專利名稱：抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路及其控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切換式轉(zhuǎn)換電路及其控制器，且特別涉及具有抗噪聲能力的切換式轉(zhuǎn)換電路及其控制器。
背景技術(shù)：
切換式轉(zhuǎn)換電路是現(xiàn)今電源供應(yīng)器中的主流，其具有轉(zhuǎn)換效率高、電路體積小及空載時耗電小的優(yōu)點，然而缺點是電路較復(fù)雜，且脈動比較大、電磁干擾也比較大。目前市面上常見的切換式轉(zhuǎn)換電路的控制方法主要有兩種，其一是脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulated，以下簡稱PWM)，另一是脈沖頻率調(diào)制(Pulse Frequency Modulated，以下簡稱PFM)。脈沖寬度調(diào)制技術(shù)由于是定頻操作，故電磁波干擾比較容易濾除且抗噪聲的能力較強(qiáng)，但缺點是在輕載時電路轉(zhuǎn)換效率低，瞬態(tài)響應(yīng)慢。相對上，脈沖頻率調(diào)制技術(shù)具有轉(zhuǎn)換效率高，瞬態(tài)響應(yīng)快的優(yōu)點，但造成的電磁波干擾較不易濾除且抗噪聲的能力較弱。請參見圖1，圖1為現(xiàn)有應(yīng)用脈沖頻率調(diào)變技術(shù)的直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路包含一開關(guān)SW、一同步二極管D、一電感L、一輸出電容C、由電阻Rl、R2組成的一電壓偵測電路以及一控制器10。電壓偵測電路偵測直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路的一輸出電壓VOUT并據(jù)此產(chǎn)生一電壓反饋信號VFB。控制器10包含一比較器12、一固定脈寬控制器22以及一驅(qū)動器32。比較器12接收電壓反饋信號VFB及一參考信號Vref，并在偵測到電壓反饋信號VFB的準(zhǔn)位低于參考信號Vref的準(zhǔn)位時觸發(fā)固定脈寬控制器22產(chǎn)生一固定脈寬的脈沖信號至驅(qū)動器32。驅(qū)動器32根據(jù)固定脈寬控制器22 的脈沖信號而產(chǎn)生控制信號&以切換開關(guān)SW，進(jìn)而控制由一輸入電壓VIN傳送至輸出端的電力大小，使輸出電壓VOUT穩(wěn)定在一電壓附近。接著請參見圖2，圖2為圖1所示的直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路的信號時序圖。當(dāng)電壓反饋信號VFB下降至參考信號Vref的準(zhǔn)位時，控制器10產(chǎn)生固定脈寬的控制信號Sc,使開關(guān)SW導(dǎo)通以傳遞電力至輸出端，使輸出電壓VOUT回升。由于電路噪聲的干擾，電壓反饋信號VFB有脈動，而使控制器10有誤判而影響輸出電壓VOUT的穩(wěn)定度。如圖所示，虛線圓圈Q所圈出的部分因噪聲的干擾，使控制器10誤動作而提早輸出控制信號&，使虛線圓圈 S所圈出的輸出電壓VOUT的最高值明顯高于其他周期。為濾除噪聲的干擾，立锜科技在美國專利號7023253中揭示一種改善切換系統(tǒng)噪聲敏感度的裝置及方法。請參考圖3，為上述專利中所揭示的切換系統(tǒng)的電路示意圖，其中控制器10’包含兩放大器14、15、一低通濾波器16、一加法器18、一比較器M及一固定導(dǎo)通時間電路31。放大器14將電壓反饋信號VFB放大K倍后輸出一放大信號FBF，放大器15 將電壓反饋信號VFB放大N倍后輸出后并經(jīng)低通濾波器16濾波成一放大濾波信號FBS。加法器18將放大信號FBF及放大濾波信號FBS迭加后成一輸出信號FBX。比較器M比較輸出信號FBX及參考信號Vref，在輸出信號FBX低于參考信號Vref時觸發(fā)固定導(dǎo)通時間電路 31產(chǎn)生控制信號Si、S2以控制一第一開關(guān)SWl及一第二開關(guān)SW2的切換。請參考圖4，圖 4為圖3所示的切換系統(tǒng)的信號時序圖。