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TWI439032B - 轉換電路及控制轉換器的控制器及其控制方法 - Google Patents

轉換電路及控制轉換器的控制器及其控制方法 Download PDF

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TWI439032B
TWI439032B TW100124381A TW100124381A TWI439032B TW I439032 B TWI439032 B TW I439032B TW 100124381 A TW100124381 A TW 100124381A TW 100124381 A TW100124381 A TW 100124381A TW I439032 B TWI439032 B TW I439032B
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TW100124381A
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Serban Mihai Popescu
Laszlo Lipcsei
Marius Padure
Guoyong Guo
Original Assignee
O2Micro Int Ltd
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Description

轉換電路及控制轉換器的控制器及其控制方法
本發明係有關一種控制轉換器的控制器和方法以及轉換電路。
直流/直流轉換器被廣泛地應用於由直流電源(例如，電池)供電的電子設備，例如：手機和可擕式電腦。這些電子設備通常包括多個子電路，每一個子電路需要不同於電池電壓的驅動電壓驅動之。此外，一些子電路需要不同的驅動電壓，以工作於不同的工作模式。以子電路中的中央處理器(CPU)為例，當CPU執行指令時所需的驅動電壓大於CPU處於閒置狀態所需的驅動電壓。
直流/直流轉換器用於將電池電壓轉換為調整後之直流電壓，以驅動特定的子電路。圖1所示為現有技術的轉換電路100結構圖。轉換電路100包括電池組110、降壓轉換器120和控制器130。電池組110提供輸入電壓VIN。降壓轉換器120包括開關122和124、電感126和電容128，並用於將輸入電壓VIN轉換為輸出電壓VOUT。控制器130包括一調整器132，接收一用於表示期望電壓值VDSR_1的參考電壓VSET。例如，VDSR_1適合用來驅動耦接於降壓轉換器120的輸出端的子電路140。調整132還接收表示輸出電壓VOUT的回授信號146。透過比較回授信號146和參考電壓VSET，調整器132提供一開關控制信號142和144，以交替地導通開關122和124。由此，輸出電壓VOUT的電壓值保持等於 期望電壓值VDSR_1。
然而，當參考電壓VSET變化為一指示期望電壓值VDSR_2之新的電位時，輸出電壓VOUT不會立即變化為期望電壓值VDSR_2。由於參考電壓VSET不等於輸出電壓VOUT(例如：VOUT仍然等於VDSR_1)，控制器130中的保護元件134將此種情形視為異常狀態(例如：過壓或欠壓狀態)。由此，保護元件134產生表示該異常狀態的終止信號138。據此，調整器132控制開關控制信號142和144，進而保持斷開開關122並保持閉合開關124。此時，降壓轉換器120停止工作。
或者，控制器130中沒有保護元件134，此時，控制器130透過調整儲存於電感126和電容128中的能量將VOUT在相對短的時間內調整至VDSR_2，進而造成流經電感126和電容128的電流突然劇烈增加。結果，可能會損壞電子元件(例如：電感126和電容128)，並縮短轉換電路100的壽命。
本發明的目的為提供一種轉換電路，包括：一轉換器，將一輸入電壓轉換為一輸出電壓；以及一控制器，耦接至該轉換器，接收一參考電壓，當該參考電壓從一第一電位變化為一第二電位，該控制器產生具有恒定的一第一轉動率的一轉動電壓，該控制器根據該轉動電壓控制該轉換器，使該輸出電壓以恒定的一第二轉動率從一第三電位轉換為一第四電位。
本發明還提供一種控制轉換器的控制器，包括：一斜 坡電路，接收一參考電壓，當該參考電壓從一第一電位轉換為一第二電位時，該斜坡電路產生具有恒定的一第一轉動率的一轉動電壓；以及一調整器，耦接至該斜坡電路，接收指示該轉換器之一輸出電壓的一回授信號，該調整器比較該回授信號和該轉動電壓，並根據一比較結果控制該轉換器，使該輸出電壓以恒定的一第二轉動率從一第三電位轉換為一第四電位。
本發明還提供一種控制轉換器之方法，包括：接收一參考電壓；若該參考電壓從一第一電位轉換為一第二電位，則產生具有恒定的一第一轉動率的一轉動電壓；以及根據該轉動電壓控制該轉換器，使該轉換器之一輸出電壓以恒定的一第二轉動率從一第三電位轉換為一第四電位。
以下將對本發明的實施例給出詳細的說明。雖然本發明將結合實施例進行闡述，但應理解這並非意指將本發明限定於這些實施例。相反地，本發明意在涵蓋由後附申請專利範圍所界定的本發明精神和範圍內所定義的各種變化、修改和均等物。
此外，在以下對本發明的詳細描述中，為了提供針對本發明的完全的理解，提供了大量的具體細節。然而，於本技術領域中具有通常知識者將理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。在另外的一些實例中，對於大家熟知的方法、程序、元件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本發明之主旨。
本發明的實施例提供了一種轉換電路。該轉換電路包括轉換器和控制器。轉換器將輸入電壓轉換為輸出電壓。控制器接收指示輸出電壓的期望值的參考電壓。如果參考電壓從第一電位變化到第二電位，控制器產生一個具有實質恒定的第一轉動率(slew rate)的轉動電壓。控制器根據轉動電壓控制轉換器，進而使輸出電壓從第一期望值變化到第二期望值，且所述變化具有實質恒定的第二轉動率。
有利之處在於，輸出電壓可從第一期望值逐漸變化至第二期望值，而不是突然變化。因此，流經轉換器中的元件的電流被保持在一安全範圍內，進而提升轉換電路的性能，延長轉換電路的使用壽命。
