[发明专利]电源转换器的控制电路及相关的控制方法

说明书

技术领域

本发明有关电源转换器的控制电路，尤指一种能准确地控制最大输出功率的电源转换器的控制电路及相关的控制方法。

背景技术

在电子产品中，电源转换器常被用来将输入电源转换为适当的电压信号或电流信号，以对负载进行供电。为了避免电源转换器的负载因为接收到过大的能量而毁损，电源转换器的控制电路必须准确地估计并调整电源转换器所输出的能量。

在一般电源转换器中，控制电路常采用较简单的机制来估计电源转换器所输出的能量。然而，当控制电路无法准确地估计电源转换器所输出的能量时，电源转换器可能会无法输出足够的能量至负载，而造成负载无法正常的运作。此外，当电源转换器输出过多的能量至负载时，则可能会造成负载的毁损。

然而，当电源转换器中的电路元件的阻抗值差异较大时、电源转换器耦接至不同的电压的输入电源、或者当输入电源的电压发生变动等情形时，控制电路常常无法准确的估计电源转换器所输出的能量，使电源转换器可能会无法输出适当的能量至负载，而造成系统运作的问题。

此外，电源转换器可能会运作于连续电流模式(continuous current mode)或不连续电流模式(discontinuous current mode)，在这两种运作模式下，一般电源转换器的控制电路无法采用相同的机制估计电源转换器所输出的能量，而需要采用多套电路架构进行估计，造成控制电路设计上的复杂度以及硬件成本的增加。

发明内容

有鉴于此，如何控制电路准确地估计及调整电源转换器所输出的能量，实为业界有待解决的问题。

本说明书提供一种电源转换器的控制电路的实施例，用以设置一电源转换器的一开关电路的导通状态，以供电至一负载，该控制电路包含：一限流信号产生电路，设置成产生一限流信号；一脉宽调变信号产生电路，设置成依据一电流感测信号及该限流信号而产生一脉宽调变信号，以设置该电流开关的导通状态；以及一功率估计电路，设置成依据该脉宽调变信号、该电流感测信号及该限流信号而产生一功率估计信号；其中该限流信号产生电路将该功率估计信号与一预设功率信号进行比较，以产生该限流信号；该功率估计电路会依据一第三时间点的该电流感测信号、以及依据一第四时间点的该电流感测信号和一第二时间点的该电流感测信号之间的一差值，而产生该功率估计信号；该第二时间点为该脉宽调变信号维持有效状态到达一预设比例的时间点；该第三时间点晚于该第二时间点一预设延迟时间；该第四时间点为该脉宽调变信号由有效状态转变为无效状态的时间点。

本说明书提供一种电源转换器的控制方法的实施例，用以设置一电源转换器的一开关电路的导通状态，以供电至一负载，该控制方法包含：产生一限流信号；依据一电流感测信号及该限流信号而产生一脉宽调变信号，以设置该电流开关的导通状态；依据该脉宽调变信号、该电流感测信号及该限流信号而产生一功率估计信号；以及将该功率估计信号与一预设功率信号进行比较，以产生该限流信号；其中该功率估计信号是依据一第三时间点的该电流感测信号、以及依据一第四时间点的该电流感测信号和一第二时间点的该电流感测信号之间的一差值而产生；该第二时间点为该脉宽调变信号维持有效状态到达一预设比例的时间点；该第三时间点晚于该第二时间点一预设延迟时间；该第四时间点为该脉宽调变信号由有效状态转变为无效状态的时间点。

上述实施例的优点之一是控制电路能够设置电源转换器输出足够的能量至负载，并且避免电源转换器输出过多的能量至负载而造成毁损，使负载能够正常的运作。

上述实施例的另一优点是控制电路所采用的功率估计信号不会受到电路元件的阻抗值或是输入电源的信号值所影响。因此，当电路元件的阻抗值发生变化、电源转换器耦接至不同的电压的输入电源、或者当输入电源的电压发生变动等情况下，控制电路能然能够准确地估计电源转换器所输出的能量，使电源转换器输出适当的能量至负载。

上述实施例的另一优点是当电源转换器运作于连续电流模式或不连续电流模式时，控制电路皆能够使用相同机制准确地估计电源转换器所输出的能量，并设置电源转换器输出适当的能量至负载。因此，控制电路设计上的复杂度以及硬件成本皆能够大幅地降低。

本发明的其他优点将藉由以下的说明和附图进行更详细的解说。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明一实施例的电源转换器简化后的功能方块图