TWI796013B - 電源轉換器的電源控制器與控制方法 - Google Patents

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Abstract

本發明實施例提供一電源控制器，適用於一種電源轉換器。該電源轉換器包含有一電感元件以及一功率開關。該功率開關用以控制流經該電感元件之一電感電流。該電源控制器包含有一電壓模式控制器以及一電流模式控制器。該電壓模式控制器依據一回饋訊號以及一鋸齒訊號，控制該功率開關之一開啟時間。該回饋訊號依據該電源轉換器之一輸出電壓而產生。該電流模式控制器依據一電流限制訊號與該電流偵測訊號，用以控制該開啟時間，以限制該電流偵測訊號。該電流偵測訊號代表該電感電流。該電流模式控制器包含有一限制訊號產生器，其依據該回饋訊號與一三角波訊號，提供該電流限制訊號，並決定一軟進入時間以及一軟脫出時間。於該軟進入時間內，該限制訊號產生器使該電流限制訊號隨著時間而增加，且於該軟脫出時間內，該限制訊號產生器使該電流限制訊號隨著時間而減少。

Description

電源轉換器的電源控制器與控制方法
本發明大致係關於一種開關式電源轉換器之控制方法以及相關的控制器，尤指可以在一省電模式下，具有軟進入與軟脫出的電源控制器與控制方法。
在不斷講究節能省電的現代，電源轉換器的轉換效率一直都是被注意的重點。不但是推動重載時的轉換效率要好，電源轉換器於供電於輕載或是無載時，也必須要能夠盡可能的省電，來拉高轉換效率。
對於高功率應用而言，LLC諧振電源轉換器為一種轉換效率相當優異的開關式電源供應器。LLC諧振電源轉換器可以讓它的主要兩個功率開關進行零電壓切換，降低了導通損失(conduction loss)。因此，在推動重載或中載時，可以獲得相當高的轉換效率。
但是，LLC諧振電源轉換器的開關頻率會隨著負載降低而增加。因此，在無載時，容易產生較高的開關損失(switching loss)，使得轉換效率低下。
本發明實施例提供一種適用一電源轉換器的控制方法。該電源轉換器包含有一功率開關以及一電感元件。該功率開關用以控制流經該電感元件之一電感電流。一電流偵測訊號代表該電感電流。當操作於一非省電模式時，依據一回饋訊號以及一鋸齒訊號，控制該功率開關之一開啟時間，以使該電源轉換器操作於一電壓控制模式。該回饋訊號依據該電源轉換器之一輸出電壓而產生。當操作於一省電模式時，使該功率開關連續切換一叢集時間，而維持關閉一中斷時間，該叢集時間包含有一軟進入時間以及一軟脫出時間；比較一電流限制訊號與該電流偵測訊號，用以控制該開啟時間，以限制該電流偵測訊號；於該軟進入時間內，隨時間增加該電流限制訊號；以及，於該軟脫出時間內，隨時間降低該電流限制訊號。
本發明實施例提供一電源控制器，適用於一種電源轉換器。該電源轉換器包含有一電感元件以及一功率開關。該功率開關用以控制流經該電感元件之一電感電流。該電源控制器包含有一電壓模式控制器以及一電流模式控制器。該電壓模式控制器依據一回饋訊號以及一鋸齒訊號，控制該功率開關之一開啟時間。該回饋訊號依據該電源轉換器之一輸出電壓而產生。該電流模式控制器依據一電流限制訊號與一電流偵測訊號，用以控制該開啟時間，以限制一電流偵測訊號。該電流偵測訊號代表該電感電流。該電流模式控制器包含有一限制訊號產生器，其依據該回饋訊號與一三角波訊號，提供該電流限制訊號，並決定一軟進入時間以及一軟脫出時間。於該軟進入時間內，該限制訊號產生器使該電流限制訊號隨著時間而增加，且於該軟脫出時間內，該限制訊號產生器使該電流限制訊號隨著時間而減少。
100:LLC諧振電源轉換器
102:LLC控制器
108:偵測電路
210H:上臂控制電路
210L:下臂控制電路
212:電壓模式控制器
214:電流模式控制器
216:鋸齒波產生器
