TWI713295B - 偵測電路、具有偵測電路的切換式穩壓器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一種用來偵測流經一電感的一電感電流的偵測電路。該電感耦接於一開關。該偵測電路包含一比較電路以及一訊號產生電路。該比較電路具有一第一節點，用以將該開關之一二極體的一導通時間與一時間閾值作比較，以在該第一節點提供一第一電壓。該訊號產生電路耦接於該第一節點，用以根據該第一電壓輸出一第一偵測訊號。該第一偵測訊號指示出流經該電感的該電感電流是否到達一第一電流閾值。

Description

偵測電路、具有偵測電路的切換式穩壓器及其控制方法

本揭示內容係關於電流偵測，尤指一種用來偵測接近於零電流之流經電感的電感電流的偵測電路，以及切換式穩壓器和切換式穩壓器的控制方法。

電源轉換器（power converter）可操在不同的模式或情境中。舉例來說，電源轉換器在負載相對較重的情形下可操作在連續導通模式（continuous conduction mode，CCM）。在連續導通模式中，電源轉換器的電感電流（inductor current）（諸如流經或通過電感的電流）可能不會減少到零電流。電源轉換器可傳輸大的負載電流。在輕負載的情形下，電源轉換器可操作在不連續導通模式（discontinuous conduction mode，DCM）以提供小的負載電流。由於可攜式裝置大部分的時間是操作在輕負載（例如待機模式），因此，可攜式裝置通常會採用可支援不連續導通模式的電源轉換器。

本揭示的實施例提供一種用來偵測接近於零電流之流經電感的電感電流的偵測電路，以及切換式穩壓器和切換式穩壓器的控制方法。

本揭示的某些實施例包含一種用來偵測流經一電感的一電感電流的偵測電路。該電感耦接於一開關節點，其耦接於一開關。該偵測電路包含一比較電路以及一訊號產生電路。該比較電路具有一第一節點，用以將該開關之一二極體的一導通時間與一時間閾值作比較，以在該第一節點提供一第一電壓。該訊號產生電路耦接於該第一節點，用以根據該第一電壓輸出一第一偵測訊號。該第一偵測訊號指示出流經該電感的該電感電流是否到達一第一電流閾值。

本揭示的某些實施例包含一種切換式穩壓器。該切換式穩壓器包含一開關以及一偵測電路。該開關耦接於一電感，並由一驅動訊號所控制。該偵測電路耦接於該開關，該開關用以產生該驅動訊號，該偵測電路包含一比較電路、一訊號產生電路以及一驅動電路。該比較電路具有一第一節點，用以將該開關之一二極體的一導通時間與一時間閾值作比較，以選擇性地調整累積在該第一節點的電荷。該訊號產生電路耦接於該第一節點，用以根據該第一節點的一第一電壓輸出一第一偵測訊號。該第一偵測訊號指示出流經該電感的一電感電流是否到達一電流閾值。該驅動電路耦接於該開關與該訊號產生電路。當該第一偵測訊號指示出該電感電流到達該電流閾值時，該驅動電路用以根據該第一偵測訊號輸出該驅動訊號，以及根據該驅動訊號關斷該開關，其中該電流閾值相當接近零電流以避免不必要的能量損耗。

本揭示的某些實施例包括一種切換式穩壓器的控制方法。該切換式穩壓器具有耦接於一電感的一開關。該控制方法包含：將該開關之一體二極體的一導通時間與一時間閾值作比較，以調整一電壓；將一斜坡電壓與調整後的該電壓作比較，以產生一控制訊號；當該控制訊號指示出該斜坡電壓到達調整後的該電壓時，產生指示出流經該電感的一電感電流到達一電流閾值的一偵測訊號；以及根據該偵測訊號關斷該開關。

藉由用於一體二極體導通時間（body diode conduction time）的一時間閾值，本揭示所提供的自動調校偵測方案（auto-tuning detection scheme）可適應性地且自動地調整一同步開關（synchronous switch）的導通時間，進而將該體二極體導通時間於幾個切換週期（switching cycles）內調整至接近或等於該時間閾值，以達到大體上是零安培（ampere，A）的零電流偵測。該開關可在適當的或最佳的時間點關斷，故可減少該開關的體二極體的導通損耗。此外，本揭示所提供的自動調校偵測方案可實施為類比控制方案（analog control scheme）。相較於數位控制方案，類比控制方案使用了較小的晶粒（die）面積或矽面積。

以下揭示內容提供了多種實施方式或例示，其能用以實現本揭示內容的不同特徵。下文所述之元件與配置的具體例子係用以簡化本揭示內容。當可想見，這些敘述僅為例示，其本意並非用於限制本揭示內容。舉例來說，在下文的描述中，將一第一特徵形成於一第二特徵上或之上，可能包含該第一特徵與該第二特徵彼此直接接觸的某些實施例，也可包含該第一特徵與該第二特徵之間還包含額外特徵形成於其中，使得該第一特徵與該第二特徵可能沒有直接接觸的的某些實施例。此外，本揭示內容可能會在多個實施例中重複使用元件符號和/或標號。此種重複使用乃是基於簡潔與清楚的目的，其本身不代表所討論的不同實施例和/或組態之間的關係。

本揭示的實施例係詳述如下。然而，當可理解，本揭示的實施例提供了許多可應用的概念，其可廣泛地實施於各種特定場合。以下所討論的實施例僅供說明的目的，並非用來限制本揭示的範圍。

此外，當可理解，若將一部件描述為與另一部件「連接（connected to）」或「耦接（coupled to）」，則兩者可直接連接或耦接，或兩者之間可能出現其他中間（intervening）部件。

電源轉換器可利用零電流偵測（zero current detection，ZCD）來減少在不連續導通模式的操作中可能會出現的反向電感電流（reverse inductor current）。零電流偵測的準確性會影響電源轉換器在不連續導通模式的操作中的效率與性能。例如，太早關斷（turn off）一切換式穩壓器（switching regulator）的一低邊開關（low-side switch）（或可稱作低壓側開關），會驅使或引導電感電流流經該低邊開關的體二極體（body diode），導致相對較大的導通損耗。又例如，在該低邊開關太晚關斷的情形下，電感電流可流經該切換式穩壓器之一高邊開關（high-side switch）的體二極體，進而增加該高邊開關的體二極體的導通損耗。此外，為了提升電源轉換效率及降低功率消耗（power consumption），該切換式穩壓器通常會採用具有比較小的導通電阻（turn-on resistance）的一開關。然而，該開關的跨壓與預定的零電流偵測電壓（predetermined ZCD voltage）之間些微的偏差，即可造成零電流偵測存在很大的誤差。舉例來說，在該開關是由汲極-源極導通電阻（drain-source on-resistance）Rds(on)為1毫歐姆（mΩ）的金氧半場效電晶體（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET）來實施的情形下，即使所偵測的零電流電壓與預定的零電流電壓之間只具有1毫伏特的偏差，仍可引入相當大的電流（大約1安培）。

為了減少體二極體導通損耗，可利用數位電路來控制電源轉換器之中的開關，例如（但不限於）低邊開關或同步開關。然而，此方式通常無可避免地增加了電路設計的複雜度。

本揭示提供了用來偵測流經（或流過）一電感的一電感電流的例示性偵測電路。本揭示還提供了用來偵測流經一開關（其耦接於一電感）的一電流的例示性偵測電路。藉助於時間閾值，本揭示所提供之偵測電路可適應性地（或自動地）調校（tune）自身的操作，以決定電源轉換器之中開關的適當（或最佳）切換時機。