由于放大信號FBF的準(zhǔn)位被提高，使位于波谷、易造成的噪聲的準(zhǔn)位相對遠(yuǎn)離波谷而達(dá)到濾除噪聲的作用。然而，由于上述專利為濾除噪聲而使用的低通濾波器16需使用大電容來達(dá)到濾波的功能，因此芯片(DIE)需增加面積以設(shè)置此濾波電容，或者以外接濾波電容方式設(shè)置時需額外增加芯片(Chip)的腳位數(shù)而增加成本，而且對于較高振幅的噪聲仍可能造成電路誤動作，使輸出電壓的穩(wěn)定上仍會受影響。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于先前技術(shù)中的濾除噪聲的干擾使用低通濾波器所造成電路成本增加及無法完全濾出高振幅噪聲的問題，本發(fā)明利用時間判斷的方式，不僅可避免電路成本大幅的增加，且亦可濾除高振幅噪聲，同時可經(jīng)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置濾除參數(shù)而避免影響電路的瞬態(tài)響應(yīng)。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供了一種抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路的控制器，包含一濾噪聲單元、一導(dǎo)通時間單元以及一驅(qū)動單元。濾噪聲單元根據(jù)一預(yù)定時間長度及在切換式轉(zhuǎn)換電路的一輸出電壓低于一預(yù)定輸出電壓的狀況進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果決定是否輸出一脈沖信號。導(dǎo)通時間單元在根據(jù)脈沖信號輸出一固定脈寬信號。驅(qū)動單元根據(jù)固定脈寬信號控制切換式轉(zhuǎn)換電路，使輸出電壓穩(wěn)定于預(yù)定輸出電壓。本發(fā)明同時也提供了一種抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路，包含一轉(zhuǎn)換電路以及一控制器。轉(zhuǎn)換電路根據(jù)至少一控制信號將一直流輸入電源的電力傳送到一輸出端，以提供一直流輸出電壓用以驅(qū)動一負(fù)載。控制器根據(jù)一預(yù)定時間長度及在切換式轉(zhuǎn)換電路的一輸出電壓低于一預(yù)定輸出電壓的狀況進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果決定是否輸出至少一控制信號， 其中至少一控制信號的脈寬為一固定寬度。本發(fā)明也提供了另一種抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路的控制器，包含一濾噪聲單元、一導(dǎo)通時間單元以及一驅(qū)動單元。濾噪聲單元根據(jù)一預(yù)定時間長度及在切換式轉(zhuǎn)換電路提供至一負(fù)載的一負(fù)載電流低于一預(yù)定輸出電流的狀態(tài)進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果決定是否輸出一脈沖信號。導(dǎo)通時間單元在根據(jù)脈沖信號輸出一固定脈寬信號。驅(qū)動單元根據(jù)固定脈寬信號控制切換式轉(zhuǎn)換電路，使輸出電壓穩(wěn)定于預(yù)定輸出電壓。本發(fā)明同時也提供了另一種抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路，包含一轉(zhuǎn)換電路以及一控制器。轉(zhuǎn)換電路根據(jù)至少一控制信號將一直流輸入電源的電力傳送到一輸出端，以提供一直流輸出電壓用以驅(qū)動一負(fù)載?？刂破鞲鶕?jù)一預(yù)定時間長度及在切換式轉(zhuǎn)換電路提供至一負(fù)載的一負(fù)載電流低于一預(yù)定輸出電流的狀態(tài)進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果決定是否輸出一脈沖信號，其中至少一控制信號的脈寬為一固定寬度。以上的概述與接下來的詳細(xì)說明皆為示范性質(zhì)，是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的申請專利范圍。而有關(guān)本發(fā)明的其他目的與優(yōu)點，將在后續(xù)的說明與圖示加以闡述。


