電源轉換器的時間產生器及時間信號產生方法
2023-06-10 05:12:01
電源轉換器的時間產生器及時間信號產生方法
【專利摘要】本發明提供一種用於電源轉換器的時間產生器及時間信號產生方法。時間產生器包括調整電路以及時間產生單元。調整電路接收關聯於電源轉換器的輸出電壓的誤差信號。調整電路通過誤差信號與延遲運算電路來產生調整信號。時間產生單元依據誤差信號、調整信號及控制信號來產生時間信號。時間信號的寬度隨誤差信號與調整信號而改變。因此，時間產生器能反應於暫態響應來調整導通時間/斷開時間。
【專利說明】電源轉換器的時間產生器及時間信號產生方法
【技術領域】
[0001]本發明是有關於一種電源調節技術，且特別是有關於一種適用於電源轉換器的時間產生器及時間信號產生方法。
【背景技術】
[0002]現有的直流轉直流的電源設計,常採用固定導通時間(const on time, COT)架構。圖1為現有技術基於固定導通時間架構的直流轉直流轉換電路示意圖。比較器110比較誤差信號Err與斜坡信號RAMP來產生比較信號CM。時間控制電路120利用固定導通時間機制來產生計數用的導通時間信號，並根據比較信號CM來設定脈寬調變信號PWM，其中導通時間Ton的寬度是與輸入電壓Vin和輸出電壓Vout有關。
[0003]圖2為電源轉換器100中的波形示意圖。請合併參閱圖1和圖2。通過誤差訊號Err與斜坡信號RAMP來決定導通時間Ton訊號何時輸出，其中誤差訊號Err的大小與反饋信號Vfb和參考電壓Vref兩者有關。並且在導通時間Ton訊號輸出的時刻，時間控制電路120開始計算導通時間信號Xon,而導通時間信號Xon中的每一周期的導通時間Ton是固定的。然而，現有技術的脈寬調變操作架構雖可達到定頻的效果，但當輸出電壓Vout隨著負載電流IL變化而改變時，時間控制電路120仍以固定頻率在一個周期內提供相同的能量，於是電源轉換器100在負載瞬間變化期間的表現不佳。
[0004]另外，類似於圖1的電源轉換器100，將時間控制電路120改採用可調整導通時間機制。圖3為另一現有技術可調整導通時間機制的波形示意圖。現有技術可調整導通時間機制利用與輸出電壓Vout有關的誤差信號Err來當作計數信號Cton結束的上界。當負載瞬間變化時，脈寬調變信號PWM的導通時間Ton為可隨誤差信號Err而變動。在輸出電壓Vout的能量不足時，脈寬調變信號PWM的導通時間Ton會不斷地拉長。
[0005]圖4是現有技術固定導通時間機制與可調整導通時間機制的波形比較示意圖。固定導通時間機制中的輸出電壓Vout與負載電流Iload的波形分別標示為410、430，可調整導通時間機制中的輸出電壓Vout與負載電流Iload的波形分別標示為420、440，而負載電流Iload的理想波形標示為450。由圖4的波形比較，可調整導通時間機制的負載電流(波形440)爬升速度相較於固定導通時間機制的負載電流(波形430)為快。但是，可調整導通時間機制在閉迴路控制未穩定前，輸出電壓Vout (波形420)會呈現不斷地振蕩。因此兩種現有技術皆無法改善輸出電壓Vout的振蕩情形。
【發明內容】
[0006]有鑑於此，本發明提出一種用於電源轉換器的時間產生器及時間信號產生方法，藉以解決先前技術所述及的問題。
[0007]本發明提供了一種電源轉換器的時間產生器，時間產生器包括調整電路以及時間產生單元。調整電路接收關聯於電源轉換器的輸出電壓的誤差信號，且通過誤差信號與延遲運算電路來產生調整信號。時間產生單元耦接調整電路，且依據誤差信號、調整信號及控制信號來產生時間信號。時間信號的寬度隨誤差信號與調整信號而改變。
