專利名稱：具有頻率調(diào)變以降低電源轉(zhuǎn)換器電磁干擾的控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電源轉(zhuǎn)換器，且特別是關(guān)于一種切換式電源轉(zhuǎn)換器的控制。
背景技術(shù)：
電源轉(zhuǎn)換器(power converter)是用來(lái)將一未調(diào)節(jié)電源轉(zhuǎn)換成一調(diào)節(jié)的電壓或電流。圖1是繪示一傳統(tǒng)電源轉(zhuǎn)換器，其中一控制電路10是包括有一頻率設(shè)定端RT、一回授端FB、一切換輸出端SW與一電流感測(cè)端VS，其中該控制電路10產(chǎn)生一切換信號(hào)VSW，用以控制一晶體管20而切換一變壓器30。一電阻器40是用來(lái)感測(cè)該變壓器30的一切換電流IP以進(jìn)行切換控制。一電阻器45是用來(lái)決定該控制電路10的一切換頻率。該控制電路10的該回授端FB是連接至一回授電路50的一輸出。該回授電路50是耦接至電源轉(zhuǎn)換器的輸出以產(chǎn)生一回授信號(hào)VFB。依據(jù)該回授信號(hào)VFB，該切換信號(hào)VSW的工作周期(duty cycle)是決定了從電源的輸入端傳送到電源轉(zhuǎn)換器的輸出端的功率。雖然切換技術(shù)使得電源轉(zhuǎn)換器的體積得以縮小，切換組件所產(chǎn)生的電磁干擾(electric andmagnetic interference，EMI)卻影響了電源及其外圍設(shè)備。因此電源轉(zhuǎn)換器中需要配置電磁干擾的解決方案(例如EMI濾波器、變壓器屏護(hù)等)，以降低電磁干擾。然而，電磁干擾的解決方案卻造成功率的損耗，同時(shí)也增加了電源轉(zhuǎn)換器的體積與成本。近期發(fā)展中，許多已知技術(shù)均針對(duì)此使用頻率調(diào)變(frequency modulation)或跳頻(frequency hopping)等手段來(lái)降低電磁干擾。例如已知技術(shù)「Reduction of PowerSupply EMI Emission by Switching Frequency Modulation 」(IEEE Transactions on Power Electronics，VOL.9.No.1.January 1994)、「Effects of Switching FrequencyModulation on EMI Performance of a Converter Using SpreadSpectrum Approach 」(Applied Power ElectronicsConference and Exposition，2002，17-Annual，IEEE，Volume 1，10-14，March，2002，Pages93-99)、美國(guó)專利公告第6,229,366號(hào)「OfflineConverter with Integrated Softstart and FrequencyJitter 」(May 8，2001)以及美國(guó)專利公告第6,249,876號(hào)「Frequency Jittering Control for Varying theSwitching Frequency of a Power Supply 」(Jun.19，2001)等等。然而，已知技術(shù)的缺點(diǎn)在于“頻率調(diào)變”會(huì)在電源轉(zhuǎn)換器的輸出產(chǎn)生非預(yù)期的漣波信號(hào)(ripple signal)。
由頻率調(diào)變所產(chǎn)生非預(yù)期的漣波信號(hào)將說(shuō)明如下。電源轉(zhuǎn)換器的輸出功率PO是電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓VO與輸出電流IO的乘積，其關(guān)系式為PO＝Vo×Io＝η×PIN_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(1)該變壓器30的輸入功率PIN與切換電流IP關(guān)系如下式所示PIN=12×T×LP×IP2]]>IP=VINLP×TON]]>其中η為變壓器30的效率(efficiency)，VIN為變壓器30的輸入電壓，LP為變壓器30的一次側(cè)電感(primaryinductance)，T為切換信號(hào)VSW的切換周期(switchingperiod)，TON為切換信號(hào)VSW的導(dǎo)通時(shí)間(on-time)。
等式(1)可改寫(xiě)為PO=η×VIN2×TON22×LP×T------------------------(2)]]>
由于切換周期T是依據(jù)頻率調(diào)變而改變。如等式(2)所示，當(dāng)切換周期T改變時(shí)，輸出功率PO將會(huì)跟著改變。因此，當(dāng)輸出功率PO改變時(shí)，將產(chǎn)生非預(yù)期的漣波信號(hào)。
