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應用于電源轉換器的電流控制電路及其控制方法

文檔序號:7348215閱讀:182來源:國知局
應用于電源轉換器的電流控制電路及其控制方法
【專利摘要】一種應用于電源轉換器的電流控制電路,由一轉換電路、分壓電路、電流取樣電路、誤差放大器、調變比較器、驅動器所組成,由電流取樣電路取樣轉換電路內流經電感器的電流,以產生一電流感測訊號并將其做增益處理,再由誤差放大器將分壓電路取得的返饋電壓與一參考電壓比較,并將其結果與電流感測訊號增益處理后的結果一同輸入調變比較器比較進而輸出驅動訊號以控制其輸出的責任周期比,以此能抑制突波電流的產生。因此,由本發(fā)明可避免因為產生過大的驅動訊號造成的突波電流,達到良好的反應速度與較佳的系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【專利說明】應用于電源轉換器的電流控制電路及其控制方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明是關于一種電流控制電路及其控制方法,特別是有關于一種應用于電源轉換器的電流控制電路及其控制方法,由電流取樣電路取樣流經轉換電路內的電感器的電感電流,進而控制其輸出責任周期比,以此抑制突波電流的產生,以使本發(fā)明具有良好的反應速度并能夠達到較佳的系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【背景技術】
[0002]由于科技不斷進步,電子產品日益普及,電源轉換器對于這些電子產品有著舉足輕重的地位,電源轉換器主要是轉換電源以提供電子產品所需的電壓,常見應用于計算機、顯示器及DVD錄放機等電子產品中。
[0003]圖1是公知電源轉換器示意圖,其控制電路100包括:一轉換單元101、一分壓電路102、一誤差放大器103、一比較器104、一補償電路105及一驅動器106。當一輸入電壓Vi經由轉換單元101進行轉換后會產生一輸出電壓V。至一電容器C,其中轉換單元101包含一電感器、一二極管、一晶體管開關。操作時,當晶體管開關于導通狀態(tài)時,二極管會呈現(xiàn)逆向偏壓,來自輸入電壓Vi的電能會儲存于電感器內。當晶體管開關于截止狀態(tài)時,因電感器無法再儲存電能,故電感器會釋放所儲存的電能至電容器C。
[0004]而輸出電壓V。會再經由串聯(lián)于分壓電路102中的電阻R1與電阻R2分壓后產生的一返饋電壓Vfb,送至誤差放大器103與參考電壓Vref比較并產生一誤差訊號E。輸入至比較器104,然而此時容易受到負載變化的影響造成電路的不穩(wěn)定,因此會再通過補償電路105來解決電路穩(wěn)定性的問題。同時間會將轉換單元101內的電感電流與一斜波訊號Vmp加權以產生一輸出訊號V.。隨后,比較器104將比較誤差訊號E。與輸出訊號Vsum而產生一驅動訊號S',之后再通過驅動器106驅動晶體管開關SW動作。
[0005]然而,傳統(tǒng)的電源轉換器易產生突波電流(Inrush current),容易造成電路故障,且會使得整體效率降低,故設計一個能解決突波電流以及提升系統(tǒng)效率的電源轉換器是必要的。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種應用于電源轉換器的電流控制電路及其控制方法,由電流取樣電路取樣流經轉換電路內的電感器的電感電流,進而控制其輸出責任周期,以此抑制突波電流的產生,使本發(fā)明具有良好的反應速度并能夠達到較佳的系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0007]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的應用于電源轉換器的電流控制電路(200),包括:
[0008]一轉換電路(201),其具有至少一電感器或至少一開關裝置組合而成,用以接收一輸入電壓并轉換產生一輸出電壓至一電容器;
[0009]一分壓電路(202),電性連接于該電容器,并根據經由該轉換電路轉換產生的該輸出電壓用以產生一返饋電壓;
[0010]一電流取樣電路(204),電性連接于該轉換電路,用以取樣流經該轉換電路內該電感器上的電感電流值,并經內部運算后產生一電流感測訊號;
[0011]一第一增益電路(205),其將該電流感測訊號乘上一第一增益調整參數,以產生一
第一訊號;
[0012]一誤差放大器(203),其一端接收一參考電壓,而其另一端電性連接于該返饋電壓,由比較該參考電壓與該返饋電壓以產生一誤差訊號;
[0013]一第二增益電路(206),將該誤差訊號乘上一第二增益調整參數,以產生一第二訊號;
[0014]—加法器(207),將該第一訊號、該第二訊號與該返饋電壓加權以產生一第三訊號;
[0015]一鋸齒波產生器(208),用以提供一斜波訊號;
[0016]一調變比較器(209),比較該第三訊號及該斜波訊號以產生一驅動訊號;以及
[0017]一驅動器(210),其一端接收該驅動訊號,而其另一端電性連接耦合于該轉換電路內的該開關裝置,用以產生一工作周期責任比,以控制該開關裝置;
[0018]其中,該電流取樣電路(204)包含:
[0019]一電流感測單元,用以取樣流經該電感器上的電感電流值;
[0020]一存儲單元,用以存儲前次流經該電感器上的電感電流值或過去流經該電感器上的電感電流平均值;以及
[0021]一差動放大器,以本次流經該電感器上的電感電流值作為一輸入,以該存儲單元的輸出作為另一輸入,而輸出此等輸入間之差。
[0022]所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該轉換電路包含一二極管。
[0023]所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該轉換電路為一升壓型(Boost)轉換電路、一降壓型(Buck)轉換電路、一升降壓兩用型(Boost-Buck)轉換電路或其他類型的轉換電路。
[0024]所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該開關裝置選自于MOS晶體管、BJT晶體管、IGBT晶體管或其他形式的晶體管。
