[发明专利]低通滤波器

说明书

技术领域

本发明是关于一种低通滤波器，特别是关于一种可整合于集成电路内，而降低成本的低通滤波器。

背景技术

电源供应器为广泛运用在各种电子产品，以用于提供电子产品稳定调整的电压与电流。为了提高电源供应器的稳定度，电源供应器的控制集成电路(芯片)通常耦接有外部补偿电容，用以提高电源供应器的系统稳定度，控制芯片因而必须增加脚位(PIN)以耦接外部补偿电容，如此除会增加控制芯片的封装成本外，且由于外部补偿电容为大电容，若将其整合于控制芯片内，将占用控制芯片的布局面积。

下述举例详细说明上述的缺点，请参阅图1，其为现有技术的电源供应器，而揭露于美国专利第7,362,592号。如图所示，其包含有一变压器10，变压器10包括有一初级绕组N_P、一次级绕组N_S与一辅助绕组N_A，初级绕组N_P的一端耦接一输入电压V_IN。一晶体管20，其耦接初级绕组N_P的另一端，并且经由一电阻30连接至一接地端。一控制器70，其为控制芯片，并具有一电源供应端VCC、一接地端GND、一侦测端DET、一感测端CS、一脉宽调制端VPWM、一电压补偿端COMV与一电流补偿端COMI。控制器70的脉宽调制端VPWM产生一切换讯号V_PWM，以用于控制晶体管20而切换变压器10，进而调节电源供应器的输出电压V₀及/或输出电流I₀。

次级绕组N_S，其一端耦接一整流器40。一滤波电容45，其两端分别耦接整流器40与次级绕组N_S的另一端。当晶体管20导通时，能量将储存至变压器10，一旦晶体管20截止时，变压器10所储存的能量将经由次级绕组N_S释放至电源供应器的输出端，而产生一次级切换电流I_S、输出电流I₀与输出电压V₀，同时变压器20的辅助绕组N_A产生一反射电压V_AUX。反射电压V_AUX经过一整流器60而对一电容65进行充电，电容65耦接于控制器70的电源供应端VCC，用于提供电源至控制器70。

控制器70的侦测端DET，其耦接在一分压电路的两电阻50、51之间，电阻50的一端耦接在变压器10的辅助绕组N_A，电阻51的一端耦接在接地端，而与控制器70的接地端GND相耦接，侦测端DET接收一侦测电压V_DET。控制器70的感测端CS耦接电阻30，电阻30用于作为一电流感测电阻，以转换变压器10的一初级切换电流I_P为一电流讯号V_CS。控制器70依据侦测端DET的侦测电压V_DET与感测端CS的电流讯号V_CS，而于脉宽调制端VPWM产生切换讯号V_PWM，以切换变压器10。

此外，控制器70的电压补偿端COMV与电流补偿端COMI分别耦接电容31与32，以用于电压回路频率补偿与电流回路频率补偿，而提高电源供应器的系统稳定度。由于控制器70耦接外部电容31与32，所以控制器70必须设有两支脚位，且由于电容31与32为大电容，其体积大而难以整合于控制器70内。故电源供应器行业要解决的问题之一，即为如何将外部电容31、32以较小芯片占用面积整合于控制器70内，以减少控制器70的脚位，进而降低成本。

上述的电容31与32为低通滤波器的必要组件，以用于频率补偿。现今整合于集成电路芯片内的低通滤波器种类甚多，但在节省布局面积的考虑下，其中大多数的带宽过高，无法满足电源供应器的控制器70的低带宽需求。

请参阅图2，其为现有技术的切换电容式低通滤波器的电路图。如图所示，其包含有一第一电容75、一第二电容76、一第一开关77与一第二开关78，第一开关77耦接于低通滤波器的一输入端IN与第一电容75之间，第二开关78耦接于第一电容75与第二电容76之间，第二电容76耦接于低通滤波器的一输出端，低通滤波器的输入端IN接收输入讯号S_IN，并通过由第一电容75与第二电容76对输入讯号S_IN进行滤波，以在输出端OUT产生输出讯号S_OUT1。