專(zhuān)利名稱(chēng)：具有省能電路的切換式穩(wěn)壓裝置與省能控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種省能的切換式穩(wěn)壓器、電源供應(yīng)器與電源轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
切換式穩(wěn)壓器是利用控制切換信號(hào)，以提供可調(diào)節(jié)的輸出電壓與電流?；谑∧艿男枨螅娮赢a(chǎn)品中的電源利用率必須符合電源管理與省能規(guī)范。
請(qǐng)參考圖1，是為現(xiàn)有的一切換式穩(wěn)壓器示意圖，一切換開(kāi)關(guān)Q1是耦接至該切換式穩(wěn)壓器的一輸入端VIN。透過(guò)一磁性組件T1，該切換開(kāi)關(guān)Q1傳送功率至該切換式穩(wěn)壓器的一輸出端VO。一輔助切換開(kāi)關(guān)Q2是用以提供同步整流或半橋型電路架構(gòu)，該輔助切換開(kāi)關(guān)Q2是可選擇為啟用或停用。一耦接器(coupler)50是耦接于該切換式穩(wěn)壓器的該輸出端VO與一控制電路10的間，該耦接器50是可為變壓器的輔助繞組、光耦合器或電阻等等，以提供一輸出信號(hào)VFB。該控制電路10是耦接至該耦接器50，以接收該輸出信號(hào)VFB，用以輸出一切換信號(hào)SW1與一輔助切換信號(hào)SW2，該輔助切換信號(hào)SW2是可選擇為啟用或停用。該切換信號(hào)SW1是控制切換開(kāi)關(guān)Q1的導(dǎo)通或截止，用以在該切換式穩(wěn)壓器的輸出端VO得到一穩(wěn)定調(diào)節(jié)的輸出。而該輔助切換信號(hào)SW2則用來(lái)控制該輔助切換開(kāi)關(guān)Q2。
該切換式穩(wěn)壓器的主要功率損失有該磁性組件T1的鐵損(core loss)與該切換開(kāi)關(guān)Q1的切換損失。在輕載時(shí)，該切換式穩(wěn)壓器的主要功率損失是正比于該切換信號(hào)SW1的一切換頻率FS。此外，該切換式穩(wěn)壓器的其它功率損失來(lái)自于該控制電路10的功率損耗。該切換信號(hào)SW1的一切換周期TS是與其切換頻率FS成反比，TS＝1/FS＝TON+TOFF。其中TON是為該切換信號(hào)SW1的導(dǎo)通時(shí)間，TOFF是為該切換信號(hào)SW1的截止時(shí)間。通過(guò)由增加該切換周期TS可降低功率損失。然而，為了縮小該磁性組件T1的體積，該切換式穩(wěn)壓器仍必須在一很短的切換周期TS中進(jìn)行切換動(dòng)作，因而切換頻率FS不能無(wú)限制地降低，也必須受到適當(dāng)?shù)叵拗?。為了避免該磁性組件T1發(fā)生飽和，最大導(dǎo)通時(shí)間TON將受到限制。因此，在輕載與無(wú)載條件下，通過(guò)由增加截止時(shí)間TOFF可以延長(zhǎng)切換信號(hào)SW1的該切換周期TS，并且可以降低該切換式穩(wěn)壓器的功率損耗。然而，當(dāng)該切換頻率FS降低并落入音頻帶時(shí)，該切換式穩(wěn)壓器可能產(chǎn)生音頻噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種切換式穩(wěn)壓器、電源供應(yīng)器與電源轉(zhuǎn)換器，在輕載與無(wú)載下關(guān)閉部分電路以達(dá)到省能與改善系統(tǒng)效率。