[0025]所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該電流取樣電路選自于一模擬數字轉換器、一取樣與維持電路、一積分器、一電阻電容濾波器其中之一或其中的組合。
[0026]所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該電流感測單元是由一串聯(lián)電阻器取樣流經該電感器上的電感電流值。
[0027]所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該電流感測單元是由一電阻電容濾波器取樣流經該電感器上的電感電流值。
[0028]所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該電流感測單元是由一感測電阻器取樣流經該電感器上的電感電流值。
[0029]所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該電流感測單元是由一導通電阻器取樣流經該電感器上的電感電流值。
[0030]所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該電流感測單元是由一感測晶體管取樣流經該電感器上的電感電流值。
[0031]所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該分壓電路包括:
[0032]一第一電阻,電性連接于該輸出電壓;以及[0033]一第二電阻,連接于該第一電阻與該接地端之間;
[0034]其中該第一電阻與該第二電阻的接點,亦電性連接于該誤差放大器。
[0035]所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該返饋電壓取自連接該第一電阻與該第二電阻的接點。
[0036]本發(fā)明提供的電流控制電路的電流控制方法,適用于一電源轉換器上,其中該電流控制電路具有一轉換電路、一分壓電路、一電流取樣電路、一誤差放大器、一調變比較器、及一與該調變比較器電性連接的驅動器,而該電流控制方法包含以下步驟:
[0037]利用該轉換電路接收一輸入電壓,并轉換產生一輸出電壓;
[0038]使得該分壓電路根據經由該轉換電路轉換輸出的該輸出電壓以產生一返饋電壓;
[0039]利用該誤差放大器計算該返饋電壓與一參考電壓間的差以產生一誤差訊號;
[0040]由一電流取樣電路援引流經耦合于該轉換電路內的一電感器上的電感電流值,并利用一差動放大器計算本次流經該電感器上的電感電流值與前次流經該電感器上的電感電流值或過去流經該電感器上的電感電流平均值間的差而輸出一電流感測訊號;
[0041]將該誤差訊號與該電流感測訊號分別乘上一增益調整參數,并將其各別增益調整后的輸出結果與該返饋電壓加權,得一輸出訊號;
[0042]將該輸出訊號與利用一鋸齒波產生器所提供的一斜波訊號輸入至調變比較器作比較;以及
[0043]根據該調變比較器所產生的一驅動訊號輸入予該驅動器,用以產生一工作周期責任比,以控制耦合于該轉換電路內的該開關裝置。
[0044]所述的電流控制方法,其中,該轉換電路具有至少一電感器、至少一二極管或至少一開關裝置組合而成。
[0045]所述的電流控制方法,其中,該轉換電路為一升壓型(Boost)轉換電路、一降壓型(Buck)轉換電路、一升降壓兩用型(Boost-Buck)轉換電路或其他類型的轉換電路。
[0046]所述的電流控制方法,其中,該開關裝置選自于MOS晶體管、BJT晶體管、IGBT晶體管或其他形式的晶體管。
[0047]所述的電流控制方法,其中,該分壓電路包括:
[0048]一第一電阻,電性連接于該輸出電壓;以及
[0049]一第二電阻,連接于該第一電阻與該接地端之間;
[0050]其中該第一電阻與該第二電阻的接點,亦電性連接于該誤差放大器。
[0051]所述的電流控制方法,其中,該返饋電壓取自連接該第一電阻與該第二電阻的接點。
[0052]所述的電流控制方法,其中該電流取樣電路系選自于一模擬數字轉換器、一取樣與維持電路、一積分器、一電阻電容濾波器等其中的一或其中的組合。
[0053]經由本發(fā)明所提供的應用于電源轉換器的電流控制電路及其控制方法,由直接對升壓電路內的電感器上的電流進行取樣,并經由控制電路輸出的工作周期責任比來控制升壓周期,以此抑制突沖電流的產生,使其具有良好的反應速度并達到較佳的系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】[0054]圖1為公知電源轉換器示意圖;
[0055]圖2為本發(fā)明的電流控制電路架構圖;
[0056]圖3為本發(fā)明的電流控制電路波形圖;
[0057]圖4為本發(fā)明的第一實施例的電流控制電路架構圖;
[0058]圖5為本發(fā)明的第二實施例的電流控制電路架構圖;
[0059]圖6為本發(fā)明的電流取樣電路示意圖;
[0060]圖7為本發(fā)明的電流感測單元取樣電感電流值示意圖;
[0061]圖8為本發(fā)明的利用取樣與維持電路取樣電流示意圖;
[0062]圖9為本發(fā)明的利用積分器取樣電流示意圖;
[0063]圖10為本發(fā)明的利用取樣與維持電路及電阻電容濾波電路取樣電流示意圖;
[0064]圖11為本發(fā)明的電流控制方法流程圖。
[0065]附圖中主要組件符號說明:
[0066]電流控制電路200輸入電SVi
[0067]轉換電路201輸出電壓V。
[0068]分壓電路202電感器L
[0069]誤差放大器203開 關裝置SW
[0070]電流取樣電路204二極管D
[0071]第一增益電路205電容器C、Cl
[0072]第二增益電路206第一電阻R1
[0073]加法器207第二電阻R2
[0074]鋸齒波產生器208返饋電壓BV。
[0075]調變比較器209電流感測訊號Isen
[0076]驅動器210第一增益調整參數Kpl
[0077]升壓電路2011第一訊號Vquu
[0078]降壓電路2012參考電壓Vrtf
[0079]電流感測單元2401第二增益調整參數Kp2
[0080]存儲單元2402誤差訊號Xa
[0081]差動放大器2403第二訊號Vrat2
[0082]斜波訊號Vramp第三訊號Vtjut3
[0083]驅動訊號S—DR輸出訊號Vsum
[0084]串聯(lián)電阻器&電阻電容濾波器Rc、Cc
[0085]導通電阻器Rds感測晶體管sense FET
[0086]感測電阻器Rsense儲存能量的組件C2
[0087]控制信號進出的開關S
