TWI482404B - 限電流系統及方法 - Google Patents

限電流系統及方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI482404B
TWI482404B TW101136933A TW101136933A TWI482404B TW I482404 B TWI482404 B TW I482404B TW 101136933 A TW101136933 A TW 101136933A TW 101136933 A TW101136933 A TW 101136933A TW I482404 B TWI482404 B TW I482404B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
current
voltage
signal
resistor
converter
Prior art date
Application number
TW101136933A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201415772A (zh
Inventor
Tse Lung Yang
Hsiang Chung Chang
Original Assignee
Anpec Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anpec Electronics Corp filed Critical Anpec Electronics Corp
Priority to TW101136933A priority Critical patent/TWI482404B/zh
Priority to US13/732,430 priority patent/US8901907B2/en
Publication of TW201415772A publication Critical patent/TW201415772A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI482404B publication Critical patent/TWI482404B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/468—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc characterised by reference voltage circuitry, e.g. soft start, remote shutdown
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

限電流系統及方法
本發明係指一種限電流系統，尤指一種可限制直流對直流轉換器(DC-DC converter)之平均電流的限電流系統。
直流對直流轉換器廣泛地使用於電源管理裝置中，用來提供不同準位的操作電壓。良好的直流對直流轉換器可提供穩定的輸出電壓和大範圍的輸出電流，並具有完整的保護裝置。這些保護裝置除了保護整個系統之外，亦提供自我保護的功能，如過熱保護、限電流保護、短路保護、電壓過低鎖定或電壓過高鎖定等。
在眾多保護裝置中，限電流保護裝置為最常見的保護裝置之一，可於直流對直流轉換器之輸出電流過大時，限制其輸出電流。以一電感式直流對直流轉換器(Inductor type DC-DC converter)為例，請參考第1圖，第1圖為習知一電感式直流對直流轉換器之輸出電路10之示意圖。如第1圖所示，輸出電路10包含一驅動電路106及一電感L1。驅動電路106包含一上橋電晶體M1及一下橋電晶體M2。上橋電晶體M1耦接於一電源輸入端VCC及電感L1之間，用來提供充電電流經由電感L1流至輸出端OUT。下橋電晶體M2耦接於一地端GND及電感L1之間，用來提供放電電流由電感L1流至地端。輸出電路10可能另包含一電容C1，用來穩定輸出電 壓。
習知限電流保護的方式係偵測直流對直流轉換器的輸出電流，或是流經電感L1之電流，當偵測到的電流大於一預定值時，系統判斷電感式直流對直流轉換器為過電流狀態而進入限電流模式，此時系統控制驅動電路106中的上橋電晶體M1關閉，以避免充電電流繼續由上橋電晶體M1經由電感L1流至輸出端OUT。當電流降低至該預定值或另一預定值時，系統判斷過電流狀態解除，因此將電感式直流對直流轉換器恢復為正常操作模式。一般來說，直流對直流轉換器的輸出電流呈漣波狀，如第2A圖及第2B圖所示。第2A圖及第2B圖為直流對直流轉換器的輸出電流波形之示意圖，於第2A圖及第2B圖中，偵測電流的方式係偵測其電流峰值，當電流峰值達到該預定值時，電感式直流對直流轉換器會進入限電流模式。