例如，當本揭示所提供之偵測電路應用於一切換式穩壓器的零電流偵測操作時，該偵測電路可根據該切換式穩壓器之體二極體導通時間（body diode conduction time）的目標時間（target time）來執行自動調校電流偵測（auto-tuning current detection），進而產生一偵測訊號。該偵測訊號可較準確地指示出一電感電流是否到達一零電流位準。本揭示還提供例示性切換式穩壓器，其包含自動調校偵測電路。此外，本揭示提供了切換式穩壓器的例示性控制方法，其可實現高準確度的零電流偵測以控制切換式穩壓器。進一步的說明如下。

第1圖繪示了根據本揭示某些實施例的一例示性切換式穩壓器的一部分的示意圖。切換式穩壓器100可用來將一輸入電壓Vin轉換為一輸出電壓Vout。在此實施例中，為方便說明，切換式穩壓器100可實施為降壓型轉換器（buck converter）。所屬領域的通常知識者可以理解切換式穩壓器100可實施為其他類型的電源轉換器，例如（但不限於）升壓型轉換器（boost converter）或降壓－升壓型轉換器（buck-boost converter）等，而不會悖離本揭示之精神與範圍。

切換式穩壓器100可包含複數個開關Q1與Q2、一電感L、一電容Cout、複數個電阻R1與R2，以及一控制電路101。

開關Q1可具有一二極體D1，諸如一體二極體，並可根據一驅動訊號DQ1選擇性地耦接於一節點Nin與一節點Lx之間。開關Q2可具有一二極體D2，諸如一體二極體，並可根據一驅動訊號DQ2選擇性地耦接於節點Lx與一節點Nr之間。節點Lx可稱作一開關節點，其耦接於複數個開關Q1與Q2。在此實施例中，開關Q1（或可稱作高邊開關）可根據驅動訊號DQ1與節點Lx上的一浮動訊號（floating signal）兩者之間的訊號位準差來進行切換。開關Q1（或可稱作低邊開關）可根據驅動訊號DQ2與節點Nr上的一參考訊號兩者之間的訊號位準差來進行切換。舉例來說，節點Nr可連接至地端（ground），使得該參考訊號可以是一接地訊號。此外，複數個開關Q1與Q2所共享的節點Lx也可稱作相位節點（phase node）。

在此實施例中，切換式穩壓器100可實施為同步切換式穩壓器。開關Q1可稱作切換式穩壓器100的主開關。開關Q2可稱作切換式穩壓器100的同步開關。開關Q1可由主動式開關（active switch）來實施，諸如場效電晶體、金氧半場效電晶體、絶緣閘雙極電晶體（insulated gate bipolar transistor，IGBT）或其他類型的主動式切換裝置。開關Q2可由主動式開關來實施，諸如場效電晶體、金氧半場效電晶體、絶緣閘雙極電晶體或其他類型的主動式切換裝置。二極體D1可以是開關Q1的體二極體。二極體D2可以是開關Q2的體二極體。

電感L可耦接於節點Lx與一節點Nout之間。電容Cout可耦接於節點Nout與節點Nr之間。電感L與電容Cout可作為一濾波器，其用以對節點Lx上的電壓VLx進行濾波，以產生輸出電壓Vout。

複數個電阻R1與R2串聯於節點Nout與一節點Ns之間，並可作為一迴授電路，其用以根據輸出電壓Vout於一節點Nf產生一電壓Vf。節點Ns可耦接於一參考電壓，諸如一電源供應電壓（supply voltage）或接地電壓。

控制電路101可耦接至複數個開關Q1與Q2，並可根據複數個電壓VLx與Vf來產生複數個驅動訊號DQ1與DQ2，進而控制切換式穩壓器100的切換操作。在某些實施例中，驅動訊號DQ1與驅動訊號DQ2可以是兩個非重疊訊號（non-overlapping signals）。在某些實施例中，驅動訊號DQ2可以是驅動訊號DQ1的反相訊號。值得注意的是，在不同的操作模式中，控制電路101可採用不同的控制方案來控制切換操作。舉例來說（但本揭示不限於此），在一模式（諸如連續導通模式）中，控制電路101可使用一驅動訊號DQ21以作為驅動訊號DQ2。驅動訊號DQ21是根據一控制方案（諸如脈波寬度調變（pulse width modulation，PWM）方案）來產生。在另一模式（諸如不連續導通模式）中，控制電路101可使用一驅動訊號DQ22以作為驅動訊號DQ2。驅動訊號DQ22是根據另一控制方案（諸如脈波頻率調變（pulse frequency modulation，PFM）方案）來產生。

在此實施例中，控制電路101可包含一控制器102以及一偵測電路104。控制器102可用以根據複數個電壓VLx與Vf來產生複數個驅動訊號DQ1與DQ21。偵測電路104可藉由偵測流經電感L的一電感電流IL，產生驅動訊號DQ22。偵測電路104可包含（但不限於）一偵測器106、一偵測器107以及一驅動電路108。偵測器106可用以根據二極體D2的導通狀態來產生一偵測訊號ZC_auto。偵測訊號ZC_auto可指示出流經電感L的電感電流IL是否到達一電流閾值。在某些實施例中，該電流閾值可以是一正電流位準。在某些實施例中，該電流閾值可以是一零電流位準，其相當接近或大致等於零。因此，偵測器106可用於零電流偵測。

偵測器107可耦接於開關Q2與偵測器106之間，並可用來偵測二極體D2兩端的電壓降VQ2，進而產生一偵測訊號BD_on。在此實施例中，節點Nr可耦接至一接地訊號。因此，經由節點Lx耦接於開關Q2的偵測器107，可以藉由感測節點Lx上的電壓VLx來偵測電壓降VQ2。偵測訊號BD_on可指示出二極體D2的導通狀態。舉例來說，偵測訊號BD_on可指示出二極體D2的時間Ton，諸如二極體D2的導通時間或非導通時間（non-conduction time）。

驅動電路108可耦接至控制器102、開關Q2以及偵測器106。驅動電路108可用來根據偵測訊號ZC_auto產生驅動訊號DQ22。當偵測訊號ZC_auto指示出電感電流IL到達該電流閾值時（或者在偵測訊號ZC_auto指示出電感電流IL到達該電流閾值之後），驅動電路108可根據驅動訊號DQ22關斷開關Q2。在此實施例中，驅動電路108可由控制器102所產生的控制訊號CS來控制。舉例來說（但本揭示不限於此），驅動電路108可包含一切換電路109，其用以選擇性地輸出驅動訊號DQ22。當切換電路109關斷（switched off）以使偵測器106未耦接至（或電性斷開）開關Q2時（或者在切換電路109關斷以使偵測器106未耦接至開關Q2之後），驅動電路108可以不輸出驅動訊號DQ22。當切換電路109導通/接通（switched on）時（或者在切換電路109接通之後），驅動電路108可輸出驅動訊號DQ22以控制開關Q2。值得注意的是，切換電路109可由多種能夠選擇性地輸出驅動訊號DQ2的電路來實施。舉例來說（但本揭示不限於此），切換電路109可由一切換裝置、一閘控裝置（gating device）或一及閘來實施。

