切换控制电路和其控制方法

摘要

一种用于功率因数修正(Power Factor Correction, PFC)转换器的切换控制电路。该切换控制电路包括一PFC控制电路、一相位侦测电路、以及一开启时间调整电路。该PFC控制电路，耦接一第一电感和该功率因数修正转换器的输出端，用以接收一第一电感讯号和一回授讯号来产生一第一切换讯号，其中该第一电感讯号用于切换至该第一电感来进行功率因数修正，以及该第一电感讯号和该第一电感的消磁相关。该相位侦测电路，侦测该第一切换讯号以及一第二电感讯号，用以产生一启始讯号以及一锁相讯号，其中该启始讯号用于致能一第二切换讯号，该第二切换讯号切换一第二电感，以及该第二电感讯号和该第二电感的消磁相关。该开启时间调整电路，依据该锁相讯号来调整该第二切换讯号的开启时间

主权项

一种切换控制电路，用于功率因数修正(Power Factor Correction,PFC)转换器，包括：一PFC控制电路，该PFC控制电路耦接一第一电感和该功率因数修正转换器的一输出端，用以接收一第一电感讯号和一回授讯号以产生一第一切换讯号，其中该第一电感讯号切换该第一电感以进行功率因数修正，该第一电感讯号和该第一电感的消磁(demagnetization)相关(correlated)；一相位侦测电路，该相位侦测电路耦接该PFC控制与电路一第二电感，该相位侦测电路侦测该第一切换讯号以及一第二电感讯号，用以产生一启始讯号以及一锁相讯号，其中该启始讯号用于致能一第二切换讯号，该第二切换讯号切换该第二电感，该第二电感讯号和该一第二电感的消磁相关，该第一和第二电感耦接该功率因数修正转换器的该输出端；一开启时间(on-time)调整电路，该开启时间调整电路依据该锁相讯号调整该第二切换讯号的开启时间(on time)；以及一轻负载侦测电路，该轻负载侦测电路根据该回授讯号产生一截止讯号(off signal)以及一范围讯号，其中该锁相讯号和相关于该第二电感讯号以及该启始讯号之间的这段期间相关，该截止讯号用以截止该第二切换讯号，以及该范围讯号调整(program)该功率因数修正转换器的该输出电压。如申请专利范围第1项所述之切换控制电路，其中该启始讯号是依据该第一切换讯号的该切换周期所产生。如申请专利范围第1项所述之切换控制电路，其中该开启时间调整电路调整该第二切换讯号的该开启时间，用以最小化该第二电感讯号以及该启始讯号之间的这段期间。如申请专利范围第1项所述之切换控制电路，其中该PFC控制电路包括：一误差(error)放大器，该误差放大器根据该回授讯号产生一误差讯号；以及一脉宽调变(Pulse Width Modulation,PWM)电路，该脉宽调变电路根据该第一电感讯号和该误差讯号产生该第一切换讯号，其中该第一电感讯号用以致能该第一切换讯号，以及该误差讯号用于决定该第一电感讯号的一致能的时间。如申请专利范围第4项所述之切换控制电路，其中该脉宽调变电路包括：一斜坡(ramp)讯号产生器，该斜坡讯号产生器根据该第一切换讯号的该致能的时间产生一斜坡(slope)讯号；一加法器，该加法器根据一第一电流讯号以及该斜坡讯号产生一第一混合讯号，其中该第一电流讯号和该第一电感的一切换电流相关；一第一比较器，该第一比较器根据该第一电感讯号以及该一临界讯号的比较结果，致能该第一切换讯号；以及一第二比较器，该第二比较器根据该误差讯号以及该第一混合讯号的比较结果，使该第一切换讯号失能。如申请专利范围第1项所述之切换控制电路，其中该相位侦测电路包括：一相位讯号产生器，该相位讯号产生器依据该第一切换讯号的该切换周期产生该启始讯号，其中该启始讯号在该第一切换讯号的一相位偏移(phase shift)后产生；以及一锁相讯号产生器，该锁相讯号产生器依据该第二电感讯号以及该第二切换讯号产生该锁相讯号，其中该锁相讯号是在该第二电感讯号的结束和该第二切换讯号的开始之间的这段期间所产生。如申请专利范围第1项所述之切换控制电路，其中该开启时间调整电路包括：一正反器(flip-flop)，该正反器根据该启始讯号致能该第二切换讯号；一第二斜坡讯号产生器，该第二斜坡讯号产生器根据该第二切换讯号产生一第二斜坡讯号；一衰减器(attenuator)，该衰减器利用衰减该误差讯号来产生一衰减讯号；一加法器，该加法器依据该第二斜坡讯号以及一第二电流讯号，产生一第二混合讯号；以及一第三比较器，该第三比较器根据该衰减讯号以及该第二混合讯号的比较结果，使该第二切换讯号失能，其中该锁相讯号控制该衰减器的衰减程度以及控制该第二切换讯号的开启时间。