[0088]步驟1100、1101、1102、1103、1104、1105、1106、1107、1108。
【具體實施方式】
[0089]本發(fā)明的一主要目的在于提供一種應用于電源轉換器的電流控制電路,由電流取樣電路取樣流經轉換電路內的電感器的電感電流,再通過增益因子將取樣到的電感電流改變其大小,并輸入至調變比較器與鋸齒波產生器產生的斜波訊號進行比較,進而輸出驅動訊號用以控制其輸出責任周期比,以此抑制突波電流的產生,使其具有良好的反應速度并達到較佳的系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0090]本發(fā)明又一主要目的在于提供一種應用于電源轉換器的電流控制方法,由應用于電源轉換器的電流控制方法,通過取樣轉換電路內的電感器電流進而控制其輸出責任周期t匕,以此抑制突波電流的產生,并達到較佳的系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0091]依據上述各項目的,本發(fā)明提供一種應用于電源轉換器的電流控制電路,包括:一轉換電路,其具有至少一電感器或至少一開關裝置組合而成,用以接收一輸入電壓,并轉換產生一輸出電壓至一電容器;一分壓電路,電性連接于電容器,并根據經由該轉換電路轉換產生的輸出電壓用以產生一返饋電壓;一電流取樣電路,電性連接于轉換電路,用以取樣流經該電感器上的電感電流值,經內部運算后產生一電流感測訊號;一第一增益電路,其將電流感測訊號乘上一第一增益調整參數,以產生一第一訊號;一誤差放大器,其一端接收一參考電壓,而其另一端電性連接于返饋電壓,由比較參考電壓與返饋電壓以產生一誤差訊號;一第二增益電路,其將誤差訊號乘上一第二增益調整參數,以產生一第二訊號;一加法器,其將第一訊號、第二訊號與返饋電壓加權以產生一第三訊號;一鋸齒波產生器,用以提供一斜波訊號;一調變比較器,是比較第三訊號及斜波訊號以產生一驅動訊號;以及一驅動器,其一端接收驅動訊號,而其另一端電性連接耦合于轉換電路內的開關裝置,用以產生一工作周期責任比,以控制開關裝置;其中,電流取樣電路包含:一電流感測單元,其用以取樣流經電感器上的電感電流值;一存儲單元,其用以存儲前次流經電感器上的電感電流值或過去流經電感器上的電感電流平均值;以及一差動放大器,其是以本次流經電感器上的電感電流值作為一輸入,以存儲單元的輸出作為另一輸入,而輸出此等輸入間的差。
[0092]本發(fā)明提供一種電流控制電路的電流控制方法,適用于一電源轉換器上,其中電流控制電路具有一轉換電路、一分壓電路、一電流取樣電路、一誤差放大器、一調變比較器、及一與調變比較器電性連接的驅動器,而電流控制方法包含以下步驟:利用轉換電路接收一輸入電壓,并轉換產生一輸出電壓;使得分壓電路根據經由轉換電路轉換輸出的輸出電壓以產生一返饋電壓;利用誤差放大器比較返饋電壓與一參考電壓以產生一誤差訊號;由電流取樣電路援引流經耦合于轉換電路內的一電感器上的電感電流值,并利用一差動放大器計算本次流經電感器上的電感電流值與前次流經電感器上的電感電流值或過去流經電感器上的電感電流平均值間的差而輸出一電流感測訊號;將誤差訊號與電流感測訊號分別乘上一增益調整參數,并將其各別增益調整后的輸出結果與返饋電壓加權,得一輸出訊號;將輸出訊號與利用一鋸齒波產生器所提供的一斜波訊號輸入至調變比較器作比較;以及根據調變比較器所產生的一驅動訊號輸入予驅動器,用以產生一工作周期責任比,以控制耦合于轉換電路內的開關裝置。
[0093]由于本發(fā)明主要是揭示一種應用于電源轉換器的電流控制電路及其控制方法,依據控制電路內的轉換電路在取得輸入電壓后轉換產生一輸出電壓,再將輸出電壓經由分壓電路以取得一返饋電壓,同時通過電流取樣電路取樣轉換電路內的電感電流以產生一電流感測訊號,并且將分壓電路取得的返饋電壓與一參考電壓比較,將其結果與電流感測訊號作增益處理后的結果以及鋸齒波產生器產生的斜波訊號加總后,一同輸入至調變比較器比較進而輸出一驅動訊號以控制其輸出的工作周期責任比,以此能抑制突波電流的產生。其中,電流控制電路的基本原理與功能,已為相關【技術領域】具有通常知識者所能明了,故以下文中的說明,僅針對與本發(fā)明應用于電源轉換器的電流控制電路及其控制方法其特征處進行詳細說明。此外,于下述內文中的附圖,亦并未依據實際的相關尺寸完整繪制,其作用僅在表達與本發(fā)明特征有關的示意圖。
[0094] 首先,請參閱圖2,為本發(fā)明的電流控制電路架構圖。如圖2所示,電流控制電路200,包括:轉換電路201,其具有至少一個電感器或至少一個開關裝置組合而成,用以接收一個輸入電壓Vi,并轉換產生一個輸出電壓V。至一個電容器C,其中轉換電路201進一步包含一個二極管,可依據內部的電感器或二極管或開關裝置的組合不同產生不同功能類型的轉換電路,因此其轉換電路201可為一升壓型(Boost)轉換電路、一降壓型(Buck)轉換電路、一升降壓兩用型(Boost-Buck)轉換電路或其他類型的轉換電路(例如:邱克轉換電路);一個分壓電路202,電性連接于電容器C,并根據經由轉換電路轉換產生的輸出電壓V。用以產生一個返饋電壓BV。(其中B = VJR2ZiR1+R2),而分壓電路202包含一個第一電阻R1,電性連接于輸出電壓V。以及一個第二電阻R2,連接于第一電阻R1與接地端之間,且第一電阻R1與第二電阻R2的接點,亦電性連接于誤差放大器203,其中返饋電壓BV。取自一個連接于第一電阻R1與第二電阻R2的接點;一個電流取樣電路204,電性連接于轉換電路201,通過一個電流感測單元(未顯示于圖2)取樣流經電感器上的電感電流值,經內部運算后產生一個電流感測訊號Ism,其電流感測單元可由一串聯(lián)電阻器、一電阻電容濾波器、一感測電阻器、一導通電阻器或一感測晶體管取樣流經電感器上的電感電流值;而電流取樣電路204進一步包含一存儲單元(未顯示于圖2),其用以存儲前次流經電感器上的電感電流值或過去流經電感器上的電感電流平均值;以及,一差動放大器(未顯示于圖2),其是以本次流經電感器上的電感電流值作為一輸入,以存儲單兀的輸出作為另一輸入,并輸出此等輸入間的差,其輸出的差即為電流感測訊號Ism。而電流取樣電路204可選自一模擬數字轉換器、一取樣與維持電路、一積分器、一電阻電容濾波器等其中之一或其中的組合;一個第一增益電路205,其是將電流感測訊號Isen乘上一第一增益調整參數(Kpl),并產生一個第一訊號Vratl (Vratl = Kpl*Isen,其中*代表相乘);一個誤差放大器203,其一端接收一個參考電壓Vref,而其另一端電性連接于返饋電壓BV。