时间信号产生电路及时间信号产生方法技术

本发明专利技术提供一种时间信号产生电路及时间信号产生方法。时间信号产生方法包括以下步骤：接收反馈电压与参考电压以提供第一控制信号，其中反馈电压相关于电源转换器的输出电压；接收输入电压与预设电压以提供第二控制信号；以及依据第一控制信号与第二控制信号调整脉宽调变信号的导通时间。本发明专利技术可应用于电源转换器。在输入电压低于预设电压时，当输出电压有抽载可以提供具有动态增益值的信息，而当输出电压无抽载可以提供具有固定增益值的信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种电源转换器的时间信号产生技术，特别是关于一种随输入电压调节导通时间的时间信号产生电路及时间信号产生方法。
技术介绍
一般而言，输入至直流转直流转换器的输入电压需要比期望的输出电压高出一定的程度，才能顺利产生期望的输出电压。在电池提供输入电压的情况，输入电压会随着时间逐渐递减，这将导致直流转直流转换器所产生的输出电压无法达到期望的额定电压值。图1为现有的直流转直流转换器的电路架构示意图。请参看图1，在恒定导通时间(constant on-time，简称COT)-脉宽调变(pulse width modulation，简称PWM)的架构下，直流转直流转换器1的比较器10将会比较反馈电压VFB(与输出电压VOUT相关)与参考电压VREF的大小。一旦比较器10所得到的比较结果为反馈电压VFB低于参考电压VREF，代表目前直流转直流转换器1所产生的输出电压VOUT明显偏低。因此，脉宽调变单元12将输出具有固定导通时间的脉宽调变信号PWM至输出级14，藉此对电容器C进行充电，据以将未达额定电压值的输出电压VOUT调高。图2为现有的直流转直流转换器的输入电压、输出电压及脉宽调变信号的时序图。请参看图2，脉宽调变信号PWM中的每个导通时间Ton后面均会伴随着一个关闭时间Toff。脉宽调变信号PWM的一个周期定义为一个导通时间Ton加上一个关闭时间Toff。在时间TA之前，输入电压VIN稳定且具有固定值，导通时间Ton与关闭时间Toff皆为固定值且重复地出现。若在脉宽调变信号PWM的周期不改变的情况下，输入电压VIN在时间TA之后开始递减，周期内的导通时间Ton将增加而关闭时间Toff则对应地减少，以期使输出电压VOUT维持在额定电压值而不会变小。当输入电压VIN于时间TB递减至一定程度(临界电压VTH)后，由于脉宽调变信号PWM的周期
仍维持固定，但是周期内的关闭时间Toff已经无法再进一步缩小，因此导通时间Ton将会维持固定，故无法提供较充裕的充电时间。这将导致输出电压VOUT随着输入电压VIN递减而减少，严重影响直流转直流转换器1(如图1所示)的电压转换效率。图3为现有的直流转直流转换器的暂态响应示意图。请参看图3，在时间TA发生抽载(例如负载电流ILoad)时，电感电流IL与输出电压VOUT也随着抽载而发生振荡。在时间TB之后，输入电压VIN小于临界电压VTH(参见图2示出)，电感电流IL与输出电压VOUT的暂态(transient)响应使得振荡更加剧烈。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种应用于电源转换器的时间信号产生电路及时间信号产生方法，藉以解决先前技术所述及的问题。本专利技术提出一种时间信号产生电路。时间信号产生电路包括第一转导单元、第二转导单元以及时间计算单元。第一转导单元接收反馈电压与参考电压以提供第一控制信号，其中反馈电压相关于电源转换器的输出电压。第二转导单元耦接第一转导单元，用以接收输入电压与预设电压以提供第二控制信号。时间计算单元耦接第二转导单元，用以依据第一控制信号与第二控制信号调整脉宽调变信号的导通时间。在本专利技术的一实施例中，若第二转导单元检测出输入电压低于预设电压，时间计算单元开始依据第一控制信号与第二控制信号调整导通时间。在本专利技术的一实施例中，若第一转导单元未检测出反馈电压低于参考电压时，第一控制信号为零值，第二控制信号为具有固定增益值的信息，并且时间计算单元依据固定增益值的信息增加导通时间。在本专利技术的一实施例中，若第一转导单元检测出反馈电压低于参考电压时，第一控制信号为非零值而使得第二控制信号为具有动态增益值的信息，并且时间计算单元依据动态增益值的信息调整导通时间。本专利技术另提出一种时间信号产生方法。时间信号产生方法包括下列步骤。步骤(A)接收反馈电压与参考电压以提供第一控制信号，其中反馈电压相关于电源转换器的输出电压；步骤(B)接收输入电压与预设电压以提供第二
