專利名稱：限制信號(hào)產(chǎn)生器、脈波寬度調(diào)變控制電路及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一電源供應(yīng)器(power supply),特別關(guān)于使用于一電源供應(yīng) 器中的脈波寬度調(diào)變(Pulse Width Modulation, PWM)控制電路。
背景技術(shù)：
開(kāi)關(guān)電源供應(yīng)器(switching power supply)中，已經(jīng)廣泛使用PWM的技術(shù)， 來(lái)控制或是調(diào)整輸出的功率。為了預(yù)防電源供應(yīng)器蒙受永久性的損害，電源供 應(yīng)器中多會(huì)內(nèi)建有許多的保護(hù)電路，像是過(guò)電壓(over voltage)、過(guò)電流(over current)電路等。其中，輸出功率(output power)的限制一般是用來(lái)針對(duì)過(guò)負(fù)載 (overload)或是輸出短路發(fā)生時(shí)的保護(hù)機(jī)制。
請(qǐng)參閱圖1，為一現(xiàn)有技術(shù)的PWM電源供應(yīng)器100?？刂破?06可產(chǎn)生 PWM信號(hào)，控制功率開(kāi)關(guān)102的開(kāi)啟(ON)或關(guān)閉(OFF)。當(dāng)功率開(kāi)關(guān)102開(kāi) 啟時(shí)，電源電壓VjN會(huì)對(duì)變壓器104的主繞組(primary coil)進(jìn)行充電，使得流 經(jīng)主繞組的電流漸漸增加。當(dāng)功率開(kāi)關(guān)102關(guān)閉時(shí)，存放于變壓器104中的能 量會(huì)透過(guò)次級(jí)繞組(secondary coil)對(duì)輸出電容充電而釋放。電阻Rcs與功率開(kāi) 關(guān)102串接，所以其跨壓Vcs就是對(duì)應(yīng)流經(jīng)過(guò)功率開(kāi)關(guān)102以及/或主繞組的
電流。當(dāng)跨壓Vcs大于或是等于一定值時(shí)，譬如說(shuō)由限制信號(hào)VuMT所表示的
值時(shí)，便意味著流經(jīng)過(guò)功率開(kāi)關(guān)102以及/或主繞組的電流有過(guò)大的風(fēng)險(xiǎn)，控 制器106便會(huì)據(jù)以關(guān)閉功率開(kāi)關(guān)102，停止主繞組的電流繼續(xù)增加。換言之， 限制信號(hào)Vl腿t可以限制PWM電源供應(yīng)器100的最大輸出功率。
但是，如果限制信號(hào)VL蘭t是一個(gè)常數(shù)(constant)的話，最大輸出功率卻可 以因?yàn)樾盘?hào)傳遞延遲(signal propagation delay)的原因，而隨著電源電壓V!n的
大小而改變。當(dāng)跨壓Vcs大于或是等于限制信號(hào)VuM!t時(shí)，到控制器106真正 關(guān)閉功率開(kāi)關(guān)102時(shí)， 一定需要有一段信號(hào)延遲時(shí)間tDELAY。而在這一段信號(hào) 延遲時(shí)間tD^AY過(guò)程中，主繞組的電流依然會(huì)增加，其增加量會(huì)跟當(dāng)時(shí)的電源 電壓的值為正比的關(guān)系。所以，真正的最大輸出功率就會(huì)隨著電源電壓
5V^變大而增大。