然而，電感式直流對直流轉換器時常面臨各種干擾而產生雜訊，此雜訊可能在輸出電路10造成電流波動，且當電流波動較大使得電流峰值達到預定值時，限電流模式可能會被不正確地觸發。因此，較理想的電流偵測方式為偵測直流對直流轉換器的平均輸出電流，或是流經電感L1之平均電流。由於系統使用的電感可能具有不同電感值，輸出電壓也可能不同，使得直流對直流轉換器的輸出電流具有大小不同的振幅。此時，若使用電流峰值來偵測電流，則無法對應至準確的平均電流。舉例來說，第2A圖中的電流振幅較小，其電流峰值為2A而平均電流為1.8A；而第2B圖中的電流振 幅較大，其電流峰值為2A而平均電流為1.5A。如此一來，若系統使用電流峰值2A作為限電流保護的電流上限值，則無法提供系統一個固定平均電流上限的限電流保護。因此，實有必要提出一個以平均電流為上限的限電流系統，以避免雜訊造成瞬間電流波動較大時，限電流模式被不正確地觸發。
因此，本發明之主要目的即在於提供一種可限制直流對直流轉換器之平均電流的限電流系統，以於瞬間電流波動較大時，正確觸發限電流模式。
本發明揭露一種限電流系統，用來限制一直流對直流轉換器之一輸出訊號之一平均電流。該限電流系統包含有一電流偵測裝置，耦接於該直流對直流轉換器，用來偵測該直流對直流轉換器之該輸出訊號之該平均電流；以及一電流電壓轉換模組，耦接於該電流偵測裝置，用來將該平均電流轉換為一箝制電壓，以根據該箝制電壓來控制該直流對直流轉換器。
本發明另揭露一種限電流方法，用於一直流對直流轉換器，該限電流方法包含有偵測該直流對直流轉換器之一輸出訊號之一平均電流；將該平均電流轉換為一箝制電壓；以及根據該箝制電壓，控制該直流對直流轉換器。
請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一限電流系統30之示意圖。限電流系統30用來限制一直流對直流轉換器(DC-DC converter)300之一輸出訊號Vout 之一平均電流Iavg ，其包含有一電流偵測裝置310及一電流電壓轉換模組320。在此例中，直流對直流轉換器300為電感式直流對直流轉換器，因此於輸出端使用一電感L2，串接於直流對直流轉換器300及一輸出端OUT之間，而輸出端OUT至地端另耦接一電容C2，用來穩定輸出訊號Vout 之電壓。電流偵測裝置310用來偵測直流對直流轉換器300之輸出訊號Vout 之平均電流Iavg ，其係藉由偵測流經電感L2的電流，來取得平均電流Iavg 。電流電壓轉換模組320耦接於電流偵測裝置310，用來將平均電流Iavg 轉換為一箝制電壓VCLH ，藉以控制直流對直流轉換器300的運作。
詳細來說，請參考第4圖，第4圖進一步說明第3圖中的限電流系統30的運作方式。如第4圖所示，直流對直流轉換器300包含有一驅動電路410、一控制電路420及一回授電路430。驅動電路410包含一上橋電晶體M1’、一下橋電晶體M2’及一控制級模組412，上橋電晶體M1’之汲極與源極分別耦接於電源輸入端及電感L2，以及閘極耦接於控制級模組412。下橋電晶體M2’之汲極與源極分別耦接於地端及電感L2，以及閘極耦接於控制級模組412。控制級模組412則根據所接收到的控制訊號VCTRL 來控制上橋電晶體M1’及下橋電晶體M2’開啟或關閉。控制電路420包含一誤差放大器(Error amplifier)422、一鋸齒波產生器424及一比較器426。誤 差放大器422根據一參考訊號VREF 及來自回授電路之一回授訊號VFB ，產生一放大訊號VEAO 。鋸齒波產生器424用來產生一鋸齒波訊號VRAMP 。比較器426耦接於誤差放大器422及鋸齒波產生器424，用來比較放大訊號VEAO 及鋸齒波訊號VRAMP ，以產生控制訊號VCTRL 來控制驅動電路410。另外，回授電路430從輸出端OUT接收輸出訊號Vout ，並產生回授訊號VFB 以提供予控制電路420中的誤差放大器422。回授電路430可能包含電阻，用來對輸出訊號Vout 的電壓進行分壓，以產生回授訊號VFB 。
請繼續參考第4圖，於第4圖中，電流偵測裝置310可為串接於電感L2之一電阻RS，而電流電壓轉換模組320將流經電阻RS的電流轉換為電壓訊號。如第4圖所示，電流電壓轉換模組320包含一補償電壓源Voffset 、一比較器322、一電容C3、一電阻R3及一電壓隨耦器324。電流電壓轉換模組320接收電阻RS兩端的電壓VCSN 及VCSP ，並透過補償電壓源Voffset 及比較器322，將VCSN 及VCSP 的電壓差轉換為箝制電壓VCLH 。設計平均電流上限值的方式可於電流偵測裝置310及電流電壓轉換模組320中實施。舉例來說，若欲限制平均電流上限為1A時，可設計補償電壓源為Voffset =100mV，此時電阻值RS=100mV/1A=0.1Ω。若欲將平均電流上限提高為2A時，補償電壓源仍為Voffset =100mV，則可將電阻值改為RS=100mV/2A=0.05Ω。因此，在此實施例中，僅需置換電阻RS，即可調整直流對直流轉換器300所輸出之平均電流上限。於其它實施例中，亦可選用可變電阻串接於電感L2，此時僅需調整可變電阻 之電阻值，即可調整直流對直流轉換器300所輸出之平均電流上限。相較於習知直流對直流轉換器，在系統需求改變而必須調整過電流設定時，往往須從晶片內部進行調整。上述實施例可透過調整晶片外部的電阻來改變平均電流上限，可大幅降低調整成本，而當系統具有不同過電流需求時，亦可提高使用上的便利性。舉例來說，同一顆晶片搭配不同阻值的電阻RS，即可應用於不同範圍的過電流需求。此外，於部分實施例中，亦可調整補償電壓源Voffset 的電壓，來調整直流對直流轉換器300的平均電流上限。
