1.本发明与电源转换器有关，尤其是关于一种电源转换器的控制电路及其参考电压调整方法。
背景技术：
：：2.于一般的电源转换电路中，为了减少负载连续抽卸载时的输出电压变化幅度，通常会指定一个与输出电流成比例的参考电压变化量，用以改变参考电压进行回授控制，称之为动态电压调整(adaptivevoltagepositioning,avp)，该比值称为负载线(load-line)。由于负载线为电压(参考电压变化量)与电流(输出电流)之间的比例关系，故以电阻形式表示，标示为rll。3.在已知的动态电压调整电路中，若采用固定的负载线设定，意即在相同的输出电流下提供相同的参考电压变化量，操作于低输入电压的功率级的输出电流(电感电流)上升及下降速度会较操作于高输入电压的功率级慢，当电源转换器连接的负载发生抽卸载行为时，在固定时间内总电流的摆幅较小，使得在固定时间内的参考电压变化量会低于预期变化量，控制回圈过度反应而导致电源转换器的输出电压的变化幅度过大而无法提供稳定的输出。4.换言之，直接拿高输入电压的负载线设定应用于低输入电压的情况下，由于输出电流无法跟上抽载变化，造成参考电压变化量不足，控制回圈过度反应而造成输出电压的峰对峰值增加而无法提供稳定的输出，此一情况有待改善。技术实现要素：5.有鉴于此，本发明提出一种电源转换器的控制电路及其参考电压调整方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述问题。6.根据本发明的一具体实施例为一种电源转换器的控制电路。于此实施例中，控制电路包括第一感测电路、参考电压产生电路、误差放大电路及脉宽调变电路。第一感测电路耦接第一输出电路，以提供第一电流感测信号。参考电压产生电路耦接第一感测电路，且根据第一电流感测信号提供参考电压。误差放大电路耦接参考电压产生电路，接收参考电压与电源转换器的输出回授电压以提供误差放大信号。脉宽调变电路耦接于误差放大电路与第一输出电路之间，接收误差放大信号并提供控制信号以控制第一输出电路。参考电压产生电路还接收误差放大信号且根据误差放大信号调整参考电压。7.于一实施例中，参考电压产生电路还包括比较电路，耦接误差放大电路，比较误差放大信号与门槛值以产生比较结果。8.于一实施例中，当电源转换器连接的负载发生抽载行为时，参考电压产生电路根据误差放大信号将参考电压与输出电路提供的输出电流之间的比值从预设值改变为调整值。9.于一实施例中，当电源转换器所连接的负载稳定时，参考电压产生电路逐步地将比值从调整值回复至预设值。10.于一实施例中，调整值与电源转换器的输入电压有关。11.于一实施例中，参考电压产生电路包括调整电路及电压产生电路。调整电路分别耦接第一感测电路及误差放大电路的输出端。电压产生电路分别耦接调整电路及误差放大电路的输入端且产生参考电压。12.于一实施例中，参考电压产生电路包括模拟数字转换电路及数字电压产生电路。模拟数字转换电路耦接第一感测电路且数字电压产生电路耦接于模拟数字转换电路与误差放大电路之间。模拟数字转换电路将第一电流感测信号转换为数字感测值。数字电压产生电路根据数字感测值产生代表参考电压的数字参考值。13.于一实施例中，控制电路还耦接第二输出电路并包括第二感测电路，耦接于第二输出电路及参考电压产生电路之间，且提供第二电流感测信号至参考电压产生电路。参考电压产生电路根据第一电流感测信号与第二电流感测信号产生参考电压。14.根据本发明之另一具体实施例为一种参考电压调整方法。于此实施例中，参考电压调整方法应用于电源转换器的控制电路。控制电路耦接第一输出电路。参考电压调整方法包括下列步骤：(a)提供第一电流感测信号；(b)根据第一电流感测信号提供参考电压；(c)接收参考电压与输出回授电压，以提供误差放大信号；(d)接收误差放大信号并提供控制信号以控制第一输出电路；以及(e)根据误差放大信号调整参考电压。15.于一实施例中，当电源转换器连接的负载发生抽载行为时，上述方法根据误差放大信号将与输出电路提供的输出电流之间的比值从预设值改变为调整值。16.相较于现有技术，本发明的电源转换器的控制电路及其参考电压调整方法在抽载发生时，先根据误差放大信号判断预设的负载线是否足够，当预设的参考电压变化量不够(亦即误差放大信号大于门槛值)时，则先增加负载线的值以增加参考电压变化量，再逐步根据误差放大信号与门槛值的比较结果调整回预设的负载线，其具有下述优点/功效：17.(1)可因应输入电压及负载电流而适度调整参考电压变化量，以减少在不同输入电压应用下快速抽卸载时的输出电压峰对峰值差异，故能有效提高输出稳定度。18.(2)参考电压变化量可在抽卸载完毕后逐步回到预设值，而不影响长时间抽载的输出电压。19.关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。附图说明20.图1为本发明的一实施例中的电源转换器的控制电路的示意图。21.图2为本发明的另一实施例中的电源转换器的控制电路的示意图。22.图3为模拟式的电源转换器的控制电路的示意图。23.图4为图3中的双向计数电路的一实施例。24.图5为数字式的电源转换器的控制电路的示意图。25.图6及图7分别为现有技术及本发明的电源转换器的控制电路于短时间连续抽载的时序图。26.图8及图9分别为现有技术及本发明的电源转换器的控制电路于长时间抽卸载的时序图。27.图10为本发明的另一实施例中的参考电压的调整方法的流程图。28.主要元件符号说明：29.1：控制电路30.10：感测电路31.12：参考电压产生电路32.14：误差放大电路33.16：脉宽调变电路34.os：输出电路35.r1～r2：电阻36.d1～d2：驱动电路37.m1～m2：电源开关38.l：输出电感39.rout：输出电阻40.cout：输出电容41.gnd：接地端42.isen：感测信号43.iph：电流感测信号44.veap：参考电压45.vfb：输出回授电压46.verr：误差放大信号47.vin：输入电压48.vout：输出电压49.pwm：控制信号50.2：控制电路51.201～203：感测电路52.22：参考电压产生电路53.24：误差放大电路54.26：脉宽调变电路55.iph1～iph3：电流感测信号56.vs1～vs3：感测信号57.pwm1～pwm3：控制信号58.os1～os3：输出电路59.l1～l3：输出电感60.iout1～iout