美國(guó)專利號(hào)第6,674,656號(hào)(以下簡(jiǎn)稱'656專利)提供了一種解決方案，其 標(biāo)題為(PWM controller having a saw-limiter for output power limit without sensing input voltage)。圖2簡(jiǎn)示，656專利中的一方法概念。在，656專利中，限 制信號(hào)Vumt不是一個(gè)常數(shù)。波形轉(zhuǎn)換器202接收從振蕩器204所輸出的鋸齒 波(saw-tooth)信號(hào)，然后依序歷經(jīng)調(diào)整斜率、箝制處理、位準(zhǔn)平移之后，產(chǎn)生 了如圖2中所示的限制信號(hào)VLIMIT。在每個(gè)周期中，限制信號(hào)Vu酣隨著時(shí)間 而改變， 一開(kāi)始是在從一最低電壓就開(kāi)始上升，最后箝制于一最高電壓。圖3 為顯示有限制信號(hào)VUMIT的波形，以及兩個(gè)跨壓Vcs的波形，其中電壓
Vcs(V固k3h)代表的是一電源電壓V-!n較高時(shí)的跨壓Vcs波形，電壓VCS (V肌ow)
則表示一電源電壓V，較低時(shí)的跨壓Vcs波形。由圖3中可以發(fā)現(xiàn)，電源電壓
V-!k較高時(shí)，其電壓Vcs(V!n腦h)也上升較快，會(huì)碰到較低的限制信號(hào)Vu匿， 藉此改善了信號(hào)延遲時(shí)間所可能產(chǎn)生的最大輸出功率不穩(wěn)定的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種限制信號(hào)產(chǎn)生器，用以轉(zhuǎn)換一三角波信號(hào)，成為一限制信 號(hào)。該限制信號(hào)具有一第一持平區(qū)間、 一第二持平區(qū)間、以及一上升區(qū)間。當(dāng) 該三角波信號(hào)于一周期內(nèi)開(kāi)始上升時(shí)，該限制信號(hào)依序進(jìn)入該第一持平區(qū)間
(holding period)、該上升區(qū)間、以及該第二持平區(qū)間。該限制信號(hào)產(chǎn)生器包含 有一乘法器、 一加法器、 一第一箝制器、以及一第二箝制器。該乘法器用以決 定該限制信號(hào)在該上升區(qū)間中的斜率。該加法器將該三角波信號(hào)與一偏移信號(hào) 相加，以決定該限制信號(hào)在該上升區(qū)間中的值。該第一箝制器使該限制信號(hào)在 該第一持平區(qū)間時(shí)為一第一默認(rèn)值。該第二箝制器使該限制信號(hào)在該第二持平 區(qū)間時(shí)為一第二默認(rèn)值。
本發(fā)明另提供一種脈波寬度調(diào)變(PWM)控制電路，包含有一振蕩器、 一限 制信號(hào)產(chǎn)生器、 一功率開(kāi)關(guān)、以及一比較控制器。該振蕩器產(chǎn)生一三角波信號(hào)。 該限制信號(hào)產(chǎn)生器接收該三角波信號(hào)，并據(jù)以產(chǎn)生一限制信號(hào)。該限制信號(hào)具 有一第一持平區(qū)間、 一第二持平區(qū)間、以及一上升區(qū)間。當(dāng)該三角波信號(hào)于一 周期內(nèi)的上升區(qū)間時(shí)，該限制信號(hào)依序進(jìn)入該第一持平區(qū)間、該上升區(qū)間、以 及該第二持平區(qū)間。該限制信號(hào)在該第一持平區(qū)間時(shí)為一第一默認(rèn)值，在該第二持平區(qū)間時(shí)為一第二默認(rèn)值。該比較控制器將對(duì)應(yīng)流經(jīng)該功率開(kāi)關(guān)的電流的 一檢測(cè)信號(hào)相較于該限制信號(hào)，并據(jù)以控制該功率開(kāi)關(guān)。
本發(fā)明另提供一種脈波寬度調(diào)變控制方法。先接收一三角波信號(hào)。當(dāng)該三 角波信號(hào)在一周期內(nèi)的上升區(qū)間時(shí)，依序進(jìn)行下列步驟，以輸出一限制信號(hào)。 l)在一第一持平區(qū)間內(nèi)，使該限制信號(hào)保持在一第一默認(rèn)值；2)在一上升區(qū)間 內(nèi)，使該限制信號(hào)由該第一默認(rèn)值漸漸上升至一第二默認(rèn)值；以及3)在一第二 持平區(qū)間內(nèi)，使該限制信號(hào)保持在該第二默認(rèn)值。比較該限制信號(hào)與對(duì)應(yīng)流經(jīng) 一功率開(kāi)關(guān)的電流的一檢測(cè)信號(hào)，并據(jù)以控制該功率開(kāi)關(guān)。