,由比較參考電壓Vref與返饋電壓BV。以產生一個誤差訊號Xa ;一個第二增益電路206,其將誤差訊號Xa乘上一個第二增益調整參數(Kp2),并產生一個第二訊號Vwt2 (Vtjut2 = Kp2*Xa,其中*代表相乘);一個加法器207,其是將第一訊號Vratl、第二訊號Vrat2與返饋電壓BV。加權以產生一個第三訊號Vtjut3(Vtjut3 =KPi*Isen+Kp;E*Xa+BV。,其中*代表相乘);一個鋸齒波產生器208,是用以提供一個斜波訊號Vramp,其中經由電流取樣電路204取樣的電感器上的電感電流值,經內部運算后產生的電流感測訊號Ism容易造成次諧波震蕩(sub-harmonic),因此加入斜波訊號Vraiip目的在解決所產生的次諧波震蕩(sub-harmonic)問題;一個調變比較器209,是比較第三訊號Vrat3及斜波訊號Vramp以產生一個驅動訊號S DK ;以及一個驅動器210,其一端接收驅動訊號S DK,而其另一端電性連接耦合于轉換電路內的開關裝置,是用以產生一個工作周期責任比(dutycycle),以控制開關裝置,其中開關裝置為一 MOS晶體管(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor, M0S)、BJT 晶體管(Bipolar Junction Transistor, BJT) > IGBT晶體管(Insulated GateBipolar Transistor, IGBT)或其他形式的晶體管,皆以柵極接收其驅動訊號S DK。[0095]再接著,請一并參考圖2及圖3,其中,圖3為本發(fā)明的電流控制電路波形圖。當電流控制電路200中的開關裝置SW于導通狀態(tài)時,來自輸入電壓Vi的電能會儲存于電感器內,使得流經電感器上的電感電流會增加,再經由電流取樣電路204取樣流經電感器上的電感電流值,并經電流取樣電路204內部的差動放大器將本次流經該電感器上的電感電流值與存儲單元內的前次流經該電感器上的電感電流值或過去流經該電感器上的電感電流平均值計算其差值并輸出,其輸出的差值即為電流感測訊號Ism ;之后,將其電流感測訊號Ism乘上一第一增益調整參數(Kpl),并產生第一訊號Vwtl,此時的第一增益調整參數(Kpl)為一小于O的增益值,因此所產生的Vtjutl的值亦會小于0(如圖3中的Vratl示意圖),在此要說明的是,雖然本實施例的第一增益調整參數(Kpl)為一小于O的增益值,但第一增益調整參數(Kpl)并不限為一小于O的增益值,因此所產生的Vratl的值亦不限為小于O的值。而后輸出電壓V。會再經由串聯(lián)于分壓電路202中的一第一電阻R1與一第二電阻電阻R2分壓后產生一返饋電壓BV。(其中B = 1*?/?+?),傳送至一誤差放大器203與一參考電壓Vref比較并產生一誤差訊號Xa,而后將誤差訊號Xa乘上一第二增益調整參數(Kp2),并產生一第二訊號Vwt2,此時的第二增益調整參數(Kp2)系為一大于O但小于I的增益值,因此所產生的Vout2的值雖大于O但會小I (如圖3中的Vwt2示意圖),在此要說明的是,雖然本實施例的第二增益調整參數(Kp2)為一大于O但小于I的增益值,但第二增益調整參數(Kp2)并不限為一大于O但小于I的增益值,因此所產生的Vwt2的值亦不限為大于O但小于I的值。接著,于得到第一訊號Vwtl與第二訊號Vrat2后再通過加法器207將其與返饋電壓BV。加權,以產生一第三訊號Vrat3(如圖3中的Vrat3示意圖)。最后,再由一調變比較器209比較第三訊號Vout3及一鋸齒波產生器208所提供的一斜波訊號Vramp以產生一驅動訊號S—DK,并傳送至一驅動器210用以產生一工作周期責任比以控制耦合于轉換電路內的開關裝置的導通或截止。[0096]再接著,請參閱圖4,為本發(fā)明的第一實施例的電流控制電路架構圖。如圖4所示,電流控制電路200,包括:一升壓型(Boost)轉換電路2011,是由一個電感器L、一個二極管D、一個開關裝置SW組合而成,用以接收一個輸入電壓Vi,并轉換并產生一個輸出電壓V。至一個電容器C ;一個分壓電路202,電性連接于電容器C,并根據經由轉換電路轉換產生的輸出電壓V。用以產生一個返饋電壓BV。(其中B = V0^R2ZR1+R2),而分壓電路202包含一個第一電阻R1,電性連接于輸出電壓V。以及一個第二電阻R2,連接于第一電阻R1與接地端之間,且第一電阻&與第二電阻R2的接點,亦電性連接于誤差放大器203,其中返饋電壓BV。取自一個連接于第一電阻R1與第二電阻R2的接點;一個電流取樣電路204,通過一個電流感測單元(未顯示于圖4)取樣流經電感器上的電感電流值,經內部運算后產生一個電流感測訊號Ism,其電流感測單元可由一串聯(lián)電阻器、一電阻電容濾波器、一感測電阻器、一導通電阻器或一感測晶體管取樣流經電感器上的電感電流值;而電流取樣電路204進一步包含一存儲單元(未顯示于圖4),其用以存儲前次流經電感器上的電感電流值或過去流經電感器上的電感電流平均值;以及,一差動放大器(未顯示于圖4),其是以本次流經電感器上的電感電流值作為一輸入,以存儲單元的輸出作為另一輸入,并輸出此等輸入間的差,其輸出的差即為電流感測訊號Ism。而電流取樣電路204可選自一模擬數字轉換器、一取樣與維持電路、一積分器、一電阻電容濾波器等其中之一或其中的組合;一個第一增益電路205,其是將電流感測訊號Isen乘上一第一增益調整參數(Kpl),并產生一個第一訊號Vtjutl (Vratl = Kpl*Isen,其中*代表相乘);一個誤差放大器203,其一端接收一個參考電壓,而其另一端電性連接于返饋電壓BV。,由比較參考電壓Vief與返饋電壓BV。以產生一個誤差訊號Xa ;—個第二增益電路206,其是將誤差訊號Xa乘上一個第二增益調整參數(Kp2),并產生一個第二訊號= Kp2*Xa,其中*代表相乘);一個加法器207,其是將第一訊號Vtjutl、第二訊號Vout2與返饋電壓BV。加權以產生一個第三訊號Vrat3(Vrat3 = Kpl*Ism+Kp2*Xa+BV。,其中*代表相乘);一個鋸齒波產生器208,是用以提供一個斜波訊號Vramp,其中經由電流取樣電路204取樣的電感器上的電感電流值,經內部運算后產生的電流感測訊號Ism容易造成次諧波震蕩(sub-harmonic),因此加入斜波訊號Vramp目的在解決所產生的次諧波震蕩(sub-harmonic)問題;一個調變比較器209,是比較第三訊號Vrat3及斜波訊號Vmp以產生一個驅動訊號S dk ;以及一個驅動器210,其一端接收驅動訊號S dk,而其另一端電性連接耦合于轉換電路內的開關裝置SW,用以產生一個工作周期責任比(duty cycle),以控制開關裝置SW,其中開關裝置 SW 為一 MOS 晶體管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,M0S) >BJT 晶體管(Bipolar Junction Transistor,BJT)、IGBT 晶體管(Insulated Gate BipolarTransistor, IGBT)或其他形式的晶體管,并以柵極接收其驅動訊號S—DK。