已知技術(shù)另外的缺點(diǎn)是非預(yù)期的頻率調(diào)變范圍。其頻率調(diào)變范圍是與切換頻率的設(shè)定有關(guān)。因此，當(dāng)依據(jù)不同的應(yīng)用而設(shè)定其切換頻率時(shí)，將使降低電磁干擾的效果不彰。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有頻率調(diào)變的控制電路，以降低電源轉(zhuǎn)換器(power converter)的電磁干擾(EMI)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種具有頻率調(diào)變的控制電路，以避免在電源轉(zhuǎn)換器的輸出產(chǎn)生非預(yù)期的漣波信號(hào)。
基于上述及其它目的，本發(fā)明提出一種具有頻率調(diào)變的控制電路，用以控制一電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該控制電路包括一切換電路，耦接至一回授電路，用以產(chǎn)生一切換信號(hào)以調(diào)節(jié)該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出，其中該回授電路是耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的該輸出，以提供控制該切換信號(hào)的一回授信號(hào)；一第一振蕩器，耦接至該切換電路，用以產(chǎn)生一時(shí)脈信號(hào)以決定該切換信號(hào)的切換頻率；一數(shù)控電容器，耦接至該第一振蕩器，用以調(diào)變?cè)摃r(shí)脈信號(hào)的頻率；一數(shù)控電阻器，耦接至該回授電路，用以衰減該回授信號(hào)；以及一第二振蕩器，用以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)，其中該第二振蕩器包括有一編碼電路以依據(jù)該振蕩信號(hào)產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)組；其中該數(shù)字信號(hào)組是用以控制該數(shù)控電容器以調(diào)變?cè)撉袚Q信號(hào)的切換頻率，以及用以控制該數(shù)控電阻器以決定該回授信號(hào)的衰減率。
其中該數(shù)控電容器包括多組切換電容對(duì)，該些切換電容對(duì)彼此并聯(lián)，其中該些切換電容對(duì)是由多組個(gè)別串聯(lián)的調(diào)變開(kāi)關(guān)與調(diào)變電容器所形成，該些調(diào)變開(kāi)關(guān)是由該數(shù)字信號(hào)組控制其啟閉。
其中該數(shù)控電阻器包括多組切換電阻對(duì)，該些切換電阻對(duì)彼此并聯(lián)，其中該些切換電阻對(duì)是由多組個(gè)別串聯(lián)的衰減開(kāi)關(guān)與衰減電阻器相耦接所形成，該些衰減開(kāi)關(guān)系由該數(shù)字信號(hào)組控制其啟閉。
其中該第一振蕩器包括一充電電流源，用以產(chǎn)生一充電電流；一放電電流源，用以產(chǎn)生一放電電流；一振蕩電容器，是與該數(shù)控電容器相并聯(lián)；一充電開(kāi)關(guān)，是連接于該充電電流源與該振蕩電容器之間；一放電開(kāi)關(guān)，連接于該放電電流源與該振蕩電容器之間；一第一比較器，其一第一輸入是由一第一參考電壓所供應(yīng)，其一第二輸入是連接至該振蕩電容器；一第二比較器，其一第一輸入是連接至該振蕩電容器，其一第二輸入是由一第二參考電壓所供應(yīng)，其中該第一參考電壓是高于該第二參考電壓；一第一閘，用以產(chǎn)生該時(shí)脈信號(hào)以決定該切換信號(hào)的切換頻率，其中該第一閘的一第一輸入是耦接至該第一比較器的一輸出，其中該第一閘的一輸出是用以啟閉該放電開(kāi)關(guān)； 以及一第二閘，其二個(gè)輸入分別連接至該第一閘的該輸出與該第二比較器的一輸出，而該第二閘的一輸出是連接至該第一閘的一第二輸入，其中該第二閘的一輸出是用以啟閉該充電開(kāi)關(guān)。
其中該編碼電路包括多個(gè)比較器，該些比較器的正輸入是連接至該振蕩信號(hào)，而該些比較器的負(fù)輸入是分別由相應(yīng)的多組參考電壓所供應(yīng)；多個(gè)正反器，該些正反器的輸入是分別耦接至該些比較器的輸出，其中該些正反器的時(shí)脈輸入是由該時(shí)脈信號(hào)所供應(yīng)；以及一編碼器，耦接至該些正反器的輸出，用以產(chǎn)生該數(shù)字信號(hào)組。
本發(fā)明一種具有頻率調(diào)變的控制電路，用以控制一電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該控制電路包括一切換電路，耦接至一回授電路，用以產(chǎn)生一切換信號(hào)以調(diào)節(jié)該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出，其中該回授電路是耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的該輸出，以提供控制該切換信號(hào)的一回授信號(hào)；一第一振蕩器，耦接至該切換電路，用以決定該切換信號(hào)的切換頻率；一數(shù)控電容器，耦接至該第一振蕩器，用以調(diào)變?cè)撉袚Q信號(hào)的切換頻率；一第二振蕩器，用以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)，其中該第二振蕩器包括有一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以依照該振蕩信號(hào)產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)組；以及一數(shù)控電阻器，耦接至該回授電路，用以衰減該回授信號(hào)；其中該數(shù)字信號(hào)組控制該數(shù)控電容器的電容值與該數(shù)控電阻器的電阻值。