圖1為一現(xiàn)有技術(shù)的PWM電源供應(yīng)器；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)美國(guó)專利號(hào)第6,674,656號(hào)專利中的一方法概念；
圖3為依據(jù)美國(guó)專利號(hào)第6，674，656號(hào)專利實(shí)施而產(chǎn)生的限制信號(hào)VUMIT
的波形，以及兩個(gè)Vcs的波形；
圖4A為依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的一電源供應(yīng)器電路示意圖4B為依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所產(chǎn)生的限制信號(hào)VuMrr與三角波信號(hào)
V(^c的時(shí)序關(guān)系；
圖5A為圖2中的限制信號(hào)VL扁T所可能產(chǎn)生的問(wèn)題；
圖5B為圖4B中的限制信號(hào)VuM汀所可能產(chǎn)生的結(jié)果；
圖6為具有用以產(chǎn)生圖4B中的限制信號(hào)VuM汀的一種限制信號(hào)產(chǎn)生器；
圖7為圖6中的限制信號(hào)產(chǎn)生器的一種電路實(shí)施例。主要組件符號(hào)說(shuō)明
100PWM電源供應(yīng)器
106控制器
102功率開(kāi)關(guān)
104變壓器
202波形轉(zhuǎn)換器
204振蕩器
400電源供應(yīng)器
402功率開(kāi)關(guān)404變壓器
406振蕩器
408限制信號(hào)產(chǎn)生器
410比較器
412控制器
414二極管
Res電阻
C0整流負(fù)載電容
600限制信號(hào)產(chǎn)生器
602振蕩器
Vosc三角波信號(hào)
Vlimit限制信號(hào)
606加法器(adder)
610乘法器(scaler)
611三角波信號(hào)
VsHIFT偏移信號(hào)
612箝帝'j器
614箝制器
702電壓電流轉(zhuǎn)換器
704電壓電流轉(zhuǎn)換器
OPosc比較器
Rose電阻
Sosc開(kāi)關(guān)
OPsHIFT比較器
RsfflFT電阻S shift開(kāi)關(guān)
RsCALE增益電阻
706比較器
710開(kāi)關(guān)
708比較器712 開(kāi)關(guān)
V0 輸出電壓
VrN 電源電壓
Pfall 下降區(qū)間
Prise 上升區(qū)間
Phl 持平區(qū)間
lose 電流信號(hào)
PR 上升區(qū)間
Phh 持平區(qū)間
ISHIFT 電流信號(hào)
VCS.P.H 跨壓
VDD 高電壓源
Vcs.p.l 跨壓
Vcs.p.o 跨壓
Vcs小H 跨壓
Vcs.ll 跨壓
Vcs小o 跨壓
vcs 跨壓
Vhold-max 電壓
Vhold國(guó)min 電壓
vcs(vINLOW) 電壓
VcS(V麗gh) 電壓
具體實(shí)施例方式
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，下文特舉出
較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下
圖4A為依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的一電源供應(yīng)器電路示意圖。電源供應(yīng)器 400為一返馳式(flyback)電源轉(zhuǎn)換器，包含有功率開(kāi)關(guān)402、變壓器404、振蕩 器406、限制信號(hào)產(chǎn)生器408、比較器410、控制器412、電阻Rcs、 二極管414 以及整流負(fù)載電容C0?？刂破?12控制功率開(kāi)關(guān)402關(guān)閉或是開(kāi)啟，以控制
