專利名稱：降壓型電源轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電力變換電路，且特別是關(guān)于一種降壓型電源轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
隨著科技蓬勃發(fā)展，各式電子產(chǎn)品陸續(xù)出現(xiàn)以滿足日常生活所需，諸如計(jì)算機(jī)、電視、手機(jī)…等電子產(chǎn)品，而前述電子產(chǎn)品都需使用低電壓且穩(wěn)定的直流電源。一般可取得的電力來源為電力公司所提供的高電壓交流電源或電池直流電源，無論是高電壓交流電源或電池直流電源，都需經(jīng)由電源轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成低電壓且穩(wěn)定的直流電源，以供前述電子產(chǎn)品作為其正常運(yùn)作的電力來源。因此，幾乎所有電子產(chǎn)品都需要穩(wěn)定的直流電源轉(zhuǎn)換器來取得低電壓且穩(wěn)定的直流電源，而降壓型電源轉(zhuǎn)換器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、電能轉(zhuǎn)換效率高及高可靠度等優(yōu)越性能，所以被廣泛采用作為電子產(chǎn)品的電源轉(zhuǎn)換器。為讓使用者于操作時(shí)依其所需調(diào)整降壓型電源轉(zhuǎn)換器的電源輸出電壓，一般來說會(huì)使用回授電阻，以將輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為回授電壓，進(jìn)而回授至功率集成電路，并利用功率集成電路將回授電壓控制在預(yù)設(shè)電壓值，以調(diào)整電源輸出電壓。但回授電阻是由使用者自行配置，故功率集成電路無法有效地利用回授機(jī)制去感知實(shí)際的電源輸出電壓，因此在某些運(yùn)用中，若需使用實(shí)際電源輸出電壓來做運(yùn)算的話，則需要額外在功率集成電路中制作一個(gè)腳位去偵測(cè)電源輸出電壓。綜上所述，將導(dǎo)致功率集成電路的復(fù)雜化，并影響功率集成電路運(yùn)用的靈活度。此外，若在功率集成電路中制作額外的腳位，亦會(huì)增加制作成本。

發(fā)明內(nèi)容
為解決已知技術(shù)的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種降壓型電源轉(zhuǎn)換器，利用降壓型電源轉(zhuǎn)換器中功率集成電路現(xiàn)有的接腳，并配合內(nèi)建于功率集成電路中的整流濾波電路，以偵測(cè)電源輸出電壓的電壓值。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種降壓型電源轉(zhuǎn)換器。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，降壓型電源轉(zhuǎn)換器用以將電源輸入電壓轉(zhuǎn)換為電源輸出電壓，其包含第一整流濾波電路以及功率集成電路。第一整流濾波電路用以對(duì)輸出中間電壓進(jìn)行整流與濾波，將輸出中間電壓轉(zhuǎn)換為電源輸出電壓。功率集成電路用以將電源輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出中間電壓，其包含電壓輸出接腳以及第二整流濾波電路。電壓輸出接腳用以輸出前述輸出中間電壓。第二整流濾波電路耦接于電壓輸出接腳，前述第二整流濾波電路用以對(duì)輸出中間電壓進(jìn)行整流與濾波以將輸出中間電壓轉(zhuǎn)換為偵測(cè)電壓，其中偵測(cè)電壓與電源輸出電壓相同。功率集成電路是利用偵測(cè)電壓進(jìn)行運(yùn)算。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例通過功率集成電路現(xiàn)有的接腳并配合內(nèi)建于功率集成電路中的整流濾波電路以偵測(cè)電源輸出電壓的電壓值。如此，即可在不增加功率集成電路接腳的狀況下，偵測(cè)出電源輸出電壓的電壓值，從而提升功率集成電路運(yùn)用的靈活度t


明如下
意圖；
示意圖
示意圖
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的說
圖1是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的一種降壓型電源轉(zhuǎn)換器的電路示意圖； 圖2A繪示依照本發(fā)明第一實(shí)施例的一種如圖1中所示的第二整流濾波電路的示
