外差斜率的频率产生模式用于电源供应器的轻重载切换制造技术

本发明专利技术是一种外差斜率的频率产生模式用于电源供应器的轻重载切换，由一电源转换器、回授控制电路，及一双斜率充放电电路，决定输出电流的输出功率，根据不同的外部负载装置，以及不同的外部电压上升速度，通过回授控制电路，产生回授电压输入电源转换器，通过双斜率充放电电路，产生不同的充电电流，并进而达到不同的操作模式。当外部的负载改变时，回授控制电路会侦测误差电压，并回授控制电源转换器，进而改变电流的供应大小，达到驱动电流与输出功率的自动调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种具有调整电源转换功能的电源供应器，特别是有关于一种自动侦测外部负载并进一步进行回授控制，以达到依据不同的大小的负载状况来提供不同的输出电流和充电周期的双斜率电源供应器。
技术介绍
在与双斜率电源控制器相关的现有技术中，揭露一种可以针对不同的负载电路， 侦测其外部输出电压，将其外部输出电压，回授至内部侦测电路，并将其与内部参考电压作比较产生误差电压，利用产生出来的误差电压，输入到电源转换器，并产生不同的电流驱动斜率与周期，产生脉波宽度调变(Pulse Width Modulation ；PWM)控制信号，最后达到控制外部驱动电流的效果。如图1所示，为一种现有的电源供应器控制电路，由电源转换器4、回授控制电路 8及外部的负载装置6所组成；其中电源转换器4接受其输入电压Vin，并提供输出电压Vo 至负载装置6，回授控制电路8根据输出电压Vo的准位大小，输出门闸脉波(Gate Pulse), 通过电源转换器来提供不同的准位大小。当外部的负载装置6为大负载时，回授控制电路 8会提供较大的门闸脉波，让电源转换器4提供较大的功率输出；当外部的负载装置6为较小的负载时，回授控制电路8会提供较小的门闸脉波，让电源转换器4提供较小的功率输出，减少功率的消耗。对于电源转换器4，一般而言，其可以根据不同的需要采用降压式转换器(Buck Converter)，升压式转换器(Boost Converter)，或是驰返式转换器(Flyhck Converter)等等不同的电压转换控制器，至于回授控制电路8的设计上，则主要采取脉波宽度调变(PWM)来调整电源转换器4的控制方式，因此在回授控制电路8的设计上，如何根据外部负载装置6的负载状态来决定其输出门闸脉波，并进而让电源转换器4提供适当的输出功率到外部的负载装置6相形重要。请再参考图2，其为现有技术的回授控制电路8的输出门闸脉波的控制电路。如图2所示，利用误差电压Ve输入电压转换电路来控制储能电容25充放电电流的大小，并进而控制电容电压Vramp升降周期的大小，以达到控制门闸脉波的目的。此控制电路包含四组电流源(第一充电电流源21、第一放电电流源22、第二充电电流源23及第二放电电流源 24)及四组电流控制开关(第一切换开关211、第二切换开关221、第三切换开关231及第四切换开关Ml)、储能电容25、控制器沈、充放电电路27及转换电路观；其中，储能电容 25，用以提供充放电。此外，第一充电电流源21耦接第一切换开关211至储存电容25，第一放电电流源22耦接第二切换开关221至储能电容25，第二充电电流源23耦接第三切换开关231至储存电容25，第二放电电流源M耦接第四切换开关241至储能电容25;转换电路观，用以依据一误差电压Ve，经过电压转换后，产生一输出转换控制信号来控制第二充电电流源23，以调整第二充电电流源的汲取电源，并依据开关电流CS的电压输出一重置信号(Reset)至对应的切换开关SWl SW4。控制器26，用以输入电容电压(Vramp)、一高电压参考位准(VH)及一低电压参考位准(VL)，并输出一控制信号(第一及第二控制信号)，及一输出脉波(CLKOUT)，并通过该控制信号针对第一充电电流源21，第一放电电流源22， 第二充电电流源23，第二放电电流源M，控制一充放电容25，来决定充放电电流的大小，通过该控制信号针对第一充电电流源21，第一放电电流源22，第二充电电流源23，第二放电电流源M，控制一储能电容25，来决定充放电电流的大小，来控制该电容电压(Vramp)的周期大小，并进而控制门闸脉波的频率。从以上现有技术可知，其利用回授控制电路8，针对外部输出电压Vo回授控制，并产生误差电压Ve，进而控制第二充电电流源(Ic2)23，由不同的充电电流大小，决定电容电压Vramp的充电周期大小，如此可以针对不同的外部负载，提供不同的充电长度，因此可以达到不同的功率输出效果，因此当外部负载为轻负载时，可以达到功率节省的效果。然而此电路控制方式，存在着工艺漂移的潜在缺陷，造成电路组件的精确度会受到工艺影响，而造成系统的不稳定性。针对如上所述的关系，本专利技术提出另一设计架构，其提供一种双充电电容的外差双斜率充电架构，由两组分离电容，以及提供两组不同的充电电流源，提供不同的充电速率所形成的外差双斜率，并针对不同的负载来改变充电斜率利用此外差双斜率的外差交叉定点方式，自动提供不同的充放电周期，并决定最后的输出门闸脉波控制波长，并进而达到针对不同的外部负载，提供不同的输出功率，达到节能的效果，并且可以将工艺漂移，造成电容与电流源的组件不匹配性降低达到系统整体较佳的电流与电压的稳定度与精确度。