218:比較器
220:最小開啟時間產生器
222:限制訊號產生器
223:比較器
224:叢集頻率控制器
226:上下數控制器
227:遮斷器
228:上下計數器
230:數位類比轉換器
1041、1042:負載
1061、1062:回饋電路
1064:省電訊號通道
BI:進入脈衝
BO:脫出脈衝
BST:叢集接腳
CA:電容
CL:電容
CO1、CO2:輸出電容
CODE:計數
CODEMAX:最大值訊號
CODEMIN:最小值訊號
D1、D2:二極體
FB1、FB2:回饋接腳
fBST:叢集頻率
GNDIN:接地線
HS:上臂開關
ID1、ID2:感應電流
ILr:電感電流
LP:主繞組
Lr、Lm:電感
LS:下臂開關
LS1、LS2:二次側繞組
M01:控制方法
ND:連接點
PSSEC:省電訊號
RA:電阻
RSNT:諧振電路
S02、S04、S06、S08、S10、S12、S14、S16:步驟
SCM:脈衝
SLG:下臂控制訊號
SHG:上臂控制訊號
SMIN:最小開啟時間脈衝
SVM:脈衝
SVON:脈衝
t0:時間
TBI:軟進入時間
TBO:軟脫出時間
TBRK:中斷時間
TBST:叢集時間
TF:變壓器
TONHG、TONLG:開啟時間
TPSCYC:預設週期
VBST:叢集訊號
VCS:電流偵測訊號
VCSLHG:電流限制訊號
VCSLHGMAX:叢集最大電流訊號
VFB1、VFB2:回饋訊號
VIN:輸入電源
VO1、VO2:輸出電源
VRAMP:三角波訊號
VSAWHG:鋸齒訊號
圖1為依據本發明所實施的雙輸出LLC諧振電源轉換器100。
圖2顯示依據本發明所實施的LLC控制器102。
圖3顯示依據本發明的控制方法M01，適用於LLC控制器102。
圖4顯示操作於非省電模式下LLC控制器102的一些訊號波形。
圖5顯示圖2中的限制訊號產生器222。
圖6顯示操作於省電模式下，LLC控制器102的一些訊號波形。
圖7是對應於輸入電源VIN為110V時的電流偵測訊號VCS波形。
圖8顯示脫離省電模式的過程中，LLC控制器102的一些信號波形。
在本說明書中，有一些相同的符號，其表示具有相同或是類似之結構、功能、原理的元件，且為業界具有一般知識能力者可以依據本說明書之教導而推知。為說明書之簡潔度考量，相同之符號的元件將不再重述。
本發明雖然以雙輸出LLC諧振電源轉換器為例，但本發明並不限於此。在其他實施例中，本發明也可以使用於任何其他類型的諧振電源轉換器或是脈衝寬度調變(pulse-width-modulation，PWM)電源轉換器。
在本發明的一實施例中，一LLC諧振電源轉換器中具有一電源控制器控制一上臂開關以及一下臂開關，兩者連接至由一變壓器與一電容所構成的一諧振電路。該上臂開關與該下臂開關為二功率開關，該變壓器為一電感元件。該電源控制器依據一回饋訊號，控制該上臂開關，而該回饋訊號依據該LLC諧振電源轉換器之一輸出電壓而產生。該電源控制器接 收一電流偵測訊號，代表流經該變壓器的一電感電流。
當該LLC諧振電源轉換器驅動一重載時，操作於一非省電模式。該電源控制器依據該回饋訊號以及一鋸齒訊號，控制該功率開關之一開啟時間，以使該電源轉換器操作於一電壓控制模式(voltage-control mode)。
當該LLC諧振電源轉換器驅動無載(也就是沒有負載)時，操作於一叢集模式，作為一省電模式。該電源控制器使該上臂開關連續切換一叢集時間，而維持關閉一中斷時間。該叢集時間具有開頭的一軟進入時間以及結尾的一軟脫出時間。在該軟進入時間與該軟脫出時間內，該電源控制器以一電流控制模式(current-control mode)控制該上臂開關之該開啟時間，也就是比較一電流限制訊號與該電流偵測訊號，來控制該上臂開關。在該軟進入時間內，該電源控制器隨時間增加該電流限制訊號，來實現軟進入(soft burst-in)。在該軟脫出時間內，該電源控制器隨時間降低該電流限制訊號，來實現軟脫出(soft burst-out)。