其中該數(shù)控電容器包括多組切換電容對(duì)，該些切換電容對(duì)彼此并聯(lián)，其中該些切換電容對(duì)是由多組個(gè)別串聯(lián)的調(diào)變開(kāi)關(guān)與調(diào)變電容器所形成，并藉由該數(shù)字信號(hào)組而啟閉該些調(diào)變開(kāi)關(guān)。
其中該數(shù)控電阻器包括
多組切換電阻對(duì)，該些切換電阻對(duì)彼此并聯(lián)，其中該些切換電阻對(duì)是由多組個(gè)別串聯(lián)的衰減開(kāi)關(guān)與衰減電阻器所形成，并由該數(shù)字信號(hào)組而啟閉該些衰減開(kāi)關(guān)。
其中該第一振蕩器包括一充電電流源，用以產(chǎn)生一充電電流；一放電電流源，用以產(chǎn)生一放電電流；一振蕩電容器，與該數(shù)控電容器相并聯(lián)；一充電開(kāi)關(guān)，連接于該充電電流源與該振蕩電容器之間；一放電開(kāi)關(guān)，連接于該放電電流源與該振蕩電容器之間；一第一比較器，其一第一輸入是由一第一參考電壓所提供，其一第二輸入是連接至該振蕩電容器；一第二比較器，其一第一輸入連接至該振蕩電容器，其一第二輸入是由一第二參考電壓所提供，其中該第一參考電壓是高于該第二參考電壓；一第一閘，耦接至該切換電路，用以決定該切換信號(hào)的切換頻率，其中該第一閘的一第一輸入是耦接至該第一比較器的一輸出，其中該第一閘的一輸出是用以啟閉該放電開(kāi)關(guān)；以及一第二閘，其二個(gè)輸入分別連接至該第一閘的該輸出與該第二比較器的一輸出，而該第二閘的一輸出是連接至該第一閘的一第二輸入，其中該第二閘的一輸出是用以啟閉該充電開(kāi)關(guān)。
其中該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括多個(gè)比較器，該些比較器的正輸入是由該振蕩信號(hào)所供應(yīng)，而該些比較器的負(fù)輸入分別由對(duì)應(yīng)的多組參考電壓所供應(yīng)；多個(gè)正反器，該些正反器的輸入分別耦接至該些比較器的輸出，其中該些正反器的時(shí)脈輸入是由該第一振蕩器的輸出所提供；以及一編碼器，耦接至該些正反器的輸出，用以產(chǎn)生該數(shù)字信號(hào)組。
本發(fā)明一種具有頻率調(diào)變的控制電路，用以控制一電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該控制器包括一切換電路，耦接至一回授電路，用以產(chǎn)生一切換信號(hào)以調(diào)節(jié)該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出，其中該回授電路是耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的該輸出，以提供控制該切換信號(hào)的一回授信號(hào)；一第一振蕩器，耦接至該切換電路，用以決定該切換信號(hào)的切換頻率；一數(shù)控電容器，耦接至該第一振蕩器，用以調(diào)變?cè)撉袚Q信號(hào)的切換頻率；以及一第二振蕩器，用以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)，其中該第二振蕩器包括一編碼電路，用以依據(jù)該振蕩信號(hào)產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)組；其中該數(shù)字信號(hào)組是用以控制該數(shù)控電容器的電容值。
其中該數(shù)控電容器包括多組切換電容對(duì)，該些切換電容對(duì)彼此并聯(lián)，其中該些切換電容對(duì)是由個(gè)別串聯(lián)的調(diào)變開(kāi)關(guān)與調(diào)變電容器所形成，并藉由該數(shù)字信號(hào)組而啟閉該些調(diào)變開(kāi)關(guān)。
其中該編碼電路包括多個(gè)比較器，該些比較器的正輸入是由該振蕩信號(hào)所供應(yīng)，而該些比較器的負(fù)輸入則分別由其對(duì)應(yīng)的多組參考電壓所提供；多個(gè)正反器，該些正反器的輸入是分別耦接至該些比較器的輸出，其中該些正反器的時(shí)脈輸入是連接至該第一振蕩器的輸出；以及一編碼器，耦接至該些正反器的輸出，用以產(chǎn)生該數(shù)字信號(hào)組。
本發(fā)明一種具有頻率調(diào)變的控制器，用以控制一電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該控制器包括一切換電路，耦接至一回授電路，用以產(chǎn)生一切換信號(hào)以調(diào)節(jié)該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出，其中該回授電路是耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的該輸出，以提供控制該切換信號(hào)的一回授信號(hào)；一第一振蕩器，耦接至該切換電路，用以決定該切換信號(hào)的切換頻率；一第二振蕩器，耦接至該第一振蕩器，用以調(diào)變?cè)撉袚Q信號(hào)的切換頻率；以及一數(shù)控電阻器，耦接至該回授電路，用以衰減該回授信號(hào)；其中該第二振蕩器耦接至該數(shù)控電阻器，以控制該數(shù)控電阻器的電阻值。
