TWI482409B - 恆定開啟時間產生電路及降壓型電源轉換器 - Google Patents

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Description

恆定開啟時間產生電路及降壓型電源轉換器
本發明係指一種恆定開啟時間產生電路,尤指一種可補償降壓型電源轉換器之上橋開關之延遲開啟時間的恆定開啟時間產生電路。
隨著科技的發展,電子產品種類日益增多,如筆記型電腦、行動通訊裝置、個人隨身助理、多媒體播放器等,這些電子產品皆需使用電源轉換器來將高電壓之交流電源或直流電源轉換成一符合需求的低電壓且穩定之直流電源,以作為正常運作的電力來源。由於降壓型電源轉換器(Buck Converter)具有結構簡單、成本低、轉換效率高,因此,已被廣泛採用作為電子產品的電源轉換器。
請參考第1圖,第1圖為習知一具恆定時間控制(Constant on time control)之降壓型電源轉換器10之示意圖。降壓型電源轉換器10用來將一輸入電壓VIN 轉換為一穩定的輸出電壓VOUT ,並供應至一負載RLOAD 。降壓型電源轉換器10包含有一觸發訊號產生電路101、一靴帶電路102、一輸出級電路103、一恆定開啟時間產生電路104、一驅動級電路105。觸發訊號產生電路101包含有一比較器COMP’及電阻RF1 、RF2 。靴帶電路102包含有一靴帶電容CBOOT 及一二極體107。輸出級電路103包含有一輸出電感L、一等效串聯電阻RESR 及一輸出電容COUT 。驅動級電路105包含有前級驅動器106、108、一上橋開關HS及一下橋開關LS。上述各元件之連結關係如第1圖所示,而運作方式簡述如下。
觸發訊號產生電路101的比較器COMP’根據一觸發參考電壓VREF 及一回授電壓VFB ,輸出一觸發訊號CPOUT 至恆定開啟時間產生電路104。其中,回授電壓VFB 係透過電阻RF1 、RF2 將輸出電壓VOUT 分壓而得,其可表示為VFB =。恆定開啟時間產生電路104根據觸發訊號CPOUT 、輸出電壓VOUT 及輸入電壓VIN ,產生一開啟時間TON 為固定值的開啟訊號STON 至前級驅動器106。另外,當上橋開關HS開啟時,上橋開關開啟訊號SUGON (即相位,Phase)等於輸入電壓VIN ,因此,恆定開啟時間產生電路104也可根據觸發訊號CPOUT 、輸出電壓VOUT 及上橋開關開啟訊號SUGON ,產生開啟訊號STON 。前級驅動器106、108根據開啟訊號STON 以及靴帶電路102中的一靴帶電壓VBOOT 以及工作偏壓VCC ,分別產生一第一前級驅動訊號UG及一第二前級驅動訊號LG,以控制上橋開關HS及下橋開關LS的啟閉動作。舉例來說,於開啟時間TON 導通上橋開關HS,並關閉下橋開關LS;同理,於關閉時間TOFF 導通下橋開關LS,並關閉上橋開關HS。當開啟時間TON 為固定值時,關閉時間TOFF 之長短則視回授電壓VFB 之大小而定。例如,於關閉時間TOFF ,當回授電壓VFB 小於觸發參考電壓VREF 時,會觸發下一個切換循環週期,也就是啟始下一個開啟時間TON
然而,在降壓型電源轉換器10中,上橋開關HS相較其他電子元件而言,需要以較大的驅動電壓開啟,並且其反應時間也較其他電子元件的反應時間長。也就是說,當開啟訊號STON 結束時,上橋開關HS不會隨即關閉,而是持續開啟一段時間,造成上橋開關HS的開啟時間TON ’比預設的開啟時間TON 長,即TON ’=TON +ΔT,其中ΔT為上橋開關HS開啟的延遲時間。