[0097]當電流控制電路200中的開關裝置SW于導通狀態(tài)時,此時二極管D會呈逆向偏壓,來自輸入電壓Vi的電能會儲存于電感器L內,使得流經電感器L上的電感電流會增加,再經由電流取樣電路204取樣流經電感器上的電感電流值,并經電流取樣電路204內部的差動放大器將本次流經電感器上的電感電流值與存儲單元內的前次流經電感器上的電感電流值或過去流經電感器上的電感電流平均值計算其差值并輸出,其輸出的差值即為電流感測訊號Ism;之后,將其電流感測訊號Ism乘上一第一增益調整參數(κρ1),并產生第一訊號Vratl,而后輸出電壓V。會再經由串聯(lián)于分壓電路202中的一第一電阻R1與一第二電阻電阻R2分壓后產生一返饋電壓BV。(其中B = 1*?/?+?),傳送至一誤差放大器203與一參考電壓VMf比較并產生一誤差訊號Xa,而后將誤差訊號Xa乘上一第二增益調整參數(Kp2),并產生一第二訊號Vwt2 ;接著,于得到第一訊號Vwtl與第二訊號Vwt2后再通過加法器207將其與返饋電壓BV。加權,以產生一第三訊號Vwt3。最后,再由一調變比較器209比較第三訊號及一鋸齒波產生器208所提供的一斜波訊號Vraiip以產生一驅動訊號S—DK,并傳送至一驅動器210用以產生一工`作周期責任比以控制耦合于轉換電路內的開關裝置SW的導通或截止;在此要說明的是,雖然本實施例的升壓型(Boost)轉換電路是由一個電感器L、一個二極管D、一個開關裝置SW組合而成,但并非僅限于此種組合方式,可依據實際需求利用電感器L或二極管D或開關裝置SW組合成不同的升壓型(Boost)轉換電路。
[0098]再接著,請參閱圖5,為本發(fā)明的第二實施例的電流控制電路架構圖。如圖5所不,電流控制電路200,包括:一降壓型(Buck)轉換電路2012,是由一個電感器L、一第一開關裝置SW1、一第二開關裝置SW2組合而成,用以接收一個輸入電壓Vi,并轉換并產生一個輸出電壓V。至一個電容器C ;一個分壓電路202,電性連接于電容器C,并根據經由轉換電路轉換產生的輸出電壓V。用以產生一個返饋電壓BV。(其中B = VJR2ZiR1+R2),而分壓電路202包含一個第一電阻R1,電性連接于輸出電壓V。以及一個第二電阻R2,連接于第一電阻札與接地端之間,且第一電阻R1與第二電阻R2的接點,亦電性連接于誤差放大器203,其中返饋電壓BV。系取自一個連接于第一電阻R1與第二電阻R2的接點;一個電流取樣電路204,通過一個電流感測單元(未顯示于圖5)取樣流經電感器上的電感電流值,經內部運算后產生一個電流感測訊號Ism,其電流感測單元可由一串聯(lián)電阻器、一電阻電容濾波器、一感測電阻器、一導通電阻器或一感測晶體管取樣流經電感器上的電感電流值;而電流取樣電路204進一步包含一存儲單元(未顯示于圖5),其用以存儲前次流經電感器上的電感電流值或過去流經電感器上的電感電流平均值;以及,一差動放大器(未顯示于圖5),其是以本次流經電感器上的電感電流值作為一輸入,以存儲單元的輸出作為另一輸入,并輸出此等輸入間的差,其輸出的差即為電流感測訊號Ism。而電流取樣電路504可選自一模擬數字轉換器、一取樣與維持電路、一積分器、一電阻電容濾波器等其中的一或其中的組合;一個第一增益電路205,其是將電流感測訊號Isen乘上一第一增益調整參數(Kpl),并產生一個第一訊號Vtjutl (Vratl = Kpl*Isen,其中*代表相乘);一個誤差放大器203,其一端接收一個參考電壓Vref,而其另一端電性連接于返饋電壓BV。,由比較參考電壓VMf與返饋電壓BV。以產生一個誤差訊號Xa ;一個第二增益電路206,其是將誤差訊號Xa乘上一個第二增益調整參數(Kp2),并產生一個第二訊號Vtjut2 (Vwt2 = Kp2*Xa,其中*代表相乘);一個加法器207,其是將第一訊號Vratl、第二訊號Vtjut2與返饋電壓BV。加權以產生一個第三訊號V— (Vout3 = Kpl*Isen+Kp2*Xa+BV。,其中*代表相乘);一個鋸齒波產生器208,用以提供一個斜波訊號Vramp,其中經由電流取樣電路204取樣的電感器上的電感電流值,經內部運算后產生的電流感測訊號Ism容易造成次諧波震蕩(sub-harmonic),因此加入斜波訊號Vraiip目的在解決所產生的次諧波震蕩(sub-harmonic)問題;一個調變比較器209,是比較第三訊號Vrat3及斜波訊號Vmp以產生一個驅動訊號S DK ;以及一個驅動器210,其一端接收驅動訊號S dk,而其另一端電性連接耦合于轉換電路內的開關裝置SW,是用以產生一個工作周期責任比(duty cycle),以控制開關裝置SW,其中開關裝置SW為一 MOS晶體管(MetalOxide Semiconductor Field EffectTransistor, M0S)、BJT 晶體管(Bipolar JunctionTransistor, BJT)、IGBT 晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)或其他形式的晶體管,并以柵極接收其驅動訊號S DK。