本發(fā)明一種具有頻率調(diào)變的控制電路，用以控制一電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該控制電路包括一切換電路，耦接至一回授電路，用以產(chǎn)生一切換信號(hào)以調(diào)節(jié)該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出，其中該回授電路是耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的該輸出，以提供控制該切換信號(hào)的一回授信號(hào)；一第一振蕩器，耦接至該切換電路，用以決定該切換信號(hào)的切換頻率；以及一第二振蕩器，用以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)，其中該第二振蕩器包括一編碼電路，用以依據(jù)該振蕩信號(hào)產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)組；其中該數(shù)字信號(hào)組是耦接至該第一振蕩器，用以調(diào)變?cè)撉袚Q信號(hào)的切換頻率。
本發(fā)明因調(diào)變了該切換信號(hào)的切換頻率，因此展開(kāi)了切換能量的頻譜，因而降低了電源轉(zhuǎn)換器的電磁干擾。另外，由于該數(shù)字信號(hào)組控制了該回授信號(hào)的衰減率(其控制著該切換信號(hào)的一導(dǎo)通時(shí)間)，因此可以由該切換頻率調(diào)變而補(bǔ)償其變化，并且保持輸出功率與輸出電壓為定值，以避免在電源轉(zhuǎn)換器的輸出產(chǎn)生非預(yù)期的漣波信號(hào)。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下，其中圖1是繪示說(shuō)明一已知電源轉(zhuǎn)換器。
圖2是繪示本發(fā)明的一控制電路的電路圖。
圖3是繪示本發(fā)明的一振蕩電路的方塊圖。
圖4是繪示本發(fā)明的一第二振蕩器的電路圖。
圖5是繪示本發(fā)明的一編碼電路的電路圖。
圖6是繪示本發(fā)明的該第二振蕩器的一振蕩信號(hào)波形圖。
圖7是繪示本發(fā)明的一第一振蕩器的電路圖。
圖8是繪示本發(fā)明的該第一振蕩器的一鋸齒信號(hào)與一時(shí)脈信號(hào)波形圖。
圖9是繪示本發(fā)明用以決定切換頻率的兩個(gè)電流源的電路圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是繪示一種傳統(tǒng)電源轉(zhuǎn)換器。一控制電路10是耦接至一回授電路50，以產(chǎn)生一切換信號(hào)VSW而調(diào)節(jié)電源轉(zhuǎn)換器的輸出，該回授電路50是耦接至電源轉(zhuǎn)換器的輸出，以產(chǎn)生一回授信號(hào)VFB。其中該切換信號(hào)VSW是依照該回授信號(hào)VFB而變化。一變壓器30的一切換電流IP是經(jīng)由一感測(cè)電阻器40而被轉(zhuǎn)換為一切換電流信號(hào)VS。該切換電流信號(hào)VS提供給該控制電路10，據(jù)以產(chǎn)生該切換信號(hào)VSW。
圖2是繪示本發(fā)明的控制電路10的電路圖。于控制電路10中，一切換電路包括比較器71、72、正反器75、反相器70、與門73、79、二極管80以及電阻器90、91、92、93。電阻器90是用以拉升一回授端FB。該回授端FB將該回授信號(hào)VFB經(jīng)由二極管80連接至電阻器91。二極管80令該回授信號(hào)VFB的準(zhǔn)位移位。電阻器91、92、93是衰減該回授信號(hào)VFB以降低回路增益(loop gain)用以穩(wěn)定電源轉(zhuǎn)換器的回授回路(feedback loop)。該電阻器92連接于該電阻器91與該電阻器93之間，而該電阻器93接地。電阻器91與92的連接在該比較器71正輸入產(chǎn)生一衰減回授電壓VFB’。該切換電流信號(hào)VS是供應(yīng)至該比較器71的負(fù)輸入。經(jīng)由該與門73，該比較器71的輸出是耦接至該正反器75的一重置端。該切換電流信號(hào)VS更供應(yīng)至該比較器72的一負(fù)輸入。該比較器72的一正輸入是由一參考電壓VT所供應(yīng)。經(jīng)由該與門73，該比較器72的一輸出亦被用于重置該正反器75。一時(shí)脈信號(hào)PLS經(jīng)由該反相器70而觸發(fā)該正反器75。該反相器70的一輸出更連接至該與門79的一輸入。該與門79的另一輸入則連接至該正反器75的一輸出。該與門79的一輸出產(chǎn)生該切換信號(hào)VSW。因此，該切換信號(hào)VSW依據(jù)該時(shí)脈信號(hào)PLS而切換。一旦該切換電流信號(hào)VS高于該衰減回授電壓VFB’與/或該參考電壓VT，切換信號(hào)VSW將立即被關(guān)閉(turned off)。