圖2B是繪示依照本發(fā)明第二實(shí)施例的一種如圖1中所示的第二整流濾波電路的
圖2C是繪示依照本發(fā)明第三實(shí)施例的一種如圖1中所示的第二整流濾波電路的
圖3是繪示如圖1所示的降壓型電源轉(zhuǎn)換器其中輸出中間電壓Vu、電源輸出電壓
Vout與偵測(cè)電壓Vott2的電壓時(shí)間曲線圖。
主要組件符號(hào)說明100降壓型電源轉(zhuǎn)換器132 第二整
110電源輸入端134控制單元
120第一整流濾波電路140第一功率開關(guān)
122輸入端150第二功率開關(guān)
124輸出端160第一回授電阻
126電感170第二回授電阻
128電容180電源輸出端
130功率集成電路212輸入端
216電容214輸出端
218電阻231輸入端
221輸入端232輸出端
222輸出端233第一電阻
223第一電阻234第二電阻
224第二電阻235第三電阻
225電容236電容
整流濾波電路
具體實(shí)施例方式圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施方式繪示一種降壓型電源轉(zhuǎn)換器100的電路示意圖。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，降壓型電源轉(zhuǎn)換器100用以將電源輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為電源輸出電壓 Vott，其包含第一整流濾波電路120以及功率集成電路130。第一整流濾波電路120用以對(duì)輸出中間電壓Vu進(jìn)行整流與濾波，將輸出中間電壓Vui轉(zhuǎn)換為電源輸出電壓VOTT。此外，功率集成電路130用以將電源輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為輸出中間電壓Vu，其包含電壓輸出接腳LX以及第二整流濾波電路132。電壓輸出接腳LX用以輸出前述輸出中間電壓\x。第二整流濾波電路132耦接于電壓輸出接腳LX，第二整流濾波電路132用以對(duì)輸出中間電壓Vui進(jìn)行整流與濾波，以將輸出中間電壓Vu轉(zhuǎn)換為偵測(cè)電壓Vott2，其中偵測(cè)電壓 Vout2與電源輸出電壓Vott相同。另外，功率集成電路130可利用偵測(cè)電壓Vott2進(jìn)行運(yùn)算。在本實(shí)施例中，電源輸入電壓Vin可經(jīng)由功率集成電路130對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得輸出中間電壓vu。隨后，輸出中間電壓Vu再經(jīng)由第一整流濾波電路120對(duì)其進(jìn)行整流與濾波， 從而產(chǎn)生電源輸出電壓VOTT。如此，降壓型電源轉(zhuǎn)換器100即可將電源輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為電源輸出電壓Vott。在本實(shí)施例中，電源輸出電壓Vott是第一整流濾波電路120對(duì)輸出中間電壓、進(jìn)行整流與濾波后所得者。因此，若在功率集成電路130中，內(nèi)建等效于第一整流濾波電路 120的第二整流濾波電路132，則第二整流濾波電路132即可對(duì)中間電SVu進(jìn)行整流與濾波，并得到等同于電源輸出電壓Vot的偵測(cè)電壓Vot2。如此，即可于不增加功率集成電路130 接腳的狀況下，利用現(xiàn)有的接腳(即電壓輸出接腳LX)以偵測(cè)電源輸出電壓Vot的電壓值。本實(shí)施例的第一整流濾波電路120包含輸入端122、輸出端124、電感126與電容 128。輸入端122耦接于電壓輸出接腳LX。電感1 具有第一端與第二端，其中電感1 的第一端耦接于輸入端122，而電感126的第二端耦接于輸出端124。電容1 具有第一端與第二端，其中電容128的第一端耦接于電感126的第二端與輸出端IM之間，而電容128的第二端耦接于接地端GND。在本實(shí)施例中，降壓型電源轉(zhuǎn)換器100還可包含第一功率開關(guān)140以及第二功率開關(guān)150。第一功率開關(guān)140包含控制端、第一端以及第二端。第一功率開關(guān)140的控制端耦接于功率集成電路130，由功率集成電路130控制以進(jìn)行開關(guān)的切換；第一功率開關(guān)140 的第一端耦接于電源輸入端110，用以接收電源輸入電壓VIN ；第一功率開關(guān)140的第二端耦接于第一整流濾波電路120(如其中電感126的第一端)。此外，第二功率開關(guān)150包含控制端、第一端以及第二端。