於操作中，當切換式穩壓器100操作在一模式時，控制器102可產生驅動訊號DQ21以控制開關Q2，以及產生控制訊號CS以關斷切換電路109。當切換式穩壓器100操作在另一模式時，偵測器106可根據二極體D2的導通狀態來產生偵測訊號ZC_auto。偵測訊號ZC_auto可在電感電流IL到達該電流閾值（或降低至小於該電流閾值）的時間點，從一訊號位準轉換為另一訊號位準，諸如從一低位準翻轉（toggle）至一高位準，或從一邏輯低位準翻轉至一高邏輯位準。控制器102可產生控制訊號CS以接通切換電路109，使得驅動電路108可根據偵測訊號ZC_auto輸出驅動訊號DQ22。當偵測訊號ZC_auto指示出電感電流IL到達該電流閾值（或降低至小於該電流閾值）時，驅動電路108可根據驅動訊號DQ22關斷開關Q2。

值得注意的是，偵測電路104可利用自動調校偵測方案來產生偵測訊號ZC_auto。在電感電流IL到達該電流閾值之前，偵測器106可根據二極體D2的導通狀態來動態地調整偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為另一訊號位準的時間點。當二極體D2的導通狀態指示出電感電流IL到達或低於該電流閾值時，偵測訊號ZC_auto可從一訊號位準轉變為不同於該訊號位準的另一訊號位準。因此，偵測器106所輸出的偵測訊號ZC_auto可在電感電流IL到達或低於該電流閾值的時間點，從一訊號位準轉變為不同於該訊號位準的另一訊號位準。驅動電路108可根據驅動訊號DQ22在適當的或最佳的時間點關斷開關Q2。

舉例來說（但本公開不限於此），當二極體D2的導通時間大於一時間閾值時，偵測電路104可延後偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為不同於該訊號位準之另一訊號位準的時間點，進而延長開關Q2的接通時間/導通時間（turn-on time）。又例如，當二極體D2的導通時間小於一時間閾值時，偵測電路104可提前偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為不同於該訊號位準之另一訊號位準的時間點，進而縮短開關Q2的接通時間/導通時間。由於偵測電路104可在相對較佳、較適合、較正確或最佳的時間點關斷開關Q2，故可降低流經一開關之一二極體（諸如二極體D1或二極體D2）的一電感電流，使得導通損耗（諸如該開關之該二極管的導通損耗）可減少或降到最低。

第2圖繪示了根據本揭示某些實施例的第1圖所示之切換式穩壓器100中所產生的訊號波形的示意圖。請連同第1圖參閱第2圖，開關Q1在一第一切換週期中的時間點tA關斷，而開關Q2在經過一段時間Ts之後的時間點tB關斷。當開關Q2關斷時，由於電感電流IL流經二極體D2而於二極體D2的兩端建立一電壓降，電壓VLx可降低至小於零。為了減少二極體D2的導通時間，切換式穩壓器100可利用自動調校偵測方案來延後開關Q2關斷的時間點，並可減少二極體D2的導通損耗。舉例來說，在該第一切換週期之後的一第二切換週期中，開關Q2可在從開關Q1關斷的時間點tA’經過一段時間Ts’之後的時間點tB’關斷。由於該段時間Ts’的時間長度大於該段時間Ts的時間長度，因此，當開關Q2關斷時，電感電流IL的電流位準可大致等於或相當接近零，故可減少二極體D2的導通時間及導通損耗。

在某些實施例中，本揭示所提供的自動調校偵測方案可在電感電流IL的電流位準到達一電流閾值之前，逐漸地延後開關Q2關斷的時間點，其中該電流閾值可大致等於或相當接近零安培。本揭示所提供的自動調校偵測方案可利用一個或多個切換週期來減少電感電流IL的電流位準。例如，在該第一切換週期與該第二切換週期之間的一第三切換週期中，從開關Q1關斷的時間點到開關Q2關斷的時間點所經過的時間可大於該段時間Ts而小於該段時間Ts’。此外，在該第三切換週期中，當開關Q2關斷時，由於二極體D2的導通時間尚未減少至一時間閾值或一目標時間，因此電感電流IL可到達大於該電流閾值之一電流位準。

第1圖所示的電路拓撲是用於說明的目的，並非用來限制本揭示的範圍。在某些實施例中，偵測器106、偵測器107與驅動電路108的至少其一可整合至控制器102之中。在控制器102可選擇性地致能偵測器106以執行電流偵測的某些實施例中，驅動電路108是可省略的。在某些實施例中，切換式穩壓器100可利用其他降壓型轉換器的電路拓撲來實施。舉例來說，切換式穩壓器100可實施為順向式轉換器（forward converter），其為具有變壓器之降壓衍生型轉換器（buck derived converter）。只要是可根據一開關之二極體的導通狀態來動態地（或適應性地）調整該開關關斷的時間點的偵測電路，設計上相關的變化與修改均遵循本揭示的精神而落入本揭示的範疇。

為方便理解本揭示的內容，以下給出了零電流偵測所涉及的某些實施例以進一步說明本揭示所提供的自動調校偵測方案。所屬領域的通常知識者應可瞭解本揭示所提供的自動調校偵測方案可應用至其他方面而不會悖離本揭示的範圍。

第3圖繪示了根據本揭示某些實施例的第1圖所示之偵測電路104的一具體實施方式的示意圖。請連同第1圖參閱第3圖，偵測電路304包含偵測器107以及偵測器306，其中偵測器306可代表偵測器106之一實施方式。偵測器306包含（但不限於）一比較電路310以及一訊號產生電路320。比較電路310可具有一節點Nc，並可用以將時間Ton與一時間閾值Tth作比較，以在節點Nc提供一電壓Vc，其中時間Ton可以是二極體D2之導通時間的目標時間。在此實施例中，比較電路310可藉由對偵測訊號BD_on與一預定訊號Stg執行訊號處理操作，以將時間Ton與時間閾值Tth作比較，其中預定訊號Stg可指示出時間閾值Tth。

藉由將時間Ton與時間閾值Tth作比較，比較電路310可選擇性地調整累積在節點Nc的電荷，進而在節點Nc產生電壓Vc。舉例來說，比較電路310可包含一電荷儲存裝置312以及一處理電路314。在此實施例中，314電荷儲存裝置可實施為包含一電容C1。處理電路314可經由節點Nc耦接至電荷儲存裝置312，並可用來將時間Ton與時間閾值Tth作比較，以調整電荷儲存裝置312所儲存的電荷，並據以調整節點Nc的電壓Vc。例如，當二極體D2之時間Ton大於時間閾值Tth時，處理電路314可用來對節點Nc進行充電以增加電荷儲存裝置312所儲存的電荷。又例如，當二極體D2之時間Ton小於時間閾值Tth時，處理電路314可用來對節點Nc進行放電以減少電荷儲存裝置312所儲存的電荷。

在此實施例中，處理電路314可包含一充電電路316以及一放電電路318。充電電路316可耦接於節點Nc。當二極體D2之時間Ton大於時間閾值Tth時，充電電路316可對電荷儲存裝置312進行充電以提高節點Nc的電壓Vc。放電電路318可耦接於節點Nc。當二極體D2之時間Ton小於時間閾值Tth時，放電電路318可對電荷儲存裝置312進行放電以降低節點Nc的電壓Vc。

