TWM577961U - 電力供應控制電路 - Google Patents

電力供應控制電路 Download PDF

Info

Publication number
TWM577961U
TWM577961U TW107216080U TW107216080U TWM577961U TW M577961 U TWM577961 U TW M577961U TW 107216080 U TW107216080 U TW 107216080U TW 107216080 U TW107216080 U TW 107216080U TW M577961 U TWM577961 U TW M577961U
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
switch
circuit
terminal
control circuit
inductor
Prior art date
Application number
TW107216080U
Other languages
English (en)
Inventor
菲利浦 卡利
Original Assignee
美商半導體組件工業公司
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 美商半導體組件工業公司 filed Critical 美商半導體組件工業公司
Publication of TWM577961U publication Critical patent/TWM577961U/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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/38—Switched mode power supply [SMPS] using boost topology
    • 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
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • 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
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

在一個實施例中，一種電力供應控制電路可包括具有僅三個開關及僅一個升壓電容器的一電容式升壓電路。該電容式升壓電路可經組態以接收一輸入電壓且形成一第一電壓以施加至一電感器。該電力供應控制電路的一控制電路可經組態以依一第一頻率切換一電感器開關以調節該輸出電壓至該所欲值、依實質上相同的頻率切換該三個開關、及調整該三個開關的一工作循環。

Description

電力供應控制電路
本創作大致上關於電子產品，且更明確地關於半導體、其結構、及形成半導體裝置之方法。
過去，電子工業利用各種方法及電路以形成升壓式電力供應控制器。在一些實施例中，系統效率受控於在系統中所利用的電感器及其他被動元件的損耗。一些應用在増加頻率的情況中導致元件內斷電。一些應用也隨著増加電壓増益比率或替代地隨著輸入電壓與輸出電壓之間的較大差而斷電。非所欲損耗導致使用電力供應控制器之電力供應操作無效率。
因此，希望具有一種形成增加系統操作效率之電力供應控制電路的方法。
一種用於一電力供應控制系統之電路，其包含：一控制電路，其經組態以依具有一週期的一頻率操作一電力開關以控制通過一電感器且通過該電力開關的一電流以提供一輸出電壓至一負載，其中該控制電路依具有一週期的一頻率操作該電力開關；一第一開關，其具有一第一端子、一第二端子、及一控制端子，該第一開關之該第一端子經組態以耦接至該電感器之一第一端子及一升壓電容器之一第一端子，該第一開關的該第二端子經組態以耦接至一電源之一第一端子；一第二開關，其具有一第一端子、一第二端子、及一控制端子，該第二開關之該第一端子經組態以耦接至該升壓電容器之一第二端子，該第二開關之該第二端子經組態以耦接至該電源之一第二端子，其中該控制電路依該頻率操作該第一開關及該第二開關，且啟用該第一開關及該第二開關實質上達該週期之一第一部分；及一第三開關，其具有一第一端子、一第二端子、及一控制端子，該第三開關之該第一端子耦接至該第二開關之該第一端子，該第三開關之該第二端子耦接至該第一開關之該第一端子，其中該控制電路依該頻率操作該第三開關，且以與該第一開關實質上相反的一相位操作該第三開關。
一種電力供應控制電路，其包含：一電容式升壓電路，其具有僅三個開關，該電容式升壓電路經組態以耦接至僅一個升壓電容器，其中該電容式升壓電路經組態以接收來自一電壓源之一輸入電壓，且形成一第一電壓以施加至一電感器之一第一端子；一電感器切換電路，其控制一電力開關，該電力開關經組態以依一頻率切換該電感器之一第二端子以形成用於一負載之一輸出電壓，其中回應於該輸出電壓的一值而形成該電力開關的一第一工作循環；及一控制電路，其依該頻率切換該三個開關，其中該控制電路經組態以使該三個開關之一第一開關的一第二工作循環形成為與該三個開關之一第二開關的一第三工作循環不同，且其中該控制電路經組態以獨立於該輸出電壓之一值形成該第二工作循環及該第三工作循環。
一種用於一電力供應控制系統之電路，其包含：一電力開關，其經組態以耦接至一電感器之一第一端子，且控制通過該電感器的電流並調節一輸出電壓至一所欲值；一電容式升壓電路，其具有僅三個開關及僅一個升壓電容器，該電容式升壓電路經組態以接收一輸入電壓，且形成一第一電壓以施加至該電感器之一第二端子；及一控制電路，其經組態以依一第一頻率切換該電力開關以調節該輸出電壓至該所欲值，該控制電路經組態以實質上依該第一頻率切換該三個開關，且調整該三個開關的一工作循環。
圖1示意地繪示電力供應控制系統10之一部分的實施例的實例，該電力供應控制系統接收來自電壓源12之輸入電壓(Vi)且提供輸出電壓(Vo)至負載11。系統10包括電感器14及二極體17以輔助形成輸出電壓。在一些實施例中，二極體17可被同步整流器取代。在一些實施例中，平滑電容器19可與負載11並聯連接以輔助供應電力至負載11。在一些實施例中，負載11可係一或多個並聯連接的LED串。在其他實施例中，負載11可具有其他組態，諸如，例如RF無線電發射器等。在負載11係LED串的實例實施例中，各串可選用地包括可調整電流源，諸如，例如可用於控制由LED發射之光的強度或亮度的選用之可調整電流源231及/或232。