[0099]當電流控制電路200中的開關裝置SW于導通狀態(tài)時,流經電感器L上的電感電流會增加,再經由電流取樣電路204取樣流經電感器上的電感電流值,并經電流取樣電路204內部的差動放大器將本次流經電感器上的電感電流值與存儲單元內的前次流經電感器上的電感電流值或過去流經電感器上的電感電流平均值計算其差值并輸出,其輸出的差值即為電流感測訊號Ism ;之后,將其電流感測訊號Ism乘上一第一增益調整參數(Kpl),并產生第一訊號Vratl,而后輸出電壓V。會再經由串聯(lián)于分壓電路202中的一第一電阻R1與一第二電阻電阻R2分壓后產生一返饋電壓 BV。(其中B = 1*?/%+?),傳送至一誤差放大器203與一參考電壓Vref比較并產生一誤差訊號Xa,而后將誤差訊號Xa乘上一第二增益調整參數(Kp2),并產生一第二訊號Vtjut2 ;接著,于得到第一訊號Vratl與第二訊號Vwt2后再通過加法器207將其與返饋電壓BV。加權,以產生一第三訊號Vwt3。最后,再由一調變比較器209比較第三訊號Vrat3及一鋸齒波產生器208所提供的一斜波訊號Vmiiip以產生一驅動訊號S—DK,并傳送至一驅動器210用以產生一工作周期責任比以控制耦合于轉換電路內的開關裝置SW的導通或截止;在此要說明的是,雖然本實施例的降壓型(Buck)轉換電路是由一個電感器L、一第一開關裝置SW1、一第二開關裝置SW2組合而成,但并非僅限于此種組合方式,可依據實際需求利用電感器L或二極管D或開關裝置SW組合成不同的降壓型(Buck)轉換電路。
[0100]請繼續(xù)參閱圖6,為本發(fā)明的電流取樣電路示意圖。電流取樣電路204包含:一電流感測單元2401,其用以取樣流經轉換電路內的電感器上的電感電流值,其電流感測單元2401可由一串聯(lián)電阻器、一電阻電容濾波器、一感測電阻器、一導通電阻器或一感測晶體管取樣流經電感器上的電感電流值;一存儲單元2402,其用以存儲前次流經電感器上的電感電流值或過去流經電感器上的電感電流平均值;以及一差動放大器2403,其是以本次流經電感器上的電感電流值作為一輸入,以存儲單兀2402的輸出作為另一輸入,而輸出此等輸入間的差。當晶體管開關(SW)導通時,來自輸入電壓Vi的電流將順向流經電感器L,使得流經電感器L的上的電感電流會增加,此時通過一電流感測單元取樣流經該電感器上的電感電流值,再經由電流取樣電路204內部的一差動放大器2403將本次流經電感器上的電感電流值與一存儲單元2402內的前次流經電感器上的電感電流值或過去流經電感器上的電感電流平均值計算其差值并輸出以作為后續(xù)增益的處理,其輸出的差值即為電流感測訊號Isen,而本發(fā)明的電流取樣電路可選自一模擬數字轉換器、一取樣與維持電路、一積分器、一電阻電容濾波器等其中之一或其中的組合。
[0101]請接著參考圖7,為本發(fā)明的電流感測單元取樣電感電流值示意圖。依據上面說明所述,當電流控制電路中的開關裝置SW于導通狀態(tài)時,流經電感器L上的電感電流會增加,再經由電流取樣電路取樣流經電感器上的電感電流值,其中電流取樣電路通過一個電流感測單元取樣流經電感器上的電感電流值,經內部運算后產生一個電流感測訊號Ism,其中電流感測單元可由一串聯(lián)電阻器(Rl)、一電阻電容濾波器(Rc、Cc)、一感測電阻器(Rsmse)、一導通電阻器(Rds)或一感測晶體管(sense FET)取樣流經電感器上的電感電流值;如圖7所示,首先第一種方式可由一串聯(lián)電阻器(RJ直接與電感器L做串聯(lián),通過量測串聯(lián)電阻器(Rl)兩端的端點3與端點4的值以取得流經電感器上的電感電流值;第二種方式可由一電阻電容濾波器(Rc、Cc)通過量測其中的電容器(Cc)兩端的端點2與端點5的值取得流經電感器上的電感電流值;第三種方式可藉由外加一感測電阻器(Rsmse)通過量測端點7的值以取得流經電感器上的電感電流值;第四種方式可由一導通電阻器(Rdsten))于晶體管開關導通時通過量測端點I的值以取得流經電感器上的電感電流值;第五種方式可由外加一感測晶體管(sense FET)通過量測端點6的值以取得流經電感器上的電感電流值。
[0102]請繼續(xù)接著參考圖8,為本發(fā)明的利用取樣與維持電路取樣電流示意圖。依據上面說明所述,本實施例是利用取樣與維持電路以取樣電感電流,如圖8所示,其電流取樣電路204包含:一電流感測單元2401,是用以取樣流經電感器L的電感電流值,其電流感測單兀2401可由一串聯(lián)電阻器(R1)、一電阻電容濾波器(Re、Cc)、一導通電阻器(Rds)或一感測晶體管(senseFET)取樣流經電感器上的電感電流值;之后,再通過一存儲單元2402,用以存儲前次流經電感器L上的電感電流值或過去流經電感器L上的電感電流平均值,其中存儲單元2402為一取樣與維持電路,包括:一儲存能量的組件(C2)和一控制信號進出的開關
(S),最后由一差動放大器2403將本次流經電感器L上的電感電流值以及存儲單元所輸出的電感電流值計算其之間差,以轉換輸出一電流感測訊號Ism。當電流流經電感器L之后,會通過電流取樣電路204內的一電流感測單元取樣的,再由一取樣與維持電路內部的一儲存能量的組件(C2)和一控制信號進出的開關(S)以存儲其電感電流值,當其取樣與維持電路的控制信號進出的開關(S)導通時,儲存能量的組件(C2)會存儲在控制信號進出的開關
(S)即將關閉前流經電感器L上的電感電流值,再由差動放大器將本次流經電感器L上的電感電流值以及上述存儲單元所輸出的電感電流值計算其之間差,而轉換輸出一電流感測訊號Ism,作為后續(xù)增益的處理。[0103]請繼續(xù)參閱圖9,為本發(fā)明的利用積分器取樣電流示意圖。依據上面說明所述,當晶體管開關(SW)導通時,來自輸入電壓Vi的電流將順向流經電感器L,使得流經電感器L上的電感電流會增加,此時通過一電流感測單元取樣流經該電感器上的電感電流值,再經由電流取樣電路204內部的差動放大器將本次流經電感器上的電感電流值與存儲單元內的前次流經電感器上的電感電流值或過去流經電感器上的電感電流平均值計算其差值并輸出以作為后續(xù)增益的處理,其輸出的差值即為電流感測訊號Ism,而本發(fā)明的電流電流取樣電路可選自一模擬數字轉換器、一取樣與維持電路、一積分器、一電阻電容濾波器等其中之一或其中的組合,本實施例是利用積分器以取樣電感電流,如圖9所示,其電流取樣電路204包含:一電流感測單元2401,用以取樣流經電感器L的電感電流值,其電流感測單元2401可由一串聯(lián)電阻器(R1)、一電阻電容濾波器(Re、Cc)、一導通電阻器(Rds)或一感測晶體管(sense FET)取樣流經電感器上的電感電流值;之后,再通過一存儲單元2402,用以存儲前次流經電感器L上的電感電流值或過去流經電感器L上的電感電流平均值,其中存儲單元2402為一積分器,包括:一運算放大器(OP),其正輸入端與電流感測單元連接,其負輸入端連接一二極管D,當二極管D執(zhí)行順向偏壓或反向偏壓時會對連接于運算放大器(OP)負輸入端的一電容器Cl充放電,當二極管D呈反向偏壓時,會轉換儲存在電容器Cl內的電能,而其儲存在電容器Cl內的電能為電感電流值,之后由差動放大器2403將本次流經電感器L上的電感電流值以及上述儲存在電容器Cl內的電感電流值計算其之間差,而轉換輸出一電流感測訊號Ism作為后續(xù)增益的處理。
