[发明专利]突波抑制电路及转换控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种突波抑制电路及转换控制电路，特别涉及一种用以抑制电感元件所造成的电位高频震荡信号的突波抑制电路及转换控制电路。

背景技术

请参见图1，图1为传统的直流转直流降压转换电路的电路示意图。直流转直流降压转换电路包含一控制器10、晶体管M1和M2、一电感L及一输出电容Cout。晶体管M1和M2串联在一输入电源Vin及接地电位，而电感L的一端耦接晶体管M1和M2的连接点，另一端耦接输出电容Cout以输出一输出电压Vout。控制器10根据输出电压Vout及晶体管M1和M2的电压信号Vp产生一控制信号UG和LG，以分别控制晶体管M1和M2导通与截止。当晶体管M1导通而晶体管M2截止时，一电流藉由路径①由输入电源Vin流经晶体管M1、电感L而至输出电容Cout储存。当晶体管M2导通而晶体管M1截止时，电流藉由路径②续流，由接地电位流经晶体管M2、电感L而至输出电容Cout储存。

理论上，当晶体管M1导通而晶体管M2截止时，电压信号Vp几乎等于输入电源Vin之电压；当晶体管M2导通而晶体管M1截止时，电压信号Vp几乎等于接地电位的电压。若晶体管M1和M2若无法在同一时间点导通、截止，透过晶体管M1和M2的体二极管(Body Diode)，电压信号Vp应可以被箝制于Vin+Vd以及-Vd之间，其中Vd为晶体管M1和M2的体二极管(Body Diode)的顺向导通电压。然而由于电感L以及线路、电路上的寄生电感、电容(例如：晶体管M1和M2的寄生电容)会产生高频的电压震荡。请参见图2，图2为图1所示直流转直流降压转换电路的控制信号及电压信号的波形图。当控制信号UG由高准位转为低准位而控制信号LG由低准位转为高准位时，即晶体管M2转为导通而晶体管M1转为截止时，电压信号Vp会下降至低于-Vd，并且在零电位的上下进行震荡(在此忽略晶体管M2的导通压降)。当控制信号LG由高准位转为低准位而控制信号UG由低准位转为高准位时，即晶体管M1转为导通而晶体管M2转为截止时，电压信号Vp会上升至高于Vin+Vd，并且在Vin的上下进行震荡(在此忽略晶体管M1的导通压降)。造成此现象，一般称之为突波(Spike)，其原因在于电感L以及线路、电路上的寄生电感、电容造成的电压震荡的频率相当高，晶体管M1和M2及其体二极管(Body Diode)的反应速度较低而无法滤除。在一些应用上，高频电压震荡的振幅甚至超过0.5*Vin，也就是电压信号Vp的实际电压范围为-0.5*Vin～1.5Vin。

这样的现象会导致晶体管M1和M2的耐压等级，甚至如图1所示实施例中的控制器10连接到晶体管M1和M2的连接点时，控制器10的耐压等级也需同时提高。这不仅会增加整体的电路成本，而且电压信号Vp的电压范围会随不同电路设计而有所不同，仍可能超过控制器及晶体管的耐压而造成使用寿命缩短，甚至毁损。

发明内容

鉴于先前技术中的电路，因电感元件，例如：转换电路的电感或电路中的寄生电感，晶体管于切换会造成高频电压震荡而影响晶体管或接收高频电压震荡的电路的使用寿命及增加毁损风险，本发明利用突波抑制电路，缩减高频电压震荡的振幅大小，以避免上述先前技术中的问题。

为达上述本发明的目的，本发明提供了一种突波抑制电路，用以滤除一电感元件所造成的电压震荡。突波抑制电路包含一释能路径以及一侦测电路。释能路径的一端耦接一电路的一连接端，另一端耦接一参考电位。侦测电路耦接连接端，且切换单元侦测电路具有一高通元件，用以在切换单元连接端的电压具高频率信号时导通切换单元释能路径。

本发明也提供了一种转换控制电路，用以控制一转换电路将来自一输入电源的电力传送至一输出端，其中切换单元转换电路包含一电感元件。切换单元转换控制电路包含至少一切换单元、一控制电路、一驱动电路及一突波抑制电路。一控制电路，根据代表切换单元输出端的一输出电压或一输出电流的一反馈信号，产生至少一工作周期信号。至少一切换单元耦接切换单元输入电源及切换单元转换电路，驱动电路根据切换单元至少一工作周期信号切换切换单元至少一切换单元以切换单元至少一切换单元以控制传送至切换单元输出端的电力大小，使切换单元输出电压或切换单元输出电流稳定于一预定值。突波抑制电路的一端耦接切换单元至少一切换单元，并侦测切换单元端的一端电压，用以在切换单元端电压具有一高频率信号时，降低切换单元高频率信号的振幅。