第二功率開關(guān)150的控制端耦接于功率集成電路130，由功率集成電路130控制以進(jìn)行開關(guān)的切換；第二功率開關(guān)150的第一端耦接于第一整流濾波電路120 (如其中電感126的第一端)；第二功率開關(guān)150的第二端耦接于接地端GND。上述第一功率開關(guān)140及第二功率開關(guān)150可依實(shí)際需求或操作方式，選擇性地以P型或N型晶體管或是其它可作為開關(guān)的組件來實(shí)現(xiàn)，在此并不加以限制。在本實(shí)施例中，第一功率開關(guān)140的控制端更可用以接收第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以進(jìn)行開關(guān)的切換，而第二功率開關(guān)150的控制端更可用以接收第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)以進(jìn)行開關(guān)的切換。 此外，在本實(shí)施例中，功率集成電路130還可包含第一驅(qū)動(dòng)接腳DRVH以及第二驅(qū)動(dòng)接腳 DRVL，其中第一驅(qū)動(dòng)接腳DRVH用以輸出第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，第二驅(qū)動(dòng)接腳DRVL用以輸出第二驅(qū)
動(dòng)信號(hào)。下列將例示性地說明降壓型電源轉(zhuǎn)換器100的操作流程。首先，功率集成電路130 將第一功率開關(guān)140導(dǎo)通并將第二功率開關(guān)150關(guān)閉，此時(shí)根據(jù)電源輸入電壓Vin所產(chǎn)生的電流會(huì)由第一功率開關(guān)140的第一端流向第二端，并提供前述電流給電感126，使得電感 126進(jìn)行儲(chǔ)存能量與傳送能量的動(dòng)作。然后，功率集成電路130將第一功率開關(guān)140關(guān)閉并將第二功率開關(guān)150導(dǎo)通，此時(shí)停止提供電流給電感126，從而由電感126對(duì)電容128以及負(fù)載(圖中未示)進(jìn)行放電。因此，透過控制切換第一功率開關(guān)140以及第二功率開關(guān) 150的開啟及關(guān)閉時(shí)間，功率集成電路130可控制電源輸出電壓Vott。在本實(shí)施例中，降壓型電源轉(zhuǎn)換器100還可包含第一回授電阻160以及第二回授
6電阻170。第一回授電阻160具有第一端與第二端，其中第一回授電阻160的第一端耦接于電源輸出端180。第二回授電阻170具有第一端與第二端，其中第二回授電阻170的第一端耦接于第一回授電阻160的第二端，而第二回授電阻170的第二端耦接于接地端GND，且第一回授電阻160的第二端產(chǎn)生相應(yīng)于電源輸出電壓Vott的回授電壓VFB。此外，功率集成電路130還包含回授接腳FB，回授接腳FB用以接收回授電壓Vfb， 接著功率集成電路130對(duì)回授電壓Vfb進(jìn)行運(yùn)算，并可通過功率集成電路130中的控制單元 134根據(jù)回授電壓Vfb控制功率開關(guān)140以及150，使功率開關(guān)140和150作相對(duì)應(yīng)的開啟及關(guān)閉，以調(diào)整輸出中間電壓Vu，進(jìn)而調(diào)整控制電源輸出電壓VOT。另一方面，在本實(shí)施例中，第二整流濾波電路132可為電阻電容電路，前述電阻電容電路耦接于電壓輸出接腳LX。圖2A是依照本發(fā)明第一實(shí)施例繪示一種如圖1中所示的第二整流濾波電路的示意圖。第二整流濾波電路包含輸入端212、輸出端214、電容216以及電阻218。輸入端212耦接于電壓輸出接腳。電容216的一端耦接于輸出端214。電阻 218的一端耦接于輸入端212，而電阻218的另一端耦接于輸出端214與電容216之間。如2A圖所示，若將電路中框起來的部分定義為一單元，則可視電路需求串聯(lián)N單元。例如串聯(lián)兩單元時(shí)，即構(gòu)成二階電阻電容濾波電路，而串聯(lián)三單元時(shí)，即構(gòu)成三階電阻電容濾波電路，以此類推。然后，再將最后一單元的電阻的另一端耦接于輸出端214。圖2B是依照本發(fā)明第二實(shí)施例繪示一種如圖1中所示的第二整流濾波電路的示意圖。第二整流濾波電路包含輸入端221、輸出端222、第一電阻223、第二電阻224以及電容225。輸入端221耦接于電壓輸出接腳。第一電阻223具有第一端與第二端，其中第一電阻223的第一端耦接于輸入端221。第二電阻2M具有第一端與第二端，其中第二電阻2M 的第一端耦接于第一電阻223的第二端，而第二電阻2M的第二端耦接于輸出端222。電容 225的一端耦接于第一電阻223與第二電阻2M之間。