[0104]接著,請繼續(xù)參閱圖10,為本發(fā)明的利用取樣與維持電路及電阻電容濾波電路取樣電流示意圖。依據上面說明所述,當晶體管開關(SW)導通時,來自輸入電壓Vi的電流將順向流經電感器L,使得流經電感器L上的電感電流會增加,此時通過一電流感測單元取樣流經該電感器上的電感電流值,再經由電流取樣電路204內部的一差動放大器將本次流經電感器上的電感電流值與一存儲單元內的前次流經電感器上的電感電流值或過去流經電感器上的電感電流平均值計算其差值并輸出以作為后續(xù)增益的處理,其輸出的差值即為電流感測訊號Ism,本發(fā)明的 電流取樣電路可選自一模擬數字轉換器、一取樣與維持電路、一積分器、一電阻電容濾波器等其中之一或其中的組合,本實施例是利用取樣與維持電路與電阻電容濾波器以取樣電感電流,如圖10所示,其電流取樣電路204包含:一電流感測單元2401,用以取樣流經電感器L的電感電流值,其電流感測單元2401可由一串聯(lián)電阻器(?)、一電阻電容濾波器(Rc、Cc)、一導通電阻器(Rds)或一感測晶體管(sense FET)取樣流經電感器上的電感電流值;之后,再通過一存儲單元2402,用以存儲前次流經電感器L上的電感電流值或過去流經電感器L上的電感電流平均值,其中存儲單元2402為取樣與維持電路與電阻電容濾波器組成,利用一儲存能量的組件(C2)與一電阻器組成一電阻電容濾波器,再由取樣與維持電路的控制信號進出的開關(S)以存儲其電感電流值,最后由一差動放大器2403將本次流經電感器L上的電感電流值以及存儲單元所輸出的電感電流值計算其之間差,以轉換輸出一電流感測訊號Ism。當電流流經電感器L之后,會通過一電流感測單元取樣,再流經自取樣與維持電路及電阻電容濾波器,于取樣與維持電路的控制信號進出的開關(S)導通時,由一電阻電容濾波器存儲在控制信號進出的開關(S)即將關閉前流經電感器L上的電感電流值,再由差動放大器2403將本次流經電感器L上的電感電流值以及上述存儲單元所輸出的電感電流值計算其之間差,而轉換輸出一電流感測訊號Ism作為后續(xù)增益的處理。
[0105]最后,請參閱圖11,為本發(fā)明的電流控制方法流程圖。如圖11所示,其電流控制方法適用于一電源轉換器上,其中電流控制電路具有一轉換電路、一分壓電路、一電流取樣電路、一誤差放大器、一調變比較器、及一與調變比較器電性連接的驅動器,其電流控制方法包含以下步驟:
[0106]步驟1100:利用轉換電路接收一輸入電壓,并轉換產生一輸出電壓;其系用以接收一輸入電壓Vi,并轉換產生一輸出電壓V。,其中轉換電路包含一電感器L、一開關裝置SW與一二極管D,接著進入步驟1101。
[0107]步驟1101:提供一分壓電路,根據該輸出電壓產生一返饋電壓;利用轉換電路轉換輸出的輸出電壓V。以產生一返饋電壓BV。(其中B = VJRyRJR2),而分壓電路包含一第一電阻R1以及一第二電阻民,其中返饋電壓BV。取自一連接于第一電阻札與第二電阻R2的接點,接著進入步驟1102。
[0108]步驟1102:根據返饋電壓與一參考電壓之間的差值產生一誤差訊號;利用誤差放大器,一端接收一參考電壓Vref,而其另一端電性連接于返饋電壓BV。,由比較參考電壓Vref與返饋電壓BV。以產生一誤差訊號Xa,接著進入步驟1103。
[0109]步驟1103:由一電流取樣電路以產生一電流感測訊號;其用以援引流經耦合于該轉換電路內的一電感器上的電感電流值,并利用電流取樣電路內部的一差動放大器計算本次流經電感器上的電感電流值與一存儲單元內前次流經電感器上的電感電流值或過去流經電感器上的電感電流平均值間的差而輸出一電流感測訊號,其中轉換電路可選自一模擬數字轉換器、一取樣與維持電路、一積分器、一電阻電容濾波器等其中之一或其中的組合,接著進入步驟1104。
[0110]步驟1104:將電流感測訊號乘上一第一增益調整參數以產生一第一訊號;用以將電流感測訊號Ism乘上一第一增益調整參數(Kpl),產生一第一訊號Vtjutl (Vratl = Kpl*Ism,其中*代表相乘),接著進入步驟1105。
[0111]步驟1105:將誤差訊號乘上一第二增益調整參數以產生一第二訊號;用以將誤差訊號Xa乘上一第二增益調整參數(Kp2),并產生一第二訊號Vrat2 (Vout2 = Kp2*Xa,其中*代表相乘),接著進入步驟1106。
[0112]步驟1106:將第一訊號、第二訊號與返饋電壓加權以產生一第三訊號;利用一加法器將第一訊號(Vwtl = Kpl*IsJ、第二訊號(Vtjut2 = Kp2*Xa)與返饋電壓BV。加權以產生一第三訊號 Vtjut3 = Kpl*Isen+Kp2*Xa+BV。,接著進入步驟 1107。
[0113]步驟1107:比較第三訊號及一斜波訊號以決定一驅動訊號;利用一調變比較器比較第三訊號Vrat3 (Vrat3 = Kpl*Ism+Kp2*Xa+BV。)及一鋸齒波產生器所提供的一斜波訊號Vramp作比較,最后進入步驟1108。
[0114]步驟1108:輸入予一驅動器用以控制耦合于轉換電路內的開關裝置其工作周期責任比;其驅動器一端接收調變比較器所產生的一驅動訊號S dk,而其另一端耦合于轉換電路內開關裝置SW,用以產生一工作周期責任比(duty cycle),以控制開關裝置SW,其中開關裝置 SW 為一 MOS 晶體管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOS)、BJT 晶體管(Bipolar Junction Transistor, BJT)、IGBT 晶體管(Insulated GateBipolarTransistor, IGBT)或其他形式的晶體管,以柵極接收其驅動訊號S—DK。[0115] 雖然本發(fā)明以前述的較佳實施例揭示如上,然其并非用以限定本發(fā)明,本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內,當可作些許的更動與潤飾,因此本發(fā)明的保護范圍應以申請的權利要求范圍所界定的內容為準。
【權利要求】
