[發明專利]能減弱振鈴的升降壓切換式電源電路及其控制方法

在審

• 申請號: 202210709653.1
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN116470757A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 楊世杰;麥永彥;尤寶勲;許正宏
• 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;H02M1/32
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

一種能減弱振鈴的升降壓切換式電源電路及其控制方法。升降壓切換式電源電路包括：功率開關電路，其包括輸入開關單元及輸出開關單元；旁通控制電路，用以根據輸入電源的輸入電壓與輸出電源的輸出電壓間的轉換電壓差并根據流經電感的電感電流是否到達輸出電源的輸出電流，以產生旁通控制信號；以及旁通切換電路，旁通控制信號于轉換電壓差低于參考電壓且流經電感的電感電流到達輸出電流時，控制旁通切換電路，以將輸入電源與輸出電源電連接，使得升降壓切換式電源電路操作于旁通模式。

技術領域

本發明涉及升降壓切換式電源電路，特別涉及具有旁通模式且能減弱振鈴的升降壓切換式電源電路。本發明還涉及升降壓切換式電源電路的控制方法。

背景技術

請參閱圖1，其顯示一已知的升降壓切換式電源轉換器。此已知的升降壓切換式電源轉換器于輸入電壓大于或等于一第一閾值時進入旁通模式且于輸出電壓大于或等于一第二閾值時離開旁通模式。如圖1所示，當此已知的升降壓切換式電源轉換器從升降壓模式切換進入旁通模式時，電感電流的變化幅度過大，導致輸出電壓發生振鈴現象，過大的振鈴幅度不但對組件產生應力也會使升降壓切換式電源轉換器錯誤地于第二閾值離開旁通模式。雖然將第二閾值增加至第三閾值可避免錯誤的觸發，但系統的功率轉換效率會變得更差。

有鑒于此，本發明即針對上述現有技術的不足，提出一種可于輸入電壓與輸出電壓相近時，以旁通模式降低切換損耗且能減弱振鈴的升降壓切換式電源電路。

發明內容

于一觀點中，本發明提供一種升降壓切換式電源電路，用以將一輸入電源，轉換為一輸出電源，其包括：一功率開關電路，包括一輸入開關單元以及一輸出開關單元，其中該輸入開關單元用以將一電感的一第一端切換于該輸入電源或一接地電位，該輸出開關單元用以將該電感的一第二端切換于該輸出電源或該接地電位，以將該輸入電源轉換為該輸出電源；一旁通(Bypass)控制電路，用以根據該輸入電源的一輸入電壓與該輸出電源的一輸出電壓間的一轉換電壓差并根據流經該電感的一電感電流是否到達該輸出電源的一輸出電流，以產生一旁通控制信號；以及一旁通切換電路，其中該旁通控制信號于該轉換電壓差低于一參考電壓且流經該電感的該電感電流到達該輸出電流時，控制該旁通切換電路，以將該輸入電源與該輸出電源電連接，使得該升降壓切換式電源電路操作于一旁通模式。

于一實施例中，當該升降壓切換式電源電路操作于一降壓(Buck)模式時，該輸出開關單元的一輸出上橋開關導通，該輸出開關單元的一輸出下橋開關不導通，于該轉換電壓差低于該參考電壓，且流經該電感的該電感電流到達該輸出電流時，該旁通控制信號控制該旁通切換電路，以將該輸入電源與該輸出電源電連接，使得該升降壓切換式電源電路由該降壓模式切換為該旁通模式。

于一實施例中，當該升降壓切換式電源電路操作于該旁通模式時，于該轉換電壓差不低于該參考電壓時，該旁通控制信號控制該旁通切換電路，以將該升降壓切換式電源電路切換離開該旁通模式。

于一實施例中，當該升降壓切換式電源電路操作于一升降壓(Buck-Boost)模式時，該電感輪流串接于該輸入電源與該接地電位之間與該輸出電源與該接地電位之間，于該轉換電壓差低于該參考電壓，且流經該電感的該電感電流到達該輸出電流時，該旁通控制信號控制該旁通切換電路，以將該輸入電源與該輸出電源電連接，使得該升降壓切換式電源電路由該升降壓模式切換為該旁通模式。

于一實施例中，當該升降壓切換式電源電路操作于該旁通模式時，于該轉換電壓差不低于該參考電壓時，該旁通控制信號控制該旁通切換電路，以將該升降壓切換式電源電路切換離開該旁通模式。

于一實施例中，當該升降壓切換式電源電路操作于一升壓(Boost)模式時，該輸入開關單元的一輸入上橋開關為導通，且該輸入開關單元的一輸入下橋開關為不導通，于該轉換電壓差低于該參考電壓，且流經該電感的該電感電流到達該輸出電流時，該旁通控制信號控制該旁通切換電路，以將該輸入電源與該輸出電源電連接，使得該升降壓切換式電源電路由該升壓模式切換為該旁通模式。