TWI473399B - 控制電路以及控制方法 - Google Patents

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TWI473399B TW101145801A TW101145801A TWI473399B TW I473399 B TWI473399 B TW I473399B TW 101145801 A TW101145801 A TW 101145801A TW 101145801 A TW101145801 A TW 101145801A TW I473399 B TWI473399 B TW I473399B
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Description

控制電路以及控制方法
本發明係有關於一種切換電流合成電路，特別是有關於一種切換電流合成電路，其適用於操作在連續電流模式(continuous current mode，CCM)以及與非連續電流模式(discontinuous current mode，DCM)下之功率轉換器。
功率因子校正(power factor correction，PFC)功率轉換器係一個說明本發明的適合例子。第1圖表示習知的PFC功率轉換器。其包括耦接電阻器31，用來感測電感器20之切換電流IL 。電阻器31耦接在電感器20的充電路徑以及放電路徑上，流經電阻器31之電流為切換電流IL 的平均值。因此，第1圖所示的電路架構可稱為”平均電流控制”。平均電流控制架構。此平均電流控制架構在電阻器31上具有較高的功率消耗。此外，其無法應用於高效率功率轉換器的並聯拓樸(parallel topology)，例如在發明名稱為“Control circuit for multi-phase,multi-channels PFC power converter with variable switching frequency”且編號為7,626,372 之美國專利，以及發明名稱為“Switching control circuit for multi-channels and multi-phases power converter operated at continuous current mode”且編號為7,944,721 之美國專利等習知技術中所揭示的方式。
本發明提供一種控制電路，適用於一功率轉換器，控制電路包括脈寬調變(pulse width modulation，PWM)電 路、取樣電路、以及模擬電路。脈寬調變電路產生切換信號，用以切換電感器且根據電流回授信號來產生電感器之切換電流。取樣電路在切換信號之導通期間將切換電流信號取樣至電容器。模擬電路在切換信號之關閉期間中產生放電電流以使電容器放電。切換電流信號與電感器之切換電流相關聯。放電電流反應於電感器之輸入電壓、功率轉換器之輸出電壓、以及切換信號之導通時間而產生。
本發明提供一種控制方法，適用於一功率轉換器。此控制方法包括以下步驟：產生切換信號，用以切換電感器且根據電流回授信號來產生電感器之切換電流；切換信號之導通期間將切換電流信號取樣至電容器；以及在切換信號之關閉期間中產生放電電流以使電容器放電，藉以產模擬切換電流信號。切換電流信號與電感器之切換電流相關聯。放電電流反應於電感器之輸入電壓、功率轉換器之輸出電壓、以及切換信號之導通時間而產生。模擬切換電流信號用來產生電流回授信號。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第2圖係表示根據本發明一實施例之功率因子校正(power factor correction，PFC)功率轉換器。如第2圖所示，PFC功率轉換器包括電流感測電阻器35，其用來取樣電感器20之切換電流IL 並產生耦接至PFC控制電路100之切換電流信號VS 。根據切換電流信號VS ，PFC控制電路 100將產生切換信號SW ，藉以透過功率電晶體30來切換電感器20並產生切換電流IL 。切換電流IL 更在電阻器35上產生切換電流信號VS ，這形成了封閉控制迴路。電容器53係用於電流迴路之頻率補償。