[0008]於本發明的一實施例中，控制信號為電源轉換器的第一比較器的比較結果，第一比較器接收誤差信號與斜波信號。
[0009]於本發明的一實施例中，控制信號為關聯於電源轉換器的斜波信號。
[0010]於本發明的一實施例中，延遲運算電路包括電阻、第一電容及第一電流源，電阻、第一電容及第一電流源耦接於共同節點，調整信號產生於共同節點。
[0011]於本發明的一實施例中，調整電路包括第一放大器與延遲運算電路，第一放大器的第一輸入端接收誤差信號，第一放大器的第二輸入端稱接第一放大器的輸出端，第一放大器的輸出端耦接延遲運算電路。
[0012]於本發明的一實施例中，延遲運算電路包括電阻、第一電容及第一電流源，電阻的一端稱接第一放大器的輸出端與第一放大器的第二輸入端，電阻的另一端、第一電容及第一電流源耦接於共同節點，調整信號產生於共同節點。
[0013]於本發明的一實施例中，調整信號與誤差信號的關係如下述表不式:
[0014]Vl=(Err-Vw) Delay,
[0015]其中Vl為調整信號，Err為誤差信號，Vw為預設電壓差值，Delay是指調整信號延遲所述誤差信號的預設時間。
[0016]於本發明的一實施例中，時間產生單元包括第二比較器與控制電路，第二比較器接收誤差信號與第一預設電壓，以控制控制電路產生時間信號。第一預設電壓與調整信號相關。
[0017]本發明另提供了一種電源轉換器的時間信號產生方法，時間信號產生方法包括步驟:接收關聯於電源轉換器的輸出電壓的誤差信號；通過誤差信號與延遲運算手段來產生調整信號；以及依據誤差信號、調整信號及控制信號來產生時間信號。時間信號的寬度隨誤差信號與調整信號而改變。
[0018]基於上述，在本發明中的時間產生器利用關聯於電源轉換器的輸出電壓的誤差信號與延遲運算手段來產生調整信號。時間產生器根據誤差信號、調整信號及控制信號來產生時間信號。此時間信號可用來調整輸出級內的上橋開關與下橋開關的導通時間寬度，或是用來調整輸出級內的上橋開關與下橋開關的斷開時間寬度。由於在負載瞬間變化時，時間產生器所提供的時間信號可以有效地加速收斂輸出電壓，因此能夠穩定輸出電壓並且縮短振蕩時間，從而得以解決先前技術所述及的問題。
[0019]應了解的是，上述一般描述及以下【具體實施方式】僅為例示性及闡釋性的，其並不能限制本發明所欲主張的範圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為現有技術基於固定導通時間架構的直流轉直流轉換電路不意圖；
[0021]圖2為電源轉換器100中的波形示意圖；
[0022]圖3為另一現有技術可調整導通時間機制的波形示意圖；
[0023]圖4是現有技術固定導通時間機制與可調整導通時間機制的波形比較示意圖；
[0024]圖5A是根據本發明實施例的具有固定導通時間機制的電源轉換器的架構示意圖；
[0025]圖5B是根據本發明實施例的具有固定關閉時間機制的電源轉換器的架構示意圖；
[0026]圖6是根據本發明實施例的時間產生器560的電路示意圖；
[0027]圖7是時間產生器560的波形示意圖；
[0028]圖8是現有技術固定導通時間機制與應用了時間產生器560的波形比較示意圖；
[0029]圖9是根據本發明另一實施例的時間產生器560A的電路示意圖；
[0030]圖10是時間產生器的波形示意圖；
[0031]圖11繪示為本發明實施例的時間信號產生方法的流程圖。
[0032]附圖標記說明:
[0033]100:電源轉換器；
[0034]110:比較器；
[0035]120:時間控制電路；
[0036]410、420、430、440、450:波形；
[0037]500、500A:電源轉換器；
[0038]510:直流轉直流控制器；
