[发明专利]电源转换器的控制电路及其控制方法

说明书

本发明公开了一种电源转换器的控制电路及其控制方法。控制电路耦接且控制输出级以将输入电压转换为输出电压并产生输出电流。控制电路包括纹波产生电路、合成电路、误差放大器、比较器及脉宽调变电路。纹波产生电路依据输入电压、输出电压及输出电流产生纹波信号。合成电路接收纹波信号与第一反馈信号，以提供第二反馈信号。第一反馈信号与输出电压相关。误差放大器接收第二反馈信号与参考电压，以产生误差信号。比较器接收斜坡信号与误差信号，以产生比较信号。脉宽调变电路依据比较信号产生脉宽调变信号来控制输出级。纹波信号的斜率随输出电流而变。本发明可有效减少元件数量、缩小电路面积，以及在负载增大时提供稳定的输出。

技术领域

本发明与电源转换有关，尤其是关于一种电源转换器的控制电路及其控制方法。

背景技术

在现有的脉冲宽度调变电源转换器中，若使用低等效串联电阻(EquivalentSeries Resistance,ESR)电容做为输出电容，需要搭配纹波注入(Ripple injection)技术来达到反馈控制。

然而，现有的纹波注入技术仅能通过反馈电压的偏移(Offset)来进行反馈控制，此方式会在纹波信号产生偏移，使得根据其产生的脉宽调变信号的导通时间(On-time)出现误差，导致电源转换器的输出电压随着负载增加而下降。

此外，由于设置于外部的纹波注入电路通常需包括额外的被动元件，导致电路成本提高，而设置于内部的纹波注入电路通常需使用具有大电容的微分电路或积分电路，导致电路面积过大。

再者，无论是设置于内部或外部的纹波注入电路，若单纯仅产生虚拟的纹波信号波形并注入至反馈路径，一旦负载改变时，根据虚拟的纹波信号波形所产生的导通时间不符实际需求，导致输出电压的偏移。上述问题仍待进一步解决。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种电源转换器的控制电路及其控制方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述问题。

依据本发明的一具体实施例为一种电源转换器的控制电路。于此实施例中，控制电路耦接输出级，且控制输出级将输入电压转换为输出电压并产生输出电流。控制电路包括纹波产生电路、合成电路、误差放大器、比较器及脉宽调变电路。纹波产生电路依据输入电压、输出电压及输出电流产生纹波信号。合成电路耦接纹波产生电路，且接收纹波信号与第一反馈信号，以提供第二反馈信号，第一反馈信号与输出电压相关。误差放大器接收第二反馈信号与参考电压，以产生误差信号。比较器接收斜坡信号与误差信号，以产生比较信号。脉宽调变电路耦接比较器与输出级，且依据比较信号产生脉宽调变信号来控制输出级。纹波信号的斜率随输出电流而改变。

于一实施例中，纹波信号包括上升部分与下降部分，且下降部分的斜率随输出电流而改变。

于一实施例中，当输出电流愈大时，下降部分的斜率愈大。

于一实施例中，纹波产生电路包括第一电流源及第二电流源。第一电流源根据输入电压与输出电压产生上升部分。第二电流源根据输出电压与输出电流产生纹波信号的下降部分。

于一实施例中，纹波产生电路还包括电容及切换开关。切换开关耦接于第一电流源、第二电流源及电容之间，受控于脉宽调变信号而选择性地切换第一电流源对电容充电或第二电流源对电容放电。

依据本发明的另一具体实施例为一种电源转换器的控制方法。于此实施例中，电源转换器耦接输出级且控制输出级将输入电压转换为输出电压并产生输出电流。上述控制方法包括下列步骤：(a)依据电源转换器的输入电压、输出电压及输出电流产生纹波信号；(b)依据纹波信号与第一反馈信号产生第二反馈信号，第一反馈信号与输出电压相关；(c)依据第二反馈信号与参考电压产生误差信号；(d)依据斜坡信号与误差信号产生比较信号；以及(e)依据比较信号产生脉宽调变信号来控制输出级，纹波信号的斜率随输出电流而改变。

于一实施例中，纹波信号包括上升部分与下降部分，且下降部分的斜率随输出电流而改变。