請繼續參考第4圖，電容C3及電阻R3係用來穩定箝制電壓VCLH 。電壓隨耦器324可於過電流發生時，藉由箝制電壓VCLH 來鎖定放大訊號VEAO 的電壓。另一方面，於過電流未發生時，電壓隨耦器324另透過一偏壓訊號VCLAMPH 來控制放大訊號VEAO 。於部分實施例中，電壓隨耦器324亦可實現於控制電路420中，而不限於此。除此之外，電流偵測裝置310亦可透過電流鏡(Current mirror)或其它方式來偵測平均電流Iavg ，或透過其它方式將電流轉換為電壓訊號，抑或不透過電流電壓轉換模組320，直接使用電流訊號來控制直流對直流轉換器300的運作，而不限於此。
詳細來說，當VCSP -VCSN 的電壓小於補償電壓Voffset 時，表示過電流未發生，此時箝制電壓VCLH 位於高準位。因此，電壓隨耦器324透過箝制電壓VCLH 與偏壓訊號VCLAMPH 中電壓較低的偏壓訊號VCLAMPH 來控制放大訊號VEAO 。另一方面，當VCSP -VCSN 的電壓大 於補償電壓Voffset 時，表示過電流發生，此時箝制電壓VCLH 位於低準位。因此，電壓隨耦器324透過箝制電壓VCLH 與偏壓訊號VCLAMPH 中電壓較低的箝制電壓VCLH 來控制放大訊號VEAO 。如此一來，由於箝制電壓VCLH 係藉由直流對直流轉換器300之輸出訊號Vout 之平均電流Iavg 轉換而得，因此，透過箝制電壓VCLH 來控制放大訊號VEAO 即等同於根據平均電流Iavg 來控制放大訊號VEAO ，進而控制直流對直流轉換器300的運作。
關於透過VCSP 及VCSN 的電壓差來產生箝制電壓VCLH 以控制放大訊號VEAO 的運作方式，可參考第5圖。第5圖為第3圖中的限電流系統30之平均電流Iavg 限制為1.1A的波形示意圖。如第5圖所示，當電源開啟並經過一段時間後(T=1ms~1.1ms)，箝制電壓VCLH 逐漸下降到一個低於偏壓訊號VCLAMPH 的準位，表示過電流已發生。此時，箝制電壓VCLH 透過電壓隨耦器324來控制放大訊號VEAO ，使得放大訊號VEAO 跟隨箝制電壓VCLH 變動。放大訊號VEAO 進而控制直流對直流轉換器300，使得直流對直流轉換器300所輸出之平均電流Iavg 在1.1A附近穩定下來。電流偵測裝置310所偵測到的電壓差VCSP -VCSN 複製輸出電流Iout 的波形，並透過電流電壓轉換模組320轉換為箝制電壓VCLH ，來控制放大訊號VEAO ，進而建立一回授系統。如此一來，以平均電流Iavg 來控制直流對直流轉換器300的運作方式得以實現，此時平均電流Iavg 係作為限電流保護系統的電流上限值。
值得注意的是，本發明之主要精神之一在於根據平均電流Iavg 來控制直流對直流轉換器300的運作，並使用平均電流Iavg 作為限電流保護系統的電流上限值。本領域具通常知識者當可據以進行修飾或變化，而不限於此。舉例來說，於上述實施例中，限電流方式僅透過電流偵測裝置310及電流電壓轉換模組320建立的回授系統來控制平均電流Iavg 的上限值。於部分實施例中，亦可將上述限電流系統30結合習知限電流系統，進而產生一種同時具有限制平均電流及限制最大電流功能的限電流系統。請參考第6圖，第6圖為本發明實施例同時具有限制平均電流及限制最大電流功能的一限電流系統60之示意圖。如第6圖所示，限電流系統60與第4圖之限電流系統30類似，故相同元件以相同符號表示。限電流系統60與限電流系統30不同之處在於限電流系統60另包含一過電流訊號VOCTH 。過電流訊號VOCTH 可作為比較器426的輸入訊號之一，於過電流發生時取代放大訊號VEAO ，以控制比較器426輸出控制訊號VCTRL 來控制驅動電路中的上橋電晶體M1’停止對負載充電，進而降低輸出電流。過電流訊號VOCTH 係透過另一電流偵測裝置(未繪出)產生，偵測過電流並產生過電流訊號VOCTH 的方式為本領域具通常知識者所熟知，於此不再贅述。
限電流系統60的詳細運作方式可參考第7圖。第7圖為第6圖中的限電流系統60之平均電流Iavg 限制為1.1A的波形示意圖。第7圖中的波形為第5圖中的波形另外加上過電流訊號VOCTH 的波形。一般來說，當直流對直流轉換器300之電源開啟的瞬間，由於 內部的電路尚未穩定，可能產生極大的電流。然而，由於電流電壓轉換模組320中使用較大的電容C3及電阻R3來穩定箝制電壓VCLH ，使得箝制電壓VCLH 無法快速到達正確的電位。因此，電流電壓轉換模組320必須經過一段時間之後才能正常運作。在電流電壓轉換模組320進入正常運作模式之前，過電流訊號VOCTH 會先開始運作。如第7圖所示，當直流對直流轉換器300之電源開啟時(T=1ms)，輸出電流Iout 會迅速上升。