[0039]520、A1、A2、A4、A5:放大器；
[0040]530:補償電路；
[0041]540、A3、A6:比較器；
[0042]550:斜坡產生器；
[0043]560、560A:時間產生器；
[0044]570:邏輯控制單元；
[0045]580:驅動器；
[0046]590:輸出級；
[0047]592:穩壓電路；
[0048]594:反饋電路；
[0049]610、910:調整電路；
[0050]620、920:延遲運算電路；
[0051]630、930:時間產生單元；
[0052]640、940:控制電路；
[0053]810,820,830,840,850:波形；
[0054]CM:比較信號；
[0055]Cl:第一電容器；
[0056]C2:第二電容器；
[0057]Err:誤差信號；
[0058]GND:接地立而；
[0059]Iload:負載電流；
[0060]IVl:第一反相器；
[0061]IV2:第二反相器；
[0062]IV3:第三反相器；
[0063]IV4:第四反相器；
[0064]IV5:第五反相器；
[0065]IV6:第六反相器；
[0066]IV7:第七反相器；
[0067]IV8:第八反相器；
[0068]Il:第一電流源；
[0069]12:第二電流源；
[0070]13:第三電流源；
[0071]14:第四電流源；
[0072]L:電感器；
[0073]LG:下橋開關；
[0074]N1、N2:共同節點；
[0075]PWM:脈寬調變信號；
[0076]RAMP:斜坡信號；
[0077]Rl:第一電阻；
[0078]R2:第二電阻；
[0079]ST:控制信號；
[0080]Sffl:第一開關；
[0081]SW2:第二開關；
[0082]SW3:第三開關；
[0083]SW4:第四開關；
[0084]SW5:第五開關；
[0085]SW6:第六開關；
[0086]S1:第一信號；
[0087]Td:時間；
[0088]Ton:導通時間；
[0089]TON、TOFF:時間信號；
[0090]UG:上橋開關；
[0091]Vin:輸入電壓；
[0092]Vfb:反饋信號；
[0093]VDD:工作電壓；
[0094]Vout:輸出電壓；
[0095]Vramp:斜坡信號；
[0096]Vref:參考電壓；
[0097]Vx、Vw:預設電壓差值；
[0098]V1、V3:調整信號；
[0099]V2:第一預設電壓；
[0100]V4:第二預設電壓；
[0101]Won、Woff:重置信號；
[0102]Xon:導通時間信號；
[0103]Λ Vx、Λ Vw:壓差；
[0104](Err-Vw)nelay:延遲電壓(等同於 Vl);
[0105](Err+Vw) Delay:延遲電壓(等同於 V3 );
[0106]SllOl?S1105:本發明一不範性實施例的時間信號產生方法的各步驟。
【具體實施方式】
[0107]現在將詳細參考本發明的實施例，並在附圖中說明所述的實施例的實例。另外，在圖式及實施方式中所使用的相同或類似標號的元件/構件是用來代表相同或類似部分。
[0108]在下述諸實施例中，當元件被指為「連接」或「耦接」至另一元件時，其可為直接連接或耦接至另一元件，或可能存在介於其間的元件。術語「電路」表示為至少一元件或多個元件，或者主動的且/或被動的而耦接在一起的元件以提供合適功能。術語「信號」表示為至少一電流、電壓、負載、溫度、數據或其他信號。