電阻器50用來偵測電感器20之輸入電壓VIN 且產生耦接至PFC控制電路100之輸入電壓信號IAC 。輸入電壓VIN 係透過橋式整流器10而獲自交流電源線插口(AC mains)VAC 。電感器20之切換電流IL 透過整流器40而放電至輸出電容器45，以產生輸出電壓VO 。電阻器41與42形成一分壓器，其耦接PFC功率轉換器之輸出。此分壓器用來偵測輸出電壓VO 且產生耦接至PDC控制電路100之信號VFB ，藉以調整輸出電壓VO 。信號VFB 與SW 以及輸出電壓VO 形成了PRF控制之電壓迴路。電容器51係用於電壓迴路之頻率補償。電流感測電阻器35在功率電晶體30之導通期間中可以只偵測切換電流IL 之充電信號。本發明之目的是，在功率電晶體30之關閉期間中模擬切換電流IL 之放電信號且提供精確的合成給切換電流信號VS 。因為電感器20之電感值根據操作溫度之改變以及切換電流IL 之改變而變化，因此，合成放電信號必須與切換電流IL 之充電信號相關聯。
第2A圖係表示切換信號SW 、切換電流IL 、以及切換電流信號VS 之非連續電流模式(discontinuous current mode，DCM)波形。在下一切換週期開始之前，電感器20之切換電流IL 完全地放電。第2B圖係表示切換信號SW 、切換電流IL 、以及切換電流信號VS 之連續電流模式(continuous current mode，CCM)波形。在下一切換週期 開始之前，電感器20之切換電流IL 仍具有電流I1 存在於電感器20。切換電流IL 之放電信號(放電電流)的斜率等於切換電流IL 之放電信號(放電電流)的斜率，其可表示為：
其中，L表示電感器20之電感值，TON 表示切換信號SW 之導通時間(如同第2A與2B圖所示)，TDS 表示電感器20之放電時間。
式(1)表示出操作在DCM下的切換電流IL ，其中，TOFF >TDS (即TOFF 大於TDS )，TOFF 係表示切換信號SW 之關閉時間。式(2)表示出操作在CCM下的切換電流IL ，其中，TDS >TOFF (即TDS 大於TOFF )。因此，當下一切換信號SW 開始時，電流I1 仍存在於電感器20中。
第3圖係表示根據本發明一實施例之PFC控制電路100。轉導放大器(transconductance amplifier，Gm)110接收信號VFB 以及參考信號VR 以產生電壓迴路信號VEA 。電容器51耦接電壓迴路信號VEA ，以用於電壓迴路之頻率補償。乘法-除法器130根據電壓迴路信號VEA 以及輸入電壓信號IAC 來產生切換電流指令信號VM 。乘法除法器130之技術可在一些習知技術中獲得，例如名稱為“Multiplier-divider circuit for a PFC controller”且編號為7,057,440 之美國專利。
合成電路(IAV )150用來接收切換電流信號VS 以產生合成電流信號VI (也稱為電流回授信號)。切換電流信號 VS 只在切換信號SW 之導通時間TON 中是有效的。這是因為，當功率電晶體30(顯示於第2圖)關閉時，在切換信號SW 之關閉時間中切換電流信號VS 之值為零，如同第2A與2B圖所示。合成電路150係用來在電感器20之放電期間中取樣切換電流信號VS 且模擬切換電流IL 。因此，合成電流信號VI 包括在切換信號SW 之導通時間中的切換電流信號VS 以及在切換信號SW 之關閉時間中的放電信號。信號VFB 、輸入電壓信號IAC 、以及切換信號SW 耦接至合成電路150，以模擬放電信號。合成電路150更產生信號VX 、IVO 、與IVIN ，其中，信號IVO 與IVIN 耦接至偵測電路(DET)200。信號IVO 係與輸出電壓VO 之位準相關聯。信號IVIN 係與輸入電壓VIN 之位準相關聯。信號(也稱為第一信號)VX 係與切換電流信號VS 相關聯。偵測電路200接收切換信號SW 、輸入電壓信號IAC 、以及脈波信號PLS，以產生控制信號NN …N0 。控制信號NN …N0 係反應於信號VX 來調整合成電流信號VI 之放電信號。