在本發明的一實施例中，該叢集時間與該中斷時間的合為一固定預設週期，為一叢集頻率的倒數。軟進入與軟脫出可以避免進入與離開該叢集時間時，突然的能量變化而可能造成的令人不適之音頻噪音。
圖1為依據本發明所實施的雙輸出LLC諧振電源轉換器100。LLC諧振電源轉換器100將輸入電源VIN，轉換為輸出電源VO1與VO2，分別對負載1041與1042供電。
上臂開關HS與下臂開關LS電性串接於輸入電源VIN與接地線GNDIN之間，用來驅動諧振電路RSNT，使諧振電路RSNT震盪。諧振電 路RSNT包含有變壓器TF與電容CL。變壓器TF中的主繞組LP與兩個二次側繞組LS1與LS2相互電感耦合。變壓器TF中的電感Lr與Lm表示變壓器TF的主繞組LP的串接漏感與並聯漏感。主繞組LP與電容CL透過連接點ND相串聯。在其他實施例中，諧振電路RSNT可以有不同的架構，並不限於圖1中的結構。上臂開關HS與下臂開關LS都可以控制流經電感Lr的電感電流ILr。
諧振電路RSNT震盪時，二次側繞組LS1與LS2會產生感應電流ID1與ID2，透過二極體D1與D2的整流，可以在輸出電容CO1與CO2上建立起輸出電源VO1與VO2。
輸出電源VO1與VO2可以透過回饋電路1061與1062，分別產生回饋訊號VFB1與VFB2。LLC控制器102提供上臂控制訊號SHG與下臂控制訊號SLG，分別控制上臂開關HS與下臂開關LS。依據回饋接腳FB1與FB2上的回饋訊號VFB1與VFB2，LLC控制器102可以決定上臂開關HS與下臂開關LS的開啟時間(ON time)TONHG與TONLG，也就是上臂開關HS與下臂開關LS的導通時間。
LLC諧振電源轉換器100包含有偵測電路108，包含有電阻RA以及電容CA，彼此連接如同圖1舉例所示。偵測電路108連接到連接點ND，用來偵測諧振電路RSNT中跨於電容CL上的電壓，具以產生電流偵測訊號VCS，可以代表電感電流ILr。電流偵測訊號VCS只是偵測訊號的一種，其他實施例中，偵測電路108可能具有不同的架構，提供不同於電流偵測訊號VCS的偵測訊號。
在圖1中，位於二次側的電路可以依據系統需求而提供省電訊號PSSEC，透過省電訊號通道1064，在一次側產生叢集訊號VBST，透過叢 集接腳(pin)BST，來告知LLC控制器102進入一省電模式。舉例來說，當二次側的電路要整個LLC諧振電源轉換器100進入一省電模式時，透過省電訊號通道1064，使得叢集訊號VBST為大於1V的一個固定值；要進入一非省電模式時，二次側的電路使得叢集訊號VBST小於1V。
舉例來說，回饋電路1061與1062，以及省電訊號通道1064各自具有一光耦合器(photo coupler)，用來在隔離的一次側與二次側之間傳遞訊號。
圖2顯示依據本發明所實施的LLC控制器102，包含有上臂控制電路210H與下臂控制電路210L。為簡潔的緣故，圖2中僅僅顯示有關於上臂控制電路210H的細節，而在實施例中，下臂控制電路210L可以共用上臂控制電路210H中部分的電路。
上臂控制電路210H具有電壓模式控制器212以及電流模式控制器214。在下臂控制訊號SLG關閉下臂開關LS經過一段死區時間(deadtime)後，電壓模式控制器212以及電流模式控制器214各自產生脈衝SVM與SCM，用來開啟上臂開關HS。脈衝SVM與SCM的脈衝寬度個別是電壓模式開啟時間TONVM與電流模式開啟時間TONCM。從圖2可知，上臂開關HS的開啟時間TONHG會是電壓模式開啟時間TONVM與電流模式開啟時間TONCM之間比較短的那一個。