電力供應控制器或電力供應控制電路25可經組態以調節電感器14的操作，且控制供應至負載11之電感器電流22的值。對於負載11係LED串的實例，電路25可選用地包括可經組態以控制電流源231及232的光控制電路或光電路46。在其他實施例中，電路46可在電路25外部。電路25可具有電壓輸入26，該電壓輸入可經組態以連接至源12的端子及共同返回端子27，該共同返回端子可經組態以耦接至源12的共同返回端子13。電路25之輸出29可經組態以耦接至電感器14之一個端子，且供應電壓(Vc)至電感器14。電路25也可包括經組態以耦接至升壓電容器28之端子的端子31及32。一實施例可包括電容器28可形成在電路25內。在一些實施例中，可省略端子31，使得電容器28之一個端子可連接至輸出29。電路25之輸出33可經組態以耦接至電感器14之第二端子。電路25的電力開關或電感器開關（繪示為電晶體43）可透過輸出33耦接至電感器14之第二端子，且可用於控制通過電感器14之電流22的值。切換電流42可流動通過電晶體43。在一些實施例中，電晶體43可在電路25外部。系統10可具有可包括電流感測電路23的替代實施例，該電流感測電路形成代表電流22之值的電流感測信號Ic。電路25的電容器升壓電路37可具有可經組態以從源12接收輸入電壓(Vi)且供應電壓Vc至電感器14的實施例。電路37可包括全部經組態以耦接至電容器28的第一開關38、第二開關39、及第三開關41。控制電路45可具有可經組態以操作電晶體43且也操作開關38、39、及41的實施例。
在一實施例中，電路45可經組態以依一頻率來切換電晶體43以輔助形成電流22。電路25可經組態以在輸入34上接收代表輸出電壓(Vo)之值的回授(FB)信號，且切換電晶體43以調節輸出電壓(Vo)的值至所欲值或目標值。所屬技術領域中具有通常知識者將理解，輸出電壓被調節至所欲值或在大約目標值之值範圍內的目標值。例如，在負載11係LED的實例實施例中，目標值可係二十伏特(20 v)，且值範圍可係大約二十伏特加或減五百分比(5%)。在另一實例中，可調節輸出電壓Vo以在節點233形成足以保持電流源231及232操作的電壓。電路45的實施例可經組態以形成操作電晶體43的驅動信號或電感器導通時間驅動信號49。電路25（或替代地電路45）也可經組態以依與電晶體43相同的頻率來操作開關38、39、及41，例如，諸如以在輸出29供應電壓Vc至電感器14。電路45也可經組態以形成操作開關38及39的控制信號或電容器導通時間控制信號47、且形成操作開關41使得開關41實質上與開關38及39異相地操作的控制信號或電容器關斷時間控制信號48。實施例可包括開關38及39僅可在開關41斷開或停用的時間期間閉合或啓用，及開關41僅可在開關38及39斷開或停用的時間期間閉合或啓用。在一實施例中，電路45可經組態以依實質上固定頻率且以電壓模式控制操作電晶體43以控制輸出電壓Vo的值。電路45也可具有經組態以依相同固定頻率且以實質上固定的工作循環操作開關38、39、及41的實施例。在其他實施例中，電路45可經組態以依可變頻率操作電晶體43及開關38、39、及41，及/或可具有以非固定工作循環操作開關38、39、及41的實施例。
圖2係繪示可在電路25的操作期間形成的一些信號的圖表。橫座標繪指時間，且縱座標繪示所繪示信號的增加值。曲線圖55繪示驅動電感器導通時間信號49至電晶體43、曲線圖56繪示控制電容器關斷時間信號48至開關41、且曲線圖57繪示控制電容器導通時間信號47至開關38及39。曲線圖61繪示供應至電感器14之電壓Vc的值。曲線圖63繪示橫跨電感器14形成的電壓或電感器電壓15 (V15)，且曲線圖65繪示流動通過電感器14之電流22 (I22)的值。此描述參考圖1及圖2。
電路45的實施例可經組態以依具有如曲線圖55上的箭號所指示之週期59的頻率操作或切換電晶體43。電路45也可依相同頻率及週期操作或切換開關41及38及39。電路37的工作循環(DT)係電容器關斷信號48確證（因此開關41閉合）的週期59之總時間除以週期59的總時間。在一些實施例中，在電晶體43的一週期期間，開關41可被閉合達一個以上時間間隔。電容器導通時間信號47（因此，開關38及39）被啟用實質上達開關41斷開的週期59之一部分，因此否定電容器關斷時間信號48（減去一些時間而以不重疊方式形成信號）。因此，開關38及39的工作循環實質上係壹減電路37的工作循環(1-DT)。在一實施例中，信號47及48形成為具有非重疊的確證時間且具有相反的相位。
例如，假設恰在時間T0之前，系統已操作、假設停用電晶體43、否定控制電容器關斷時間信號48，使得開關41斷開，且確證控制電容器導通時間信號47，使得開關38及39啟用以將電容器28充電至Vi。啓用開關38及39也直接耦接電感器14以例如諸如透過開關38接收輸入電壓Vin。電流22可從電壓Vc流動通過電感器14，但電流22的值減少。在時間T0，電路45啟用電晶體43，且電流22開始以第一増加速率増加，如曲線圖65所繪示。通過電晶體43的電流42也増加。又，橫跨電感器14的電壓15 (V15)増加至約電壓Vc。電路45稍後停用開關38及39以終止充電電容器28，且隨後，在時間T1，電路45啟用開關41以串聯連接電容器28與Vi，以增加電壓Vc的值，如曲線圖61所繪示。施加經増加電壓Vc至電感器14，該電感器導致電流22在時間T1開始以大於第一增加速率的第二增加速率增加，如曲線圖65所繪示。因此，在啓用電晶體43的時間之至少一部分期間，也啟用開關48而以該増加值形成電壓Vc。
假設在時間T3，輸出電壓已到達所欲值，且電路45否定電感器導通時間信號49以停用電晶體43，如曲線圖55所繪示，停用電晶體43導致電流42開始下降。停用電晶體43也導致電流22以第一減少速率開始減少，如曲線圖65所繪示。然而，Vc的值保持高，大約在電壓Vi的值加來自電容器28的電壓，因此電流22繼續流動，但以第一減少速率減少。在時間T4，電路45停用電容器關斷時間信號48以斷開開關41，且恰在T4之後，確證電容器導通時間信號47以啟用開關38及38，因此，Vc的值減少至大約Vi，如曲線圖61所繪示。在時間T4之後，Vc的減少值使電流22的速率減少至第二減少速率，如曲線圖65所繪示。
在一些實施例中，電流22可繼續減少，且可變成負達週期59的一部分，諸如，恰在時間T5之前或其期間所繪示的。在電流22係負的週期59之該部分期間，電力因為在電容器19（圖1）上的電壓大於電壓Vi而從電容器19回收，從而輔助增加效率。在時間T5，電路45再次確證電感器導通時間信號49以啓用電晶體43，且循環重複。藉由時間T1至T5繪示的序列繼續重複。