轉導放大器(Gm)120接收切換電流指令信號VM 以及合成電流信號VI 以產生電流迴路信號IEA 。電容器53耦接電流迴路信號IEA (顯示於第2圖)，以用於電流迴路補償之頻率補償。脈寬調變(pulse width modulation，PWM)電路(PWM)300根據電流迴路信號IEA 來產生切換信號SW 。PWM電路300更產生耦接至偵測電路200之脈波信號PLS。
第4圖係表示根據本發明一實施例之合成電路150。放大器160(Gm)之正端接收切換電流信號VS ，且其負端透 過電阻器161為接接地。電阻器162耦接於放大器160之負端與輸出之間。放大器160根據切換電流信號VS 而於放大器160之輸出上產生信號VX 。在切換信號SW 之導通期間，放大器160更藉由透過電阻器163以及開關165來對切換電流信號VS 進行取樣以產生合成電流信號VI 。在開關165關閉之後，電流合成信號VI 維持在電容器167中。模擬電路170根據信號VFB 、輸入電壓信號IAC 、以及控制信號NN …N0 來產生放電電流IDS 。放電電流IDS 係用來在切換信號SW 之關閉時間中使電容器167放電，以模擬合成電流信號VI 之放電信號。在此實施例中，放大器160、電阻器161~163、開關165、以及電容器167形成取樣電路。此取樣電路在切換信號SW 之導通時間中對切換電流信號VS 進行取樣。模擬電路170更產生耦接至偵測電路200之信號IVO 與VIN 。
模擬電路170係配置來產生放電電流IDS 。關於電感器放電(去磁化)的詳細操作可以在一些習知技術中獲得，例如發明名稱為“Method and apparatus for detecting demagnetizing time of magnetic device”且編號為7,471,523 之美國專利。
式(3)表示放電電流IDS 。
其中，k為一常數，其表示放電信號之斜率。
放電電流IDS 係與放電時間TDS 相關聯。輸入電壓信號IAC 與輸入電壓VIN 相關聯。信號VFB 與輸出電壓VO 相關聯。放電電流IDS 結合電容器167之電容值一起決定了放電 時間TDS 。
第5圖顯示操作在DCM下之合成電流信號VI 、脈波信號PLS、切換電流信號VS 、切換信號SW 、以及信號SD 的波形。合成電流信號VI 之放電電流的斜率根據信號SD (根據式(3)所產生之放電信號)來調整。信號SD 根據切換信號SW 之關閉狀態而致能(高邏輯位準)。當信號SD 被致能(低邏輯位準)時，合成電流信號VI 將放電至數值零。取樣信號SMP1指示放電時間TDS 的結束(即信號SD 禁能)。假使合成電流信號VI 無法放電至數值零，控制信號NN …N0 將被調整以增加合成電流信號VI 之放電斜率。
第6圖係表示操作在CCM下之合成電流信號VI 、脈波信號PLS、切換電流信號VS 、切換信號SW 、以及信號SD 的波形。合成電流信號VI 之放電信號的斜率係根據對切換電流信號VS 取樣(藉由取樣信號SMP2來取樣)所獲得之值所產生。取樣信號SM2係用來在切換信號SW 導通時對切換電流信號VS 之初始值取樣。需要一個短的時間延遲來避免切換電流信號VS 的導通突波(turned-on spike)。切換電流信號VS 之初始值指示出第2B圖所示之連續電流I1 。根據式(3)，在CCM操作下，當切換信號SW 被導通時，信號SD 仍被致能。信號SD 將根據切換信號SW 之導通狀態而被禁能。合成電流信號VI 將根據脈波信號PLS而放電至切換電流信號VS 之初始值。脈波信號PLS係產生來指示出切換週期的結束。取樣信號SMP1係用來在切換週期結束時對合成電流信號VI 之值進行取樣。假使合成電流信號VI 之取樣值不等於切換電流信號VS 之初始值，控制 信號NN …N0 將被調整以增加合成電流信號VI 之放電斜率。
第7圖係表示根據本發明一實施例之模擬電路170。放大器171、電阻器173、以及電晶體172形成電壓-電流轉換器(V-to-I converter)，以根據信號VFB 來產生電流I172 。電晶體180、181、182、185、與186形成第一電流鏡，用以產生信號IVO 以及電流I182 。電晶體192、193、與194形成第一電流鏡，用以生信號IVIN 以及電留I192 。電晶體195與196~199形成第三電流鏡，用以根據電流I182 與I192 來產生放電電流IDS 。放電電流IDS 係透過開關177~179而由控制信號NN …N0 來調整。