電壓模式控制器212具有，但不限於，鋸齒波產生器216、比較器218、最小開啟時間產生器220、以及遮斷器227。電壓模式控制器212依據回饋訊號VFB2以及鋸齒波產生器216所提供的鋸齒訊號VSAWHG，來產生脈衝SVON，用來控制上臂開關HS的開啟時間TONHG。比較器218比較鋸 齒訊號VSAWHG與回饋訊號VFB2。最小開啟時間產生器220提供最小開啟時間脈衝SMIN，定義了最小開啟時間TONMIN。在叢集訊號VBST被認定要操作於一非省電模式時，遮斷器227讓脈衝SVON通過；要操作於一省電模式時，遮斷器227阻擋脈衝SVON。稍後將說明，在非省電模式下，上臂控制訊號SHG的開啟時間TONHG不小於最小開啟時間TONMIN；在省電模式下，上臂控制訊號SHG的開啟時間TONHG不大於最小開啟時間TONMIN。
電流模式控制器214具有，但不限於，限制訊號產生器222以及比較器223。限制訊號產生器222依據回饋訊號VFB2與叢集訊號VBST，來提供電流限制訊號VCSLHG。比較器223藉由比較電流限制訊號VCSLHG與電流偵測訊號VCS，來產生脈衝SCM。
圖3顯示依據本發明的控制方法M01，適用於LLC控制器102。
請參閱圖2與圖3。步驟S02判斷是否進入省電模式。舉例來說，圖2中的LLC控制器102在叢集訊號VBST大於1V時，認定LLC諧振電源轉換器100要進入省電模式。LLC控制器102也可以在回饋訊號VFB1與VFB2都偏低時，舉例來說，都低於1V時，認定LLC諧振電源轉換器100要進入省電模式。當叢集訊號VBST大於1V時，LLC控制器102依據叢集訊號VBST，提供預設叢集最大電流訊號VCSLHGMAX，用來大致限制省電模式中，最大的電流偵測訊號VCS。在省電模式下，步驟S04、S06接續步驟S02，直到步驟S08確認要脫離省電模式為止。在一實施例中，如果叢集訊號VBST小於1V，而且回饋訊號VFB1與VFB2都偏高，步驟S10接續步驟S02，維持操作在一非省電模式。
步驟S10操作於非省電模式下，使得電流模式開啟時間TONCM最大，也使得電壓模式開啟時間TONVM不小於最小開啟時間TONMIN。請參閱圖2與圖4，圖4顯示操作於非省電模式下LLC控制器102的一些訊號波形。在一般非省電模式下，圖2之電流限制訊號VCSLHG很高，上臂開關HS的開啟時間TONHG會是由電壓模式控制器212所產生的脈衝SVON所決定，但不小於最小開啟時間TONMIN。也就是說，開啟時間TONHG大致是由鋸齒訊號VSAWHG與回饋訊號VFB2所決定，如同圖4所顯示。這稱之為電壓控制模式。雖然圖4沒有顯示，下臂開關LS的開啟時間TONLG也是由另一個鋸齒訊號與回饋訊號VFB1所決定。當回饋訊號VFB2固定時，開啟時間TONHG也固定，不隨著輸入電源VIN的電壓值改變而改變。
圖5顯示圖2中的限制訊號產生器222。限制訊號產生器222具有叢集頻率控制器224、上下數控制器226、上下計數器228、以及數位類比轉換器230。叢集頻率控制器224依據回饋訊號VFB2，提供進入脈衝BI與脫出脈衝BO給上下數控制器226。上下數控制器226依據許多的訊號，來控制上下計數器228，使其上數、下數、或是停止計數。上下計數器228可以有預防溢位(overflow)的功能。當計數CODE到達最大值或最小值時，上下計數器228會自動停止計數，並透過最大值訊號CODEMAX或最小值訊號CODEMIN通知上下數控制器226。數位類比轉換器230轉換計數CODE，成為類比的電流限制訊號VCSLHG。在一實施例中，另一個數位類比轉換器也可以依據計數CODE產生電流限制訊號VCSLLG，來控制下臂開關LS的開啟時間TONLG與電流偵測訊號VCS。