3：输出电流61.iload：负载电流62.3：控制电路63.301～302：感测电路64.32：参考电压产生电路65.34：误差放大电路66.36：脉宽调变电路67.3010、3020：放大器68.3012：电流镜69.3022：电流镜70.adj：调整电路71.320：比较电路72.322：双向计数电路73.324：电流镜74.326：电压产生电路75.340：误差放大器76.362：比较电路77.364：脉宽调变逻辑电路78.3260：电流镜79.3262：电压随耦器80.im：电流信号81.r：电阻82.c：电容83.ramp：斜坡信号84.camp：补偿信号85.vdac：预设电压86.x:y：电流比例87.vth：门槛值88.cmp：比较信号89.ct：计数信号90.csp1/csn1：感测信号91.csp2/csn2：感测信号92.3220：转换器93.3222：双向计数器94.m：预设值95.n：初始调整值96.5：控制电路97.501～503：感测电路98.52：参考电压产生电路99.54：误差放大电路100.56：脉宽调变电路101.58：模拟数字转换器102.5201～5203：模拟数字转换器103.522：数字参考值产生器104.disum：数字总和电流信号105.deap：数字参考值106.derr：数字误差放大信号107.dfb：数字输出回授值108.rll：负载线109.vdec_ceap：参考电压的变化量110.p1～p2：输出电压峰对峰值111.t1～t4：时间112.s10～s18：步骤具体实施方式113.现在将详细参考本发明的示范性实施例，并在附图中说明所述示范性实施例的实例。在图式及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。114.根据本发明的一具体实施例为一种电源转换器的控制电路。于此实施例中，控制电路可应用于单相(single-phase)或多相(multi-phase)的电源转换器，端视实际需求而定。115.请参照图1。图1为单相电源转换器的控制电路的示意图。如图1所示，控制电路1耦接输出电路os。电阻r1及r2串接于输出电路os与接地端gnd之间。输出电阻rout与输出电容cout串接于输出电路os与接地端gnd之间。控制电路1亦耦接至电阻r1与r2之间。116.输出电路os包括驱动电路d1～d2、电源开关m1～m2及输出电感l。驱动电路d1耦接于控制电路1与电源开关m1的控制端之间。驱动电路d2耦接于控制电路1与电源开关m2的控制端之间。电源开关m1及m2彼此串接且电源开关m2耦接至接地端gnd。输出电感l的一端耦接至电源开关m1与m2之间。输出电感l的另一端具有输出电压vout且分别耦接电阻r1及输出电阻rout(负载)。并有负载电流iload流经电阻rout。117.控制电路1包括感测电路10、参考电压产生电路12、误差放大电路14及脉宽调变电路16。感测电路10耦接至输出电路os中的输出电感l。参考电压产生电路12耦接感测电路10。误差放大电路14的输入端分别耦接至参考电压产生电路12及电阻r1与r2之间且误差放大电路14的输出端分别耦接至脉宽调变电路16及参考电压产生电路12。脉宽调变电路16耦接于误差放大电路14与输出电路os之间。118.感测电路10用以感测流经输出电路os的输出电感l的电感电流而得到感测信号isen，并据以提供电流感测信号iph至参考电压产生电路12。参考电压产生电路12用以根据电流感测信号iph提供参考电压veap至误差放大电路14。需说明的是，感测信号isen通常为电压信号，可通过直流电阻(dcr)、电阻元件等电路感测流经输出电感l的电感电流而得，但不以此为限。119.当误差放大电路14分别接收到来自参考电压产生电路12的参考电压veap以及来自电阻r1与r2之间的输出回授电压vfb时，误差放大电路14会根据参考电压veap与输出回授电压vfb产生误差放大信号verr，并将其输出至脉宽调变电路16及参考电压产生电路12。120.当脉宽调变电路16接收到误差放大信号verr时，脉宽调变电路16会根据误差放大信号verr产生控制信号pwm至输出电路os，藉以控制输出电路os的运作。121.当参考电压产生电路12接收到误差放大信号verr时，参考电压产生电路12会根据误差放大信号verr调整其产生的参考电压veap。于实际应用中，参考电压产生电路12可根据误差放大信号verr调整参考电压veap的变化量，例如根据误差放大信号verr与门槛值的比较结果相对应地调整参考电压veap的变化量，但不以此为限。122.请参照图2。图2为多相的电源转换器的控制电路的示意图。与图1实施例的差别仅在于：(1)控制电路2分别耦接多个输出电路os1～os3。输出电路os2～os3的电路架构与输出电路os1相同。123.(2)控制电路2包括多个感测电路201～203。感测电路201～203分别耦接至输出电路os1～os3的输出电感l1～l3。参考电压产生电路22分别耦接感测电路201～203。其他则与图1实施例相同，在此不另行赘述。124.感测电路201～203用以分别感测与流经输出电路os1～os3的输出电感l1～l3的输出电流iout1～iout3有关的感测信号vs1～vs3，并据以分别提供电流感测信号iph1～iph3至参考电压产生电路22。参考电压产生电路22根据电流感测信号iph1～iph3提供参考电压veap至误差放大电路24。于此实施例中，自输出电感l1～l3取得感测信号vs1～vs3的手段可为直流电阻(dcr)感测电路，且其感测到的感测信号vs1～vs3为电压信号，但不以此为限。125.请参照图3及图4，图3为多相模拟式电源转换器的控制电路3的示意图。图4为参考电压产生电路32中的双向计数电路322。如图3所示，多相模拟式电源转换器的控制电路3自输出电路os1～os2取得感测信号csp1～csp2/csn1～csn2，其他外部电路及耦接关系与图2相同，故不另行赘述。126.控制电路3包括感测电路301～302、参考电压产生电路32、误差放大电路34及脉宽调变电路36。感测电路301～302分别耦接至输出电路os1～os2。参考电压产生电路32分别耦接感测电路301～302。误差放大电路34的输入端分别耦接至参考电压产生电路32及电阻r1与r2之间且误差放大电路34的输出端分别耦接至脉宽调变电路36及参考电压产生电路32。