其中，R41 表示電阻器41之電阻值，R42 表示電阻器42之電阻值，R50 表示電阻器50之電阻值，R173表示電阻器173之電阻值，以及k1 、k2 、與KN 表示電流鏡比值。
式(4)所示的放電電流IDS 可另以式(5)來表示：
其中，k1 、k2 、與KN 表示電流鏡比值。
常數KN 係透過開關177~179而由控制信號NN …N0 來決定。改變常數KN 將會改變放電電流IDS 的斜率。
切換電流信號VS 的斜率應等於合成電流信號VI 的斜 率，其可以式(6)來表示。
根據式(5)，式(6)可以重寫為式(7)以及式(8)。
VIN ×kA ×TON =(VO ×kB -VIN ×kC )×TDS ---式(8)
其中，L20 係表示電感器20之電感值，且C167係表示電容器167之電容值。
設定kB =kC ；以及
式(8)可以重寫為式(3)。改變常數KN 將會改變常數K。
第8圖係表示根據本發明一實施例之偵測電路200。偵測電路200配置來產生控制信號NN …N0 ，且偵測DCM或CCM之操作。偵測電路200片段取樣信號SMP1與SMP2(顯示於第5圖以及第6圖)。在切換信號SW 之導通期間，信號IVIN 透過電晶體210、211、215、與216以及開關220來對電容器230充電。當切換信號SW 關閉時，信號IVO 以及信號IVIN 在放電時間TDS 中透過開關225以及電晶體217來使電容器230放電。放電信號SD 控制開關225。放電信 號SD 的致能指示出放電時間TDS 。切換信號SW 控制開關220。電路245根據切換信號SW 之上升緣來產生脈波信號SP ，且脈波信號SP 透過電晶體246來使電容器230放電。反應於切換信號SW 以及放電信號SD ，鋸齒波信號SAW 因此產生於電容器230。
比較器240係配置來比較鋸齒波信號SAW 與臨界值VT 。當切換信號SW 關閉且鋸齒波信號SAW 大於臨界值VT 時，比較器240之輸出透過及閘242以及反向器241來致能放電信號SD 。放電信號SD 、切換信號SW 、信號VX 、以及脈波信號PLS耦接至電路250以產生上數信號SU 。上數信號SU 以及脈波信號PLS耦合至正反器248以產生向上/向下信號U/D。脈波信號PLS之上升緣係是用來致能切換信號SW 以及箝制上數信號SU 之狀態。向上/向下信號U/D耦接至計數器249以根據切換信號SW 之下降緣來產生控制信號NN …N0 。當向上/向下信號U/D被致能(高邏輯位準)時，控制信號NN …N0 將增加，以改變合成電流信號VI 之放電信號的斜率。式(9)表示偵測電路200之操作。
(IVIN ×ka)×TON =(IVO -IVIN ×kb)×TDS ---式(9)
式(9)可表示為式(10)。
(VIN ×kc)×TON =(VO ×kd-VIN ×ke)×TDS ---式(10)
設定，接著式(10)將與式(7)相同。
其中，ka、kb、kc、kd、與ke係由電路參數所決定的參數。
第9圖係表示根據本發明一實施例之電路250。此電路用來當切換電流IL 操作於CCM下時產生CCM信號SCCM (模式信號)，且用來產生上數信號SU 。放電信號SD 以及脈波信號PLS係用來透過及閘253來產生取樣信號SMP1。取樣信號SMP1係用來透過緩衝器251、電阻器252、以及開關267合成電流信號VI 取樣至電容器271以產生信號VIH 。脈波產生器256根據切換信號SW 之上升緣來產生脈波取樣信號SMP2。取樣信號SMP2係用來透過開關269來將信號VX 取樣至電容器272以產生信號VXH 。信號VX 與切換電流信號VS 相關聯。放電信號SD 以及脈波信號PLS耦接至正反器263以產生CCM信號SCCM 。假使放電信號SD (放電時間TDS )根據脈波信號PLS之上升緣(下一切換週期的開始)而仍被致能(有效的)，這表示CCM操作。CCM信號SCCM 耦接至DCM/CCM多工器以產生上數信號SU。反向器283、或閘290、以及及閘286與285形成DCM/CCM多工器。