圖2所示為根據本發明一實施例轉換電路200的結構示意圖。轉換電路200包括電源210、轉換器220、控制器230和負載250。電源210可為產生輸入電壓VIN的電池組。轉換器220將輸入電壓VIN轉換為一輸出電壓VOUT。在一實施例中，輸出電壓VOUT的電壓值與輸入電壓VIN不同，輸出電壓VOUT用於對負載250(例如，電腦系統的子電路)供電。控制器230產生一對開關控制信號242和244，以控制轉換器220。例如，轉換器220根據開關控制信號242和244調整輸出電壓VOUT。
在圖2的實施例中，轉換器220是降壓轉換器，包括一對開關222和224、電感226和電容228。開關222和224串聯耦接於電池組210和地之間。電感226耦接於開關222和224的共同節點與電容228之間。在一實施例中，工作時，開關控制信號242和244彼此為互補的脈波寬度 調變(PWM)信號。開關222和224分別接收開關控制信號242和244，並且交替地工作於導通狀態(例如，開關222閉合，則開關224斷開)和斷開狀態(例如，開關222斷開，則開關224閉合)。由此，根據開關導通狀態的持續時間TON與斷開狀態的持續時間TOFF之間的比值，來調整儲存在電感226和電容228中的能量。因此，輸出電壓VOUT根據TON與TOFF的比例進行調整，如方程式(1)所示：VOUT=VIN*[TON/(TON+TOFF)]=VIN*[1/(1+TOFF/TON)] (1)
轉換器220可以具有其他結構，例如升壓轉換器、升降壓轉換器、反馳式轉換器或線性調整器，並不侷限於圖2所示的實施例。
控制器230包括調整器232和斜坡電路236。斜坡電路236接收一指示輸出電壓VOUT的期望值VDESIRE的參考電壓VSET。例如，使用者可根據由輸出電壓VOUT所供電的負載250的需求預設或編程設定參考電壓VSET。在一實施例中，負載250需要不同的驅動電壓(例如：期望電壓VDESIRE1和期望電壓VDESIRE2)，以工作於不同的工作模式。舉例說明，負載250可為電腦系統中的中央處理單元(CPU)。當CPU在第一工作模式(例如，閒置模式)下，參考電壓VSET具有第一電位VSET1，用以將輸出電壓VOUT設置為期望電壓值VDESIRE1。當CPU切換到第二工作模式(例如，執行指令)時，參考電壓VSET變為第二電位VSET2，用以將輸出電壓VOUT設置為期望電壓值VDESIRE2。換言之，參考電壓VSET從第一電位VSET1變化到第二電位VSET2，用以將輸出電壓VOUT從VDESIRE1變換到VDESIRE2。
斜坡電路236根據參考電壓VSET提供具有實質恒定的 第一轉動率的轉動電壓VSLEW。在本發明一實施例中，本文所述之“轉動率”表示一個特定信號的變化速率(不局限於變化速率的最大值)，例如，電壓變化率和電流變化率。此外，“實質恒定的轉動率”表示轉動率可能發生變化，只要該變化足夠小，且該變化不影響轉換器220中的電流保持在一個特定的安全範圍內，該變化是允許的。更具體而言，在一實施例中，當參考電壓VSET等於第一電位VSET1時，轉動電壓VSLEW等於VSLEW1。當參考電壓VSET從VSET1變化到VSET2，轉動電壓VSLEW以第一轉動率從VSLEW1逐漸變化至VSLEW2。在一實施例中，電壓值VSLEW1與電壓值VSET1成比例，並且電壓值VSLEW2與電壓值VSET2成比例。例如：如果比例因數為1，則VSLEW1=VSET1且VSLEW2=VSET2。參考電壓VSET和轉動電壓VSLEW的操作將根據圖3和圖4做進一步的描述。
調整器232接收轉動電壓VSLEW，並據此控制轉換器220，進而相應地調整輸出電壓VOUT。在一實施例中，調整器232包括接收回授信號246的VFB埠和接收轉動電壓VSLEW的SLEW埠，其中，回授信號246指示輸出電壓VOUT。例如，回授信號246的電壓正比於輸出電壓VOUT。調整器232比較回授信號246和轉動電壓VSLEW，然後根據比較結果產生開關控制信號242和244，以調整輸出電壓VOUT。如果回授信號246大於轉動電壓VSLEW，調整器232降低TON和TOFF之間的比值。根據方程式(1)，輸出電壓VOUT則減小。同樣地，如果回授信號246小於轉動電壓VSLEW，調整器232增加TON和TOFF之間的比值，進而增大輸出電壓VOUT。因此，輸出電壓VOUT的波形跟隨著轉動電壓VSLEW的波形變動之。當轉動 電壓VSLEW具有實質恒定的第一轉動率時，輸出電壓VOUT具有實質恒定的第二轉動率。在一實施例中，第一轉動率正比於第二轉動率。例如，當比例因數為1時，第一轉動率等於第二轉動率。
有利之處在於，當參考電壓VSET從VSET1突然變化為VSET2，控制器230並不是將輸出電壓VOUT從VDESIRE1突變到VDESIRE2。相反地，輸出電壓VOUT係跟隨轉動電壓VSLEW(具有實質恒定的第一轉動率)，以恒定的第二轉動率從VDESIRE1逐漸變化到VDESIRE2。調整器232調整輸出電壓VOUT，使其等於一個與轉動電壓VSLEW成比例的電壓值。在此實施例中，第一轉動率正比於第二轉動率。此時，流經轉換器220的元件(例如電感226和電容228)的電流保持在一個安全範圍內，進而提升轉換電路200的安全性能，延長轉換電路200的使用壽命。
在一實施例中，控制器230還包括保護元件234，用於保護轉換電路200不受異常狀態(例如，過壓和欠壓狀態)的影響。更具體而言，保護元件234透過檢測指示期望電壓值VDESIRE的參考電壓VSET和表示輸出電壓VOUT的回授信號246來監測異常狀態。如果輸出電壓VOUT大於期望電壓值VDESIRE，且輸出電壓VOUT和期望電壓值VDESIRE之間的差值(例如，VOUT-VDESIRE)大於預設的過壓臨限值，保護元件234監測出過壓狀態。同樣地，如果輸出電壓VOUT小於期望電壓值VDESIRE，且輸出電壓VOUT和期望電壓值VDESIRE之間的差值(例如，VDESIRE-VOUT)大於預設的欠壓臨限值，保護元件234監測出欠壓狀態。
此外，當檢測到轉換電路200處於異常狀態，保護元件234產生終止信號238來停止轉換器220的工作。例如，一旦接收到了終止信號238，調整器232控制開關控制信號242和244，以保持開關222和224處於斷開狀態(例如，開關222斷開且開關224閉合)。因此，輸出電壓VOUT降到零伏特，轉換器220停止工作。