如圖2B所示，若將電路中框起來的部分定義為一單元，則可視電路需求串聯(lián)N單元。例如串聯(lián)兩單元時(shí)，即構(gòu)成二階電阻電容濾波電路，而串聯(lián)三單元時(shí)，即構(gòu)成三階電阻電容濾波電路，以此類推。然后，再將最后一單元的電阻的第二端耦接于第二電阻2M的第一端。圖2C是依照本發(fā)明第三實(shí)施例繪示一種如圖1中所示的第二整流濾波電路的示意圖。第二整流濾波電路包含輸入端231、輸出端232、第一電阻233、第二電阻234、第三電阻235以及電容236。輸入端231耦接于電壓輸出接腳。第一電阻233具有第一端與第二端，其中第一電阻233的第一端耦接于輸入端231。第三電阻235具有第一端與第二端，其中第三電阻235的第一端耦接于第一電阻233的第二端，而第三電阻235的第二端耦接于輸出端232。第二電阻234具有第一端與第二端，其中第二電阻234的第一端耦接于第一電阻233與第三電阻235之間。電容236的一端耦接于第二電阻234的第二端。如圖2C所示，若將電路中框起來的部分定義為一單元，則可視電路需求串聯(lián)N單元。例如串聯(lián)兩單元時(shí)，第一單元的第一電阻的第一端依然耦接于輸入端231，然后，將第二單元的第一電阻的第一端耦接于第一單元的第一電阻的第二端，而第二單元的第一電阻的第二端則耦接于第三電阻235的第一端。圖3是繪示如圖1所示的降壓型電源轉(zhuǎn)換器100其中輸出中間電壓Vu、電源輸出電壓Vott與偵測(cè)電壓Vot2的電壓時(shí)間曲線圖。如圖3所示，當(dāng)降壓型電源轉(zhuǎn)換器100達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電源輸出電壓Vott與偵測(cè)電壓Vott2會(huì)趨近一致。由上述結(jié)果可知，本發(fā)明實(shí)施例通過使用等效的第一濾波電路120與第二濾波電路132，來分別對(duì)輸出中間電壓Vui進(jìn)行整流與濾波，確實(shí)可得到相同的電源輸出電壓Vot與偵測(cè)電壓VOT2。因此，本發(fā)明實(shí)施例的降壓型電源轉(zhuǎn)換器100可利用功率集成電路130現(xiàn)有的接腳(即電壓輸出接腳LX)以偵測(cè)電源輸出電壓Vot的電壓值，而不需額外增加功率集成電路130的接腳。由本發(fā)明上述實(shí)施方式可知，應(yīng)用本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例的降壓型電源轉(zhuǎn)換器可使用其功率集成電路現(xiàn)有的接腳(例如電壓輸出接腳)，并配合內(nèi)建于功率集成電路中的整流濾波電路，以偵測(cè)電源輸出電壓的電壓值。如此，即可在不增加功率集成電路接腳的狀況下，偵測(cè)出電源輸出電壓的電壓值，從而提升功率集成電路運(yùn)用的靈活度。雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種降壓型電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，用以將一電源輸入電壓轉(zhuǎn)換為一電源輸出電壓，包含一第一整流濾波電路，用以對(duì)一輸出中間電壓進(jìn)行整流與濾波，將該輸出中間電壓轉(zhuǎn)換為該電源輸出電壓；以及一功率集成電路，用以將該電源輸入電壓轉(zhuǎn)換為該輸出中間電壓，包含 一電壓輸出接腳，用以輸出該輸出中間電壓；以及一第二整流濾波電路，耦接于該電壓輸出接腳，該第二整流濾波電路用以對(duì)該輸出中間電壓進(jìn)行整流與濾波以將該輸出中間電壓轉(zhuǎn)換為一偵測(cè)電壓，其中該偵測(cè)電壓與該電源輸出電壓相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第一整流濾波電路包含 一輸入端，耦接于該電壓輸出接腳；一輸出端；一電感，具有一第一端與一第二端，其中該電感的該第一端耦接于該輸入端，而該電感的該第二端耦接于該輸出端；以及一電容，具有一第一端與一第二端，其中該電容的該第一端耦接于該電感的該第二端與該輸出端之間，而該電容的該第二端耦接于一接地端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第二整流濾波電路為一電阻電容電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第二整流濾波電路包含 一輸入端，耦接于該電壓輸出接腳；一輸出端；一電容，該電容的一端耦接于該輸出端；以及一電阻，該電阻的一端耦接于該輸入端，而該電阻的另一端耦接于該輸出端與該電容之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第二整流濾波電路包含 