信號VIH 以及臨界值VT2 耦接至比較器280，以檢查當切換電流IL 操作在DCM時信號VIH 是否高於數值零。比較器280之輸出耦接至及閘285之輸入。信號VIH 以及信號VXH 耦接至比較器281，以檢查當切換電流IL 操作在CCM時信號VIH 是否高於信號VXH (信號VS 之初始值)。比較器281之輸出耦接至及閘286之輸入。
第10圖係表示根據本發明一實施例之PWM電路300。振盪器(SOC)310產生脈波信號PLS以及斜坡信號RMP。脈波信號PLS用來產生切換信號SW 並提供失效時間(dead-time)給切換信號SW 。為了正反器350的重置，斜坡信號RMP與電流迴路信號IEA 藉由比較器320來進行 比較。正反器350則透過及閘360以及輸出緩衝器365來產生切換信號SW 。
第11圖係表示斜坡信號RMP、脈波信號PLS、以及切換信號SW 之波形。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
第1圖：
10‧‧‧橋式整流器
20‧‧‧電感器
30‧‧‧功率電晶體
31‧‧‧電阻器
40‧‧‧整流器
41、42‧‧‧電阻器
45‧‧‧輸出電容器
50‧‧‧電阻器
51、53‧‧‧電容器
90‧‧‧PFC控制電路
IAC ‧‧‧輸入電壓信號
IEA ‧‧‧電流迴路信號
IL ‧‧‧切換電流
SW ‧‧‧切換信號
VAC ‧‧‧交流電源線插口
VEA ‧‧‧電壓迴路信號
VFB ‧‧‧信號
VIN ‧‧‧輸入電壓
VO ‧‧‧輸出電壓
第2圖：
10‧‧‧橋式整流器
20‧‧‧電感器
30‧‧‧功率電晶體
35‧‧‧流感測電阻器
40‧‧‧整流器
41、42‧‧‧電阻器
45‧‧‧輸出電容器
50‧‧‧電阻器
51、53‧‧‧電容器
100‧‧‧PFC控制電路
IAC ‧‧‧輸入電壓信號
IEA ‧‧‧電流迴路信號
IL ‧‧‧切換電流
SW ‧‧‧切換信號
VAC ‧‧‧交流電源線插口
VEA ‧‧‧電壓迴路信號
VFB ‧‧‧信號
VIN ‧‧‧輸入電壓
VO ‧‧‧輸出電壓
VS ‧‧‧切換電流信號
第2A~2B圖：
I1 ‧‧‧電流
IL ‧‧‧切換電流
SW ‧‧‧切換信號
TON ‧‧‧切換信號之導通時間
VS ‧‧‧切換電流信號
第3圖：
100‧‧‧PFC控制電路
110、120‧‧‧轉導放大器(Gm)
130‧‧‧乘法-除法器
150‧‧‧合成電路(IAV )
200‧‧‧偵測電路(DET)
300‧‧‧脈寬調變電路(PWM)
IAC ‧‧‧輸入電壓信號
IEA ‧‧‧電流迴路信號
NN …N0 ‧‧‧控制信號
PLS‧‧‧脈波信號
SW ‧‧‧切換信號
VEA ‧‧‧電壓迴路信號
VFB ‧‧‧信號
VI ‧‧‧合成電流信號
IVIN ‧‧‧信號
IVO ‧‧‧信號
VM ‧‧‧切換電流指令信號
VR ‧‧‧參考信號
VS ‧‧‧切換電流信號
VX ‧‧‧信號
第4圖：
150‧‧‧合成電路(IAV )
160‧‧‧放大器(Gm)
161...163‧‧‧電阻器
165‧‧‧開關
167‧‧‧電容器
170‧‧‧模擬電路
IAC ‧‧‧輸入電壓信號
IDS ‧‧‧放電電流
IVIN ‧‧‧信號
IVO ‧‧‧信號
NN …N0 ‧‧‧控制信號
SW ‧‧‧切換信號
VFB ‧‧‧信號
VI ‧‧‧合成電流信號
VS ‧‧‧切換電流信號
VX ‧‧‧信號
第5~6圖：
PLS‧‧‧脈波信號
SD ‧‧‧信號
SW ‧‧‧切換信號
SMP1、SMP2‧‧‧取樣信號
VI ‧‧‧合成電流信號
VS ‧‧‧切換電流信號
第7圖：
170‧‧‧模擬電路
171‧‧‧放大器
172‧‧‧電晶體
173‧‧‧電阻器
177...179‧‧‧開關
180、181、182、185、186‧‧‧電晶體
192、193、194‧‧‧電晶體
195、196...199‧‧‧電晶體
VFB ‧‧‧信號
I172 、I182 、I192 ‧‧‧電流
IAC ‧‧‧輸入電壓信號
IDS ‧‧‧放電電流
IVO 、IVIN ‧‧‧信號
NN …N0 ‧‧‧控制信號
第8圖：
200‧‧‧偵測電路
210、211、215、216、217‧‧‧電晶體
220‧‧‧開關
225‧‧‧開關
230‧‧‧電容器
240‧‧‧比較器
241‧‧‧反向器
