均衡佔空比的振蕩器的製作方法

2023-07-09 15:40:21 2

專利名稱：均衡佔空比的振蕩器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種確定兩個開關的開關頻率的振蕩器，所述兩個開關控制變換器的操作。
背景技術：
在脈衝頻率調製(PFM)型的變換器中，通過電源開關的開關操作實現電源轉換。 這裡，電源開關被操作為對應於50%的均衡佔空比(duty balance) 0即，控制電源的開關的佔空比(duty)相等。然而，由於變換器的供電線內產生的噪聲而在電源開關間產生佔空比不均衡。佔空比不均衡包括變換器的次級均方根電流，使得電源轉換效率降低。此背景部分公開的上述信息僅僅是為了幫助理解本發明的背景知識，因此它可能會包括不構成在本國內為本領域的普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容
本發明的一個實施方式的目的在於一種用於在電源開關間提供均衡佔空比的佔空比均衡振蕩器。根據本發明的實施方式的振蕩器根據開關的開關操作來轉換輸入電壓，以確定產生輸出電壓的所述變換器的開關頻率。所述振蕩器包括頻率設定單元，所述頻率設定單元根據對應於所述輸出電壓的反饋信號使用基準電流確定佔空比信號的第一半周期，所述佔空比信號確定所述開關頻率；及佔空比均衡電路，所述佔空比均衡電路通過使用所述頻率設定單元的輸出來感測第一半周期的時段，且在所述第一半周期之後將與所述第一半周期相同的時段確定為所述佔空比信號的第二半周期。所述佔空比均衡電路在所述第一半周期之後，以與增加的斜度相同的斜度減少均衡控制電壓來確定所述佔空比信號的所述第二半周期，所述均衡控制電壓在所述第一半周期期間以恆定的斜度增加。所述佔空比均衡電路包括均衡電容器，所述均衡電容器在所述第一半周期期間通過充電電流充電，且在所述第二半周期期間以與所述充電電流相同的電流放電，充電到所述電容器的電壓是所述均衡控制電壓，且所述佔空比均衡電路在所述第一半周期之後比較所述均衡控制電壓和最小基準電壓，以確定所述第二半周期。所述第二半周期是所述第一半周期時段之後到所述均衡控制電壓降低到所述最小基準電壓的時間的時段。所述佔空比均衡電路包括充電電流源，所述充電電流源在所述第一半周期期間對所述均衡電容器充電；放電電流源，所述放電電流源在所述第一半周期之後使所述均衡電容器放電；及均衡比較器，所述均衡比較器比較所述均衡控制電壓和所述最小基準電壓。所述頻率設定單元產生根據所述基準電流而增加的設定控制電壓，且將自所述設定控制電壓開始增加的時間到所述設定控制電壓達到所述峰值基準電壓的時間設定為所述第一半周期。所述頻率設定單元包括預定電容器，所述預定電容器通過所述基準電流充電；及設定比較器，所述設定比較器比較充電到所述電容器的電壓和所述峰值基準電壓； 且充電到所述電容器的電壓是設定控制電壓。所述振蕩器還包括SR鎖存器，所述SR鎖存器包括第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子以所述頻率設定單元的輸出為輸入，所述第二輸入端子以所述佔空比均衡電路的輸出為輸入，所述輸出端子輸出所述佔空比信號；所述SR鎖存器同步於所述第一輸入端子的信號來改變所述佔空比信號的電平，和同步於所述第二輸入端子的信號電平來改變所述佔空比信號的電平。所述佔空比均衡電路包括均衡電容器，所述均衡電容器在所述第一半周期期間通過充電電流充電，且在所述第二半周期內以與所述充電電流相同的電流放電；充電電流源，所述充電電流源在所述第一半周期期間對所述均衡電容器充電；放電電流源，所述放電電流源在所述第一半周期之後使所述均衡電容器放電；及均衡比較器，所述均衡比較器比較所述均衡控制電壓和所述最小基準電壓，且包括連接到所述SR鎖存器的所述第二輸入端子的輸出端子，其中所述佔空比均衡電路在所述第一半周期之後，比較所述均衡控制電壓和所述最小基準電壓，以確定所述第二半周期。所述第二半周期是自所述第一半周期到所述均衡控制電壓降低到所述最小基準電壓的時間的時段。當所述第一半周期短於閾值周期的對應於極限頻率的半周期，則對應於極限頻率的半周期被確定為所述第一半周期。所述振蕩器還包括頻率限制單元，所述頻率限制單元使用所述佔空比均衡電路的輸出和所述均衡控制電壓產生根據所述閾值周期佔空比均衡的第一佔空比控制信號。所述頻率限制單元包括限制比較器，所述限制比較器比較均衡控制電壓和確定所述閾值周期的半周期的閾值基準電壓；和第一 SR鎖存器，所述第一 SR鎖存器包括第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子以所述限制比較器的輸出為輸入，所述第二輸入端子以所述佔空比均衡電路的輸出為輸入，所述輸出端子輸出所述佔空比控制信號，其中所述第一 SR鎖存器根據所述限制比較器的輸出產生確定所述第一半周期的所述第一佔空比控制信號，且根據所述佔空比均衡電路的輸出產生確定所述第二半周期的所述第一佔空比控制信號。所述振蕩器還包括第二 SR鎖存器，所述第二 SR鎖存器包括第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子以所述設定比較器的輸出為輸入，所述第二輸入端子以所述佔空比均衡電路的輸出為輸入，所述輸出端子輸出第二佔空比控制信號。所述第二 SR鎖存器同步於所述第一輸入端子信號的電平來改變所述第二佔空比控制信號的電平，且同步於所述第二輸入端子信號的電平來改變所述第二佔空比控制信號的電平。所述振蕩器還包括邏輯運算器，所述邏輯運算器將所述第一佔空比控制信號和所述第二佔空比控制信號中具有更短的工作周期的信號作為佔空比信號輸出。如果周期計數信號在所述第一半周期期間根據數字時鐘信號自基準計數值增加， 且在所述第一半周期之後根據數字時鐘信號基於在所述第一半周期期間計數的所述周期計數信號降低，使得所述周期計數信號達到所述基準計數值，則所述佔空比均衡電路產生將自所述第一半周期到所述周期計數信號達到所述基準計數值的時間的時段確定為所述第二半周期的輸出。