訊號產生電路320可經由節點Nc耦接於比較電路310，並可根據電壓Vc輸出偵測訊號ZC_auto。值得注意的是，二極體D2之時間Ton可影響流經二極體D2的電流量。由於電壓Vc是因應時間Ton與時間閾值Tth兩者的比較結果所提供，因此，利用電壓Vc所產生的偵測訊號ZC_auto可指示出流經二極體D2的電流（例如電感電流IL）是否到達一電流閾值。

訊號產生電路320可包含一比較器322以及一輸出電路324。比較器322可耦接於節點Nc，並可用以將一斜坡電壓Vramp與電壓Vc作比較，以產生一控制訊號ZC_blk。當斜坡電壓Vramp到達電壓Vc時（或者在斜坡電壓Vramp到達電壓Vc之後），控制訊號ZC_blk可從一訊號位準轉換為另一訊號位準。在此實施例中，比較器322可由一放大器（例如誤差放大器）來實施。

輸出電路324可耦接於比較器322，並可用以根據控制訊號ZC_blk輸出偵測訊號ZC_auto。在控制訊號ZC_blk指示出斜坡電壓Vramp到達電壓Vc之前（例如斜坡電壓Vramp小於電壓Vc），輸出電路324可輸出具有一訊號位準的偵測訊號ZC_auto。當控制訊號ZC_blk指示出斜坡電壓Vramp到達電壓Vc時，輸出電路324可輸出具有不同於該訊號位準之另一訊號位準的偵測訊號ZC_auto。因此，偵測訊號ZC_auto可在斜坡電壓Vramp到達電壓Vc的時間點，從一訊號位準轉換為另一訊號位準（例如從一低位準翻轉至一高位準，或從一邏輯低位準翻轉至一高邏輯位準）。

由於比較電路310可根據二極體D2之時間Ton來調整電壓Vc，以及訊號產生電路320可根據電壓Vc來調整偵測訊號ZC_auto，因此，二極體D2之時間Ton可根據第1圖所示之驅動訊號DQ22（其可因應偵測訊號ZC_auto而產生）來調整。

第4圖繪示了根據本揭示某些實施例的第1圖所示之電壓VLx、偵測訊號BD_on及電感電流IL的訊號波形的示意圖。在此實施例中，第1圖所示之偵測器106可由第3圖所示之偵測器306來實施。第1圖所示之切換式穩壓器100可操作在一模式以產生第4圖所示之訊號波形。在該模式中，驅動訊號DQ22可作為驅動訊號DQ2以控制開關Q2。

請一併參閱第1圖、第3圖和第4圖。在時間點t1之前，開關Q1與開關Q2均處於一斷開狀態（off state）。在時間點t1，切換式穩壓器100可進入一切換週期SC1。開關Q1導通，使得電壓VLx與電感電流IL均可增加。在時間點t2，開關Q1關斷，而開關Q2導通。電壓VLx可降低至節點Nr具有的參考電壓。電感電流IL可逐漸減少。在時間點t3，開關Q2關斷。電感電流IL可流經二極體D2，其可致使一負電壓建立在節點Lx。在時間點t4，二極體D2處於逆向偏壓（reversed biased）而關斷。比較電路310可將時間Ton與時間閾值Tth作比較，以選擇性地調整節點Nc的電壓Vc。偵測訊號BD_on之高位準部分所持續的時間可代表時間Ton。在時間點t5，切換式穩壓器100可進入一切換週期SC2。

在某些實施例中，當時間Ton等於時間閾值Tth時，比較電路310可以不調整節點Nc的電壓Vc。偵測訊號ZC_auto可在電感電流IL到達該電流閾值的時間點，從一訊號位準轉換為另一訊號位準（例如從低位準與高位準的其中之一翻轉至低位準與高位準的其中之另一）。此外，開關Q2可在電感電流IL到達該電流閾值的時間點，根據驅動訊號DQ22關斷。因此，開關Q2在切換週期SC2中的導通時間可等於在切換週期SC1中的導通時間。

在某些實施例中，當時間Ton不同於時間閾值Tth時，比較電路310可根據時間Ton與時間閾值Tth兩者的比較結果來調整節點Nc的電壓Vc。由於電感電流IL尚未到達該電流閾值，訊號產生電路320可據以調整偵測訊號ZC_auto。當訊號產生電路320用來延後翻轉偵測訊號ZC_auto時，驅動電路108可根據偵測訊號ZC_auto延長開關Q2的導通時間。當訊號產生電路320用來提前翻轉偵測訊號ZC_auto時，驅動電路108可根據偵測訊號ZC_auto縮短開關Q2的導通時間。

舉例來說，當時間Ton大於時間閾值Tth時，訊號產生電路320可根據電壓Vc來延後偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為另一訊號位準的時間點。開關Q2可在偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為另一訊號位準的時間點，根據驅動訊號DQ22關斷。因此，可根據偵測訊號ZC_auto來延長開關Q2的導通時間。相較於從時間點t2至時間點t3所經過的時間，從時間點t6至時間點t7所經過的時間有所增加。此外，二極體D2的導通時間可縮短。相較於從時間點t3至時間點t4所經過的時間，從時間點t7至時間點t8所經過的時間有所減少。

又例如，當時間Ton小於時間閾值Tth時，訊號產生電路320可根據電壓Vc來提前偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為另一訊號位準的時間點。開關Q2可在偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為另一訊號位準的時間點，根據驅動訊號DQ22關斷。因此，可根據偵測訊號ZC_auto來縮短開關Q2的導通時間。相較於從時間點t2至時間點t3所經過的時間，從時間點t6至時間點t7所經過的時間有所減少。此外，二極體D2的導通時間可延長。相較於從時間點t3至時間點t4所經過的時間，從時間點t7至時間點t8所經過的時間有所增加。

第5圖繪示了根據本揭示某些實施例的第3圖所示之充電電路316的一具體實施方式的示意圖。充電電路516可代表第3圖所示之充電電路316的一實施方式。充電電路516包含（但不限於）一比較器536以及一電流源546。比較器536可用來將二極體D2之時間Ton與時間閾值Tth作比較，以產生一比較結果CRc。電流源546可耦接於比較器536。當比較結果CRc指示出二極體D2之時間Ton大於時間閾值Tth時，電流源546可用來提供一電流Ic給第3圖所示之電荷儲存裝置312。

在此實施例中，比較器536可實施為包含一反相器I1與一及閘A1。反相器I1可用來反相預定訊號Stg以產生一反相訊號Stg’。 及閘A1可用來接收偵測訊號BD_on及反相訊號Stg’，以產生比較結果CRc。第6圖繪示了根據本揭示某些實施例的第5圖所示之比較器536的操作所涉及之訊號波形的示意圖。請連同第5圖參閱第6圖，偵測訊號BD_on之高位準部分所持續的時間可代表二極體D2之時間Ton，以及預定訊號Stg之高位準部分所持續的時間可代表時間閾值Tth。當二極體D2持續導通的時間超過時間閾值Tth時，偵測訊號BD_on可具有高位準，而預定訊號Stg可具有低位準。及閘A1可輸出具有高位準的比較結果CRc，以指示出二極體D2之時間Ton大於時間閾值Tth。比較結果CRc之高位準部分所持續的時間可代表二極體D2之時間Ton大於時間閾值Tth的一段時間。