斜坡電路236產生檢測信號240，檢測信號240用以表示參考電壓VSET從VSET1變化到VSET2之後，輸出電壓VOUT是否正處於從VDESIRE1變化到VDESIRE2的過程中。優點在於，根據檢測信號240，保護元件234停止執行終止轉換器220的工作的功能。在一實施例中，檢測信號240是一個數位信號。當檢測信號240為邏輯1時(指示轉動電壓VSLEW在參考電壓VSET從VSET1變化到VSET2後，正從VSLEW1變化到VSLEW2)，這時，即使輸出電壓VOUT大於期望電壓值VDESIRE且兩者差值大於過壓臨限值(或者即使輸出電壓VOUT小於期望電壓值VDESIRE且兩者差值大於欠壓臨限值)，保護元件234也不會關閉轉換器220。因此，參考電壓VSET的調整將不會導致終止轉換器220的工作，進而提升了轉換電路200的穩定性。
圖3所示為根據本發明一實施例斜坡電路236的結構示意圖。圖3中與圖2編號相同的元件具有類似的功能。圖3將結合圖2進行描述。在圖3的實施例中，為方便說明，參考電壓VSET等於期望電壓值VDESIRE，轉動電壓VSLEW等於期望電壓值VDESIRE。然而，本發明並不局限於此；在其他的實施例中，參考電壓VSET可與期望電壓值VDESIRE不同，例 如：包括VSET與VDESIRE成比例且比例因數不為1的情況。假設VSET1=VSLEW1=VDESIRE1=V1且VSET2=VSLEW2=VDESIRE2=V2，其中，V1>V2。參考電壓VSET從V1降到V2，用以將輸出電壓VOUT從V1調整至V2；或者，參考電壓VSET從V2增加到V1，用以將輸出電壓從V2調整至V1。
斜坡電路236包括電流產生器302、電容326和檢測模組330。電流產生器302與電容326相連，用來檢測參考電壓VSET和轉動電壓VSLEW，並據此產生實質恒定的電流I1或I2。在本發明一實施例中，“實質恒定的電流”是指電流I1或I2可能會有一些變化，只要變化足夠小，不影響流經轉換器220內的電流保持在一個特定的安全範圍內，這種變化是允許的。在一實施例中，電流I1或I2流經電容326，以調整轉動電壓VSLEW。更具體地說，在一實施例中，電流產生器302比較參考電壓VSET和轉動電壓VSLEW。如果在參考電壓VSET從V1降到V2(V1>V2)之後，參考電壓VSET小於轉動電壓VSLEW，電流產生器302則產生從電容326流至電流產生器302的電流I2，以使電容326放電。因此，電容326兩端的轉動電壓VSLEW下降直到轉動電壓VSLEW等於V2。其中，轉動電壓VSLEW的變化速率(例如，第一轉動率)是一個由電流I2決定的常數。如果在參考電壓VSET從V2增加至V1之後，參考電壓VSET大於轉動電壓VSLEW，電流產生器302則產生從電流產生器302流至電容326的電流I1，以為電容326充電。參考電壓VSLEW上升直到轉動電壓VSLEW等於V1，其中，轉動電壓VSLEW的變化速率是一個由電流I1決定的常數。
在一實施例中，電流產生器302包括控制電路305、電阻320和電晶體322和324。控制電路305包括電壓源308和310、運算放大器304和306。電晶體322和324可為N型金屬氧化物半導體場效電晶體，但並不以此為限。電晶體322、電阻320和電晶體324串聯耦接，構成電流I1或I2的電流路徑L1。電晶體322與參考電壓VSET的節點相連，且其閘極耦接到運算放大器304的輸出端。電晶體322根據閘-源電壓VGS1(例如，VGS1=VGATE1-V_350)和汲-源電壓VDS1(例如，VDS1=VSET-V_350)工作於線性區、截止區和飽和區，其中，V_350表示電晶體322和電阻320的共同節點350上的電壓。
更具體地說，在一實施例中，當閘-源電壓VGs1大於電晶體的臨限值電壓VTRAN且汲-源電壓VDS1小於閘-源電壓VGS1和電晶體的臨限值電壓VTRAN之間的差值時(即，VGS1>VTRAN且VDS1<VGS1-VTRAN)，電晶體322進入線性區。在線性區中，電晶體322的操作類似於一個閉合的開關，用以將參考電壓VSET耦接至節點350。當閘-源電壓VGS1大於電晶體的臨限值電壓VTRAN且汲-源電壓VDS1大於閘-源電壓VGS1和電晶體的臨限值電壓VTRAN之間的差值時(即，VGS1>VTRAN且VDS1>VGS1-VTRAN)，電晶體322進入飽和區。在飽和區中，電晶體322的操作類似於一個放大器。電晶體322根據閘-源電壓VGS1決定流過電晶體322的電流，例如I1。當閘-源電壓VGS1實質恒定時，電流I1也實質恒定。當閘-源電壓VGS1小於電晶體的臨限值電壓VTRAN時(即，VGS1<VTRAN)，電晶體322進入截止區。在截止區中，電晶體322的操作 類似於一個斷開的開關，用以斷開電流路徑L1。總之，電晶體322在線性區和飽和區都是導通的。
電晶體324與轉動電壓VSLEW的節點相連，且其閘極耦接到運算放大器306的輸出埠。電晶體324與電晶體322的工作類似。根據閘-源電壓VGS2(例如，VGS2=VGATE2-V_352)和汲-源電壓VDS2(例如，VDS2=VSLEW-V_352)，電晶體324工作在線性區、截止區和飽和區。其中，V_352表示電晶體324和電阻320的共同節點352的電壓。
電阻320耦接於節點350和節點352之間，用以決定電流I1或I2。舉例說明，當電路路徑L1是導通的，例如：電晶體322和324工作在線性區或飽和區，如果電阻320兩端的電壓(例如，V_350-V_352)保持實質恒定，那麼I1或I2就是實質恒定的電流。如果V_350大於V_352，則產生從電流產生器302流到電容326的電流I1。如果V_350小於V_352，則產生從電容326流到電流產生器302的電流I2。
控制電路305透過控制閘極電壓VGATE1和vGATE2以及控制節點電壓V_350和V_352，來控制流經電流路徑L1的電流I1或I2。運算放大器304的非反相輸入端透過電壓源308耦接於節點352，運算放大器304的反相輸入端耦接於節點350，運算放大器304的輸出端耦接於電晶體322的閘極。運算放大器306的非反相輸入端透過電壓源310耦接於節點350，運算放大器306的反相輸入端耦接於節點352，運算放大器306的輸出端耦接於電晶體324的閘極。