已發現，未預期結果從電路25（或替代地，從電路45）的操作發生。例如，在電晶體43的一週期期間，組態電路25以控制電流22依具有一個以上増加速率、或替代地具有一個以上減少速率、或替代地具有一個以上増加速率及一個以上減少速率，提供增加從源12遞送電力至負載11之效率的未預期結果。針對電晶體43的一週期之至少一部分的電壓Vc的増加值允許改變電流22的平均值在電晶體43的一週期期間累積的速率，從而提供增加效率的未預期結果。例如，電流22的平均值可回應於電流22的第一増加速率而以第一速率累積，且可回應於電流22的第二増加速率而以第二速率累積，且可類似地回應於二個不同的減少速率而以二個不同速率累積。該二個速率導致電感器14在電晶體43之循環的較長部分從Vin（而非從電容器28）汲取電流。電路25經組態以從Vin（而非從電容器28）汲取更多電流22以充電電感器14而增加效率。此與所屬技術領域中具有通常知識者所預期的不同。電路25的實施例可經組態以在電晶體43啟用的時間部分增加電壓Vc的值，其可輔助增加效率。在實施例中，電流22在電晶體43之一週期的總平均值可減少，其增加效率。在電晶體43之一週期減少電流22的總平均值，允許減少操作電晶體43以遞送設定電力量至負載11的頻率，也因此增加效率。電流22的不同増加速率或替代地不同減少速率允許電路25增加從源12遞送電力至負載11的效率。所屬技術領域中具有通常知識者將理解，電路37的工作循環變化允許改變電晶體43的啓用時間與電壓Vc的増加值之間的關係，從而改變效率。
為促進上述操作，開關38之第一端子共同連接至開關41之第一端子及輸入26以接收輸入電壓Vi。開關38之第二端子共同連接至輸出29且連接至經組態以用於連接至電容器28之第一端子的端子31。開關41之第二端子共同連接至開關39之第一端子且連接至經組態以用於連接至電容器28之第二端子的端子32。開關39之第二端子連接至端子27。開關38及39之控制輸入連接電路45之輸出以接收電容器導通時間信號47。開關41之控制輸入連接至電路45之另一輸出以接收電容器關斷時間信號48。電路45之另一輸出連接至電晶體43之閘極，以施加電感器導通時間信號49至閘極。電晶體43的源極連接至端子27，且電晶體43之汲極連接至經組態以連接至電感器14之第二端子之輸出33。電路45之FB輸入34連接至輸入34以接收FB信號。
圖3示意地繪示控制電路70的實施例之一部分的實例，該控制電路可具有其可係電路45之替代實施例的實施例。電路70包括經組態以形成電感器導通時間驅動信號49以操作電晶體43的電感器控制電路83，及經組態以控制電路37的工作循環或替代地控制開關41之工作循環的工作循環控制電路71。
在一實施例中，電路83可經組態以如電壓模式控制電路般地操作。在其他實施例中，電路83可經組態以如電流模式控制電路或如雙電壓及電流模式控制電路般地操作。雖然電路83繪示成前緣控制電路，然而在其他實施例中可係後緣控制電路。電路83的實施例可包括經組態以形成時脈信號87及斜坡信號86的振盪器85，該斜坡信號具有與信號87實質上相同的頻率且以信號87的上升或下降邊緣的其中一者重設。電路83也包括PWM比較器84及PWM鎖存器89。時脈信號87設定鎖存器89以確證電感器導通時間信號49，例如，諸如如曲線圖55在時間T0所繪示的。實施例可包括信號87可依電路25的頻率切換。電感器導通時間信號49保持確證直到回授信號增加至足以強迫比較器84之輸出高且重設鎖存器89，例如，諸如如曲線圖55在時間T2所繪示的。在一實例實施例中，電路83可包括參考產生器電路或Ref. 237、誤差放大器238、及求和電路239。Ref. 237、放大器238、及電路239可經組態以形成代表FB信號且用於重設鎖存器89及否定電感器導通時間信號49的經調整FB信號240。所屬技術領域中具有通常知識者將理解，在其他實施例中，可省略Ref. 237、放大器238、及電路239的一些或全部，且FB信號的其他組合可用於重設鎖存器89。
電路71經組態以回應於在電路70之電容器控制輸入35上接收的信號而使電路37（或替代地開關41）的工作週期形成為實質上固定於一值。電路71的數位類比轉換器(DAC)電路73在電容器控制輸入35接收數位字組(word)，且將該數位字組轉換成代表開關41或替代地代表電路37之所欲工作循環的類比信號74。在一實施例中，數位字組可表示開關41將被啓用或閉合之週期59的百分比。電路73從Ref. 72的參考產生器接收參考電壓。在其他實施例中，在電容器控制輸入35上的信號可係類比的，且可省略電路73。開關75及76接收各別控制信號48及47，且在放大器80之反相輸入形成與開關41之工作循環成比例的信號。放大器80是積分器81之一部分，該積分器可積分來自開關75及76之所接收信號的值。例如，當開關41的工作循環増加時，在放大器80之反相輸入的信號的值増加，且反之亦然。放大器80在放大器80之輸出上形成誤差信號(ES)，該誤差信號代表開關41（因此電容器關斷時間信號48）之工作循環的所欲值與實際值之間的差。
工作週期調整電路51在輸入52上接收誤差信號(ES)，且在電路51之輸出上形成工作循環電容器時脈53。電容器時脈53依電晶體43的頻率切換。電路51回應於誤差信號的值而增加或減少電容器時脈53的工作循環。非重疊(NOV)電路82接收電容器時脈53，且形成非重疊控制信號47及48。在一個實施例中，電容器關斷時間信號48的工作循環可與電容器時脈53的工作循環實質上相同。電路70允許藉由電路25的使用者使用電路25外部的組件來調整電路37的工作循環，例如，諸如在電容器控制輸入35上接收的信號。因此，可調整工作循環至一值且針對用於電感器14之電感器的值及用於電容器28之電容器的值進行最佳化，以對電路25的操作提供最佳效率。所屬技術領域中具有通常知識者將理解，最佳效率可取決於電感器14及電容器28的值及類型而改變。
參考回圖2，所屬技術領域中具有通常知識者將理解，改變開關41（從而改變電路37）的工作循環，可相對於電感器導通時間信號49改變週期59內電容器關斷時間信號48確證以閉合開關41的位置，且也可相對於電感器導通時間信號49改變電容器導通時間信號47確證以閉合開關38及39的位置。因此，繪示於圖2中之電感器導通時間信號49與信號47及48之間的時序關係（或替代地相對於彼此的位置）係針對電容器關斷時間信號48（因此針對開關41）的一個特定工作循環，且與其的關係可對電路37的其他工作循環變化。
為促進上述特徵，比較器84的非反相輸入連接至輸入34，且比較器84之輸出連接至鎖存器89之重設輸入。比較器84之反相輸入經連接以接收來自振盪器85之斜坡信號86。鎖存器89之設定輸入經連接以接收來自振盪器85之時脈信號87。鎖存器89之Q輸出共同連接至電路51之輸入、及電路82之輸入以形成電感器導通時間信號49。電路73之輸入經連接以接收電容器控制輸入35上的信號。電路73具有連接至Ref. 72之輸出及開關75之第一端子之輸入。電路73之輸出經組態以形成信號74且連接至放大器80之非反相輸入。放大器80之反相輸入共同連接至電容器79之第一端子及電阻器78之第一端子。電阻器78之第二端子共同連接至開關75之第二端子及開關76之第一端子。開關76之第二端子連接至端子27。開關76之控制輸入經連接以接收電容器導通時間信號47，且開關75之控制輸入經連接以接收控制電容器關斷時間信號48。放大器80之輸出共同連接至電容器79之第二端子及電路51之輸入52。電路51之輸出連接至電路82之輸入。電路82之第一輸出經組態以形成電容器導通時間信號48，且第二輸出經組態以形成電容器關斷時間信號48。