一切換式穩(wěn)壓器包含一切換開(kāi)關(guān)，用以控制功率傳送至該切換式穩(wěn)壓器的一輸出端。一回授單元是依據(jù)負(fù)載狀況輸出一回授信號(hào)；為了在輕載下達(dá)到省能與改善切換式穩(wěn)壓器的系統(tǒng)效率，一第一控制單元是依據(jù)該回授信號(hào)的改變用以輸出一振蕩信號(hào)與一省能信號(hào)。一第二控制單元是接收該回授信號(hào)與該振蕩信號(hào)，用以輸出一切換信號(hào)來(lái)控制切換開(kāi)關(guān)。隨著負(fù)載的降低使得該切換信號(hào)的截止時(shí)間增加。省能信號(hào)是用以關(guān)閉該切換式穩(wěn)壓器中在該切換信號(hào)截止期間不需工作的電路，因此可在輕載下達(dá)到省能效果。當(dāng)該切換信號(hào)的切換頻率落入音頻帶前，令該切換信號(hào)為停用，以避免音頻噪聲。當(dāng)輸出負(fù)載增加，使該切換信號(hào)的切換頻率超過(guò)音頻帶，透過(guò)該回授信號(hào)使得該切換信號(hào)為啟用。本發(fā)明提出具有省能電路的切換式穩(wěn)壓器，在輕載與無(wú)載下，達(dá)到省能效果并令功率損耗最佳化，并可降低該切換式穩(wěn)壓器的音頻噪聲。


圖1為現(xiàn)有切換式穩(wěn)壓器示意圖；圖2為本發(fā)明的切換式穩(wěn)壓器的控制電路示意圖；圖3為圖2的本發(fā)明較佳實(shí)施例的偏壓?jiǎn)卧疽鈭D；圖4為圖2的本發(fā)明較佳實(shí)施例的第二控制單元示意圖；圖5為圖2的本發(fā)明切換信號(hào)與省能信號(hào)波形圖；圖6為圖2的本發(fā)明較佳實(shí)施例的回授單元示意圖；圖7為圖2的本發(fā)明較佳實(shí)施例的第一控制單元示意圖；圖8為圖7的本發(fā)明的調(diào)變器示意圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖2，是為本發(fā)明的切換式穩(wěn)壓器的控制單元10示意圖。一偏壓?jiǎn)卧?0產(chǎn)生一第一參考電壓VREF1、一第二參考電壓VREF2與偏壓電流I0··IN··。配合圖1，一回授單元80透過(guò)一耦接器50耦接至該切換式穩(wěn)壓器的一輸出端VO，以接收一輸出信號(hào)VFB，并依據(jù)輸出負(fù)載狀況輸出一回授信號(hào)VB。一第一控制單元90是接收該第二參考電壓VREF2與該回授信號(hào)VB，用以輸出一振蕩信號(hào)PLS、一鋸齒波信號(hào)VSAW、一省能信號(hào)VG與一輔助控制信號(hào)VS2。一第二控制單元70是依據(jù)該回授信號(hào)VB、該鋸齒波信號(hào)VSAW、該輔助控制信號(hào)VS2、該省能信號(hào)VG與該振蕩信號(hào)PLS，用以輸出一切換信號(hào)SW1與一輔助切換信號(hào)SW2，以控制一切換開(kāi)關(guān)Q1與一輔助切換開(kāi)關(guān)Q2。該切換開(kāi)關(guān)Q1是耦接至該切換式穩(wěn)壓器的一輸入端VIN，用以控制功率傳送至該切換式穩(wěn)壓器的該輸出端VO。
該切換信號(hào)SW1的一截止時(shí)間TOFF是隨著負(fù)載的降低而增加。，該省能信號(hào)VG是用以關(guān)閉該切換式穩(wěn)壓器中在該切換信號(hào)SW1截止時(shí)間TOFF期間不需工作的電路，用以在輕載與無(wú)載下達(dá)到省能的目的。也就是說(shuō)，在輕載與無(wú)載下，該切換式穩(wěn)壓器中有許多電路是處于待機(jī)而不需工作的狀態(tài)。當(dāng)截止時(shí)間TOFF延長(zhǎng)到一定程度時(shí)，為了符合電源管理與省能規(guī)范，本發(fā)明的切換式穩(wěn)壓器就開(kāi)始關(guān)閉一些不需工作的電路，也就是不提供電源，以達(dá)到省能的目的。當(dāng)輸出負(fù)載降低，切換頻率FS落入音頻帶之前，令切換信號(hào)SW1為停用，以避免音頻噪聲。當(dāng)輸出負(fù)載增加，并使切換頻率FS超過(guò)音頻帶時(shí)，通過(guò)由該回授信號(hào)VB使得該切換信號(hào)SW1啟用。一旦該切換信號(hào)SW1的截止時(shí)間TOFF增加，隨著輸出負(fù)載的降低，該輔助控制信號(hào)VS2是用來(lái)截止輔助切換開(kāi)關(guān)Q2。
