[发明专利]电源转换器脉宽调变控制电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源转换器脉宽调变控制电路及其控制方法，尤指一种免闭回路稳定补偿调整的脉宽调变控制电路及其控制方法。

背景技术

电源转换器对于一般电子设备而言，占有举足轻重的地位，其转换电源以提供电子设备作动时所需电压。而对于使用者而言，电子设备工作时间的持续力，往往成为购买电子设备时，主要考虑因素之一，因此如何让电子设备可以长时间处于工作状态，已成为目前电源转换器的主要设计目标。

目前电源转换器的设计主要是以交换式电源转换器(Switching Power Supplies)为主，交换式电源转换器通过判断负载所需输出功率、输出电压或输出电流，利用脉冲宽度调制(PWM Pulse-width modulation)的手段，使得电源转换器在输出电能时，能较精准控制输出至负载的电能并供负载使用。因此交换式电源转换器使用时较不易产生多余的电能浪费，而得以节省电能的损耗。

请参阅美国专利公告号US6433525的专利案，其为Intersil公司所提出一种交换式电源转换器，主要是利用侦测电感电流的电路来侦测电流的极性是否转变，并搭配利用计数器来测量负载的电流状态开始改变的时间，而选择电能的输出模式，因此当该交换式电源转换器处于高电流负载状态时，会选择脉宽调变调节控制电路来控制输出的电能；而在低电流负载状态时，会选择迟滞(涟漪)控制电路来控制输出的电能；从而来达成节省电能输出的目的，以延长电子设备持续工作的时间。

但是，此种交换式电源转换器的计数器在侦测负载的电流状态变化，到选择适合的电能输出模式之间，会有一个时间落差，而造成交换式电源转换器无法准确配合负载的电流状态，来提供适合的电能，例如：当负载由高电流状态转变成低电流状态时，会因为计数器工作时的时间误差，导致该交流式电源转换器仍旧使用迟滞(涟漪)调节控制电路来控制输出的电能，造成输出的电能无法配合负载所需，进而造成电能的损失。因此，此种利用计数器的交换式电源转换器，对于输出电能的调节效果较差，并且会产生多余的电能损耗。

再加上此种交换式电源转换器的设计，脉宽调变控制电路为了得以稳定输出电源至负载，必须对输入负载的电源进行补偿调整，而需搭配迟滞(涟漪)调节控制电路、或其它电路，无法仅使用单一控制电路来达成稳定控制输出电压的效果，而造成此种交换式电源转换器的设计成本较高、体积较大，对于现在电子产品体积不断缩小的趋势下，此种电源转换器的设计实有必须改善的必要。

发明内容

本发明的目的在提供一种可减小转换器输出侧电感、电容特性影响脉宽调变控制信号，并可具精确控制、成本降低功效。

本发明涉及的转换器包含至少一上桥组件、一下桥组件，并该上、下桥组件电性连接输入电源，并该上、下桥组件经相节点连接，并相节点受由脉宽调变信号控制的驱动器动作以使上、下桥组件作开关切换动作，又该相节点连接输出电感、输出电容，并控制输出电感电流对输出电容充电产生输出电压，其中本发明的脉宽调变控制电路包括虚拟电流涟波脉宽调变电路，该虚拟电流涟波脉宽调变电路具有积分及直流偏压消除单元、相位合成单元以及双轨参考电压位准产生单元，该积分及直流偏压消除单元输入前述相节点电压信号及反应输出电压的信号，并产生位于直流参考电压位准的虚拟电流涟波参数信号，该相位合成单元使该虚拟电流涟波参数信号与输出电压信号斜率向量合成脉宽调变参数信号，该双轨参考电压位准产生单元产生上、下直流参考电压位准，并该脉宽调变参数信号与上、下直流参考电压位准比较产生脉宽调变信号输入前述驱动器。