圖1為現(xiàn)有應(yīng)用脈沖頻率調(diào)變技術(shù)的直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。圖2為圖1所示的直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路的信號時序圖。圖3為現(xiàn)有改善切換系統(tǒng)噪聲敏感度的切換系統(tǒng)的電路示意圖。圖4為圖3所示的切換系統(tǒng)的信號時序圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明的一第一較佳實施例的切換式轉(zhuǎn)換電路控制器的電路示意圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的ー第ニ較佳實施例的直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路的電路示意 圖。圖7為圖6所示的直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路的信號時序圖。圖8為根據(jù)本發(fā)明的ー第三較佳實施例的直流轉(zhuǎn)直流升壓轉(zhuǎn)換電路的電路示意 圖。圖9為圖8所示的直流轉(zhuǎn)直流升壓轉(zhuǎn)換電路的信號時序圖。圖10為根據(jù)本發(fā)明的ー第ー較佳實施例的直流轉(zhuǎn)直流升壓轉(zhuǎn)換電路的控制器的 電路示意圖。主要元件符號說明控制器10、10，比較器12放大器14、15低通濾波器16加法器18固定脈寬控制器22比較器對固定導(dǎo)通時間電路31驅(qū)動器32開關(guān)SW同步ニ極管D電感L輸出電容0電阻尺1、尺2輸出電壓VOUT 電壓反饋信號VFB參考信號Vref控制信號な輸入電壓乂訊放大濾波信號卩83輸出信號ド81控制信號51、52濾噪聲單元110、210、310、410比較單位112、212、312、412延遲單位120導(dǎo)通時間單元135、235、335、435驅(qū)動單元150、250、350、450 反饋信號卩8參考信號乂『61脈沖信號？麗固定脈寬信號化11控制信號&1セ6比較信號213、313、413反相器214、314、414電流源221、421第ー切換開關(guān) 222、322、422第ニ切換開關(guān)224、324、424電容跨壓 225、325、425電容 226、326、426比較器 228、328、428上升沿觸發(fā)單元230、330、430 最短截止時間單元對5、340、440及間416第ー開關(guān)機(jī)第ニ開關(guān)12電感し輸出電容0電阻尺1、尺2負(fù)載沈0、360第ー電流源321第ニ電流源323輸出電壓VOUT參考電壓乂ヒ第ー控制信號じ6電流偵測信號CS 第ニ控制信號LG電感電流1し最短截止時間信號化デデ
第一周期Tl第三周期T3第五周期T5
第二周期T2 第四周期T4 晶體管開關(guān)M3電流偵測電路R 負(fù)載電流I load反相信號215、315 輸入電壓VIN時間長度dt
具體實施例方式請參考圖5，圖5為根據(jù)本發(fā)明的一第一較佳實施例的切換式轉(zhuǎn)換電路控制器廢熱電路示意圖。切換式轉(zhuǎn)換電路控制器包含一濾噪聲單元110、一導(dǎo)通時間單元135以及一驅(qū)動單元150。濾噪聲單元110包含一比較單位112及一延遲單位120。比較單位112 接收代表切換式轉(zhuǎn)換電路的負(fù)載狀態(tài)(例如負(fù)載的跨壓、負(fù)載的電流等)的一反饋信號 FB以及一參考信號Vrel，在反饋信號FB低于參考信號Vrel時產(chǎn)生一比較信號至延遲單位 120。延遲單位120接收比較信號并判斷比較信號是否持續(xù)一預(yù)定時間長度或者在每一周期中判斷比較信號的累積時間是否超過預(yù)定時間長度，若是則輸出一脈沖信號PWM。導(dǎo)通時間單元135在接收到脈沖信號PWM后，產(chǎn)生一固定脈寬信號Ton。