TWI462442B - 電源轉換電路的控制電路及相關的控制方法 - Google Patents
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Description
本發明有關電源轉換電路，尤指一種可穩定電源轉換電路的輸出電壓的控制電路及相關的控制方法。
電源轉換電路可以操作在非連續導通模式(discontinuous conduction mode，DCM)或是連續導通模式(continuous conduction mode，CCM)，以對負載提供所需的電力，並提高電源轉換電路的能源使用效率。
一般而言，當負載為輕載時，電源轉換電路的控制電路會將電源轉換電路設置成操作在非連續導通模式，而當負載為重載時，控制電路會將電源轉換電路設置成操作在連續導通模式。然而，當負載的條件位於兩種運作模式的切換邊界時，傳統的控制電路會將電源轉換電路在兩種運作模式之間不停地切換。在此情況下，容易造成電源轉換電路迴路不穩定，導致輸出電壓出現不穩定的情況。
有鑑於此，如何減輕或消除電源轉換電路的輸出電壓不穩定的狀況，實為業界有待解決的問題。
本說明書提供一種電源轉換電路的控制電路的實施例，該電源轉換電路包含一電感以及一第一功率開關，該第一功率開關的一第一端耦接於該電感的一預定端，且該第一功率開關的一第二端耦接於一固定電位端，該控制電路包含：一零電流偵測電路，設置成偵測流經該預定端與該電壓輸出端之間的電流，以產生一零電流偵測信號；一調整電路，耦接於該零電流偵測電路，且設置成依據該零電流偵測信號產生一調整信號；一時脈信號產生電路，耦接於該調整電路，且設置成依據該調整信號調整一時脈信號的一頻率；一週期信號產生電路，耦接於該時脈信號產生電路，且設置成依據該時脈信號產生一週期信號；一誤差偵測電路，當耦接於該電源轉換電路時，依據一參考信號和對應於該電源轉換電路的一輸出電壓信號的一回授信號產生一誤差信號；以及一控制信號產生電路，耦接於該週期信號產生電路及該誤差偵測電路，且設置成依據該週期信號及該誤差信號產生一控制信號，以控制該第一功率開關的運作；其中當該電源轉換電路操作在一非連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度小於一第一預定寬度，且脈波的數量大於一第一預定值，該調整電路會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調升該時脈信號的頻率，以藉此致使該週期信號產生電路調升該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該非連續導通模式切換至一連續導通模式，且該第一功率開關在該非連續導通模式下的一第一切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第二切換頻率。
本說明書另提供一種電源轉換電路的控制電路的實施例，該電源轉換電路包含一電感以及一第一功率開關，該第一功率開關的一第一端耦接於該電感的一預定端，且該第一功率開關的一第二端耦接於一固定電位端，該控制電路包含：一零電流偵測電路，設置成偵測流經該預定端與該電壓輸出端之間的電流，以產生一零電流偵測信號；一調整電路，耦接於該零電流偵測電路，且設置成依據該零電流偵測信號產生一調整信號；一時脈信號產生電路，耦接於該調整電路，且設置成依據該調整信號調整一時脈信號的一頻率；一週期信號產生電路，耦接於該時脈信號產生電路，且設置成依據該時脈信號產生一週期信號；一誤差偵測電路，當耦接於該電源轉換電路時，依據一參考信號和對應於該電源轉換電路的一輸出電壓信號的一回授信號產生一誤差信號；以及一控制信號產生電路，耦接於該週期信號產生電路及該誤差偵測電路，且設置成依據該週期信號及該誤差信號產生一控制信號，以控制該第一功率開關的運作；其中當該電源轉換電路操作在一連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度大於一第二預定寬度，且脈波的數量大於一第二預定值，該調整電路會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調降該時脈信號的頻率，以藉此致使該週期信號產生電路調降該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該連續導通模式切換至一非連續導通模式，且該第一功率開關在該非連續導通模式下的一第一切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第二切換頻率。