圖6顯示操作於省電模式下，LLC控制器102的一些訊號波 形。如同圖6所示，LLC控制器102以叢集模式來作為省電模式。所謂叢集模式是讓上臂開關HS與下臂開關LS連續切換叢集時間TBST，而後維持關閉中斷時間TBRK，並讓叢集時間TBST與中斷時間TBRK交替出現，如同圖6所示。LLC控制器102使得一叢集時間TBST與一中斷時間TBRK的和大約等於固定的預設週期TPSCYC，等於三角波訊號VRAMP之叢集頻率fBST的倒數。舉例來說，叢集頻率fBST是約800Hz，預設週期TPSCYC約1.25ms。固定的叢集頻率fBST使得變壓器TF所需要供電的裝置，譬如LLC控制器102，可以在每個預設週期TPSCYC內一定會被供應電能，避免LLC控制器102等待時間過長，操作電源耗盡而失效。
如同先前所述，在省電模式下，圖2之遮斷器227阻擋脈衝SVON，所以脈衝SVM的脈衝寬度固定為最小開啟時間TONMIN，因此上臂控制訊號SHG的開啟時間TONHG不大於最小開啟時間TONMIN。
圖6也顯示了叢集時間TBST具有開頭的軟進入時間TBI以及結尾的軟脫出時間TBO。在軟進入時間TBI內，電流限制訊號VCSLHG隨著時間而增加，上臂開關HS的開啟時間TONHG與下臂開關LS的開啟時間TONLG也隨著開關週期而逐漸增加。在軟脫出時間TBO內，電流限制訊號VCSLHG隨著時間而減少，開啟時間TONHG與開啟時間TONLG也隨著開關週期而逐漸減少。軟進入與軟脫出可以避免進入與離開叢集時間TBST時，突然的能量變化而可能造成的令人不適之音頻噪音。
請參閱圖3、圖5與圖6。圖5中的叢集頻率控制器224內部提供具有固定叢集頻率fBST的三角波訊號VRAMP，並依據回饋訊號VFB2與三角波訊號VRAMP，來決定是否產生進入脈衝BI與脫出脈衝BO(步驟S04與 S06)。
當回饋訊號VFB2高過三角波訊號VRAMP時，叢集頻率控制器224提供進入脈衝BI，開始軟進入時間TBI，執行步驟S12，實現軟進入。步驟S12致能脈衝寬度調變(pulse width modulation，PWM)，也就是使得上下臂開關HS與LS開始交錯開啟，開始叢集時間TBST。步驟S12也使得電流限制訊號VCSLHG開始隨著時間而增加，直到大於等於叢集最大電流訊號VCSLHGMAX。步驟S12也使得上臂開關HS的開啟時間TONHG不大於最小開啟時間TONMIN。舉例來說，當收到進入脈衝BI時，圖5中的上下數控制器226以上臂控制訊號SHG作為時脈，開始使得上下計數器228上數，逐漸增加計數CODE。數位類比轉換器230轉換計數CODE，成為類比的電流限制訊號VCSLHG。所以電流限制訊號VCSLHG將會隨著時間而增加。當上下數控制器226發現電流限制訊號VCSLHG大於等於叢集最大電流訊號VCSLHGMAX(對應到叢集訊號VBST)時，上下數控制器226使上下計數器228停止上數，結束軟進入時間TBI。之後，計數CODE與電流限制訊號VCSLHG都會維持不變，如同圖6所示。圖2之遮斷器227阻擋脈衝SVON，使得上臂控制訊號SHG的開啟時間TONHG不大於最小開啟時間TONMIN。
當回饋訊號VFB2低過三角波訊號VRAMP時，叢集頻率控制器224提供脫出脈衝BO，開始軟脫出時間TBO，執行步驟S14，實現軟脫出。步驟S14使得上臂開關HS的開啟時間TONHG不大於最小開啟時間TONMIN；使得電流限制訊號VCSLHG開始隨著時間而減少，直到小於等於一預設最低電流訊號；以及，在電流限制訊號VCSLHG小於等於一預設最低電流訊號時，禁能PWM，也就是使得上下臂開關HS與LS停止交錯開啟，或是都維持 關閉。舉例來說，圖2之遮斷器227阻擋脈衝SVON，使得上臂控制訊號SHG的開啟時間TONHG不大於最小開啟時間TONMIN。當收到脈衝BO時，圖5中的上下數控制器226以上臂控制訊號SHG作為時脈，開始使得上下計數器228下數，逐漸減少計數CODE。所以電流限制訊號VCSLHG將會隨著時間而減少。當上下數控制器226透過最小碼訊號CODEMIN，發現計數CODE已經到達最低時，就使得上下計數器228停止計數，同時禁能PWM，使得上下臂開關HS與LS都維持關閉，開始進入圖6中的中斷時間TBRK。最低的計數CODE所對應的電流限制訊號VCSLHG，就是預設最低電流訊號。
