[发明专利]用于可编程电源转换器的控制电路及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可编程电源转换器，特别涉及一种控制可编程电源转换器的方法与装置。

背景技术

现今移动式装置（例如笔记型计算机、移动电话以及平板计算机）的电源供应器的制造商提出各种不同的设计，以对这些具有不同电压与电流特性的移动式装置进行供电。因此，具有多个移动式装置的使用者经常必须携带所有的电源供应器以提供电源给各个移动装置，这对于常携带这些移动装置的使用者而言造成很大的负担。因此，可编程性能则是能解决移动式装置这方面不便的一种需求，以提供宽广范围的输出电压以及输出电流，例如5V～20V以及0.5A～5A。可由使用者来选择电性能，以决定对哪一移动式装置供电。然而，可编程电源转换器一般难以实现较佳的效能，例如高效率、快速回路响应以及较佳的回路稳定性等等。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，并提出能实现提供具有高效率、快速回路响应以及较佳的回路稳定性的可编程电源转换器。

本发明提供一种控制电路，用于可编程电源转换器。此控制电路包括微控制器、控制器以及计时器。控制器包括电压误差放大器、模拟数字转换器、电流误差放大器以及斜坡信号生成器。微控制器具有程序内存以及数据存储器。控制器根据电压反馈信号来生成多个切换信号，以调节可编程电源转换器的输出电压。控制器的电压误差放大器根据电压参考信号以及可编程电源转换器的输出电压来生成电压反馈信号。电压误差放大器的增益以及电压参考信号的数值由微控制器来编程。控制器的模拟数字转换器将可编程电源转换器的输入电压的电平转换为数字编码。微控制器读取数字编码。控制器的电流误差放大器根据电流参考信号以及可编程功率放大器的输出电流来生成电流反馈信号。控制器根据电流反馈信号来生成所述多个切换信号，以调整可编程电源转换器的输出电流。控制电路的斜坡信号生成器生成多个斜坡信号，以与电压反馈信号以及电流反馈信号进行比较，藉以生成所述多个切换信号。斜坡信号生成器还生成最大接通时间信号，以决定所述多个切换信号的最大接通时间。所述多个斜坡信号的斜率由微控制器控制。计时器生成频率信号，以决定所述多个切换信号的切换频率。频率信号的频率由微控制器控制。

本发明亦提供一种控制方法，用于可编程电源转换器。此控制方法包括：根据电压反馈信号来生成多个切换信号，以调节可编程电源转换器的输出电压；以及由电压误差放大器根据电压参考信号以及可编程电源转换器的输出电压来生成电压反馈信号。电压参考信号以及所述多个切换信号的频率由微控制器编程，且微控制器包括程序内存以及数据存储器。此控制方法还包括：生成多个斜坡信号，以与电压反馈信号以及电流反馈信号进行比较，藉以生成所述多个切换信号。多个斜坡信号的斜率由微控制器控制。此控制方法也还包括：生成最大接通时间信号，用来决定所述多个切换信号的最大接通时间。最大接通信号由微控制器控制。此控制方法包括：生成轻负载信号，其中，轻负载信号耦合来控制所述多个切换信号，以实施轻负载操作。轻负载信号由微控制器控制。此控制方法还包括：由电流误差放大器根据电流参考信号以及可编程电源转换器的输出电流来生成电流反馈信号。电流反馈信号耦合来控制所述多个切换信号，藉以调整可编程电源转换器的输出电流。电流参考信号由微控制器来控制。电流误差放大器的增益由微控制器控制。电压误差放大器的增益由微控制器控制。

本发明还提供一种控制方法，用于可编程电源转换器。此控制方法包括：根据电压反馈信号来生成切换信号，以调整可编程电源转换器的输出电压；根据电流反馈信号来生成切换信号，以调整可编程电源转换器的输出电流；由电压误差放大器根据电压参考信号以及可编程电源转换器的输出电压来生成电压反馈信号；以及由电流误差放大器根据电流参考信号以及可编程电源转换器的输出电流来生成电流反馈信号。电压参考信号以及电流参考信号由微控制器所编程。微控制器包括程序内存以及数据存储器。微控制器具有通信接口，以与多个输入/输出装置联系。

附图说明

图1绘示根据本发明一实施例的可编程电源转换器；

图2绘示根据本发明一实施例，在图1中的可编程电源转换器的控制器；

图3绘示根据本发明一实施例，在图2中的控制器的脉宽调制电路；

图4绘示根据本发明一实施例，在图3中的脉宽调制电路的误差放大器；

图5绘示根据本发明一实施例，在图3中的脉宽调制电路的斜坡信号生成器；

图6、图6A、图6B绘示根据本发明一实施例的频率信号以及多个斜坡信号的波形；以及

图7绘示根据本发明一实施例，在图3中的脉宽调制电路的输出驱动器。

【符号说明】