在一實施例中，電壓源308產生一固定參考電壓VOS1。 由此，運算放大器304之非反相輸入端電壓V+和反相輸入端電壓V-之間的差值可由方程式(2)表示：(V+)-(V-)=V_352+VOS1-V_350 (2)
同樣地，電壓源310也產生一固定參考電壓VOS2。由此，運算放大器306之非反相輸入端電壓V+’和反相輸入端電壓V-‘的差值可由方程式(3)表示：(V+’)-(V-’)=V_350+VOS2-V_352 (3)
在一實施例中，固定參考電壓VOS1等於VOS2。
運算放大器304用來放大電壓V+和電壓V-之間的差值，以在運算放大器304的輸出端提供輸出電壓VGATE1，其運算式為：VGATE1=((V+)-(V-))*A1=(V_352+VOS1-V_350)*A1 (4)
其中，A1代表運算放大器304的增益。增益A1的值相對較大，例如A1大於百萬。此外，耦接於運算放大器304之反相輸入端和輸出端之間的電晶體322作為運算放大器304的負回授電路。亦即，運算放大器304和電晶體322構成一個負回授環路。
更具體地說，在一實施例中，根據方程式(4)，如果V+大於V-，相對較大的增益A1使得運算放大器304把輸出電壓VGATE1上拉至最大電壓值VMAX。如果斜坡電路236的電源電壓為5伏，最大電壓值VMAX大效等於5伏。如果V+等於V-，根據方程式(4)，輸出電壓VGATE1大致等於零伏特。然而，由於增益A1相對較大，當輸出電壓VGATE1在一個預設的虛短範圍(virtual-short range)內變化時，運算放 大器304具有虛短路特性，用以保持電壓V+大約等於V-。如果電壓V+小於電壓V-，運算放大器304將輸出電壓VGATE1降低到最小電壓值VMIN。
運算放大器306放大電壓V+’和電壓V-’之間的差值，並在其輸出端提供輸出電壓VGATE2，其運算式為：VGATE2=((V+’)-(V-’))*A2=(V_350+VOS2-V_352)*A2 (5)
其中，A2表示運算放大器306的增益。此外，電晶體324耦接於運算放大器306的反相輸入端和輸出端之間，並作為運算放大器306的負回授電路。運算放大器306根據電壓V+’和電壓V-’決定輸出電壓VGATE2。運算放大器306具有與運算放大器304相似的工作。電流產生器302的工作將在圖4中做進一步的描述。電流產生器302還可以具有其他結構，並不限於圖3的實施例。
檢測模組330耦接至電流產生器302，用來檢測參考電壓VSET和轉動電壓VSLEW，並產生表示轉動電壓VSLEW是否根據設定的參考電壓VSET做出相應變化的檢測信號240。在一實施例中，檢測模組330包括一對比較器311和312及或閘314。
檢測模組330透過檢測閘極電壓VGATE1和VGATE2來檢測參考電壓VSET和轉動電壓VSLEW。在一實施例中，比較器311的反相輸入端接收運算放大器304的輸出電壓VGATE1，比較器311的正相輸入端接收臨限電壓值VTH。另外，比較器312的反相輸入端接收運算放大器306的輸出電壓VGATE2，比較器312的正相輸入端接收臨限電壓值VTH。比較器311比較電壓VGATE1和臨限電壓值VTH，並據此產生輸出電壓V_311。 在圖3的實施例中，如果運算放大器304的輸出電壓VGATE1大於臨限電壓值VTH，則比較器311之輸出電壓V_311為邏輯0；如果運算放大器304的輸出電壓VGATE1小於臨限電壓值VTH，則比較器311之輸出電壓V_311為邏輯1。相似地，當運算放大器306的輸出電壓VGATE2大於臨限電壓值VTH時，比較器312的輸出電壓V_312為邏輯0；當運算放大器306的輸出電壓VGATE2小於臨限電壓值VTH時，比較器312的輸出電壓V_312為邏輯1。
或閘314接收比較器312的輸出電壓V_312和比較器311之輸出電壓V_311，以產生檢測信號240。更具體地說，在一實施例中，如果比較器312的輸出電壓V_312和比較器311之輸出電壓V_311中至少一個為邏輯1時(即運算放大器304的輸出電壓VGATE1和運算放大器306的輸出電壓VGATE2中至少有一個低於臨限電壓值VTH時)，檢測信號240為邏輯1。如果比較器312的輸出電壓V_312和比較器311之輸出電壓V_311均為邏輯0時(即運算放大器304的輸出電壓VGATE1和運算放大器306的輸出電壓VGATE2都高於臨限電壓值VTH時)，檢測信號240為邏輯0。檢測模組330的工作將在圖4作進一步描述。檢測模組330還可以具有其他結構，並不限於圖3的實施例。
圖4所示為根據本發明一實施例斜坡電路236接收和產生信號的時序圖400。圖4將結合圖2和圖3進行描述。在圖4的實施例中，時序圖400描述了參考電壓VSET、運算放大器304的輸出電壓VGATE1、運算放大器306的輸出電壓VGATE2、轉動電壓VSLEW和檢測信號240。
在時刻t1，參考電壓VSET和轉動電壓VSLEW都等於V2。沒有電流流過電流路徑L1。節點350的電壓V_350等於節點352的電壓V_352。根據方程式(2)，電壓V+等於電壓V-加上參考電壓VOS1的和，即(V+)=(V-)+VOS1，也就是說，V+大於V-。運算放大器304將電壓VGATE1增大到最大值VMAX。由於最大值VMAX大致等於電源電壓(例如，5伏)，閘-源電壓VGS1大於電晶體臨限電壓值VTRAN且汲-源電壓VDS1小於閘-源電壓VGS1減去電晶體臨限電壓值VTRAN的差。於是，電晶體322進入線性區。在t1到t2的時間間隔中，電晶體322為一個閉合的開關，將參考電壓VSET耦接至節點350。相似地，電晶體324的工作類似於閉合的開關，用於將轉動電壓VSLEW耦接至節點352。
如圖4所示，運算放大器304的輸出電壓VGATE1和運算放大器306的輸出電壓VGATE2都大於臨限電壓值VTH。因此，在t1到t2的時間間隔中，檢測信號240為邏輯0。
在時刻t2，參考電壓VSET從V2跳變到V1，用於將輸出電壓VOUT從V2變化到V1。在參考電壓VSET的變化初期，電晶體322和324類似於閉合的開關。因此，電壓V_350等於V1，電壓V_352等於V2。