本說明書另提供一種電源轉換電路的控制電路的實施例，該電源轉換電路包含一電感，該控制電路包含：一第一功率開關，該第一功率開關的一第一端耦接於該電感的一預定端，且該第一功率開關的一第二端耦接於一固定電位端；一零電流偵測電路，設置成偵測流經該預定端與該電壓輸出端之間的電流，以產生一零電流偵測信號；一調整電路，耦接於該零電流偵測電路，且設置成依據該零電流偵測信號產生一調整信號；一時脈信號產生電路，耦接於該調整電路，且設置成依據該調整信號調整一時脈信號的一頻率；一週期信號產生電路，耦接於該時脈信號產生電路，且設置成依據該時脈信號產生一週期信號；一誤差偵測電路，當耦接於該電源轉換電路時，依據一參考信號和對應於該電源轉換電路的一輸出電壓信號的一回授信號產生一誤差信號；以及一控制信號產生電路，耦接於該週期信號產生電路及該誤差偵測電路，且設置成依據該週期信號及該誤差信號產生一控制信號，以控制該第一功率開關的運作；其中當該電源轉換電路操作在一非連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度小於一第一預定寬度，且脈波的數量大於一第一預定值，該調整電路會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調升該時脈信號的頻率，以藉此致使該週期信號產生電路調升該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該非連續導通模式切換至一連續導通模式，且該第一功率開關在該非連續導通模式下的一第一切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第二切換頻率。
本說明書另提供一種電源轉換電路的控制電路的實施例，該電源轉換電路包含一電感，該控制電路包含：一第一功率開關，該第一功率開關的一第一端耦接於該電感的一預定端，且該第一功率開關的一第二端耦接於一固定電位端；一零電流偵測電路，設置成偵測流經該預定端與該電壓輸出端之間的電流，以產生一零電流偵測信號；一調整電路，耦接於該零電流偵測電路，且設置成依據該零電流偵測信號產生一調整信號；一時脈信號產生電路，耦接於該調整電路，且設置成依據該調整信號調整一時脈信號的一頻率；一週期信號產生電路，耦接於該時脈信號產生電路，且設置成依據該時脈信號產生一週期信號；一誤差偵測電路，當耦接於該電源轉換電路時，依據一參考信號和對應於該電源轉換電路的一輸出電壓信號的一回授信號產生一誤差信號；以及一控制信號產生電路，耦接於該週期信號產生電路及該誤差偵測電路，且設置成依據該週期信號及該誤差信號產生一控制信號，以控制該第一功率開關的運作；其中當該電源轉換電路操作在一連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度大於一第二預定寬度，且脈波的數量大於一第二預定值，該調整電路會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調降該時脈信號的頻率，以藉此致使該週期信號產生電路調降該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該連續導通模式切換至一非連續導通模式，且該第一功率開關在該非連續導通模式下的一第一切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第二切換頻率。
本說明書提供一種電源轉換電路的控制方法的實施例，該電源轉換電路包含有一電感以及一第一功率開關，該第一功率開關的一第一端耦接於該電感的一預定端，且該第一功率開關的一第二端耦接於一固定電位端，該控制方法包含：利用一零電流偵測電路偵測流經該預定端與該電源轉換電路的一電壓輸出端之間的電流，以產生一零電流偵測信號；依據該零電流偵測信號產生一調整信號；利用一時脈信號產生電路依據該調整信號調整一時脈信號的一頻率；依據該時脈信號產生一週期信號；依據一參考信號和對應於該電源轉換電路的一輸出電壓信號的一回授信號產生一誤差信號；依據該週期信號及該誤差信號而產生一控制信號，以控制該第一功率開關的運作；以及當該電源轉換電路操作在一非連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度小於一第一預定寬度，且脈波的數量大於一第一預定值，利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調升該時脈信號的頻率，以藉此調升該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該非連續導通模式切換至一連續導通模式；其中，該第一功率開關在該非連續導通模式下的一第一切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第二切換頻率。
本說明書另提供一種電源轉換電路的控制方法的實施例，該電源轉換電路包含有一電感以及一第一功率開關，該第一功率開關的一第一端耦接於該電感的一預定端，且該第一功率開關的一第二端耦接於一固定電位端，該控制方法包含：利用一零電流偵測電路偵測流經該預定端與該電源轉換電路的一電壓輸出端之間的電流，以產生一零電流偵測信號；依據該零電流偵測信號產生一調整信號；利用一時脈信號產生電路依據該調整信號調整一時脈信號的一頻率；依據該時脈信號產生一週期信號；依據一參考信號和對應於該電源轉換電路的一輸出電壓信號的一回授信號產生一誤差信號；依據該週期信號及該誤差信號而產生一控制信號，以控制該第一功率開關的運作；以及當該電源轉換電路操作在一連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度大於一第二預定寬度，且脈波的數量大於一第二預定值，利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調降該時脈信號的頻率，以藉此調降該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該連續導通模式切換至一非連續導通模式；其中，該第一功率開關在該非連續導通模式下的一第一切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第二切換頻率。