脉宽调变电路36耦接于误差放大电路34与输出电路os1～os2之间。127.感测电路301包括放大器3010及电流镜3012。放大器3010的两输入端接收与输出电路os1的输出电流iout1有关的感测信号csp1/csn1并输出比较结果控制电流镜3012(1:1)产生电流感测信号iph1至参考电压产生电路32。128.同理，感测电路302包括放大器3020及电流镜3022。比较器3020的两输入端接收与输出电路os2的输出电流iout2有关的感测信号csp2/csn2并输出比较结果控制电流镜3022(1:1)产生电流感测信号iph2至参考电压产生电路32。需说明的是，在此实施例中，感测电路301～302通过外部的直流电阻(dcr)感测电路(未绘示)取得感测信号csp/csn，但不以此为限。129.参考电压产生电路32包括比较电路320、双向计数电路322、电流镜324及电压产生电路326。比较电路320的输入端分别耦接至误差放大电路34的输出端及门槛值vth。双向计数电路322耦接于比较电路320与电流镜324之间。电流镜324分别耦接感测电路301～302、双向计数电路322及电压产生电路326。电压产生电路326分别耦接电流镜324及误差放大电路34的输入端。比较电路320、双向计数电路322及电流镜324亦可合称为调整电路adj，但不以此为限。130.如图4所示，双向计数电路322包括转换器3220及双向计数器3222。转换器3220耦接双向计数器3222。转换器3220根据输出电路os1～os2接收的输入电压vin产生参考电压veap的变化量与输出电流(iout1 iout2)间的比值(以下简称负载线(rll))的初始调整值n。双向计数器3222分别接收初始调整值n、负载线(rll)的预设值m以及比较电路320提供的比较信号cmp，并据以产生计数信号ct至电流镜324。131.举例而言，当比较电路320的比较结果为误差放大信号verr高于门槛值vth时，代表电源转换器所连接的负载发生抽载行为。此时，双向计数器3222会根据比较信号cmp将负载线(rll)从原本的预设值m变为调整值(m n)。换言之，调整值(m n)为预设值m加上初始调整值n，但不以此为限。132.实际上，初始调整值n除了跟输入电压vin有关之外，还可跟脉宽调变逻辑电路364所产生的控制信号pwm1～pwm2中的导通时间ton及最小关断时间toff(min)有关，但不以此为限。133.于一段时间后，当比较电路320比较误差放大信号verr与门槛值vth的比较结果开始转变为误差放大信号verr低于门槛值vth时，代表电源转换器所连接的负载趋于稳定，此时，双向计数器3222会根据比较信号cmp将负载线(rll)逐步地从调整值(m n)回复至预设值m。134.当电流镜324接收到感测电路301～302所提供的电流感测信号iph1～iph2时，电流镜324依照电流比例x:y根据电流感测信号iph1～iph2相对应产生电流信号im至电压产生电路326。在此示例中，电流镜324的放大倍率即为负载线(rll)的值。135.电压产生电路326包括电流镜3260、电压随耦器3262及电阻r。电流镜3260分别耦接参考电压产生电路32的电流镜324及电阻r。电压随耦器3262的输出端耦接至电流镜3260与电阻r之间。电压随耦器3262的一输入端 耦接预设电压vdac且另一输入端-耦接至其输出端。136.当电流镜3260接收到参考电压产生电路32的电流镜324所提供的电流信号im时，电流镜3260依照1:1的电流比例将电流信号im传送至电阻r。由于电压随耦器3262会将电阻r一端的电压限制于预设电压vdac，当电流信号im流经电阻r时，电阻r另一端的电压等于vdac-(im*r)并作为参考电压veap提供至误差放大电路34。换言之，一旦改变参考电压产生电路32的电流镜324所提供的电流信号im，则参考电压veap亦会随之改变。137.误差放大电路34包括误差放大器340。当误差放大器340的一输入端接收到参考电压产生电路32所提供的参考电压veap且其另一输入端接收到与输出电压vout有关的输出回授电压vfb时，误差放大电路34根据参考电压veap与输出回授电压vfb产生误差放大信号verr。138.脉宽调变电路36包括电阻r、电容c、比较电路362及脉宽调变逻辑电路364。电阻r与电容c彼此串接于比较电路362的一输入端与接地端gnd之间，用以作为低通滤波器(low-passfilter,lpf)将误差放大电路34所提供的误差放大信号verr滤波产生补偿信号comp。139.比较电路362比较补偿信号comp与斜坡信号ramp并根据比较结果提供比较信号至脉宽调变逻辑电路364。脉宽调变逻辑电路364根据比较信号产生控制信号pwm1～pwm2至输出电路os1～os2，以控制输出电路os1～os2的运作。140.换言之，模拟式的控制电路3可通过动态调整电流镜324的电流比例x:y来等效改变负载线(rll)，透过其产生的电流信号im调整参考电压的变化量(亦即预设电压vdac-参考电压veap)，故可达到动态调整参考电压veap的效果。141.请参照图5，图5为多相数字式的电源转换器的示意图。图5与图3的差别仅在控制电路5还包括模拟数字转换器58，且其参考电压产生电路52为数字式，提供代表参考电压的数字值。模拟数字转换器58分别耦接至误差放大电路54以及电阻r1与r2之间，其余均与图3相同，故不另行赘述。142.参考电压产生电路52包括模拟数字转换器5201～5203及数字参考电压产生器522。模拟数字转换器5201～5203分别耦接于感测电路501～503与数字参考电压产生器522之间。数字参考电压产生器522还耦接至误差放大电路54。143.模拟数字转换器5201～5203分别将感测电路501～503所提供的电流感测信号iph1～iph3转换为数字感测值后输出数字总和电流信号disum至数字参考电压产生器522。数字参考电压产生器522根据数字总和电流信号disum产生代表参考电压的数字参考值deap至误差放大电路54。模拟数字转换器58将电阻r1与r2之间的输出回授电压vfb转换为数字输出回授值dfb后输出至误差放大电路54。144.