[發明專利]可調驅動電壓源及其調整驅動電壓的方法

有效

• 申請號: 201010101662.X
• 申請日: 2010-01-27
• 公開（公告）號: CN102136795A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 楊宗熙;呂紹鴻;陳曜洲;詹瑋豪
• 申請（專利權）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所 11325
• 代理人: 張岱

技術領域

本發明涉及一種切換式電源供應器，特別是關于一種應用于切換式電源供應器的可調驅動電壓源及其調整驅動電壓的方法。

背景技術

圖1是傳統的異步切換式電源供應器，其中功率開關M1及二極管D1串聯在電壓輸入端Vin及地端GND之間，電感L連接在切換節點14及電壓輸出端Vo之間，電容Co連接在電壓輸出端Vo及地端GND之間，驅動器12根據脈寬調變(PWM)控制器10提供的脈寬調變信號產生控制信號S1切換功率開關M1，以將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vo。控制信號S1的電壓準位由供應給驅動器12的驅動電壓Vcc決定。在輕載操作下，切換式電源供應器因為切換損失導致功耗效率過低的情形。當功率開關M1的切換頻率為f時，切換損失

PLoss＝f×Cin×Vcc2。????公式1

其中，Cin為功率開關M1的閘極端所看到的電容。由此可知，降低驅動電壓Vcc可以改善切換損失。圖2是圖1的電路在不同驅動電壓Vcc下的效率曲線，其中曲線16為驅動電壓Vcc為6V時的效率曲線，曲線18為驅動電壓Vcc為12V時的效率曲線。由圖2中可明顯看出，在輕載時，驅動電壓Vcc為6V時具有較佳的效率。

為了改善輕載時的切換損失，許多可調整驅動器的驅動電壓Vcc的電路被提出。例如圖3是英特硅爾產品型號ISL6622的驅動芯片20，其利用線性調節器22提供驅動電壓LVCC給低位側驅動器26，線性調節器22根據外部的信號GD_SEL改變驅動電壓LVCC的大小，因而可在輕載時降低驅動電壓LVCC以改善效率。但是此驅動芯片20需要兩組電源LVCC及UVCC分別提供驅動電壓給高位側驅動器24及低位側驅動器26，故電路較復雜。美國專利號7,345,463也提出一種應用于單芯片的驅動電壓調整方法，該方法通過偵測電源供應器的負載電流來改變供應給驅動器的驅動電壓，甚至利用負載電流、輸入電壓、輸出電壓及功率開關的特性參數找出最佳的驅動電壓，然而此方法需要較復雜的電路。

發明內容

本發明的目的之一，在于提出一種應用于切換式電源供應器的可調驅動電壓源及其調整驅動電壓的方法。

根據本發明，一種應用于切換式電源供應器的可調驅動電壓源包括一線性調節器提供驅動電壓給驅動器，以決定切換功率開關的控制信號的電壓準位，以及一調整器因該切換式電源供應器的負載變化控制該線性調節器以調整該驅動電壓。

根據本發明，一種應用于切換式電源供應器的調整驅動電壓的方法包括提供該驅動電壓給切換功率開關的驅動器，以決定該驅動器提供的控制信號的電壓準位，偵測該驅動電壓產生回授信號以調節該驅動電壓，以及因該切換式電源供應器的負載變化調整該回授信號以調整該驅動電壓。

本發明可根據切換式電源供應器的負載變化調整提供給驅動器的驅動電壓，因此在輕載時可調降該驅動電壓以改善該切換式電源供應器的功耗效率。

附圖說明

圖1是傳統的異步切換式電源供應器；

圖2是圖1的電路在不同驅動電壓下的效率曲線；

圖3是英特硅爾的驅動芯片；

圖4是本發明的第一實施例；

圖5是圖4的線性調節器及調整器的第一實施例；

圖6是圖4的線性調節器及調整器的第二實施例；

圖7是本發明的第二實施例；

圖8是圖7的線性調節器及調整器的第一實施例；以及

圖9是圖7的線性調節器的第二實施例。

具體實施例

下面結合說明書附圖對本發明的具體實施方式做詳細描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲取的其它實施例，都屬于本發明的保護范圍。