上述實施例的優點之一，是可提升電源轉換電路的輸出電壓信號的穩定度及能源轉換效率。
本發明的其他優點將藉由以下的說明和圖式進行更詳細的解說。
100、400 電源轉換電路
110 電感
121、123 功率開關
130 控制電路
131 零電流偵測電路
132 調整電路
133 時脈信號產生電路
134 週期信號產生電路
135 誤差偵測電路
136 控制信號產生電路
140 輸出電容
150 回授電路
160 補償電路
170、470 驅動電路
180 電壓輸出端
210~260 方法流程
321 計數器
323 決定單元
423 二極體
Vin 輸入電壓信號
Vout 輸出電壓信號
FB 回授信號
ADJ 調整信號
CLK 時脈信號
Ramp 週期信號
Vref 參考信號
Vcomp 誤差信號
Vc 控制信號
V1、V2 驅動信號
圖1為本發明一實施例的電源轉換電路簡化後的功能方塊圖。
圖2為本發明一實施例的電源轉換電路的控制方法簡化後的流程圖。
圖3為圖1中的調整電路的一實施例簡化後的功能方塊圖。
圖4為本發明另一實施例的電源轉換電路簡化後的功能方塊圖。
以下將配合相關圖式來說明本發明的實施例。在圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或流程步驟。
圖1為本發明一實施例的電源轉換電路100簡化後的功能方塊圖。在本實施例中，電源轉換電路100為同步型的升壓式電源轉換電路，但本發明也可應用於其他型式的電源轉換電路，例如但不限於非同步型的升壓式電源轉換電路、同步或非同步型的降壓式電源轉換電路、同步或非同步型的反壓式電源轉換電路、同步或非同步型的升降壓式電源轉換電路等。如圖1所示，電源轉換電路100包含有電感110、第一功率開關121、第二功率開關123、控制電路130、輸出電容140、回授電路150、補償電路160、驅動電路170、以及電壓輸出端180。電感110耦接於電源轉換電路100的輸入電壓信號Vin及功率開關121的第一端之間。功率開關121的第二端耦接於一固定電位端(例如接地端)。功率開關123的第一端耦接於電感110的一預定端，且功率開關123的第二端耦接於電壓輸出端180。電壓輸出端180用於提供輸出電壓信號Vout。輸出電容140的一端耦接於電壓輸出端180，且另一端耦接於固定電位端(例如接地端)，用於穩定輸出電壓信號Vout。回授電路150耦接於電壓輸出端180，用於產生與輸出電壓信號Vout相對應的回授信號FB。控制電路130耦接於回授電路150、補償電路160、以及驅動電路170，用於依據回授信號FB產生控制信號Vc以控制驅動電路170。在控制電路130的控制下，驅動電路170會產生驅動信號V1和V2以分別控制功率開關121和123的運作，藉此調整電源轉換電路100的運作模式，使電源轉換電路100將輸入電壓信號Vin轉換成穩定的輸出電壓信號Vout，以供後級電路使用。
在圖1的實施例中，控制電路130包含有零電流偵測電路131、調整電路132、時脈信號產生電路133、週期信號產生電路134、誤差偵測電路135、以及控制信號產生電路136。零電流偵測電路131耦接於電感110的預定端與電源轉換電路100的電壓輸出端180之間，且設置成偵測流經該預定端與電壓輸出端180之間的電流，以產生零電流偵測信號。調整電路132耦接於零電流偵測電路131，並設置成依據零電流偵測信號產生調整信號ADJ。時脈信號產生電路133耦接於調整電路132，且設置成依據調整信號ADJ調整時脈信號CLK的頻率。週期信號產生電路134耦接於時脈信號產生電路133，且設置成依據時脈信號CLK產生週期信號Ramp。當誤差偵測電路135耦接於電源轉換電路100的回授電路150時，誤差偵測電路135會依據參考信號Vref和回授信號FB產生誤差信號Vcomp。控制信號產生電路136耦接於週期信號產生電路134及誤差偵測電路135，且設置成依據週期信號Ramp及誤差信號Vcomp產生控制信號Vc，以控制功率開關121和123的運作。
實作上，零電流偵測電路131可於流經電感110的預定端與電壓輸出端180之間的電流低於一臨界值(例如，0.05安培)時，在零電流偵測信號中產生對應的指示脈波。時脈信號產生電路133可以採用各種振盪電路(oscillator)、鎖相迴路(PLL)、或延遲鎖定迴路(DLL)來實施。週期信號產生電路134產生的週期信號Ramp可以是各種斜坡信號、方波信號及弦波信號等。此外，前述誤差偵測電路135的反相輸入端與非反相輸入端的連接方式僅為一實施例，而非侷限誤差偵測電路135的實際實施方式。本領域中具有通常知識者皆能夠改變誤差偵測電路135的輸入端的連接方式，並對應地修改周邊的電路與信號的有效狀態，而皆能達成與上述實施例相同或類似的功能。再者，控制信號產生電路136可用各種脈衝寬度調變(pulse width modulation，PWM)信號產生器或是脈衝頻率調變(pulse frequency modulation，PFM)信號產生器來實現。例如，控制信號產生電路136可用正反器、閂鎖器、或是其他邏輯電路的組合實現。