請(qǐng)參考圖3，配合圖2，是為本發(fā)明較佳實(shí)施例的偏壓?jiǎn)卧?0示意圖。該偏壓?jiǎn)卧?0產(chǎn)生該第一參考電壓VREF1、該第二參考電壓VREF2與偏壓電流I0··IN··。一參考電壓電路110是產(chǎn)生該第一參考電壓VREF1與該第二參考電壓VREF2。該第一參考電壓VREF1是耦接至一第一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器，該第一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器是由一運(yùn)算放大器112、一電阻113與一晶體管114所組成。該第一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器是接收該第一參考電壓VREF1，用以輸出一定電流I114。一第一電流鏡電路是由晶體管115、116、117、118、119等等所組成，是接收該定電流I114，用以輸出偏壓電流I0··IN··，該第一電流鏡電路是為了提供電源至該切換式穩(wěn)壓器中的各個(gè)組成電路。偏壓電流I0，I1··是耦接于一些各種負(fù)載下均需工作的電路，偏壓電流IN，IN+1··是耦接于一些輕載與無(wú)載下不需工作的電路。偏壓電流IN，IN+1··的啟用與停用是分別由開(kāi)關(guān)123、124等等所控制，用以達(dá)成省能的目的。開(kāi)關(guān)123、124等等的導(dǎo)通或截止是由省能信號(hào)VG所控制。因此，在輕載與無(wú)載下，省能信號(hào)VG為低電位，可以關(guān)閉掉該切換式穩(wěn)壓器中不需工作的電路。
請(qǐng)參考圖4，是為本發(fā)明較佳實(shí)施例的該第二控制單元70示意圖。一正反器78的一輸入端耦接至一供應(yīng)電壓VCC，該振蕩信號(hào)PLS是經(jīng)由一反相器71供應(yīng)至該正反器78的該輸入。一與門(mén)79的輸入端是分別耦接至該正反器78的一輸出端、該反相器71的一輸出端與該省能信號(hào)VG。該與門(mén)79的一輸出端是產(chǎn)生切換信號(hào)SW1。依據(jù)該振蕩信號(hào)PLS的下降邊緣(由高電位轉(zhuǎn)低電位)，該切換信號(hào)SW1是為啟用(高電位)。依據(jù)該振蕩信號(hào)PLS的啟用(高電位)與該省能信號(hào)VG的啟用(低電位)使得切換信號(hào)SW1是為停用。一或非門(mén)76的一輸入端是耦接至該與門(mén)79的該輸出端，用以在該或非門(mén)76的一輸出端輸出該輔助切換信號(hào)SW2。該輔助切換信號(hào)SW2的相位因而與該切換信號(hào)SW1相反。該或非門(mén)76的另一輸入端是耦接至該輔助控制信號(hào)VS2。該輔助切換信號(hào)SW2是依據(jù)該輔助控制信號(hào)VS2的啟用(高電位)而截止，用以降低功率損耗與達(dá)到省能的目的。一比較器72的一負(fù)端是耦接至該鋸齒波信號(hào)VSAW，該比較器72的一正端是耦接至該回授信號(hào)VB，用以實(shí)現(xiàn)回授回路控制。一與門(mén)73的一輸入端是耦接至該比較器72的一輸出端，該與門(mén)73的另一輸入端是耦接至一保護(hù)電路75的一輸出端，該與門(mén)73的一輸出端是耦接至該正反器78的一重置端。該保護(hù)電路75具有過(guò)電壓、過(guò)電流與過(guò)溫度保護(hù)機(jī)制，用以保護(hù)該切換式穩(wěn)壓器與其外圍電路。因此，通過(guò)由保護(hù)電路75或回授信號(hào)VB可截止該切換信號(hào)SW1。