所述佔空比均衡電路還包括計數器，所述計數器根據所述佔空比信號確定增加的計數模式和減少的計數模式中的一個，且根據確定的模式和根據數字時鐘信號來增加或減少所述周期計數信號；及邏輯運算器，邏輯運算器接收所述周期計數信號且確定所述周期計數信號是否達到所述基準計數值，以產生所述佔空比均衡電路的輸出。所述振蕩器還包括SR鎖存器，所述SR鎖存器包括第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子以所述頻率設定單元的輸出為輸入，所述第二輸入端子以所述佔空比均衡電路的輸出為輸入，所述輸出端子輸出所述佔空比信號。所述SR鎖存器同步於所述第一輸入端子的信號的電平來改變所述佔空比信號的電平，且同步於所述第二輸入端子的信號的電平來改變所述佔空比信號的電平。所述振蕩器還包括頻率限制單元，所述頻率限制單元使用所述佔空比均衡電路的輸出和所述均衡控制電壓產生根據所述閾值周期佔空比均衡的第一佔空比控制信號。所述頻率限制單元包括最小計數比較單元，所述最小計數比較單元根據對應於所述閾值周期的半周期的最小計數的比較結果而產生所述周期計數信號和輸出；和第一 SR鎖存器，所述第一 SR鎖存器包括第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子以所述最小計數比較單元的輸出為輸入，所述第二輸入端子以所述佔空比均衡電路的輸出為輸入，輸出端子輸出所述第一佔空比控制信號，及所述第一 SR鎖存器根據所述最小計數比較單元的輸出產生確定所述第一半周期的所述第一佔空比控制信號，且根據所述佔空比均衡電路產生確定所述第二半周期的所述第一佔空比控制信號。所述振蕩器還包括第二 SR鎖存器，所述第二 SR鎖存器包括第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子以所述頻率設定單元的輸出為輸入，所述第二輸入端子以所述佔空比均衡電路的輸出為輸入，所述輸出端子輸出所述第二佔空比控制信號，其中所述第二 SR鎖存器同步於所述第一輸入端子的信號的電平來改變所述第二佔空比控制信號的電平，且同步於所述第二輸入端子的信號的電平來改變所述第二佔空比控制信號的電平。所述振蕩器還包括邏輯運算器，所述邏輯運算器將所述第一佔空比控制信號和所述第二佔空比控制信號中具有更短的工作周期的信號作為佔空比信號輸出。本發明的實施方式提供佔空比均衡振蕩器，該佔空比均衡振蕩器能夠在電源開關間提供均衡佔空比。


圖1是包括根據本發明的示例實施方式的振蕩器的諧振變換器的示意圖。圖2是根據本發明的第一示例實施方式的佔空比均衡電路的振蕩器的示意圖。圖3是示出根據本發明的第一示例實施方式的兩個控制電壓和佔空比信號的波形圖。圖4是根據本發明第二示例實施方式的振蕩器的示意圖。圖5是示出當開關頻率低於極限頻率時由根據本發明的第二示例實施方式的振蕩器產生的佔空比信號的示意圖。圖6是示出當開關頻率高於極限頻率時由根據本發明的第二示例實施方式的振蕩器產生的佔空比信號的示意圖。
圖7是示出根據本發明第三示例實施方式的振蕩器的示意圖。圖8是示出根據本發明的第三示例實施方式的控制電壓、佔空比計數信號和佔空比信號的波形圖。圖9是根據本發明第四示例實施方式的振蕩器的示意圖。圖10是示出當開關頻率低於極限頻率時由本發明的第四示例實施方式的振蕩器產生的佔空比信號的示意圖。圖11是示出當開關頻率高於極限頻率時由根據本發明的第四示例實施方式的振蕩器產生的佔空比信號的示意圖。圖12是示出通用的LLC變換器的示意圖。
具體實施例方式在以下的詳細描述中，僅通過說明的方式示出和描述了本發明的具體示例實施方式。本領域技術人員將理解，描述的實施方式可以以各種不同方式改變，而不脫離本發明的精神或範圍。因此，附圖和說明書實際上是作為解釋而非限制。整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。此說明書及隨後的權利要求中，當描述一個部件「連接」到另一部件時，該部件可以是「直接連接」到其它部件，或通過第三部件「電連接」到其它部件。此外，除非另有明確的相反描述，措辭「包括」及其變型將理解為暗示含有現有的部件，但不排除任意其它部件。圖1是包括根據本發明的示例實施方式的振蕩器的諧振變換器的示意圖。諧振變換器包含高壓側開關Ml、低壓側開關M2、脈衝頻率調節器(PFM) 100、反饋迴路200和變壓器300。整流輸出二極體Dl整流變壓器300的次級線圈C021的電流，且控制電流流向輸出端子(+)。輸出二極體D2整流流向變壓器300的次級線圈C022的電流，且控制電流流向輸出端子(+)。電容器COUT平滑輸出電壓VOUT。電容器CIN平滑輸入電壓VIN。高壓側開關Ml和低壓側開關M2在形成均衡佔空比時可以交替地導通/斷開。高壓側開關Ml由脈衝頻率調節器100傳輸的柵極信號VGl控制，低壓側開關M2由柵極信號 VG2控制。根據本發明的示例實施方式的高壓側開關Ml和低壓側開關M2由N溝道類型金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)實現。高壓側開關Ml和低壓側開關M2的開關操作的頻率被稱為開關頻率。輸入電壓VIN通過高壓側開關Ml和低壓側開關M2的開關操作變為方波，使得變壓器300和電容器CR之間產生諧振。諧振產生在包括初級線圈C01、次級線圈C021和C022 的變壓器300的漏磁電感、磁化電感和諧振電容器CR之間。根據通過諧振在初級線圈COl中產生的諧振電流而在次級線圈C021和C022中產生電流。在次級線圈C021中產生的電流通過整流二極體Dl流向輸出端子(+)，在次級線圈 C022中產生的電流通過整流二極體D2流向輸出端子(+)。脈波頻率調節器100包括第一柵極驅動器110、第二柵極驅動器120和振蕩器 130。振蕩器130包括根據本發明示例實施方式的佔空比均衡電路。第一柵極驅動器110根據來自振蕩器130的佔空比信號Vduty產生用於高壓側開關Ml的開關操作的第一柵極信號VG1。第二柵極驅動器120根據佔空比信號Vduty產生用