前述電源轉換電路100中的不同功能方塊可分別用不同的電路來實現，也可整合在一單一電路晶片中。例如，可將回授電路150、補償電路160、及驅動電路170的至少其中之一整合到控制電路130中，以形成單一控制晶片(controller IC)。實作上，也可將第一功率開關121及/或第二功率開關123整合到控制電路130中，以形成單一轉換器晶片(converter IC)。
為了使圖面簡潔而易於說明，電源轉換電路100中的其他元件和連接關係並未繪示於圖1中。以下將搭配圖2來進一步說明控制電路130的運作方式。
圖2為本發明一實施例的電源轉換電路100的控制方法簡化後的流程圖。
在流程210中，控制電路130會將電源轉換電路100設置成以非連續導通模式(DCM)或連續導通模式(CCM)進行操作。
為方便說明起見，在此假設控制電路130於流程210中會將電源轉換電路100設置成操作在連續導通模式。此時，控制電路130會經由驅動電路170控制功率開關121和123的運作，使功率開關121以一第二切換頻率進行切換，並使功率開關123以一第四切換頻率進行切換。前述的第二切換頻率和第四切換頻率可以相同，也可以存在些微差異。在電源轉換電路100運作的過程中，調整電路132會持續進行流程220，以判斷零電流偵測電路131是否產生脈波。
請參考圖3，其所繪示為圖1中的調整電路132的一實施例簡化後的功能方塊圖。在圖3的實施例中，調整電路132包含計數器321和決定單元323。計數器321耦接於零電流偵測電路131與時脈信號產生電路133，且設置成計算零電流偵測信號中的脈波數量，以產生一計數值。例如，計數器321可於每次零電流偵測信號中出現一個指示脈波時，將計數值累加1。
若調整電路132的決定單元323於流程220中偵測到計數器321輸出的計數值增加，代表調整電路132偵測到零電流偵測電路131有產生指示脈波，亦即代表當時電感110的預定端與電壓輸出端180之間有零電流的情況發生。此時，控制電路130會進行流程230。反之，若調整電路132於流程220中沒有偵測到零電流偵測電路131有產生任何指示脈波，則控制電路130會進行流程250。
在流程230中，控制電路130會將電源轉換電路100設置成操作在非連續導通模式。此時，調整電路132的決定單元323會利用調整信號ADJ控制時脈信號產生電路133調降時脈信號CLK的頻率。當時脈信號產生電路133將時脈信號CLK的頻率調降後，週期信號產生電路134便會依據頻率調降後的時脈信號CLK調降週期信號Ramp的頻率。此時，控制信號產生電路136會依據誤差信號Vcomp及頻率調降後的週期信號Ramp產生控制信號Vc，以經由驅動電路170控制功率開關121和123的運作，使功率開關121以一第一切換頻率進行切換，並使功率開關123以一第三切換頻率進行切換，其中，第一切換頻率低於前述的第二切換頻率，且第三切換頻率低於前述的第四切換頻率。另外，前述的第一切換頻率和第三切換頻率可以相同，也可以存在些微差異。
在電源轉換電路100操作於非連續導通模式的過程中，調整電路132會持續進行流程240，以判斷零電流偵測電路131在複數個時脈週期中產生的脈波的寬度是否小於一第一預定寬度，以及判斷零電流偵測電路131在該複數個時脈週期中產生的脈波數量是否大於第一預定值。若零電流偵測電路131在該複數個時脈週期中產生的脈波的寬度小於該第一預定寬度，且在該複數個時脈週期中產生的脈波數量大於第一預定值，代表電源轉換電路100當時的負載條件接近、但尚未到達兩種運作模式傳統上的切換邊界。此時，控制電路130會進行流程250，將電源轉換電路100提前切換至連續導通模式。反之，則控制電路130會繼續將電源轉換電路100設置成操作在非連續導通模式。例如，控制電路130可於零電流偵測電路131在連續的複數個時脈週期中都沒有產生脈波時，進行流程250。
在流程250中，控制電路130會將電源轉換電路100設置成操作在連續導通模式。此時，調整電路132的決定單元323會利用調整信號ADJ控制時脈信號產生電路133調升時脈信號CLK的頻率。當時脈信號產生電路133將時脈信號CLK的頻率調升後，週期信號產生電路134便會依據頻率調升後的時脈信號CLK調升週期信號Ramp的頻率。此時，控制信號產生電路136會依據誤差信號Vcomp及頻率調升後的週期信號Ramp產生控制信號Vc，以經由驅動電路170控制功率開關121和123的運作，使功率開關121以第二切換頻率進行切換，並使功率開關123以第四切換頻率進行切換。
在電源轉換電路100操作於連續導通模式的過程中，調整電路132會持續進行流程260，以判斷零電流偵測電路131在複數個時脈週期中產生的脈波的寬度是否大於一第二預定寬度，以及判斷零電流偵測電路131在該複數個時脈週期中產生的脈波數量是否大於第二預定值。若零電流偵測電路131在該複數個時脈週期中產生的脈波的寬度大於該第二預定寬度，且在該複數個時脈週期中產生的脈波數量大於第二預定值，代表電源轉換電路100當時的負載條件接近、但尚未達到兩種運作模式傳統上的切換邊界。此時，控制電路130會進行前述的流程230，將電源轉換電路100提前切換至非連續導通模式。反之，則控制電路130會繼續將電源轉換電路100設置成操作在連續導通模式。例如，控制電路130可於零電流偵測電路131在連續的複數個時脈週期中都產生指示脈波時，進行流程230。