當輸出電流Iout 上升到一預定電流時，過電流訊號VOCTH 被啟動，使得驅動電路中的上橋電晶體M1’停止對負載充電，以降低電流。當輸出電流Iout 低於該預定電流或另一預定電流時，過電流訊號VOCTH 被關閉，並再次開啟上橋電晶體M1’使得輸出電流Iout 上升。當輸出電流Iout 上升到該預定電流時，再次關閉上橋電晶體M1’，使電流下降。此時輸出電流Iout 的最大值被限制在該預定電流。如此一來，在進行數次循環之後，電流電壓轉換模組320開始正常運作(T=1.05ms)，箝制電壓VCLH 下降至低準位，並帶動放大訊號VEAO 一同下降，使得直流對直流轉換器300所輸出之平均電流Iavg 在1.1A附近穩定下來(T=1.1ms)。一般來說，啟動過電流訊號VOCTH 的預定電流會設計為大於平均電流Iavg 的上限，並保留一段餘裕(Margin)，使得限電流系統60穩定之後，直流對直流轉換器300可根據平均電流Iavg 的最大值作為其電流上限。
上述限電流系統30、60的運作，可歸納為一限電流流程80，如第8圖所示，限電流流程80包含以下步驟：
步驟800：開始。
步驟802：偵測直流對直流轉換器300之輸出訊號Vout 之平均電流Iavg 。
步驟804：將平均電流Iavg 轉換為箝制電壓VCLH 。
步驟806：根據箝制電壓VCLH 來控制放大訊號VEAO ，進而控制直流對直流轉換器300的運作。
步驟808：結束。
關於限電流流程80之詳細操作可參考上述說明，於此不再贅述。
在習知技術中，以電流峰值作為限電流保護系統的電流上限值，當電流波動較大使得電流峰值達到該電流上限值時，限電流模式可能會被不正確地觸發。相較之下，本發明可根據平均電流Iavg 來控制直流對直流轉換器300的運作，並使用平均電流Iavg 作為限電流保護系統的電流上限值，以避免雜訊造成瞬間電流波動較大時，限電流模式被不正確地觸發。此外，當過電流需求改變時，本發明可透過調整晶片外部的電阻來改變平均電流上限，可大幅降低調整成本，同時提高使用上的便利性。
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。
10‧‧‧輸出電路
106‧‧‧驅動電路
M1‧‧‧上橋電晶體
M2‧‧‧下橋電晶體
C1、C2、C3‧‧‧電容
L1、L2‧‧‧電感
RS、R3‧‧‧電阻
30‧‧‧限電流系統
300‧‧‧直流對直流轉換器
310‧‧‧電流偵測裝置
320‧‧‧電流電壓轉換模組
322‧‧‧比較器
324‧‧‧電壓隨耦器
Voffset ‧‧‧補償電壓源
410‧‧‧驅動電路
412‧‧‧控制級模組
M1’‧‧‧上橋電晶體
M2’‧‧‧下橋電晶體
420‧‧‧控制電路
422‧‧‧誤差放大器
424‧‧‧鋸齒波產生器
426‧‧‧比較器
430‧‧‧回授電路
80‧‧‧流程
800~808‧‧‧步驟
第1圖為習知一電感式直流對直流轉換器之輸出端之示意圖。
第2A圖及第2B圖為直流對直流轉換器的輸出電流波形之示意圖。
第3圖為本發明實施例用於一直流對直流轉換器之一限電流系統之示意圖。
第4圖說明第3圖中的限電流系統的運作方式。
第5圖為第3圖中的限電流系統之平均電流限制為1.1A的波形示意圖。
第6圖為本發明實施例一種同時具有限制平均電流及限制最大電流功能的限電流系統之示意圖。
第7圖為第6圖中的限電流系統之平均電流限制為1.1A的波形示意圖。
第8圖為本發明實施例一限電流流程之示意圖。
30‧‧‧限電流系統
300‧‧‧直流對直流轉換器
310‧‧‧電流偵測裝置
320‧‧‧電流電壓轉換模組
322‧‧‧比較器
324‧‧‧電壓隨耦器
C2、C3‧‧‧電容
L2‧‧‧電感
RS、R3‧‧‧電阻
Voffset ‧‧‧補償電壓源
410‧‧‧驅動電路
412‧‧‧控制級模組
M1’‧‧‧上橋電晶體
M2’‧‧‧下橋電晶體
420‧‧‧控制電路
422‧‧‧誤差放大器
424‧‧‧鋸齒波產生器
426‧‧‧比較器
430‧‧‧回授電路

Claims (19)

  1. 一種限電流系統，用來限制一直流對直流轉換器(DC-DC converter)之一輸出訊號之一平均電流，包含有：一電流偵測裝置，耦接於該直流對直流轉換器，用來偵測該直流對直流轉換器之該輸出訊號之該平均電流；一電流電壓轉換模組，耦接於該電流偵測裝置，用來將該平均電流轉換為一箝制電壓，以根據該箝制電壓來控制該直流對直流轉換器；一驅動電路，用來產生該輸出訊號；以及一控制電路，耦接於該驅動電路，用來根據一回授訊號及該箝制電壓，產生一控制訊號來控制該驅動電路；其中，該控制電路包含有：一誤差放大器(Error amplifier)，耦接於該回授電路，用來根據該回授訊號及一參考電壓，產生一放大訊號；一鋸齒波產生器(Ramp generator)，用來產生一鋸齒波訊號；以及一比較器，耦接於該誤差放大器及該鋸齒波產生器，用來比較該放大訊號及該鋸齒波訊號，以產生該控制訊號；其中，該箝制電壓係用來限制該放大訊號的一最大電壓。
  2. 如請求項1所述之限電流系統，其中該直流對直流轉換器包含有： 一回授電路，耦接於該控制電路，用來根據該輸出訊號，產生該回授訊號予該控制電路。