一种切换控制电路，用于功率因数修正转换器，包括：一PFC控制电路，该PFC控制电路耦接一第一电感和该功率因数修正转换器的一输出端，用以接收一第一电感讯号和一回授讯号以产生一第一切换讯号，其中该第一电感讯号用于切换该第一电感以进行功率因数修正，以及该第一电感讯号和该第一电感的消磁相关；一相位侦测电路，该相位侦测电路耦接该PFC控制与电路一第二电感，该相位侦测电路侦测该第一切换讯号以及一第二电感讯号，用以产生一启始讯号以及一锁相讯号，其中该启始讯号用于致能一第二切换讯号，该第二切换讯号切换该第二电感，以及该第二电感讯号和该第二电感的消磁相关；以及一开启时间调整电路，该开启时间调整电路依据该锁相讯号来调整该第二切换讯号的开启时间。如申请专利范围第8项所述之切换控制电路，更包括一轻负载侦测电路，该轻负载侦测电路耦接该功率因数修正转换器的该输出端，以根据该回授讯号产生一截止讯号，其中该截止讯号用于截止(turn off)该第二切换讯号。如申请专利范围第9项所述之切换控制电路，其中该轻负载侦测电路更产生一范围讯号，该范围讯号根据该截止讯号调整(program)该功率因数修正转换器的输出电压。如申请专利范围第9项所述之切换控制电路，其中该轻负载侦测电路更耦接到该功率因数修正转换器的输入端，用以侦测该输入端的输入电压来产生一临界讯号，以及该临界讯号用于产生该截止讯号。如申请专利范围第8项所述之切换控制电路，其中该第二切换讯号在该启始讯号致能之前被截止，以决定该二切换讯号的最大工作周期(duty cycle)。如申请专利范围第8项所述之切换控制电路，其中该启始讯号是依据该第一切换讯号的该切换时间所产生。如申请专利范围第8项所述之切换控制电路，其中该开启时间调整电路调整该第二切换讯号的该开启时间，用以最小化该第二电感讯号以及该启始讯号之间的这段期间。如申请专利范围第8项所述之切换控制电路，其中该PFC控制电路包括：一误差放大器，该误差放大器根据该回授讯号产生一误差讯号；以及一脉宽调变电路，该脉宽调变电路根据该第一电感讯号和该误差讯号产生该第一切换讯号，其中该第一电感讯号用以致能该第一切换讯号，以及该误差讯号用于判定该第一电感讯号的一致能的时间。如申请专利范围第15项所述之切换控制电路，其中该脉宽调变电路包括：一斜坡讯号产生器，根据该第一切换讯号的该致能的时间产生一斜坡讯号；一加法器，该加法器根据一第一电流讯号以及该斜坡讯号产生一第一混合讯号，其中该第一电流讯号和该第一电感的一切换电流相关；一第一比较器，该第一比较器根据该第一电感讯号以及该一临界值讯号的比较结果，致能该第一切换讯号；以及一第二比较器，该第二比较器根据该误差讯号以及该第一混合讯号的比较，使该第一切换讯号失能。如申请专利范围第8项所述之切换控制电路，其中该相位侦测电路包括：一相位讯号产生器，该相位讯号产生器依据该第一切换讯号的该切换周期产生该启始讯号，其中该启始讯号在该第一切换讯号的一相位移位后产生；以及一锁相讯号产生器，该锁相讯号产生器依据该第二电感讯号以及该第二切换讯号产生该锁相讯号，其中该锁相讯号是在该第二电感讯号的结束和该第二切换讯号的开始之间的这段期间所产生。如申请专利范围第8项所述之切换控制电路，其中该开启时间调整电路包括：一正反器，正反器根据该启始讯号致能该第二切换讯号；一第二斜坡讯号产生器，第二斜坡讯号产生器根据该第二切换讯号产生一第二斜坡讯号；一衰减器，衰减器利用衰减该误差讯号来产生一衰减讯号；一加法器，加法器依据该第二斜坡讯号以及一第二电流讯号，产生一第二混合讯号；以及一第三比较器，第三比较器根据该衰减讯号以及该第二混合讯号的比较结果，使该第二切换讯号失能，其中该锁相讯号控制该衰减器的衰减程度以及控制该第二切换讯号的开启时间。一种控制方法，用于一控制功率因数修正转换器，包括：根据一第一电感讯号和一回授讯号，产生一第一切换讯号，其中该第一电感讯号切换一第一电感以进行功率因数修正，该回授讯号和功率因数修正转换器的输出电压相关，该第一电感讯号和该第一电感的消磁相关；根据一锁相讯号，产生一第二切换讯号，其中该第二电感讯号用于切换一第二电感；以及利用一第二电感讯号以及该第二切换讯号，产生该锁相讯号，其中该锁相讯号控制该第二切换讯号的开启时间，该第二电感讯号和该第二电感的消磁相关，以及该第一和第二电感都耦接到该功率因数修正转换器的一输出端。如申请专利范围第19项所述之控制方法，更包括：依据该第一切换讯号产生一启始讯号，其中该启始讯号用以致能该第二切换讯号，该启始讯号在该第一切换讯号的相位偏移之后产生。如申请专利范围第19项所述之控制方法，更包括：根据该回授讯号，产生一截止讯号用以截止该第二切换讯号；以及根据该回授讯号，产生一范围讯号用以调整(program)该功率因数修正转换器的该输出电压。如申请专利范围第21项所述之控制方法，其中该截止讯号和该范围讯号由比较该回授讯号和一临界值讯号产生，以及该临界值讯号和该输入电压相关。如申请专利范围第19项所述之控制方法，其中该第二切换讯号在该启始讯号致能之前被截止，以决定该二切换讯号的最大工作周期(duty cycle)。如申请专利范围第19项所述之控制方法，其中该锁相讯号用于调整该第二切换讯号的该开启时间，用以最小化该第二电感讯号的该失能以及该第二切换讯号的该致能之间的这段期间。