圖4示意地繪示可係電路51（圖3）的替代實施例之工作循環調整電路106的實施例之一部分的實例。電路106包括同步驅動電感器導通時間信號49的斜坡產生器電路107。在一實施例中，電路107可回應於電感器導通時間信號49的上升邊緣而起始斜坡信號的產生。比較器109比較在輸入52上接收的誤差信號與斜坡信號，且在比較器109之輸出上形成工作循環電容器時脈53。
在電路106的實施例中，比較器109之反相輸入連接至輸入52。比較器109之非反相輸入連接至斜坡電路107之斜坡輸出。電路107之輸入經連接以接收電感器導通時間信號49。比較器109之輸出連接至電路51之輸出。
圖5示意地繪示控制電路93的實施例之一部分的實例，該控制電路可具有其可係電路45及替代地電路70（圖3）之一部分的替代實施例的實施例。電路93包括工作循環控制電路94，該工作循環控制電路可係電路45（圖1）或電路71（圖3）之一部分的替代實施例。電路93的實施例可經組態以調整電路37或開關41的工作循環(DT)，以形成具有回應於從電路25外部接收的信號而被控制之實質上恆定峰值的Vc電壓。
電路93可經組態以回應於在電路93之電容器控制輸入35上接收的信號而以一值形成工作循環(DT)。電路93在電容器控制輸入35上接收數位字組，且該數位字組轉換成代表電壓Vc之所欲值的類比信號100。積分器102接收代表例如諸如來自電阻器95及96的電阻分壓器之電壓Vc的信號。積分器102也接收代表電壓Vc之所欲值的類比信號100，且形成代表電壓Vc的所欲值與實際值之間的差的誤差信號(EV)。電路51接收誤差信號(EV)且調整電容器關斷時間信號48（因此調整電路37）的工作循環(DT)，以使電壓Vc的值維持實質上恆定。例如，當電壓Vc的值減少時，EV信號増加，其增加開關41及電路37的工作循環(DT)以増加電壓Vc的值。
電路94的實施例可包括電路99之輸入可連接至電容器控制輸入35，且電路99之輸出可經組態以形成信號100並連接至放大器103之非反相輸入。放大器103之反相輸入可共同連接至電阻器97之第一端子及電容器98之第一端子。電阻器97之第二端子可共同連接至電阻器95之第一端子及電阻器96之第一端子。電阻器95之第二端子可連接至節點36。電阻器96之第二端子可連接至端子27。電容器98之第二端子可共同連接至放大器103之輸出及電路51之輸入52。
圖6示意地繪示工作循環控制電路150的實施例之一部分的實例，該工作循環控制電路可係電路45之一部分的替代實施例，或電路71（圖3）、或電路94（圖5）、或進一步於下文解釋的電路145（圖7）之任一者的替代實施例。電路150的實施例可經組態以調整電路37的工作循環(DT)，使得在電晶體43的週期期間由源12供應之電流153（圖1）的值不大於電晶體43之前一週期期間的電流153的值。電路150可具有包括調整電晶體43之目前週期的工作循環(DT)使得目前週期之電流153的值不大於來自電晶體43之緊接在前的週期的值的實施例。電路150的實施例包括經連接以從電流感測電路152（圖1）接收代表電流153之值的電流感測信號151之輸入。電路150可包括積分器電路154，該積分器電路積分電晶體43之一週期上的電流153的值，且形成代表在電晶體43的該特定週期期間由電流153遞送之總電流的信號155。一實施例可包括電路154形成信號155以表示由電流153遞送的總電荷。儲存電路156可經組態以儲存電流153的值，或表示該值的信號。電路156可具有可經組態以在電晶體43的週期結束時儲存信號155之值的實施例。電路156的實施例可係經組態以回應於電感器導通時間信號49藉由開關切換至信號155的電容器。比較器158可經組態以比較表示先前週期期間的電流153之值的儲存值與表示目前週期期間之值的信號155，且形成若電流153在目前週期中比在先前週期中更大時具有確證值、且若電流153在目前週期中比在先前週期中更小時被否定的信號159。求和電路161可經組態以在電晶體43的複數個週期上對信號159的值求和，且形成表示有多少電流153已從先前值増加或減少的誤差信號162。電路150的實施例可施加信號162至電路51之輸入52。因此，電路150改變電路37的工作循環，以最小化由源12供應的電流，從而提高系統10的效率。
例如，在一個實施例中，負載11可係一或多個LED串。在此種實施例中，系統的穩態操作會供應實質上恆定的電流至負載11。若在負載11中或環境條件中有小變化，針對此種變化最小化電流153上的任何變化係有利的。
如在圖6之虛線框中所繪示的，電路161的實施例可包括數位計數器，該數位計數器針對電晶體43的各週期回應於信號159的確證或否定狀態而上下計數。由計數器形成的數位字組可由數位類比轉換器接收以形成信號162。在其他實施例中，比較器158及電路161可係類比電路。
圖7示意地繪示控制電路120的實施例之一部分的實例，該控制電路可具有其可係電路45及電路70或電路93之一部分的替代實施例的實施例。電路120包括電感器控制電路121及工作循環控制電路145。電路145可係電路71或電路94或電路150的任一者。
電路121的實施例經組態以控制電晶體43而使電路25（或替代地系統10（圖1））以準共振操作模式操作。在準共振操作模式的實施例中，可回應於在電晶體43的週期期間電流22變為零或實質上為零而啟用電晶體43，且回應於通過電晶體43之電流42的峰值到達所欲值而停用電晶體43。因此，電晶體43切換的頻率可取決於負載11（圖1）上的操作而改變。開關38、39、及41的頻率與電晶體43實質上相同。電路121包括PWM鎖存器141、經組態以偵測電流22（圖1）之零交叉的零交叉偵測(ZCD)電路126、及控制通過電晶體43之電流42的峰值的峰電流控制電路128。電路128經組態以接收來自輸入34的回授(FB)信號、來自電流感測電路44（圖1）之代表電流42的值的電流感測(CS)信號。在一實施例中，電路126也可經組態以接收代表電流22之值的電感器電流感測(Ic)信號，且偵測電流22的值何時實質上為零或替代地接近零，且回應地設定鎖存器141以確證電感器導通時間信號49且啓用電晶體43。電路128經組態以回應於電流42的峰值，接收電流感測(CS)信號及回授(FB)信號且重設鎖存器141，從而否定信號149且停用電晶體43。
為促進上述操作，電路121之第一輸入經連接以接收FB信號，且連接至放大器130之反相輸入，該放大器具有經連接以從參考產生器或Ref 129接收參考電壓之反相輸入。放大器130之輸出131連接至比較器134之非反相輸入，該比較器具有連接至鎖存器141之重設輸入的輸出。比較器134之反相輸入連接至求和電路139之輸出。電路139之第一輸入連接至斜坡電路136之輸出以接收斜坡信號，且電路139之第二輸入連接至電路121之輸入123以接收CS信號。電路139可具有經組態以使斜坡信號加至CS信號的實施例。鎖存器141之Q輸出經組態以形成電感器導通時間信號49，且也連接至斜坡電路136之輸入及電路145之輸入。
