发明名称 在宽广的负载需求内维持电压转换高效率之PFM控制电路PFM CONTROL CIRCUIT FOR CONVERTING VOLTAGES WITH HIGH EFFICIENCY OVER BROAD LOADING REQUIREMENTS
摘要 脉冲频率调变控制电路产生一脉冲控制信号,用以控制一切换调节器而转换一输入电压成为一输出电压。脉冲控制信号具有复数个切换循环,其中每一切换循环系由一 ON时间与一OFF时间所构成。ON时间系应用于使切换调节器之切换电路导通,而OFF时间则应用于使切换电路不导通。电流侦测信号代表流经切换调节器之电感元件的电流。ON时间会随着电流侦测信号之最大值提高而延长。电压侦测信号代表输出电压。OFF时间会随着电压侦测信号之下降速率减缓而延长。
申请公布号 TWI291812 申请公布日期 2007.12.21
申请号 TW094114145 申请日期 2005.05.02
申请人 圆创科技股份有限公司 发明人 曾光男;陈勇志;田雅德
分类号 H03K7/06(2006.01) 主分类号 H03K7/06(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种脉冲频率调变控制电路,用以控制一切换调 节器而转换一输入电压成为一输出电压,该切换调 节器具有一切换电路与一电感元件,该脉冲频率调 变控制电路包含: 一电流侦测电路,用以产生一电流侦测信号,其代 表流经该电感元件之一电流; 一电压侦测电路,用以产生一电压侦测信号,其代 表该输出电压;以及 一脉冲产生电路,用以回应于该电流侦测信号与该 电压侦测信号而产生一脉冲控制信号,该脉冲控制 信号具有复数个切换循环,其中每一切换循环系由 一ON时间与一OFF时间所构成,该ON时间系应用于使 该切换电路导通,而该OFF时间则应用于使该切换电 路不导通, 其中: 该ON时间系依据该电流侦测信号而调整,使得其随 着该电流侦测信号之一最大値提高而延长,并且 该OFF时间系依据该电压侦测信号而调整,使得其随 着该电压侦测信号之一下降速率减缓而延长。 2.如申请专利范围第1项之脉冲频率调变控制电路, 其中: 在现今的切换循环中该ON时间系依据在前次的切 换循环中该电流侦测信号之该最大値而动态调整 。 3.如申请专利范围第1项之脉冲频率调变控制电路, 其中: 该脉冲产生电路包含: 一参考ON时间设定电路,用以防止该ON时间短于一 预定的参考ON时间,以及 一ON时间调整电路,用以依据该电流侦测信号而动 态调整该ON时间。 4.如申请专利范围第3项之脉冲频率调变控制电路, 其中: 该参考ON时间设定电路包含: 一电流源; 一电容,耦合于该电流源与一地面电位间; 一开关,由该脉冲控制信号所控制,使得在该ON时间 中,该开关不导通以允许该电流源对于该电容充电 ,并且在该OFF时间中,该开关导通以允许该电容放 电至该地面电位;以及 一比较器,用以比较跨于该电容上之一电位差与一 预定的参考电压。 5.如申请专利范围第4项之脉冲频率调变控制电路, 其中: 该ON时间调整电路包含: 一取样保持电路,用以取样并保持该电流侦测信号 之该最大値,以及 一可变电流源,由该取样保持电路所保持的该电流 侦测信号之该最大値所控制,用以于该参考ON时间 设定电路之该电流源对于该电容充电时对于该电 容放电。 6.如申请专利范围第5项之脉冲频率调变控制电路, 其中: 该取样保持电路包含: 一取样电容; 一取样传输闸,用以在该ON时间中导通,而允许该电 流侦测信号对于该取样电容充电; 一保持电容;以及 一保持传输闸,用以在该OFF时间中导通,而允许跨 于该取样电容上之一电位差转移至该保持电容上 。 7.如申请专利范围第3项之脉冲频率调变控制电路, 其中: 该脉冲产生电路更包含: 一参考OFF时间设定电路,用以防止该OFF时间短于一 预定的参考OFF时间,以及 一OFF时间调整电路,用以依据该电压侦测信号而动 态调整该OFF时间。 8.如申请专利范围第7项之脉冲频率调变控制电路, 其中: 该参考OFF时间设定电路包含: 一电流源; 一电容,耦合于该电流源与一地面电位间; 一开关,由该脉冲控制信号所控制,使得在该ON时间 中,该开关导通以允许该电容放电至该地面电位, 并且在该OFF时间中,该开关不导通以允许该电流源 对于该电容充电;以及 一比较器,用以比较跨于该电容上之一电位差与一 预定的参考电压。 