9對(duì)變壓器404充電或是使變壓器404放電。電阻Rcs檢測(cè)流經(jīng)變壓器404的主 繞組的電流，也用來(lái)控制電源供應(yīng)器400的輸出功率。振蕩器406輸出一三角 波信號(hào)Vosc至限制信號(hào)產(chǎn)生器408，而限制信號(hào)產(chǎn)生器408據(jù)以輸出限制信 號(hào)VuM汀。限制信號(hào)產(chǎn)生器408將稍后做細(xì)部解釋。比較器410比較限制信號(hào) Vt腿t與電阻Rcs所產(chǎn)生的跨壓Vcs，而控制器412則依據(jù)比較器410的輸出 控制功率開(kāi)關(guān)402。
請(qǐng)參閱圖4B，顯示限制信號(hào)產(chǎn)生器408所產(chǎn)生的限制信號(hào)Vl，t與三角
波信號(hào)V0SC的時(shí)序關(guān)系。三角波信號(hào)VOSC的每一周期都有一段上升區(qū)間Prjse
以及一下降區(qū)間Pfaix。相對(duì)于三角波信號(hào)Vosc的上升區(qū)間Prise，限制信號(hào)
VL腿t則具有三個(gè)區(qū)間，時(shí)序上依序是持平區(qū)間PHL、上升區(qū)間PR、以及持平 區(qū)間phh。當(dāng)限制信號(hào)vl歸t于持平區(qū)間Phl吋，限制信號(hào)Vum汀持守在一定 默認(rèn)值，譬如說(shuō)電壓VH0LD-MIN;當(dāng)限制信號(hào)VuMT在上升區(qū)間PR時(shí)，限制信 號(hào)vlmt隨著時(shí)間，由電壓vhold.min漸漸上升，最后到達(dá)另一定默認(rèn)值，譬
如說(shuō)電壓VH0LD-MAX;當(dāng)限制信號(hào)VuMrr在持平區(qū)間Phh吋，限制信號(hào)Vlimit
持守在電壓vhqld-max。
圖4A中的電源供應(yīng)器400，因?yàn)榫哂袌D4B中的限制信號(hào)VUMIT,所以可 以提供較高的開(kāi)機(jī)輸出電流，使輸出電壓V0比較快速地由開(kāi)機(jī)時(shí)的0電位開(kāi) 始上升。在電源供應(yīng)器400剛剛開(kāi)始接上電源時(shí)，整流負(fù)載電容Co的跨壓， 因?yàn)樯形闯潆?，所以是非常低的或是幾乎等于O，因此，可以視為變壓器404 的次級(jí)繞組(secondarycoil)上的跨壓Vs接近于O。此時(shí)，感應(yīng)到主繞組的跨壓 Vp^V,Np/Ns)也會(huì)是接近于0，其中，Np以及Ns分別是主繞組與次級(jí)繞組的 線圈數(shù)。因此，變壓器404在電源電壓Vw—開(kāi)始開(kāi)機(jī)供電，而功率開(kāi)關(guān)402 開(kāi)啟的瞬間，將呈現(xiàn)變壓器的特性，不存放能量于變壓器404中，而將通過(guò)主 繞組的能量，直接由次級(jí)繞組輸出。所以，會(huì)有瞬間相當(dāng)大的電流流經(jīng)主繞組， 也同時(shí)感應(yīng)出相對(duì)應(yīng)的電流流經(jīng)次級(jí)繞組對(duì)整流負(fù)載電容Co充電。而這個(gè)流 經(jīng)主繞組的瞬間大電流，其值會(huì)被電阻Rcs以及當(dāng)時(shí)的限制信號(hào)VUMIT所決定。
當(dāng)整流負(fù)載電容Co充電到一定程度后，當(dāng)功率開(kāi)關(guān)402開(kāi)啟時(shí)，整流負(fù) 載電容Co上的跨壓會(huì)阻止次級(jí)繞組的感應(yīng)電流對(duì)其充電。此時(shí)，變壓器404 的主繞組等同與次級(jí)繞組相離耦(decouple)，呈現(xiàn)一般的單一電感特性，所以 變壓器404的主繞組的磁阻(reluctance)才會(huì)導(dǎo)致通過(guò)變壓器404主繞組的電流隨著時(shí)間過(guò)去而線性慢慢增加的性質(zhì)。