当误差放大电路54分别接收到数字参考值deap与数字输出回授值dfb时，误差放大电路54根据数字参考值deap与数字输出回授值dfb产生数字误差放大信号derr，并将数字误差放大信号derr分别提供给脉宽调变电路56及数字参考电压产生器522。数字参考电压产生器522根据数字误差放大信号derr是否高于门槛值dth决定是否将数字参考值deap的变化量从原本的预设值m增加至调整值(m n)。145.于实际应用中，数字式的控制电路5可通过查找表(look-uptable)的方式将误差放大信号转变为调整值以直接产生新的数字参考值deap，但不以此为限。146.请参照图6及图7，图6及图7分别为现有技术及本发明的电源转换器的控制电路于短时间连续抽载的时序图。其模拟条件为：输入电压vin＝6v、负载线rll的预设值m＝2mω(适用于12v)，但不以此为限。147.如图6所示，由于现有技术并无如同本发明的参考电压调整机制，因此，无论负载开始抽卸载与否，负载线rll均维持于预设值m＝2mω不变。参考电压veap与输出电流iout维持等比例的幅度改变，输出电压vout峰对峰值p1为300mv。148.如图7所示，于时间t1，负载开始抽载负载电流iload，输出电流iout因抽载而由低位准变为高位准，此时输出电压vout开始因抽载而下降，参考电压veap响应下降(droop)机制并根据负载线rll的预设值m＝2mω下降至一预设电压值。此时，由于输出电压vout的下降幅度较大，增大了参考电压veap与输出回授电压vfb(与输出电压vout有关)之间的差值(亦即误差放大信号verr)，导致误差放大信号verr增加而大于门槛值vth，因此，负载线rll即会从原本的预设值m增加至调整值(m n)＝2.2mω，从而使得参考电压veap降至更低。149.于时间t2，负载卸载，输出电流iout因卸载由高位准变为低位准，抽载期间的供电使得原本下降的输出电压vout开始回升，而让参考电压veap与输出回授电压vfb(与输出电压vout有关)之间的差值(亦即误差放大信号verr)变小而小于0。此时，若误差放大信号verr小于门槛值vth，则负载线rll会从调整值(m n)＝2.2mω降低1单位，而不会直接一口气降回至预设值m。150.于时间t3，负载再次抽载负载电流iload，输出电流iout因抽载由低位准变为高位准，此时输出电压vout开始因抽载而下降，但此时参考电压veap与输出回授电压vfb(与输出电压vout有关)之间的差值(亦即误差放大信号verr)尚未回升至0，故误差放大信号verr仍小于门槛值vth，则负载线rll会再次降低1单位。151.于时间t4，输出电压vout因抽载而持续下降，使得参考电压veap与输出回授电压vfb(与输出电压vout有关)之间的差值(亦即误差放大信号verr)增加而大于门槛值vth，故负载线rll会增加至调整值(m n)＝2.2mω。意即参考电压veap会因与输出电流iout比例改变而自适应地被调整，输出电压vout峰对峰值p2为230mv。152.需说明的是，比较图6及图7可知：由于图7所示的负载线rll在抽载时被抬高，使得误差放大信号verr较小，输出电压峰对峰值p2(230mv)小于图6所示的输出电压峰对峰值p1(300mv)。换言之，相较于现有技术，本发明提出的电源转换器的控制电路能够通过动态调整参考电压veap的方式有效降低负载连续抽卸载时的输出电压vout的峰对峰值，由以提供更稳定的输出。153.请参照图8及图9，图8及图9分别为现有技术及本发明的电源转换器的控制电路于长时间抽载的时序图。154.如图8所示，由于现有技术并无如同本发明之参考电压调整机制，因此，当现有技术的电源转换器的控制电路于长时间抽载时，负载线rll均会维持于预设值m＝2mω不变。155.如图9所示，于时间t1，负载刚开始抽载负载电流iload，负载线rll会从原本的预设值m增加至调整值(m n)，接着在长时间抽载下，负载线rll会随系统进入稳态而逐步恢复至预设值m，故现有技术及本发明的电源转换器的控制电路于长时间抽载下的表现大致相似。156.根据本发明的另一具体实施例为一种参考电压调整方法。于此实施例中，参考电压调整方法应用于电源转换器的控制电路。控制电路耦接第一输出电路。157.请参照图10，图10为此实施例中的参考电压调整方法的流程图。如图10所示，参考电压调整方法包括下列步骤：158.步骤s10：提供第一电流感测信号；159.步骤s12：根据第一电流感测信号提供参考电压；160.步骤s14：接收参考电压与输出回授电压，以提供误差放大信号；161.步骤s16：接收误差放大信号并提供控制信号以控制第一输出电路；以及162.步骤s18：根据误差放大信号调整参考电压。163.于模拟应用中，步骤s18调整的是感测电流的缩放比例(负载线rll)以改变参考电压的变化量来达到调整参考电压的目的，但不以此为限。当电源转换器连接的负载发生抽载行为时，步骤s18是根据误差放大信号调高感测电流的缩放比例，将缩放比例从预设值m改变为调整值(m n)。当电源转换器所连接的负载稳定时，参考电压调整方法逐步地将缩放比例从调整值(m n)回复至预设值(m)。164.于一实施例中，步骤s10还包括提供第二电流感测信号iph2，并且步骤s12还包括根据第一电流感测信号与第二电流感测信号产生参考电压，但不以此为限。165.若电源转换器的控制电路为数字型式，则参考电压调整方法还包括：将第一电流感测信号转换为数字感测值，并根据数字感测值产生代表参考电压的数字参考值；以及根据误差放大信号是否高于门槛值选择性地将数字参考值的变化量与输出电流的比值(负载线rll)从预设值改变为调整值，并根据数字参考值的变化量＝输出电流*负载线的关系产生数字参考值。166.相较于现有技术，本发明的电源转换器的控制电路及其参考电压的调整方法在抽载发生时，先根据误差放大信号判断预设的参考电压变化量是否足够，当预设的参考电压变化量不够(亦即误差放大信号大于门槛值)时，则先增加参考电压变化量，再逐步根据误差放大信号与门槛值的比较结果调整回预设的参考电压变化量，其具有下列优点/功效：167.(1)可因应输入电压及负载电流而适度调整参考电压变化量，以减少在不同输入电压应用下快速抽卸载时的输出电压峰对峰值差异，故能有效提高输出稳定度。168.(2)参考电压变化量可在抽卸载完毕后逐步回到预设值，而不影响长时间抽载的输出电压。当前第1页12当前第1页12
背景技术：