驅(qū)動單元150根據(jù)固定脈寬信號"Ton以產(chǎn)生至少一控制信號fete以控制切換式轉(zhuǎn)換電路的運作。因此，當(dāng)噪聲造成反饋信號FB的準(zhǔn)位瞬間但短暫低于參考信號Vrel的準(zhǔn)位時，雖比較單位112短暫輸出比較信號至延遲單位120，然其輸出時間短于預(yù)定時間長度，而不致于使延遲單位120輸出脈沖信號PWM。如此，可確保噪聲不影響切換式轉(zhuǎn)換電路的操作穩(wěn)定度。而當(dāng)切換式轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓低于預(yù)定輸出電壓時，將導(dǎo)致反饋信號FB持續(xù)低于參考信號Vrel，此時延遲單位120將輸出脈沖信號PWM，使導(dǎo)通時間單元135產(chǎn)生一固定脈寬信號Ton。驅(qū)動單元150也將根據(jù)固定脈寬信號Ton以產(chǎn)生至少一控制信號fete使切換式轉(zhuǎn)換電路傳送電力至輸出端，使反饋信號FB的準(zhǔn)位回升。而且，通過適當(dāng)設(shè)定預(yù)定時間長度，不僅可濾除噪聲的影響，也可同時保有切換式轉(zhuǎn)換電路較佳的瞬態(tài)響應(yīng)能力。請參考圖6，圖6為根據(jù)本發(fā)明的一第二較佳實施例的直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路包含一濾噪聲單元210、一上升沿觸發(fā)單元230、 一導(dǎo)通時間單元235、一最短截止時間單元對5、一驅(qū)動單元250、一第一開關(guān)Ml、一第二開關(guān)M2、一電感L、一輸出電容C以及由電阻Rl、R2構(gòu)成的電壓偵測電路，用以驅(qū)動一負(fù)載 2600電壓偵測電路偵測直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路所產(chǎn)生的一輸出電壓V0UT，以產(chǎn)生代表輸出電壓VOUT大小的一反饋信號FB。濾噪聲單元210包含一比較單位212、一反相器214、一電流源221、一第一切換開關(guān)222、一第二切換開關(guān)224、一電容226以及一比較器228。第一切換開關(guān)222及第二切換開關(guān)2M分別控制電容226的充電過程及放電過程，第一切換開關(guān)222及第二切換開關(guān) 224的導(dǎo)通時序的較佳設(shè)定為彼此錯開。比較單位212接收反饋信號冊以及一參考信號 Vrel，在反饋信號FB低于參考信號Vrel時產(chǎn)生高準(zhǔn)位的一比較信號213，使第一切換開關(guān) 222導(dǎo)通。第一切換開關(guān)222耦接電流源221及電容226，在導(dǎo)通時以電流源221的電流對電容2 充電。此時，反相器214反相比較信號213，以輸出一低準(zhǔn)位信號使第二切換開關(guān) 224截止，因此電容226的一電容跨壓225逐漸上升。當(dāng)反饋信號FB高于參考信號Vrel時，比較單位212產(chǎn)生低準(zhǔn)位的比較信號213使第一切換開關(guān)222截止，以停止對電容2 充電。此時，反相器214反相比較信號213，以輸出一高準(zhǔn)位信號使第二切換開關(guān)2M導(dǎo)通使電容2 放電，因此電容跨壓225下降至零。比較器228比較電容跨壓225及一參考電壓Vb，在電容跨壓225高于參考電壓Vb時輸出一脈沖信號PWM。上升沿觸發(fā)單元230耦接濾噪聲單元210，在偵測到脈沖信號PWM的上升沿時，產(chǎn)生一上升沿偵測信號以觸發(fā)導(dǎo)通時間單元235產(chǎn)生一固定脈寬信號Ton。驅(qū)動單元250根據(jù)固定脈寬信號Ton以產(chǎn)生一第一控制信號UG控制第一開關(guān)Ml的切換，并根據(jù)代表流經(jīng)第二開關(guān)M2電流大小的一電流偵測信號CS及第一控制信號UG產(chǎn)生一第二控制信號LG控制第二開關(guān)M2的切換，使第一開關(guān)Ml截止時，電感L的電感電流IL可經(jīng)第二開關(guān)M2續(xù)流。 