9於低壓側開關M2的開關操作的第二柵極信號VG2。第一柵極驅動器110與佔空比信號Vduty的上升沿同步地產生導通高壓側開關Ml 的第一柵極信號VG1，並且與佔空比信號Vduty的下降沿同步地產生將高壓側開關Ml斷開的第一柵極信號VGl。第二柵極驅動器120與佔空比信號Vduty的下降沿同步地產生導通低壓側開關M2 的第二柵極信號VG2，並且與佔空比信號Vduty的上升沿同步地產生斷開低壓側開關M2的第二柵極信號VG2。本發明的柵極驅動器不局限於此，且本發明的柵極驅動器產生第一柵極信號VGl 和第二柵極信號VG2，以根據佔空比信號Vduty交替的導通和斷開高壓側開關Ml和低壓側開關M2。反饋迴路200根據輸出電壓VOUT產生反饋信號IFB，並將其發送到脈衝頻率調節器 100。根據本發明示例實施例的反饋信號IFB在負載增加時降低，導致輸出電壓VOUT降低，在負載降低時反饋信號IFB增加，導致輸出電壓VOUT升高。振蕩器130根據反饋電流IFB產生確定開關頻率的佔空比信號Vduty。脈衝頻率調節器100包括用從反饋迴路200輸入反饋電流IFB的管腳RT、輸出第一柵極信號VGl的管腳HO和輸出第二柵極信號VG2的管腳L0。圖2是示出包括根據本發明的第一示例實施方式的佔空比均衡電路的振蕩器的示意圖。振蕩器130包括頻率確定單元210、佔空比均衡電路220和SR鎖存器230。頻率確定單元210根據通過管腳RT傳輸的反饋電流IFB並根據開關頻率確定的開關周期的半周期。佔空比均衡電路220確定與由頻率確定單元210確定的開關半周期相同的半周期。之後，頻率確定單元210確定的半周期作為第一半周期，佔空比均衡電路220確定的半周期作為第二半周期。SR鎖存器230根據第一半周期和第二半周期產生並輸出佔空比信號Vduty。接下來，將參照圖2描述每一個配置。頻率確定單元210感測反饋電流IFB以產生基準電流ICTl，並用基準電流ICTl給設定電容器CTl充電。充電到設定電容器CTl的設定控制電壓VCTl從開始增加到達到預定的峰值基準電壓(在本發明的第一示例實施方式中為5V)的時段被確定為第一半周期。頻率確定單元210包括誤差放大器211、電流鏡212、受控電流源213、設定電容器 CT1、兩個開關SSl和SS2以及設定比較器214。兩個開關SSl和SS2為N溝道電晶體。這只是一個示例實施方式，本發明不局限於此。誤差放大器211包括輸入2V的基準電壓的非反相端子和連接到管腳RT的反相端子。誤差放大器211的輸出端子連接到開關SSl的柵極。開關SSl的源電極連接到管腳 RT。誤差放大器211將管腳RT的電壓與2V的基準電壓的差值放大且輸出。因此，根據管腳RT的電壓和2V的基準電壓的差值調整開關SSl的導通程度。如果反饋電流IFB根據負載的減少而增加，則管腳RT的電壓減小。隨著管腳RT 的電壓減小使得管腳RT的電壓小於2V的基準電壓，誤差放大器211的輸出電壓增加。因此，通過開關SSl輸出的基準電流ICTl增加。如果基準電流ICTl增加，第一半周期減小且開關頻率增加。如上所述，如果管腳RT的電壓根據負載的減少而減少，則開關頻率增加使得供給輸出端子的電源減小。相反，如果反饋電流IFB根據負載的減少而減小，則管腳RT的電壓增加。隨著管腳RT的電壓增加使得管腳RT的電壓接近2V的基準電壓，則誤差放大器211的輸出電壓減小。這樣，通過開關SSl輸出的基準電流ICTl減小。如果基準電流ICTl減小，第一半周期延長且開關頻率減小。如上所述，如果管腳RT的電壓根據負載的增加而增加，則開關頻率會減小使得供應給輸出端子的電能增加。電流鏡212複製基準電流ICT1，且將其傳輸給受控電流源213。在本發明的第一示例實施方式中，電流鏡212以1 1的比率複製基準電流ICT1，且將其傳輸給受控電流源 213。這是為更好理解的詳細的描述，且本發明並不限於此。受控電流源213將自電流鏡212傳輸的基準電流ICTl傳輸給設定電容器CT1。在開關SS2斷開的期間內，設定電容器CTl被基準電流ICTl充電。如果SS2導通，設定電容器CTl快速放電。設定控制電壓VCTl是充電到設定電容器CTl的電壓，使得在開關SS2在斷開狀態期間該電壓增加，並且如果開關SS2導通時，該電壓變為0。設定比較器214包括輸入設定控制電壓VCTl的非反相端子(+)和輸入5V基準電壓的反相端子(_)。當非反相端子(+)的輸入大於反相端子(_)的輸入時，設定比較器產生高電平，否則產生低電平。當設定端子S的輸入是高電平時，SR鎖存器通過輸出端子Q輸出高電平，並且當重置端子R的輸入是高電平時，SR鎖存器通過輸出端子Q輸出低電平。當設定控制電壓VCTl達到基準電壓5V時，設定比較器214輸出高電平信號。如果設定控制電壓VCTl達到5V，佔空比信號Vduty變為高電平使得開關SS2導通。因此，在設定控制電壓VCTl達到5V之後將快速降低。頻率設定單元210確定設定控制電壓VCTl增加的時段為第一半周期，並且產生輸出，使得佔空比信號Vduty同步於自設定控制電壓VCTl增加的時刻開始的第一半周期的完成而增加。本發明不局限於此，頻率設定單元210的輸出的產生使得佔空比信號Vduty同步於設定控制電壓VCTl開始增加的時刻開始的第一半周期的完成而減小。佔空比信號Vduty 的邊沿由頻率設定單元210的輸出產生。佔空比均衡電路220通過使用頻率設定單元210的輸出感測第一半周期，並確定與檢測到的第一半周期相同的第二半周期。佔空比均衡電路220包括第一半周期期間的均衡控制電壓VCT2。佔空比均衡電路220在第一半周期之後降低均衡控制電壓VCT2，並確定其達到最小基準電壓(在本發明的第一示例實施方式中為IV)所需的時間作為第二半周期。這裡，在第一半周期內均衡控制電壓VCT2增加的斜率絕對值和在第二半周期內均衡控制電壓VCT2降低的斜率絕對值相同。因此，第一半周期和第二半周期被控制為相同的時間。佔空比均衡電路220包括充電電流源221、放電電流源222、放電開關DS、均衡電容
