[發明專利]升降壓式電源轉換器的控制電路及方法

無效

• 申請號: 200910170689.1
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN101997411A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 陳文瑋;劉國基
• 申請（專利權）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 張榮義

技術領域

本發明涉及一種升降壓式電源轉換器，具體地說，是一種升降壓式電源轉換器的控制電路及方法。

背景技術

降壓式電源轉換器是操作如圖1所示的降壓式功率級10，而將輸入電壓Vin降壓成為輸出電壓Vo供應負載Rload。升壓式電源轉換器是操作如圖2所示的升壓式功率級12，而將輸入電壓Vin升壓成為輸出電壓Vo供應負載Rload。由于電池無法一直提供穩定的電壓，因此，以電池作為輸入電源Vin的系統，例如可攜式裝置，無法使用降壓式電源轉換器或升壓式電源轉換器提供穩定的電壓。

由于電池的電壓會隨著電能的消耗而下降，因此，以電池作為輸入電源的系統需要能夠在降壓式及升壓式之間切換的電源轉換器。升降壓式電源轉換器是操作如圖3所示的升降壓式功率級14，而將輸入電壓Vin降壓或升壓成為輸出電壓Vo供應負載Rload。然而，這種升降壓式電源轉換器的輸出電壓Vo是負電壓，不適合某些應用，因此有了如圖4所示的升降壓式功率級16，其能夠將輸入電壓Vin降壓或升壓成為正電壓的輸出電壓Vo。目前已有許多操作升降壓式功率級16的控制電路及方法提出，例如美國專利號6,166,527及7,518,346，然而他們仍無法滿足使用者的需求。

因此已知的升降壓式電源轉換器的控制電路及方法存在著上述種種不便和問題。

發明內容

本發明的目的，在于提出一種升降壓式電源轉換器的控制電路及方法。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：

一種升降壓式電源轉換器的控制電路，用以產生控制信號操作升降壓式功率級而將輸入電壓轉換為輸出電壓，其特征在于所述控制電路包括：

回授電路，檢測所述輸出電壓而產生回授信號，所述回授信號為所述輸出電壓的函數；

誤差放大器，連接所述回授電路，放大所述回授信號與參考電壓之間的差值而產生誤差信號；

波形產生器，提供第一鋸齒波信號及第二鋸齒波信號；

頻率控制器，連接所述誤差放大器，根據所述誤差信號產生振蕩信號；

頻率產生器，連接所述頻率控制器及所述波形產生器，根據所述振蕩信號產生頻率信號給所述波形產生器，以控制所述第一及第二鋸齒波信號的頻率；

脈寬調變比較器，連接所述誤差放大器及所述波形產生器，根據所述誤差信號及所述第一及第二鋸齒波信號產生第一脈寬調變信號及第二脈寬調變信號；以及

閘極驅動器，連接所述脈寬調變比較器及所述升降壓式功率級，根據所述第一及第二脈寬調變信號產生所述控制信號。

本發明的升降壓式電源轉換器的控制電路還可以采用以下的技術措施來進一步實現。

前述的控制電路，其中所述第一及第二鋸齒波信號具有非線性的波形。

前述的控制電路，其中所述波形產生器根據與所述輸入電壓及所述輸出電壓相關的信號改變所述第一及第二鋸齒波信號的峰值及谷值。

前述的控制電路，其中所述波形產生器包括：

第一可變電壓源，供應第一可變電壓；

第二可變電壓源，供應第二可變電壓；

電容，連接在所述第一及第二可變電壓源之間；

電阻及第一開關串聯在所述第一可變電壓源及所述電容之間，所述第一開關因應第一信號開啟而使所述第一可變電壓源對所述電容充電；

第二開關，與所述電容并聯，因應第二信號開啟而使所述電容放電；

第三可變電壓源，提供第三可變電壓；

比較器，連接所述電容及所述第三可變電壓源，比較所述第一鋸齒波信號及所述第三可變電壓而產生比較信號；

正反器，連接所述比較器及所述頻率產生器，根據所述頻率信號及所述比較信號產生所述第一及第二信號；以及

平移電路，連接所述第一、第二及第三可變電壓源，根據所述輸入及輸出電壓調整所述第一、第二及第三可變電壓，因而控制所述第一鋸齒波信號的峰值及谷值。

前述的控制電路，其中更包括第二電阻與所述第二開關串聯，以控制所述電容的放電速率。

前述的控制電路，其中所述波形產生器包括：

第一可變電壓源，供應第一可變電壓；

第二可變電壓源，供應第二可變電壓；

電容，連接在所述第一及第二可變電壓源之間；

電阻及第一開關串聯在所述第一可變電壓源及所述電容之間，所述第一開關因應第一信號開啟而使所述第一可變電壓源對所述電容充電；

第二開關，與所述電容并聯，因應第二信號開啟而使所述電容放電；

第三可變電壓源，提供第三可變電壓；

比較器，連接所述電容及所述第三可變電壓源，比較所述第二鋸齒波信號及所述第三可變電壓而產生比較信號；