  3. 如請求項1所述之限電流系統，其中該驅動電路包含有：一第一電晶體，包含有一第一端，耦接於一電源輸入端，一第二端，用來輸出該輸出訊號，以及一控制端；一第二電晶體，包含有一第一端，耦接於一地端，一第二端，用來輸出該輸出訊號，以及一控制端；以及一控制級模組，耦接於該第一電晶體之該控制端及該第二電晶體之該控制端，用來控制該第一電晶體及該第二電晶體開啟或關閉。
  4. 如請求項2所述之限電流系統，其中該回授電路包含複數個電阻，用來對該輸出訊號之電壓進行分壓，以產生該回授訊號。
  5. 如請求項1所述之限電流系統，其中該電流電壓轉換模組包含一電壓隨耦器，用來鎖定該放大訊號的該最大電壓為該箝制電壓。
  6. 如請求項1所述之限電流系統，其中該電流偵測裝置包含一電阻，用來偵測該輸出訊號之該平均電流。
  7. 如請求項6所述之限電流系統，其中該電流電壓轉換模組包含 有：一補償電壓源，耦接於該電阻，用來補償該電阻兩端的電壓；以及一比較器，耦接於該電阻及該補償電壓源，用來比較該電阻兩端的電壓差及該補償電壓源的電壓，以輸出該箝制電壓。
  8. 如請求項6所述之限電流系統，其中該電阻係一可變電阻。
  9. 如請求項1所述之限電流系統，另包含一電感，耦接於該直流對直流轉換器之一輸出端。
  10. 如請求項9所述之限電流系統，其中該電流偵測裝置包含一電阻，用來偵測流經該電感之一平均電流。
  11. 如請求項10所述之限電流系統，其中該電流電壓轉換模組包含有：一補償電壓源，耦接於該電阻，用來補償該電阻兩端的電壓；以及一比較器，耦接於該電阻及該補償電壓源，用來比較該電阻兩端的電壓差及該補償電壓源的電壓，以輸出該箝制電壓。
  12. 如請求項10所述之限電流系統，其中該電阻係一可變電阻。
  13. .一種限電流方法，用於一直流對直流轉換器(DC-DC converter)，該限電流方法包含有：偵測該直流對直流轉換器之一輸出訊號之一平均電流；將該平均電流轉換為一箝制電壓；以及根據一回授訊號及該箝制電壓，產生一控制訊號來控制用來產生該輸出訊號之一驅動電路；其中，根據該回授訊號及該箝制電壓，產生該控制訊號來控制用來產生該輸出訊號之該驅動電路之步驟包含有：根據該回授訊號及一參考電壓，產生一放大訊號；透過一鋸齒波產生器(Ramp generator)來產生一鋸齒波訊號；以及比較該放大訊號及該鋸齒波訊號，以產生該控制訊號；其中，該箝制電壓係用來限制該放大訊號的一最大電壓。
  14. 如請求項13所述之限電流方法，其中偵測該直流對直流轉換器之該輸出訊號之該平均電流的步驟包含透過一電阻來偵測該直流對直流轉換器之該輸出訊號之該平均電流。
  15. 如請求項14所述之限電流方法，其中透過該電阻來偵測該直流對直流轉換器之該輸出訊號之該平均電流的步驟包含偵測該電阻兩端之電壓，並以該電阻值及該電阻兩端的電壓差來計算該輸出訊號之該平均電流。
  16. 如請求項14所述之限電流方法，其中將該平均電流轉換為一箝制電壓的步驟包含有：以一補償電壓來補償該電阻兩端的電壓差；以及比較該電阻兩端的電壓差及該補償電壓，以輸出該箝制電壓。
  17. 如請求項13所述之限電流方法，其中該電阻係一可變電阻。
  18. 如請求項13所述之限電流方法，另包含一電感，耦接於該直流對直流轉換器之一輸出端。
  19. 如請求項18所述之限電流方法，其中偵測該直流對直流轉換器之該輸出訊號之該平均電流包含偵測流經該電感之一平均電流。
TW101136933A 2012-10-05 2012-10-05 限電流系統及方法 TWI482404B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101136933A TWI482404B (zh) 2012-10-05 2012-10-05 限電流系統及方法
US13/732,430 US8901907B2 (en) 2012-10-05 2013-01-01 Current-limit system and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101136933A TWI482404B (zh) 2012-10-05 2012-10-05 限電流系統及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201415772A TW201415772A (zh) 2014-04-16
TWI482404B true TWI482404B (zh) 2015-04-21

Family

ID=50432205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101136933A TWI482404B (zh) 2012-10-05 2012-10-05 限電流系統及方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8901907B2 (zh)