242‧‧‧及閘
245‧‧‧電路
246‧‧‧電晶體
248‧‧‧正反器
249‧‧‧計數器
250‧‧‧電路
IVIN ‧‧‧信號
IVO ‧‧‧信號
NN …N0 ‧‧‧控制信號
PLS‧‧‧脈波信號
SAW ‧‧‧鋸齒波信號
SD ‧‧‧信號
SU ‧‧‧上數信號
SW ‧‧‧切換信號
VT ‧‧‧臨界值
VX ‧‧‧信號
第9圖：
251‧‧‧緩衝器
252‧‧‧電阻器
253‧‧‧及閘
256‧‧‧脈波產生器
263‧‧‧正反器
267‧‧‧開關
269‧‧‧開關
271‧‧‧電容器
272‧‧‧電容器
280、281‧‧‧比較器
285、286‧‧‧及閘
283‧‧‧反向器
290‧‧‧或閘
PLS‧‧‧脈波信號
SD ‧‧‧信號
SU ‧‧‧上數信號
SW ‧‧‧切換信號
SCCM ‧‧‧CCM信號
SD ‧‧‧信號
SMP1、SMP2‧‧‧取樣信號
VI ‧‧‧合成電流信號
VIH ‧‧‧信號
VT2 ‧‧‧臨界值
VX ‧‧‧信號
VXH ‧‧‧信號
第10圖：
300‧‧‧脈寬調變電路
310‧‧‧振盪器(OSC)
320‧‧‧比較器
350‧‧‧正反器
360‧‧‧及閘
365‧‧‧輸出緩衝器
IEA ‧‧‧電流迴路信號
RMP‧‧‧斜坡信號
SW ‧‧‧切換信號
第11圖：
PLS‧‧‧脈波信號
RMP‧‧‧斜坡信號
SW ‧‧‧切換信號
第1圖表示習知功率因子校正(power factor correction，PFC)功率轉換器；第2圖表示根據本發明一實施例之PFC功率轉換器。
第2A圖表示在第2圖中PFC功率轉換器之一切換信號、一切換電流、以及一切換電流信號的非連續電流模式(discontinuous current mode，DCM)波形。
第2B圖表示在第2圖中PFC功率轉換器之一切換信號、一切換電流、以及一切換電流信號的連續電流模式(continuous current mode，CCM)波形。
第3圖表示根據本發明一實施例，在第2圖中PFC功率轉換器之PFC控制電路。
第4圖表示根據本發明一實施例，在第3圖中控制電路之合成電路。
第5圖表示操作在DCM下在第2圖中PFC功率轉換器之一合成電流信號、一脈波信號、一切換電流信號、一切換信號、以及信號的波形。
第6圖表示一操作在CCM下在第2圖中PFC功率轉換器之一合成電流信號、一脈波信號、一切換電流信號、一切換信號、以及一信號波形。
第7圖表示根據本發明一實施例，在第4圖中合成電路之模擬電路。
第8圖表示根據本發明一實施例，在第3圖中控制電路之偵測電路。
第9圖表示根據本發明一實施例在第8圖中偵測電路之一電路。
第10圖表示根據本發明一實施例，在第3圖中控制電路之PWM電路。
第11圖係表示在第10圖中PWM電路之一斜坡信號、一脈波信號、以及一切換信號之波形。
100‧‧‧PFC控制電路
110、120‧‧‧轉導放大器(Gm)
130‧‧‧乘法-除法器
150‧‧‧合成電路(IAV )
200‧‧‧偵測電路(DET)
300‧‧‧脈寬調變電路(PWM)
IAC ‧‧‧輸入電壓信號
IEA ‧‧‧電流迴路信號
NN …N0 ‧‧‧控制信號
PLS‧‧‧脈波信號
SW ‧‧‧切換信號
VEA ‧‧‧電壓迴路信號
VFB ‧‧‧信號
VI ‧‧‧合成電流信號
IVIN ‧‧‧信號
IVO ‧‧‧信號
VM ‧‧‧切換電流指令信號
VR ‧‧‧參考信號
VS ‧‧‧切換電流信號
VX ‧‧‧信號

Claims (16)

  1. 一種控制電路，適用於一功率轉換器，包括：一脈寬調變(pulse width modulation，PWM)電路，產生一切換信號，用以切換一電感器且根據一電流回授信號來產生該電感器之一切換電流；一取樣電路，在該切換信號之導通期間將一切換電流信號取樣至一電容器；以及一模擬電路，在該切換信號之關閉期間中產生一放電電流以使該電容器放電；其中，該切換電流信號與該電感器之該切換電流相關聯，且該放電電流反應於該電感器之一輸入電壓、該功率轉換器之一輸出電壓、以及該切換信號之導通時間而產生。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中，該模擬電路根據該電感器之該輸入電壓、該功率轉換器之該輸出電壓、以及該切換信號之導通時間來產生一放電時間信號，且該放電電流根據該放電時間信號來使該電容器放電。