11器CT2和均衡比較器223。這說明了放電開關DS通過高電平信號導通，且通過低電平信號斷開。放電電流源222的放電電流ICT3是充電電流源221的充電電流ICT2的兩倍。充電電流源221連接到均衡電容器CT2的一個端子，且是為均衡電容器CT2充電的電流源。放電電流源222連接到均衡電容器CT2的一個端子，且是為均衡電容器CT2放電的電流源。均衡電容器CT2的一個端子連接到均衡比較器223的反相端子㈠。均衡比較器 223的非反相端子(+)輸入IV的基準電壓。均衡比較器223的輸出連接到SR鎖存器230 的重置端子R。在放電開關DS處於斷開狀態的期間，由充電電流ICT2為均衡電容器CT2充電。均衡控制電壓VCT2以由充電電流ICT2確定的斜率增加。在放電開關DS處於導通狀態的期間，均衡電容器CT2以自放電電流ICT3中減去的充電電流ICT2的電流放電，即以與充電電流ICT2相同的電流放電。因此，均衡控制電壓 VCT2的增加斜度和降低斜度的絕對值相同。接著，將參照圖3描述根據佔空比均衡電路220的操作的確定與第一半周期相同的第二半周期的方法。圖3是根據本發明的第一示例實施方式的兩個控制電壓和佔空比信號的波形圖。設定控制電壓VCTl自時間Tl通過基準電流ICTl開始增加。這裡，佔空比信號 Vduty是低電平使得放電開關DS處於斷開狀態，且均衡控制電壓VCT2通過放電電流ICT2 增加。如果設定控制電壓VCTl在時間T2達到5V的基準電壓，則通過設定比較器214的輸出，佔空比信號Vduty變為高電平。這樣，開關SS2導通，使得設定控制電壓VCTl快速降低。通過高電平的佔空比信號Vduty放電開關DS導通，且均衡控制電壓VCT2以與增加期間的斜度相同的斜度降低。如果均衡控制電壓VCT2在時間T3降低到IV的基準電壓，則均衡比較器223的輸出變為高電平，且佔空比信號Vduty是低電平。這樣，開關SS2斷開，設定控制電壓VCTl自時間T3又開始增加，且放電開關DS斷開使得均衡控制電壓VCT2自時間T3又開始增加。通過此方法，第一半周期被確定為設定控制電壓VCTl到達5V的基準電壓的時段。在第一半周期期間自IV的基準電壓增加的控制電壓VCT2，從第一半周期的結束時間起以相同的斜度降低，使得到達IV的基準電壓的時間所需的時段被確定為第二半周期。因此，第一半周期和第二半周期具有相同的時段。因此，佔空比信號Vduty的佔空比被精確地控制在50%，因此實現了佔空比均衡。在圖3中，基準電流ICTl降低，且設定控制電壓VCTl的增加斜度降低。當設定實現佔空比均衡時，基準電流ICTl根據反饋電流IFB變化，但本發明並不限於此。S卩，儘管重複地增加/降低基準電流ICT1，如果設定了第一半周期，則第二半周期被設定與第一半周期相同，使得實現佔空比均衡。在緩啟動階段或無負載狀態開關頻率可能過度增加。如果開關頻率過高，則導通時間非常短使得開關可能不導通且開關損耗可能增加，且因此必須用適當的極限頻率來限制開關頻率。根據本發明的第二示例實施方式的振蕩器還包括頻率限制單元，當開關頻率趨於超過極限頻率時，該頻率限制單元將開關頻率保持在極限頻率。圖4是示出根據本發明的第二示例實施方式的振蕩器的示意圖。與第一示例實施方式相比，根據第二示例實施方式的振蕩器130'還包括頻率限制單元MO以將開關頻率保持在極限頻率。當第一半周期是預定閾值周期的對應於極限頻率的半個周期時，頻率限制單元 240通過使用佔空比均衡電路220的輸出和均衡控制電壓VCT2將對應於極限頻率的該半個周期確定為第一半周期。詳細地，頻率限制單元240通過使用均衡控制電壓VCT2和佔空比均衡電路220的輸出產生和輸出符合閾值周期的且佔空比均衡的佔空比控制信號QFF2。根據第二示例實施方式的振蕩器130'還包括與門250以根據頻率限制單元240 的輸出和SR鎖存器235的輸出產生佔空比信號。與第一示例實施方式中相同的頻率設定單元和佔空比均衡電路採用相同的附圖標記表示，且省略其描述。如圖4所示，頻率限制單元240包括比較器241和SR鎖存器M5。比較器241根據平衡控制電壓VCT2和1. 5V的基準電壓的比較結果產生輸出信號。比較器241包括輸入均衡控制電壓VCT2的非反相端子⑴和輸入1. 5V的基準電壓的反相端子(_)，且如果非反相端子(+)的輸入大於反相端子(_)的輸入，比較器241則輸出高電平的信號，否則輸出低電平的信號。如果均衡控制電壓VCT2達到1.5V的基準電壓， 則比較器241輸出高電平的信號，且如果均衡控制電壓VCT2低於基準電壓1. 5V，則比較器 241輸出低電平的信號。當設定端子S的輸入是高電平時，SR鎖存器235和SR鎖存器245通過輸出端子Q 輸出高電平，當重置端子R的輸入是高電平時，SR鎖存器235和SR鎖存器245通過輸出端子Q輸出低電平。SR鎖存器245根據比較器241的輸出和佔空比均衡電路220的輸出產生佔空比控制信號QFF2。SR鎖存器245在比較器Ml的輸出變為高電平的時間產生高電平的佔空比控制信號QFF2，且在佔空比均衡電路220的輸出變為高電平的時間輸出低電平的佔空比控制信號QFF2。SR鎖存器235根據頻率設定單元210的輸出和佔空比均衡電路220的輸出產生佔空比控制信號QFFl。與門250通過兩個佔空比控制信號QFFl和QFF2的與邏輯運算產生佔空比信號 Vduty'。當開關頻率小於極限頻率時，在第一半周期期間均衡控制電壓VCT2變為大於 1. 5V的基準電壓的電壓，佔空比控制信號QFF2的佔空比寬於佔空比控制信號QFFl的佔空比。因此，佔空比信號Vduty'與佔空比控制信號QFFl相同。然而，當開關頻率大於極限頻率時，在第一半周期期間均衡控制電壓VCT2沒有達到1. 5V的基準電壓，使得佔空比控制信號QFFl的佔空比寬於佔空比控制信號QFF2的佔空比。因此佔空比信號Vduty'與佔空比控制信號QFF2相同。接著，將參照圖5和圖6描述包括頻率限制單元240的振蕩器130 『的操作和佔空比信號Vduty'。
圖5是示出當開關頻率低於極限頻率時由根據本發明的第二示例實施方式的振蕩器產生的佔空比信號的示意圖。圖6是示出當開關頻率高於極限頻率時由根據本發明的第二示例實施方式的振蕩器產生的佔空比信號的示意圖。如圖5所示，設定控制電壓VCTl在時間Tll通過基準電流ICTl開始增加，且均衡控制電壓VCT2通過充電電流ICT2開始增加。如果均衡控制電壓VCT2在時間T12到達1. 5V的基準電壓，則比較器Ml的輸出增加到高電平，且SR鎖存器245產生高電平的佔空比控制信號QFF2。如果設定控制電壓VCTl在時間T13達到5V的基準電壓，則SR鎖存器235產生高電平的佔空比控制信號QFF1。這樣，佔空比信號Vduty'自時間T13變為高電平，且時間 T11-T13被設定為第一半周期。佔空比信號Vduty 『自時間T13變為高電平，使得設定控制電壓VCTl通過開關 SS2的導通而快速降低，且均衡控制電壓VCT2通過放電電流ICT3採用與增加期間相同的斜度降低。如果均衡控制電壓VCT2在時間T14達到IV的基準電壓，則佔空比均衡電路220 的輸出變為高電平使得SR鎖存器245產生低電平的佔空比控制信號QFF2。SR鎖存器235 根據佔空比均衡電路220的高電平的輸出產生低電平的佔空比控制信號QFF1。