[0109]圖5A是根據本發明實施例的具有固定導通時間(const on time, COT)機制的電源轉換器的架構示意圖。請參閱圖5A。電源轉換器500包括直流轉直流控制器510、輸出級590、電感器L、穩壓電路592以及反饋電路594。在其他實施例中，輸出級590又可稱之為電源級(Power Stage)ο
[0110]直流轉直流控制器510包括放大器520、補償電路530、比較器540、斜坡產生器550、時間產生器560、邏輯控制單元570以及驅動器580。在本實施例中，放大器520例如為轉導(Transconductance)放大器,在其他實施例中，放大器520可為誤差放大器。放大器520的第一輸入端接收反饋信號Vfb，而放大器520的第二輸入端接收參考電壓Vref。反饋信號Vfb為輸出電壓Vout的比例信號。放大器520根據參考電壓Vref與反饋信號Vfb提供誤差信號Err。補償電路530用以補償及穩定誤差信號Err。在本實施例中，斜坡產生器550可受到邏輯控制單元570的控制，並用於產生斜坡信號Vramp。在其他實施例中，斜坡產生器550可不受邏輯控制單元570的控制。此外，斜坡信號Vramp又可稱為類斜坡信號、三角坡信號或鋸齒坡信號，其可以為重複-下降形式的斜坡或是重複-上升形式的斜坡，端視應用而決定。
[0111]比較器540比較斜坡信號Vramp與誤差信號Err，並產生控制信號ST。邏輯控制單元570根據時間信號TON (或T0FF)進行計算，據以產生脈寬調變信號PWM。驅動器580根據脈寬調變信號PWM來驅動輸出級590,據以控制上橋開關(high side switch)UG和下橋開關(low side switch) LG。輸出級590用以對輸入電壓Vin做直流轉直流的轉換,從而電源轉換器500可以產生並輸出一輸出電壓Vout。此外，當負載電流Iload在瞬間發生變化時，輸出電壓Vout會隨之變動。
[0112]圖5B是根據本發明實施例的具有固定關閉時間(constant off time)機制的電源轉換器的架構示意圖。請參閱圖5B。電源轉換器500A的電路架構類似於電源轉換器500，因此相同的部件不再贅述。圖5A和圖5B之間的差別在於放大器520和放大器520A的輸入方式。在圖5B中，放大器520A的第一輸入端接收反饋信號Vfb,而放大器520A的第二輸入端接收參考電壓Vref。因此，圖5B的誤差信號Err與輸出信號Vout同相；圖5A的誤差信號Err與輸出信號Vout反相。
[0113]圖6是根據本發明實施例的時間產生器560的電路示意圖。請合併參閱圖5A和圖6。時間產生器560於直流轉直流控制器510之中可對輸出電壓Vout進行調節。時間產生器560包括調整電路610以及時間產生單元630。調整電路610包括延遲運算電路620。時間產生單元630耦接調整電路610。
[0114]於本實施例中，調整電路610接收關聯於電源轉換器500的輸出電壓Vout的誤差信號Err，且通過誤差信號Err與延遲運算電路620來產生調整信號Vl。時間產生單元630依據誤差信號Err、調整信號Vl及控制信號ST來產生時間信號TON。時間信號TON的寬度將隨誤差信號Err與調整信號Vl而改變。控制信號ST關聯於電源轉換器500的斜波信號Vramp。關於時間產生器560的細節將於後文做詳細描述。
[0115]控制信號ST為電源轉換器500的比較器540的比較結果。比較器540的一輸入端接收誤差信號Err，且比較器540的另一輸入端接收斜波信號Vramp。