如本領域所熟知,降壓型電源轉換器的責任週期D(Duty)定義為輸出電壓VOUT 與輸入電壓VIN 的比值,即D=,再者,切換頻率FSW 定義為輸出電壓VOUT 與單位時間內輸入電壓VIN 的比值,可表示為Fsw =,由於上橋開關HS延遲反應的非理想特性,使得實際的切換頻率FSW ’表示為Fsw '=
因此,延遲時間ΔT使恆定開啟時間產生電路產生的開啟時間TON 與實際的開啟時間TON ’不同,造成降壓型電源轉換器的切換頻率FSW ’改變,導致降壓型電源轉換器無法提供輸出負載預定的切換頻率。不僅如此,在實際應用上,因為延遲時間ΔT的非理想因素,也造成切換頻率FSW ’隨責任週期D變化而改變。因此,為了改善上述缺失,習知技術實有改善之必要。
因此,本發明之主要目的在於提供一種恆定開啟時間產生電路,尤指一種可補償降壓型電源轉換器中上橋開關之延遲開啟時間的恆定開啟時間產生電路。
本發明揭露一種恆定開啟時間產生電路,用來產生一開啟訊號至一降壓型電源轉換器,該降壓型電源轉換器用來將一輸入電壓轉換為一輸出電壓,該恆定開啟時間產生電路包含有一電容;一電流源,耦接於一第一電壓,該電流源具有一轉換阻抗,用來根據該轉換阻抗之一第一電阻之一第一電阻值以及該第一電壓,產生一電流;一第二電阻,耦接於該電容與該電流源之間;一反相器,耦接於該降壓型電源轉換器之一第一前級驅動訊號,用來反相該第一前級驅動訊號;一電晶體,包含有一汲極,耦接於該電容,一源極,耦接於一接地端,以及一閘極,用來接收反相之該第一前級驅動訊,據以使該電流源對該電容進行充電,以產生一設定開啟訊號;一比較器,包含有一負輸入端,耦接於一參考電壓,一正輸入端,耦接於該第二電阻以及該電流源,以及一輸出端,用來比較該參考電壓以及該設定開啟訊號,輸出一比較結果;以及一正反器,包含有一重置輸入端,耦接於該比較器之該輸出端,以及一設定輸入端,耦接於該降壓型電源轉換器之一觸發訊號,用來根據該觸發訊號以及該比較結果,輸出一開啟訊號至該降壓型電源轉換器之一驅動級電路。
本發明另揭露一種降壓型電源轉換器,用來將一輸入電壓轉換為一輸出電壓,包含有一觸發訊號產生電路,用來輸出一觸發訊號;一恆定開啟時間產生電路,包含有一電容;一電流源,耦接於一第一電壓,該電流源具有一轉換阻抗,用來根據該轉換阻抗之一第一電阻之一第一電阻值以及該第一電壓,產生一電流;一第二電阻,耦接於該電容與該電流源之間;一反相器,耦接於該降壓型電源轉換器之一第一前級驅動訊號,用來反相該第一前級驅動訊號;一電晶體,包含有一汲極,耦接於該電容,一源極,耦接於一接地端,以及一閘極,用來接收反相之該第一前級驅動訊號,據以使該電流源對該電容進行充電,以產生一設定開啟訊號;一比較器,包含有一負輸入端,耦接於該輸出電壓,一正輸入端,耦接於該第二電阻以及該電流源,以及一輸出端,用來比較該輸出電壓以及該設定開啟訊號,輸出一比較結果;以及一正反器,包含有一重置輸入端,耦接於該比較器之該輸出端,以及一設定輸入端,耦接於該降壓型電源轉換器之一觸發訊號,用來根據該觸發訊號以及該比較結果,輸出一開啟訊號;一驅動級電路,耦接於該恆定開啟時間產生電路之該正反器之一輸出端,用來根據該開啟訊號,產生一上橋開關開啟訊號;以及一輸出級電路,用來根據該上橋開關開啟訊號,產生該輸出電壓於一輸出負載。