一蕩電路100產(chǎn)生該時(shí)脈信號(hào)PLS與數(shù)字信號(hào)組Nn～N0。一電阻器45透過(guò)一連接端RT連接該振蕩電路100，用以決定該時(shí)脈信號(hào)PLS的振蕩頻率。一數(shù)控電阻器101是與該電阻器93并聯(lián)，用以設(shè)定該回授信號(hào)VFB的衰減率。該數(shù)控電阻器101包括多組相互并聯(lián)的切換電阻對(duì)，其中各切換電阻對(duì)是由電阻器99～94與開(kāi)關(guān)89～84分別所形成。其中開(kāi)關(guān)84與電阻器94串聯(lián)。開(kāi)關(guān)89與電阻器99串聯(lián)。數(shù)字信號(hào)組Nn～N0經(jīng)由反相器109～104而控制著開(kāi)關(guān)89～84，以改變?cè)摂?shù)控電阻器101的電阻值。
參考圖3，該振蕩電路100包含一第一振蕩器300與第二振蕩器200。該第一振蕩器300產(chǎn)生該時(shí)脈信號(hào)PLS，而該第二振蕩器則產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)組Nn～N0。該連接端RT是連接至該第一振蕩器300。圖4是繪示本發(fā)明的該第二振蕩器200的電路圖。該第二振蕩器200包括一電流源225，用以產(chǎn)生一充電電流，一電流源226則產(chǎn)生一放電電流。一開(kāi)關(guān)227是連接于該電流源225與一電容器210之間。一開(kāi)關(guān)228是連接于該電流源226與該電容器210之間。因此在該電容器210上產(chǎn)生一振蕩信號(hào)WAV。一第一上參考電壓VHS提供至一比較器230的一第一輸入。該比較器230的一第二輸入連接至該電容器210。一第一下參考電壓VLS提供至一比較器235的一第二輸入。該比較器235的一第一輸入是連接至該電容器210。該第一上參考電壓VHS是高于該第一下參考電壓VLS。該比較器230的一輸出是連接至一與非門240的一第一輸入，而該與非門240的一輸出是用以啟閉(turn on/off)該開(kāi)關(guān)228，該與非門240的該輸出更透過(guò)一反相器220用以啟閉該開(kāi)關(guān)227。一與非門245的二輸入分別連接至該與非門240的該輸出與該比較器235的一輸出。與非門245的一輸出是連接至該與非門240的一第二輸入。一編碼電路250是依據(jù)該振蕩信號(hào)WAV以產(chǎn)生該數(shù)字信號(hào)組Nn～N0。
圖5是繪示本發(fā)明的該編碼電路250的電路圖。在此該編碼電路250的操作可視為一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。該編碼電路250包含比較器251～255，比較器251～255的數(shù)量可依照需要而任意決定。比較器251～255的正輸入是由振蕩信號(hào)WAV所供應(yīng)。參考電壓VR1～VR5分別供應(yīng)給比較器251～255的負(fù)輸入。正反器261～265的輸入分別耦接至比較器251～255的輸出。正反器261～265的時(shí)脈輸入是由該時(shí)脈信號(hào)PLS所供應(yīng)。因此比較器251～255的輸出狀態(tài)即依據(jù)該時(shí)脈信號(hào)PLS而分別被鎖存于正反器261～265中。一編碼器270是耦接至正反器261～265的輸出，用以產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)組Nn～N0。
圖6是繪示本發(fā)明的該振蕩信號(hào)WAV的波形圖。數(shù)字信號(hào)組Nn～N0是依據(jù)該振蕩信號(hào)WAV而產(chǎn)生。圖中TH表示該振蕩信號(hào)WAV的周期。
圖7是繪示本發(fā)明該第一振蕩器300的電路圖。第一振蕩器300包括一電流源325，用以產(chǎn)生一充電電流I325。一電流源326則用來(lái)產(chǎn)生一放電電流I326。一電容器320是與一數(shù)控電容器500并聯(lián)。該數(shù)控電容器500是由多組切換電容對(duì)并聯(lián)組成。各切換電容對(duì)是由電容器311～319與開(kāi)關(guān)351～359分別串聯(lián)而形成，其中開(kāi)關(guān)351～359分別依據(jù)數(shù)字信號(hào)組Nn～N0而啟閉。因此，為了調(diào)變切換頻率，數(shù)控電容器500的電容值可由數(shù)字信號(hào)組Nn～N0而設(shè)定。
一開(kāi)關(guān)327是連接于該電流源325與該電容器320之間。一開(kāi)關(guān)328是連接于該電流源326與該電容器320之間。一第二上參考電壓VHM供應(yīng)至一比較器330的一第一輸入。該比較器330的一第二輸入是連接至該電容器320。一第二下參考電壓VLM供應(yīng)至一比較器335的一第二輸入。該比較器335的一第一輸入是連接至該電容器320。該第二上參考電壓VHM高于該第二下參考電壓VLm。一與非門340用以產(chǎn)生該時(shí)脈信號(hào)PLS，以決定該切換信號(hào)VSW的切換頻率。該比較器330的一輸出戲耦接至該與非門340的一第一輸入。該與非門340的該輸出是用以啟閉該開(kāi)關(guān)328。一與非門345的二輸入分別連接至該與非門340的該輸出與該比較器335的一輸出。該與非門345的該輸出是連接至該與非門340的一第二輸入。該與非門345的該輸出是用以啟閉該開(kāi)關(guān)327。因此在電容器320上產(chǎn)生一鋸齒信號(hào)SAW。