在時間T14，佔空比信號Vduty'通過佔空比控制信號QFFl和佔空比控制信號 QFF2變為低電平。如上所述，當開關頻率小於極限頻率時，佔空比控制信號QFFl的佔空比小於佔空比控制信號QFF2的佔空比，使得佔空比信號Vduty'等於佔空比控制信號QFFl。參照圖6，將描述開關頻率大於極限頻率的情況下的佔空比信號Vduty'。如圖6所示，設定控制電壓VCTl在時間T21通過基準電流ICTl開始增加，且均衡控制電壓VCT2通過充電電流ICT2開始增加。如果在時間T22設定控制電壓VCTl達到5V的基準電壓，則SR鎖存器235產生高電平的佔空比控制信號QFF1。如果均衡控制電壓VCT2在時間T23到達1. 5V的基準電壓，則比較器Ml的輸出增加到高電平，且SR鎖存器245產生高電平的佔空比控制信號QFF2。這樣，佔空比信號Vduty'自時間T23變為高電平，且時段T21-T23被設定為第一半周期。佔空比信號Vduty'自時間T23變為高電平，使得設定控制電壓VCTl通過開關 SS2的導通而快速降低，且均衡控制電壓VCT2通過放電電流ICT3以與增加時段相同的斜度降低。如果均衡控制電壓VCT2在時間TM達到IV的基準電壓，則佔空比均衡電路220 的輸出變為高電平，使得SR鎖存器245產生低電平的佔空比控制信號QFF2。SR鎖存器235 根據高電平的佔空比均衡電路220的輸出產生低電平的佔空比控制信號QFF1。在時間T24，佔空比信號Vduty'通過佔空比控制信號QFFl和佔空比控制信號 QFF2變為低電平。如上所述，在開關頻率大於極限頻率的情況下，佔空比控制信號QFF2的佔空比小於佔空比控制信號QFFl的佔空比，使得佔空比信號Vduty'等於佔空比控制信號QFF2。在第一半周期期間均衡控制電壓VCT2也以與增加斜度相同的斜度降低，使得第二半周期被確定，因此實現佔空比均衡。接著，將描述根據本發明的第三示例實施方式的振蕩器130〃。圖7是示出根據本發明的第三示例實施方式的振蕩器的示意圖。根據本發明的第三示例實施方式的振蕩器130〃根據數字時鐘信號DCLK對第一半周期計數，且根據第一半周期期間的計數結果確定第二半周期。詳細地，振蕩器130"產生周期計數信號PCNT，該周期計數信號在第一半周期期間根據數字時鐘信號DCLK自基準計數值開始增加，且在第一半周期之後根據數字時鐘信號DCLK降低到基準計數值。數字時鐘信號DCLK是具有恆定頻率的信號，使得如果在第一半周期期間自基準計數值增加的周期計數信號PCNT在第一半周期之後根據數字時鐘信號DCLK降低到基準計數值，則周期計數信號PCNT降低的時段與第一半周期相同。這裡，如果周期計數信號PCNT 降低的時段被設定為第二半周期，則第一半周期和第二半周期設定為具有相同的時段。參照圖7，將描述振蕩器130"。後文中，基準計數值設定為0。振蕩器130〃包括頻率設定單元210、佔空比均衡電路270和SR鎖存器沈0。根據本發明的第三示例實施方式的頻率設定單元210與第一和第二示例實施方式中的頻率設定單元210具有相同的結構和功能，使得它們採用相同的附圖標記表示，且省略其描述。SR鎖存器260包括以頻率設定單元210的輸出為輸入的設定端子S，和以佔空比均衡電路270的輸出為輸入的重置端子R。如果設定端子S輸入高電平的信號，則SR鎖存器260產生高電平的佔空比信號Vduty"，且如果重置端子R輸入高電平的信號，則產生低電平的佔空比信號Vduty"。佔空比均衡電路270使用頻率設定單元210的輸出感測第一半周期，且確定與感測的第一半周期相同的第二半周期。佔空比均衡電路270在第一半周期期間根據數字時鐘信號DCLK自基準計數值增加周期計數信號PCNT。在第一半周期之後，佔空比均衡電路270根據數字時鐘信號DCLK降低在第一半周期期間計數的周期計數信號PCNT，使得如果周期計數信號PCNT達到基準計數值，在第一半周期之後到周期計數信號PCNT到達基準計數值的時間的時段確定為第二半周期。佔空比均衡電路270包括計數器271和或非(NOR)門272。根據佔空比信號Vduty"，計數器271被確定為增加的計數模數和降低的計數模式中的一種，使得周期計數信號PCNT根據數字時鐘信號DCLK增加或降低。計數器271包括輸入佔空比信號Vduty"的模式端子Mode、輸入數字時鐘信號DCLK的輸入端子和輸出周期計數信號PCNT的輸出端子OUT。在佔空比信號Vduty"是低電平的期間，計數器271以增加的計數模式操作。艮口， 計數器271根據數字時鐘信號DCLK增加周期計數信號PCNT。計數器271可以將周期計數信號PCNT表示為N-比特信號。在佔空比信號Vduty"是高電平的時段，計數器271以降低的計數模式操作。艮口，計數器271根據數字時鐘信號DCLK降低周期計數信號PCNT。佔空比均衡電路270包括或非門272以確定周期計數信號PCNT是否到達基準計數值。本發明並不局限於此。如果基準計數值不是0而是一個不同的值，佔空比均衡電路270可以通過使用另一電路而不是或非門確定周期計數信號PCNT是否到達基準計數值。當所有的輸入都是低電平時，或非門272輸出高電平。如果周期計數信號PCNT到達作為基準計數值的0時，N-比特信號的所有比特為0，使得或非門272輸出高電平。SR鎖存器260通過或非門272的高電平輸出來輸出低電平的佔空比信號 Vduty"。如上所述，通過使用相同的數字時鐘信號，在第一半周期期間增加計數的周期計數信號PCNT被降低計數來設定第二半周期，使得第一半周期和第二半周期彼此相等。因此，實現佔空比均衡。接著，將參照圖8描述根據第三示例實施方式的振蕩器130"的操作和佔空比信號 Vduty"。圖8是示出根據本發明的第三示例實施方式的控制電壓、周期計數信號和佔空比信號的波形圖。如圖8所示，設定控制電壓VCTl在時間T31通過基準電流ICTl開始增加。這裡， 佔空比信號Vduty"是低電平使得計數器271根據數字時鐘信號DCLK開始增加計數，來開始周期計數信號PCNT的增加。如果設定控制電壓VCTl在時間T32達到5V的基準電壓，則SR鎖存器260的設定端子S輸入高電平，使得輸出高電平的佔空比信號Vduty"。開關SS2通過高電平的佔空比信號Vduty"導通，使得設定控制電壓VCTl快速降低。佔空比信號Vduty"是高電平，使得計數器271自時間T32開始根據數字時鐘信號 DCLK降低計數，且因此周期計數信號開始降低。