技术实现思路
依据上述的说明，本专利技术首先提供一种外差双斜率的充放电驱动电路，其主要目的在于由一组双电容充放电电路，通过不同的充电电流源的充电速度，产生不同的电压充电频率，由不同的电压充电频率提供不同的PWM控制信号，再由不同的PWM控制信号，产生不同的驱动电流，因此可以依据不同的外部负载，适时地提供不同的输出功率，以达到节能的功能。本专利技术的另一主要目的在于由一回授控制电路，针对外部负载的输出电压，进行回授控制，将输出电压与回授控制电路内部的参考电压作比较，产生误差电压，由误差电压的大小则会产生不同的门闸脉波，通过电源转换器，可以决定输出驱动功率大小，并达到节能的效果。依据上述的目的，本专利技术首先提供一种外差双斜率回授控制电路，包括一回授误差放大器，其第一输入端与一第一参考电压耦接，其第二输入端与一回授误差电压Vfb耦接；一第一充电电流源耦接一第一切换开关至一第一充电电容的第一端；一第一放电电流源耦接一第二切换开关至第一充电电容的第一端；一可变式充电电流源耦接一第三切换开关至一第二充电电容的第一端；一参考电压准位(threshold)电路，其第一输入端与一第二参考电压耦接，其输出端耦接一第四切换开关至该第二充电电容的该第一端，且其输出端回授连结至第二输入端；一外差双斜率电压比较器，其第一输入端与第一充电电容的第一端耦接，其第二输入端与第二充电电容的第一端耦接，以及一输出端以产生一输出信号； 及一信号控制器，其输入端与外差双斜率电压比较器的该输出信号耦接，并且输出四个信号分别控制第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关及第四切换开关；其中由回授误差电压(Vfb)值来调整可变式充电电流源，使得可变式充电电流源以不同大小的电流对第二7充电电容进行充电。本专利技术接着提供一种外差双斜率回授控制电路，包括一回授误差放大器的第一输入端与一第一参考电压(Vrefl)耦接，而其第二输入端与一回授误差电压(Vfb)耦接， 一第一充电电流源耦接一第一切换开关至一第一充电电容的第一端，一第一放电电流源耦接一第二切换开关至第一充电电容的第一端，一第二充电电流源耦接一第三切换开关至一第二充电电容的第一端，一参考电压准位电路的第一输入端与一第二参考电压(Vref2)耦接，而其输出端耦接一第四切换开关至第二充电电容的第一端，且其输出端回授连结至第二输入端，一外差双斜率电压比较器的第一输入端与第一充电电容的第一端耦接，而其第二输入端与第二充电电容的第一端耦接及一输出端以产生一输出信号，一信号控制器的输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种外差双斜率回授控制电路，包括：一回授误差放大器（３１４），其第一输入端与一第一参考电压耦接，其第二输入端与一回授误差电压（Ｖｆｂ）耦接；一第一充电电流源（３０８）耦接一第一切换开关（３０１１）至一第一充电电容（３０６）的第一端；一第一放电电流源（３１３）耦接一第二切换开关（３０１２）至该第一充电电容（３０６）的该第一端；一可变式充电电流源（３０９）耦接一第三切换开关（３０２１）至一第二充电电容（３０７）的第一端；一参考电压准位电路（３０５），其第一输入端与一第二参考电压耦接，其输出端耦接一第四切换开关（３０２２）至该第二充电电容（３０７）的该第一端，且其输出端回授连结至第二输入端；一外差双斜率电压比较器（３０３），其第一输入端与该第一充电电容（３０６）的该第一端耦接，其第二输入端与该第二充电电容（３０７）的该第一端耦接，以及一输出端以产生一输出信号；一信号控制器（３０４），其输入端与该外差双斜率电压比较器（３０３）的该输出信号耦接，并且输出四个信号分别控制该第一切换开关３０１１、该第二切换开关（３０１２）、该第三切换开关（３０２１）及该第四切换开关（３０２２）；其特征在于：由该回授误差电压（Ｖｆｂ）值来调整该第二充电电流源（３０９）的输出电流量，使得该第二充电电流源（３０９）以不同大小的电流对该第二充电电容（３０７）进行充电。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾儒林，
申请(专利权)人：力林科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71