[发明专利]切换式电容型直流转直流转换器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明关于一种切换式电容型直流转直流转换器及其控制方法，更精确的说，是关于一种通过根据输出电压的变化以调整时脉信号产生频率以达到省电效果的控制方法。

背景技术

低消耗功率是目前微处理器(MCU)或是其他消耗性电子产品的重要趋势，而未来应用于物联网的微处理器或是IC将为有极大部分都是于轻载电流输出范围下操作，因此轻载高效率的设计将会是切换式电容直流转直流电源转换器的设计重点之一。

发明内容

基于上述目的，本发明提供一种切换式电容型直流转直流转换器及其控制方法，其包含切换式电容电路、闩锁比较器以及时脉产生模组。切换式电容电路输入端接收输入电压，信号输入端接收控制信号以进行相位的切换，藉此将输入电压转换成输出电压，并于输出端产生输出电压。闩锁比较器的第一输入端电性连接切换式电容电路的输出端，第二输入端输入参考电压，第三输入端输入时脉信号，且基于时脉信号，根据输出电压对参考电压进行比较以产生控制信号。时脉产生模组产生时脉信号以提供至闩锁比较器，且时脉产生模组根据控制信号的变化而调整时脉信号的频率。

较佳地，控制信号包含多个脉冲，切换式电容电路于多个脉冲的发生时点进行相位的切换。

较佳地，当多个脉冲于预设时间内产生次数减少，时脉产生模组降低时脉信号的频率，当多个脉冲于预设时间内产生次数增加，时脉产生模组提高时脉信号的频率。

较佳地，当控制信号的脉冲产生后经过时脉信号的预设数量的周期中，闩锁比较器未再次产生脉冲，则时脉产生模组降低时脉信号的频率。

较佳地，当闩锁比较器在时脉信号的连续多个周期中皆产生脉冲，则时脉产生模组提高时脉信号的频率。

较佳地，时脉产生模组包含除频电路以及倍频电路，除频电路以及倍频电路用以减半或倍增时脉产生模组输出的时脉信号的频率。

较佳地，本发明的切换式电容型直流转直流转换器更包含计数器，电性连接闩锁比较器的输出端，用以计数控制信号的多个脉冲的产生次数。

基于上述目的，本发明再提供一种切换式电容型直流转直流转换器的控制方法，其包含下列步骤：设置至少一切换式电容电路，切换式电容电路的输入端接收输入电压，信号输入端接收控制信号以进行相位的切换，输入端藉此于其输出端转换产生一输出电压。设置闩锁比较器，闩锁比较器其第一输入端接收输出电压，且与切换式电容电路为电连接关系，其的第二输入端输入参考电压，其的第三输入端输入时脉信号，闩锁比较器根据输出电压以及参考电压进行比较，以产生控制信号。以及设置时脉产生模组，时脉产生模组产生该时脉信号以提供至该闩锁比较器，且该时脉产生模组根据该控制信号的变化而调整该时脉信号的频率。

较佳地，控制信号包含多个脉冲，且当多个脉冲于一时间内产生次数减少，时脉信号的频率下降，当多个脉冲于一时间内产生次数增加，时脉信号的频率上升。

较佳地，当控制信号的脉冲产生后经过时脉信号的预设数量的周期中，闩锁比较器未再次产生脉冲，则时脉产生模组降低时脉信号的频率。

附图说明

本发明的上述及其他特征及优势将通过参照附图详细说明其例示性实施例而变得更显而易知，其中：

图1是本发明的切换式电容型直流转直流转换器的方块图。

图2是本发明的切换式电容型直流转直流转换器的信号波形图。

图3是本发明的切换式电容型直流转直流转换器的实施例的方块图。

图4是本发明的切换式电容型直流转直流转换器的降低时脉信号的机制的示意图。

图5是本发明的切换式电容型直流转直流转换器的增加时脉信号的机制的示意图。

图6是本发明的切换式电容型直流转直流转换器的控制方法的流程图。

图7是本发明的切换式电容型直流转直流转换器的时脉信号减少示意图。

图8是本发明的切换式电容型直流转直流转换器的时脉信号增加示意图。

附图标号

10、60：切换式电容电路

101：输入电压

102：输出电压

SW_IN：信号输入端

SCIN：输入端

61：逻辑相位控制器

SCOUT：输出端

PH_1：第一控制端

PH_2：第二控制端

LC_INP：第一输入端

LC_INN：第二输入端

CLK_IN：第三输入端

LCOUT：输出端

COUT：输出电容