用于电源转换器的时间产生器及时间信号产生方法技术

本发明专利技术提供一种用于电源转换器的时间产生器及时间信号产生方法。时间产生器包括临界电压产生电路以及时间产生单元。临界电压产生电路接收关联于电源转换器的输出电压的误差信号。临界电压产生电路依据误差信号产生临界电压。时间产生单元依据误差信号、临界电压及控制信号来产生时间信号。时间产生单元提供跟踪信号。时间信号的宽度为取决于跟踪信号从误差信号的电平离开而到达临界电压的电平的一时间。

【技术实现步骤摘要】
用于电源转换器的时间产生器及时间信号产生方法
本专利技术是有关于一种电源转换器，且特别是有关于一种用于电源转换器的时间产生器及时间信号产生方法。
技术介绍
现有的直流转直流的电源设计，常采用固定导通时间架构。图1为现有基于固定导通时间架构的电源转换器100的示意图。比较器110比较误差信号Err与斜坡信号RAMP来产生误差信号CM，其中误差信号Err的大小与反馈信号Vfb和参考电压Vref两者有关。时间控制电路120利用固定导通时间机制来产生计数用的导通时间信号，并根据误差信号CM来设定脉宽调制信号PWM，其中导通时间Ton的宽度是与输入电压Vin和输出电压Vout有关。图2为电源转换器100中的波形示意图。请合并参阅图1和图2。通过误差信号Err与斜坡信号RAMP来决定脉宽调制信号PWM。并且在脉宽调制信号PWM决定的时刻，时间控制电路120开始计算导通时间信号Xon，而导通时间信号Xon中的每一周期的导通时间Ton是固定的。然而，现有的脉宽调制操作架构虽可达到定频的效果，但当输出电压Vout随着负载电流Iload变化而改变时，时间控制电路120仍以固定频率在一个周期内提供相同的能量，于是电源转换器100在负载瞬间变化期间的表现不佳。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种用于电源转换器的时间产生器及时间信号产生方法，藉以解决现有技术所述及的问题。本专利技术提供了一种时间产生器，适用于电源转换器对输出电压进行调节。时间产生器包括临界电压产生电路以及时间产生单元。临界电压产生电路接收关联于电源转换器的输出电压的误差信号，且依据误差信号产生临界电压。时间产生单元耦接临界电压产生电路，且依据所述误差信号、所述临界电压及控制信号来产生时间信号。时间产生单元提供跟踪信号。时间信号的宽度为取决于跟踪信号从误差信号的电平离开而到达临界电压的电平的一时间。在本专利技术的一实施例中，控制信号为电源转换器的第一比较器的比较结果。第一比较器接收误差信号与斜波信号。在本专利技术的一实施例中，临界电压产生电路包括第一电流源与电阻。临界电压产生电路通过第一电流源与电阻产生预设电压。临界电压为预设电压与误差信号的运算结果。在本专利技术的一实施例中，临界电压产生电路包括第一电流源、电阻以及第一放大器。第一放大器的第一输入端接收误差信号。第一放大器的第二输入端耦接第一放大器的输出端。第一放大器的输出端与第一放大器的第二输入端耦接电阻的一端。电阻的另一端耦接第一电流源。在本专利技术的一实施例中，临界电压与误差信号的关系如下述表示式：V1=Err+Vw，其中V1为临界电压，Err为误差信号，Vw为预设电压。在本专利技术的一实施例中，时间产生单元包括第二比较器与控制电路。第二比较器的第一输入端和第二输入端分别接收临界电压与跟踪信号，以控制所述控制电路来产生时间信号。在本专利技术的一实施例中，控制电路包括第一开关、电容器、第二开关以及第二电流源。第一开关的第一端耦接第二比较器的第二输入端，且其第二端耦接临界电压产生电路。电容器耦接于第一节点与接地端之间。第二开关的控制端接收时间信号，且其第一端通过第一节点耦接第二比较器的第二输入端与电容器。第二电流源耦接于第二开关的第二端与工作电压之间。在本专利技术的一实施例中，控制电路还包括第三开关、第四开关、第一反相器、第二反相器以及第三反相器。第三开关的控制端接收一控制信号，其第一端耦接接地端，且其第二端耦接第一开关的控制端。第一反相器的输入端耦接第三开关的第二端。第二反相器的输入端耦接第一反相器的输出端，且其输出端耦接第一反相器的输入端。第四开关的控制端耦接第二比较器的输出端以接收复位信号，其第一端耦接接地端，且其第二端耦接第一反相器的输出端与第二反相器的输入端。第三反相器的输入端耦接第一反相器的输入端、第二反相器的输出端以及第三开关的第二端，且其输出端耦接第二开关的控制端并产生时间信号。在本专利技术的一实施例中，第一电流源的输出电流关联于输出电压的大小。第二电流源的输出电流关联于电源转换器的输入电压的大小。本专利技术提供了一种电源转换器的时间信号产生方法。所述时间信号产生方法包括以下步骤：接收关联于电源转换器的输出电压的误差信号；依据误差信号产生临界电压；以及依据误差信号、临界电压及控制信号来产生时间信号，且提供跟踪信号，其中时间信号的宽度为取决于跟踪信号从误差信号的电平离开而到达临界电压的电平的一时间。在本专利技术的一实施例中，依据误差信号、临界电压及控制信号来产生时间信号的步骤包括：控制信号为电源转换器的第一比较器的比较结果，第一比较器接收误差信号与斜波信号。在本专利技术的一实施例中，依据误差信号产生临界电压的步骤包括：通过第一电流源与电阻产生预设电压，而临界电压为预设电压与误差信号的运算结果。基于上述，本专利技术中的时间产生器利用关联于电源转换器的输出电压的误差信号来产生临界电压，再依据误差信号、临界电压及控制信号来产生时间信号。此时间信号可用来调整输出级内的上桥开关与下桥开关的导通时间宽度，或是用来调整输出级内的上桥开关与下桥开关的断开时间宽度。由于在负载瞬间变化时，时间产生器所提供的时间信号可以有效地加速收敛输出电压，因此能够稳定输出电压并且缩短振荡时间，从而得以解决现有技术所述及的问题。应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为例示性及阐释性的，其并不能限制本专利技术所欲主张的范围。下面的附图是本专利技术的说明书的一部分，其示出了本专利技术的示例实施例，附图是与说明书的描述一起用来说明本专利技术的原理。附图说明图1为现有基于固定导通时间架构的电源转换器100的示意图；图2为电源转换器100中的波形示意图；图3是根据本专利技术实施例的电源转换器300的架构示意图；图4是根据本专利技术实施例的时间产生器360的电路示意图；图5是时间产生器360的波形示意图；图6示出为本专利技术实施例的时间信号产生方法的流程图。附图标记说明：100：电源转换器；110：比较器；120：时间控制电路；300：电源转换器；310：直流转直流控制器；320：放大器；330：补偿电路；340：比较器；350：斜坡产生器；360：时间产生器；370：逻辑控制单元；380：驱动器；390：输出级；392：稳压电路；394：反馈电路；410：临界电压产生电路；420：时间产生单元；430：控制电路；A1：放大器；A2：比较器；CM：误差信号；Con：电容器；Err：误差信号；GND：接地端；Iload：负载电流；IV1、IV2、IV3：反相器；I1、I2：电流源；N1：第一节点；N2：第二节点；L：电感器；LG：下桥开关；PWM：脉宽调制信号；RAMP、Vramp：斜坡信号；R1：电阻；Son：时间信号；ST：控制信号；SW1、SW2、SW3、SW4：开关；Ton、TON：导通时间；UG：上桥开关；VDD：工作电压；Vin：输入电压；Vfb：反馈信号；Von：跟踪信号；Vout：输出电压；Vramp：斜坡信号；Vref：参考电压；Vw：预设电压；V1：临界电压；Won：复位信号；Xon：导通时间信号；S600～S620：本专利技术一实施例的时间信号产生方法的各步骤。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的实施例，并在附图中说明所述的实施例的实例。另外，在图式及实施方式中所使用的相同或类似标号的元件/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源转换器的时间产生器，其特征在于，包括：一临界电压产生电路，接收关联于所述电源转换器的一输出电压的一误差信号，且依据所述误差信号产生一临界电压；以及一时间产生单元，耦接所述临界电压产生电路，且依据所述误差信号、所述临界电压及一控制信号来产生一时间信号，其中所述时间产生单元提供一跟踪信号，所述时间信号的宽度为取决于所述跟踪信号从所述误差信号的电平离开而到达所述临界电压的电平的一时间。