：：2.于一般的电源转换电路中，为了减少负载连续抽卸载时的输出电压变化幅度，通常会指定一个与输出电流成比例的参考电压变化量，用以改变参考电压进行回授控制，称之为动态电压调整(adaptivevoltagepositioning,avp)，该比值称为负载线(load-line)。由于负载线为电压(参考电压变化量)与电流(输出电流)之间的比例关系，故以电阻形式表示，标示为rll。3.在已知的动态电压调整电路中，若采用固定的负载线设定，意即在相同的输出电流下提供相同的参考电压变化量，操作于低输入电压的功率级的输出电流(电感电流)上升及下降速度会较操作于高输入电压的功率级慢，当电源转换器连接的负载发生抽卸载行为时，在固定时间内总电流的摆幅较小，使得在固定时间内的参考电压变化量会低于预期变化量，控制回圈过度反应而导致电源转换器的输出电压的变化幅度过大而无法提供稳定的输出。4.换言之，直接拿高输入电压的负载线设定应用于低输入电压的情况下，由于输出电流无法跟上抽载变化，造成参考电压变化量不足，控制回圈过度反应而造成输出电压的峰对峰值增加而无法提供稳定的输出，此一情况有待改善。技术实现要素：5.有鉴于此，本发明提出一种电源转换器的控制电路及其参考电压调整方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述问题。6.根据本发明的一具体实施例为一种电源转换器的控制电路。于此实施例中，控制电路包括第一感测电路、参考电压产生电路、误差放大电路及脉宽调变电路。第一感测电路耦接第一输出电路，以提供第一电流感测信号。参考电压产生电路耦接第一感测电路，且根据第一电流感测信号提供参考电压。误差放大电路耦接参考电压产生电路，接收参考电压与电源转换器的输出回授电压以提供误差放大信号。脉宽调变电路耦接于误差放大电路与第一输出电路之间，接收误差放大信号并提供控制信号以控制第一输出电路。参考电压产生电路还接收误差放大信号且根据误差放大信号调整参考电压。7.于一实施例中，参考电压产生电路还包括比较电路，耦接误差放大电路，比较误差放大信号与门槛值以产生比较结果。8.于一实施例中，当电源转换器连接的负载发生抽载行为时，参考电压产生电路根据误差放大信号将参考电压与输出电路提供的输出电流之间的比值从预设值改变为调整值。9.于一实施例中，当电源转换器所连接的负载稳定时，参考电压产生电路逐步地将比值从调整值回复至预设值。10.于一实施例中，调整值与电源转换器的输入电压有关。11.于一实施例中，参考电压产生电路包括调整电路及电压产生电路。调整电路分别耦接第一感测电路及误差放大电路的输出端。电压产生电路分别耦接调整电路及误差放大电路的输入端且产生参考电压。12.于一实施例中，参考电压产生电路包括模拟数字转换电路及数字电压产生电路。模拟数字转换电路耦接第一感测电路且数字电压产生电路耦接于模拟数字转换电路与误差放大电路之间。模拟数字转换电路将第一电流感测信号转换为数字感测值。数字电压产生电路根据数字感测值产生代表参考电压的数字参考值。13.于一实施例中，控制电路还耦接第二输出电路并包括第二感测电路，耦接于第二输出电路及参考电压产生电路之间，且提供第二电流感测信号至参考电压产生电路。参考电压产生电路根据第一电流感测信号与第二电流感测信号产生参考电压。14.根据本发明之另一具体实施例为一种参考电压调整方法。于此实施例中，参考电压调整方法应用于电源转换器的控制电路。控制电路耦接第一输出电路。参考电压调整方法包括下列步骤：(a)提供第一电流感测信号；(b)根据第一电流感测信号提供参考电压；(c)接收参考电压与输出回授电压，以提供误差放大信号；(d)接收误差放大信号并提供控制信号以控制第一输出电路；以及(e)根据误差放大信号调整参考电压。15.于一实施例中，当电源转换器连接的负载发生抽载行为时，上述方法根据误差放大信号将与输出电路提供的输出电流之间的比值从预设值改变为调整值。16.相较于现有技术，本发明的电源转换器的控制电路及其参考电压调整方法在抽载发生时，先根据误差放大信号判断预设的负载线是否足够，当预设的参考电压变化量不够(亦即误差放大信号大于门槛值)时，则先增加负载线的值以增加参考电压变化量，再逐步根据误差放大信号与门槛值的比较结果调整回预设的负载线，其具有下述优点/功效：17.(1)可因应输入电压及负载电流而适度调整参考电压变化量，以减少在不同输入电压应用下快速抽卸载时的输出电压峰对峰值差异，故能有效提高输出稳定度。18.(2)参考电压变化量可在抽卸载完毕后逐步回到预设值，而不影响长时间抽载的输出电压。19.关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。附图说明20.图1为本发明的一实施例中的电源转换器的控制电路的示意图。21.图2为本发明的另一实施例中的电源转换器的控制电路的示意图。22.图3为模拟式的电源转换器的控制电路的示意图。23.图4为图3中的双向计数电路的一实施例。24.图5为数字式的电源转换器的控制电路的示意图。25.图6及图7分别为现有技术及本发明的电源转换器的控制电路于短时间连续抽载的时序图。26.图8及图9分别为现有技术及本发明的电源转换器的控制电路于长时间抽卸载的时序图。27.图10为本发明的另一实施例中的参考电压的调整方法的流程图。28.主要元件符号说明：29.1：控制电路30.10：感测电路31.12：参考电压产生电路32.14：误差放大电路33.16：脉宽调变电路34.os：输出电路35.r1～r2：电阻36.d1～d2：驱动电路37.m1～m2：电源开关38.l：输出电感39.rout：输出电阻40.cout：输出电容41.gnd：接地端42.isen：感测信号43.iph：电流感测信号44.veap：参考电压45.vfb：输出回授电压46.verr：误差放大信号47.vin：输入电压48.vout：输出电压49.pwm：控制信号50.2：控制电路51.201～203：感测电路52.22：参考电压产生电路53.24：误差放大电路54.26：脉宽调变电路55.iph1～iph3：电流感测信号56.vs1～vs3：感测信号57.pwm1～pwm3：控制信号58.os1～os3：输出电路59.l1～l3：输出电感60.iout1～iout3：输出电流61.iload：负载电流62.3：控制电路63.301～302：感测电路64.