實作上，前述的第一預定寬度可以等於或大於前述的第二預定寬度。
由前述說明可知，控制電路130中的調整電路132會依據零電流偵測電路131的偵測結果，來判斷電源轉換電路100當時的負載條件是否接近於兩種運作模式傳統上的切換邊界。一旦電源轉換電路100的負載條件接近、但尚未達到兩種運作模式傳統上的切換邊界時，控制電路130便會將電源轉換電路100由當時的運作模式提前切換至另一運作模式。例如，在前述的實施例中，當電源轉換電路100操作在非連續導通模式時，若電源轉換電路100的負載條件接近、但尚未達到兩種運作模式傳統上的切換邊界時，控制電路130便會將電源轉換電路100由非連續導通模式提前切換至連續導通模式。同樣地，當電源轉換電路100操作在連續導通模式時，若電源轉換電路100的負載條件接近、但尚未達到兩種運作模式傳統上的切換邊界時，控制電路130則會將電源轉換電路100由連續導通模式提前切換至非連續導通模式。
換言之，控制電路130會在電源轉換電路100的負載條件達到兩種運作模式傳統上的切換邊界前，就提前切換電源轉換電路100的運作模式。這樣的做法相當於是為電源轉換電路100的運作模式的切換設置一磁滯區間。如此一來，當電源轉換電路100的負載條件達到兩種運作模式傳統上的切換邊界時，控制電路130便不會將電源轉換電路100在非連續導通模式與連續導通模式之間來回切換。因此，前述的控制方法可大幅提高電源轉換電路100的輸出電壓信號Vout的穩定度及能源轉換效率。
實作上，前述的第一預定值可以與第二預定值相同，也可以不同。另外，前述控制電路130的架構和控制電源轉換電路的方法，亦適用於非同步型的電源轉換電路的架構中。
例如，圖4為本發明另一實施例的電源轉換電路400簡化後的功能方塊圖。在本實施例中，電源轉換電路400為非同步型的升壓式電源轉換電路。電源轉換電路400與前述的電源轉換電路100很類似，差別在於電源轉換電路400利用二極體423和驅動電路470，來分別取代前述電源轉換電路100中的功率開關123和驅動電路170。在電源轉換電路400的控制電路130的控制下，驅動電路470會產生驅動信號V1以控制功率開關121的運作，藉此調整電源轉換電路400的運作模式，使電源轉換電路400將輸入電壓信號Vin轉換成穩定的輸出電壓信號Vout，以供後級電路使用。
有關前述電源轉換電路100中的其他功能方塊的實施方式、運作方式、以及相關優點的其他說明，也都適用於圖4的電源轉換電路400中，為簡潔起見，在此不重複敘述。
另外，前述的電源轉換電路100和400皆是採用升壓式電路的架構來實施，但這僅是部分實施例，而非侷限本發明的實際實施方式。實作上，前述控制電路130的架構和控制電源轉換電路的方法，也可應用於其他架構的電源轉換電路中，例如，升降壓式電源轉換電路(buck-boost power converter)或降壓式電源轉換電路(buck power converter)。
請注意，在說明書及申請專利範圍中使用的「電壓信號」一詞在實作上可用電流形式來表達，而在說明書及申請專利範圍中使用的「電流信號」一詞在實作上也可用電壓形式來表達。
由前述說明可知，控制電路130會在電源轉換電路的負載條件達到兩種運作模式傳統上的切換邊界前，就提前切換電源轉換電路的運作模式。如此一來，當電源轉換電路的負載條件達到兩種運作模式傳統上的切換邊界時，控制電路130便不會將電源轉換電路在非連續導通模式與連續導通模式之間來回切換。因此，前述的控制電路130的架構和控制方法，可大幅提高電源轉換電路的輸出電壓信號Vout的穩定度及能源轉換效率。
在說明書及申請專利範圍中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。然而，所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異做為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在說明書及申請專利範圍所提及的「包含」為開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一元件耦接於第二元件，則代表第一元件可通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式而直接地連接於第二元件，或者通過其他元件或連接手段間接地電性或信號連接至該第二元件。
在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列舉的其中之一或多個項目的任意組合。另外，除非說明書中特別指明，否則任何單數格的用語都同時包含複數格的涵義。
以上僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明請求項所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
無
210~260 方法流程
Claims (23)
- 一種電源轉換電路的控制電路，該電源轉換電路包含一電感以及一第一功率開關，該第一功率開關的一第一端耦接於該電感的一預定端，且該第一功率開關的一第二端耦接於一固定電位端，該控制電路包含：