[0116]調整電路610包括放大器Al與延遲運算電路620。延遲運算電路620包括第一電阻R1、第一電流源Il以及第一電容器Cl。第一電阻R1、第一電流源Il及第一電容器Cl耦接於共同節點NI。放大器Al —輸入端耦接其輸出端，並且放大器Al的另一輸入端耦接誤差信號Err。第一電阻Rl的第一端稱接放大器Al的輸出端。第一電流源Il稱接於第一電阻Rl的第二端與接地端GND之間。第一電容器Cl耦接於第一電阻Rl的第二端與接地端GND之間。因此，在共同節點NI可產生調整信號VI。調整信號Vl為誤差信號Err減預設電壓差值Vw的結果，並且第一電容器Cl可延遲所述調整信號VI。調整信號Vl與誤差信號Err的關係如下述表不式:
[0117]Vl=(Err-1lXRl)nelay = (Err-Vw) Delay,
[0118]其中Vl為調整信號，Err為誤差信號，Vw為預設電壓差值，Delay是指調整信號延遲所述誤差信號的預設時間。
[0119]時間產生單元630包括比較器A3與控制電路640。比較器A3的一輸入端接收誤差信號Err，另一輸入端接收第一預設電壓V2。比較器A3的輸出端產生重置信號Won，用以控制第三開關SW3。比較器A3用以控制控制電路640產生時間信號TON。第一預設電壓V2與調整信號Vl相關。
[0120]控制電路640包括第二開關SW2、第三開關SW3、第一反相器IVl、第二反相器IV2、第三反相器IV3、第四反相器IV4、放大器A2、第二電容器C2、第二電流源12以及第一開關SWl。
[0121]當圖5A的斜坡信號Vramp為重複-下降形式的斜坡，則在誤差信號Err大於斜坡信號Vramp時將導通第二開關SW2並斷開第一開關SWl,並且第二電容器C2由放大器A2的第一輸入端所鎖定的電壓位準開始充電，其中充電電流為12。放大器A2的第二輸入端所參考的電壓位準為調整信號VI。
[0122]當決定導通時間的第一預設電壓V2達到誤差信號Err的電壓值時，重置信號Won將使第三開關SW3導通，於是第四反相器IV4輸出第一信號SI使第一開關SWl導通，亦即釋放第二電容器C2上的能量，從而第一預設電壓V2被箝制在延遲電壓(Err-Vw)ltelay (此延遲電壓等同於VI)。
[0123]圖7是時間產生器560的波形示意圖。請合併參閱圖6和圖7。誤差信號Err與調整信號Vl的波形在時間軸相差一時間Td。時間產生單兀630根據誤差信號Err、調整信號Vl及控制信號ST所形成的電壓差異區間{Err?(Err-Vw)Delay}來產生時間信號TON。由於誤差信號Err與調整信號Vl相差一時間Td，因此所述電壓差異區間{Err?(Err-Vw)Delay}的壓差Λ Vw = Err-(Err_Vw)Delay且可能呈現三種情況:壓差Λ Vw等於Vw (Vw = Il XRl);壓差Λ Vw大於Vw ;壓差Λ Vw小於Vw。
[0124]時間信號TON將隨著如圖5A的輸出電壓Vout的改變而變動。時間產生單元630在壓差Λ Vw大於Vw時,將時間信號TON的導通時間拉長(亦即可被用來拉長輸出級的上橋開關的導通時間，或相對地被用來縮短輸出級的下橋開關的導通時間)。時間產生單元630在壓差Λ Vw小於Vw時，將時間信號TON的導通時間縮短(亦即可被用來縮短輸出級的上橋開關的導通時間，或相對地被用來拉長輸出級的下橋開關的導通時間)。
[0125]時間信號TON可被用來控制輸出級的開關導通時間。當發生負載電流發生瞬間變化(transient)時，時間信號TON可因應輸出電壓的變化而先增加脈寬調變信號PWM的脈波寬度，並於輸出電壓Vout的能量漸足時再適時地縮小脈波寬度。故，直流轉直流控制器可以根據時間信號TON適應性調整脈寬調變信號PWM的脈波寬度，據以調節輸出電壓。