圖8示意地繪示電容器升壓電路200的實施例之一部分的實例，該電容器升壓電路可具有其可係電路37（圖1）之替代實施例的實施例。電路200包括經組態以與電路37之開關38類似地操作的P通道MOS電晶體202。電路200的P通道MOS電晶體203經組態以與電路37的開關41類似地操作。通道內MOS電晶體205經組態以與電路37的開關39類似地操作。電晶體202具有共同連接至輸入26及電晶體203之源極的源極。電晶體202的汲極連接至輸出29且經組態以連接至電感器14的端子及電容器28的端子。電晶體203之汲極共同連接至電晶體205之汲極及端子32。電晶體205之源極連接至端子27。電晶體205之閘極共同連接至電晶體202之閘極以接收電容器導通時間信號47。電晶體203之閘極經連接以接收電容器關斷時間信號48。
圖9繪示形成在半導體晶粒216上的半導體裝置或積體電路215的實施例之一部分的放大平面圖。在一實施例中，電路25及電路70、93、150、或120之任一者可形成在晶粒216上。晶粒216也可包括為圖式簡明而未圖示於圖9中的其他電路。可藉由所屬技術領域中具有通常知識者所熟知的半導體製造技術形成電路及裝置或積體電路215於晶粒216上。
根據所有上述內容，所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解，一種用於一電力供應控制系統之電路的一實施例包含：
一控制電路（諸如，例如電路45），其經組態以依具有一週期的一頻率操作一電力開關（諸如，例如開關43），以控制通過一電感器（諸如，例如電感器14）及通過該電力開關的一電流（諸如，例如電流22）以提供一輸出電壓至一負載，其中該控制電路依具有一週期的一頻率操作該電力開關；
一第一開關（諸如，例如開關38），其具有一第一端子、一第二端子、及一控制端子，該第一開關之該第一端子經組態以耦接至該電感器之一第一端子及一升壓電容器（諸如，例如電容器28）之一第一端子，該第一開關之該第二端子經組態以耦接至一電源（諸如，例如源12）之一第一端子；
一第二開關（諸如，例如開關39），其具有一第一端子、一第二端子、及一控制端子，該第二開關之該第一端子經組態以耦接至該升壓電容器之一第二端子，該第二開關之該第二端子經組態以耦接至該電源之一第二端子，其中該控制電路依該頻率操作該第一開關及該第二開關，且啟用該第一開關及該第二開關實質上達該週期的一第一部分；且
一第三開關（諸如，例如開關41），其具有一第一端子、一第二端子、及一控制端子，該第三開關之該第一端子耦接至該第二開關之該第一端子，該第三開關之該第二端子耦接至該第一開關之該第一端子，其中該控制電路依該頻率操作該第三開關，且以與該第一開關實質上相反的一相位操作該第三開關。
在一替代實施例中，該第三開關的該控制端子可被啓用以在該第一開關閉合的一時間之至少一部分閉合該第三開關。
另一實施例可包括該控制電路經組態以獨立於該輸出電壓調整該第一開關、該第二開關、及該第三開關的一工作循環。
一實施例可包括該控制電路經組態以操作該第一開關、該第二開關、該第三開關、及該電力開關。
在一實施例中，該電力開關之該第一端子可經組態以耦接至該電感器之一第二端子，該電力開關之該第二端子經組態以耦接至該電源之該第二端子，且該電力開關之該控制端子經組態以由該控制電路操作。
一實施例可包括該電力開關係一MOS電晶體。
另一實施例可包括該控制電路可經組態以調整該第一開關、該第二開關、及該第三開關的一工作循環以在該電感器之該第一端子維持一實質上固定電壓。
在一實施例中，該控制電路可經組態以調整該第一開關、該第二開關、及該第三開關的一工作循環，使得來自該電源之電流的一值在該頻率的一第一週期期間實質上不大於一緊接在前的週期。
一實施例可包括該控制電路可經組態以回應於一外部控制信號的一值而使該頻率形成為實質上固定及使該第一開關、該第二開關、及該第三開關的一工作循環形成為實質上固定在一第一工作循環。
該電路可具有其中該控制電路可經組態以調整該電力開關的該頻率及一工作循環以回應於該負載的一值而改變的一實施例。
所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解，一種形成一電力供應控制電路之方法的一實施例可包含：
形成一電容式升壓電路（諸如，例如電路37），其具有經組態以耦接至僅一個升壓電容器的僅三個開關，其中該電容式升壓電路經組態以接收來自一電壓源的一輸入電壓，且形成一第一電壓以施加至一電感器之一第一端子；
形成具有一電力開關的一電感器切換電路，該電力開關經組態以依一頻率切換該電感器之一第二端子以形成用於一負載之一輸出電壓，其中回應於該第二輸出電壓的一值而形成該電力開關的一第一工作循環；及
形成一控制電路以依一頻率切換該三個開關，其中該控制電路經組態以使該三個開關之一第一開關的一第二工作循環形成為與該三個開關之一第二開關的一第三工作循環不同，其中該控制電路經組態以獨立於該輸出電壓之一值形成該第二工作循環及該第三工作循環。
該方法也可具有可包括組態該控制電路以回應於從該電壓源接收的一輸入電流而調整該第二工作循環及該第三工作循環的一實施例。
該方法的一實施例可包括組態該控制電路以調整該第二工作循環及該第三工作循環，使得從該電壓源接收的一輸入電流在該頻率的一第一循環實質上不大於在該頻率之一緊接在前的循環。
另一實施例也可包括組態該電感器切換電路以在一準共振模式下操作。
一實施例可包括組態該控制電路以調整該第二工作循環及第三工作循環，使得該第一電壓的一峰值對於該輸入電壓的變動實質上恆定達該頻率的二或更多個循環。
所屬技術領域中具有通常知識者也將理解，一種用於一電力供應控制系統之電路的一實施例可包含：
一電力開關，其經組態以耦接至一電感器之一第一端子，且控制通過該電感器的電流並調節一輸出電壓至一所欲值；
一電容式升壓電路，其具有僅三個開關及僅一個升壓電容器，該電容式升壓電路經組態以接收一輸入電壓，且形成一第一電壓以施加至該電感器之一第二端子；及
一控制電路，其經組態以依一第一頻率切換該電力開關以調節該輸出電壓至該所欲值，該控制電路經組態以實質上依該頻率切換該三個開關，且調整該三個開關的一工作循環。
在另一實施例中，該控制電路可經組態以回應於該輸出電壓的一值而形成該電力開關的一工作循環，及獨立於該輸出電壓的該值調整該三個開關的該工作循環。
一實施例可包括該控制電路可經組態以調整該三個開關的該工作循環，以形成對於該輸入電壓的一變化實質上恆定的該第一電壓。
在一實施例中，該控制電路可經組態以調整該三個開關的該工作循環，以使在該第一頻率的一第一循環從該輸入電壓接收的一電流形成為不大於來自一緊接在前之循環的一值。
該控制電路可包括可經組態以獨立於該輸出電壓的一值調整該三個開關的該工作循環的一實施例。
