[發明專利]多準位電源轉換器的準位切換裝置

有效

• 申請號: 200810169686.1
• 申請日: 2008-10-09
• 公開（公告）號: CN101719724A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 張喬杰;王克丞
• 申請（專利權）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/157
• 分類號: H02M3/157;H02M3/139
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 張恒康

技術領域

本發明涉及一種多電平輸出電源轉換器，具體地說，是一種多電平輸 出電源轉換器的電位切換裝置。

背景技術

圖1顯示已知的可以改變輸出電位的電源轉換器10，其包括控制電路 14提供信號PWM驅動功率級12以產生電感電流IL經電感L對電容Cout 充電產生輸出電壓Vout，電阻R1連接在輸出端16及反饋端18之間，電 阻R2連接在反饋端18及接地端GND之間，電阻R3與開關MS串聯在 反饋端18及接地端GND之間，控制電路14根據反饋端18上的反饋信號 VFB產生信號PWM。其中，反饋信號VFB包含輸出電壓及電流的信息， 而且反饋信號VFB為影響工作周期比、切換頻率、工作時間(on-time)及非 工作時間(off-time)的參數之一，當反饋信號VFB改變時，將使得輸出電壓 及電流快速改變。

圖2顯示電源轉換器10發生上升瞬時(up?transition)時信號的波形圖， 其中波形20為反饋信號VFB，波形22為輸出電壓Vout，波形24為電感 電流IL。當要把輸出電壓Vout由低電位轉為高電位時，如時間t1，打開(turn? on)開關MS使電阻R2及R3并聯，進而使反饋信號VFB突然且迅速的下 降，如波形20所示，當反饋信號VFB小于一默認值時，表示電源轉換器 10需要立即對電容Cout充電，也就是說，為了達成最好的輸出響應，電 源轉換器10將以其最大扭率(slew-rate)對電容Cout充電，以使輸出電壓 Vout上升，如波形22所示。當反饋信號VFB達到默認值時，如時間t2 所示，電感L上所儲存的能量大于穩態時的能量，如波形24所示，這些 能量的大部分將被傳送至輸出端16，因而造成輸出電壓Vout過沖 (overshoot)。

圖3顯示電源轉換器10發生下降瞬時(down?transition)時信號的波形 圖，其中波形30為反饋信號VFB，波形32為輸出電壓Vout，波形34為 電感電流IL。相反的，當要把輸出電壓Vout由高電位切換為低電位時， 將開關MS由打開狀態切換為關閉(turn?off)狀態，此時反饋信號VFB突然 且迅速的上升，如時間t3所示，故反饋信號VFB大于所述默認值，導致 電容Cout開始放電，進而使輸出電壓Vout及電感電流IL下降。當反饋信 號VFB再下降至接近所述默認值時，如時間t4，此時的電感電流IL可能 低于穩態時的電位，因而造成輸出電壓Vout過低(undershoot)。由圖2及 圖3可知，當反饋信號VFB迅速且突然的改變時，將使得電源轉換器10 過度反應(over-react)。

目前已有許多方法可以減輕下沖及過沖的情形，最常見的方法包括減 小電感L以減少儲存在電感L上的能量、增加電容Cout以使輸出電壓Vout 的改變速度變慢以及增加低通濾波器減少反饋信號VFB的漣波變化，然 而這些方法都是由芯片外部作調整。

因此已知的在芯片外部作調整的方法存在著上述種種不便和問題。

發明內容

本發明的目的，在于提出一種改變反饋信號切換所述電源轉換器的輸 出電位的多電平輸出電源轉換器的電位切換裝置。

本發明的另一目的，在于提出一種能改善下沖及過沖的情形的多電平 輸出電源轉換器的電位切換裝置。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：

一種多電平輸出電源轉換器的電位切換裝置，包括一分壓電路，一電 阻，一MOS晶體管和一下沖過沖消除器，其特征在于：

所述分壓電路，自所述多電平輸出電源轉換器的輸出端取得與輸出端 上輸出信號相關的一反饋信號，所述分壓電路包括一個反饋端，所述反饋 信號于所述反饋端輸出；

所述電阻，與所述MOS晶體管串聯；

所述MOS晶體管，與所述電阻串聯在所述反饋端及接地端之間；

所述下沖過沖消除器，設置在所述電位切換裝置中，用以調整所述 MOS晶體管由全開變為全關或由全關變為全開的速度。

本發明的電位切換裝置還可以采用以下的技術措施來進一步實現。

前述的電位切換裝置，其中所述分壓電路包括：

一第二電阻，連接在所述多電平輸出電源轉換器輸出端及所述反饋端 之間：

一第三電阻，連接在所述反饋端及一接地端之間。

前述的電位切換裝置，其中所述下沖過沖消除器包括一電容連接在所 述MOS晶體管的漏極與門極之間。