在軟進入時間TBI之後，而下一個軟脫出時間TBO之前，PWM致能中，上臂控制訊號SHG的開啟時間TONHG大致由不變的電流限制訊號VCSLHG所決定，但不大於最小開啟時間TONMIN。在中斷時間TBRK內，也就是一軟脫出時間TBO之後，一軟進入時間TBI之前，PWM禁能中，上下臂開關HS與LS都維持關閉，如同圖6所示。
圖6顯示了電流偵測訊號VCS持續會頂到電流限制訊號VCSLHG，表示上臂控制訊號SHG的開啟時間TONHG大致都是由電流模式控制器214所限制，但本發明不限於此。圖7顯示在叢集時間TBST內，電流偵測訊號VCS可能會沒頂到電流限制訊號VCSLHG。如同先前所述的，在省電模式下，上臂控制訊號SHG的開啟時間TONHG將不大於電壓模式控制器212中所定義的最小開啟時間TONMIN。因此，有可能在軟進入時間TBI的最後階段，電流模式控制器214所定義的電流模式開啟時間TONCM已經超過了最小開啟時間TONMIN，那開啟時間TONHG就僅僅能夠維持在最小開啟時間TONMIN。換言之，電流偵測訊號VCS會沒有頂到電流限制訊號VCSLHG，如 同圖7所示。舉例來說，圖6與7分別是對應於輸入電源VIN為237V與110V時的信號波形。高輸入電源VIN比較容易使得電流偵測訊號VCS頂到電流限制訊號VCSLHG。
步驟S08判斷是否脫離省電模式。舉例來說，圖2中的LLC控制器102在叢集訊號VBST小於1V時，而且回饋訊號VFB1與VFB2都大於1V時，認定LLC諧振電源轉換器100要脫離省電模式。如果沒有要脫離省電模式，步驟S04與S06繼續執行；如果確定要脫離省電模式，步驟S16接續執行。
步驟S16等於是省電模式到非省電模式的切換過程。首先，步驟S16致能PWM，也就是使得上下臂開關HS與LS開始交錯開啟。在一實施例中，上下數控制器226執行步驟S16，使得上下計數器228先行下數，計數CODE已經到達最低(可以由最小值訊號CODEMIN得知)時，使得上下計數器228開始上數，直到計數CODE達到最高(可以由最大值訊號CODEMAX得知)，才停止上下計數器228計數。圖8顯示在時間t0時，叢集訊號VBST掉到大約等於0V，所以步驟S16開始執行，脫離省電模式。如同圖8所示，因為上下計數器228先下數，而後上數，所以電流限制訊號VCSLHG先階梯的減少。大約到0V後，就階梯的增加，最後停留在計數CODE之最高值所對應的一固定值。在圖8中，電流偵測訊號VCS的峰值一開始是追隨著電流限制訊號VCSLHG的變化，但是受限於回饋訊號VFB2所決定的開啟時間TONHG(也就是電壓控制模式控制下的開啟時間TONHG)，所以最後電流偵測訊號VCS的峰值就不會追隨電流限制訊號VCSLHG。
儘管在以上實施例中，電流限制訊號VCSLHG的增加與減少，都是由上下計數器228配合數位類比轉換器230所產生，但是本發明不 限於此。在一實施例中，限制訊號產生器222可以以一定電流源對一電容來充電或是放電，所產生的電容電壓來做為電流限制訊號VCSLHG。舉例來說，在軟進入時間TBI中，一電流源對一電容充電，所以該電容的電容電壓逐漸上升，來做為電流限制訊號VCSLHG，實現軟進入。在軟脫出時間TBO內，另一電流源對該電容放電，所以該電容的電容電壓逐漸下降，來做為電流限制訊號VCSLHG，實現軟脫出。