一輸入端，耦接于該電壓輸出接腳；一輸出端；一第一電阻，具有一第一端與一第二端，其中該第一電阻的該第一端耦接于該輸入端；一第二電阻，具有一第一端與一第二端，其中該第二電阻的該第一端耦接于該第一電阻的該第二端，而該第二電阻的該第二端耦接于該輸出端；以及一電容，其一端耦接于該第一電阻與該第二電阻之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第二整流濾波電路包含 一輸入端，耦接于該電壓輸出接腳；一輸出端；一第一電阻，具有一第一端與一第二端，其中該第一電阻的該第一端耦接于該輸入端；一第二電阻，具有一第一端與一第二端，其中該第二電阻的該第一端耦接于該第一電阻的該第二端，而該第二電阻的該第二端耦接于該輸出端；一第三電阻，具有一第一端與一第二端，其中該第三電阻的該第一端耦接于該第一電阻與該第二電阻之間；以及一電容，其一端耦接于該第三電阻的該第二端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包含 一第一功率開關(guān)，包含一控制端，耦接于該功率集成電路，由該功率集成電路控制以進(jìn)行開關(guān)的切換； 一第一端，耦接于一電源輸入端，用以接收該電源輸入電壓；以及一第二端，耦接于該第一整流濾波電路；以及一第二功率開關(guān)，包含一控制端，耦接于該功率集成電路，由該功率集成電路控制以進(jìn)行開關(guān)的切換； 一第一端，耦接于該第一整流濾波電路；以及一第二端，耦接于一接地端。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降壓型電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包含一第一功率開關(guān)，包含一控制端，用以接收一第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以進(jìn)行開關(guān)的切換； 一第一端，耦接于一電源輸入端，用以接收該電源輸入電壓；以及一第二端，耦接于該電感的該第一端；以及一第二功率開關(guān)，包含一控制端，用以接收一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以進(jìn)行開關(guān)的切換；一第一端，耦接于該電感的該第一端；以及一第二端，耦接于該接地端；其中該功率集成電路還包含一第一驅(qū)動(dòng)接腳，用以輸出該第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及一第二驅(qū)動(dòng)接腳，用以輸出該第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包含一第一回授電阻，具有一第一端與一第二端，其中該第一回授電阻的該第一端耦接于該電源輸出端；以及一第二回授電阻，具有一第一端與一第二端，其中該第二回授電阻的該第一端耦接于該第一回授電阻的該第二端，而該第二回授電阻的該第二端耦接于一接地端；其中于該第一回授電阻的該第二端產(chǎn)生一相應(yīng)于該電源輸出電壓的回授電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的降壓型電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該功率集成電路還包含 一回授接腳，用以接收該回授電壓，該功率集成電路根據(jù)該回授電壓控制至少一功率開關(guān)，以調(diào)整該輸出中間電壓，進(jìn)而調(diào)整該電源輸出電壓。
全文摘要
本發(fā)明提出一種降壓型電源轉(zhuǎn)換器，用以將電源輸入電壓轉(zhuǎn)換為電源輸出電壓，其包含第一整流濾波電路以及功率集成電路。第一整流濾波電路用以對(duì)輸出中間電壓進(jìn)行整流與濾波，將輸出中間電壓轉(zhuǎn)換為電源輸出電壓。功率集成電路用以將電源輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出中間電壓，其包含電壓輸出接腳以及第二整流濾波電路。電壓輸出接腳用以輸出前述輸出中間電壓。第二整流濾波電路耦接于電壓輸出接腳，用以對(duì)輸出中間電壓進(jìn)行整流與濾波以將輸出中間電壓轉(zhuǎn)換為偵測(cè)電壓，其中偵測(cè)電壓與電源輸出電壓相同。
文檔編號(hào)H02M7/217GK102340254SQ20101023344
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者馮蔚文, 林孟宏 申請(qǐng)人:富鼎先進(jìn)電子股份有限公司