如果周期計數信號PCNT在時間T33達到作為基準計數值的0，或非門272輸出高電平。因此，SR鎖存器260產生低電平的佔空比信號Vduty"。可以在第三示例實施方式中增加用於控制佔空比信號的開關頻率不超過極限頻率的結構。根據本發明的第四示例實施方式的振蕩器130"『在提供佔空比均衡時使用數字時鐘信號，使得佔空比信號的開關頻率被控制不超過極限頻率。後文，將參照圖9到圖11描述根據本發明的第四示例實施方式的振蕩器130"『 和操作。圖9是示出根據本發明的第四示例實施方式的振蕩器的示意圖。振蕩器130〃 『包括頻率確定單元210、佔空比均衡電路270和SR鎖存器沈5，且與根據第三示例實施方式的振蕩器130〃相比，還包括頻率限制單元觀0。還增加了頻率限制單元觀0的輸出使得第四示例實施方式還包括與門四0。頻率確定單元210與前述示例實施方式具有相同的功能和結構，由此採用相同的附圖標記表示，且省略其描述。在佔空比均衡電路270的結構中，與第三示例實施方式的佔空比均衡電路270相同的計數器271和或非門272採用相同的附圖標記表示，且省略其描述。SR鎖存器沈5根據頻率確定單元210的輸出和佔空比均衡電路270的輸出產生佔空比控制信號QFF3。當輸入到設定端子S的頻率確定單元210的輸出是高電平時，SR鎖存器265產生高電平的佔空比控制信號QFF3，且當輸入到重置端子R的佔空比均衡電路270 的輸出是高電平時，SR鎖存器265產生低電平的佔空比控制信號QFF3。當第一半周期短於閾值周期的半周期時，振蕩器130"『使用周期計數信號PCNT 和佔空比均衡電路270的輸出確定對應於極限頻率的半周期為第一半周期。為此振蕩器 130"『還包括頻率限制單元觀0。詳細地，頻率限制單元280通過使用周期計數信號PCNT和佔空比均衡電路270的輸出產生和輸出符合閾值周期且佔空比均衡的佔空比控制信號QFF4。頻率限制單元280包括最小計數比較單元觀1和SR鎖存器觀5。最小計數比較單元281將周期計數信號PCNT與對應於閾值周期的半周期的最小計數mcnt(參照圖10和圖 11)比較。如果周期計數信號PCNT小於最小計數mcnt，則最小計數比較單元281輸出低電平的信號，且如果周期計數信號PCNT大於最小計數mcnt，則最小計數比較單元281輸出高電平的信號。SR鎖存器觀5根據最小計數比較單元281的輸出和佔空比均衡電路270的輸出產生佔空比控制信號QFF4。當輸入到設定端子S的最小計數比較單元的輸出是高電平時，SR鎖存器285產生高電平的佔空比控制信號QFF4，且當輸入到重置端子R的佔空比均衡電路270的輸出時高電平，SR鎖存器285產生低電平的佔空比控制信號QFF4。與門四0通過佔空比控制信號QFF3和佔空比控制信號QFF4的邏輯乘運算產生佔空比信號Vduty"『。當開關頻率小於極限頻率時，周期計數信號PCNT是比第一半周期期間內的最小計數mcnt大的值，使得佔空比控制信號QFF4的佔空比寬於佔空比控制信號QFF3的佔空比。因此，佔空比信號Vduty"『等於佔空比控制信號QFF3。然而，當開關頻率大於極限頻率時，在第一半周期期間內周期計數信號PCNT沒有達到最小計數mcnt，使得佔空比控制信號QFF3的佔空比寬於佔空比控制信號QFF4的佔空比。因此，佔空比信號Vduty"『等於佔空比控制信號QFF4。後文，將參照圖10和圖11描述包括頻率限制單元280的振蕩器130'「的操作和佔空比信號Vduty" 』。圖10是示出當開關頻率低於極限頻率時由根據本發明的第四示例實施方式的振蕩器產生的佔空比信號的示意圖。圖11是示出當開關頻率高於極限頻率時由根據本發明的第四示例實施方式的振蕩器產生的佔空比信號的示意圖。在圖10和圖11中，周期計數信號PCNT連續地增加或降低，然而這僅是為了解釋本發明的示例實施方式，且周期計數信號PCNT是數位訊號。周期計數信號PCNT是根據數字時鐘信號DCLK增加或降低的N比特的數字值。然而，在圖10和圖11中，為量化表示周期計數信號PCNT的值，周期計數信號PCNT連續地增加或減小。如圖10所示，設定控制電壓VCTl在時間T41通過基準電流ICTl開始增加，且周期計數信號PCNT開始根據數字時鐘信號DCLK增加。
如果周期計數信號PCNT在時間T42達到最小計數mcnt，則最小計數比較單元281 的輸出被增加到高電平，且SR鎖存器285產生高電平的佔空比控制信號QFF4。如果設定控制電壓VCTl在時間T43達到5V的基準電壓，則SR鎖存器265產生高電平的佔空比控制信號QFF3。這樣，佔空比信號Vduty"『自時間T43變為高電平，且時間 T41-T43被設定為第一半周期。佔空比信號Vduty"『自時間T43變為高電平，使得設定控制電壓VCTl通過開關 SS2的導通快速地降低，且周期計數信號PCNT根據數字時鐘信號DCLK來降低。如果周期計數信號PCNT在時間T44到達基準計數值，則佔空比均衡電路270的輸出變為高電平，使得SR鎖存器觀5產生低電平的佔空比控制信號QFF4。SR鎖存器沈5根據高電平的佔空比均衡電路270的輸出產生低電平的佔空比控制信號QFF3。佔空比信號Vduty"『在時間T44通過佔空比控制信號QFF3和佔空比控制信號 QFF4變為低電平。如上所述，當開關頻率低於極限頻率時，佔空比控制信號QFF3的佔空比小於佔空比控制信號QFF4的佔空比，使得佔空比信號Vduty"『等於佔空比控制信號QFF3。參照圖11，將描述當開關頻率大於極限頻率時的佔空比信號Vduty"『。如圖11所示，設定控制電壓VCTl在時間T51通過基準電流ICTl開始增加，且周期計數信號PCNT開始根據數字時鐘信號DCLK增加。如果設定控制電壓VCTl在時間T52達到5V的基準電壓，則SR鎖存器265產生高電平的佔空比控制信號QFF3。如果周期計數信號PCNT在時間T53達到最小計數mcnt，則最小計數比較單元281 的輸出增加到高電平，且SR鎖存器285產生高電平的佔空比控制信號QFF4。這樣，佔空比信號Vduty"『自時間T53變為高電平，且時段T51-T53被設定為第