[0126]圖8是現有技術固定導通時間機制與應用了時間產生器560的波形比較示意圖。固定導通時間機制中的輸出電壓Vout與負載電流Iload的波形分別標示為810、830。本發明實施例的輸出電壓Vout與負載電流Iload的波形分別標示為820、840，而負載電流Iload的理想波形標示為850。由圖8的波形比較，可調整導通時間機制的負載電流(波形840)爬升速度相較於固定導通時間機制的負載電流(波形830)為快。此外，本發明實施例的輸出電壓Vout (波形820)會很快地收斂，因此能夠穩定輸出電壓Vout並且縮短振蕩時間。
[0127]圖9是根據本發明另一實施例的時間產生器560A的電路示意圖，其適用於固定關閉時間(const off time)機制。此外，類似於圖6的電路架構，時間信號TOFF可被用來控制輸出級的上橋開關或下橋開關的導通/斷開時間。時間產生器560A於電源轉換器器500之中可對輸出電壓Vout進行調節。時間產生器560A包括調整電路910與時間產生單元930。調整電路910包括延遲運算電路920。時間產生單元930耦接調整電路910。上述各個電路的功能及其運作與上述第一實施例類似，惟，時間產生單元930依據誤差信號Err、調整信號V3及控制信號ST來產生時間信號T0FF。時間信號TOFF的寬度將隨誤差信號Err與調整信號V3而改變。
[0128]此外，延遲運算電路920所設置的位置也與上述第一實施例不同。第一實施例中的延遲運算電路620耦接在放大器Al的反相輸入端與接地端之間，本實施例的延遲運算電路920耦接在放大器A4與工作電壓VDD之間。因此，調整信號V3與誤差信號Err的關係如下述表示式:
[0129]V3=(Err+I3XR2)Delay = (Err+Vx)Delay,
[0130]其中V3為調整信號，Err為誤差信號，Vx為預設電壓差值，Delay是指調整信號延遲所述誤差信號的預設時間。
[0131]時間產生單元930包括比較器A6與控制電路940。控制電路940包括第一反相器IV1、第六反相器IV6、第七反相器IV7、第八反相器IV8、第五開關SW5、第六開關SW6、放大器A5、第四電容器C4、第四電流源14以及第四開關SW4。時間產生單元930還可包括第五反相器IV5。
[0132]當圖5A的斜坡信號Vramp為重複-上升型式的斜坡，則在誤差信號Err大於斜坡信號Vramp時將導通第五開關SW5並斷開第四開關SW4,並且第四電容器C4由放大器A5的反相輸入端所鎖定的電壓位準開始充電，其中充電電流為14。比較器A6的反相輸入端所參考的電壓位準為調整信號V3。
[0133]當決定導通時間的第二預設電壓V4達到延遲電壓(Err+Vx)Delay (此延遲電壓等同於V3)時,重置信號Woff將使第六開關SW6導通,於是第六反相器IV6輸出第一信號SI使第四開關SW4導通，亦即釋放第四電容器C4上的能量，從而第二預設電壓V4被箝制在誤差信號Err。
[0134]圖10是時間產生器的波形示意圖。在圖10中繪示了兩種時間產生器560和560A的波形。關於時間產生器560的波形可參閱圖7的描述而不加以贅述。請合併參閱圖9和圖10。誤差信號Err與調整信號V3的波形在時間軸相差一時間Td。時間產生單元930根據誤差信號Err、調整信號V3及控制信號ST所形成的電壓差異區間{(Err+Vx)Delay?Err}來產生時間信號T0FF。由於誤差信號Err與調整信號V3相差時間Td，因此所述電壓差異區間{(Err+Vx)Delay?Err}的壓差Λ Vx = (Err+Vx) Delay-Err且可能呈現三種情況:壓差Δ Vx等於Vx (亦即I3XR2);壓差Λ Vx大於Vx ;壓差Λ Vx小於Vx。