固定脈寬信號Ton同時也傳送至最短截止時間單元M5，最短截止時間單元M5在偵測到固定脈寬信號Ton的下降沿時，產(chǎn)生具有固定脈寬的一最短截止時間信號Toff至上升沿觸發(fā)單元230。上升沿觸發(fā)單元230在接收到最短截止時間信號Toff的期間，停止偵測脈沖信號PWM的上升沿，以確保儲存在電感L的能量能有釋能的時間。接下來請參考圖7，圖7為圖6所示的直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路的信號時序圖。請同時參考圖6，當(dāng)反饋信號冊的準(zhǔn)位低于參考信號Vrel的準(zhǔn)位時，比較信號213轉(zhuǎn)為高準(zhǔn)位而反相信號215轉(zhuǎn)為低準(zhǔn)位，使第一切換開關(guān)222導(dǎo)通而第二切換開關(guān)2M截止。此時， 電流源221開始對電容2 充電，使電容跨壓225由零開始逐漸上升。當(dāng)電容跨壓225上升高于參考電壓Vb時，比較器2 輸出高準(zhǔn)位的脈沖信號PWM，使上升沿觸發(fā)單元230觸發(fā)導(dǎo)通時間單元235產(chǎn)生固定時間長度的固定脈寬信號Ton。此時，驅(qū)動單元250根據(jù)固定脈寬信號Ton產(chǎn)生第一控制信號UG以導(dǎo)通第一開關(guān)M1，使輸入電壓VIN開始傳送電力至直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路，此時電感電流IL開始上升。當(dāng)固定脈寬信號Ton經(jīng)固定時間長度后轉(zhuǎn)為低準(zhǔn)位時，最短截止時間單元245產(chǎn)生具有固定脈寬(時間長度為dt)的最短截止時間信號Toff。此時，驅(qū)動單元250輸出低準(zhǔn)位的第一控制信號UG使第一開關(guān)Ml截止，并輸出高準(zhǔn)位的第二控制信號LG使第二開關(guān)M2導(dǎo)通，電感電流IL通過第二開關(guān)M續(xù)流。當(dāng)續(xù)流的電感電流IL逐漸下降至零時，驅(qū)動單元250輸出低準(zhǔn)位的第二控制信號LG (此時第一控制信號UG仍維持低準(zhǔn)位)，使第二開關(guān)M2截止。如圖7所示，在第一周期Tl及第四周期T4時，噪聲并未影響比較單位212的判斷， 但在第二周期T2、及第三周期T3及第五周期T5時，由于此時反饋信號FB的準(zhǔn)位與參考信號Vrel的準(zhǔn)位接近，使比較單位212有誤判的情況。然而，由于噪聲影響的時間短暫，電容跨壓225并未上升至高于參考電壓Vb，因此不造成影響。其中，電容跨壓225充電至等于參考電壓Vb的時間參數(shù)為TR = Cf*Vb/Il，其中Cf為電容226的電容值，Il為電流源221 的電流值。適當(dāng)?shù)脑O(shè)定時間參數(shù)TR，可調(diào)整電路的濾噪聲強(qiáng)弱及瞬態(tài)響應(yīng)能力。請參考圖8，圖8為根據(jù)本發(fā)明的一第三較佳實施例的直流轉(zhuǎn)直流升壓轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路包含一濾噪聲單元310、一上升沿觸發(fā)單元330、 一導(dǎo)通時間單元335、一最短截止時間單元340、一驅(qū)動單元350、一晶體管開關(guān)M3、一電感 L、一輸出電容C以及一電流偵測電路R，用以驅(qū)動一負(fù)載360。電流偵測電路R偵測流經(jīng)負(fù)載360的一負(fù)載電流Iload，以產(chǎn)生代表負(fù)載電流Iload大小的一反饋信號FB。濾噪聲單元310包含一比較單位312、一反相器314、一第一電流源321、一第一切換開關(guān)322、一第二電流源323、一第二切換開關(guān)324、一電容326以及一比較器328。第一切換開關(guān)322及第二切換開關(guān)3M分別控制電容326的充電過程及放電過程。請同時參考圖9，圖9為圖8所示的直流轉(zhuǎn)直流升壓轉(zhuǎn)換電路的信號時序圖。比較單位312接收反饋信號FB以及一參考信號Vrel，在反饋信號冊低于參考信號Vrel時產(chǎn)生高準(zhǔn)位的一比較信號 313，使第一切換開關(guān)322導(dǎo)通。