32：参考电压产生电路65.34：误差放大电路66.36：脉宽调变电路67.3010、3020：放大器68.3012：电流镜69.3022：电流镜70.adj：调整电路71.320：比较电路72.322：双向计数电路73.324：电流镜74.326：电压产生电路75.340：误差放大器76.362：比较电路77.364：脉宽调变逻辑电路78.3260：电流镜79.3262：电压随耦器80.im：电流信号81.r：电阻82.c：电容83.ramp：斜坡信号84.camp：补偿信号85.vdac：预设电压86.x:y：电流比例87.vth：门槛值88.cmp：比较信号89.ct：计数信号90.csp1/csn1：感测信号91.csp2/csn2：感测信号92.3220：转换器93.3222：双向计数器94.m：预设值95.n：初始调整值96.5：控制电路97.501～503：感测电路98.52：参考电压产生电路99.54：误差放大电路100.56：脉宽调变电路101.58：模拟数字转换器102.5201～5203：模拟数字转换器103.522：数字参考值产生器104.disum：数字总和电流信号105.deap：数字参考值106.derr：数字误差放大信号107.dfb：数字输出回授值108.rll：负载线109.vdec_ceap：参考电压的变化量110.p1～p2：输出电压峰对峰值111.t1～t4：时间112.s10～s18：步骤具体实施方式113.现在将详细参考本发明的示范性实施例，并在附图中说明所述示范性实施例的实例。在图式及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。114.根据本发明的一具体实施例为一种电源转换器的控制电路。于此实施例中，控制电路可应用于单相(single-phase)或多相(multi-phase)的电源转换器，端视实际需求而定。115.请参照图1。图1为单相电源转换器的控制电路的示意图。如图1所示，控制电路1耦接输出电路os。电阻r1及r2串接于输出电路os与接地端gnd之间。输出电阻rout与输出电容cout串接于输出电路os与接地端gnd之间。控制电路1亦耦接至电阻r1与r2之间。116.输出电路os包括驱动电路d1～d2、电源开关m1～m2及输出电感l。驱动电路d1耦接于控制电路1与电源开关m1的控制端之间。驱动电路d2耦接于控制电路1与电源开关m2的控制端之间。电源开关m1及m2彼此串接且电源开关m2耦接至接地端gnd。输出电感l的一端耦接至电源开关m1与m2之间。输出电感l的另一端具有输出电压vout且分别耦接电阻r1及输出电阻rout(负载)。并有负载电流iload流经电阻rout。117.控制电路1包括感测电路10、参考电压产生电路12、误差放大电路14及脉宽调变电路16。感测电路10耦接至输出电路os中的输出电感l。参考电压产生电路12耦接感测电路10。误差放大电路14的输入端分别耦接至参考电压产生电路12及电阻r1与r2之间且误差放大电路14的输出端分别耦接至脉宽调变电路16及参考电压产生电路12。脉宽调变电路16耦接于误差放大电路14与输出电路os之间。118.感测电路10用以感测流经输出电路os的输出电感l的电感电流而得到感测信号isen，并据以提供电流感测信号iph至参考电压产生电路12。参考电压产生电路12用以根据电流感测信号iph提供参考电压veap至误差放大电路14。需说明的是，感测信号isen通常为电压信号，可通过直流电阻(dcr)、电阻元件等电路感测流经输出电感l的电感电流而得，但不以此为限。119.当误差放大电路14分别接收到来自参考电压产生电路12的参考电压veap以及来自电阻r1与r2之间的输出回授电压vfb时，误差放大电路14会根据参考电压veap与输出回授电压vfb产生误差放大信号verr，并将其输出至脉宽调变电路16及参考电压产生电路12。120.当脉宽调变电路16接收到误差放大信号verr时，脉宽调变电路16会根据误差放大信号verr产生控制信号pwm至输出电路os，藉以控制输出电路os的运作。121.当参考电压产生电路12接收到误差放大信号verr时，参考电压产生电路12会根据误差放大信号verr调整其产生的参考电压veap。于实际应用中，参考电压产生电路12可根据误差放大信号verr调整参考电压veap的变化量，例如根据误差放大信号verr与门槛值的比较结果相对应地调整参考电压veap的变化量，但不以此为限。122.请参照图2。图2为多相的电源转换器的控制电路的示意图。与图1实施例的差别仅在于：(1)控制电路2分别耦接多个输出电路os1～os3。输出电路os2～os3的电路架构与输出电路os1相同。123.(2)控制电路2包括多个感测电路201～203。感测电路201～203分别耦接至输出电路os1～os3的输出电感l1～l3。参考电压产生电路22分别耦接感测电路201～203。其他则与图1实施例相同，在此不另行赘述。124.感测电路201～203用以分别感测与流经输出电路os1～os3的输出电感l1～l3的输出电流iout1～iout3有关的感测信号vs1～vs3，并据以分别提供电流感测信号iph1～iph3至参考电压产生电路22。参考电压产生电路22根据电流感测信号iph1～iph3提供参考电压veap至误差放大电路24。于此实施例中，自输出电感l1～l3取得感测信号vs1～vs3的手段可为直流电阻(dcr)感测电路，且其感测到的感测信号vs1～vs3为电压信号，但不以此为限。125.请参照图3及图4，图3为多相模拟式电源转换器的控制电路3的示意图。图4为参考电压产生电路32中的双向计数电路322。如图3所示，多相模拟式电源转换器的控制电路3自输出电路os1～os2取得感测信号csp1～csp2/csn1～csn2，其他外部电路及耦接关系与图2相同，故不另行赘述。126.控制电路3包括感测电路301～302、参考电压产生电路32、误差放大电路34及脉宽调变电路36。感测电路301～302分别耦接至输出电路os1～os2。参考电压产生电路32分别耦接感测电路301～302。误差放大电路34的输入端分别耦接至参考电压产生电路32及电阻r1与r2之间且误差放大电路34的输出端分别耦接至脉宽调变电路36及参考电压产生电路32。脉宽调变电路36耦接于误差放大电路34与输出电路os1～os2之间。