請參考第2圖,第2圖為一恆定開啟時間產生電路204之示意圖。恆定開啟時間產生電路204用於降壓型電源轉換器10中,用來取代第1圖之恆定開啟時間產生電路104,其包含有一比較器 COMP、一電流源CS、一電容C、一正反器209(SR-Latch)、一反相器210(Inverter)以及一電晶體M0 。如第2圖所示,電流源CS耦接於一輸入電壓,電容C串接於電流源CS與一接地端之間。反相器210耦接於電晶體M0 之閘極,用來反相降壓型電源轉換器10之第一前級驅動訊號UG,據以控制電晶體M0 之啟閉。電晶體M0 與電容C並聯,用來根據反相之第一前級驅動訊號UG,使電流源CS對電容C充電。比較器COMP的負輸入端耦接於一參考電壓VK_OUT ,正輸入端耦接於電容C與電流源CS之間,以擷取電容C的跨壓VC 作為一設定開啟訊號STONSET 。此外,降壓型電源轉換器10的輸出電壓VOUT 與比較器COMP之間加入了一電壓調整單元AD,用來調整輸出電壓VOUT 的大小,以產生參考電壓VK_OUT ,可表示為VK_OUT =K*VOUT ,其中K為一調整常數。接著,比較器COMP比較參考電壓VK_OUT 以及設定開啟訊號STONSET ,輸出一比較結果SCOMP 。正反器209的重置輸入端耦接於比較器COMP之輸出端,設定輸入端耦接於觸發訊號產生電路101輸出的一觸發訊號CPOUT ,用來據以輸出開啟訊號STON 至前級驅動器106,以開啟前級驅動器106的上橋開關HS。
詳細來說,當開啟上橋開關HS關閉時,反相的第一前級驅動訊號UG為一高電壓,用來導通電晶體M0 ,將電容C與接地端短路,使電容C的跨壓VC 以及設定開啟訊號STONSET 的電壓為零。觸發訊號CPOUT 為一脈衝訊號,當觸發訊號CPOUT 的脈衝瞬間上升時,將正反器209輸出的開啟訊號STON 設定為一高電壓,開啟訊號STON 通過前級驅動器106,轉換為第一前級驅動訊號UG,以開啟上橋開關HS。當開啟上橋開關HS開啟時,反相的第一前級驅動訊號UG為一低電壓(或零電壓),用來關閉電晶體M0 ,使電容C的跨壓VC 以及設定開啟訊號STONSET 的電壓以固定比例(斜率)逐漸增加,直到第一前級驅動訊號UG再次將電晶體M0 導通,將電容C與接地端短路。如此一來,電容C週而復始地充放電,即可於設定開啟訊號STONSET 上觀察到三角波的波形。換言之,電流源CS與電容C串接而組成一電壓積分器,電晶體M0 則根據第一前級驅動訊號UG,使該電壓積分器重新進行電壓積分,從而產生具有三角波的設定開啟訊號STONSET 。當參考電壓VK_OUT 大於設定開啟訊號STONSET 時,比較器COMP輸出低電壓的比較結果SCOMP ,此時正反器209的設置及重置輸入端皆為低電壓,因此正反器209輸出的開啟訊號STON 維持高電壓。當參考電壓VK_OUT 小於設定開啟訊號STONSET 時,比較器COMP輸出高電壓的比較結果SCOMP ,此時正反器209的重置輸入端為高電壓,因此正反器209輸出的開啟訊號STON 轉為低電壓。如此一來,即可產生具有方波波形的開啟訊號STON 至前級驅動器106的上橋開關HS,用來週期性地開啟及關閉其上橋開關HS。
再者,如本領域所熟知,電容C與充電電流I的關係式可表示為I=C*,其中電流I係由電流源CS所產生,可表示為I=,令電容C充電的時間為開啟時間TON ,因此開啟時間TON 可表示為:
另一方面,降壓型電源轉換器PW的責任週期D(Duty)定義為輸出電壓VOUT 與輸入電壓VIN 之比值,即D=,並且降壓型電源轉換器10的切換頻率FSW 定義為輸出電壓VOUT 與單位時間內輸入電壓VIN 的比值,可表示為:
將責任週期D的關係式代入算式(2),可得:
接著將算式(1)計算出的開啟時間TON 代入算式(3)並重新整理,即可得出理想的切換頻率FSW
因此,由算式(4)可知,在恆定開啟時間架構下的降壓型電源轉換器10,理想的切換頻率FSW 係取決於恆定開啟時間產生電路204中的責任頻率,而常數K則係用來調整切換頻率FSW 的大小,以適應不同的應用需求。
請參考第3圖,第3圖為第2圖中觸發訊號CPOUT 、參考電壓VK_OUT 、設定開啟訊號STONSET 、開啟訊號STON 以及第一前級驅動訊號UG的波形圖。如第3圖所示,觸發訊號CPOUT 設定開啟訊號STON 為高電壓,直到設定開啟訊號STONSET 大於參考電壓VK_OUT 時,開啟訊號STON 被重置為低電壓。第一前級驅動訊號UG控制設定開啟訊號STONSET 產生三角波的波形,直到開啟訊號STON 被重置為低電壓,第一前級驅動訊號UG才轉為低電壓,其中第一前級驅動訊號UG維持高電壓的時間即為開啟時間TON 。然而,由於上橋開關HS延遲反應的非理想特性,使得上橋開關HS實際的開啟時間TON ’包含一延遲時間ΔT,即TON '=TON +ΔT。當開啟訊號STON 由高電壓轉為低電壓時,上橋開關開啟訊號SUGON 仍維持高電壓。並且,將算式(1)的結果代入開啟時間TON ’可得知:
TON '=K*R1 *C*D+ΔT -(5)
因此,實際的切換頻率FSW ’為:
由此可見,因為延遲時間ΔT的非理想因素,導致降壓型電源轉換器PW實際的切換頻率FSW ’隨責任週期D的變化而改變。
請參考第4圖,第4圖為模擬降壓型電源轉換器PW於不同責任週期D下,其上橋開關開啟訊號SUGON 的波形圖。在第4圖中,當降壓型電源轉換器PW操作的責任週期D為時,量測到實際的開啟時間TON ’為1.19μ秒,且上橋開關HS的延遲時間ΔT為22.9n秒,因此可得知延遲時間ΔT佔開啟時間TON ’的比例約為1.92%。當降壓型電源轉換器PW操作的責任週期D為時,量測到實際的開啟時間TON ’為158n秒,且上橋開關HS的延遲時間ΔT為23.1n秒,因此可得知延遲時間ΔT佔開啟時間TON ’的比例約為14.62%。由此可見,上橋開關HS的延遲時間ΔT幾乎為一固定值,但是隨著責任週期D的下降,延遲時間ΔT對開啟時間TON ’產生了顯著的影響,導致在低責任週期D時,降壓型電源轉換器10的切換頻率FSW ’大幅地下降,嚴重影響降壓型電源轉換器10供給輸出負載的電源效率。
因此,為了改善延遲時間ΔT的非理想因素,本發明進一步提供一種恆定開啟時間產生電路,透過增加設定開啟訊號STONSET 的起始上升電壓,使設定開啟訊號STONSET 提早到達參考電壓VK_OUT 的電壓值,其縮短的時間用以補償上橋開關HS的延遲時間ΔT,以改善延遲時間ΔT對降壓型電源轉換器10的影響。