復(fù)參考圖4，該偏壓電流IN+1是提供電源至該比較器72，偏壓電流IN+2是提供電源至該保護(hù)電路75。在輕載與無(wú)載期間，該省能信號(hào)VG為低電位，使得該偏壓電流IN+1與該偏壓電流IN+2截止，以關(guān)閉該切換式穩(wěn)壓器在輕載下不需工作的電路(如該比較器72與該保護(hù)電路75)，用以降低功率損耗與達(dá)到省能的目的。
請(qǐng)參考圖5，是為本發(fā)明的該切換信號(hào)SW1與該省能信號(hào)VG波形。SW1(F)表示重載下的切換信號(hào)，SW1(L)表示輕載下的切換信號(hào)。當(dāng)該振蕩信號(hào)PLS啟用(高電位)時(shí)，該切換信號(hào)SW1是為截止，以提供可規(guī)劃的截止時(shí)間。TOFF(F)表示重載下的截止時(shí)間，TOFF(L)表示輕載下的截止時(shí)間。切換信號(hào)SW1的最大導(dǎo)通時(shí)間TON是為定值，以避免磁性組件發(fā)生飽和。
請(qǐng)參考圖6，是為本發(fā)明較佳實(shí)施例的該回授單元80示意圖。該回授單元80包含一誤差放大器81，該誤差放大器81是為一轉(zhuǎn)導(dǎo)(trans-conductance)放大器，其一正端是耦接至該第一參考電壓VREF1，其一負(fù)端是耦接至該耦接器50的該輸出信號(hào)VFB。一電阻82與一電容83串接并耦接至該誤差放大器81的一輸出端COMV，用以作為頻率補(bǔ)償。一準(zhǔn)位位移晶體管85的閘極耦接至該誤差放大器81的該輸出端COMV，其源極耦接至由電阻86與87串接組成的一衰減器，用以輸出該回授信號(hào)VB。當(dāng)該輸出信號(hào)VFB變大，該回授信號(hào)VB將隨的變小，該偏壓電流I2與IN+3提供電源至該誤差放大器81，在輕載與無(wú)載期間，該省能信號(hào)VG是為低電位，截止該偏壓電流IN+3，用以節(jié)省該誤差放大器81的功率損耗。
請(qǐng)參考圖7，配合圖2，是為本發(fā)明較佳實(shí)施例的該第一控制單元90示意圖。該第一控制單元90包含一調(diào)變器100、一振蕩電路與一省能電路。該調(diào)變器100是接收該第二參考電壓VREF2與該回授信號(hào)VB，用以產(chǎn)生一放電電流ID、一輕載信號(hào)VD與該輔助控制信號(hào)VS2。該振蕩電路包含一充電電流源150、一開(kāi)關(guān)153、一開(kāi)關(guān)154、一電容155、一放電電流源160與一振蕩控制電路，用以產(chǎn)生該振蕩信號(hào)PLS與鋸齒波信號(hào)VSAW。該省能電路是可由一與非門(mén)167實(shí)施的，該與非門(mén)167是接收該振蕩信號(hào)PLS與該輕載信號(hào)VD，用以產(chǎn)生該省能信號(hào)VG。該放電電流源160是由晶體管151與152所組成的一第二電流鏡電路實(shí)施的，該放電電流ID是耦接至該第二電流鏡電路的一輸入端。該開(kāi)關(guān)153是耦接于該充電電流源150與該電容155的間。該開(kāi)關(guān)154是耦接于該電容155與該第二電流鏡電路的一輸出端的間。
該振蕩控制電路包含一比較器161、一比較器162、一與非門(mén)163、一與非門(mén)164與一反相器165。該比較器161具有一高臨界電壓VH，該比較器162具有一低臨界電壓VL，該比較器161與162是耦接至該電容155。該比較器161與162的輸出端是耦接至由該與非門(mén)163與164所組成的一閂鎖電路，用以輸出該振蕩信號(hào)PLS。該振蕩信號(hào)PLS控制開(kāi)關(guān)154的導(dǎo)通或截止。該反相器165的一輸入端是耦接至該振蕩信號(hào)PLS。