所屬技術領域中具有通常知識者也將理解，一種電力供應控制電路的一實施例可包含：
一電容式升壓電路，其具有僅三個開關，該電容式升壓電路經組態以耦接至僅一個升壓電容器，其中該電容式升壓電路經組態以接收來自一電壓源之一輸入電壓，且形成一第一電壓以施加至一電感器之一第一端子；
一電感器切換電路，其控制一電力開關，該電力開關經組態以依一頻率切換該電感器之一第二端子以形成用於一負載之一輸出電壓，其中回應於該輸出電壓的一值而形成該電力開關的一第一工作循環；及
一控制電路，其依該頻率切換該三個開關，其中該控制電路經組態以使該三個開關之一第一開關的一第二工作循環形成為與該三個開關之一第二開關的一第三工作循環不同，且其中該控制電路經組態以獨立於該輸出電壓之一值形成該第二工作循環及該第三工作循環。
另一實施例可包括控制電路調整該第二工作循環及該第三工作循環，使得該第一電壓的一峰值對於該輸入電壓的變動實質上恆定達該頻率的二或更多個循環。
鑒於以上所有內容，顯而易見的是，揭示一種新穎的裝置及方法。形成該電力供應控制電路以依與該電感器控制電路之該電感器開關相同的頻率操作該電容式升壓控制電路的該等開關促進控制該電感器開關與施加至電感器之該電壓的該升壓值的該關係導通時間以增加該操作效率。形成該電容器升壓電路以在該電感器開關的一週期期間以大於在該電感器開關的該導通時間的至少一部分期間的該輸入電壓的一值形成至該電感器的該電壓增加該效率。另外，形成該電力供應控制電路以在該電感器開關的該導通時間期間依二個增加速率形成該電感器電流，及藉由調整該電容器升壓電路的該工作循環調整該二個不同速率的持續時間也增加該效率。另外，形成該電力供應控制電路以依二個不同減少速率形成該電感器電流，及藉由調整電容器升壓電路的該工作循環調整該二個不同速率的持續時間也增加該效率。
雖然以特定較佳實施例及示例性實施例描述實施方式之標的物，但前述圖式及其描述僅描繪標的物之實施例之一般且非限制性實例，因此不應被認為限制其範疇，顯而易見的是，所屬技術領域中具有通常知識者將明白許多替代方案及變化。如為所屬技術領域中具有通常知識者將理解，使用系統10及電路45、70、93、106、150、及120的實例形式作為解釋在相對於該電感器開關的該週期改變該等電容器升壓開關之該工作循環的同時、依相同頻率操作該電感器開關及該等電容器升壓開關的該操作方法的媒介物。替代地，作為解釋在電感器開關的一週期期間改變施加至該電感器之該升壓電壓的同時、依相同頻率操作該電感器開關及該等電容器升壓開關的媒介物。所屬技術領域中具有通常知識者也將理解，使用LED作為電路25之一負載的實例僅係解釋電路25施加二個不同電壓至該電感器以改善效率、或替代地解釋該電路經組態以使電流22形成為具有不同的上升時間速率或替代地二個不同的下降時間速率的媒介物。所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解，本文描述之該等電路或方法的任何者可用於形成一濾波器電路，諸如，用於電力供應控制迴路的一濾波器或補償電路，其實質上可不含極點及零。例如，減少或實質上消除該濾波器中的極點及零。
如下文申請專利範圍所反應，創造性態樣可少於單一前述揭示的實施例之所有特徵。因此，下文所表示之申請專利範圍特此明確地併入至此實施方式中，其中各請求項本身單獨作為本創作之一單獨實施例。此外，儘管本文所述之一些實施例包括一些並未包括在其他實施例中之其他特徵，但是不同實施例之特徵之組合意圖在本創作之範疇內且形成不同實施例，如所屬技術領域中具有通常知識者應所將理解。
10‧‧‧系統
11‧‧‧負載
12‧‧‧電壓源/源
13‧‧‧共同返回端子
14‧‧‧電感器
15‧‧‧電感器電壓/電壓
17‧‧‧二極體
19‧‧‧平滑電容器/電容器
22‧‧‧電感器電流/電流
23‧‧‧電流感測電路
25‧‧‧電力供應控制電路/電路
26‧‧‧電壓輸入/輸入
27‧‧‧共同返回端子/端子
28‧‧‧升壓電容器/電容器
29‧‧‧輸出
31‧‧‧端子
32‧‧‧端子
33‧‧‧輸出
34‧‧‧輸入
35‧‧‧電容器控制輸入
36‧‧‧節點
37‧‧‧電容器升壓電路/電路
38‧‧‧第一開關/開關
39‧‧‧第二開關/開關
41‧‧‧第三開關/開關
42‧‧‧切換電流/電流
43‧‧‧電晶體/開關
44‧‧‧電流感測電路
45‧‧‧控制電路/電路
46‧‧‧光控制電路/光電路/電路
47‧‧‧電容器導通時間控制信號/控制信號/電容器導通時間信號/信號
48‧‧‧電容器關斷時間控制信號/控制信號/電容器關斷時間信號/信號/電容器導通時間信號/開關
49‧‧‧電感器導通時間驅動信號/電感器導通時間信號
51‧‧‧工作週期調整電路/電路
52‧‧‧輸入
53‧‧‧工作循環電容器時脈/電容器時脈
55‧‧‧曲線圖
56‧‧‧曲線圖
57‧‧‧曲線圖
59‧‧‧週期
61‧‧‧曲線圖
63‧‧‧曲線圖
65‧‧‧曲線圖
70‧‧‧電路/控制電路
71‧‧‧工作循環控制電路/電路
72‧‧‧Ref.
73‧‧‧數位類比轉換器(DAC)電路/電路
74‧‧‧類比信號/信號
75‧‧‧開關
76‧‧‧開關
78‧‧‧電阻器
79‧‧‧電容器
80‧‧‧放大器
81‧‧‧積分器
82‧‧‧非重疊(NOV)電路/電路
83‧‧‧電感器控制電路/電路
84‧‧‧PWM比較器/比較器
85‧‧‧振盪器
86‧‧‧斜坡信號
87‧‧‧時脈信號/信號
89‧‧‧PWM鎖存器/鎖存器
93‧‧‧控制電路/電路
94‧‧‧工作循環控制電路/電路
95‧‧‧電阻器
96‧‧‧電阻器
97‧‧‧電阻器
98‧‧‧電容器
99‧‧‧電路
100‧‧‧類比信號/信號
102‧‧‧積分器
103‧‧‧放大器
106‧‧‧電路/工作循環調整電路
107‧‧‧斜坡產生器電路/電路/斜坡電路
109‧‧‧比較器
120‧‧‧控制電路/電路
121‧‧‧電感器控制電路/電路
123‧‧‧輸入
126‧‧‧零交叉偵測(ZCD)電路/電路
128‧‧‧峰電流控制電路/電路
129‧‧‧Ref
130‧‧‧放大器
131‧‧‧輸出
134‧‧‧比較器
136‧‧‧斜坡電路
139‧‧‧求和電路/電路
141‧‧‧PWM鎖存器/鎖存器
145‧‧‧工作循環控制電路/電路
149‧‧‧信號
150‧‧‧工作循環控制電路/電路
151‧‧‧電流感測信號
152‧‧‧電流感測電路
153‧‧‧電流
154‧‧‧積分器電路/電路
155‧‧‧信號
156‧‧‧儲存電路/電路
158‧‧‧比較器
159‧‧‧信號
161‧‧‧求和電路/電路
162‧‧‧誤差信號/信號
200‧‧‧電容器升壓電路/電路
202‧‧‧P通道MOS電晶體/電晶體
203‧‧‧P通道MOS電晶體/電晶體
205‧‧‧通道內MOS電晶體/電晶體
215‧‧‧積體電路
216‧‧‧半導體晶粒/晶粒
231‧‧‧可調整電流源/電流源
232‧‧‧可調整電流源/電流源
233‧‧‧節點
237‧‧‧Ref.