第一切換開關(guān)322耦接第一電流源321及電容326，在導(dǎo)通時以第一電流源321的電流對電容3 充電。此時，反相器314反相比較信號313，以輸出一低準(zhǔn)位的反相信號315使第二切換開關(guān)3M截止，因此電容326的一電容跨壓325逐漸上升。當(dāng)反饋信號FB低于參考信號Vrel時，比較單位312產(chǎn)生低準(zhǔn)位的比較信號313使第一切換開關(guān)322截止，以停止對電容3 充電。此時，反相器314反相比較信號313，以輸出一高準(zhǔn)位信號使第二切換開關(guān)3M導(dǎo)通。第二切換開關(guān)3M耦接第二電流源323及電容 326，在導(dǎo)通時以第二電流源323的電流對電容3 放電，因此電容跨壓325開始下降。為確保在每一周期結(jié)束時，電容跨壓325均回到零，較佳的設(shè)定為第二電流源323的電流大于第一電流源321的電流。比較器328比較電容跨壓325及一參考電壓Vb，在電容跨壓325 高于參考電壓Vb時輸出一脈沖信號PWM。上升沿觸發(fā)單元330在偵測到脈沖信號PWM的上升沿時，產(chǎn)生一上升沿偵測信號以觸發(fā)導(dǎo)通時間單元335產(chǎn)生一固定脈寬信號Ton。驅(qū)動單元350根據(jù)固定脈寬信號Ton 以產(chǎn)生一控制信號fete導(dǎo)通晶體管開關(guān)M3。固定脈寬信號Ton同時也傳送至最短截止時間單元340，最短截止時間單元340在偵測到固定脈寬信號Ton的下降沿時，產(chǎn)生具有固定脈寬的一最短截止時間信號Toff至上升沿觸發(fā)單元330。上升沿觸發(fā)單元330在接收到最短截止時間信號Toff的期間，停止偵測脈沖信號PWM的上升沿，以確保儲存在電感L的能量能有釋能的時間。請注意圖中虛線圓圈A及B，其分別代表輸出電壓在上升及下降過程受噪聲干擾的情況。由于此時的電容跨壓325在相對高準(zhǔn)位及相對低準(zhǔn)位，因此高頻噪聲的短時間干擾不足以影響比較器328的輸出結(jié)果。請參考圖10，圖10為根據(jù)本發(fā)明的一第一較佳實施例的直流轉(zhuǎn)直流升壓轉(zhuǎn)換電路的控制器的電路示意圖。直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路包含一濾噪聲單元410、一上升沿觸發(fā)單元430、一導(dǎo)通時間單元435、一最短截止時間單元440及一驅(qū)動單元450。濾噪聲單元410包含一比較單位412、一反相器414、一及閘416、一電流源421、一第一切換開關(guān)422、 一第二切換開關(guān)424、一電容426以及一比較器428。第一切換開關(guān)422及第二切換開關(guān) 424分別控制電容426的充電過程及放電過程。相較于圖6所示的直流轉(zhuǎn)直流升壓轉(zhuǎn)換電路的控制器，本實施例的差異在于電容似6的放電是根據(jù)導(dǎo)通時間單元435所產(chǎn)生的固定脈寬信號Ton來控制。為確保第一切換開關(guān)422及第二切換開關(guān)424的導(dǎo)通時序的較佳為彼此錯開，及閘416接收固定脈寬信號Ton及經(jīng)反相器414反相的比較信號413，以輸出信號控制第二切換開關(guān)424的導(dǎo)通。因此，當(dāng)電容似6累積足夠的電荷，使電壓高于參考電壓 Vb時，導(dǎo)通時間單元435將產(chǎn)生固定脈寬信號Ton。此時，電容似6累積的電荷才可能被釋放。換句話說，濾噪聲單元410是在每一周期判斷直流輸出電壓低于預(yù)定輸出電壓的累積時間是否超過預(yù)定時間長度，若是則輸出脈沖信號PWM。其中，在本實施例中每一周期的起 (終)點為最短截止時間信號Toff的產(chǎn)生時點。同理，圖8所示的直流轉(zhuǎn)直流升壓轉(zhuǎn)換電路中也可通過增加一及閘接收反相器 314所輸出的反相信號315及固定脈寬信號Ton以控制第二切換開關(guān)324，達(dá)到以累積時間是否超過預(yù)定時間長度來判斷是否輸出脈沖信號PWM。根據(jù)上述說明，本發(fā)明利用時間判斷的方式，可濾除高頻的噪聲，避免噪聲造成控制器誤判而影響輸出電壓或輸出電流的穩(wěn)定。