該反相器165的一輸出端是控制該開(kāi)關(guān)153的導(dǎo)通或截止，以達(dá)到振蕩動(dòng)作。隨著負(fù)載的降低使得放電電流ID減少，并令該振蕩信號(hào)PLS的啟用時(shí)間增加。一旦負(fù)載低于一臨界值，該輕載信號(hào)VD是為啟用。依據(jù)該輕載信號(hào)VD與該振蕩信號(hào)PLS的啟用，用以產(chǎn)生該省能信號(hào)VG。該充電電流源150所提供的一充電電流IA與該電容155的一電容值決定該切換信號(hào)SW1的最大導(dǎo)通時(shí)間TON。該放電電流ID與該電容155決定該切換信號(hào)SW1的截止時(shí)間TOFF。該充電電流IA是為定值電流，該放電電流ID是依據(jù)負(fù)載的變化而成正比改變。
參考圖8，是為本發(fā)明較佳實(shí)施例的該調(diào)變器100示意圖。該調(diào)變器100包含一第二電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器、一第三電流鏡電路、一第四電流鏡電路、一第五電流鏡電路、一緩沖器205、一反相緩沖器207與一反相器206。該第二電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器是由一晶體管185、一電阻183、一運(yùn)算放大器181與一運(yùn)算放大器182組成，其中該運(yùn)算放大器182是耦接至該回授信號(hào)VB，該運(yùn)算放大器181是耦接至該第二參考電壓VREF2。該第二電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一電流I185。當(dāng)負(fù)載降低，使得輸出信號(hào)VFB增加并造成回授信號(hào)VB減少，一旦回授信號(hào)VB低于第二參考電壓VREF2，隨著回授信號(hào)VB的減少使得該電流I185增加。該第三電流鏡電路是由晶體管186與187所組成，該第三電流鏡電路是耦接至該電流I185，用以輸出一電流I187。一定電流源是由偏壓電流I1所供應(yīng)，該定電流源是耦接至該第四電流鏡電路的一輸入端，該第四電流鏡電路是由晶體管188、189、190與196所組成，用以分別產(chǎn)生一電流I189、一電流I190與一電流I196。該第五電流鏡電路是由晶體管191、192、193、194與195所組成，該第五電流鏡電路的一輸入端是耦接至該晶體管187的一汲極與該晶體管189的一汲極間以汲取該電流I187與電流I189的一差電流I191，用以于該晶體管192的一汲極產(chǎn)生一電流I192、于該晶體管193的一汲極產(chǎn)生一電流I193、于該晶體管194的一汲極產(chǎn)生一電流I194與于該晶體管195的一汲極產(chǎn)生一電流I195。其中該晶體管192的該汲極是與該晶體管190的該汲極耦接，該晶體管193的該汲極是與該晶體管196的一汲極耦接。該反相緩沖器207的一輸入端是耦接至該晶體管193的一汲極與該晶體管196的一汲極的間。當(dāng)該電流I192小于該電流I190時(shí)，該緩沖器205的一輸入端其電壓將為低位準(zhǔn)，該反相器206將接收該低位準(zhǔn)電壓并輸出一高準(zhǔn)位輕載信號(hào)VD，用以輸出一低位準(zhǔn)省能信號(hào)VG，將部分于輕載下不須作用的電路關(guān)掉以節(jié)省能源。當(dāng)該電流I193小于該電流I196時(shí)，反相緩沖器207的一輸入端其電壓是為低位準(zhǔn)，因此該反相緩沖器207的一輸出端產(chǎn)生一高準(zhǔn)位的該輔助控制信號(hào)VS2，因而使該輔助切換信號(hào)SW2為停用，關(guān)閉該輔助開(kāi)關(guān)Q2。一開(kāi)關(guān)201是耦接于該晶體管194的一汲極與該緩沖205的該輸入端間。一開(kāi)關(guān)202是耦接于該晶體管195的一汲極用以提供該放電電流ID，其中該放電電流ID是由該電流I195所提供。
