[实用新型]降压型切换式电源供应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种降压型切换式电源供应器，特别是指一种整体能源利用效率佳的高效率降压型切换式电源供应器。

背景技术

图1示出现有降压型切换式电源供应器的示意图。现有降压型切换式电源供应器10的功率级11包含上桥开关MA、下桥开关MB与电感L，共同电连接于一切换节点Lx，且受驱动电路12所控制。驱动电路12所包含的上桥驱动电路121及下桥驱动电路122分别根据第一驱动讯号S121及第二驱动讯号S122，产生第一操作讯号SA及第二操作讯号SB，以切换上桥开关MA及下桥开关MB的导通(ON)与关闭(OFF)，以将电能从输入端IN传送给输出端OUT（驱动电路12中的其它部份省略）。

当电源所提供的输入电压Vin为高压时，为提供足够的驱动能力，如图1所示，现有降压型切换式电源供应器10通常会在驱动电路12内部的供应电压Vdd和上桥开关MA的源极之间，意即在升压节点VBOOT和切换节点Lx之间设置一靴带电容CBOOT，以提供上桥开关MA的栅极和源极之间所需的压差。靴带电容CBOOT的跨压Vcap用以提供作为上桥驱动电路121的工作电压。当下桥开关MB导通时，自驱动电路12内部的供应电压Vdd经二极管13对靴带电容CBOOT充电，使得当下桥开关MB关闭时，升压节点VBOOT的电压可到达Vcap+VLx，故升压节点VBOOT的电压(Vcap+VLx)与切换节点Lx的电压(VLx)之间的压差可到达Vcap，以供上桥驱动电路121操作所需。设置二极管13的目的是在升压节点VBOOT的电压高于供应电压Vdd时，防止电流从升压节点VBOOT逆流进入供应电压Vdd，因而损害供应电压Vdd。在输出端OUT连接一系统负载16或一电池(未绘示)时，当系统负载16处于耗电的动作模式，意即当需要现有降压型切换式电源供应器10提供电能时，由于上桥开关MA及下桥开关MB持续切换导通与关闭的动作以将电能从输入端IN传送给输出端OUT提供给系统负载16，因此靴带电容CBOOT将经常被充电更新，其上的跨压会保持在需要的位准。

然而，当系统负载16处于待机模式，意即当系统负载16不秏电或仅轻微耗电时，此时因不需要将电能从输入端IN传送给输出端OUT，因此上桥开关MA及下桥开关MB皆关闭而不动作，在此情况下靴带电容CBOOT将不会被充电更新，其内的电荷会流失而使跨压逐渐下降。而在某一个时间点，当系统负载16又恢复动作而进入耗电的动作模式时，此时现有降压型切换式电源供应器10又需要再提供电能给输出端OUT，但由于靴带电容CBOOT上的跨压不足导致升压节点VBOOT的电压不足，因此上桥驱动电路121的驱动力将无法导通上桥开关MA，故现有降压型切换式电源供应器10于重新启动时，必须先对靴带电容CBOOT充电。其充电方式是先导通下桥开关MB，使切换节点Lx连接于地，于是供应电压Vdd可经二极管13对靴带电容CBOOT充电。

请参考图2，其显示现有降压型切换式电源供应器10浪费能源的示意图。在上述自待机模式恢复到动作模式的过程中，由于必须先导通下桥开关MB(如图2所示的从时间点“重新启动”至时间点T1的期间，意即下桥开关MB的导通时间(ON-time)为ΔTB)，因此造成电流从输出端OUT反方向地流至下桥开关MB。又，从时间点T1至时间点T2的期间，当上桥开关MA导通，下桥开关MB关闭时，电流会从输出端OUT反方向地流至上桥开关MA。以上动作，由于下桥开关MB的导通时间(ON-time)为ΔTB过长，以致自输出端OUT反向传递的电能过多，如此将造成整体能源效率的浪费，且若控制不当，将造成自输出端OUT对输入端IN的升压操作。此外，当输出端OUT连接于一电池(未绘示)时，会使该电池不断放电。

为了解决上述缺陷，美国专利US7235955中提出一种解决方案，但其控制方式较为复杂。

有鉴于此，本实用新型即针对上述现有技术的不足，提出一种可以改善整体能源效率利用的高效率降压型切换式电源供应器。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种可以改善整体能源效率利用的高效率降压型切换式电源供应器。