圖5A顯示圖2中的限制信號(hào)VuM汀所可能產(chǎn)生的問(wèn)題。圖5A也顯示了 圖3的一周期中的信號(hào)變化，同時(shí)也顯示了電源電壓VxN高時(shí)的電阻Rcs跨 壓VCS.P.H、電源電壓Vw低時(shí)的電阻Rcs跨壓Vcs.p.l、以及輸出電壓Vo很低(也 就是剛剛開(kāi)機(jī)不久)時(shí)的電阻Rcs跨壓Vcs.p-o。由圖5A中的跨壓Vcs-p.h以及跨
壓Vcs.p.L可知，限制信號(hào)VL麵t確實(shí)可以在不同電源電壓V!n時(shí)，提供不同準(zhǔn)
位的限制信號(hào)Vum^，而產(chǎn)生所希望的信號(hào)延遲補(bǔ)償效果。然而，由圖5A也
可知，Vcs.p.o會(huì)因?yàn)橄拗菩盘?hào)Vu麗在一周期開(kāi)始時(shí)相當(dāng)?shù)牡停皇芟抻谝?個(gè)非常低的值。也就是說(shuō)，如果運(yùn)用圖2中的限制信號(hào)VuM,t， 一開(kāi)始開(kāi)機(jī)時(shí)
傳送到整流負(fù)載電容Co的能量將會(huì)非常的受限。萬(wàn)一負(fù)載電容Co并聯(lián)有其它
電阻式負(fù)載，圖2中的限制信號(hào)VuMZT-甚至可能導(dǎo)致輸出電壓Vo無(wú)法到達(dá)期
望值的錯(cuò)誤結(jié)果。
圖5B顯示圖4B中的限制信號(hào)VuM汀所可能產(chǎn)生的結(jié)果。圖5B也顯示了 圖4A的一周期中的信號(hào)變化，同時(shí)也顯示了電源電壓Vrn高時(shí)的電阻Rcs
跨壓Vcs.lh、電源電壓VjN低時(shí)的電阻Rcs跨壓Vcs小L、以及輸出電壓Vo很低 (也就是剛剛開(kāi)機(jī)不久)時(shí)的電阻RcS跨壓Vcs.w)。圖5B中的Vcs.lh與Vcs禮
是與圖5A中的VCS_P.H以及Vcs.p.L相類似，其相同的信號(hào)延遲補(bǔ)償效果不再重 述。由圖5B可知，限制信號(hào)Vu^t在一周期開(kāi)始時(shí)被設(shè)定在一個(gè)較高的準(zhǔn)位， 所以Vcs.p.o會(huì)一樣的會(huì)有較高的輸出。也就是說(shuō)，如果運(yùn)用圖4B中的限制信 號(hào)Vl^t， 一開(kāi)始開(kāi)機(jī)時(shí)傳送到負(fù)載電容的能量，相較于圖5A的結(jié)果，是比 較大的，也因此也比較不會(huì)有開(kāi)機(jī)后輸出電壓Vo無(wú)法到達(dá)期望值的錯(cuò)誤結(jié)果。 而模擬也證實(shí)了使用圖4B中的限制信號(hào)Vu,所產(chǎn)生的輸出電壓V0，會(huì)比使 用圖2中的限制信號(hào)VuMZT所產(chǎn)生的輸出電壓V0，更快的到達(dá)期望的一定電 壓輸出值。
圖6具有用以產(chǎn)生圖4B中的限制信號(hào)VUMIT的一種限制信號(hào)產(chǎn)生器600。 限制信號(hào)產(chǎn)生器600用來(lái)轉(zhuǎn)換從一振蕩器602所產(chǎn)生的一三角波信號(hào)Vosc， 而成為一限制信號(hào)VL，t。在圖6中，限制信號(hào)產(chǎn)生器600以加法器606與乘 法器610，來(lái)線性調(diào)整三角波信號(hào)Vosc，而產(chǎn)生另一個(gè)三角波信號(hào)(也就是一
調(diào)整后信號(hào))611。加法器606把三角波信號(hào)Vosc與偏移信號(hào)VsH!ft相減，也
就是調(diào)整直流準(zhǔn)位。乘法器610接收加法器606的一輸出，進(jìn)行斜率調(diào)整，產(chǎn)生三角波信號(hào)6U。因?yàn)槭蔷€性調(diào)整，所以三角波信號(hào)611跟三角波信號(hào)Vosc
之間差異在斜率以及直流準(zhǔn)位的不同，而周期與相對(duì)應(yīng)的上升與下降切換起始 點(diǎn)是大致上一樣的。
三角波信號(hào)611接著透過(guò)箝制器612與614，進(jìn)行箝制處理。如果三角波
