[发明专利]用于电源转换器的时间产生器及时间信号产生方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种电源转换器，且特别是有关于一种用于电源转换器的时间产生器及时间信号产生方法。

背景技术

现有的直流转直流的电源设计，常采用固定导通时间架构。图1为现有基于固定导通时间架构的电源转换器100的示意图。比较器110比较误差信号Err与斜坡信号RAMP来产生误差信号CM，其中误差信号Err的大小与反馈信号Vfb和参考电压Vref两者有关。时间控制电路120利用固定导通时间机制来产生计数用的导通时间信号，并根据误差信号CM来设定脉宽调制信号PWM，其中导通时间Ton的宽度是与输入电压Vin和输出电压Vout有关。

图2为电源转换器100中的波形示意图。请合并参阅图1和图2。通过误差信号Err与斜坡信号RAMP来决定脉宽调制信号PWM。并且在脉宽调制信号PWM决定的时刻，时间控制电路120开始计算导通时间信号Xon，而导通时间信号Xon中的每一周期的导通时间Ton是固定的。然而，现有的脉宽调制操作架构虽可达到定频的效果，但当输出电压Vout随着负载电流Iload变化而改变时，时间控制电路120仍以固定频率在一个周期内提供相同的能量，于是电源转换器100在负载瞬间变化期间的表现不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种用于电源转换器的时间产生器及时间信号产生方法，藉以解决现有技术所述及的问题。

本发明提供了一种时间产生器，适用于电源转换器对输出电压进行调节。时间产生器包括临界电压产生电路以及时间产生单元。临界电压产生电路接收关联于电源转换器的输出电压的误差信号，且依据误差信号产生临界电压。时间产生单元耦接临界电压产生电路，且依据所述误差信号、所述临界电压及控制信号来产生时间信号。时间产生单元提供跟踪信号。时间信号的宽度为取决于跟踪信号从误差信号的电平离开而到达临界电压的电平的一时间。

在本发明的一实施例中，控制信号为电源转换器的第一比较器的比较结果。第一比较器接收误差信号与斜波信号。

在本发明的一实施例中，临界电压产生电路包括第一电流源与电阻。临界电压产生电路通过第一电流源与电阻产生预设电压。临界电压为预设电压与误差信号的运算结果。

在本发明的一实施例中，临界电压产生电路包括第一电流源、电阻以及第一放大器。第一放大器的第一输入端接收误差信号。第一放大器的第二输入端耦接第一放大器的输出端。第一放大器的输出端与第一放大器的第二输入端耦接电阻的一端。电阻的另一端耦接第一电流源。

在本发明的一实施例中，临界电压与误差信号的关系如下述表示式：

V1=Err+Vw，

其中V1为临界电压，Err为误差信号，Vw为预设电压。

在本发明的一实施例中，时间产生单元包括第二比较器与控制电路。第二比较器的第一输入端和第二输入端分别接收临界电压与跟踪信号，以控制所述控制电路来产生时间信号。

在本发明的一实施例中，控制电路包括第一开关、电容器、第二开关以及第二电流源。第一开关的第一端耦接第二比较器的第二输入端，且其第二端耦接临界电压产生电路。电容器耦接于第一节点与接地端之间。第二开关的控制端接收时间信号，且其第一端通过第一节点耦接第二比较器的第二输入端与电容器。第二电流源耦接于第二开关的第二端与工作电压之间。

在本发明的一实施例中，控制电路还包括第三开关、第四开关、第一反相器、第二反相器以及第三反相器。第三开关的控制端接收一控制信号，其第一端耦接接地端，且其第二端耦接第一开关的控制端。第一反相器的输入端耦接第三开关的第二端。第二反相器的输入端耦接第一反相器的输出端，且其输出端耦接第一反相器的输入端。第四开关的控制端耦接第二比较器的输出端以接收复位信号，其第一端耦接接地端，且其第二端耦接第一反相器的输出端与第二反相器的输入端。第三反相器的输入端耦接第一反相器的输入端、第二反相器的输出端以及第三开关的第二端，且其输出端耦接第二开关的控制端并产生时间信号。

在本发明的一实施例中，第一电流源的输出电流关联于输出电压的大小。第二电流源的输出电流关联于电源转换器的输入电压的大小。

本发明提供了一种电源转换器的时间信号产生方法。所述时间信号产生方法包括以下步骤：接收关联于电源转换器的输出电压的误差信号；依据误差信号产生临界电压；以及依据误差信号、临界电压及控制信号来产生时间信号，且提供跟踪信号，其中时间信号的宽度为取决于跟踪信号从误差信号的电平离开而到达临界电压的电平的一时间。