當比較結果CRc具有高位準時，可啟用電流源546以提供電流Ic，對節點Nc進行充電，進而增加電壓Vc。當電壓Vc增加時，斜坡電壓Vramp可能會需要多一點的時間才可到達電壓Vc。因此，訊號產生電路320可延後偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為另一訊號位準的時間點。由於第1圖所示之開關Q2可在偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為另一訊號位準的時間點關斷，故可延長第1圖所示之開關Q2的導通時間。

第5圖另繪示了根據本揭示某些實施例的第3圖所示之放電電路318的一具體實施方式的示意圖。放電電路518可代表第3圖所示之放電電路318的一實施方式。放電電路518包含（但不限於）一比較器538以及一電流槽548。比較器538可用來將二極體D2之時間Ton與時間閾值Tth作比較，以產生一比較結果CRd。電流槽548可耦接於比較器538。當比較結果CRd指示出二極體D2之時間Ton小於時間閾值Tth時，電流槽548可從第3圖所示之電荷儲存裝置312汲取一電流Id。

在此實施例中，比較器538可實施為包含一反相器I2與一及閘A2。反相器I2可用來反相偵測訊號BD_on以產生一反相訊號BD_on’。 及閘A2可用來接收預定訊號Stg及反相訊號BD_on’，以產生比較結果CRd。第7圖繪示了根據本揭示某些實施例的第5圖所示之比較器538的操作所涉及之訊號波形的示意圖。請連同第5圖參閱第7圖，偵測訊號BD_on之高位準部分所持續的時間可代表二極體D2之時間Ton，以及預定訊號Stg之高位準部分所持續的時間可代表時間閾值Tth。在二極體D2在經過時間閾值Tth之前即已關斷的情形下，偵測訊號BD_on可具有低位準，而預定訊號Stg可具有高位準。及閘A2可輸出具有高位準的比較結果CRd，以指示出二極體D2之時間Ton小於時間閾值Tth。比較結果CRd之高位準部分所持續的時間可代表二極體D2之時間Ton小於時間閾值Tth的一段時間。

當比較結果CRd具有高位準時，可啟用電流槽548以汲取電流Id，對節點Nc進行放電，進而降低電壓Vc。當電壓Vc降低時，斜坡電壓Vramp可能只需要一點時間即可到達電壓Vc。因此，訊號產生電路320可提前偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為另一訊號位準的時間點。由於第1圖所示之開關Q2可在偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為另一訊號位準的時間點關斷，故可縮短第1圖所示之開關Q2的導通時間。

請再次參閱第3圖，輸出電路324可接收一偵測訊號ZC_orig。偵測訊號ZC_orig可在偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為另一訊號位準的時間點之前，從一訊號位準轉變為另一訊號位準。藉由根據控制訊號ZC_blk選擇性地將偵測訊號ZC_orig作為偵測訊號ZC_auto，輸出電路324可控制偵測訊號ZC_auto從一訊號位準轉變為另一訊號位準的時間點，進而控制第1圖所示之開關Q2的切換時機。

在此實施例中，輸出電路324可實施為包含一及閘326。及閘326可用來接收控制訊號ZC_blk與偵測訊號ZC_orig，以產生偵測訊號ZC_auto。第8圖與第9圖繪示了根據本揭示某些實施例的第3圖所示之偵測器306的操作所涉及的訊號波形的示意圖。請一併參閱第3圖、第8圖與第9圖。在時間點tP，開關Q1導通，而開關Q2維持在關斷狀態。電壓VLx與電感電流IL均會增加。在時間點tQ，開關Q1關斷，而開關Q2導通。電壓VLx可降低至節點Nr上的參考電壓。電感電流IL可逐漸減少。

在時間點tX，由於第1圖所示之電感電流IL減少至一電流閾值Cthx，偵測訊號ZC_orig可從一訊號位準轉變為另一訊號位準（例如從一低位準翻轉至一高位準，或從一邏輯低位準翻轉至一高邏輯位準）。在此實施例中，斜坡電壓Vramp可在時間點tX開始上升。由於斜坡電壓Vramp尚未到達電壓Vc，控制訊號ZC_blk可維持在一訊號位準（於此實施例中，諸如一低位準或一邏輯低位準）。因此，偵測訊號ZC_auto可維持在一訊號位準，諸如一低位準或一邏輯低位準。第1圖所示之開關Q2可維持在導通狀態。

在時間點tZ，由於斜坡電壓Vramp到達電壓Vc，控制訊號ZC_blk可從一訊號位準轉變為另一訊號位準（於此實施例中，諸如一高位準或一邏輯高位準）。輸出電路324可根據控制訊號ZC_blk將偵測訊號ZC_orig作為偵測訊號ZC_auto。例如，由於控制訊號ZC_blk處在高位準，及閘326可輸出具有高位準之偵測訊號ZC_auto。偵測訊號ZC_auto之訊號位準的翻轉可指示出第1圖所示之電感電流IL到達一電流閾值Cthz，諸如用於零電流偵測的零電流閾值（zero-current threshold）。因此，第1圖所示之開關Q2可根據第1圖所示之驅動訊號DQ22來關斷，其中第1圖所示之驅動訊號DQ22可因應偵測訊號ZC_auto而產生。

在某些實施例中，偵測訊號ZC_auto可由相較於偵測訊號ZC_orig被延遲一段時間Tblk的一偵測訊號來實施。該段時間Tblk可因應電壓Vc來調整。

第8圖另繪示了電壓VLx’與電感電流IL’的訊號波形的示意圖以供對照。電壓VLx’代表了在開關Q2根據偵測訊號ZC_orig在時間點tX關斷的情形下第1圖所示之節點Lx的電壓。電感電流IL’代表了在此情形下流經第1圖所示之電感L的電流。請連同第1圖參閱第8圖。當開關Q2根據偵測訊號ZC_orig在時間點tX關斷時，二極體D2可導通一段時間Tx。當開關Q2根據偵測訊號ZC_auto在時間點tZ關斷時，二極體D2可導通一段時間Tz（其遠小於該段時間Tx），其中偵測訊號ZC_auto可視為偵測訊號ZC_orig的延遲版本。因此，當根據偵測訊號ZC_auto來控制開關Q2時，二極體D2可具有相對較小的導通損耗。

以上所述的電路拓撲是用於說明的目的，並非用來限制本揭示的範圍。在某些實施例中，第3圖所示之充電電路316可利用其他不同於第5圖所示之充電電路516的電路架構來實施。在某些實施例中，第3圖所示之放電電路318可利用其他不同於第5圖所示之放電電路518的電路架構來實施。在某些實施例中，第3圖所示之斜坡電壓Vramp可實施為具有不同於第9圖所示之斜坡波形的斜坡波形。在某些實施例中，第3圖所示之斜坡電壓Vramp可利用其他形式的振盪電壓（oscillating voltage）來實施。