該緩沖電路205的一輸出端控制該開(kāi)關(guān)201與202的導(dǎo)通或截止。該反相器206是耦接至該緩沖電路205的該輸出端，用以輸出該輕載信號(hào)VD。該輕載信號(hào)VD的臨界準(zhǔn)位是為可調(diào)，用以避免音頻噪聲。該放電電流ID決定該切換信號(hào)SW1的切換頻率。當(dāng)該切換信號(hào)SW1的切換頻率落入音頻帶時(shí)，開(kāi)關(guān)202是為截止，因而停用該放電電流ID與該切換信號(hào)SW1，以避免音頻噪聲。一旦負(fù)載增加，并令該切換信號(hào)SW1的切換頻率超過(guò)音頻帶時(shí)，通過(guò)由該回授信號(hào)VB使該開(kāi)關(guān)202導(dǎo)通，用以啟用該放電電流ID。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，切換式穩(wěn)壓器實(shí)施一種省能控制方法，包含以下步驟
檢測(cè)該切換式穩(wěn)壓器的負(fù)載變化，參考圖2與圖6所示回授單元80，該回授單元80耦接至該切換式穩(wěn)壓器的負(fù)載，且依據(jù)負(fù)載變化產(chǎn)生該回授信號(hào)VB；利用該回授信號(hào)VB決定輕載條件，參考圖2與圖7所示第一控制單元90，該第一控制單元90是接收該回授信號(hào)VB，而且依據(jù)該回授信號(hào)VB以產(chǎn)生該輕載信號(hào)VD與該振蕩信號(hào)PLS，隨著負(fù)載的降低使得該振蕩信號(hào)PLS的啟用時(shí)間是為增加，而輕載信號(hào)VD與振蕩信號(hào)PLS將決定省能信號(hào)VG的啟用；依據(jù)該回授信號(hào)VB，以產(chǎn)生該切換信號(hào)SW1來(lái)控制功率傳送至該切換式穩(wěn)壓器的負(fù)載，參考圖2與圖4所示該第二控制單元70，該第二控制單元70是接收該振蕩信號(hào)PLS與該省能信號(hào)VG以決定該切換信號(hào)SW1的工作周期(duty cycle)，其中該振蕩信號(hào)PLS決定該切換信號(hào)SW1的截止期間，但該切換信號(hào)SW1的最大導(dǎo)通時(shí)間是為定值；以及在該切換信號(hào)SW1的截止期間，利用該省能信號(hào)VG在輕載條件下關(guān)閉該切換式穩(wěn)壓器的部分電路的電源。
權(quán)利要求
1.一種切換式穩(wěn)壓器，其特征在于，包含有一切換開(kāi)關(guān)，耦接至該切換式穩(wěn)壓器的一輸入端，用以控制功率傳送至該切換式穩(wěn)壓器的一輸出端；一回授單元，耦接至該切換式穩(wěn)壓器的該輸出端，是依據(jù)負(fù)載條件用以輸出一回授信號(hào)；一第一控制單元，是接收該回授信號(hào)，用以輸出一振蕩信號(hào)與一省能信號(hào)；一第二控制單元，是接收該回授信號(hào)與該振蕩信號(hào)，用以輸出一切換信號(hào)，以控制該切換開(kāi)關(guān)；其中該切換信號(hào)的截止時(shí)間是依據(jù)負(fù)載的降低而增加；在切換信號(hào)的截止期間，該省能信號(hào)在輕載與無(wú)載下關(guān)閉該切換式穩(wěn)壓器的部分電路。
2.如權(quán)利要求1所述的該切換式穩(wěn)壓器，其特征在于，在該切換信號(hào)的切換頻率落入音頻帶之前，該切換信號(hào)是為停用，以避免音頻噪聲；當(dāng)負(fù)載增加，并且該切換信號(hào)的切換頻率超過(guò)音頻帶，通過(guò)由該回授信號(hào)令該切換信號(hào)為啟用。