[0135]時間信號TOFF將隨著如圖5A的輸出電壓Vout的改變而變動。時間產生單元930在壓差Λ Vx小於Vx時，將時間信號TOFF的斷開時間拉長(亦即可被用來拉長輸出級的上橋開關的斷開時間，或相對地被用來縮短輸出級的下橋開關的斷開時間)。此外，時間產生單元930在壓差Λ Vx大於Vx時，將時間信號TOFF的斷開時間縮短(亦即可被用來縮短輸出級的上橋開關的斷開時間，或相對地被用來拉長輸出級的下橋開關的斷開時間)。
[0136]時間信號TOFF可被用來控制輸出級的開關斷開時間。當發生負載瞬變時，時間信號TOFF可因應輸出電壓Vout的變化而先增加脈寬調變信號PWM的脈波寬度，並於輸出電壓Vout的能量漸足時再適時地縮小脈波寬度。故，直流轉直流控制器可以根據時間信號TOFF適應性調整脈寬調變信號PWM的脈波寬度，據以調節輸出電壓。
[0137]基於上述實施例所揭示的內容，圖5Α中的誤差信號Err與輸出電壓Vout反相。當圖5Α的斜坡信號Vramp為重複-下降形式的斜坡時，若運用所述時間產生單元630則可經由預設電壓差值Vw算出時間信號TON。當圖5A的斜坡信號Vramp為重複-上升形式的斜坡時，若運用所述時間產生單元930則可經由預設電壓差值Vx算出時間信號T0FF。
[0138]另外，圖5B中的誤差信號Err與輸出電壓Vout同相。本領域的技術人員可以根據上述揭示的內容推演出應用於圖5B的技術。亦即，當圖5B的斜坡信號Vramp為重複-上升形式的斜坡時，若運用所述時間產生單元630則可經由預設電壓差值Vx算出時間信號TON。當圖5B的斜坡信號Vramp為重複-下降形式的斜坡時，若運用所述時間產生單元930則可經由預設電壓差值Vw算出時間信號T0FF。故，本發明實施例時間產生單元可經由電壓差異區間{Err ?(Err-Vw)Delay}、{(Err+Vx)Delay ?Err}算出時間信號 T0N/T0FF。
[0139]另外，基於上述實施例所揭示的內容，可以匯整出一種通用的電源轉換器的時間信號產生方法。更清楚來說，圖11繪示為本發明實施例的時間信號產生方法的流程圖。請參閱圖11，本實施例的時間信號產生方法適用於直流轉直流控制器之中對輸出電壓進行調節，且可以包括以下步驟:
[0140]接收關聯於電源轉換器的輸出電壓Vout (如圖5A的繪示)的誤差信號Err (步驟S1101)。
[0141]通過誤差信號Err與延遲運算手段來產生調整信號Vl (步驟S1103)，其中延遲運算手段例如圖6的延遲運算電路620或是圖9的延遲運算電路920。
[0142]接著，依據誤差信號Err、調整信號Vl及控制信號ST來產生時間信號T0N/T0FF(步驟S1105)。值得一提的是，時間信號T0N/T0FF的寬度會隨誤差信號與調整信號而改變，控制信號ST是關聯於電源轉換器的斜波信號Vramp。
[0143]綜上所述，在本發明中的時間產生器利用關聯於電源轉換器的輸出電壓的誤差信號與延遲運算手段來產生調整信號。時間產生器根據誤差信號、調整信號及控制信號來產生時間信號。此時間信號可用來調整輸出級內的上橋開關與下橋開關的導通時間寬度，或是用來調整輸出級內的上橋開關與下橋開關的斷開時間寬度。由於在負載瞬間變化時，時間產生器所提供的時間信號可以有效地加速收斂輸出電壓，因此能夠穩定輸出電壓並且縮短振蕩時間，從而得以解決先前技術所述及的問題。
[0144]最後應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。
【權利要求】
1.一種電源轉換器的時間產生器，其特徵在於，包括: 一調整電路，接收關聯於所述電源轉換器的一輸出電壓的一誤差信號，且通過所述誤差信號與一延遲運算電路來產生一調整信號；以及 一時間產生單元，耦接所述調整電路，且依據所述誤差信號、所述調整信號及一控制信號來產生一時間信號，其中所述時間信號的寬度隨所述誤差信號與所述調整信號而改變。