假設V1和V2之間的差值大於VOS1，基於方程式(2)，電壓V+小於電壓V-。因此，運算放大器304將輸出電壓VGATE1下降到最小值VMIN。如果在時刻t2，閘-源電壓VGS1降到低於電晶體臨限電壓值VTRAN，電晶體322進入截止區，進而斷開電流路徑L1。此時，電壓V_350等於V_352，運算放大器304的工作與t1到+2時間間隔中的操作相似， 由此，運算放大器304增大輸出電壓VGATE1。換言之，參考電壓VSET的變化導致運算放大器304的輸出電壓VGATE1下降，此種變化使得由電晶體322和運算放大器304組成的負回授環路增大運算放大器304的輸出電壓VGATE1。因此，在時刻t2，負回授環路進入了平衡狀態。在平衡狀態下，電晶體322工作在飽和區而非截止區，因此電晶體322導通。或者，運算放大器304的輸出電壓VGATE1的最小值VMIN不足以使電晶體322進入截止區。例如，最小值VMIN可以大於V_350，使得閘-源電壓VGS1大於電晶體臨限電壓值VTRAN。同時，最小值VMIN小於參考電壓VSET，使得閘-源電壓VGS1小於汲-源電壓VDS1。因此，電晶體322進入了飽和區。在這兩種情況下，電晶體322工作在飽和區，節點350的電壓V_350不再等於參考電壓VSET。運算放大器304根據其輸出電壓VGATE1調整V-。例如，如果輸出電壓VGATE1在預設的虛短範圍之內變化，運算放大器304保持V+大約等於V-。
在時刻t2，根據方程式(3)，電壓V+’保持大於電壓V-’。由此，運算放大器306的輸出電壓VGATE2等於VMAX，且電晶體324工作在線性區，將轉動電壓VSLEW耦接至節點352。
在t2到t3的時間間隔中，包括運算放大器304和電晶體322的負回授環路致能運算放大器304的輸出電壓VGATE1在虛短範圍內變化。因此，運算放大器304使得電壓V+大致等於電壓V-。根據方程式(2)，V_350和V_352之間的差值等於固定參考電壓VOS1。由於電晶體322(工作於飽和區)和電晶體324(工作於線性區)都是導通的，則 於I1是實質恒定的電流，且電晶體322根據VGS1的值工作在飽和區，以決定I1。所以，VGS1的值也保持實質恒定。因此，VGATE1根據轉換電壓VSLEW變化。比如在t2到t3的時間段內，VGATE1隨轉換電壓VSLEW以恒定的變化速率斜線上升。
如圖4所示，VGATE2大於VTH，而VGATE1小於VTH。因此，在t2到t3的時間間隔中，當轉換電壓從V2上升到V1，或閘314輸出端的檢測信號240為數位1。
在時刻t3，轉換電壓VSLEW達到V1，即VSLEW=V_352=V_350=VSET。這時電流I1下降至0。運算放大器304將電壓VGATE1上拉至最大值VMAX，比如VMAX等於電源電壓。結果，VGATE1和VGATE2都大於VTH。因此，在t3到t4的時間間隔內，檢測信號240為數位0。
在時刻t4，參考電壓VSET從V1下降到V2，用以將輸出電壓VOUT從V1變化到V2。與電流產生器302在時刻t2的操作相似，電壓VGATE2下降到最小值VMIN。電晶體324工作在飽和區，其中電晶體324根據閘源電壓VGS2決定電流I2。運算放大器306保持電壓V+’大致等於電壓V-’。運算放大器304把電壓VGATE1上拉到VMAX。電晶體322工作在線性區，以將VSET耦接至節點350。
在t4到t5的時間間隔內，運算放大器306和電晶體324構成負回授環路。如此，根據式(3)，V_352和V_350之間的差值等於VOS2。結果，產生流經電晶體324、電阻320和電晶體322的電流I2，其運算式為：I2=(V_350-V_352)/R=-VOS2/R.(7)
如式(7)中所示，電流I2是從電容326流至電流產生器302的實質恒定的電流，為電容326放電。因此轉換電壓VSLEW以實質恒定的速率下降，該速率由I2決定。
在一個實施例中，當轉換電壓VSLEW在t4到t5的時間間隔中下降時，電壓V_350(等於VSET)和電壓V_352(等於VSET+VOS2)都不會改變。只要VGS2為實質恒定的電壓，電壓VGATE2就保持等於最小值VMIN，只要閘-源電壓VGS1為實質恒定的電壓，輸出電壓VGATE2就保持等於最小值VMAX。如圖4所示，電壓VGATE2小於VTH，且電壓VGATE1大於VTH。因此，在t4到t5之間，VSLEW從V1下降到V2，檢測信號240為數位1。
優點在於，如果在時刻t2設置參考電壓VSET為V1，輸出電壓VOUT在t2到t3之間跟隨VSLEW從V2線性增大到V1。同樣地，如果在時刻t4設置參考電壓VSET為V2，輸出電壓VOUT在t4到t5之間跟隨VSLEW從V2線性減小到V1。流過電容228和電感226的電流保持在安全範圍內，提升了轉換電路200的性能，延長了轉換電路200的使用壽命。
在一個實施例中，當轉換電壓VSLEW在t2至t3之間上升時，以及當轉換電壓VSLEW在t4到t5之間下降時，檢測信號240都為數位1。優點在於，保護元件234能夠在t2至t3之間和t4至t5之間根據檢測信號240暫時停止工作。這樣，轉換器220不會因為設置參考電壓VSET而停止工作，進而提升了轉換電路200的穩定性。
圖5所示為根據本發明實施例的轉換電路(比如轉換電路200)的工作流程圖500。圖5將結合圖2至圖4進行 描述。儘管圖5公開了某些特定的步驟，這些步驟僅僅作為示例。本發明適合執行與圖5類似或等同的其他步驟。
在步驟502中，轉換器(比如轉換器220)將輸入電壓(如VIN)轉換為輸出電壓(如VOUT)。在步驟504中，控制器接收參考電壓(如VSET)。
在步驟506中，如果參考電壓從第一電壓值(如VSET1)變化到第二電壓值(如VSET2)，則產生具有實質恒定的第一轉換速率的轉換電壓(如VSLEW)。在步驟508中，根據轉換電壓控制轉換器，將輸出電壓以實質恒定的第二轉換速率從第三電壓值(如VDESIRE1)轉換至第四電壓值(如VDESIRE2)。在一個實施例中，控制器接收表示輸出電壓的回授信號。基於回授信號和轉換電壓的比較結果，控制器調整輸出電壓。在一個實施例中，如果參考電壓從第一電壓值變化到第二電壓值，產生流經電流路徑(如電流路徑L1)的恒定電流。該恒定電流流過電容，以產生轉換電壓。在一個實施例中，電流路徑包括串聯連接的第一電晶體(如電晶體322)、電阻(如電阻320)和第二電晶體(如電晶體324)。