3.如權(quán)利要求1所述的切換式穩(wěn)壓器，其特征在于，所述該第一控制單元包含有一調(diào)變器，是接收該回授信號(hào)，用以輸出一放電電流與一輕載信號(hào)；一振蕩電路，包含一充電電流源、一放電電流源、一充電開(kāi)關(guān)、一放電開(kāi)關(guān)、一電容與一振蕩控制電路，用以輸出該振蕩信號(hào)；其中該放電電流源是鏡射該放電電流用以對(duì)該電容進(jìn)行放電；一省能電路，是接收該振蕩信號(hào)與該輕載信號(hào)，用以輸出該省能信號(hào)；其中該放電電流是依據(jù)負(fù)載的降低而減少；依據(jù)該放電電流的減少，該振蕩信號(hào)的啟用時(shí)間是為增加；一旦負(fù)載低于一臨界值，該輕載信號(hào)是為啟用，依據(jù)該輕載信號(hào)與該振蕩信號(hào)的啟用，該省能電路是輸出該省能信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的該切換式穩(wěn)壓器，其特征在于，所述該切換信號(hào)是依據(jù)該振蕩信號(hào)的啟用而截止，并依據(jù)負(fù)載的變化而用以提供該切換信號(hào)的一可規(guī)劃截止時(shí)間；該切換信號(hào)的最大導(dǎo)通時(shí)間是為定值，以避免磁性組件發(fā)生飽和。
5.如權(quán)利要求3所述的該切換式穩(wěn)壓器，其特征在于，所述該調(diào)變器包含一第一運(yùn)算放大器，是接收該回授信號(hào)；一第二運(yùn)算放大器，耦接至一臨界電壓；一電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器，其是由一晶體管、一電阻、該第一運(yùn)算放大器與該第二運(yùn)算放大器所組成，用以輸出一第一電流；當(dāng)該回授信號(hào)低于該臨界電壓，依據(jù)該回授信號(hào)的減少，該第一電流是為增加；一第一電流鏡電路，是接收該第一電流，用以輸出一第二電流；一定電流源；一第二電流鏡電路，耦接至該定電流源，用以產(chǎn)生一第三電流與一第四電流；一第三電流鏡電路，耦接至該第一電流鏡電路與該第二電流鏡電路，該第三電流鏡電路是接收該第二電流與該第三電流的差值，用以輸出一第五電流、一第六電流與一第七電流；一第一開(kāi)關(guān)，其一第一端是由該第六電流所供應(yīng)；一第二開(kāi)關(guān)，其一第一端是由該第七電流所供應(yīng)，其一第二端是用以輸出該放電電流；一緩沖電路，其一輸入端是接收該第五電流與該第四電流的一差值電流同時(shí)并耦接至該第一開(kāi)關(guān)的一第二端；其一輸出端是控制該第一開(kāi)關(guān)與該第二開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通或截止；以及一反相器，耦接至該緩沖電路的該輸出端，用以輸出該輕載信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的該切換式穩(wěn)壓器，其特征在于，進(jìn)一步包含一輔助切換開(kāi)關(guān)，耦接至該切換開(kāi)關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述的該切換式穩(wěn)壓器，其特征在于，所述該第一控制單元輸出一輔助控制信號(hào)，且當(dāng)切換信號(hào)的截止時(shí)間是依據(jù)負(fù)載的降低而增加，該輔助控制信號(hào)是用以截止該輔助切換開(kāi)關(guān)。
8.如權(quán)利要求1所述的該切換式穩(wěn)壓器，其特征在于，可為降壓式轉(zhuǎn)換器、返馳式轉(zhuǎn)換器或半橋電源供應(yīng)器拓樸架構(gòu)。