信號(hào)611高于箝制器612所設(shè)定的一默認(rèn)值，譬如說(shuō)電壓VHQLD.MAX，則箝制
器612會(huì)使限制信號(hào)VuM汀持守在電壓VHOLD_MAX。相對(duì)的，如果三角波信號(hào) 611低于箝制器614所設(shè)定的一默認(rèn)值，譬如說(shuō)電壓Vhold.min，則箝制器614 會(huì)使限制信號(hào)Vl蘭t持守在Vhqld-畫(huà)。如果三角波信號(hào)611的值位于VHOLD.MAX
與VHQLD掘N之間，則限制信號(hào)V固汀的輸出值跟三角波信號(hào)611的值一樣。
因此，如同圖4B所示，限制信號(hào)Vum汀便會(huì)在三角波信號(hào)Vosc的上升區(qū)間 Prise中，依序進(jìn)入一持平區(qū)間PHL、 一上升區(qū)間PR、以及另一持平區(qū)間PHH。 加法器606以及乘法器610 —起決定限制信號(hào)VuwT在上升區(qū)間PK時(shí)的值。 箝制器612使限制信號(hào)V固!t在持平區(qū)間PHH時(shí)持守在VH0LD_MAX;箝制器614 使限制信號(hào)VuM汀在持平區(qū)間PHL時(shí)持守在VH0LD_MIN。
圖7為圖6中的限制信號(hào)產(chǎn)生器600的一種電路實(shí)施例。當(dāng)然，圖7并非 限制本發(fā)明的實(shí)施，限制信號(hào)產(chǎn)生器600也可以由不同于圖7的電路來(lái)實(shí)施。
電壓電流轉(zhuǎn)換器702把三角波信號(hào)Vosc轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)Iosc。電壓電流 轉(zhuǎn)換器702具有一比較器OPosc、電阻Rosc、開(kāi)關(guān)Sosc、以及兩個(gè)晶體管所構(gòu) 成的電流鏡(current mirror)。電壓電流轉(zhuǎn)換器704把偏移信號(hào)VsH訂轉(zhuǎn)換成電
流信號(hào)ISHIFT。電壓電流轉(zhuǎn)換器704具有一比較器OPsmFT、電阻R訓(xùn)FT、以及 開(kāi)關(guān)S細(xì)ft。電流信號(hào)I細(xì)打與Iosc相減后，透過(guò)兩個(gè)電流鏡，送到增益電阻 RSCALE。增益電阻RSCALE就可以視為一個(gè)乘法器，其電阻值與電阻RqSC的電 阻值的比值，可以決定限制信號(hào)Vu麗在上升區(qū)間Pr吋的上升斜率，對(duì)三角
波信號(hào)Vosc的上升斜率的比值。于圖7中，箝制器612具有一比較器706以 及一開(kāi)關(guān)710。如果電壓VSCALE的電壓高于電壓VHOU>MAX，則比較器706的 輸出會(huì)導(dǎo)通開(kāi)關(guān)710，迫使限制信號(hào)VtMT被一低電壓源下拉，使得限制信號(hào) Vu匿不至于大于電壓VHOLD-MAX。類似的，圖7中的箝制器614具有一比較
器708以及一開(kāi)關(guān)712。如果電壓VscALE的電壓低于VHOLD.MjN，則比較器706
的輸出會(huì)導(dǎo)通開(kāi)關(guān)710，迫使限制信號(hào)VuMn4皮一高電壓源VDD上拉，使得
限制信號(hào)Vt腿t不至于小于電壓VH0U>MIN。而當(dāng)電壓VscALE的電壓介于電壓V恥LD-MAX 與電壓VHOLD.M!N之間時(shí)，開(kāi)關(guān)712與開(kāi)關(guān)710都是關(guān)閉狀態(tài)，所以
限制信號(hào)VL腿T會(huì)等于電壓VSCALE。換言之，箝制器612與614 --起將電壓 VSCALE箝制于電壓VH0LD_MAX與電壓VHOLD-MIN之間，以輸出限制信號(hào)VUMIT。
運(yùn)用本發(fā)明的實(shí)施例所產(chǎn)生的限制信號(hào)，可以使電源供應(yīng)器的輸出電壓快 速的從O開(kāi)始上升，可以預(yù)防開(kāi)機(jī)后，輸出電壓因?yàn)樽儔浩鞯墓β氏拗七^(guò)小， 而導(dǎo)致的開(kāi)機(jī)失敗的問(wèn)題。