在步驟510中，產生表示轉換電壓是否從第三電壓值變化到第四電壓值的檢測信號(如檢測信號240)。在步驟512中，根據檢測信號禁止保護元件(如保護元件234)終止轉換器的操作。在一個實施例中，根據第一和第二電晶體的閘極電壓(如VGATE1和VGATE2)產生檢測信號。
上文具體實施方式和附圖僅為本發明之常用實施例。顯然，在不脫離權利要求書所界定的本發明精神和發明範圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本領域技 術人員應該理解，本發明在實際應用中可根據具體的環境和工作要求在不背離發明準則的前提下在形式、結構、佈局、比例、材料、元素、元件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實施例僅用於說明而非限制，本發明之範圍由後附權利要求及其合法等同物界定，而不限於此前之描述。
100‧‧‧轉換電路
110‧‧‧電池組
120‧‧‧降壓轉換器
122、124‧‧‧開關
126‧‧‧電感
128‧‧‧電容
130‧‧‧控制器
132‧‧‧調整器
134‧‧‧保護元件
138‧‧‧終止信號
140‧‧‧子電路
142、144‧‧‧開關控制信號
146‧‧‧回授信號
200‧‧‧轉換電路
210‧‧‧電源
220‧‧‧轉換器
222、224‧‧‧開關
226‧‧‧電感
228‧‧‧電容
230‧‧‧控制器
232‧‧‧調整器
234‧‧‧保護元件
236‧‧‧斜坡電路
238‧‧‧終止信號
240‧‧‧檢測信號
242、244‧‧‧開關控制信號
246‧‧‧回授信號
250‧‧‧負載
302‧‧‧電流產生器
304‧‧‧運算放大器
305‧‧‧控制電路
306‧‧‧運算放大器
308、310‧‧‧電壓源
311、312‧‧‧比較器
314‧‧‧或閘
320‧‧‧電阻
322、324‧‧‧電晶體
326‧‧‧電容
330‧‧‧檢測模組
350、352‧‧‧共同節點
400‧‧‧時序圖
500‧‧‧流程圖
502~512‧‧‧步驟
以下結合附圖和具體實施例對本發明的技術方法進行詳細的描述，以使本發明的特徵和優點更為明顯。其中：
圖1所示為現有技術的轉換電路結構圖。
圖2所示為根據本發明一實施例轉換電路的結構示意圖。
圖3所示為根據本發明一實施例斜坡電路的結構示意圖。
圖4所示為根據本發明一實施例斜坡電路接收和產生信號的時序圖。
圖5所示為根據本發明一實施例轉換電路的工作流程圖。
200‧‧‧轉換電路
210‧‧‧電源
220‧‧‧轉換器
222、224‧‧‧開關
226‧‧‧電感
228‧‧‧電容
230‧‧‧控制器
232‧‧‧調整器
234‧‧‧保護元件
236‧‧‧斜坡電路
238‧‧‧終止信號
240‧‧‧檢測信號
242、244‧‧‧開關控制信號
246‧‧‧回授信號
250‧‧‧負載

Claims (34)

  1. 一種轉換電路，包括：一轉換器，將一輸入電壓轉換為一輸出電壓；以及一控制器，耦接至該轉換器，接收一參考電壓，當該參考電壓從一第一電位變化為一第二電位，該控制器產生具有恒定的一第一轉動率的一轉動電壓，該控制器根據該轉動電壓控制該轉換器，使該輸出電壓以恒定的一第二轉動率從一第三電位轉換為一第四電位。
  2. 如申請專利範圍第1項的轉換電路，其中，該第一轉動率與該第二轉動率成比例，該第一電位與該第三電位成比例，且該第二電位與該第四電位成比例。
  3. 如申請專利範圍第1項的轉換電路，其中，該控制器包含：一調整器，接收指示該輸出電壓的一回授信號，並根據該回授信號和該轉動電壓的一比較結果產生一控制信號，以調整該輸出電壓。
  4. 如申請專利範圍第1項的轉換電路，其中，該控制器包含：一保護元件，產生一終止信號，以終止該轉換器的操作；以及一斜坡電路，耦接至該保護元件，產生一檢測信號，該檢測信號指示該輸出電壓是否正從該第三電位轉換為該第四電位，其中，基於該檢測信號，該保護元件避免終止該轉換器的操作。
  5. 如申請專利範圍第1項的轉換電路，其中，該控制器包含：一電流產生器，當該參考電壓從該第一電位轉換為該第二電位時，該電流產生器產生一恒定電流，該恒定電流流經一電容，以產生該轉動電壓。
  6. 如申請專利範圍第1項的轉換電路，其中，該控制器包含：一電阻，耦接於一第一節點和一第二節點之間；一第一電晶體，耦接於該第一節點和具有該參考電壓的一節點之間；一第二電晶體，耦接於該第二節點和具有該轉動電壓的一節點之間；以及一控制電路，透過控制該第一節點和該第二節點上的一節點電壓以及控制該第一電晶體的一閘極電壓和該第二電晶體的一閘極電壓，以控制流經該電阻的一電流，其中，該控制器根據該電流調整該轉動電壓。
  7. 如申請專利範圍第6項的轉換電路，其中，當該參考電壓等於該轉動電壓時，該第一電晶體的該閘極電壓控制該第一電晶體，以將該參考電壓耦接於該第一節點，該第二電晶體的該閘極電壓控制該第二電晶體，以將該轉動電壓耦接於該第二節點，其中，當該參考電壓等於該轉動電壓時，無電流流經該電阻。
  8. 如申請專利範圍第6項的轉換電路，其中，當該參考電壓不等於該轉動電壓時，該節點電壓保持該電阻的 電壓為一恒定電壓值。
  9. 如申請專利範圍第6項的轉換電路，其中，當該參考電壓不等於該轉動電壓時，該第一電晶體的該閘極電壓控制該第一電晶體工作於一第一工作區，該第二電晶體的該閘極電壓控制該第二電晶體工作於一第二工作區。
  10. 如申請專利範圍第6項的轉換電路，其中，該控制器更包含：一檢測模組，耦接至該控制電路，檢測該第一電晶體的該閘極電壓和該第二電晶體的該閘極電壓，並產生一檢測信號，該檢測信號指示該輸出電壓是否正從該第三電位轉換為該第四電位。
  11. 如申請專利範圍第6項的轉換電路，其中，該控制器更包含：多個放大器，產生該第一電晶體的該閘極電壓和該第二電晶體的該閘極電壓，該多個放大器包括一第一放大器和一第二放大器，其中，該第一放大器的一第一輸入埠透過一第一恒定電壓源耦接至該第二節點，該第一放大器的一第二輸入埠耦接於該第一節點；該第二放大器的一第一輸入埠透過一第二恒定電壓源耦接至該第一節點，該第二放大器的一第二輸入埠耦接至該第二節點。
  12. 如申請專利範圍第11項的轉換電路，其中，當該參考電壓大於該轉動電壓時，該第一電晶體和該第一放大器構成一負回授環路，其中，該負回授環路保持該 電阻的一電壓為一恒定電壓值。