圖8是繪示本發(fā)明的該鋸齒信號(hào)SAW與該時(shí)脈信號(hào)PLS的范例波形圖。圖中TSW表示該鋸齒信號(hào)SAW的周期。該鋸齒信號(hào)SAW與該時(shí)脈信號(hào)PLS的頻率是由該充電電流I325、該放電電流I326、該電容器320與數(shù)控電容器500所決定。在此，該充電電流I325與該放電電流I326是由圖9所示的電路所產(chǎn)生。
圖9是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明該電流源325與電流源326的電路圖。該電流源325與該電流源326包括有放大器360、晶體管361、電阻器45以及電流鏡。此電流鏡是由晶體管362～366所組成。在圖9的實(shí)施例中，電阻器45是用以決定切換頻率。放大器360是依據(jù)連接于頻率設(shè)定端RT上的電阻器45產(chǎn)生晶體管361的一電流I361。依據(jù)該電流鏡的預(yù)設(shè)比例，該電流I361將分別由一晶體管364與一晶體管366鏡射出該充電電流I325與該放電電流I326。
數(shù)字信號(hào)組Nn～N0是依據(jù)該二振蕩器200的振蕩信號(hào)WAV以改變，數(shù)字信號(hào)組Nn～N0的改變是與該第一振蕩器300所設(shè)定的切換頻率無(wú)關(guān)。當(dāng)由數(shù)字信號(hào)組Nn～N0設(shè)定該數(shù)控電容器500時(shí)，即對(duì)應(yīng)地調(diào)變了該切換信號(hào)VSW的切換頻率。切換能量的頻譜即被展開(kāi)，降低了電源轉(zhuǎn)換器的電磁干擾。請(qǐng)參照等式(2)，由于切換周期T的調(diào)變而改變了電源轉(zhuǎn)換器的輸出功率。數(shù)字信號(hào)組Nn～N0更控制了該回授信號(hào)VFB的衰減率，進(jìn)而控制該切換信號(hào)VSW的導(dǎo)通時(shí)間TON。因此，由切換頻率調(diào)變而補(bǔ)償其變化，以保持輸出功率與輸出電壓為一定值。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種具有頻率調(diào)變的控制電路，用以控制一電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該控制電路包括一切換電路，耦接至一回授電路，用以產(chǎn)生一切換信號(hào)以調(diào)節(jié)該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出，其中該回授電路是耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的該輸出，以提供控制該切換信號(hào)的一回授信號(hào)；一第一振蕩器，耦接至該切換電路，用以產(chǎn)生一時(shí)脈信號(hào)以決定該切換信號(hào)的切換頻率；一數(shù)控電容器，耦接至該第一振蕩器，用以調(diào)變?cè)摃r(shí)脈信號(hào)的頻率；一數(shù)控電阻器，耦接至該回授電路，用以衰減該回授信號(hào)；以及一第二振蕩器，用以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)，其中該第二振蕩器包括有一編碼電路以依據(jù)該振蕩信號(hào)產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)組；其中該數(shù)字信號(hào)組是用以控制該數(shù)控電容器以調(diào)變?cè)撉袚Q信號(hào)的切換頻率，以及用以控制該數(shù)控電阻器以決定該回授信號(hào)的衰減率。
2.如權(quán)利要求1所述的具有頻率調(diào)變的控制電路，其特征在于，其中該數(shù)控電容器包括多組切換電容對(duì)，該些切換電容對(duì)彼此并聯(lián)，其中該些切換電容對(duì)是由多組個(gè)別串聯(lián)的調(diào)變開(kāi)關(guān)與調(diào)變電容器所形成，該些調(diào)變開(kāi)關(guān)是由該數(shù)字信號(hào)組控制其啟閉。
3.如權(quán)利要求1所述的具有頻率調(diào)變的控制電路，其特征在于，其中該數(shù)控電阻器包括多組切換電阻對(duì)，該些切換電阻對(duì)彼此并聯(lián)，其中該些切換電阻對(duì)是由多組個(gè)別串聯(lián)的衰減開(kāi)關(guān)與衰減電阻器相耦接所形成，該些衰減開(kāi)關(guān)系由該數(shù)字信號(hào)組控制其啟閉。