一零電流偵測電路，設置成偵測流經該預定端與該電壓輸出端之間的電流，以產生一零電流偵測信號；
一調整電路，耦接於該零電流偵測電路，且設置成依據該零電流偵測信號產生一調整信號；
一時脈信號產生電路，耦接於該調整電路，且設置成依據該調整信號調整一時脈信號的一頻率；
一週期信號產生電路，耦接於該時脈信號產生電路，且設置成依據該時脈信號產生一週期信號；
一誤差偵測電路，當耦接於該電源轉換電路時，依據一參考信號和對應於該電源轉換電路的一輸出電壓信號的一回授信號產生一誤差信號；以及
一控制信號產生電路，耦接於該週期信號產生電路及該誤差偵測電路，且設置成依據該週期信號及該誤差信號產生一控制信號，以控制該第一功率開關的運作；
其中當該電源轉換電路操作在一非連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度小於一第一預定寬度，且脈波的數量大於一第一預定值，該調整電路會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調升該時脈信號的頻率，以藉此致使該週期信號產生電路調升該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該非連續導通模式切換至一連續導通模式，且該第一功率開關在該非連續導通模式下的一第一切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第二切換頻率。 - 如請求項1的控制電路，其中該電源轉換電路另包含一第二功率開關，該第二功率開關的一第一端耦接於該電感的該預定端，且該第二功率開關的一第二端耦接於該電壓輸出端；
其中該控制信號產生電路會利用該控制信號控制該第二功率開關的運作，且該第二功率開關在該非連續導通模式下的一第三切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第四切換頻率。 - 如請求項1的控制電路，其中該電源轉換電路另包含一二極體，該二極體的一輸入端耦接於該電感的該預定端，且該二極體的一輸出端耦接於該電壓輸出端。
- 如請求項1~3中任一項的控制電路，其中該調整電路另包含：
一計數器，耦接於該零電流偵測電路與該時脈信號產生電路，且設置成計算該零電流偵測信號中的脈波數量，以產生一計數值；以及
一決定單元，耦接於該計數器，且若該計數器在該複數個時脈週期中所產生的該計數值大於該第一預定值，則該決定單元會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調升該時脈信號的頻率。 - 如請求項4的控制電路，其中，當該電源轉換電路操作在該連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度大於一第二預定寬度，且脈波的數量大於一第二預定值，該決定單元會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調降該時脈信號的頻率，以藉此調降該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該連續導通模式切換至該非連續導通模式。
- 如請求項4的控制電路，其中該計數器設置成計算該零電流偵測信號在該複數個時脈週期中出現的連續脈波的數量。
- 一種電源轉換電路的控制電路，該電源轉換電路包含一電感以及一第一功率開關，該第一功率開關的一第一端耦接於該電感的一預定端，且該第一功率開關的一第二端耦接於一固定電位端，該控制電路包含：
一零電流偵測電路，設置成偵測流經該預定端與該電壓輸出端之間的電流，以產生一零電流偵測信號；
一調整電路，耦接於該零電流偵測電路，且設置成依據該零電流偵測信號產生一調整信號；
一時脈信號產生電路，耦接於該調整電路，且設置成依據該調整信號調整一時脈信號的一頻率；
一週期信號產生電路，耦接於該時脈信號產生電路，且設置成依據該時脈信號產生一週期信號；
一誤差偵測電路，當耦接於該電源轉換電路時，依據一參考信號和對應於該電源轉換電路的一輸出電壓信號的一回授信號產生一誤差信號；以及
一控制信號產生電路，耦接於該週期信號產生電路及該誤差偵測電路，且設置成依據該週期信號及該誤差信號產生一控制信號，以控制該第一功率開關的運作；
其中當該電源轉換電路操作在一連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度大於一第二預定寬度，且脈波數量大於一第二預定值，該調整電路會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調降該時脈信號的頻率，以藉此致使該週期信號產生電路調降該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該連續導通模式切換至一非連續導通模式，且該第一功率開關在該非連續導通模式下的一第一切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第二切換頻率。 - 如請求項7的控制電路，其中該電源轉換電路另包含一第二功率開關，該第二功率開關的一第一端耦接於該預定端，且該第二功率開關的一第二端耦接於該電壓輸出端；