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，在不 背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作 出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán) 利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種限制信號(hào)產(chǎn)生器，用以轉(zhuǎn)換一三角波信號(hào)，成為一限制信號(hào)，該限制信號(hào)具有一第一持平區(qū)間、一第二持平區(qū)間、以及一上升區(qū)間，當(dāng)該三角波信號(hào)于一周期內(nèi)開(kāi)始上升時(shí)，該限制信號(hào)依序進(jìn)入該第一持平區(qū)間、該上升區(qū)間、以及該第二持平區(qū)間，其特征在于，該限制信號(hào)產(chǎn)生器包含有一乘法器，用以決定該限制信號(hào)于該上升區(qū)間中的斜率；一加法器，用以將該三角波信號(hào)與一偏移信號(hào)相減，以決定該限制信號(hào)在該上升區(qū)間甲的值；一第一箝制器，使該限制信號(hào)于該第一持平區(qū)間時(shí)為一第一默認(rèn)值；以及一第二箝制器，使該限制信號(hào)于該第二持平區(qū)間時(shí)為一第二默認(rèn)值。
2. 如權(quán)利要求1所述的限制信號(hào)產(chǎn)生器，其特征在于，該加法器包含有 一第一電壓電流轉(zhuǎn)換器，用以將該三角波信號(hào)轉(zhuǎn)換成一三角波電流；以及 一第二電壓電流轉(zhuǎn)換器，用以將該偏移信號(hào)轉(zhuǎn)換成一偏移電流；其中，該加法器輸出該三角波電流與該偏移電流的差電流。
3. 如權(quán)利要求1所述的限制信號(hào)產(chǎn)生器，其特征在于，該乘法器包含有一 第一電阻，且該加法器包含有一第二電阻，該第一電阻與該第二電阻的電阻值 比值影響該限制信號(hào)在該上升區(qū)間的上升斜率。
4. 如權(quán)利要求1所述的限制信號(hào)產(chǎn)生器，其特征在于， 該加法器接收該三角波信號(hào)以及該偏移信號(hào)； 該乘法器接收該加法器的一輸出，產(chǎn)生一調(diào)整后信號(hào)；以及 該第一箝制器以及該第二箝制器監(jiān)測(cè)該調(diào)整后信號(hào)，并使該調(diào)整后信號(hào)不會(huì)超過(guò)一該第一默認(rèn)值以及一該第二默認(rèn)值。
5. 如權(quán)利要求4所述的限制信號(hào)產(chǎn)生器，其特征在于，該第一箝制器包含有一第一比較器，用以比較該調(diào)整后信號(hào)與該第一默認(rèn)值；以及 一第一開(kāi)關(guān)，受控于該第一比較器的一輸出，具有一第一端以及一第二端， 分別接收一高電源以及該調(diào)整后信號(hào)。
6. 如權(quán)利要求5所述的限制信號(hào)產(chǎn)生器，其特征在于，該第二箝制器包含一第二比較器，用以比較該調(diào)整后信號(hào)與該第二默認(rèn)值；以及 一第二幵關(guān)，受控于該第二比較器的一輸出，具有一第一端以及一第二端， 分別接收一低電源以及該調(diào)整后信號(hào)。
7. 如權(quán)利要求1所述的限制信號(hào)產(chǎn)生器，其特征在于，該第一默認(rèn)值低于 該第二默認(rèn)值。