238‧‧‧誤差放大器/放大器
239‧‧‧求和電路/電路
240‧‧‧經調整FB信號
CS‧‧‧電流感測
DT‧‧‧工作循環
ES‧‧‧誤差信號
EV‧‧‧誤差信號
FB‧‧‧回授
I22‧‧‧電流
Ic‧‧‧電流感測信號
T0‧‧‧時間
T1‧‧‧時間
T2‧‧‧時間
T3‧‧‧時間
T4‧‧‧時間
T5‧‧‧時間
V15‧‧‧電感器電壓
Vc‧‧‧電壓
Vi‧‧‧輸入電壓
Vo‧‧‧輸出電壓
圖1示意地繪示根據本創作的電力供應控制系統之一部分的實施例的實例，該電力供應控制系統形成至負載11的輸出電壓；
圖2係繪示可在根據本創作之圖1的電路的操作期間形成之一些信號的圖表；
圖3示意地繪示根據本創作的控制電路的實施例之一部分的實例，該控制電路可具有其可係圖1的電路之至少一部分的替代實施例的實施例；
圖4示意地繪示根據本創作的工作循環調整電路的實施例之一部分的實例，該工作循環調整電路可係圖1或圖3的電路之一部分的替代實施例；
圖5示意地繪示根據本創作的控制電路的實施例之一部分的實例，該控制電路可具有其可係圖1或圖3之電路的一部分之替代實施例的實施例；
圖6示意地繪示根據本創作的工作循環控制電路的實施例之一部分的實例，該工作循環控制電路可係圖1、圖3、圖5、或圖7的電路之任何一者的替代實施例；
圖7示意地繪示根據本創作的控制電路的實施例之一部分的實例，該控制電路可具有其可係圖1或圖3至圖6之電路之一部分的替代實施例的實施例；
圖8示意地繪示根據本創作的電容器升壓電路的實施例之一部分的實例，該電容器升壓電路可具有其可係圖1或圖3至圖7之電路的任何者之替代實施例的實施例；且
圖9繪示根據本創作的半導體裝置的放大平面圖，該半導體裝置包括至少圖1之電路的至少一些電路。
出於繪示之簡便及清晰的目的，圖式中之元件非必然按照比例，該等元件中之一些元件可出於闡釋目的而被放大，且除非另有說明，否則不同圖式中之相同元件符號表示相同元件。此外，出於描述之簡便的目的，可省略熟知步驟及元件之描述及細節。如本文所用，載流元件或載流電極意謂裝置之載運電流通過該裝置的元件，諸如，MOS電晶體之源極或汲極、或雙極電晶體之射極或集極、或二極體之陰極或陽極，且控制元件或控制電極意謂裝置之控制電流通過該裝置的元件，諸如，MOS電晶體之閘極或雙極電晶體之基極。此外，一個載流元件可在通過裝置之一方向上載運電流，諸如，載運進入該裝置的電流，且一第二載流元件可在通過該裝置之相對方向上載運電流，諸如，載運離開該裝置的電流。雖然在本文中可將該等裝置解釋為特定的N通道或P通道裝置，或特定的N型或P型摻雜區域，所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解根據本創作互補裝置也係可行的。所屬技術領域中具有通常知識者理解，傳導類型係指經由其發生傳導之機制，諸如，經由電洞傳導或電子傳導，因此，理解傳導類型不指代摻雜濃度而是指代摻雜類型，諸如，P型或N型。所屬技術領域中具有通常知識者將理解到，如本文所用關於電路操作之詞在…期間(during)、同時(while)、及當…時(when)並非意謂在起始動作之後動作便立即發生之確切用語，而是意謂在由初始動作而初始的反應之間可存在一些小而合理的延遲（諸如各種傳播延遲）之用語。此外，用語同時意謂某一動作至少發生在初始動作期間之一定部分內。詞大約(approximately)或實質上(substantially)之使用意謂元件之值具有預計接近於指定值或位置之參數。然而，如此項技術中熟知的，總是存在防止該等值或位置如所指定般精確之小偏差。此項技術中充分確定的是，高達至少百分之十(10%)之偏差（且對於包括半導體摻雜濃度之一些元件而言高達百分之二十(20%)）為偏離如所述般精確之理想目標之合理偏差。當參照至信號之一狀態使用時，用語「確證(asserted)」意指該信號的作用中狀態且用語「否定(negated)」意指該信號的不作用中狀態。信號的實際電壓值或邏輯狀態（諸如，「1」或「0」）取決於是否使用正邏輯或負邏輯。因此，取決於是否使用正邏輯或負邏輯，確證可係高電壓或高邏輯或低電壓或低邏輯，且取決是否使用正邏輯或負邏輯，否定可係低電壓或低狀態或高電壓或高邏輯。在本文中，使用正邏輯慣例，但所屬技術領域中具有通常知識者理解也能使用負邏輯慣例。如元件名稱之一部分中所用，申請專利範圍及/或實施方式中之用語第一、第二、第三及其類似用語用於在類似元件之間進行區分，且不必需在時間上、空間上、在等級上、或以任何其他方式描述一順序。應當理解，如此使用的用語在適當環境下可互換，且本文所述之實施例能夠以不同於本文所述或所繪示之順序操作。對「一個實施例(one embodiment)」或「一實施例(an embodiment)」的提及係指：相關於該實施例所敘述的特定特徵、結構或特性係包括在本創作的至少一實施例中。因此，出現此說明書通篇各處的用語「在一個實施例中」或「在一實施例中」不一定都指代相同的實施例，但是在某些情況中可以是如此。此外，如所屬技術領域中具有通常知識者所顯而易見的，在一或多個實施例中，可以任何合適方式組合該等特定特徵、結構、或特性。
下文說明及描述的實施例可合適地具有缺少未在本文中明確地揭示之任何元件的實施例及/或可在缺少未在本文中明確地揭示之任何元件時實踐。

Claims (15)

  1. 一種用於一電力供應控制系統之電路，其包含：
    一控制電路，其經組態以依具有一週期的一頻率操作一電力開關以控制通過一電感器且通過該電力開關的一電流以提供一輸出電壓至一負載，其中該控制電路依具有一週期的一頻率操作該電力開關；
    一第一開關，其具有一第一端子、一第二端子、及一控制端子，該第一開關之該第一端子經組態以耦接至該電感器之一第一端子及一升壓電容器之一第一端子，該第一開關的該第二端子經組態以耦接至一電源之一第一端子；
    一第二開關，其具有一第一端子、一第二端子、及一控制端子，該第二開關之該第一端子經組態以耦接至該升壓電容器之一第二端子，該第二開關之該第二端子經組態以耦接至該電源之一第二端子，其中該控制電路依該頻率操作該第一開關及該第二開關，且啟用該第一開關及該第二開關實質上達該週期之一第一部分；及
    一第三開關，其具有一第一端子、一第二端子、及一控制端子，該第三開關之該第一端子耦接至該第二開關之該第一端子，該第三開關之該第二端子耦接至該第一開關之該第一端子，其中該控制電路依該頻率操作該第三開關，且以與該第一開關實質上相反的一相位操作該第三開關。
  2. 如請求項1之電路，其中啓用該第三開關之該控制端子以在該第一開關閉合之一時間之至少一部分閉合該第三開關。
  3. 如請求項1之電路，其中該控制電路經組態以獨立於該輸出電壓調整該第一開關、該第二開關、及該第三開關的一工作循環。
  4. 如請求項1之電路，其中該控制電路經組態以操作該第一開關、該第二開關、該第三開關、及該電力開關。
  5. 如請求項1之電路，其中該電力開關的該第一端子經組態以耦接至該電感器之一第二端子，該電力開關之該第二端子經組態以耦接至該電源之該第二端子，且該電力開關之該控制端子經組態以由該控制電路操作。
  6. 如請求項1之電路，該電力開關係一MOS電晶體。
  7. 如請求項1之電路，其中該控制電路經組態以調整該第一開關、該第二開關、及該第三開關的一工作循環以在該電感器之該第一端子處維持一實質上固定電壓。
  8. 如請求項1之電路，其中該控制電路經組態以調整該第一開關、該第二開關、及該第三開關的一工作循環，使得來自該電源之電流的一值在該頻率的一第一週期期間實質上不大於一緊接在前的週期。
  9. 如請求項1之電路，其中該控制電路經組態以回應於一外部控制信號的一值而使該頻率形成為實質上固定及使該第一開關、該第二開關、及該第三開關的一工作循環形成為實質上固定在一第一工作循環。
  10. 如請求項1之電路，其中該控制電路經組態以調整該電力開關的該頻率及一工作循環以回應於該負載的一值而改變。
  11. 一種電力供應控制電路，其包含：
    一電容式升壓電路，其具有僅三個開關，該電容式升壓電路經組態以耦接至僅一個升壓電容器，其中該電容式升壓電路經組態以接收來自一電壓源之一輸入電壓，且形成一第一電壓以施加至一電感器之一第一端子；
    一電感器切換電路，其控制一電力開關，該電力開關經組態以依一頻率切換該電感器之一第二端子以形成用於一負載之一輸出電壓，其中回應於該輸出電壓的一值而形成該電力開關的一第一工作循環；及
    一控制電路，其依該頻率切換該三個開關，其中該控制電路經組態以使該三個開關之一第一開關的一第二工作循環形成為與該三個開關之一第二開關的一第三工作循環不同，且其中該控制電路經組態以獨立於該輸出電壓之一值形成該第二工作循環及該第三工作循環。
  12. 如請求項11之電力供應控制電路，其中該控制電路調整該第二工作循環及該第三工作循環，使得該第一電壓的一峰值對於該輸入電壓的變動實質上恆定達該頻率的二或更多個循環。
  13. 一種用於一電力供應控制系統之電路，其包含：
    一電力開關，其經組態以耦接至一電感器之一第一端子，且控制通過該電感器的電流並調節一輸出電壓至一所欲值；
    一電容式升壓電路，其具有僅三個開關及僅一個升壓電容器，該電容式升壓電路經組態以接收一輸入電壓，且形成一第一電壓以施加至該電感器之一第二端子；及
    一控制電路，其經組態以依一第一頻率切換該電力開關以調節該輸出電壓至該所欲值，該控制電路經組態以實質上依該第一頻率切換該三個開關，且調整該三個開關的一工作循環。
  14. 如請求項13之電路，其中該控制電路經組態以回應於該輸出電壓的一值而形成該電力開關的一工作循環，及獨立於該輸出電壓的該值調整該三個開關的該工作循環。
  15. 如請求項13之電路，其中該控制電路經組態以調整該三個開關的該工作循環，以形成對於該輸入電壓的一變化實質上恆定的該第一電壓。
TW107216080U 2018-03-26 2018-11-27 電力供應控制電路 TWM577961U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/935,840 US10193448B1 (en) 2018-03-26 2018-03-26 Method of forming a power supply control circuit and structure therefor