藉由用於一二極體導通時間的一時間閾值，本揭示所提供的自動調校偵測方案可適應性地且自動地調整一開關的導通時間，進而將該二極體導通時間於幾個切換週期內調整至接近或等於該時間閾值。該開關可在一電感電流到達一零電流位準（相當接近零或大致等於零）的時間點關斷。本揭示所提供的自動調校偵測方案可減少該開關之二極體的導通損耗。此外，本揭示所提供的自動調校偵測方案可實施為類比控制方案。因此，採用自動調校偵測方案所實施的一偵測電路可能不會遇到採用數位控制方案而產生的受限於數位解析度（digital resolution limitation）及空間有限（space constraint）的問題。相較於數位偵測電路，該偵測電路可採用較小的晶粒面積或矽面積。

本揭示所提供的自動調校偵測方案可應用於多種電路拓撲。第10圖繪示了根據本揭示某些實施例的一例示性切換式穩壓器的一部分的示意圖。第10圖所示之切換式穩壓器1000的電路結構與第1圖所示之切換式穩壓器100的電路結構相似，兩者的差別在於第10圖所示之電感L、開關Q1及開關Q2是以不同的方式耦接以實現一升壓型轉換器。在此實施例中，電感L可耦接於節點Nin與節點Lx之間。開關Q1可根據驅動訊號DQ1選擇性地耦接於節點Lx與節點Nr之間。開關Q2可根據驅動訊號DQ2選擇性地耦接於節點Lx與節點Nout之間。

第11圖繪示了根據本揭示某些實施例的第10圖所示之電壓VLx、偵測訊號BD_on及電感電流IL的訊號波形的示意圖。在此實施例中，第10圖所示之偵測器106可由第3圖所示之偵測器306來實施。第10圖所示之切換式穩壓器1000可操作在一模式以產生第11圖所示之訊號波形。在該模式中，驅動訊號DQ22可作為驅動訊號DQ2以控制開關Q2。藉由將二極體導通時間調整為接近或等於時間閾值，偵測電路104可在適當的或最佳的時間點關斷開關Q2，以減少二極體D2的導通損耗。由於所屬領域的通常知識者在閱讀上述關於第1圖～第9圖的段落說明之後，應可瞭解第10圖所示之切換式穩壓器1000的操作以及第11圖所示之訊號波形的產生細節，因此，進一步的說明在此便不再贅述。

第12圖繪示了根據本揭示某些實施例的一例示性切換式穩壓器的一部分的示意圖。第12圖所示之切換式穩壓器1200的電路結構與第1圖所示之切換式穩壓器100的電路結構相似，兩者的差別在於第12圖所示之電感L、開關Q1及開關Q2是以不同的方式耦接以實現一降壓－升壓型轉換器。在此實施例中，電感L可耦接於節點Lx與節點Nr之間。開關Q1可根據驅動訊號DQ1選擇性地耦接於節點Nin與節點Lx之間。開關Q2可根據驅動訊號DQ2選擇性地耦接於節點Lx與節點Nout之間。

第13圖繪示了根據本揭示某些實施例的第12圖所示之電壓VLx、偵測訊號BD_on及電感電流IL的訊號波形的示意圖。在此實施例中，第12圖所示之偵測器106可由第3圖所示之偵測器306來實施。第12圖所示之切換式穩壓器1200可操作在一模式以產生第13圖所示之訊號波形。在該模式中，驅動訊號DQ22可作為驅動訊號DQ2以控制開關Q2。藉由將二極體導通時間調整為接近或等於時間閾值，偵測電路104可在適當的或最佳的時間點關斷開關Q2，以減少二極體D2的導通損耗。由於所屬領域的通常知識者在閱讀上述關於第1圖～第9圖的段落說明之後，應可瞭解第12圖所示之切換式穩壓器1200的操作以及第13圖所示之訊號波形的產生細節，因此，進一步的說明在此便不再贅述。

在某些實施例中，本揭示所提供的自動調校偵測方案可應用於具有不同於第10圖所示之切換式穩壓器1000的電路結構的升壓型轉換器。在某些實施例中，本揭示所提供的自動調校偵測方案可應用於具有不同於第12圖所示之切換式穩壓器1200的電路結構的降壓－升壓型轉換器。舉例來說，本揭示所提供的自動調校偵測方案可應用於返馳式轉換器（flyback converter），其為具有隔離繞組（isolation winding）之降壓－升壓衍生型轉換器（buck-boost derived converter）。

在某些實施例中，本揭示所提供的自動調校偵測方案可應用於其他類型的電路（其包含一開關）已偵測流經該開關的電流是否到達一電流閾值。在某些替代設計方案中，本揭示所提供的自動調校偵測方案可用來偵測流經該開關所連接之一節點的電流是否到達一電流閾值。這些設計上相關的變化與修改均遵循本揭示的精神而落入本揭示的範疇。

第14圖是根據本揭示某些實施例的一切換式穩壓器的一例示性控制方法的流程圖。該切換式穩壓器具有耦接於一電感的一開關。控制方法1400可應用於參照第1圖～第13圖所描述的切換式穩壓器。為了方便說明，以下基於第1圖所示之切換式穩壓器100與第3圖所示之偵測電路304來說明控制方法1400。值得注意的是，控制方法1400可應用至其他類型的電路以偵測流經（或流過）一開關的電流是否到達一電流閾值，進而控制該開關的操作。此外，在某些實施例中，可在控制方法1400中進行其他操作。在某些實施例中，可利用不同的順序進行或改變制方法1400的操作。

在操作1402中，將該開關之一體二極體的一導通時間與一時間閾值作比較，以調整一電壓。舉例來說，比較電路310可將二極體D2之時間Ton與時間閾值Tth作比較，以調整節點Nc的電壓Vc。

在操作1404中，將一斜坡電壓與調整後的該電壓作比較，以產生一控制訊號。舉例來說，比較器322可將斜坡電壓Vramp與電壓Vc作比較，以產生控制訊號ZC_blk。

在操作1406中，當該控制訊號指示出該斜坡電壓到達調整後的該電壓時，產生指示出流經該電感的一電感電流到達一電流閾值的一偵測訊號。舉例來說，控制訊號ZC_blk指示出斜坡電壓Vramp到達電壓Vc時，輸出電路324可產生偵測訊號ZC_auto，其可指示出流經電感L的電感電流IL到達一電流閾值，諸如第8圖所示之電流閾值Cthz。

在操作1408中，根據該偵測訊號關斷該開關。舉例來說，偵測電路104可根據偵測訊號ZC_auto輸出驅動訊號DQ22，以關斷開關Q2。

在某些實施例中，於操作1402中，可藉由調整累積在一節點的電荷來調整該電壓。舉例來說，當二極體D2之時間Ton不同於時間閾值Tth時，比較電路310可藉由調整累積在節點Nc的電荷，來調整電壓Vc。

在某些實施例中，操作1402中所調整的電壓的增加，可致使該開關延後其切換時機。該電流閾值可相當接近或大致等於零。舉例來說，在第8圖和第9圖所示之實施例中，該段時間Tblk可因應電壓Vc來調整。藉由該段時間Tblk，開關Q2可在適當的或最佳的時間點關斷。電流閾值Cthz比電流閾值Cthx更接近零，但仍為正值。

