[发明专利]适用于直流转换器的数字固定导通时间控制器

说明书

一种适用于直流转换器的数字固定导通时间控制器，包含电流感测电路，其感测直流转换器的储存能量，以产生感测电压；半振幅侦测器，其侦测感测电压的峰至峰值的一半，因而产生半振幅电压；直流电压侦测器，在提供储存能量的能量储存电路当中，侦测跨于有效串联电阻器的直流电压，因而产生直流电压；算术装置，其加入感测电压与半振幅电压，并减去直流电压与预设参考信号；及脉宽调变产生器，其根据算术装置的结果以产生切换控制信号。本发明提供的技术方案可有效地改进输出电压偏移。

技术领域

本发明是有关一种直流(DC-to-DC)转换器，特别是关于一种具输出电压偏移抵消(offset cancellation)的直流转换器。

背景技术

电源转换器(power converter)为一种转换电能的电子电路，用以从一种形式转换为另一种形式。直流(DC-to-DC)转换器为电源转换器的一种，用以将直流源从一个电压位准转换为另一电压位准。于直流转换器中，通常设置电感器于切换电路与输出节点间，以储存能量。

直流转换器通常使用模拟电流感测电路以感测电感电流，据以控制切换电路的切换。对于固定导通时间(constant on-time,COT)直流转换器，其使用基于涟波的模拟控制以比较感测电感电流与参考电压，据以产生控制信号以控制切换电路的切换。然而，此种机制会产生输出电压偏移误差，因而降低直流转换器的调节效能。

因此亟需提出一种新颖的直流转换器，以改进输出电压偏移。

发明内容

鉴于上述，本发明实施例的目的之一在于提出一种具输出电压偏移抵消的直流(DC-to-DC)转换器，特别是适用于直流转换器的数字固定导通时间控制器，可有效抵消输出电压偏移。

根据本发明实施例，适用于直流转换器的数字固定导通时间控制器包含电流感测电路、半振幅侦测器、直流电压侦测器、算术装置及脉宽调变产生器。电流感测电路感测直流转换器的储存能量，以产生感测电压。半振幅侦测器侦测感测电压的峰至峰值的一半，因而产生半振幅电压。直流电压侦测器于提供储存能量的能量储存电路当中，侦测跨于有效串联电阻器的直流电压，因而产生直流电压。算术装置加入感测电压与半振幅电压，并减去直流电压与预设参考信号。脉宽调变产生器根据算术装置的结果以产生切换控制信号。

较佳地，其中该半振幅侦测器包含：升缘触发闩锁电路，在该切换控制信号或数字切换电压的升缘触发以闩锁该感测电压，因而产生最小值；降缘触发闩锁电路，在该切换控制信号或该数字切换电压的降缘触发以闩锁该感测电压，因而产生最大值；加法器，用以将该最大值减去该最小值，因而产生峰至峰值；及除二装置，用以将该峰至峰值除以2，因而产生该半振幅电压。

较佳地，其中该直流电压侦测器包含：延迟元件，用以将该切换控制信号或数字切换电压延迟半个导通周期以得到延迟的切换控制信号或数字切换电压；升缘触发闩锁电路，在该延迟的切换控制信号或数字切换电压的升缘触发以闩锁该感测电压，因而产生中间值；及加法器，用以将该中间值减去该直流转换器的数字输出电压，因而产生该直流电压。

较佳地，其中该算术装置包含：比较器，具有第一输入节点与第二输入节点，该比较器的比较结果馈至该脉宽调变产生器；及第一算术装置，用以加入该感测电压与该半振幅电压，并减去该直流电压，因而产生第一信号，其馈至该比较器的第一输入节点；其中该预设参考信号作为第二信号，其馈至该比较器的第二输入节点。

较佳地，其中该第一输入节点为正输入节点，且该第二输入节点为负输入节点。

较佳地，其中该算术装置包含：比较器，具有第一输入节点与第二输入节点，该比较器的比较结果馈至该脉宽调变产生器；及第二算术装置，用以加入该预设参考信号与该直流电压，并减去该半振幅电压，因而产生第二信号，其馈至该比较器的第二输入节点；其中该感测电压作为第一信号，其馈至该比较器的第一输入节点。

较佳地，其中该第一输入节点为正输入节点，且该第二输入节点为负输入节点。