，用來輸出一輸出電壓；一回授模組，耦接於該輸出端，用來根據該輸出電壓，產生一回授訊號；一開關模組，用來根據一開關訊號，決定該輸入端及一地端至該輸出端之電連接；一輸出模組，包含有：一輸出電感，耦接於該開關模組及該輸出端之間；一輸出電阻，耦接於該輸出端；以及一輸出電容，耦接於該輸出電阻與該地端之間；一電流偵測器，耦接於該開關模組及輸出模組之間，用來偵測該輸出電感之一電感電流，以產生一偵測電流；一電流偵測電路，用來放大該偵測電流，以還原該電感電流，進而產生一第一鏡像電感電流及一第二鏡像電感電流；一斜率補償電路，用來產生一第一斜率補償電流及一第二斜率補償電流；一第一電阻，用來轉換該第一鏡像電感電流及該第一斜率補償電流之和為一偵測電壓；一誤差放大器，耦接於該回授模組，用來放大該回授訊號該及一第一參考訊號之差值，以產生一差值電壓；一脈波寬度調變補償電路，耦接於該誤差放大器，用來根據該差值電壓，補償該降壓轉換器之頻率響應，以產生一補償 結果；一第一比較器，耦接於該電流偵測電路、該斜率補償電路、該電阻及該脈波寬度調變補償電路，用來比較該偵測電壓及該補償結果，以產生一脈波寬度調變訊號；一第二比較器，耦接於該回授模組，用來比較該回授訊號及該第一參考電壓之一分壓電壓，以產生一脈波寬度調變啟動訊號；一第三比較器，用來比較一第二參考電壓及一門檻電壓，以產生一脈波頻率調變啟動訊號；一振盪器，用來產生一振盪訊號；一調變控制電路，耦接於該第一比較器、該第二比較器、該第三比較器以及該振盪器，用來根據該脈波寬度調變啟動訊號、該脈波頻率調變啟動訊號、該脈波寬度調變訊號及該振盪訊號，產生該開關訊號至該開關模組；以及一門檻調整電路，耦接於該電流偵測電路、該斜率補償電路及該第三比較器，用來根據該第二鏡像電感電流及該第二斜率補償電流，適應性地產生該門檻電壓。
  19. 如請求項18所述之降壓轉換器，其另包含有一電流平均電路，耦接於該電流偵測電路及該第三比較器，用來平均該第二鏡像電感電流，以產生一平均電感電流。
  20. 如請求項19所述之降壓轉換器，其另包含有一第二電阻，其一 端耦接於該電流平均電路及該第三比較器之間，另一端耦接於該地端，用來轉換該平均電感電流為該第二參考電壓。
  21. 如請求項19所述之降壓轉換器，其中該門檻電壓係一固定電壓。
  22. 如請求項19所述之降壓轉換器，其中該第二鏡像電感電流係該第一鏡像電感電流相同。
  23. 如請求項18所述之降壓轉換器，其中該第三比較器耦接於該脈波寬度調變補償電路及該第一比較器，用來接收該補償結果，作為該第二參考電壓。
  24. 如請求項18所述之降壓轉換器，其中該第二鏡像電感電流係該第一鏡像電感電流之交流成分。
  25. 如請求項18所述之降壓轉換器，其中該第二斜率補償電流係該第一斜率補償電流之交流成分。
  26. 如請求項18所述之降壓轉換器，其中該調變控制電路於該脈波寬度調變啟動訊號為高電位時，根據該脈波寬度調變訊號及該振盪訊號，產生該開關訊號。
  27. 如請求項18所述之降壓轉換器，其中該開關模組包含有：一前級端，用來接收該開關訊號；一上橋開關電晶體，耦接於該輸入端、該前級端及該輸出模組，用來根據該開關訊號之一同相訊號或一反相訊號，決定該輸入端至該輸出模組之電連接；以及一下橋開關電晶體，耦接於該地端、該前級端及該輸出模組，用來根據該開關訊號之一同相訊號或一反相訊號，決定該地端至該輸出模組之電連接。
  28. 如請求項27所述之降壓轉換器，其中該開關模組另包含有一反相放大器，耦接於該前級端、該上橋開關電晶體與該下橋開關電晶體之間，用來反相並放大該開關訊號，以產生該反相訊號至該上橋開關電晶體及該下橋開關電晶體。
  29. 如請求項28所述之降壓轉換器，其中該上橋開關電晶體係一P型金屬氧化物半導體電晶體，該下橋開關電晶體係一N型金屬氧化物半導體電晶體。
  30. 如請求項27所述之降壓轉換器，其中該開關模組另包含有：一同相放大器，耦接於該前級端與該上橋開關電晶體之間，用來放大該開關訊號，以產生該同相訊號至該上橋開關電晶體；以及一反相放大器，耦接於該前級端與該下橋開關電晶體之間，用 來反相並放大該開關訊號，以產生該反相訊號至該下橋開關電晶體。
  31. 如請求項30所述之降壓轉換器，其中該上橋開關電晶體及該下橋開關電晶體係N型金屬氧化物半導體電晶體。
  32. 如請求項18所述之降壓轉換器，其中該回授模組包含有：一第三電阻，其一端耦接於該輸出模組及該輸出端之間，另一端耦接於該誤差放大器；以及一第四電阻，其一端耦接於該第三電阻及該誤差放大器，另一端耦接於該地端。
  33. 如請求項18所述之降壓轉換器，其另包含有：一輸入電感，其一端耦接於該輸入端，另一端耦接於該開關模組；以及一輸入電容，其一端耦接於該輸入電感及該開關模組之間，另一端耦接於該地端。
  34. 如請求項18所述之降壓轉換器，其另包含有一降壓電路，耦接於該第二比較器，用來產生略低於該第一參考電壓之一分壓電壓至該第二比較器。
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