請參考第5圖,第5圖為本發明實施例一恆定開啟時間產生電路504之示意圖。恆定開啟時間產生電路504的架構與第2圖的恆定開啟時間產生電路204架構類似,同樣用於降壓型電源轉換器10中,用來取代第1圖之恆定開啟時間產生電路104,故相同元件以相同命名符號。兩者的差異在於,恆定開啟時間產生電路504增加一電阻R2 於電流源CS與電容C之間,當第一前級驅動訊號UG控制電流源CS對電容C充電時,電流I通過電阻R2 ,於電阻R2 上產生一跨壓VR2 。在此架構下,設定開啟訊號STONSET_CPS 的電壓大小由跨壓VR2 開始上升,當設定開啟訊號STONSET_CPS 小於參考電壓VK_OUT 時,比較器COMP輸出低電壓的比較結果SCOMP ;直到設定開啟訊號STONSET_CPS 大於參考電壓VK_OUT 時,比較器COMP輸出高電壓的比較結果SCOMP 。如此一來,即可縮短設定開啟訊號STONSET_CPS 上升至參考電壓VK_OUT 的時間,使得正反器209提早重置開啟訊號STON_CPS ,即開啟訊號STON_CPS 提早由高電壓轉至低電壓。透過適當設計電阻R2 的電阻值,可使開啟訊號STON_CPS 縮短的時間大致等於延遲時間ΔT,以改善延遲時間ΔT造成降壓型電源轉換器10的切換頻率FSW ’隨責任週期D變化的非理想效應。
詳細來說,恆定開啟時間產生電路504增加了電阻R2 以補償延遲時間ΔT,一具有延遲補償的開啟時間TON_CPS 可表示為:
將VR2 =R2 *I、I=、D=等關係式代入算式(7)並重新整理:
令ΔT=R2 *C,使得具有延遲補償的開啟時間TON_CPS 可表示為:
TON_CPS =K*D*R1 *C -(8)
再者,經過延遲補償的切換頻率FSW_CPS 可表示為:
因此,由算式(8)(9)可知,經過延遲補償的開啟時間TON_CPS 與理想的開啟時間TON 相等,且切換頻率FSW_CPS 亦與理想的切換頻率FSW 相等,因而改善了延遲時間ΔT造成降壓型電源轉換器10的切換頻率FSW ’隨責任週期D變化的非理想效應。
請參考第6圖,第6圖為第5圖中觸發訊號CPOUT 、參考電壓VK_OUT 、設定開啟訊號STONSET_CPS 、開啟訊號STON_CPS 以及一第一前級驅動訊號UGCPS 的波形圖。如第6圖所示,當電流源CS重新對電容C充電時,設定開啟訊號STONSET_CPS 的電壓值由跨壓VR2 開始增加,因此可縮短設定開啟訊號STONSET_CPS 到達參考電壓VK_OUT 的時間,藉以縮短開啟訊號STON 開啟上橋開關HS的時間。其中,開啟訊號STON 縮短的時間可透過適當設計電阻R2 的電阻值以及電容C的電容值,以補償上橋開關HS的延遲時間ΔT。
請參考第7圖,第7圖為降壓型電源轉換器10有無延遲補償的切換頻率-輸入電壓圖。於第7圖中,降壓型電源轉換器10的輸出電壓VOUT 固定為1伏(Volt),實線為具有延遲補償的切換頻率FSW_CPS ,虛線為無延遲補償的切換頻率FSW ’。如第7圖所示,無延遲補償的切換頻率FSW ’隨著輸入電壓VIN 的上升而逐漸下降,當輸入電壓VIN 由3伏上升至28伏,切換頻率FSW ’的變動範圍約在290~240kHz,下降幅度約為17.24%。也就是說,當降壓型電源轉換器10的責任週期D(即:)越低,上橋開關HS的延遲時間ΔT佔開啟時間TON ’的百分比越高,對切換頻率FSW ’的影響越加顯著。另一方面,具有延遲補償的切換頻率FSW_CPS 幾乎不隨著輸入電壓VIN 的上升而變動,當輸入電壓VIN 由3伏上升至28伏,切換頻率FSW_CPS 的變動範圍約在310~300kHz,下降幅度約為3.33%,大大地改善責任週期D對切換頻率的影響。