由於所屬領域的通常知識者在閱讀上述關於第1圖～第13圖的段落說明之後，應可瞭解第14圖所示之控制方法1400的操作細節，因此，進一步的說明在此便不再贅述。

藉由用於二極體導通時間的時間閾值，本揭示所提供的自動調校偵測方案可適應性地且自動地調整一開關的導通時間，進而將該二極體導通時間於幾個切換週期內調整至接近或等於該時間閾值。該開關可在適當的或最佳的時間點關斷，故可減少該開關之二極體的導通損耗。此外，本揭示所提供的自動調校偵測方案可實施為類比控制方案。相較於數位控制方案，類比控制方案使用了較小的晶粒面積或矽面積。

在本揭示內容使用空間上相對的詞彙，譬如「之下」、「之上」、「上方」、「下方」、「左方」、「右方」及與其相似者，可能是為了方便說明圖中所繪示的一元件或特徵相對於另一或多個元件或特徵之間的關係。這些空間上相對的詞彙其本意除了圖中所繪示的方位之外，還涵蓋了裝置在使用或操作中所處的多種不同方位。在將裝置放置在其他方位（例如旋轉90度或處於其他方位）時，這些空間上相對的描述詞彙便可做相應的解釋。

在本揭示內容使用的詞彙「實質上」、「大致」、「大約」及「約」是用以描述及說明少量的變化。當這些詞彙結合事件或情形使用時，可涵蓋事件或情形精確發生之例示以及事件或情形極近似於發生之例示。舉例而言，當詞彙「約」與一給定數值或範圍來使用時，一般可表示該給定數值或範圍的±10%、±5%、±1%或±0.5%。在本揭示內容，將數值範圍表示成由一端點至另一端點或介於二端點之間。除非另有說明，本揭示內容所述的數值範圍皆包含端點。詞彙「大致共平面」可涵蓋位於同一平面上的兩個表面彼此之間具有微米（micrometer，μm）級的高度差的情形，諸如10微米內、5微米內、1微米內、0.5微米內。當提及多個數值或特性「大致」相同時，可涵蓋這些數值彼此之間均位於這些數值的平均值的±10%、±5%、±1%或±0.5%的範圍內的情形。

上文的敘述簡要地提出了本揭示某些實施例之特徵，而使得本揭示所屬技術領域具有通常知識者可更全面地理解本揭示的多種態樣。本揭示所屬技術領域具有通常知識者當可明瞭，其可輕易地利用本揭示作為基礎，來設計或更動其他製程與結構，以實現與此處所述之實施方式相同的目的和/或達到相同的優點。本揭示所屬技術領域具有通常知識者應當明白，這些均等的實施方式仍屬於本揭示之精神與範圍，且其可進行各種變更、替代與更動，而不會悖離本揭示之精神與範圍。

100、1000、1200:切換式穩壓器

101:控制電路

102:控制器

104、304:偵測電路

106、306:偵測器

107:偵測器

108:驅動電路

109:切換電路

310:比較電路

312:電荷儲存裝置

314:處理電路

316、516:充電電路

318、518:放電電路

320:訊號產生電路

322:比較器

324:輸出電路

326、A1、A2:及閘

536、538:比較器

546:電流源

548:電流槽

1400:控制方法

1402、1404、1406、1408:操作

Q1、Q2:開關

D1、D2:二極體

L:電感

R1、R2:電阻

Cout、C1:電容

I1、I2:反相器

Lx、Nin、Nr、Nout、Nf、Ns、Nc:節點

DQ1、DQ2、DQ21、DQ22:驅動訊號

VLx、Vf、Vc、VLx’:電壓

VQ2:電壓降

Vout:輸出電壓

Vramp:斜坡電壓

IL、IL’:電感電流

Ic、Id:電流

CS:控制訊號

BD_on:偵測訊號

ZC_auto、ZC_orig:偵測訊號

ZC_blk:控制訊號

Stg:預定訊號

Stg’、 BD_on’:反相訊號

CRc、CRd:比較結果

Ton:時間

tA、tB、tA’、tB’、t1～t8、tP、tQ、tX、tZ:時間點

Ts、Ts’、 Tblk:一段時間

Tth:時間閾值

SC1、SC2:切換週期

Cthx、Cthz:電流閾值

搭配附隨圖式來閱讀下文的實施方式，可清楚地理解本揭示的多種態樣。應注意到，根據本領域的標準慣例，圖式中的各種特徵並不一定是按比例進行繪製的。事實上，為了能夠清楚地描述，可任意放大或縮小某些特徵的尺寸 第1圖繪示了根據本揭示某些實施例的一例示性切換式穩壓器的一部分的示意圖。 第2圖繪示了根據本揭示某些實施例的第1圖所示之切換式穩壓器中所產生的訊號波形的示意圖。 第3圖繪示了根據本揭示某些實施例的第1圖所示之偵測電路的一具體實施方式的示意圖。 第4圖繪示了根據本揭示某些實施例的第1圖所示之電壓、偵測訊號及電感電流的訊號波形的示意圖。 第5圖繪示了根據本揭示某些實施例的第3圖所示之充電電路的一具體實施方式的示意圖。 第6圖繪示了根據本揭示某些實施例的第5圖所示之比較器的操作所涉及之訊號波形的示意圖。 第7圖繪示了根據本揭示某些實施例的第5圖所示之比較器的操作所涉及之訊號波形的示意圖。 第8圖繪示了根據本揭示某些實施例的第3圖所示之偵測器的操作所涉及的訊號波形的示意圖。 第9圖繪示了根據本揭示某些實施例的第3圖所示之偵測器的操作所涉及的訊號波形的示意圖。 第10圖繪示了根據本揭示某些實施例的一例示性切換式穩壓器的一部分的示意圖。 第11圖繪示了根據本揭示某些實施例的第10圖所示之電壓、偵測訊號及電感電流的訊號波形的示意圖。 第12圖繪示了根據本揭示某些實施例的一例示性切換式穩壓器的一部分的示意圖。 第13圖繪示了根據本揭示某些實施例的第12圖所示之電壓、偵測訊號及電感電流的訊號波形的示意圖。 第14圖是根據本揭示某些實施例的一切換式穩壓器的一例示性控制方法的流程圖。

107:偵測器

304:偵測電路

306:偵測器

310:比較電路

312:電荷儲存裝置

314:處理電路

316:充電電路

318:放電電路

320:訊號產生電路

322:比較器

324:輸出電路

326:及閘

C1:電容

Nc:節點

Vc:電壓

Vramp:斜坡電壓

BD_on:偵測訊號

ZC_auto、ZC_orig:偵測訊號

ZC_blk:控制訊號

Stg:預定訊號

Ton:時間

Tth:時間閾值

Claims (20)

