[发明专利]集成电路以及交换式电源供应器的控制方法

说明书

技术领域

本发明相关于一种交换式电源供应器，尤指一种依据前一周期内参考信号的取样值来更新目前周期内限制信号的交换式电源供应器。

背景技术

良好的电压转换电路能提供一个稳定的输出电压和大范围的输出电流，使输出电压在负载瞬间变化时，仍然可以快速稳定在原本的电压位准并快速的提供不同的负载电流，做出最有效率的转换。传统常见的电压转换电路有两种：交换式稳压器(switching regulator)以及线性稳压器(linear regulator)。

请参考图1，图1为现有技术中一交换式电源供应器100的示意图。交换式电源供应器100包含一变压器102、一功率开关104、一调整电路106、一侦测电路108，以及一限制信号产生器110，可将输入电压V_IN转换为输出电压V_OUT。功率开关104由一开关控制信号V_SW来控制：当功率开关104开启时，输入电压V_IN会对变压器102的主绕组(primary coil)进行充电，使得流经主绕组的电流渐渐增加；当功率开关104关闭时，存放于主绕组中的能量会透过次级绕组(secondary coil)对输出电容Co充电而释放。侦测电路108包含一电阻R_cs，串接于功率开关104，因此能感应流经功率开关104的电流，并提供一相对应的侦测信号V_cs。限制信号产生器110可提供一限制信号V_LIMIT，用来大致地定义容许流经主绕组的电流的最大值I_P-MAX。调整电路106包含一比较器114和一驱动电路116。当侦测信号V_cs的电压大于限制信号V_LIMIT的电压时，驱动电路116便依据比较信号V_COMP来产生开关控制信号V_SW，以关闭功率开关104。在此，功率开关104关闭的瞬间，流经功率开关104的电流为I_P-MAX。

最大值I_P-MAX应该要设计的不随输入电压V_IN的值改变，用以定义该交换式电源供应器100的最大输出功率。只是，从侦测到侦测信号V_cs大于限制信号V_LIMIT时，到功率开关104真正关闭的时间，有信号传递延迟(signal propagation delay)的效应。当限制信号V_LIMIT为固定值时，这效应可能会导致I_P-MAX随着输入电压V_IN增加而增大。一种已知的解决方法是使限制信号V_LIMIT随着功率开关104开启的时间增加而增加。较高的输入电压V_IN将会有较低的功率开关104开启时间，所以会碰到较低的限制信号V_LIMIT，只要设计的好，便可以跟信号传递延迟的效应相抵消，得到大约固定不随输入电压V_IN变动的最大值I_P-MAX。

在交换式电源供应器，一种普遍已知的问题称为次谐波震荡(sub-harmonic oscillation)，这是指在工作周期(duty cycle)超过50％时，交换式电源供应器可能会以开关频率的一半的频率开始震荡。一种解决次谐波震荡的方法是提供斜率补偿(slope compensation)。一种简单的斜率补偿是使限制信号V_LIMIT随着功率开关104开启的时间增加而降低，也就是工作周期越大，功率开关104开启的时间越长，会碰到越低的限制信号V_LIMIT。

由以上说明可以发现，改善次谐波震荡的方法，刚好会恶化了信号传递延迟效应所导致的最大值I_P-MAX变动的问题；反之亦然。因此，如何解决了一个问题，而且至少不恶化另一个问题，是业界所追求的目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种集成电路以及交换式电源供应器的控制方法，可抵消信号传递延迟的效应，同时也可有效地解决次谐波震荡。