綜上所述,為了改善延遲時間ΔT的非理想因素,本發明提供一種恆定開啟時間產生電路,透過增加設定開啟訊號STONSET 的起始上升電壓,使設定開啟訊號STONSET 提早到達參考電壓VK_OUT 的電壓值,其縮短的時間用以補償上橋開關HS的延遲時間ΔT,以改善責任週期D對降壓型電源轉換器PW的影響。如此一來,無論降壓型電源轉換器10操作於高或低責任週期,皆能維持穩定的切換頻率,從而擴大降壓型電源轉換器10的應用範圍。
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...降壓型電源轉換器
104、204、504...恆定開啟時間產生電路
101...觸發訊號產生電路
102...靴帶電路
103...輸出級電路
105...驅動級電路
106、108...前級驅動器
107...二極體
209...正反器
210...反相器
COMP’、COMP...比較器
RLOAD ...負載
HS...上橋開關
LS...下橋開關
L...輸出電感
RESR ...等效串聯電阻
COUT ...輸出電容
CBOOT ...靴帶電容
VFB ...回授電壓
CS...電流源
M0 ...電晶體
C...電容
R1 ...轉換阻抗
RF1 、RF2 、R2 ...電阻
UG、UGCPS ...第一前級驅動訊號
LG...第二前級驅動訊號
VIN ...輸入電壓
VOUT ...輸出電壓
VBOOT ...靴帶電壓
VCC ...工作偏壓
VR2 、VC ...跨壓
I...電流
VK_OUT ...參考電壓
VREF ...觸發參考電壓
SCOMP ...比較結果
STONSET 、STONSET_CPS ...設定開啟訊號
STON 、STON_CPS ...開啟訊號
CPOUT ...觸發訊號
TON 、TON ’、TON_CPS ...開啟時間
TOFF ...關閉時間
ΔT...延遲時間
FSW 、FSW ’、FSW_CPS ...切換頻率
D...責任週期
AD...電壓調整單元
K...調整常數
SUGON ...上橋開關開啟訊號
第1圖為習知一具恆定時間控制之降壓型電源轉換器之示意圖。
第2圖為一恆定開啟時間產生電路之示意圖。
第3圖為第2圖中觸發訊號、參考電壓、設定開啟訊號、開啟訊號以及一上橋開關開啟訊號的波形圖。
第4圖為模擬降壓型電源轉換器於不同責任週期下,其上橋開關開啟訊號的波形圖。
第5圖為本發明實施例一恆定開啟時間產生電路之示意圖。
第6圖為第5圖中觸發訊號、參考電壓、設定開啟訊號、開啟訊號以及一上橋開關開啟訊號的波形圖。
第7圖為降壓型電源轉換器有無延遲補償的切換頻率-輸入電壓圖。
504...恆定開啟時間產生電路
209...正反器
210...反相器
COMP...比較器
CS...電流源
M0 ...電晶體
C...電容
R1 ...轉換阻抗
R2 ...電阻
VIN ...輸入電壓
VOUT ...輸出電壓
VR2 、VC ...跨壓
I...電流
VK_OUT ...參考電壓
SCOMP ...比較結果
STONSET_CPS ...設定開啟訊號
STON ...開啟訊號
CPOUT ...觸發訊號
K...調整常數
AD...電壓調整單元

Claims (20)

