[發明專利]一種控制電路及相關的切換式穩壓器

有效

• 申請號: 201210141692.2
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN103390996A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 呂建平
• 申請（專利權）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 許志勇

技術領域

本發明有關升降壓式轉換器的技術，尤指一種可減少升降壓式轉換器之切換損失的控制電路及相關的切換式穩壓器。

背景技術

在一般的升降壓式轉換器(buck-boost?converter)中，會利用切換式穩壓器在升壓模式(boost?mode)、降壓模式(buck?mode)、以及升降壓模式(buck-boost?mode)三者間流輪切換操作，以將輸入電壓轉換成所需的輸出電壓。

現有的切換式穩壓器包含有四個功率開關。當切換式穩壓器操作在升壓模式時，切換式穩壓器中只有兩個功率開關會輪流導通。當切換式穩壓器操作在降壓模式時，則變成是另兩個功率開關會輪流導通。

當輸入電壓與輸出電壓相近時，現有的切換式穩壓器則會操作在升降壓模式。在升降壓模式中，切換式穩壓器中的四個功率開關都會被交替地導通和截止，使得電路的切換損失(switching?loss)增加，因而降低了升降壓式轉換器的能量轉換效率。

發明內容

有鑒于此，如何降低使用切換式穩壓器的升降壓式轉換器的切換損失，以改善升降壓式轉換器的能量轉換效率，實為業界有待解決的問題。

本說明書提供了一種控制電路，用于控制一升降壓式轉換器中的一切換式穩壓器。該切換式穩壓器包含有一第一開關、一第二開關、一第三開關、和一第四開關。該控制電路包含有：一誤差偵測器，用于產生對應于該切換式穩壓器的一輸出電壓的一誤差信號；一三角波產生器，用于產生一三角波信號；一比較器，耦接于該誤差偵測器和該三角波產生器，用于比較該誤差信號與該三角波信號，以產生一比較信號；一振蕩器，用于依據該切換式穩壓器的一輸入電壓產生一振蕩信號；以及一控制信號產生器，耦接于該比較器和該振蕩器，用于依據該比較信號、該振蕩信號、以及一時脈信號來控制該第一、該第二、該第三、和該第四開關的運作，以將該切換式穩壓器設置成只會在一升壓模式和一降壓模式間切換，而不會操作于一升降壓模式。

上述控制電路的優點之一，是可避免切換式穩壓器進入升降壓模式，以使切換式穩壓器中最多只會有兩個開關同時在進行切換，進而有效減少升降壓式轉換器的切換損失，以改善升降壓式轉換器的能量轉換效率。

本說明書另提供了一種用于一升降壓式轉換器的切換式穩壓器的實施例，其包含有：一第一開關，其第一端用于耦接一輸入電壓，且該第一開關的第二端用于耦接一外部電感；一第二開關，其第一端耦接于該第一開關的第二端；一第三開關，其第一端用于耦接該外部電感；一第四開關，其第一端耦接于該第三開關的第一端，且該第四開關的第二端用于提供一輸出電壓；一誤差偵測器，用于產生對應于該輸出電壓的一誤差信號；一三角波產生器，用于產生一三角波信號；一比較器，耦接于該誤差偵測器和該三角波產生器，用于比較該誤差信號與該三角波信號，以產生一比較信號；一振蕩器，用于依據該輸入電壓產生一振蕩信號；以及一控制信號產生器，耦接于該比較器和該振蕩器，用于依據該比較信號、該振蕩信號、以及一時脈信號來控制該第一、該第二、該第三、和該第四開關的運作，以將該切換式穩壓器設置成只會在一升壓模式和一降壓模式間切換，而不會操作于一升降壓模式。

上述切換式穩壓器的優點之一，是只會操作在降壓模式和升壓模式的其中之一，而不會操作在升降壓模式，故可有效減少切換損失，以改善升降壓式轉換器的能量轉換效率。

附圖說明

圖1為本發明之升降壓式轉換器的一實施例簡化后的功能方塊圖。

圖2是圖1中的控制電路的一實施例簡化后的功能方塊圖。

圖3是圖1中的控制電路于切換式穩壓器的輸入電壓高于輸出電壓時的一運作實施例簡化后的時序圖。

圖4是圖1中的控制電路于切換式穩壓器的輸入電壓低于輸出電壓時的一運作實施例簡化后的時序圖。

具體實施方式

以下將配合相關圖式來說明本發明之實施例。在這些圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或流程步驟。