127.感测电路301包括放大器3010及电流镜3012。放大器3010的两输入端接收与输出电路os1的输出电流iout1有关的感测信号csp1/csn1并输出比较结果控制电流镜3012(1:1)产生电流感测信号iph1至参考电压产生电路32。128.同理，感测电路302包括放大器3020及电流镜3022。比较器3020的两输入端接收与输出电路os2的输出电流iout2有关的感测信号csp2/csn2并输出比较结果控制电流镜3022(1:1)产生电流感测信号iph2至参考电压产生电路32。需说明的是，在此实施例中，感测电路301～302通过外部的直流电阻(dcr)感测电路(未绘示)取得感测信号csp/csn，但不以此为限。129.参考电压产生电路32包括比较电路320、双向计数电路322、电流镜324及电压产生电路326。比较电路320的输入端分别耦接至误差放大电路34的输出端及门槛值vth。双向计数电路322耦接于比较电路320与电流镜324之间。电流镜324分别耦接感测电路301～302、双向计数电路322及电压产生电路326。电压产生电路326分别耦接电流镜324及误差放大电路34的输入端。比较电路320、双向计数电路322及电流镜324亦可合称为调整电路adj，但不以此为限。130.如图4所示，双向计数电路322包括转换器3220及双向计数器3222。转换器3220耦接双向计数器3222。转换器3220根据输出电路os1～os2接收的输入电压vin产生参考电压veap的变化量与输出电流(iout1 iout2)间的比值(以下简称负载线(rll))的初始调整值n。双向计数器3222分别接收初始调整值n、负载线(rll)的预设值m以及比较电路320提供的比较信号cmp，并据以产生计数信号ct至电流镜324。131.举例而言，当比较电路320的比较结果为误差放大信号verr高于门槛值vth时，代表电源转换器所连接的负载发生抽载行为。此时，双向计数器3222会根据比较信号cmp将负载线(rll)从原本的预设值m变为调整值(m n)。换言之，调整值(m n)为预设值m加上初始调整值n，但不以此为限。132.实际上，初始调整值n除了跟输入电压vin有关之外，还可跟脉宽调变逻辑电路364所产生的控制信号pwm1～pwm2中的导通时间ton及最小关断时间toff(min)有关，但不以此为限。133.于一段时间后，当比较电路320比较误差放大信号verr与门槛值vth的比较结果开始转变为误差放大信号verr低于门槛值vth时，代表电源转换器所连接的负载趋于稳定，此时，双向计数器3222会根据比较信号cmp将负载线(rll)逐步地从调整值(m n)回复至预设值m。134.当电流镜324接收到感测电路301～302所提供的电流感测信号iph1～iph2时，电流镜324依照电流比例x:y根据电流感测信号iph1～iph2相对应产生电流信号im至电压产生电路326。在此示例中，电流镜324的放大倍率即为负载线(rll)的值。135.电压产生电路326包括电流镜3260、电压随耦器3262及电阻r。电流镜3260分别耦接参考电压产生电路32的电流镜324及电阻r。电压随耦器3262的输出端耦接至电流镜3260与电阻r之间。电压随耦器3262的一输入端 耦接预设电压vdac且另一输入端-耦接至其输出端。136.当电流镜3260接收到参考电压产生电路32的电流镜324所提供的电流信号im时，电流镜3260依照1:1的电流比例将电流信号im传送至电阻r。由于电压随耦器3262会将电阻r一端的电压限制于预设电压vdac，当电流信号im流经电阻r时，电阻r另一端的电压等于vdac-(im*r)并作为参考电压veap提供至误差放大电路34。换言之，一旦改变参考电压产生电路32的电流镜324所提供的电流信号im，则参考电压veap亦会随之改变。137.误差放大电路34包括误差放大器340。当误差放大器340的一输入端接收到参考电压产生电路32所提供的参考电压veap且其另一输入端接收到与输出电压vout有关的输出回授电压vfb时，误差放大电路34根据参考电压veap与输出回授电压vfb产生误差放大信号verr。138.脉宽调变电路36包括电阻r、电容c、比较电路362及脉宽调变逻辑电路364。电阻r与电容c彼此串接于比较电路362的一输入端与接地端gnd之间，用以作为低通滤波器(low-passfilter,lpf)将误差放大电路34所提供的误差放大信号verr滤波产生补偿信号comp。139.比较电路362比较补偿信号comp与斜坡信号ramp并根据比较结果提供比较信号至脉宽调变逻辑电路364。脉宽调变逻辑电路364根据比较信号产生控制信号pwm1～pwm2至输出电路os1～os2，以控制输出电路os1～os2的运作。140.换言之，模拟式的控制电路3可通过动态调整电流镜324的电流比例x:y来等效改变负载线(rll)，透过其产生的电流信号im调整参考电压的变化量(亦即预设电压vdac-参考电压veap)，故可达到动态调整参考电压veap的效果。141.请参照图5，图5为多相数字式的电源转换器的示意图。图5与图3的差别仅在控制电路5还包括模拟数字转换器58，且其参考电压产生电路52为数字式，提供代表参考电压的数字值。模拟数字转换器58分别耦接至误差放大电路54以及电阻r1与r2之间，其余均与图3相同，故不另行赘述。142.参考电压产生电路52包括模拟数字转换器5201～5203及数字参考电压产生器522。模拟数字转换器5201～5203分别耦接于感测电路501～503与数字参考电压产生器522之间。数字参考电压产生器522还耦接至误差放大电路54。143.模拟数字转换器5201～5203分别将感测电路501～503所提供的电流感测信号iph1～iph3转换为数字感测值后输出数字总和电流信号disum至数字参考电压产生器522。数字参考电压产生器522根据数字总和电流信号disum产生代表参考电压的数字参考值deap至误差放大电路54。模拟数字转换器58将电阻r1与r2之间的输出回授电压vfb转换为数字输出回授值dfb后输出至误差放大电路54。144.当误差放大电路54分别接收到数字参考值deap与数字输出回授值dfb时，误差放大电路54根据数字参考值deap与数字输出回授值dfb产生数字误差放大信号derr，并将数字误差放大信号derr分别提供给脉宽调变电路56及数字参考电压产生器522。