8. —種脈波寬度調(diào)變控制電路，其特征在于，包含有； 一振蕩器，用以產(chǎn)生一三角波信號(hào)；一限制信號(hào)產(chǎn)生器，接收該三角波信號(hào)，并據(jù)以產(chǎn)生一限制信號(hào)，該限制 信號(hào)具有一第一持平區(qū)間、 一第二持平區(qū)間、以及一上升區(qū)間，當(dāng)該三角波信 號(hào)在一周期內(nèi)的上升區(qū)間時(shí)，該限制信號(hào)依序進(jìn)入該第一持平區(qū)間、該上升區(qū) 間、以及該第二持平區(qū)間，該限制信號(hào)在該第一持平區(qū)間時(shí)為一第一默認(rèn)值， 在該第二持平區(qū)間時(shí)為一第二默認(rèn)值；一功率開(kāi)關(guān)；以及一比較控制器，將對(duì)應(yīng)流經(jīng)該功率開(kāi)關(guān)的電流的一檢測(cè)信號(hào)相較于該限制 信號(hào)，并據(jù)以控制該功率開(kāi)關(guān)。
9. 如權(quán)利要求8所述的脈波寬度調(diào)變控制電路，其特征在于，該第一默認(rèn) 值低于該第二默認(rèn)值。
10. 如權(quán)利要求8所述的脈波寬度調(diào)變控制電路，其特征在于，該限制 信號(hào)產(chǎn)生器包含有一乘法器，用以決定該限制信號(hào)在該上升區(qū)間中的斜率； 一加法器，用以將該三角波信號(hào)與一偏移信號(hào)相減，以決定該限制信號(hào)在 該上升區(qū)間中的值；一第一箝制器，使該限制信號(hào)在該第一持平區(qū)間時(shí)為該第一默認(rèn)值；以及 一第二箝制器，使該限制信號(hào)在該第二持平區(qū)間時(shí)為該第二默認(rèn)值。
11. 一種脈波寬度調(diào)變控制方法，其特征在于，包含有 接收一三角波信號(hào)；當(dāng)該三角波信號(hào)于一周期內(nèi)的上升區(qū)間時(shí)，依序進(jìn)行下列步驟，以輸出一 限制信號(hào)在一第一持平區(qū)間內(nèi)，使該限制信號(hào)保持在一第一默認(rèn)值； 在一上升區(qū)間內(nèi)，使該限制信號(hào)由該第一默認(rèn)值漸漸上升至一第二默認(rèn)值；以及在一第二持平區(qū)間內(nèi)，使該限制信號(hào)保持在該第二默認(rèn)值；以及 比較該限制信號(hào)與對(duì)應(yīng)流經(jīng)一功率開(kāi)關(guān)的電流的一檢測(cè)信號(hào)，并據(jù)以控制 該功率開(kāi)關(guān)。
12.如權(quán)利要求11所述的脈波寬度調(diào)變控制方法，其特征在于，另包含有線性調(diào)整該三角波信號(hào)，而產(chǎn)生一調(diào)整后信號(hào)；及箝制該調(diào)整后信號(hào)于該第一默認(rèn)值與該第二默認(rèn)值之間，以輸出該限制信號(hào)
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種脈波寬度調(diào)變(PWM)控制電路，包含有一振蕩器、一限制信號(hào)產(chǎn)生器、一功率開(kāi)關(guān)、以及一比較控制器。該振蕩器產(chǎn)生一三角波信號(hào)。該限制信號(hào)產(chǎn)生器接收該三角波信號(hào)，并據(jù)以產(chǎn)生一限制信號(hào)。該限制信號(hào)具有一第一持平區(qū)間、一第二持平區(qū)間、以及一上升區(qū)間。當(dāng)該三角波信號(hào)在一周期內(nèi)的上升區(qū)間時(shí)，該限制信號(hào)依序進(jìn)入該第一持平區(qū)間、該上升區(qū)間、以及該第二持平區(qū)間。該限制信號(hào)在該第一持平區(qū)間時(shí)為一第一默認(rèn)值，在該第二持平區(qū)間時(shí)為一第二默認(rèn)值。該比較控制器將對(duì)應(yīng)流經(jīng)該功率開(kāi)關(guān)的電流的一檢測(cè)信號(hào)相較于該限制信號(hào)，并據(jù)以控制該功率開(kāi)關(guān)。
文檔編號(hào)H02M3/28GK101577480SQ200810099309
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者陳仁義, 陳俊德, 魏大鈞 申請(qǐng)人:通嘉科技股份有限公司