[发明专利]恒定导通时间电源转换器与动态调整最小导通时间的方法

说明书

一种恒定导通时间电源转换器具有动态调整最小导通时间的功能。电源转换器包括储能开关、输出电感、输入电压关联电路、预设最小导通时间电路、输出电能关联电路以及比较电路。储能开关于操作周期内可被导通一导通时间。输出电感与储能开关耦接在开关切换节点。输入电压关联电路接收输入电压，用以提供斜坡信号。预设最小导通时间电路用以提供最小阈值电压。输出电能关联电路用以提供输出调制阈值电压。比较电路接收斜坡信号与加总节点的电压。当斜坡信号变化达到加总节点的电压时，比较电路输出关断信号用以结束导通时间。

技术领域

本发明有关一种电源转换器与调整导通时间的方法，尤指一种恒定导通时间电源转换器与动态调整最小导通时间的方法。

背景技术

对于恒定导通时间电源转换器(constanton-timeconverter,COTconverter)而言，由于固定的输出、输入转换比对应一个恒定导通时间(COT)，换言之，此恒定导通时间将被输出电压与输入电压所决定。对于较低转换比的电源转换器来说，在其较大的抽载下，导通时间(on-time)通常为恒定的。因此系统通常通过提高频率，以达成系统的操作反应。然而，当频率提高时，伴随着就是切换损失(switchingloss)变大的问题，而直接地影响系统效率。

为此，如何设计出一种恒定导通时间电源转换器与动态调整最小导通时间的方法，通过动态调整导通时间，特别是动态调整最小导通时间的方法以及对应实现该方法的电源转换器，用以解决现有技术所存在的问题与技术瓶颈，乃为本案发明人所研究的重要课题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种恒定导通时间电源转换器，解决现有技术的问题。

为达成前揭目的，本发明所提出的恒定导通时间电源转换器具有动态调整最小导通时间的功能，电源转换器包括储能开关、输出电感、输入电压关联电路、预设最小导通时间电路、输出电能关联电路以及比较电路。储能开关于操作周期内接收一脉宽调制信号，而可被导通一导通时间。输出电感的第一端与储能开关耦接在开关切换节点，输出电感的第二端耦接负载。输入电压关联电路接收输入电压，用以提供斜坡信号，斜坡信号的变化斜率与输入电压正相关。预设最小导通时间电路耦接加总节点，用以提供最小阈值电压。输出电能关联电路耦接加总节点，用以提供输出调制阈值电压，输出调制阈值电压与提供给负载的输出电压正相关。加总节点的电压为最小阈值电压与输出调制阈值电压两者中的较大者。比较电路具有第一输入点与第二输入点，第一输入点接收斜坡信号，第二输入点接收加总节点的电压。当斜坡信号变化达到加总节点的电压时，比较电路输出关断信号用以结束导通时间。

在一实施例中，电源转换器更包括抽取电能感测电路。抽取电能感测电路耦接加总节点，用以提供抽载调制阈值电压。抽载调制阈值电压与负载抽取的电能正相关，并使最小阈值电压增加电压增量，电压增量为抽载调制阈值电压。

在一实施例中，预设最小导通时间电路包括定电流源与电阻。电阻耦接定电流源。定电流源与电阻提供最小电压值，用以相应地设定最小导通时间。

在一实施例中，负载抽取的电能与流经输出电感至负载的电感电流正相关。抽取电能感测电路检测电感电流，用以调制抽载调制阈值电压。

在一实施例中，输出电感具有串联的直流电阻。流过直流电阻的电感电流的平均值在直流电阻上得到直流电压。根据直流电压决定负载抽取的电能大小。

在一实施例中，抽取电能感测电路包括分压电阻电路与电导单元。分压电阻电路用以对输出电压分压，以得到分压输出电压。电导单元耦接分压电阻电路。电导单元的第一输入端接收开关切换节点的节点电压，电导单元的第二输入端接收通过分压输出电压，用以对节点电压与分压输出电压的电压差进行电导比例乘积，以得到与电感电流成正相关的补偿电流源。

本发明的另一目的在于提供一种动态调整最小导通时间的方法，解决现有技术的问题。