控制信号；以及步骤(C)依据第一控制信号与第二控制信号调整脉宽调变信号的导通时间。在本专利技术的一实施例中，若检测出输入电压低于预设电压，开始步骤(C)来调整导通时间。在本专利技术的一实施例中，若未检测出反馈电压低于参考电压时，第一控制信号为零值，第二控制信号为具有固定增益值的信息，并且依据固定增益值的信息增加导通时间。在本专利技术的一实施例中，若检测出反馈电压低于参考电压时，第一控制信号为非零值而使得第二控制信号为具有动态增益值的信息，并且依据动态增益值的信息调整导通时间。基于上述，本专利技术的时间信号产生电路以及时间信号产生方法解决输入电压的变化(尤其输入电压降低)与输出电压的暂态而无法有效提供额定的输出电压问题。本申请计算导通时间是依据输入电压对预设电压的差值(第二控制信号)、及反馈电压对参考电压的差值(第一控制信号)来进行。其中，第一控制信号将影响第二控制信号的增益值。如此一来，本申请的电源转换器在输入电压低于预设电压时，当输出电压有抽载可以提供具有动态增益值的信息，当输出电压无抽载可以提供具有固定增益值的信息。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。附图说明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，附图与说明书的描述一起用来说明本专利技术的原理。图1为现有的直流转直流转换器的电路架构示意图；图2为现有的直流转直流转换器的输入电压、输出电压及脉宽调变信号的时序图；图3为现有的直流转直流转换器的暂态响应示意图；图4是本专利技术一实施例的电源转换器的电路图；图5是本专利技术一实施例的时间信号产生电路的电路图；图6是本专利技术一实施例的时间计算单元的电路图；图7是本专利技术实施例的电源转换器的时间信号产生方法的流程图。附图标记说明：1：直流转直流转换器； 4：电源转换器；10、40：比较单元； 12：脉宽调变单元；14、44：输出级； 42：驱动单元；50、50A：时间信号产生电路； 52：第一转导单元；54、54A：第二转导单元； 56：时间计算单元；58：比较器； 60：可变电流源；C、C1：电容器； G：输出端；K：倍率； Igm：电流源；Igmdelta：第一控制信号； IL：电感电流；ILoad：负载电流； IMP1、IMP2：电流；Itondelta：第二控制信号； IVIN：电流源；MP1、MP2、MN1～MN4：晶体管； PWM：脉宽调变信号；SW：开关； S701～S703：步骤；TA、TB：时间； Ton：导通时间；Toff：关闭时间； VC：电容电压；VFB：反馈电压； VIN：输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时间信号产生电路，其特征在于，包括：一第一转导单元，接收一反馈电压与一参考电压以提供一第一控制信号，其中所述反馈电压相关于一电源转换器的一输出电压；一第二转导单元，耦接所述第一转导单元，用以接收检测一输入电压与一预设电压以提供一第二控制信号；以及一时间计算单元，耦接所述第二转导单元，用以依据所述第一控制信号与所述第二控制信号调整一脉宽调变信号的一导通时间。

【技术特征摘要】
2015.03.19 TW 1041087971.一种时间信号产生电路，其特征在于，包括：一第一转导单元，接收一反馈电压与一参考电压以提供一第一控制信号，其中所述反馈电压相关于一电源转换器的一输出电压；一第二转导单元，耦接所述第一转导单元，用以接收检测一输入电压与一预设电压以提供一第二控制信号；以及一时间计算单元，耦接所述第二转导单元，用以依据所述第一控制信号与所述第二控制信号调整一脉宽调变信号的一导通时间。2.根据权利要求1所述的时间信号产生电路，其特征在于，若所述第二转导单元检测出所述输入电压低于所述预设电压，所述时间计算单元开始依据所述第一控制信号与所述第二控制信号调整所述导通时间。3.根据权利要求1所述的时间信号产生电路，其特征在于，若所述第一转导单元未检测出所述反馈电压低于所述参考电压时，所述第一控制信号为零值，所述第二控制信号为具有一固定增益值的信息，并且所述时间计算单元依据所述固定增益值的信息增加所述导通时间。4.根据权利要求1所述的时间信号产生电路，其特征在于，若所述第一转导单元检测出所述反馈电压低于所述参考电压时，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昆民，
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