1. 一種用來偵測流經一電感的一電感電流的偵測電路，該電感耦接於一開關，該偵測電路包含：一比較電路，具有一第一節點，該比較電路用以將該開關之一二極體的一導通時間與一時間閾值作比較，以調整累積在該第一節點的電荷，並據以調整該第一節點上的一第一電壓；以及一訊號產生電路，耦接於該第一節點，該訊號產生電路用以根據該第一電壓輸出一第一偵測訊號，該第一偵測訊號指示出流經該電感的該電感電流是否到達一第一電流閾值，其中該訊號產生電路包含：一第一比較器，耦接於該第一節點，用以將一斜坡電壓與該第一電壓作比較，以產生一控制訊號；以及一輸出電路，耦接於該第一比較器，用以根據該控制訊號輸出該第一偵測訊號，其中該第一偵測訊號之訊號位準係根據該控制訊號是否指示出該斜坡電壓到達該第一電壓來決定。
2. 如請求項1所述的偵測電路，其中當該二極體的該導通時間等於該時間閾值時，該訊號產生電路所輸出的該第一偵測訊號之訊號位準係於該電感電流到達該第一電流閾值的時間點，從一第一訊號位準轉變為不同於該訊號位準之一第二訊號位準。
3. 如請求項2所述的偵測電路，其中當該二極體的該導通時間大於該時 間閾值時，該訊號產生電路用以根據該第一電壓來延後該第一偵測訊號從該第一訊號位準轉變為該第二訊號位準的時間點。
4. 如請求項2所述的偵測電路，其中當該二極體的該導通時間小於該時間閾值時，該訊號產生電路用以根據該第一電壓來提前該第一偵測訊號從該第一訊號位準轉變為該第二訊號位準的時間點。
5. 如請求項1所述的偵測電路，其中該比較電路包含：一電荷儲存裝置，耦接於該第一節點；以及一處理電路，經由該第一節點耦接於該電荷儲存裝置，該處理電路用以將該二極體的該導通時間與該時間閾值作比較，以調整該電荷儲存裝置所儲存的電荷，並據以調整該第一節點的該第一電壓。
6. 如請求項5所述的偵測電路，其中該處理電路包含：一充電電路，耦接於該第一節點，該充電電路用以於該二極體的該導通時間大於該時間閾值時，對該電荷儲存裝置進行充電以提高該第一節點的該第一電壓；以及一放電電路，耦接於該第一節點，該放電電路用以於該二極體的該導通時間小於該時間閾值時，對該電荷儲存裝置進行放電以降低該第一節點的該第一電壓。
7. 如請求項6所述的偵測電路，其中該充電電路包含：一第二比較器，用以將該二極體的該導通時間與該時間閾值作比 較，以產生一比較結果；以及一電流源，耦接於該第二比較器，該電流源用以於該比較結果指示出該二極體的該導通時間大於該時間閾值時，提供一電流給該電荷儲存裝置。
8. 如請求項6所述的偵測電路，其中該放電電路包含：一第二比較器，用以將該二極體的該導通時間與該時間閾值作比較，以產生一比較結果；以及一電流槽，耦接於該第二比較器，該電流槽用以於該比較結果指示出該二極體的該導通時間小於該時間閾值時，從該電荷儲存裝置汲取一電流。
9. 如請求項1所述的偵測電路，其中在該控制訊號指示出該斜坡電壓到達該第一電壓之前，該第一偵測訊號之訊號位準具有一第一訊號位準；當該控制訊號指示出該斜坡電壓到達該第一電壓時，該第一偵測訊號具有不同於該第一訊號位準之一第二訊號位準。
10. 如請求項9所述的偵測電路，其中該輸出電路用以根據該控制訊號選擇性地將一第二偵測訊號作為該第一偵測訊號；該第二偵測訊號在該電感電流減少至大於該第一電流閾值的一第二電流閾值的時間點，從該第一訊號位準轉變為該第二訊號位準；當該控制訊號指示出該斜坡電壓到達該第一電壓時，該輸出電路用以將該第二偵測訊號作為該第一偵測訊號。
11. 如請求項10所述的偵測電路，其中該斜坡電壓在該電感電流到達該第二電流閾值的時間點開始上升。
12. 如請求項1所述的偵測電路，另包含：一偵測器，耦接於一第二節點與該比較電路，該第二節點耦接於該開關與該電感，該偵測器用以感測該第二節點的一第二電壓以輸出一第二偵測訊號至該比較電路，該第二偵測訊號指示出該二極體的該導通時間。
13. 一種切換式穩壓器，包含：一開關，耦接於一電感，該開關由一驅動訊號所控制；以及一偵測電路，耦接於該開關，用以產生該驅動訊號，該偵測電路包含：一比較電路，具有一第一節點，該比較電路用以將該開關之一二極體的一導通時間與一時間閾值作比較，以選擇性地調整累積在該第一節點的電荷；一訊號產生電路，耦接於該第一節點，該訊號產生電路用以根據該第一節點的一第一電壓輸出一第一偵測訊號，該第一偵測訊號指示出流經該電感的一電感電流是否到達一電流閾值；以及一驅動電路，耦接於該開關與該訊號產生電路，其中當該第一偵測訊號指示出該電感電流到達該電流閾值時，該驅動電路用以根據該第一偵測訊號輸出該驅動訊號，以及根據該驅動訊號關斷該開關。
14. 如請求項13所述的切換式穩壓器，其中當該二極體的該導通時間等於該時間閾值時，該訊號產生電路所輸出的該第一偵測訊號係於該電感電流到達該第一電流閾值的時間點翻轉。
15. 如請求項14所述的切換式穩壓器，其中當該二極體的該導通時間大於該時間閾值時，該比較電路用以調整在該第一節點所累積的電荷，以及該訊號產生電路用以根據該第一電壓來延後翻轉該第一偵測訊號；該驅動電路用以根據該第一偵測訊號來延長該開關的導通時間。
16. 如請求項14所述的切換式穩壓器，其中當該二極體的該導通時間小於該時間閾值時，該比較電路用以調整在該第一節點所累積的電荷，以及該訊號產生電路用以根據該第一電壓來提前翻轉該第一偵測訊號；該驅動電路用以根據該第一偵測訊號來縮短該開關的導通時間。
17. 如請求項13所述的切換式穩壓器，其中該比較電路包含：一電荷儲存裝置，耦接於該第一節點；一充電電路，耦接於該第一節點，該充電電路用以於該二極體的該導通時間大於該時間閾值時，對該電荷儲存裝置進行充電以提高該第一節點的該第一電壓；以及一放電電路，耦接於該第一節點，該放電電路用以於該二極體的該導通時間小於該時間閾值時，對該電荷儲存裝置進行放電以降低該第一節點的該第一電壓。
18. 如請求項13所述的切換式穩壓器，其中該訊號產生電路包含：一比較器，耦接於該第一節點，該比較器用以將一斜坡電壓與該第一電壓作比較，以產生一控制訊號；以及一輸出電路，耦接於該比較器，該輸出電路用以根據該控制訊號輸出該第一偵測訊號，其中在該控制訊號指示出該斜坡電壓到達該第一電壓之前，該第一偵測訊號具有一訊號位準；當該控制訊號指示出該斜坡電壓到達該第一電壓時，該第一偵測訊號具有不同於該訊號位準之另一訊號位準。
19. 如請求項13所述的切換式穩壓器，其中該比較電路用以接收指示出該二極體的該導通時間的一第二偵測訊號；該偵測電路另包含：一偵測器，耦接於一第二節點與該比較電路，該第二節點耦接於該開關與該電感，該偵測器用以感測該第二節點的一第二電壓以產生該第二偵測訊號。
20. 一種切換式穩壓器的控制方法，該切換式穩壓器具有耦接於一電感的一開關，該控制方法包含：將該開關之一體二極體的一導通時間與一時間閾值作比較，以調整一電壓；將一斜坡電壓與調整後的該電壓作比較，以產生一控制訊號；當該控制訊號指示出該斜坡電壓到達調整後的該電壓時，產生指示出流經該電感的一電感電流到達一電流閾值的一偵測訊號；以及 根據該偵測訊號關斷該開關。

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