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中，更包括：一偵測電路，產生一模式信號，用以指示一連續電流模式(continuous current mode，CCM)操作或一非連續電流模式(discontinuous current mode，DCM)操作，其中，該模式信號用於該模擬電路以產生該放電電流。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之控制電路，其中，該模擬電路產生一控制信號以調整該放電電流之斜率。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之控制電路，其中，該模擬電路包括：一計數器，用以產生該控制信號。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中，該放電電流之斜率根據該電感器之該輸入電壓、該功率轉換器之該輸出電壓、以及該切換信號之該導通時間來調整。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中，該放電電流之斜率根據該切換電流信號之初始值來調整。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中，該取樣電路包括：一放大器，接收該切換電流信號，且根據該切換電流信號產生一第一信號；一電阻器以及一開關，取樣該切換電流信號以產生該電流回授信號；以及一電容器，在該開關關閉後維持該電流回授信號。
  9. 一種控制方法，適用於一功率轉換器，包括：產生一切換信號，用以切換一電感器且根據一電流回授信號來產生該電感器之一切換電流；該切換信號之導通期間將一切換電流信號取樣至一電容器；以及在該切換信號之關閉期間中產生一放電電流以使該電容器放電，藉以產一模擬切換電流信號；其中，該切換電流信號與該電感器之該切換電流相關聯，該放電電流反應於該電感器之一輸入電壓、該功率轉換器之一輸出電壓、以及該切換信號之導通時間而產生， 且該模擬切換電流信號用來產生該電流回授信號。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之控制方法，其中，更包括：根據該電感器之該輸入電壓、該功率轉換器之該輸出電壓、以及該切換信號之導通時間來產生一放電時間信號其中，且該放電電流根據該放電時間信號來使該電容器放電。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之控制方法，更包括：產生一模式信號，用以指示一連續電流模式(continuous current mode，CCM)操作或一非連續電流模式(discontinuous current mode，DCM)操作，其中，該模式信號用於產生該放電電流。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之控制方法，其中，該放電電流之斜率根據該電感器之該輸入電壓、該功率轉換器之該輸出電壓、以及該切換信號之該導通時間來調整。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之控制方法，其中，該放電電流之斜率根據該切換電流信號之初始值來調整。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之控制方法，更包括：產生一控制信號，以調整該放電電流之斜率。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之控制方法，其中，其中，該控制信號由一計數器所產生。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之控制方法，其中，該模擬切換電流信號以及一斜坡信號用來產生該電流回授信號。
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