[發明專利]具有防止噪聲的轉換電路及轉換控制器

有效

• 申請號: 200910128613.2
• 申請日: 2009-03-12
• 公開（公告）號: CN101834522A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 陳繼明;余仲哲
• 申請（專利權）人: 登豐微電子股份有限公司
• 主分類號: H02M3/06
• 分類號: H02M3/06;H02M3/07;H02M1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明是關于一種轉換電路及其控制器，尤指一種具有防止噪聲的轉換電路及轉換控制器。

背景技術

請參考圖1，為已知的直流轉直流降壓轉換電路示意圖，用來將直流輸入電壓Vin轉換成直流輸出電壓Vout。直流轉直流降壓轉換電路包含第一開關Q1、第二開關Q2、電感L、電容C、電壓偵測器50、電流偵測器RCS及控制器。控制器包含電流感應放大器10、誤差放大器20、脈寬調制(PWM)比較器30及跳周期模式控制器(Skip?Mode?Controller)40。第一開關Q1及第二開關Q2串聯于直流輸入電壓Vin及地之間。電感L及電容C串聯于第一開關Q1及第二開關Q2的連接點及地之間，并產生直流輸出電壓Vout。電流偵測器RCS耦接于電感L，用以偵測流經電感L的電流大小并產生電流偵測信號CS。電壓偵測器50耦接于電容C，用以偵測直流輸出電壓Vout并產生電壓偵測信號VS。

誤差放大器在非反向端接收該電壓偵測信號及反向端接收參考電壓信號VREF，并在輸出端經補償器RCcomp后輸出誤差放大信號EA。脈寬調制比較器30比較誤差放大信號EA與電流偵測信號CS和斜坡補償信號Slope之和，以輸出比較信號Comp。跳周期模式控制器40接收比較信號Comp及電流偵測信號CS，以輸出第一控制信號UGATE及第二控制信號LGATE來分別控制第一開關Q1及第二開關Q2的動作。

當直流輸出電壓Vout低于預定電壓時，跳周期模式控制器40導通第一開關Q1及截止第二開關Q2，使電流由直流輸入電壓Vin流入電容C充電而使直流輸出電壓Vout上升。當電流偵測信號CS和斜坡補償信號Slope之和上升至頂而觸發誤差放大信號EA時，截止第一開關Q1及導通第二開關Q2，使電感L的電流經由第二開關Q2續流。當電感L的電流即將轉向(即，電容C由儲能轉為釋能)時，截止第二開關Q2，此時第一開關Q1仍截止。直流轉直流降壓轉換電路通過電容持續提供能量給負載。在下一周期時，直流輸出電壓Vout低于預定電壓時，跳周期模式控制器40再度導通第一開關Q1及截止第二開關Q2，如此周而復始，使直流輸出電壓Vout穩定于預定電壓附近。

倘若負載很輕，使直流輸出電壓Vout在下一周期時依然高于預定電壓，此時跳周期模式控制器40由一般模式進入跳周期模式(Skip?Mode)，于該周期依然維持第一開關Q1及第二開關Q2處于截止狀態直至直流輸出電壓Vout低于預定電壓。如此，第一開關Q1及第二開關Q2可避免不必要的切換而減少切換損失。然而，如果在跳周期模式時第一開關Q1兩次導通之間的時間間隔，其頻率恰好落在音頻的20赫茲到20000赫茲之內，直流轉直流降壓轉換電路就會產生音頻雜訊。

發明內容

鑒于上述已知的直流轉直流降壓轉換電路雖可減少晶體管開關切換次數而降低切換損耗，然而會遇到音頻雜訊的問題，本發明提供的具有防止噪聲的轉換電路及直流轉直流轉換器利用放電路徑，使直流轉直流轉換電路在切換的頻率落入人耳可感知的20赫茲到20000赫茲前，立即進行放電，以消除音頻雜訊(噪聲)。

為達上述目的，本發明提供了一種具有防止噪聲的轉換電路，包含轉換電路、控制器及放電電路。該轉換電路用以將輸入電壓轉換成輸出電壓而輸出，該轉換電路包含第一開關、儲能元件及電容，而該第一開關耦接于該輸入電源及該儲能元件之間，該電容一端耦接該儲能元件而另一端接地以提供該輸出電壓。該控制器根據代表流經該儲能元件的電流的電流偵測信號及代表該輸出電壓的電壓偵測信號以產生第一控制信號來控制該第一開關。該放電電路耦接該電容，用以釋放該電容所儲存的能量。

本發明提供了一種具有防止噪聲的轉換控制器，用以控制轉換電路將輸入電源的能量轉換成輸出電壓，包含第一偵測單元、第二偵測單元以及驅動控制電路。該第一偵測單元根據該輸出電壓以產生電壓反饋信號。該第二偵測單元根據該轉換電路的電流偵測信號以產生電流判斷信號。該驅動控制電路接收該電壓反饋信號及該電流判斷信號，以產生至少一控制信號以控制該轉換電路，使該輸出電壓維持于預定電壓值之上。其中，該第一偵測單元耦接該轉換電路的輸出電容以持續地釋放該輸出電容所儲存的能量，使該控制器產生該第一控制信號的間隔小于人耳可感知的范圍。