一半周期。佔空比信號Vduty"『自時間T53變為高電平，使得設定控制電壓VCTl通過開關 SS2的導通而快速地降低，且周期計數信號根據數字時鐘信號DCLK降低。如果周期計數信號PCNT在時間TM到達基準計數值，則佔空比均衡電路270的輸出變為高電平，使得SR鎖存器觀5產生低電平的佔空比控制信號QFF4。SR鎖存器沈5根據佔空比均衡電路270的高電平輸出產生低電平的佔空比控制信號QFF3。在時間T54，通過佔空比控制信號QFF3和佔空比控制信號QFF4，佔空比信號 Vduty"『變為低電平。如上所述，當開關頻率大於極限頻率時，佔空比控制信號QFF4的佔空比小於佔空比控制信號QFF3的佔空比，使得佔空比信號Vduty"『與佔空比控制信號QFF4相同。在第一半周期期間，周期計數信號PCNT根據數字時鐘信號自基準計數值增加。第一半周期之後，周期計數信號PCNT根據數字時鐘信號DCLK達到基準計數值的時段被確定為第二半周期，使得第一半周期和第二半周期彼此相等。因此，可以實現佔空比均衡。圖12是通用的LLC變換器的示意圖。在圖12中，供電線內產生的且由粗線表示的噪聲會對反饋信號產生噪聲，該反饋信號通過反饋迴路輸入到脈衝寬度調節集成電路(PFM IC)。如果對反饋信號產生噪聲，則會產生佔空比不均衡。
根據本發明的示例實施方式，即使對供電線產生噪聲，也會產生等於第一半周期的第二半周期，使得實現佔空比均衡。以上描述的附圖和詳細的描述是用於本發明的示例，且解釋本發明，且權利要求中描述的本發明的範圍不限於此。因此，本領域技術人員應理解，可以做出各種改變和其它等同實施方式是可行的。因此，本發明的實質範圍必須由所附權利要求的精神確定。符號說明諧振變換器1，高壓側開關Ml，低壓側開關M2脈衝頻率調節器100，反饋迴路200，變壓器300二極體Dl和D2，初級線圈C01，磁極線圈C021和C022電容器CIN，設定電容器CTl，均衡電容器CT2第一柵極驅動器110，第二柵極驅動器120，振蕩器130頻率確定單元210，佔空比均衡電路220和270SR 鎖存器 230,235,245,260,265,285,誤差放大器 211電流鏡212，受控電流源213，開關SSl和SS2設定比較器214，充電電流源221放電電流源222，放電開關DS均衡比較器223，頻率限制單元240和沘0比較器241，與門250和290計數器271，或非門272，最小計數比較單元佔空比控制信號QFF1、QFF2、QFF3、QFF4佔空比信號 Vduty、Vduty'、Vduty"、Vduty"『
權利要求
1.一種確定變換器的開關頻率的振蕩器，所述變換器根據開關的開關操作來轉換輸入電壓以產生輸出電壓，所述振蕩器包括頻率設定單元，所述頻率設定單元根據對應於所述輸出電壓的反饋信號使用基準電流確定佔空比信號的第一半周期，所述佔空比信號確定所述開關頻率；佔空比均衡電路，所述佔空比均衡電路通過使用所述頻率設定單元的輸出來感測第一半周期的時段，且在所述第一半周期之後將與所述第一半周期相同的時段確定為所述佔空比信號的第二半周期。
2.如權利要求1所述的振蕩器，其中，所述佔空比均衡電路在所述第一半周期之後，以與在所述第一半周期期間均衡控制電壓增加的恆定斜度相同的斜度減少均衡控制電壓，來確定所述佔空比信號的所述第二半周期。
3.如權利要求2所述的振蕩器，其中，所述佔空比均衡電路包括均衡電容器，所述均衡電容器在所述第一半周期期間通過充電電流充電，且在所述第二半周期期間以與所述充電電流相同的電流放電， 充電到所述電容器的電壓是所述均衡控制電壓，且所述佔空比均衡電路在所述第一半周期之後，將所述均衡控制電壓與最小基準電壓比較，以確定所述第二半周期。
4.如權利要求3所述的振蕩器，其中，所述第二半周期是所述第一半周期時段之後到所述均衡控制電壓降低到所述最小基準電壓的時間的時段。
5.如權利要求3所述的振蕩器，其中， 所述佔空比均衡電路包括充電電流源，所述充電電流源在所述第一半周期期間對所述均衡電容器充電； 放電電流源，所述放電電流源在所述第一半周期之後使所述均衡電容器放電；及均衡比較器，所述均衡比較器比較所述均衡控制電壓和所述最小基準電壓。
6.如權利要求1所述的振蕩器，其中，所述頻率設定單元產生根據所述基準電流而增加的設定控制電壓，且將自所述設定控制電壓開始增加的時間到所述設定控制電壓達到所述峰值基準電壓的時間設定為所述第一半周期。
7.如權利要求6所述的振蕩器，其中， 所述頻率設定單元包括預定電容器，所述預定電容器通過所述基準電流充電；及設定比較器，所述設定比較器比較充電到所述電容器的電壓和所述峰值基準電壓；且充電到所述電容器的電壓是設定控制電壓。
8.如權利要求1所述的振蕩器，其中， 所述振蕩器還包括SR鎖存器，所述SR鎖存器包括第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子以所述頻率設定單元的輸出為輸入，所述第二輸入端子以所述佔空比均衡電路的輸出為輸入，所述輸出端子輸出所述佔空比信號；及所述SR鎖存器同步於所述第一輸入端子信號來改變所述佔空比信號的電平，和同步於所述第二輸入端子的信號電平來改變所述佔空比信號的電平。
9.如權利要求8所述的振蕩器，其中， 所述佔空比均衡電路包括均衡電容器，所述均衡電容器在所述第一半周期期間通過充電電流充電，且在所述第二半周期內以與所述充電電流相同的電流放電；充電電流源，所述充電電流源在所述第一半周期期間對所述均衡電容器充電； 放電電流源，所述放電電流源在所述第一半周期之後使所述均衡電容器放電；及均衡比較器，所述均衡比較器比較所述均衡控制電壓和所述最小基準電壓，且包括連接到所述SR鎖存器的所述第二輸入端子的輸出端子，其中所述佔空比均衡電路在所述第一半周期之後，比較所述均衡控制電壓和所述最小基準電壓，以確定所述第二半周期。
10.如權利要求9所述的振蕩器，其中，所述第二半周期是自所述第一半周期到所述均衡控制電壓降低到所述最小基準電壓的時間的時段。
11.如權利要求9所述的振蕩器，其中， 所述頻率設定單元包括預定電容器，所述預定電容器通過基準電流充電；和設定比較器，所述設定比較器比較充電到所述電容器的電壓和所述峰值基準電壓，且所述設定比較器的輸出端子連接到所述SR鎖存器的所述第一輸入端子，且充電到所述電容器的電壓是設定控制電壓。
12.如權利要求1所述的振蕩器，其中，當所述第一半周期短於閾值周期的對應於極限頻率的半周期，則對應於極限頻率的半周期被確定為所述第一半周期。
13.如權利要求12所述的振蕩器，其中，所述佔空比均衡電路在所述第一半周期之後，通過以與在所述第一半周期期間均衡控制電壓增加的恆定斜度相同的斜度減少均衡控制電壓，來產生確定所述佔空比信號的所述第二半周期的輸出。