本發明的實施例中，因為軟進入與軟脫出，所以可能可以在省電模式下，不會有惱人的音頻噪音。而且，固定的叢集頻率可以使得LLC控制器102的操作電源比較穩定。
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。
S02、S04、S06、S08、S10、S12、S14、S16:步驟

Claims (10)

  1. 一種適用一電源轉換器的控制方法，該電源轉換器包含有一功率開關以及一電感元件，該功率開關用以控制流經該電感元件之一電感電流，該控制方法包含有：提供一電流偵測訊號，用以代表該電感電流；當操作於一非省電模式時，依據一回饋訊號以及一鋸齒訊號，控制該功率開關之一開啟時間，以使該電源轉換器操作於一電壓控制模式，其中該回饋訊號依據該電源轉換器之一輸出電壓而產生；以及當操作於一省電模式時，執行以下步驟：使該功率開關連續切換一叢集時間，而維持關閉一中斷時間，該叢集時間包含有一軟進入時間以及一軟脫出時間；比較一電流限制訊號與該電流偵測訊號，用以控制該開啟時間，以限制該電流偵測訊號；於該軟進入時間內，隨時間增加該電流限制訊號；以及於該軟脫出時間內，隨時間降低該電流限制訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項之控制方法，其中，當操作於該非省電模式，該開啟時間不小於一最小開啟時間，以及當操作於該省電模式，該開啟時間不大於該最小開啟時間。
  3. 如申請專利範圍第1項之控制方法，其中，當操作於該省電模式時，該叢集時間與該中斷時間之和大約為一固定預設值。
  4. 如申請專利範圍第1項之控制方法，包含有：於該軟進入時間內，隨著該功率開關之一切換，增加該電流限制訊號。
  5. 如申請專利範圍第1項之該控制方法，包含有：於該軟脫出時間內，隨著該功率開關之一切換，減少該電流限制訊號。
  6. 一種電源控制器，適用於一種電源轉換器，該電源轉換器包含有一電感元件以及一功率開關，該功率開關用以控制流經該電感元件之一電感電流，該電源控制器包含有：一電壓模式控制器，依據一回饋訊號以及一鋸齒訊號，控制該功率開關之一開啟時間，其中該回體訊號依據該電源轉換器之一輸出電壓而產生；以及一電流模式控制器，依據一電流限制訊號與一電流偵測訊號，用以控制該開啟時間，以限制一電流偵測訊號，其中該電流偵測訊號代表該電感電流，包含有：一限制訊號產生器，依據該回饋訊號與一三角波訊號，提供該電流限制訊號，並決定一軟進入時間以及一軟脫出時間，其中，於該軟進入時間內，該限制訊號產生器使該電流限制訊號隨著時間而增加，且於該軟脫出時間內，該限制訊號產生器使該電流限制訊號隨著時間而減少。
  7. 如申請專利範圍第6項之電源控制器，其中，該限制訊號產生器包含有：一叢集頻率控制器，依據該回饋訊號與該三角波訊號，提供一軟進入訊號以及一軟脫出訊號，分別用以指示該軟進入時間以及該軟脫出時間的開始；一上下計數器，用以提供一計數； 一上下數控制器，依據該軟進入訊號以及該軟脫出訊號，用以控制該上下計數器；以及一數位類比轉換器，依據該計數，提供該電流限制訊號。
  8. 如申請專利範圍第6項之電源控制器，其中，該上下數控制器依據一叢集訊號，提供一叢集最大電流訊號，且於該軟進入時間內，該限制訊號產生器使該電流限制訊號隨著時間而增加至該叢集最大電流訊號為止。
  9. 如申請專利範圍第6項之電源控制器，其中，於該軟脫出時間內，該限制訊號產生器使該電流限制訊號隨著時間而減少至一預設最低電流訊號為止。
  10. 如申請專利範圍第6項之電源控制器，其中，該三角波訊號具有一預設固定頻率。
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