【技术特征摘要】
2013.05.16 TW 1021174051.一种电源转换器的时间产生器，其特征在于，包括：一临界电压产生电路，接收关联于所述电源转换器的一输出电压的一误差信号，且依据所述误差信号产生一临界电压；以及一时间产生单元，耦接所述临界电压产生电路，且依据所述误差信号、所述临界电压及一控制信号来产生一时间信号，其中所述时间产生单元提供一跟踪信号，所述时间信号的宽度为取决于所述跟踪信号从所述误差信号的电平离开而到达所述临界电压的电平的一时间，其中所述控制信号为所述电源转换器的一第一比较器的比较结果，所述第一比较器接收所述误差信号与一斜波信号。2.根据权利要求1所述的时间产生器，其特征在于，所述临界电压产生电路包括一第一电流源与一电阻，所述临界电压产生电路通过所述第一电流源与所述电阻产生一预设电压，所述临界电压为所述预设电压与所述误差信号的运算结果。3.根据权利要求1所述的时间产生器，其特征在于，所述临界电压产生电路包括一第一电流源、一电阻以及一第一放大器，所述第一放大器的一第一输入端接收所述误差信号，所述第一放大器的一第二输入端耦接所述第一放大器的一输出端，所述第一放大器的输出端与所述第一放大器的第二输入端耦接所述电阻的一端，所述电阻的另一端耦接所述第一电流源。4.根据权利要求1所述的时间产生器，其特征在于，所述临界电压与所述误差信号的关系如下述表示式：V1＝Err+Vw，其中V1为所述临界电压，Err为所述误差信号，Vw为一预设电压。5.根据权利要求1所述的时间产生器，其特征在于，所述时间产生单元包括一第二比较器与一控制电路，所述第二比较器的第一输入端和第二输入端分别接收所述临界电压与所述跟踪信号，以控制所述控制电路来产生所述时间信号。6.根据权利要求5所述的时间产生器，其特征在于，所述控制电路包括：一第一开关，其第一端耦接所述第二比较器的第二输入端，且其第二端耦接所述临界电压产生电路；一电容器，耦接于一第一节点与一接地端之间；一第二开关，其控制端接收所述时间信号，且其第一端通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雅萍，陈伟陵，
申请(专利权)人：力智电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71