1.一種應用于電源轉換器的電流控制電路(200),包括: 一轉換電路(201),其具有至少一電感器或至少一開關裝置組合而成,用以接收一輸入電壓并轉換產生一輸出電壓至一電容器; 一分壓電路(202),電性連接于該電容器,并根據經由該轉換電路轉換產生的該輸出電壓用以產生一返饋電壓; 一電流取樣電路(204),電性連接于該轉換電路,用以取樣流經該轉換電路內該電感器上的電感電流值,并經內部運算后產生一電流感測訊號; 一第一增益電路(205),其將該電流感測訊號乘上一第一增益調整參數,以產生一第一訊號; 一誤差放大器(203),其一端接收一參考電壓,而其另一端電性連接于該返饋電壓,由比較該參考電壓與該返饋電壓以產生一誤差訊號; 一第二增益電路(206),將該誤差訊號乘上一第二增益調整參數,以產生一第二訊號; 一加法器(207),將該第一訊號、該第二訊號與該返饋電壓加權以產生一第三訊號; 一鋸齒波產生器(208),用以提供一斜波訊號; 一調變比較器(209),比較該第三訊號及該斜波訊號以產生一驅動訊號;以及一驅動器(210),其一端接收該驅動訊號,而其另一端電性連接耦合于該轉換電路內的該開關裝置,用以產生一工作周期責任比,以控制該開關裝置; 其中,該電流取樣電路(204)包含: 一電流感測單元,用以取樣流經該電感器上的電感電流值; 一存儲單元,用以存儲前次流經該電感器上的電感電流值或過去流經該電感器上的電感電流平均值;以及 一差動放大器,以本次流經該電感器上的電感電流值作為一輸入,以該存儲單兀的輸出作為另一輸入,而輸出此等輸入間之差。
2.根據權利要求1所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該轉換電路包含一二極管。
3.根據權利要求1或2所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該轉換電路為一升壓型轉換電路、一降壓型轉換電路、一升降壓兩用型轉換電路或其他類型的轉換電路。
4.根據權利要求1所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該開關裝置選自于MOS晶體管、BJT晶體管、IGBT晶體管或其他形式的晶體管。
5.根據權利要求1所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該電流取樣電路選自于一模擬數字轉換器、一取樣與維持電路、一積分器、一電阻電容濾波器其中之一或其中的組合。
6.根據權利要求1所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該電流感測單元是由一串聯(lián)電阻器取樣流經該電感器上的電感電流值。
7.根據權利要求1所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該電流感測單元是由一電阻電容濾波器取樣流經該電感器上的電感電流值。
8.根據權利要求1所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該電流感測單元是由一感測電阻器取樣流經該電感器上的電感電流值。
9.根據權利要求1所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該電流感測單元是由一導通電阻器取樣流經該電感器上的電感電流值。
10.根據權利要求1所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該電流感測單元是由一感測晶體管取樣流經該電感器上的電感電流值。
11.根據權利要求1所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該分壓電路包括: 一第一電阻,電性連接于該輸出電壓;以及 一第二電阻,連接于該第一電阻與該接地端之間; 其中該第一電阻與該第二電阻的接點,亦電性連接于該誤差放大器。
12.根據權利要求11所述應用于電源轉換器的電流控制電路,其中,該返饋電壓取自連接該第一電阻與該第二電阻的接點。
13.一種電流控制電路的電流控制方法,適用于一電源轉換器上,其中該電流控制電路具有一轉換電路、一分壓電路、一電流取樣電路、一誤差放大器、一調變比較器、及一與該調變比較器電性連接的驅動器,而該電流控制方法包含以下步驟: 利用該轉換電路接收一輸入電壓,并轉換產生一輸出電壓; 使得該分壓電路根據經由該轉換電路轉換輸出的該輸出電壓以產生一返饋電壓; 利用該誤差放大器計算該返饋電壓與一參考電壓間的差以產生一誤差訊號; 由一電流取樣電路援引流經耦合于該轉換電路內的一電感器上的電感電流值,并利用一差動放大器計算本次流經該電感器上的電感電流值與前次流經該電感器上的電感電流值或過去流經該電感器上的電感電流平均值間的差而輸出一電流感測訊號; 將該誤差訊號與該電流感測訊號分別乘上一增益調整參數,并將其各別增益調整后的輸出結果與該返饋電壓加權,得一輸出訊號; 將該輸出訊號與利用一鋸齒波產生器所提供的一斜波訊號輸入至調變比較器作比較;以及 根據該調變比較器所產生的一驅動訊號輸入予該驅動器,用以產生一工作周期責任t匕,以控制耦合于該轉換電路內的該開關裝置。
14.根據權利要求13所述的電流控制方法,其中,該轉換電路具有至少一電感器、至少一二極管或至少一開關裝置組合而成。
15.根據權利要求13所述的電流控制方法,其中,該轉換電路為一升壓型轉換電路、一降壓型轉換電路、一升降壓兩用型轉換電路或其他類型的轉換電路。
16.根據權利要求13所述的電流控制方法,其中,該開關裝置選自于MOS晶體管、BJT晶體管、IGBT晶體管或其他形式的晶體管。
17.根據權利要求13所述的電流控制方法,其中,該分壓電路包括: 一第一電阻,電性連接于該輸出電壓;以及 一第二電阻,連接于該第一電阻與該接地端之間; 其中該第一電阻與該第二電阻的接點,亦電性連接于該誤差放大器。
18.根據權利要求17所述的電流控制方法,其中,該返饋電壓取自連接該第一電阻與該第二電阻的接點。
19.根據權利要求13所述的電流控制方法,其中該電流取樣電路系選自于一模擬數字轉換器、一取樣與維持電路、一積分器、一電阻電容濾波器等其中的一或其中的組合。
【文檔編號】H02M1/14GK103812337SQ201210478361
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月22日 優(yōu)先權日:2012年11月1日
【發(fā)明者】張育誠, 籃茂峰, 林俊宏 申請人:恒耀電子股份有限公司
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