  1. 一種恆定開啟時間(Constant-on-time)產生電路,用來產生一開啟訊號至一降壓型電源轉換器,該降壓型電源轉換器用來將一輸入電壓轉換為一輸出電壓,該恆定開啟時間產生電路包含有:一電容;一電流源,耦接於一第一電壓,該電流源具有一轉換阻抗,用來根據該轉換阻抗之一第一電阻值以及該第一電壓,產生一電流;一第二電阻,耦接於該電容與該電流源之間;一反相器,耦接於該降壓型電源轉換器之一第一前級驅動訊號,用來反相該第一前級驅動訊號;一電晶體,包含有一汲極,耦接於該電容,一源極,耦接於一接地端,以及一閘極,用來接收反相之該第一前級驅動訊號,據以觸發該電流源對該電容進行充電,以產生一設定開啟訊號;一比較器,包含有一負輸入端,耦接於一參考電壓,一正輸入端,耦接於該第二電阻以及該電流源,以及一輸出端,用來比較該參考電壓以及該設定開啟訊號,輸出一比較結果;以及一正反器,包含有一重置輸入端,耦接於該比較器之該輸出端,以及一設定輸入端,耦接於該降壓型電源轉換器之一觸發 訊號,用來根據該觸發訊號以及該比較結果,輸出一開啟訊號至該降壓型電源轉換器之一驅動級電路。
  2. 如請求項1所述之恆定開啟時間產生電路,另包含一電壓調整單元,耦接於該降壓型電源轉換器之該輸出電壓與該比較器知該正輸入端之間,用來產生該參考電壓,其中該電壓調整單元具有一調整常數,使該參考電壓等於該降壓型電源轉換器之該輸出電壓與該調整常數之乘積。
  3. 如請求項1所述之恆定開啟時間產生電路,其中當該觸發訊號觸發該電流源對該電容充電時,該電流通過該第二電阻,於該第二電阻上產生一跨壓值。
  4. 如請求項3所述之恆定開啟時間產生電路,其中當該觸發訊號觸發該電流源對該電容充電時,該設定開啟訊號的一電壓值由該跨壓值開始上升。
  5. 如請求項3所述之恆定開啟時間產生電路,其中當該設定開啟訊號小於該參考電壓時,該比較器輸出之該開啟訊號係一高電壓,用來開啟該降壓型電源轉換器之一上橋開關,其中該上橋開關開啟的一第二開啟時間等於該開啟訊號之一第一開啟時間與一延遲時間之和。
  6. 如請求項5所述之恆定開啟時間產生電路,其中該延遲時間等於該第二電阻之一第二電阻值與該電容之一電容值之乘積。
  7. 如請求項5所述之恆定開啟時間產生電路,其中該第一開啟時間等於該第一電阻值、該電容值以及該參考電壓之乘積除以該輸入電壓。
  8. 如請求項1所述之恆定開啟時間產生電路,其中該第一電壓等於該輸入電壓或該降壓型電源轉換器之一上橋開關開啟訊號。
  9. 一種降壓型電源轉換器,用來將一輸入電壓轉換為一輸出電壓,包含有:一觸發訊號產生電路,用來輸出一觸發訊號;一恆定開啟時間產生電路,包含有:一電容;一電流源,耦接於一第一電壓,該電流源具有一轉換阻抗,用來根據該轉換阻抗之一第一電阻值以及該第一電壓,產生一電流;一第二電阻,耦接於該電容與該電流源之間;一反相器,耦接於該降壓型電源轉換器之一第一前級驅動訊號,用來反相該第一前級驅動訊號;一電晶體,包含有一汲極,耦接於該電容,一源極,耦接於一接地端,以及一閘極,用來接收反相之該第一前 級驅動訊號,據以使該電流源對該電容進行充電,以產生一設定開啟訊號;一比較器,包含有一負輸入端,耦接於該輸出電壓,一正輸入端,耦接於該第二電阻以及該電流源,以及一輸出端,用來比較該輸出電壓以及該設定開啟訊號,輸出一比較結果;以及一正反器,包含有一重置輸入端,耦接於該比較器之該輸出端,以及一設定輸入端,耦接於該降壓型電源轉換器之一觸發訊號,用來根據該觸發訊號以及該比較結果,輸出一開啟訊號;一驅動級電路,耦接於該恆定開啟時間產生電路之該正反器之一輸出端,用來根據該開啟訊號,產生一上橋開關開啟訊號;以及一輸出級電路,用來根據該上橋開關開啟訊號,產生該輸出電壓於一輸出負載。