4.如權(quán)利要求1所述的具有頻率調(diào)變的控制電路，其特征在于，其中該第一振蕩器包括一充電電流源，用以產(chǎn)生一充電電流；一放電電流源，用以產(chǎn)生一放電電流；一振蕩電容器，是與該數(shù)控電容器相并聯(lián)；一充電開(kāi)關(guān)，是連接于該充電電流源與該振蕩電容器之間；一放電開(kāi)關(guān)，連接于該放電電流源與該振蕩電容器之間；一第一比較器，其一第一輸入是由一第一參考電壓所供應(yīng)，其一第二輸入是連接至該振蕩電容器；一第二比較器，其一第一輸入是連接至該振蕩電容器，其一第二輸入是由一第二參考電壓所供應(yīng)，其中該第一參考電壓是高于該第二參考電壓；一第一閘，用以產(chǎn)生該時(shí)脈信號(hào)以決定該切換信號(hào)的切換頻率，其中該第一閘的一第一輸入是耦接至該第一比較器的一輸出，其中該第一閘的一輸出是用以啟閉該放電開(kāi)關(guān)；以及一第二閘，其二個(gè)輸入分別連接至該第一閘的該輸出與該第二比較器的一輸出，而該第二閘的一輸出是連接至該第一閘的一第二輸入，其中該第二閘的一輸出是用以啟閉該充電開(kāi)關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的具有頻率調(diào)變的控制電路，其特征在于，其中該編碼電路包括多個(gè)比較器，該些比較器的正輸入是連接至該振蕩信號(hào)，而該些比較器的負(fù)輸入是分別由相應(yīng)的多組參考電壓所供應(yīng)；多個(gè)正反器，該些正反器的輸入是分別耦接至該些比較器的輸出，其中該些正反器的時(shí)脈輸入是由該時(shí)脈信號(hào)所供應(yīng)；以及一編碼器，耦接至該些正反器的輸出，用以產(chǎn)生該數(shù)字信號(hào)組。
6.一種具有頻率調(diào)變的控制電路，用以控制一電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該控制電路包括一切換電路，耦接至一回授電路，用以產(chǎn)生一切換信號(hào)以調(diào)節(jié)該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出，其中該回授電路是耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的該輸出，以提供控制該切換信號(hào)的一回授信號(hào)；一第一振蕩器，耦接至該切換電路，用以決定該切換信號(hào)的切換頻率；一數(shù)控電容器，耦接至該第一振蕩器，用以調(diào)變?cè)撉袚Q信號(hào)的切換頻率；一第二振蕩器，用以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)，其中該第二振蕩器包括有一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以依照該振蕩信號(hào)產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)組；以及一數(shù)控電阻器，耦接至該回授電路，用以衰減該回授信號(hào)；其中該數(shù)字信號(hào)組控制該數(shù)控電容器的電容值與該數(shù)控電阻器的電阻值。
7.如權(quán)利要求6所述的具有頻率調(diào)變的控制電路，其特征在于，其中該數(shù)控電容器包括多組切換電容對(duì)，該些切換電容對(duì)彼此并聯(lián)，其中該些切換電容對(duì)是由多組個(gè)別串聯(lián)的調(diào)變開(kāi)關(guān)與調(diào)變電容器所形成，并藉由該數(shù)字信號(hào)組而啟閉該些調(diào)變開(kāi)關(guān)。
8.如權(quán)利要求6所述的具有頻率調(diào)變的控制電路，其特征在于，其中該數(shù)控電阻器包括多組切換電阻對(duì)，該些切換電阻對(duì)彼此并聯(lián)，其中該些切換電阻對(duì)是由多組個(gè)別串聯(lián)的衰減開(kāi)關(guān)與衰減電阻器所形成，并由該數(shù)字信號(hào)組而啟閉該些衰減開(kāi)關(guān)。
9.如權(quán)利要求6所述的具有頻率調(diào)變的控制電路，其特征在于，其中該第一振蕩器包括一充電電流源，用以產(chǎn)生一充電電流；一放電電流源，用以產(chǎn)生一放電電流；一振蕩電容器，與該數(shù)控電容器相并聯(lián)；一充電開(kāi)關(guān)，連接于該充電電流源與該振蕩電容器之間；一放電開(kāi)關(guān)，連接于該放電電流源與該振蕩電容器之間；一第一比較器，其一第一輸入是由一第一參考電壓所提供，其一第二輸入是連接至該振蕩電容器；一第二比較器，其一第一輸入連接至該振蕩電容器，其一第二輸入是由一第二參考電壓所提供，其中該第一參考電壓是高于該第二參考電壓；一第一閘，耦接至該切換電路，用以決定該切換信號(hào)的切換頻率，其中該第一閘的一第一輸入是耦接至該第一比較器的一輸出，其中該第一閘的一輸出是用以啟閉該放電開(kāi)關(guān)；以及一第二閘，其二個(gè)輸入分別連接至該第一閘的該輸出與該第二比較器的一輸出，而該第二閘的一輸出是連接至該第一閘的一第二輸入，其中該第二閘的一輸出是用以啟閉該充電開(kāi)關(guān)。
10.如權(quán)利要求6所述的具有頻率調(diào)變的控制電路，其特征在于，其中該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括多個(gè)比較器，該些比較器的正輸入是由該振蕩信號(hào)所供應(yīng)，而該些比較器的負(fù)輸入分別由對(duì)應(yīng)的多組參考電壓所供應(yīng)；多個(gè)正反器，該些正反器的輸入分別耦接至該些比較器的輸出，其中該些正反器的時(shí)脈輸入是由該第一振蕩器的輸出所提供；以及一編碼器，耦接至該些正反器的輸出，用以產(chǎn)生該數(shù)字信號(hào)組。