2.根據權利要求1所述的時間產生器，其特徵在於，所述控制信號為所述電源轉換器的一第一比較器的比較結果，所述第一比較器接收所述誤差信號與一斜波信號。
3.根據權利要求1所述的時間產生器，其特徵在於，所述控制信號為關聯於所述電源轉換器的一斜波信號。
4.根據權利要求1所述的時間產生器，其特徵在於，所述延遲運算電路包括一電阻、一第一電容及一第一電流源，所述電阻、所述第一電容及所述第一電流源耦接於一共同節點，所述調整信號產生於所述共同節點。
5.根據權利要求1所述的時間產生器，其特徵在於，所述調整電路包括一第一放大器與所述延遲運算電路，所述第一放大器的一第一輸入端接收所述誤差信號，所述第一放大器的一第二輸入端耦接所述第一放大器的一輸出端，所述第一放大器的輸出端耦接所述延遲運算電路。
6.根據權利要求5所述的時間產生器，其特徵在於，所述延遲運算電路包括一電阻、一第一電容及一第一電流源，所述電阻的一端稱接所述第一放大器的輸出端與所述第一放大器的第二輸入端，所述電阻的另一端、所述第一電容及所述第一電流源耦接於一共同節點，所述調整信號產生於所述共同節點。
7.根據權利要求1所述的時間產生器，其特徵在於，所述調整信號與所述誤差信號的關係如下述表示式:
Vl=(Err-Vw) Delay, 其中Vl為所述調整信號，Err為所述誤差信號，Vw為一預設電壓差值，Delay是指所述調整信號延遲所述誤差信號的一預設時間。
8.根據權利要求1所述的時間產生器，其特徵在於，所述時間產生單元包括一第二比較器與一控制電路，所述第二比較器接收所述誤差信號與一第一預設電壓，以控制所述控制電路產生所述時間信號，其中所述第一預設電壓與所述調整信號相關。
9.一種電源轉換器的時間信號產生方法，其特徵在於，包括: 接收關聯於所述電源轉換器的一輸出電壓的一誤差信號； 通過所述誤差信號與一延遲運算手段來產生一調整信號；以及 依據所述誤差信號、所述調整信號及一控制信號來產生一時間信號，其中所述時間信號的寬度隨所述誤差信號與所述調整信號而改變。
10.根據權利要求9所述的時間信號產生方法，其特徵在於，所述控制信號為所述電源轉換器的一第一比較器的比較結果，所述第一比較器接收所述誤差信號與一斜波信號。
11.根據權利要求9所述的時間信號產生方法，其特徵在於，所述延遲運算手段為使用一延遲運算電路，所述延遲運算電路包括一電阻、一第一電容及一第一電流源，所述電阻、所述第一電容及所述第一電流源耦接於一共同節點，所述調整信號產生於所述共同節點。
12.根據權利要求9所述的時間信號產生方法，其特徵在於，所述調整信號與所述誤差信號的關係如下述表示式:
Vl=(Err-Vw)nelay, 其中Vl為所述調整信號，Err為所述誤差信號，Vw為一預設電壓差值，Delay是指所述調整信號延遲所述誤差信號的一預設時間。
13.根據權利要求9所述的時間信號產生方法，其特徵在於，依據所述誤差信號、所述調整信號及所述控制信號來產生所述時間信號的步驟包括: 使用一時間產生單元來產生所述時間信號，所述時間產生單元包括一第二比較器與一控制電路，所述第二比較器接收所述誤差信號與一第一預設電壓，以控制所述控制電路產生所述時間信號，其中所述第一預設電壓與所述調整信號相關。
【文檔編號】H02M3/155GK104167904SQ201310262905
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年6月27日 優先權日:2013年5月16日
【發明者】陳雅萍 申請人:力智電子股份有限公司