  10. 如請求項9所述之降壓型電源轉換器,其中該觸發訊號產生電路,包含有:一第一電阻,耦接於該輸出電壓;一第二電阻,耦接於該第一電阻與該接地端之間;一比較器,包含有一負輸入端,耦接於該第一電阻與該第二電阻,一正輸入端,耦接於一觸發參考訊號,以及一輸出端,用來根據該回授電壓以及該觸發參考訊號,輸出該觸發訊 號。
  11. 如請求項9所述之降壓型電源轉換器,其中該驅動級電路,包含有:一第一前級驅動器,包含有一輸入端,耦接於該恆定開啟時間產生電路之該開啟訊號,以及一輸出端,用來根據該開啟訊號產生一第一前級驅動訊號;一上橋開關,包含有一汲極,耦接於該輸入電壓,一閘極,耦接於該第一前級驅動器之該輸出端,以及一源極,用來根據該第一前級驅動訊號,開啟或關閉該上橋開關,以產生該上橋開關開啟訊號;一第二前級驅動器,包含有一輸入端,耦接於該恆定開啟時間產生電路之該開啟訊號,以及一輸出端,用來根據該開啟訊號產生一第二前級驅動訊號;以及一下橋開關,包含有一汲極,耦接於該輸入電壓,一閘極,耦接於該第二前級驅動器之該輸出端,以及一源極,用來根據該第二前級驅動訊號,開啟或關閉該下橋開關。
  12. 如請求項9所述之降壓型電源轉換器,另包含一靴帶電路,該靴帶電路包含有:一二極體,包含有一陽極,耦接於該第二前級驅動器之一第二工作偏壓,一陰極,耦接於該第一前級驅動器之一靴帶電壓;以及 一靴帶電容,其一端耦接於該上橋開關之該源極以及該下橋開關之該汲極,另一端耦接於該靴帶電壓。
  13. 如請求項9所述之降壓型電源轉換器,其中該輸出級電路,包含有:一等效串聯電阻;一輸出電容,耦接於該等效串聯電阻以及該接地端之間;一輸出電感,耦接於該靴帶電容以及該等效串聯電阻之間,用來根據該上橋開關開啟訊號,產生該輸出電壓於該輸出負載。
  14. 如請求項9所述之降壓型電源轉換器,另包含一電壓調整單元,耦接於該降壓型電源轉換器之該輸出電壓與該比較器知該正輸入端之間,用來產生該參考電壓,其中該電壓調整單元具有一調整常數,使該參考電壓等於該降壓型電源轉換器之該輸出電壓與該調整常數之乘積。
  15. 如請求項9所述之降壓型電源轉換器,其中當該觸發訊號觸發該電流源對該電容充電時,該電流通過該第二電阻,於該第二電阻上產生一跨壓值。
  16. 如請求項15所述之降壓型電源轉換器,其中當該觸發訊號觸發該電流源對該電容充電時,該設定開啟訊號的一電壓值由該跨 壓值開始上升。
  17. 如請求項15所述之降壓型電源轉換器,其中當該設定開啟訊號小於該輸出電壓時,該比較器輸出之該開啟訊號係一高電壓,用來開啟該降壓型電源轉換器之一上橋開關,其中該上橋開關開啟的一第二開啟時間等於該開啟訊號之一第一開啟時間與一延遲時間之和。
  18. 如請求項17所述之降壓型電源轉換器,其中該延遲時間等於該第二電阻之一第二電阻值與該電容之一電容值之乘積。
  19. 如請求項17所述之降壓型電源轉換器,其中該第一開啟時間等於該第一電阻值、該電容值以及該參考電壓之乘積除以該輸入電壓。
  20. 如請求項9所述之降壓型電源轉換器,其中該第一電壓等於該輸入電壓或該上橋開關開啟訊號。
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