[發明專利]提供給切換式調節器的精準平均電流限制電路及方法

無效

• 申請號: 200710186426.0
• 申請日: 2007-11-12
• 公開（公告）號: CN101436824A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 邱子寰;朱冠任;呂建平;龔能輝
• 申請（專利權）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/06
• 分類號: H02M3/06;H02M3/10
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所
• 代理人: 張恒康

技術領域

本發明是有關一種切換式調節器，特別是關于一種提供給切換式調節器的精準平均電流限制電路及方法。?

背景技術

通用序列總線(Universal?Serial?Bus；USB)的規范規定，USB在中止(suspend)模式下只能從上游處抽取500μA，配置模式下為500mA，而未配置模式下則是100mA，且中止模式下的消耗電流不能超過500mA。這些規范是非常重要的特性，因此，提供電流給USB的供電裝置必須要能提供穩定的輸出電流。?

切換式調節器(Switching?Regulator)是直流對直流(DC/DC)轉換器中電源轉換率最高，但電源潔凈度也最難掌控的一種。熟悉電源轉換技術的人員熟知，切換式調節器是由一控制電路控制其功率級中開關的切換，將輸入電壓轉換為一電感電流，對輸出電容充電以產生輸出電壓。例如，圖1顯示一種固定時脈切換式調節器的電感電流的波形，當時脈周期CLK切換到低準位時，功率級被切換使得電感電流下降，直到時脈周期CLK切換到高準位，才又切換功率級使電感電流上升，并配合電流過載(Over?Current；OC)電路，在電感電流達到臨界值時強迫切換功率級使電感電流下降。然而，切換式調節器的電感電流與輸入電壓和輸出電壓間的關系相關，例如將切換式調節器做為充電器來說，在一開始充電時，被充電端的電壓低，對充電器而言即為其輸出電壓低，此時輸入電壓與輸出電壓的間的差異大，電感電流大，但充電一段時間后，被充電端的電壓會上升，對充電器而言即為其輸出電壓變高，換言的，輸入電壓和輸出電壓變得接近，使得電感電流降低。因此在輸入和輸出電壓之間的關系不固定的情況下，即使以峰值電流?(peak?current)做電流過載觸發控制，切換式調節器輸出的平均電感電流仍難固定。?

圖2顯示一種藉由上、下緣觸發控制的切換式調節器的電感電流波形，電感電流上升到上緣時觸發電流限制使得功率級切換，電感電流下降到下緣時，電流限制釋放，電感電流再次上升，如此重復使得電感電流在一范圍內變動，但仍無法精準地控制電感電流的平均值。?

因此，一種可以精準調控電感電流平均值的切換式調節器及其方法極為人們所期待。?

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種為切換式調節器提供精準平均電流限制的電路。?

本發明的另一個目的在于提供一種為切換式調節器提供精準平均電流限制的方法。?

本發明的又一個目的在于提供一種可精準調控平均電感電流的切換式調節器。?

實現上述發明的技術解決方案是：?

一種提供給切換式調節器的精準平均電流限制電路，所述切換式調節器藉一電感將一輸入電壓轉換為一電感電流，其特征在于，包括：適于感測所述電感電流并相應地產生第一訊號的感測組件；適于比較所述輸入電壓與所述第一訊號并相應地決定過載訊號的電流過載比較器；適于將所述第一訊號濾波并相應地產生第二訊號的濾波電路；適于將所述輸入電壓偏移一電壓并相應產生第三訊號的偏移電路；和適于根據所述第二訊號及所述第三訊號之間的差值并相應地產生補償訊號給所述電流過載比較器的電流過載誤差放大器；其中，所述電流過載比較器由所述補償訊號相應地調整其產生所述過載訊號的條件；所述感測組件包括一電阻且與所述電感串聯；所述感測組件包括一MOS且與所述電感串聯；所述濾波電路包括一電阻電容電路；所述補償訊號是使所述電流過載比較器的臨界值改變；所述補償訊號是改變所述電流過載比較器產生所述過載訊號的延遲時間。

采用本發明所述的精準平均電流限制電路的提供給切換式調節器的精準平均電流限制的方法，包括下列具體步驟：?

1：產生一與所述電感電流相關的第一訊號；?

2：比較所述第一訊號與所述輸入電壓并相應地決定一過載訊號，用來決定所述電感電流的峰值；?

3：對所述第一訊號濾波并相應地產生第二訊號；?

4：將該輸入電壓偏移并相應地產生第三訊號；?

5：根據所述第二及第三訊號之間的差值相應地產生一補償訊號；和?

6：由所述補償訊號改變觸發所述過載訊號的條件；其特征在于，所述產生一與所述電感電流相關的第一訊號的步驟包括讓所述電感電流一電阻性組件產生正比于所述電感電流的電壓；由所述補償訊號改變觸發所述過載訊號的條件的步驟包括改所述觸發所述過載訊號的延遲時間；由所述補償訊號改變觸發所述過載訊號的條件的步驟包括改變觸發所述過載訊號的一臨界值。?