TW (1) TWI482404B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103208661A (zh) * 2013-04-24 2013-07-17 惠州Tcl移动通信有限公司 一种智能终端及其进行大电流充电的方法
US9917168B2 (en) 2013-06-27 2018-03-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Metal oxide semiconductor field effect transistor having variable thickness gate dielectric
US9583618B2 (en) * 2013-06-27 2017-02-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Metal oxide semiconductor field effect transistor having asymmetric lightly doped drain regions
CN107404219A (zh) * 2017-08-30 2017-11-28 杰华特微电子（杭州）有限公司 限流电路和方法及开关电源
TWI683514B (zh) * 2019-05-10 2020-01-21 茂達電子股份有限公司 快速暫態電流模式控制電路及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7053712B2 (en) * 2004-07-30 2006-05-30 International Business Machines Corporation Method and apparatus for controlling common-mode output voltage in fully differential amplifiers
TW200744292A (en) * 2006-05-23 2007-12-01 Anpec Electronics Corp Switching regulator capable of detecting over-current of up-bridge and down-bridge simultaneously
US20090302820A1 (en) * 2008-06-10 2009-12-10 Ricoh Company, Ltd. Switching regulator
TW201136119A (en) * 2010-04-06 2011-10-16 Anpec Electronics Corp Current mode buck converter with fixed PWM/PFM boundary
TW201230681A (en) * 2011-01-07 2012-07-16 Anpec Electronics Corp Synchronous switching power converter with zero current detection, and method thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3968228B2 (ja) * 2001-10-05 2007-08-29 富士通株式会社 レギュレータ回路
US7132820B2 (en) * 2002-09-06 2006-11-07 Intersil Americas Inc. Synthetic ripple regulator
US8004113B2 (en) * 2006-10-06 2011-08-23 Apple Inc. Methods and apparatuses for operating devices with solar power
JP5151332B2 (ja) * 2007-09-11 2013-02-27 株式会社リコー 同期整流型スイッチングレギュレータ
JP5081612B2 (ja) * 2007-12-26 2012-11-28 株式会社日立国際電気 電源回路並びにそれを用いた電力増幅器及び基地局装置
JP5195182B2 (ja) * 2008-09-04 2013-05-08 株式会社リコー 電流モード制御型スイッチングレギュレータ
JP2012160048A (ja) * 2011-02-01 2012-08-23 Ricoh Co Ltd 電源回路とその制御方法及び電子機器
