電源轉換器的控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明有關電源轉換器(power converter),尤指一種適用于采用外接電阻架構的電源轉換器的控制電路。
【背景技術】
[0002]采用固定導通時間(constant on time)架構的電源轉換器有許多優點，因此被廣泛應用在許多領域中。電源轉換器的傳統控制電路中都會設置誤差偵測電路，用于偵測一參考信號與一反饋信號之間的差異，使得后級電路依據誤差偵測電路的偵測結果來調整功率開關的導通時間。
[0003]在某些電源轉換器的架構中，前述的反饋信號是由設置在控制電路之外的外部反饋電路所產生。傳統控制電路的設計者必須事先得知特定的電源轉換器所采用的外部反饋電路的分壓比例，并預先調整傳統控制電路中的元件參數，才能使得傳統控制電路在該特定的電源轉換器中正常運作。在沒有事先得知外部反饋電路的分壓比例的情況下，傳統控制電路無法通過反饋信號正確推估電源轉換器的輸出信號的大小，因此也無法正確地調整功率開關的導通時間。
[0004]換言之，傳統控制電路只能應用在采用相同外部反饋電路的電源轉換器中，而難以直接應用在外部反饋電路的分壓比例相異的另一電源轉換器中，導致其應用范圍非常受限。

【發明內容】

[0005]有鑒于此，如何有效拓展控制電路的應用范圍，使得相同的控制電路可適用于采用相異外部反饋電路架構的不同電源轉換器中，實為業界有待解決的問題。
[0006]本說明書提供一種電源轉換器的控制電路的實施例。該電源轉換器包含一電感、一或多個功率開關、以及一外部反饋電路，其中，該一或多個功率開關之操作用以控制該電感的儲能與釋能，以將一輸入信號轉換為一輸出信號，而該外部反饋電路用于產生與該輸出信號的大小相對應的一反饋信號。該控制電路包含:一誤差偵測電路，設置成在耦接于該外部反饋電路中的一外部反饋節點時，依據一參考信號和該反饋信號產生一誤差信號；一輸出信號偵測電路，位于該控制電路內，設置成接收并偵測該輸出信號以產生一代表信號；一導通時間決定電路，耦接于該輸出信號偵測電路，設置成依據該代表信號產生一導通時間信號；以及一控制信號產生電路，耦接于該誤差偵測電路與該導通時間決定電路，設置成依據該誤差信號與該導通時間信號來控制該一或多個功率開關的導通時間。
[0007]上述實施例的優點之一，是控制電路無需事先得知電源轉換器所采用的外部反饋電路的分壓比例，亦可正確地調整功率開關的導通時間。
[0008]上述實施例的另一優點，是控制電路可適用于采用不同外部反饋電路架構的不同電源轉換器中，故其應用范圍遠比傳統控制電路廣泛許多。
[0009]本發明的其他優點將藉由以下的說明和附圖進行更詳細的解說。
【附圖說明】
[0010]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。
[0011]圖1為本發明一實施例的電源轉換器簡化后的功能方塊圖。
[0012]圖2為圖1中的輸出信號偵測電路的一實施例簡化后的功能方塊圖。
[0013]圖3為圖1中的導通時間決定電路的一實施例簡化后的功能方塊圖。
[0014]圖4為本發明另一實施例的電源轉換器簡化后的功能方塊圖。
[0015]圖5為圖4中的輸出信號偵測電路的一實施例簡化后的功能方塊圖。
[0016]圖6為圖4中的導通時間決定電路的一實施例簡化后的功能方塊圖。
[0017]圖7與圖8為本發明不同實施例的電源轉換器簡化后的功能方塊圖。
[0018]【符號說明】
[0019]100,400電源轉換器
[0020]110、410 控制電路
[0021]111誤差偵測電路
[0022]113、413輸出信號偵測電路
[0023]115,415導通時間決定電路
[0024]117控制信號產生電路
[0025]120 電感
[0026]130第一功率開關
[0027]140第二功率開關
[0028]150輸出電容
[0029]160外部反饋電路
[0030]161外部反饋節點
[0031]163第一外部電阻
[0032]165第二外部電阻
[0033]170 負載
[0034]210電壓偵測電路
[0035]220取樣與保持電路
[0036]230模擬轉數字電路
[0037]240第一數字轉模擬電路
[0038]302內部節點
[0039]310目標信號產生電路
[0040]320 電容
[0041]330第一電流源
[0042]340開關裝置
[0043]350第二比較電路
[0044]501 第一節點
[0045]502 第二節點
[0046]511第一內部電阻
[0047]513第二內部電阻
[0048]515第三內部電阻
[0049]520比較模塊
[0050]522第四比較電路
[0051]524第五比較電路
[0052]530代表信號產生電路
[0053]532判斷邏輯
[0054]534計數器
[0055]536控制單元
[0056]538第二數字轉模擬電路
[0057]540第三比較電路
[0058]630第二電流源
【具體實施方式】
[0059]以下將配合相關附圖來說明本發明的實施例。在附圖中，相同的標號表示相同或類似的元件或方法流程。
[0060]圖1為本發明一實施例的電源轉換器100簡化后的功能方塊圖。電源轉換器100包含一控制電路110、一電感120、一或多個功率開關、一輸出電容150、以及一外部反饋電路160。在圖1的實施例中，電源轉換器100包含一第一功率開關130和一第二功率開關140，亦即，電源轉換器100是同步式架構的升壓型電源轉換器。
[0061]如圖1所7K,電感120的一第一端用于稱接電源轉換器100的一輸入信號VIN。第一功率開關130稱接于電感120的一第二端與一固定電位端(例如,接地端)之間。第二功率開關140耦接于電感120的第二端與電源轉換器100的一負載170之間。輸出電容150耦接于負載170與一固定電位端(例如，接地端)之間。外部反饋電路160則用于產生與電源轉換器100的一輸出信號VOUT的大小相對應的一反饋信號FB。
[0062]例如，本實施例中的外部反饋電路160包含一外部反饋節點161、一第一外部電阻163、以及一第二外部電阻165。第一外部電阻163耦接于負載170與外部反饋節點161之間，第二外部電阻165耦接于外部反饋節點161與一固定電位端(例如，接地端)之間。輸出信號VOUT經由第一外部電阻163與第二外部電阻165的分壓后，會在外部反饋節點161形成大小與輸出信號VOUT呈一預定比例關系的反饋信號FB。
[0063]如圖1所示，本實施例中的控制電路110包含一誤差偵測電路111、一輸出信號偵測電路(output signal detecting circuit) 113、一導通時間決定電路(on time decidingcircuit) 115、以及一控制信號產生電路(control signal generating circuit) 117。
[0064]在控制電路110中，誤差偵測電路111設置成在耦接于外部反饋電路160中的外部反饋節點161時，依據一參考信號Vref和反饋信號FB產生一誤差信號EA。輸出信號偵測電路113位于控制電路110內，且設置成接收并偵測輸出信號VOUT以產生一代表信號RS0在圖1的實施例中，輸出信號偵測電路113還設置成在耦接于外部反饋節點161時偵測反饋信號FB，并依據反饋信號FB的偵測結果對輸出信號VOUT進行處理，以產生代表信號RS0導通時間決定電路115耦接于輸出信號偵測電路113，設置成依據代表信號RS產生一導通時間信號(on time signal)Ton。控制信號產生電路117耦接于誤差偵測電路111與導通時間決定電路115，設置成依據誤差信號EA與導通時間信號Ton來控