9.如申请专利范围第7项之脉冲频率调变控制电路, 其中: 该OFF时间调整电路系由一比较器所实施,用以比较 该电压侦测信号与一预定的参考电压,而防止该OFF 时间在该电压侦测信号降低至小于该参考电压之 前结束。 10.一种脉冲频率调变控制方法,用以控制一切换调 节器而转换一输入电压成为一输出电压,该切换调 节器具有一切换电路与一电感元件,该脉冲频率调 变控制方法系由复数个切换循环所构成,其中每一 切换循环包含: 提供一ON时间,应用于使该切换电路导通,以及 提供一OFF时间,应用于使该切换电路不导通, 其中: 在现今的切换循环中该ON时间系依据在前次的切 换循环中流经该电感元件之一电流之一最大値而 动态调整。 11.如申请专利范围第10项之脉冲频率调变控制方 法,其中: 当在该前次的切换循环中流经该电感元件之该电 流之该最大値提高时,则在该现今的切换循环中该 ON时间被延长。 12.如申请专利范围第10项之脉冲频率调变控制方 法,更包含: 设定一参考ON时间,用以防止该ON时间短于该参考ON 时间。 13.如申请专利范围第10项之脉冲频率调变控制方 法,其中: 在该现今的切换循环中该OFF时间系依据在该现今 的切换循环中该输出电压之一下降速率而动态调 整。 14.如申请专利范围第13项之脉冲频率调变控制方 法,其中: 当在该现今的切换循环中该输出电压之该下降速 率减缓时,则在该现今的切换循环中该OFF时间被延 长。 15.如申请专利范围第10项之脉冲频率调变控制方 法,更包含: 设定一参考OFF时间,用以防止该OFF时间短于该参考 OFF时间。 16.一种脉冲频率调变控制电路,用以控制一切换调 节器而转换一输入电压成为一输出电压,该切换调 节器具有一切换电路与一电感元件,该脉冲频率调 变控制电路包含: 一电流侦测电路,用以产生一电流侦测信号,其代 表流经该电感元件之一电流; 一电压侦测电路,用以产生一电压侦测信号,其代 表该输出电压;以及 一脉冲产生电路,用以回应于该电流侦测信号与该 电压侦测信号而产生一脉冲控制信号,该脉冲控制 信号具有复数个切换循环,其中每一切换循环系由 一ON时间与一OFF时间所构成,该ON时间系应用于使 该切换电路导通,而该OFF时间则应用于使该切换电 路不导通, 其中: 该ON时间系依据该电流侦测信号而动态调整,使得 其在重负载操作下比在轻负载操作下更加延长,并 且 该OFF时间系依据该电压侦测信号而动态调整,使得 其在轻负载操作下比在重负载操作下更加延长。 17.如申请专利范围第16项之脉冲频率调变控制电 路,其中: 在现今的切换循环中该ON时间系依据在前次的切 换循环中该电流侦测信号之一最大値而动态调整 。 18.如申请专利范围第16项之脉冲频率调变控制电 路,其中: 该脉冲产生电路包含: 一参考ON时间设定电路,用以防止该ON时间短于一 预定的参考ON时间,以及 一ON时间调整电路,用以依据该电流侦测信号而动 态调整该ON时间。 19.如申请专利范围第18项之脉冲频率调变控制电 路,其中: 该参考ON时间设定电路包含: 一电流源; 一电容,耦合于该电流源与一地面电位间; 一开关,由该脉冲控制信号所控制,使得在该ON时间 中,该开关不导通以允许该电流源对于该电容充电 ,并且在该OFF时间中,该开关导通以允许该电容放 电至该地面电位;以及 一比较器,用以比较跨于该电容上之一电位差与一 预定的参考电压。 20.如申请专利范围第19项之脉冲频率调变控制电 路,其中: 该ON时间调整电路包含: 一取样保持电路,用以取样并保持该电流侦测信号 之一最大値,以及 一可变电流源,由该取样保持电路所保持的该电流 侦测信号之该最大値所控制,用以于该参考ON时间 设定电路之该电流源对于该电容充电时对于该电 容放电。 图式简单说明: 图1显示依据本发明之PFM控制电路之电路区块图。 图2显示依据本发明之PFM控制方法之流程图。 图3显示依据本发明之PFM电压调节器之操作波形时 序图。 图4显示依据本发明之脉冲产生电路之一例子之详 细电路图。
地址 新竹市科学工业园区园区二路9号7楼
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