其中該控制信號產生電路會利用該控制信號控制該第二功率開關的運作，且該第二功率開關在該非連續導通模式下的一第三切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第四切換頻率。 - 如請求項7的控制電路，其中該電源轉換電路另包含一二極體，該二極體的一輸入端耦接於該預定端，且該二極體的一輸出端耦接於該電壓輸出端。
- 如請求項7~9中任一項的控制電路，其中該調整電路另包含：
一計數器，耦接於該零電流偵測電路與該時脈信號產生電路，且設置成計算該零電流偵測信號中的脈波數量，以產生一計數值；以及
一決定單元，耦接於該計數器，且若該計數器在該複數個時脈週期中所產生的該計數值大於該第二預定值，則該決定單元會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調降該時脈信號的頻率。 - 一種電源轉換電路的控制電路，該電源轉換電路包含一電感，該控制電路包含：
一第一功率開關，該第一功率開關的一第一端耦接於該電感的一預定端，且該第一功率開關的一第二端耦接於一固定電位端；
一零電流偵測電路，耦接於該預定端與該電源轉換電路的一電壓輸出端之間，且設置成偵測流經該預定端與該電壓輸出端之間的電流，以產生一零電流偵測信號；
一調整電路，耦接於該零電流偵測電路，且設置成依據該零電流偵測信號產生一調整信號；
一時脈信號產生電路，耦接於該調整電路，且設置成依據該調整信號調整一時脈信號的一頻率；
一週期信號產生電路，耦接於該時脈信號產生電路，且設置成依據該時脈信號產生一週期信號；
一誤差偵測電路，當耦接於該電源轉換電路時，依據一參考信號和對應於該電源轉換電路的一輸出電壓信號的一回授信號產生一誤差信號；以及
一控制信號產生電路，耦接於該週期信號產生電路及該誤差偵測電路，且設置成依據該週期信號及該誤差信號產生一控制信號，以控制該第一功率開關的運作；
其中當該電源轉換電路操作在一非連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度小於一第一預定寬度，且脈波的數量大於一第一預定值，該調整電路會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調升該時脈信號的頻率，以藉此致使該週期信號產生電路調升該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該非連續導通模式切換至一連續導通模式，且該第一功率開關在該非連續導通模式下的一第一切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第二切換頻率。 - 如請求項11的控制電路，其另包含：
一第二功率開關，該第二功率開關的一第一端耦接於該預定端，且該第二功率開關的一第二端耦接於該電壓輸出端；
其中該控制信號產生電路會利用該控制信號控制該第二功率開關的運作，且該第二功率開關在該非連續導通模式下的一第三切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第四切換頻率。 - 如請求項11的控制電路，其另包含：
一二極體，該二極體的一輸入端耦接於該預定端，且該二極體的一輸出端耦接於該電壓輸出端。 - 如請求項11~13中任一項的控制電路，其中該調整電路另包含：
一計數器，耦接於該零電流偵測電路與該時脈信號產生電路，且設置成計算該零電流偵測信號中的脈波數量，以產生一計數值；以及
一決定單元，耦接於該計數器，且若該計數器在該複數個時脈週期中所產生的該計數值大於該第一預定值，則該決定單元會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調升該時脈信號的頻率。 - 如請求項14的控制電路，其中，當該電源轉換電路操作在該連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度大於一第二預定寬度，且脈波的數量大於一第二預定值，該決定單元會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調降該時脈信號的頻率，以藉此調降該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該連續導通模式切換至該非連續導通模式。
- 如請求項14的控制電路，其中該計數器設置成計算該零電流偵測信號在該複數個時脈週期中出現的連續脈波的數量。
- 一種電源轉換電路的控制電路，該電源轉換電路包含一電感，該控制電路包含：
一第一功率開關，該第一功率開關的一第一端耦接於該電感的一預定端，且該第一功率開關的一第二端耦接於一固定電位端；
一零電流偵測電路，耦接於該預定端與該電源轉換電路的一電壓輸出端之間，且設置成偵測流經該預定端與該電壓輸出端之間的電流，以產生一零電流偵測信號；
一調整電路，耦接於該零電流偵測電路，且設置成依據該零電流偵測信號產生一調整信號；
一時脈信號產生電路，耦接於該調整電路，且設置成依據該調整信號調整一時脈信號的一頻率；
一週期信號產生電路，耦接於該時脈信號產生電路，且設置成依據該時脈信號產生一週期信號；