  13. 如申請專利範圍第11項的轉換電路，其中，當該參考電壓小於該轉動電壓時，該第二電晶體和該第二放大器構成一負回授環路，其中，該負回授環路保持該電阻的一電壓為一恒定電壓值。
  14. 一種控制轉換器的控制器，包括：一斜坡電路，接收一參考電壓，當該參考電壓從一第一電位轉換為一第二電位時，該斜坡電路產生具有恒定的一第一轉動率的一轉動電壓；以及一調整器，耦接至該斜坡電路，接收指示該轉換器之一輸出電壓的一回授信號，該調整器比較該回授信號和該轉動電壓，並根據一比較結果控制該轉換器，使該輸出電壓以恒定的一第二轉動率從一第三電位轉換為一第四電位。
  15. 如申請專利範圍第14項的控制器，更包含：一保護元件，耦接至該斜坡電路，產生一終止信號以終止該轉換器的操作，其中，該斜坡電路還產生一檢測信號，指示該輸出電壓是否正從該第三電位轉換為該第四電位，該斜坡電路根據該檢測信號避免該保護元件終止該轉換器的操作。
  16. 如申請專利範圍第14項的控制器，其中，該斜坡電路包含：一電流路徑，包括耦接至一第一節點的一第一電晶體、耦接於該第一節點和一第二節點之間的一電阻、以及耦接於該第二節點的一第二電晶體；以及 多個放大器，耦接至該電流路徑，透過控制該第一節點和該第二節點上的一節點電壓以及控制該第一電晶體的一閘極電壓和該第二電晶體的一閘極電壓，以調整流經該電流路徑的一電流，其中，該控制器根據該電流調整該轉動電壓。
  17. 如申請專利範圍第16項的控制器，其中，該多個放大器包括一第一放大器和一第二放大器，其中，該第一放大器的一第一輸入埠透過一第一恒定電壓源耦接於該第二節點，該第一放大器的一第二輸入埠耦接於該第一節點；該第二放大器的一第一輸入埠透過一第二恒定電壓源耦接於該第一節點，該第二放大器的一第二輸入埠耦接於該第二節點。
  18. 如申請專利範圍第16項的控制器，其中，當該參考電壓等於該轉動電壓時，該第一電晶體的該閘極電壓控制該第一電晶體，以將該參考電壓耦接至該第一節點，該第二電晶體的該閘極電壓控制該第二電晶體，以將該轉動電壓耦接至該第二節點。
  19. 如申請專利範圍第16項的控制器，其中，當該參考電壓不等於該轉動電壓時，且一負回授環路保持該第一節點和該第二節點之間的一電壓差為恒定時，控制該第一電晶體的該閘極電壓與該第二電晶體的該閘極電壓致能該第一電晶體與該多個放大器中之一第一放大器以構成該負回授環路。
  20. 如申請專利範圍第19項的控制器，其中，當該參考電壓不等於該轉動電壓時，該第二電晶體的該閘極電 壓控制該第二電晶體，以耦接該參考電壓至該第二節點。
  21. 如申請專利範圍第19項的控制器，其中，當該參考電壓不等於該轉動電壓時，該第二電晶體的該閘極電壓控制該第二電晶體，以耦接該轉動電壓至該第二節點。
  22. 如申請專利範圍第19項的控制器，其中，該第一電晶體的該閘極電壓根據該轉動電壓發生變化。
  23. 如申請專利範圍第19項的控制器，其中，當該轉動電壓發生變化時，該第一電晶體的該閘極電壓和該第二電晶體的該閘極電壓均保持不變。
  24. 如申請專利範圍第16項的控制器，其中，當該參考電壓不等於該轉動電壓時，該第二電晶體的該閘極電壓控制該第二電晶體，以耦接該參考電壓至該第二節點。
  25. 如申請專利範圍第16項的控制器，其中，當該參考電壓不等於該轉動電壓時，該第二電晶體的該閘極電壓控制該第二電晶體，以耦接該轉動電壓至該第二節點。
  26. 如申請專利範圍第16項的控制器，其中，該第一電晶體的該閘極電壓根據該轉動電壓發生變化。
  27. 如申請專利範圍第16項的控制器，其中，當該轉動電壓發生變化時，該第一電晶體的該閘極電壓和該第二電晶體的該閘極電壓均保持不變。
  28. 如申請專利範圍第16項的控制器，其中，當該參考 電壓不等於該轉動電壓時，該第一電晶體和該第二電晶體工作在不同的工作區。
  29. 如申請專利範圍第16項的控制器，其中，該斜坡電路更包含：一檢測模組，耦接至該多個放大器，檢測該第一電晶體的該閘極電壓和該第二電晶體的該閘極電壓並產生一檢測信號，該檢測信號指示該輸出電壓是否正從該第三電位轉換為第四電位。
  30. 一種控制轉換器之方法，包括：接收一參考電壓；若該參考電壓從一第一電位轉換為一第二電位，則產生具有恒定的一第一轉動率的一轉動電壓；以及根據該轉動電壓控制該轉換器，使該轉換器之一輸出電壓以恒定的一第二轉動率從一第三電位轉換為一第四電位。
  31. 如申請專利範圍第30項的方法，更包含：接收指示該輸出電壓的一回授信號；以及根據該回授信號和該轉動電壓的一比較結果控制該輸出電壓。
  32. 如申請專利範圍第30項的方法，更包含：產生一檢測信號，該檢測信號指示該輸出電壓是否正從該第三電位轉換為該第四電位；以及根據該檢測信號終止一保護元件，以避免該保護元件終止該轉換器。
  33. 如申請專利範圍第30項的方法，更包含： 若該參考電壓從該第一電位轉換為該第二電位，則產生流經一電流路徑的一恒定電流；以及將該恒定電流流經一電容，以產生該轉動電壓。
  34. 如申請專利範圍第33項的方法，更包含：檢測該第一電晶體的一閘極電壓和該第二電晶體的一閘極電壓；以及根據該第一電晶體的該閘極電壓和該第二電晶體的該閘極電壓產生一檢測信號，該檢測信號指示該輸出電壓是否正從該第三電位轉換為該第四電位。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013158117A1 (en) 2012-04-20 2013-10-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Overvoltage protection systems and method
KR101989575B1 (ko) 2012-12-07 2019-06-14 삼성전자주식회사 스위칭 전압 스파이크를 적응적으로 제어하는 어댑티브 전원 컨버팅 장치
JP2017520226A (ja) * 2014-06-06 2017-07-20 ステファン デイビス，ケビン 電力変換方法及びシステム
JP2016140118A (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 株式会社村田製作所 電源装置