而且相較于以低通濾波器需使用大電容來達(dá)到濾波的方法，不僅不需大幅增加成本，而且對于較高振幅的噪聲亦有濾除的能力。同時， 本發(fā)明的電路可經(jīng)適當(dāng)?shù)脑O(shè)置參數(shù)，在達(dá)到濾除噪聲功能的同時，也能避免影響電路的瞬態(tài)響應(yīng)。如上所述，本發(fā)明完全符合專利三要件新穎性、創(chuàng)造性和實用性。本發(fā)明在上文中已以較佳實施例揭示，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，該實施例僅用于描繪本發(fā)明，而不應(yīng)解讀為限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)注意的是，只要與該實施例等效的變化與置換，均應(yīng)設(shè)為涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以所附的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路的控制器，包含一濾噪聲單元，根據(jù)一預(yù)定時間長度及在所述切換式轉(zhuǎn)換電路的一輸出電壓低于一預(yù)定輸出電壓的狀況進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果決定是否輸出一脈沖信號；一導(dǎo)通時間單元，在根據(jù)所述脈沖信號輸出一固定脈寬信號；以及一驅(qū)動單元，根據(jù)所述固定脈寬信號控制所述切換式轉(zhuǎn)換電路，使所述輸出電壓穩(wěn)定于所述預(yù)定輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路的控制器，其中所述濾噪聲單元在所述輸出電壓持續(xù)低于所述預(yù)定輸出電壓所述預(yù)定時間長度時輸出所述脈沖信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路的控制器，其中所述濾噪聲單元包含一比較單位及一延遲單位，所述比較單位判斷所述輸出電壓是否低于所述預(yù)定輸出電壓， 若是則輸出一比較信號，所述延遲單位判斷所述比較信號是否持續(xù)所述預(yù)定時間長度，若是則輸出所述脈沖信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路的控制器，其中所述濾噪聲單元在每一周期判斷所述輸出電壓低于所述預(yù)定輸出電壓的累積時間是否超過所述預(yù)定時間長度， 若是則輸出所述脈沖信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路的控制器，其中所述濾噪聲單元包含一比較單位及一累積延遲單位，所述比較單位判斷所述輸出電壓是否低于所述預(yù)定輸出電壓，若是則輸出一比較信號，所述累積延遲單位判斷產(chǎn)生所述比較信號累積的時間長度是否持續(xù)所述預(yù)定時間長度，若是則輸出所述脈沖信號。
6.一種抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路，包含一轉(zhuǎn)換電路，根據(jù)至少一控制信號將一直流輸入電源的電力傳送到一輸出端，以提供一直流輸出電壓用以驅(qū)動一負(fù)載；以及一控制器，根據(jù)一預(yù)定時間長度及在所述的直流輸出電壓低于一預(yù)定輸出電壓的狀況進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果決定是否輸出所述至少一控制信號，其中所述至少一控制信號的脈寬為一固定寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路，其中所述控制器在所述直流輸出電壓持續(xù)低于所述預(yù)定輸出電壓所述預(yù)定時間長度時輸出所述至少一控制信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路，其中所述控制器包含一比較單位及一延遲單位，所述比較單位判斷所述直流輸出電壓是否低于所述預(yù)定輸出電壓，若是則輸出一比較信號，所述延遲單位在每一周期中判斷所述比較信號的累積時間長度是否到達(dá)所述預(yù)定時間長度，若是則所述控制器輸出所述至少一控制信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路，其中所述轉(zhuǎn)換電路為一直流轉(zhuǎn)直流降壓轉(zhuǎn)換電路或直流轉(zhuǎn)直流升壓轉(zhuǎn)換電路。