9.一種省能控制電路，使用于一電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包含有一回授單元，耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的負(fù)載，且依據(jù)負(fù)載的改變用以輸出一回授信號(hào)；一第一控制單元，是接收該回授信號(hào)，用以在輕載條件下輸出一省能信號(hào)；以及一第二控制單元，是接收該回授信號(hào)，用以輸出一切換信號(hào)來(lái)控制功率傳送至該電源轉(zhuǎn)換器的負(fù)載；其中該省能信號(hào)是用以截止功率傳送，并且關(guān)閉該電源轉(zhuǎn)換器的部分電路。
10.如權(quán)利要求9所述的該省能控制電路，其特征在于，所述該切換信號(hào)是用以控制一切換開(kāi)關(guān)，而該切換開(kāi)關(guān)耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的一輸入端。
11.如權(quán)利要求9所述的該省能控制電路，其特征在于，該第一控制單元包含有一調(diào)變器，是接收該回授信號(hào)，用以輸出一輕載信號(hào)；一振蕩電路，包含一充電電流源、一放放電電流源、一充電開(kāi)關(guān)、一放電開(kāi)關(guān)、一電容與一振蕩控制電路，用以輸出一振蕩信號(hào)；以及一省能電路，是接收該振蕩信號(hào)與該輕載信號(hào)，用以輸出該省能信號(hào)；其中當(dāng)負(fù)載低于一臨界值時(shí)，該輕載信號(hào)為啟用，依據(jù)該輕載信號(hào)與該振蕩信號(hào)的啟用，并輸出省能信號(hào)。
12.一種省能控制方法，實(shí)施于一切換式穩(wěn)壓器，其特征在于，包含檢測(cè)該切換式穩(wěn)壓器的負(fù)載變化，以產(chǎn)生一回授信號(hào)；利用該回授信號(hào)決定輕載條件，以產(chǎn)生一省能信號(hào)；依據(jù)該回授信號(hào)，產(chǎn)生一切換信號(hào)來(lái)控制功率傳送至該切換式穩(wěn)壓器的負(fù)載；以及在該切換信號(hào)的截止期間，利用該省能信號(hào)在輕載條件下關(guān)閉該切換式穩(wěn)壓器的部分電路的電源。
13.如權(quán)利要求12所述的該省能控制方法，其特征在于，更包含依據(jù)該回授信號(hào)以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)，而該振蕩信號(hào)是決定該切換信號(hào)的截止期間，且該切換信號(hào)的最大導(dǎo)通時(shí)間是為定值。
14.如權(quán)利要求12所述的該省能控制方法，其特征在于，更包含在該切換信號(hào)的切換頻率落入音頻帶之前，停用該切換信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明是一種具有省能電路的切換式穩(wěn)壓裝置，用來(lái)改善輕載下的系統(tǒng)效率。一第一控制單元是依據(jù)一回授信號(hào)的改變，用以輸出一振蕩信號(hào)與一省能信號(hào)。一第二控制單元是接收該回授信號(hào)與該振蕩信號(hào)，用以輸出切換信號(hào)來(lái)控制切換開(kāi)關(guān)。該切換信號(hào)的截止時(shí)間是隨著負(fù)載的降低而增加。在該切換信號(hào)的截止期間，該省能信號(hào)是用以截止該切換開(kāi)關(guān)，同時(shí)關(guān)閉該切換式穩(wěn)壓器中不需工作的電路，可在輕載下達(dá)到省能效果。
文檔編號(hào)G05F1/565GK1920726SQ20051009248
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2005年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月23日
發(fā)明者楊大勇 申請(qǐng)人:崇貿(mào)科技股份有限公司