US9634657B1 (en) * 2015-12-01 2017-04-25 General Electric Company System and method for overcurrent protection for a field controlled switch
US9614506B1 (en) * 2015-12-03 2017-04-04 Texas Instruments Incorporated Digital pre-compensation for voltage slewing in a power converter
US11131208B2 (en) * 2016-09-01 2021-09-28 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Embedded electric generator in turbine engine
GB2553794A (en) * 2016-09-14 2018-03-21 Nordic Semiconductor Asa DC-DC converters
KR102510906B1 (ko) * 2016-11-16 2023-03-15 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 시스템
GB2545587B (en) * 2017-03-10 2018-07-25 02Micro Inc Systems and methods for controlling battery current
DE102017128696B3 (de) * 2017-12-04 2018-12-13 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Steuereinrichtung für eine 3-Level-Stromrichterhalbbrücke und Verfahren zum Betrieb einer 3-Level-Stromrichterhalbbrücke
US10992229B2 (en) * 2018-10-17 2021-04-27 Texas Instruments Incorporated Comparator with preamplifier gain adjustment based on overdrive voltage
CN109378970B (zh) * 2018-12-24 2023-10-20 上海艾为电子技术股份有限公司 一种开关电源控制模式切换电路及开关电源芯片
CN109494982B (zh) * 2018-12-24 2023-10-27 上海艾为电子技术股份有限公司 一种开关电源控制模式切换电路及开关电源芯片
US12028073B2 (en) * 2022-09-27 2024-07-02 Analog Devices International Unlimited Company Driver controlling slew rate and switching of a switching output stage

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63305755A (ja) 1987-06-05 1988-12-13 Nec Corp スイッチング電源制御回路
US5084666A (en) 1990-10-23 1992-01-28 International Business Machines Corporation Switchable output voltage converter
JPH10502754A (ja) 1994-10-07 1998-03-10 エロネックス・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 改良された可変電圧のｃｐｕ電圧調整装置
US6121789A (en) * 1998-09-04 2000-09-19 Winbond Electronics Corporation Output buffer with control circuitry
JP4705264B2 (ja) 2001-04-18 2011-06-22 ローム株式会社 スイッチングレギュレータ
JP3974477B2 (ja) 2002-08-12 2007-09-12 セイコーインスツル株式会社 スイッチングレギュレータ及びスロープ補正回路
US7038514B2 (en) 2003-10-28 2006-05-02 Intersil Americas Inc. Startup circuit for a DC-DC converter
US7595624B2 (en) * 2005-11-30 2009-09-29 Texas Instruments Incorporated Slope compensation for switching regulator
JP4493045B2 (ja) 2005-12-05 2010-06-30 パナソニック株式会社 スイッチングレギュレータ回路
US7746042B2 (en) 2006-10-05 2010-06-29 Advanced Analogic Technologies, Inc. Low-noise DC/DC converter with controlled diode conduction
JP2008104285A (ja) 2006-10-18 2008-05-01 Ac Technologies Kk スイッチング電源方式
JP5091027B2 (ja) 2008-06-25 2012-12-05 株式会社リコー スイッチングレギュレータ
TWM374091U (en) 2009-09-18 2010-02-11 Che-Wei Hsu Power supply apparatus

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