[发明专利]直流-直流转换控制器及其运作方法

说明书

本发明公开一种直流‑直流转换控制器，耦接输出级。输出级包括相位节点与操作开关。操作开关耦接于相位节点与接地电压之间。直流‑直流转换控制器包括脉宽调变单元、零电位比较器及门槛电压产生单元。脉宽调变单元耦接输出级且提供脉宽调变信号至输出级，以控制操作开关。零电位比较器具有第一输入端、第二输入端与输出端。第一输入端耦接相位节点。输出端耦接脉宽调变单元且提供零电流电压以调整脉宽调变信号。门槛电压产生单元耦接相位节点与零电位比较器且提供门槛电压至第二输入端。门槛电压产生单元依据默认电压与相位节点上的相位电压动态调整门槛电压。本发明可改善零电流侦测时的传输延迟误差，以实现理想的零电流侦测机制。

技术领域

本发明是与电源转换有关，尤其是关于一种直流-直流转换控制器及其运作方法。

背景技术

当现有的直流-直流转换控制器进行零电流(Zero Current,ZC)侦测时，其可能的误差来源除了比较器本身的误差之外，还包括信号传输过程中的传输延迟误差。目前虽已有多种方式用来改善比较器本身的误差，但传输延迟误差仍无法有效获得改善。尤其是在未来高频应用愈来愈盛行的情况下，传输延迟误差造成的影响势必会愈来愈大。

图1及图2分别为理想的直流-直流转换控制器1与其转换波形的示意图。在理想的情况下，当脉宽调变信号LG使下桥开关LS导通时，电感电流IL曲线往下降，当电感电流IL在时间T0时降为零，脉宽调变信号LG使下桥开关LS关闭。

相较于图2所示的理想的转换波形，图3A为转换波形带有正传输延迟误差时的示意图。如图3A所示，当下桥开关LS的关闭时间T1晚于理想的关闭时间T0时，在输出电感L上会产生与电流I2方向相反的电流，导致多余的功率损耗；图3B为转换波形带有负传输延迟误差时的示意图，当下桥开关LS的关闭时间T2早于理想的关闭时间T0时，下桥开关LS的体二极管(Body diode)BD会导通，以维持输出电感L上的电感电流IL能够连续，但却也导致多余的功率损耗。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种直流-直流转换控制器及其运作方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述种种问题。

依据本发明的一具体实施例为一种直流-直流转换控制器。在此实施例中，直流-直流转换控制器耦接输出级。输出级包括相位节点与操作开关，且操作开关耦接于相位节点与接地电压之间。直流-直流转换控制器包括脉宽调变单元、零电位比较器与门槛电压产生单元。脉宽调变单元耦接操作开关，且提供脉宽调变信号至操作开关。零电位比较器具有第一输入端、第二输入端与输出端。第一输入端耦接相位节点。输出端耦接脉宽调变单元，且提供零电流电压以调整脉宽调变信号。门槛电压产生单元耦接相位节点与零电位比较器，且提供门槛电压至第二输入端。门槛电压产生单元依据默认电压与相位节点上的相位电压动态调整门槛电压。

在一实施例中，门槛电压产生单元包括采样单元、比较器及零电流控制器。脉宽调变信号控制操作开关周期性地导通与断开。上述门槛电压产生单元依据第一周期的相位节点上的相位电压选择性地调整第二周期的门槛电压，且第二周期晚于第一周期。

在一实施例中，当第一周期的相位电压大于默认电压时，则调降第二周期的门槛电压。

在一实施例中，当第一周期的相位电压小于默认电压时，则调升第二周期的门槛电压。

依据本发明的一具体实施例为一种直流-直流转换控制器运作方法。在此实施例中，直流-直流转换控制器运作方法用以运作一直流-直流转换控制器。直流-直流转换控制器耦接输出级。输出级包括相位节点与操作开关，且操作开关耦接于相位节点与一接地电压之间。直流-直流转换控制器运作方法包括下列步骤：(a)提供脉宽调变信号至操作开关；(b)依据相位节点上的相位电压与门槛电压提供零电流电压，以调整脉宽调变信号；以及(c)依据默认电压与相位电压动态调整门槛电压。