14.如權利要求13所述的振蕩器，其中， 所述振蕩器還包括頻率限制單元，所述頻率限制單元通過使用所述佔空比均衡電路的輸出和所述均衡控制電壓產生根據所述閾值周期佔空比均衡的第一佔空比控制信號。
15.如權利要求14所述的振蕩器，其中， 所述頻率限制單元包括限制比較器，所述限制比較器將均衡控制電壓和確定所述閾值周期的半周期的閾值基準電壓比較；和第一 SR鎖存器，所述第一 SR鎖存器包括第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子以所述限制比較器的輸出為輸入，所述第二輸入端子以所述佔空比均衡電路的輸出為輸入，所述輸出端子輸出所述佔空比控制信號，其中所述第一 SR鎖存器根據所述限制比較器的輸出產生確定所述第一半周期的所述第一佔空比控制信號，且根據所述佔空比均衡電路的輸出產生確定所述第二半周期的所述第一佔空比控制信號。
16.如權利要求15所述的振蕩器，其中， 所述頻率設定單元包括預定電容器，所述預定電容器通過所述基準電流充電；和設定比較器，所述設定比較器比較充電到所述電容器的電壓和所述峰值基準電壓，所述佔空比均衡電路包括均衡電容器，所述均衡電容器在所述第一半周期期間通過所述充電電流充電，且在所述第二半周期期間以與所述充電電流相同的電流放電；和均衡比較器，所述均衡比較器比較充電到所述均衡電容器的電壓和最小基準電壓，以產生所述佔空比均衡電路的輸出， 所述振蕩器還包括第二 SR鎖存器，所述第二 SR鎖存器包括第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子以所述設定比較器的輸出為輸入，所述第二輸入端子以所述佔空比均衡電路的輸出為輸入，所述輸出端子輸出第二佔空比控制信號，且所述第二 SR鎖存器同步於所述第一輸入端子信號的電平來改變所述第二佔空比控制信號的電平，且同步於所述第二輸入端子信號的電平來改變所述第二佔空比控制信號的電平。
17.如權利要求16所述的振蕩器，其中， 所述振蕩器還包括邏輯運算器，所述邏輯運算器將所述第一佔空比控制信號和所述第二佔空比控制信號中具有更短的工作周期的信號作為佔空比信號輸出。
18.如權利要求1所述的振蕩器，其中，如果周期計數信號在所述第一半周期期間根據數字時鐘信號自基準計數值增加，且在所述第一半周期之後根據數字時鐘信號基於在所述第一半周期期間計數的所述周期計數信號降低，使得所述周期計數信號達到所述基準計數值，則所述佔空比均衡電路產生將自所述第一半周期到所述周期計數信號達到所述基準計數值的時間的時段確定為所述第二半周期的輸出。
19.如權利要求18所述的振蕩器，其中， 所述佔空比均衡電路還包括計數器，所述計數器根據所述佔空比信號確定增加的計數模式和減少的計數模式中的一個，且根據確定的模式和根據數字時鐘信號來增加或減少所述周期計數信號；及邏輯運算器，邏輯運算器接收所述周期計數信號且確定所述周期計數信號是否到達所述基準計數值，以產生所述佔空比均衡電路的輸出。
20.如權利要求19所述的振蕩器，其中， 所述振蕩器還包括SR鎖存器，所述SR鎖存器包括第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子以所述頻率設定單元的輸出為輸入，所述第二輸入端子以所述佔空比均衡電路的輸出為輸入，所述輸出端子輸出所述佔空比信號，且所述SR鎖存器同步於所述第一輸入端子信號的電平來改變所述佔空比信號的電平， 且同步於所述第二輸入端子信號的電平來改變所述佔空比信號的電平。
21.如權利要求18所述的振蕩器，其中，當所述第一半周期短於閾值周期的對應於所述極限頻率的半周期時，則對應於所述極限頻率的半周期被確定為所述第一半周期。
22.如權利要求21所述的振蕩器，其中， 所述振蕩器還包括頻率限制單元，所述頻率限制單元使用所述佔空比均衡電路的輸出和所述均衡控制電壓產生根據所述閾值周期佔空比均衡的第一佔空比控制信號。
23.如權利要求22所述的振蕩器，其中， 所述頻率限制單元包括最小計數比較單元，所述最小計數比較單元根據對應於所述閾值周期的半周期的最小計數的比較結果而產生所述周期計數信號和輸出；和第一 SR鎖存器，所述第一 SR鎖存器包括第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子以所述最小計數比較單元的輸出為輸入，所述第二輸入端子以所述佔空比均衡電路的輸出為輸入，所述輸出端子輸出所述第一佔空比控制信號，及所述第一 SR鎖存器根據所述最小計數比較單元的輸出產生確定所述第一半周期的所述第一佔空比控制信號，且根據所述佔空比均衡電路產生確定所述第二半周期的所述第一佔空比控制信號。
24.如權利要求23所述的振蕩器，其中， 所述振蕩器還包括第二 SR鎖存器，所述第二 SR鎖存器包括第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子以所述頻率設定單元的輸出為輸入，所述第二輸入端子以所述佔空比均衡電路的輸出為輸入，所述輸出端子輸出所述第二佔空比控制信號，其中所述第二 SR鎖存器同步於所述第一輸入端子信號的電平來改變所述第二佔空比控制信號的電平，且同步於所述第二輸入端子信號的電平來改變所述第二佔空比控制信號的電平。
25.如權利要求M所述的振蕩器，其中， 所述振蕩器還包括邏輯運算器，所述邏輯運算器將所述第一佔空比控制信號和所述第二佔空比控制信號中具有更短的工作周期的信號作為佔空比信號輸出。
全文摘要
本發明涉及一種均衡佔空比的振蕩器，即一種能夠實現佔空比均衡的振蕩器。所述振蕩器確定變換器的開關頻率，所述變換器根據開關的開關操作來轉換輸入電壓以產生輸出電壓。所述振蕩器根據對應於所述輸出電壓的反饋信號使用基準電流確定佔空比信號的第一半周期，所述佔空比信號確定所述開關頻率。所述振蕩器使用頻率設定單元的輸出來感測第一半周期的時段，且在所述第一半周期之後確定與所述第一半周期相同的時段作為佔空比信號的第二半周期。
文檔編號H02M3/335GK102437737SQ20111028861
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月22日 優先權日2010年9月27日
發明者嚴炫喆, 樸星玧 申請人:快捷韓國半導體有限公司