数字参考电压产生器522根据数字误差放大信号derr是否高于门槛值dth决定是否将数字参考值deap的变化量从原本的预设值m增加至调整值(m n)。145.于实际应用中，数字式的控制电路5可通过查找表(look-uptable)的方式将误差放大信号转变为调整值以直接产生新的数字参考值deap，但不以此为限。146.请参照图6及图7，图6及图7分别为现有技术及本发明的电源转换器的控制电路于短时间连续抽载的时序图。其模拟条件为：输入电压vin＝6v、负载线rll的预设值m＝2mω(适用于12v)，但不以此为限。147.如图6所示，由于现有技术并无如同本发明的参考电压调整机制，因此，无论负载开始抽卸载与否，负载线rll均维持于预设值m＝2mω不变。参考电压veap与输出电流iout维持等比例的幅度改变，输出电压vout峰对峰值p1为300mv。148.如图7所示，于时间t1，负载开始抽载负载电流iload，输出电流iout因抽载而由低位准变为高位准，此时输出电压vout开始因抽载而下降，参考电压veap响应下降(droop)机制并根据负载线rll的预设值m＝2mω下降至一预设电压值。此时，由于输出电压vout的下降幅度较大，增大了参考电压veap与输出回授电压vfb(与输出电压vout有关)之间的差值(亦即误差放大信号verr)，导致误差放大信号verr增加而大于门槛值vth，因此，负载线rll即会从原本的预设值m增加至调整值(m n)＝2.2mω，从而使得参考电压veap降至更低。149.于时间t2，负载卸载，输出电流iout因卸载由高位准变为低位准，抽载期间的供电使得原本下降的输出电压vout开始回升，而让参考电压veap与输出回授电压vfb(与输出电压vout有关)之间的差值(亦即误差放大信号verr)变小而小于0。此时，若误差放大信号verr小于门槛值vth，则负载线rll会从调整值(m n)＝2.2mω降低1单位，而不会直接一口气降回至预设值m。150.于时间t3，负载再次抽载负载电流iload，输出电流iout因抽载由低位准变为高位准，此时输出电压vout开始因抽载而下降，但此时参考电压veap与输出回授电压vfb(与输出电压vout有关)之间的差值(亦即误差放大信号verr)尚未回升至0，故误差放大信号verr仍小于门槛值vth，则负载线rll会再次降低1单位。151.于时间t4，输出电压vout因抽载而持续下降，使得参考电压veap与输出回授电压vfb(与输出电压vout有关)之间的差值(亦即误差放大信号verr)增加而大于门槛值vth，故负载线rll会增加至调整值(m n)＝2.2mω。意即参考电压veap会因与输出电流iout比例改变而自适应地被调整，输出电压vout峰对峰值p2为230mv。152.需说明的是，比较图6及图7可知：由于图7所示的负载线rll在抽载时被抬高，使得误差放大信号verr较小，输出电压峰对峰值p2(230mv)小于图6所示的输出电压峰对峰值p1(300mv)。换言之，相较于现有技术，本发明提出的电源转换器的控制电路能够通过动态调整参考电压veap的方式有效降低负载连续抽卸载时的输出电压vout的峰对峰值，由以提供更稳定的输出。153.请参照图8及图9，图8及图9分别为现有技术及本发明的电源转换器的控制电路于长时间抽载的时序图。154.如图8所示，由于现有技术并无如同本发明之参考电压调整机制，因此，当现有技术的电源转换器的控制电路于长时间抽载时，负载线rll均会维持于预设值m＝2mω不变。155.如图9所示，于时间t1，负载刚开始抽载负载电流iload，负载线rll会从原本的预设值m增加至调整值(m n)，接着在长时间抽载下，负载线rll会随系统进入稳态而逐步恢复至预设值m，故现有技术及本发明的电源转换器的控制电路于长时间抽载下的表现大致相似。156.根据本发明的另一具体实施例为一种参考电压调整方法。于此实施例中，参考电压调整方法应用于电源转换器的控制电路。控制电路耦接第一输出电路。157.请参照图10，图10为此实施例中的参考电压调整方法的流程图。如图10所示，参考电压调整方法包括下列步骤：158.步骤s10：提供第一电流感测信号；159.步骤s12：根据第一电流感测信号提供参考电压；160.步骤s14：接收参考电压与输出回授电压，以提供误差放大信号；161.步骤s16：接收误差放大信号并提供控制信号以控制第一输出电路；以及162.步骤s18：根据误差放大信号调整参考电压。163.于模拟应用中，步骤s18调整的是感测电流的缩放比例(负载线rll)以改变参考电压的变化量来达到调整参考电压的目的，但不以此为限。当电源转换器连接的负载发生抽载行为时，步骤s18是根据误差放大信号调高感测电流的缩放比例，将缩放比例从预设值m改变为调整值(m n)。当电源转换器所连接的负载稳定时，参考电压调整方法逐步地将缩放比例从调整值(m n)回复至预设值(m)。164.于一实施例中，步骤s10还包括提供第二电流感测信号iph2，并且步骤s12还包括根据第一电流感测信号与第二电流感测信号产生参考电压，但不以此为限。165.若电源转换器的控制电路为数字型式，则参考电压调整方法还包括：将第一电流感测信号转换为数字感测值，并根据数字感测值产生代表参考电压的数字参考值；以及根据误差放大信号是否高于门槛值选择性地将数字参考值的变化量与输出电流的比值(负载线rll)从预设值改变为调整值，并根据数字参考值的变化量＝输出电流*负载线的关系产生数字参考值。166.相较于现有技术，本发明的电源转换器的控制电路及其参考电压的调整方法在抽载发生时，先根据误差放大信号判断预设的参考电压变化量是否足够，当预设的参考电压变化量不够(亦即误差放大信号大于门槛值)时，则先增加参考电压变化量，再逐步根据误差放大信号与门槛值的比较结果调整回预设的参考电压变化量，其具有下列优点/功效：167.(1)可因应输入电压及负载电流而适度调整参考电压变化量，以减少在不同输入电压应用下快速抽卸载时的输出电压峰对峰值差异，故能有效提高输出稳定度。168.(2)参考电压变化量可在抽卸载完毕后逐步回到预设值，而不影响长时间抽载的输出电压。当前第1页12当前第1页12
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