CN103475210B (zh) * 2011-09-14 2016-04-27 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种开关型调节器的恒定时间控制方法、控制电路以及应用其的开关型调节器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7053712B2 (en) * 2004-07-30 2006-05-30 International Business Machines Corporation Method and apparatus for controlling common-mode output voltage in fully differential amplifiers
TW200744292A (en) * 2006-05-23 2007-12-01 Anpec Electronics Corp Switching regulator capable of detecting over-current of up-bridge and down-bridge simultaneously
US20090302820A1 (en) * 2008-06-10 2009-12-10 Ricoh Company, Ltd. Switching regulator
TW201136119A (en) * 2010-04-06 2011-10-16 Anpec Electronics Corp Current mode buck converter with fixed PWM/PFM boundary
TW201230681A (en) * 2011-01-07 2012-07-16 Anpec Electronics Corp Synchronous switching power converter with zero current detection, and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
TW201415772A (zh) 2014-04-16
US20140097811A1 (en) 2014-04-10
US8901907B2 (en) 2014-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI410033B (zh) 穩定轉換脈波調變模式之電流式降壓轉換器
JP4691404B2 (ja) スイッチング制御回路、自励型ｄｃ−ｄｃコンバータ
KR102145165B1 (ko) 스위칭 레귤레이터 및 전자 기기
US7218080B2 (en) Soft-start apparatus for power supplies
TWI482404B (zh) 限電流系統及方法
US8063684B2 (en) Pulse width modulated controller applied to switch-type voltage regulator
JP5118940B2 (ja) 電源装置
US7714555B2 (en) Switching regulation device and related method with over-current protection
US20090180302A1 (en) Switching power supply apparatus and semiconductor device used in the switching power supply apparatus
US20140015503A1 (en) Boot-strap circuit and voltage converting device thereof
US9553514B2 (en) DC-DC converter
US20140197739A1 (en) DC-DC Converter Protection Circuit and Protection Method Thereof
US20100001663A1 (en) Light source driving circuit with over-voltage protection
US9490715B2 (en) Switched-mode power supply device
TWI647557B (zh) 針對負載的切換控制器和方法
KR101812703B1 (ko) 과전압 반복 방지 회로 및 그 방법, 그리고 이를 이용한 역률 보상 회로
US20120013367A1 (en) Power stage control circuit
US9240716B2 (en) Switching power supply circuit
US7705578B2 (en) Switching regulator
US20150194872A1 (en) Power supply device
JP5673420B2 (ja) Ｄｃｄｃコンバータ
JP5640441B2 (ja) 直流電源装置およびレギュレータ用半導体集積回路
JP5974733B2 (ja) スイッチング電源装置
JP2014239578A (ja) スイッチング電源装置
CN115765450A (zh) 占空比限制电路和具有恒定输出的直流开关电源