[發明專利]具有斜波補償的電壓調節器

無效

• 申請號: 200710193331.1
• 申請日: 2007-12-03
• 公開（公告）號: CN101452298A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 夏春華;劉士豪
• 申請（專利權）人: 英業達股份有限公司
• 主分類號: G05F1/10
• 分類號: G05F1/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳 亮

技術領域

本發明是有關于一種電壓調節器，且特別是有關于一種具有斜波補償的電壓調節器。

背景技術

一般來說，服務器(Server)所使用的電壓調節器，其設計主要有兩種，分別為電壓模式及電流模式。圖1為一般使用電壓模式的電壓調節器。請參照圖1，電壓調節器100透過誤差放大器110來比較輸出電壓Vo與參考電壓V1，而并輸出誤差值。之后，再利用PWM比較器120將誤差值與鋸齒斜波信號V2進行比較，而PWM比較器120所輸出的信號，則是用來控制晶體管M的工作周期(Duty?cycle)。

然而，電流模式與電壓模式不同之處在于二者的調制斜波信號來自不同的信號源。電流模式所使用的調制斜波信號為與晶體管的電流相關，且電流模式的動態性能表現亦較佳于電壓模式，尤其是于非連續電流模式時，其對于降壓轉換器(buck-converter)中輸入電壓的擾動有很強的抗干擾能力。另外，剛開始采用電流模式控制時，會出現次諧波振蕩，導致晶體管的脈波會于長短脈波之間切換，而此種現象于工作周期大于50％時較有可能發生，造成系統不穩定的現象，因此便需要進行斜波補償來解決此問題。此外，一般在電流模式下的電壓調節器并不提供任何振蕩的鋸齒斜波信號，若是要使用到鋸齒斜波信號，則需使用額外的電路來產生，如此一來，將會使得電路的成本提高。

發明內容

本發明提供一種具有斜波補償的電壓調節器，可以通過脈寬調制信號來產生斜波信號，并且也可以對斜波信號進行補償以及降低電路成本。

本發明提出一種具有斜波補償的電壓調節器，其包括誤差信號產生器、比較器、斜波信號產生電路與轉換電路。誤差信號產生器具有第一輸入端、第二輸入端與輸出端，此誤差信號產生器的第一輸入端接收參考電壓信號，此誤差信號產生器的第二輸入端接收輸出電壓，而此誤差信號產生器的輸出端產生誤差信號。

比較器具有第一輸入端、第二輸入端與輸出端，此比較器的第一輸入端接收一斜波信號，此比較器的第二輸入端接收誤差信號，而此比較器的輸出端產生脈寬調制信號。斜波信號產生電路用以依據脈寬調制信號，而產生斜波信號。轉換電路用以依據脈寬調制信號，而將輸入電壓轉換為輸出電壓。另外，此轉換電路包括晶體管，此晶體管的柵極端接收脈寬調制信號，其漏極端接收輸入電壓，而其源極端產生輸出電壓。

在本發明一實施例中，上述斜波信號產生電路包括第一電阻、第二電阻、第一二極管與第一電容。第一電阻的第一端耦接至晶體管的源極端與比較器的第一輸入端，且其第二端耦接至地端。第二電阻的第一端耦接比較器的輸出端，且其第二端耦接至比較器的第一輸入端。第一二極管的陽極端耦接至第二電阻的第二端，且其陰極端耦接至第二電阻的第一端。第一電容的第一端耦接至第二電阻的第二端，且其第二端耦接至地端。

在本發明一實施例中，上述斜波信號產生電路還包括第三電阻與第四電阻。第三電阻的第一端耦接至第一電阻的第一端，且其第二端耦接至比較器的第一輸入端。第四電阻的第一端耦接至第二電阻的第二端，且其第二端耦接至第三電阻的第二端。

在本發明一實施例中，上述轉換電路還包括第二二極管、第一電感、第二電容與第五電阻。第二二極管的陰極端耦接至晶體管的源極端，且其陽極端耦接至地端。第一電感的第一端耦接至第二二極管的陰極端。第二電容的第一端耦接至第一電感的第二端，且其第二端耦接至第二二極管的陽極端。第五電阻與第二電容并聯。

在本發明一實施例中，上述轉換電路還包括第二電感、第三二極管、第三電容與第六電阻。第二電感的第一端接收輸入電壓，且其第二端耦接至晶體管的漏極端。第三二極管的陽極端耦接至第二電感的第二端。第三電容的第一端耦接至第三二極管的陰極端，其第二端耦接地端。第六電阻與第三電容并聯。

在本發明一實施例中，上述晶體管為N型晶體管。在另一實施例中，上述斜波信號為三角波信號或鋸齒波信號。

本發明通過斜波信號產生電路，且依據比較器所產生的脈寬調制信號來產生斜波信號，并可以達成斜波補償的功能。另外，斜波信號產生電路是利用簡單的電路元件所組成的，亦可以降低電路成本。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1為一般使用電壓模式的電壓調節器。

圖2繪示為本發明一實施例的具有斜波補償的電壓調節器電路圖。

圖3繪示為本發明另一實施例的具有斜波補償的電壓調節器電路圖。

具體實施方式