11.一種具有頻率調(diào)變的控制電路，用以控制一電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該控制器包括一切換電路，耦接至一回授電路，用以產(chǎn)生一切換信號(hào)以調(diào)節(jié)該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出，其中該回授電路是耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的該輸出，以提供控制該切換信號(hào)的一回授信號(hào)；一第一振蕩器，耦接至該切換電路，用以決定該切換信號(hào)的切換頻率；一數(shù)控電容器，耦接至該第一振蕩器，用以調(diào)變?cè)撉袚Q信號(hào)的切換頻率；以及一第二振蕩器，用以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)，其中該第二振蕩器包括一編碼電路，用以依據(jù)該振蕩信號(hào)產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)組；其中該數(shù)字信號(hào)組是用以控制該數(shù)控電容器的電容值。
12.如權(quán)利要求11所述的具有頻率調(diào)變的控制電路，其特征在于，其中該數(shù)控電容器包括多組切換電容對(duì)，該些切換電容對(duì)彼此并聯(lián)，其中該些切換電容對(duì)是由個(gè)別串聯(lián)的調(diào)變開(kāi)關(guān)與調(diào)變電容器所形成，并藉由該數(shù)字信號(hào)組而啟閉該些調(diào)變開(kāi)關(guān)。
13.如權(quán)利要求11所述的具有頻率調(diào)變的控制電路，其特征在于，其中該編碼電路包括多個(gè)比較器，該些比較器的正輸入是由該振蕩信號(hào)所供應(yīng)，而該些比較器的負(fù)輸入則分別由其對(duì)應(yīng)的多組參考電壓所提供；多個(gè)正反器，該些正反器的輸入是分別耦接至該些比較器的輸出，其中該些正反器的時(shí)脈輸入是連接至該第一振蕩器的輸出；以及一編碼器，耦接至該些正反器的輸出，用以產(chǎn)生該數(shù)字信號(hào)組。
14.一種具有頻率調(diào)變的控制器，用以控制一電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該控制器包括一切換電路，耦接至一回授電路，用以產(chǎn)生一切換信號(hào)以調(diào)節(jié)該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出，其中該回授電路是耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的該輸出，以提供控制該切換信號(hào)的一回授信號(hào)；一第一振蕩器，耦接至該切換電路，用以決定該切換信號(hào)的切換頻率；一第二振蕩器，耦接至該第一振蕩器，用以調(diào)變?cè)撉袚Q信號(hào)的切換頻率；以及一數(shù)控電阻器，耦接至該回授電路，用以衰減該回授信號(hào)；其中該第二振蕩器耦接至該數(shù)控電阻器，以控制該數(shù)控電阻器的電阻值。
15.一種具有頻率調(diào)變的控制電路，用以控制一電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該控制電路包括一切換電路，耦接至一回授電路，用以產(chǎn)生一切換信號(hào)以調(diào)節(jié)該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出，其中該回授電路是耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的該輸出，以提供控制該切換信號(hào)的一回授信號(hào)；一第一振蕩器，耦接至該切換電路，用以決定該切換信號(hào)的切換頻率；以及一第二振蕩器，用以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)，其中該第二振蕩器包括一編碼電路，用以依據(jù)該振蕩信號(hào)產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)組；其中該數(shù)字信號(hào)組是耦接至該第一振蕩器，用以調(diào)變?cè)撉袚Q信號(hào)的切換頻率。
全文摘要
一種具有頻率調(diào)變的控制電路，用以降低一電源轉(zhuǎn)換器的電磁干擾。一切換電路耦接至一回授電路，用以產(chǎn)生切換信號(hào)以調(diào)節(jié)該電源轉(zhuǎn)換器的一輸出。一第一振蕩器用以決定該切換信號(hào)的切換頻率。一第二振蕩器耦接至該第一振蕩器，以調(diào)變?cè)撉袚Q信號(hào)的切換頻率以降低電源轉(zhuǎn)換器的電磁干擾。一數(shù)控電阻器是用以衰減該回授電路的一回授信號(hào)。該第二振蕩器的輸出耦接至該數(shù)控電阻器，用以控制數(shù)控電阻器的電阻值。因此，當(dāng)切換頻率被調(diào)變時(shí)，亦能保持輸出功率與輸出電壓為一定值。
文檔編號(hào)H02M3/28GK1980029SQ200510128928
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
發(fā)明者楊大勇 申請(qǐng)人:崇貿(mào)科技股份有限公司