10.一種抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路的控制器，包含一濾噪聲單元，根據(jù)一預(yù)定時間長度及在所述切換式轉(zhuǎn)換電路提供至一負(fù)載的一負(fù)載電流低于一預(yù)定輸出電流的狀態(tài)進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果決定是否輸出一脈沖信號；一導(dǎo)通時間單元，在根據(jù)所述脈沖信號輸出一固定脈寬信號；以及一驅(qū)動單元，根據(jù)所述固定脈寬信號控制所述切換式轉(zhuǎn)換電路，使所述負(fù)載電流穩(wěn)定于所述預(yù)定輸出電流。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路的控制器，其中所述濾噪聲單元在所述負(fù)載電流持續(xù)低于所述預(yù)定輸出電流所述預(yù)定時間長度時輸出所述脈沖信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路的控制器，其中所述濾噪聲單元包含一比較單位及一延遲單位，所述比較單位判斷所述負(fù)載電流是否低于所述預(yù)定輸出電流，若是則輸出一比較信號，所述延遲單位判斷所述比較信號是否持續(xù)所述預(yù)定時間長度， 若是則輸出所述脈沖信號。
13.一種抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路，包含一轉(zhuǎn)換電路，根據(jù)至少一控制信號將一直流輸入電源的電力傳送到一輸出端，以提供一直流輸出電壓用以驅(qū)動一負(fù)載；以及一控制器，根據(jù)一預(yù)定時間長度及在所述切換式轉(zhuǎn)換電路提供至一負(fù)載的一負(fù)載電流低于一預(yù)定輸出電流的狀態(tài)進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果決定是否輸出一脈沖信號，其中所述至少一控制信號的脈寬為一固定寬度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路，其中所述控制器在所述負(fù)載電流持續(xù)低于所述預(yù)定輸出電流所述預(yù)定時間長度時輸出所述至少一控制信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路，其中所述控制器包含一比較單位及一延遲單位，所述比較單位判斷所述負(fù)載電流是否低于所述預(yù)定輸出電流，若是則輸出一比較信號，所述延遲單位在每一周期中判斷所述比較信號的累積時間長度是否持續(xù)所述預(yù)定時間長度，若是則所述控制器輸出所述至少一控制信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種抗噪聲切換式轉(zhuǎn)換電路及其控制器，利用時間判斷的方式，可濾除高頻的噪聲，避免噪聲造成控制器誤判而影響輸出電壓或輸出電流的穩(wěn)定。而且相較于以低通濾波器需使用大電容來達(dá)到濾波的方法，不僅不需大幅增加成本，而且對于較高振幅的噪聲亦有濾除的能力。同時，本發(fā)明的電路可經(jīng)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置參數(shù)，在達(dá)到濾除噪聲功能的同時，也能避免影響電路的瞬態(tài)響應(yīng)。
文檔編號H02M1/44GK102195466SQ201010117549
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者余仲哲, 徐獻(xiàn)松, 李立民, 陳繼明 申請人:登豐微電子股份有限公司