US15/935,840 2018-03-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TWM577961U true TWM577961U (zh) 2019-05-11

Family

ID=65032156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107216080U TWM577961U (zh) 2018-03-26 2018-11-27 電力供應控制電路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10193448B1 (zh)
CN (1) CN209627220U (zh)
TW (1) TWM577961U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI696338B (zh) * 2019-09-05 2020-06-11 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 可快速反應輸入電壓變化的升壓電源轉換器及利用其之電子設備

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3087063B1 (fr) * 2018-10-09 2021-05-28 St Microelectronics Rousset Circuit de generation de signaux non-chevauchants
FR3087062B1 (fr) 2018-10-09 2021-05-07 St Microelectronics Rousset Commande d'etage de puissance d'une alimentation a decoupage

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4307331A (en) 1978-09-15 1981-12-22 Westinghouse Electric Corp. Hybrid switched-capacitor controlled-inductor static VAR generator and control apparatus
US5831846A (en) * 1997-08-22 1998-11-03 Lucent Technologies Inc. Dual mode boost converter and method of operation thereof
US20040041620A1 (en) 2002-09-03 2004-03-04 D'angelo Kevin P. LED driver with increased efficiency
JP2005006444A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 照明灯電源装置
US7777459B2 (en) 2006-12-30 2010-08-17 Advanced Analogic Technologies, Inc. High-efficiency DC/DC voltage converter including capacitive switching pre-converter and down inductive switching post-regulator
US20100045248A1 (en) * 2008-08-19 2010-02-25 Advanced Analogic Technologies, Inc. Bi-directional Boost-Buck Voltage Converter
WO2012151466A2 (en) 2011-05-05 2012-11-08 Arctic Sand Technologies, Inc. Dc-dc converter with modular stages
US8773102B2 (en) 2011-01-03 2014-07-08 Eta Semiconductor Inc. Hysteretic CL power converter
WO2012145383A2 (en) * 2011-04-18 2012-10-26 Innovolt, Inc. Voltage sag corrector using a variable duty cycle boost converter
US8723491B2 (en) 2011-12-19 2014-05-13 Arctic Sand Technologies, Inc. Control of power converters with capacitive energy transfer
US9203299B2 (en) 2013-03-15 2015-12-01 Artic Sand Technologies, Inc. Controller-driven reconfiguration of switched-capacitor power converter
US9419551B2 (en) * 2014-09-17 2016-08-16 Arm Limited Motor driver and a method of operating thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI696338B (zh) * 2019-09-05 2020-06-11 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 可快速反應輸入電壓變化的升壓電源轉換器及利用其之電子設備

Also Published As

Publication number Publication date
CN209627220U (zh) 2019-11-12
US10193448B1 (en) 2019-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8810227B2 (en) System and method for controlling a switched-mode power supply
TWI593224B (zh) 升壓降壓型開關功率變換器及其控制電路
CN100490287C (zh) 开关电源及它的控制电路以及使用它的电子设备
US9143033B2 (en) Hysteretic power converter with calibration circuit
US7969134B2 (en) Method of forming a power supply controller and structure therefor
EP3138366B1 (en) Switching regulator control circuit
US7208921B2 (en) DC-DC regulator with switching frequency responsive to load
TWI424673B (zh) 用於同步昇壓轉換器之同步整流器控制系統及方法
US10218272B2 (en) Control circuit and control method for switch power supply, and switch power supply
JP5852380B2 (ja) Ｄｃ／ｄｃコンバータ
US9136760B2 (en) Digital switched mode voltage regulator
US9131553B2 (en) LED driver
US20140375376A1 (en) Adaptive mos transistor gate driver and method therefor
US8476888B1 (en) Switching regulator providing current regulation based on using switching transistor current to control on time
TW201325053A (zh) 開關模式電源及其斜率補償信號產生電路和控制方法
WO2018223348A1 (en) Non-inverting buck-boost converter control
CN107872155B (zh) 用于直流-直流转换器的以pfm模式的扩频的实施
US10411595B2 (en) Ripple generation device and method for a constant on-time voltage regulator
US8643355B2 (en) Method for generating a signal and structure therefor
TWM577961U (zh) 電力供應控制電路
WO2015008456A1 (ja) Ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP2012029361A (ja) 電源回路
Park et al. Buck DC-DC converter with PFM/PWM dual mode self-tracking zero current detector
US9680379B2 (en) DC-DC converter using a power driving signal with fixed on-time
Capodivacca et al. Integrated buck LED driver with application specific digital architecture