一誤差偵測電路，當耦接於該電源轉換電路時，依據一參考信號和對應於該電源轉換電路的一輸出電壓信號的一回授信號產生一誤差信號；以及
一控制信號產生電路，耦接於該週期信號產生電路及該誤差偵測電路，且設置成依據該週期信號及該誤差信號產生一控制信號，以控制該第一功率開關的運作；
其中當該電源轉換電路操作在一連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度大於一第二預定寬度，且脈波數量大於一第二預定值，該調整電路會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調降該時脈信號的頻率，以藉此致使該週期信號產生電路調降該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該連續導通模式切換至一非連續導通模式，且該第一功率開關在該非連續導通模式下的一第一切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第二切換頻率。 - 如請求項17的控制電路，其另包含：
一第二功率開關，該第二功率開關的一第一端耦接於該預定端，且該第二功率開關的一第二端耦接於該電壓輸出端；
其中該控制信號產生電路會利用該控制信號控制該第二功率開關的運作，且該第二功率開關在該非連續導通模式下的一第三切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第四切換頻率。 - 如請求項17的控制電路，其另包含：
一二極體，該二極體的一輸入端耦接於該預定端，且該二極體的一輸出端耦接於該電壓輸出端。 - 如請求項17~19中任一項的控制電路，其中該調整電路另包含：
一計數器，耦接於該零電流偵測電路與該時脈信號產生電路，且設置成計算該零電流偵測信號中的脈波數量，以產生一計數值；以及
一決定單元，耦接於該計數器，且若該計數器在該複數個時脈週期中所產生的該計數值大於該第二預定值，則該決定單元會利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調降該時脈信號的頻率。 - 一種電源轉換電路的控制方法，該電源轉換電路包含有一電感以及一第一功率開關，該第一功率開關的一第一端耦接於該電感的一預定端，且該第一功率開關的一第二端耦接於一固定電位端，該控制方法包含：
利用一零電流偵測電路偵測流經該預定端與該電源轉換電路的一電壓輸出端之間的電流，以產生一零電流偵測信號；
依據該零電流偵測信號產生一調整信號；
利用一時脈信號產生電路依據該調整信號調整一時脈信號的一頻率；
依據該時脈信號產生一週期信號；
依據一參考信號和對應於該電源轉換電路的一輸出電壓信號的一回授信號產生一誤差信號；
依據該週期信號及該誤差信號而產生一控制信號，以控制該第一功率開關的運作；以及
當該電源轉換電路操作在一非連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度小於一第一預定寬度，且脈波的數量大於一第一預定值，利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調升該時脈信號的頻率，以藉此調升該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該非連續導通模式切換至一連續導通模式；
其中，該第一功率開關在該非連續導通模式下的一第一切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第二切換頻率。 - 如請求項21的控制方法，其另包含：
當該電源轉換電路操作在該連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度大於一第二預定寬度，且脈波的數量大於一第二預定值，利用該調整信號調降該時脈信號的頻率，以藉此調降該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該連續導通模式切換至該非連續導通模式。 - 一種電源轉換電路的控制方法，該電源轉換電路包含有一電感以及一第一功率開關，該第一功率開關的一第一端耦接於該電感的一預定端，且該第一功率開關的一第二端耦接於一固定電位端，該控制方法包含：
利用一零電流偵測電路偵測流經該預定端與該電源轉換電路的一電壓輸出端之間的電流，以產生一零電流偵測信號；
依據該零電流偵測信號產生一調整信號；
利用一時脈信號產生電路依據該調整信號調整一時脈信號的一頻率；
依據該時脈信號產生一週期信號；
依據一參考信號和對應於該電源轉換電路的一輸出電壓信號的一回授信號產生一誤差信號；
依據該週期信號及該誤差信號而產生一控制信號，以控制該第一功率開關的運作；以及
當該電源轉換電路操作在一連續導通模式時，若該零電流偵測電路在複數個時脈週期中所產生的脈波的寬度大於一第二預定寬度，且脈波的數量大於一第二預定值，利用該調整信號控制該時脈信號產生電路調降該時脈信號的頻率，以藉此調降該週期信號的頻率，使得該電源轉換電路由該連續導通模式切換至一非連續導通模式；
其中，該第一功率開關在該非連續導通模式下的一第一切換頻率，低於在該連續導通模式下的一第二切換頻率。
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