應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換器的控制電路的振蕩器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換器的控制電路的振蕩器及其控制方法，尤其涉及 一種可控制柵極控制信號(hào)的頻率在負(fù)載為中重載的情況下隨補(bǔ)償電壓緩慢變化的振蕩器 及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)所公開(kāi)的應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換器的控制電路可在脈沖寬度調(diào)變模式中輸出 脈沖寬度調(diào)變信號(hào)至所述電源轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)的功率開(kāi)關(guān)，其中所述脈沖寬度調(diào)變信號(hào)的 頻率在對(duì)應(yīng)于所述電源轉(zhuǎn)換器的二次側(cè)的負(fù)載的補(bǔ)償電壓小于第一預(yù)定電壓時(shí)為第一定 值，當(dāng)所述補(bǔ)償電壓介于所述第一預(yù)定電壓和第二預(yù)定電壓時(shí)隨所述補(bǔ)償電壓而變，以及 當(dāng)所述補(bǔ)償電壓大于所述第二預(yù)定電壓時(shí)為第二定值。當(dāng)所述補(bǔ)償電壓大于所述第二預(yù)定 電壓時(shí)，所述負(fù)載為中重載，但因?yàn)樗雒}沖寬度調(diào)變信號(hào)的頻率為所述第二定值，所以現(xiàn) 有技術(shù)在所述補(bǔ)償電壓大于所述第二預(yù)定電壓時(shí)具有下列缺點(diǎn)：第一、所述二次側(cè)的輸出 電壓對(duì)應(yīng)于所述負(fù)載的響應(yīng)會(huì)較差；第二、所述輸出電壓的漣波不會(huì)被抑制；第三、所述電 源轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率不會(huì)增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的一實(shí)施例公開(kāi)一種應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換器的控制電路的振蕩器。所述振蕩器 包含一補(bǔ)償模塊和一振蕩模塊。所述補(bǔ)償模塊是用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于所述電源轉(zhuǎn)換器的二次側(cè) 的負(fù)載的補(bǔ)償電壓、所述電源轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)的直流電壓和一參考電壓，輸出或抽取一調(diào) 整電流。所述振蕩模塊是用于根據(jù)所述補(bǔ)償電壓、所述控制電路內(nèi)的一控制電壓和所述調(diào) 整電流，輸出一時(shí)鐘信號(hào)，其中所述控制電路根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)，產(chǎn)生一柵極控制信號(hào)至所 述電源轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)的功率開(kāi)關(guān)。當(dāng)所述補(bǔ)償電壓小于一第一預(yù)定電壓時(shí)，所述柵極控 制信號(hào)的頻率為一第一定值，以及當(dāng)所述補(bǔ)償電壓介于所述第一預(yù)定電壓和一第二預(yù)定電 壓之間時(shí)和大于所述第二預(yù)定電壓時(shí)，所述柵極控制信號(hào)的頻率隨所述補(bǔ)償電壓而變。
[0004] 本發(fā)明的另一實(shí)施例公開(kāi)一種應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換器的控制電路的振蕩器。所述振蕩 器包含一振蕩模塊。所述振蕩模塊是用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于所述電源轉(zhuǎn)換器的二次側(cè)的負(fù)載的補(bǔ) 償電壓和所述控制電路內(nèi)的至少一控制電壓，輸出一時(shí)鐘信號(hào)，其中所述控制電路根據(jù)所 述時(shí)鐘信號(hào)，產(chǎn)生一柵極控制信號(hào)至所述電源轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)的功率開(kāi)關(guān)。當(dāng)所述補(bǔ)償電 壓小于一第一預(yù)定電壓時(shí)，所述柵極控制信號(hào)的頻率為一第一定值，當(dāng)所述補(bǔ)償電壓介于 一第二預(yù)定電壓和一第三預(yù)定電壓之間時(shí)，所述柵極控制信號(hào)的頻率為一第二定值，當(dāng)所 述補(bǔ)償電壓大于一第四預(yù)定電壓時(shí)，所述柵極控制信號(hào)的頻率為一第三定值，以及當(dāng)所述 補(bǔ)償電壓介于所述第一預(yù)定電壓和所述第二預(yù)定電壓之間時(shí)和介于所述第三預(yù)定電壓和 所述第四預(yù)定電壓之間時(shí)，所述柵極控制信號(hào)的頻率隨所述補(bǔ)償電壓而變。
[0005] 本發(fā)明的另一實(shí)施例公開(kāi)一種振蕩器的控制方法，其中所述振蕩器是應(yīng)用于電源 轉(zhuǎn)換器的控制電路，所述振蕩器包含一補(bǔ)償模塊和一振蕩模塊，所述補(bǔ)償模塊包含一電壓 轉(zhuǎn)電流單元和一調(diào)整電流產(chǎn)生單元，以及所述振蕩模塊包含一差動(dòng)單元和一時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生 單元。所述控制方法包含所述補(bǔ)償模塊根據(jù)對(duì)應(yīng)于所述電源轉(zhuǎn)換器的二次側(cè)的負(fù)載的補(bǔ)償 電壓、所述電源轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)的直流電壓和一參考電壓，輸出或抽取一調(diào)整電流，其中當(dāng) 所述直流電壓低于所述參考電壓時(shí)，所述補(bǔ)償模塊輸出所述調(diào)整電流，以及當(dāng)所述直流電 壓高于所述參考電壓時(shí)，所述補(bǔ)償模塊抽取所述調(diào)整電流；所述振蕩模塊根據(jù)所述補(bǔ)償電 壓、所述控制電路內(nèi)的一控制電壓和所述調(diào)整電流，輸出一時(shí)鐘信號(hào)。所述控制電路根據(jù)所 述時(shí)鐘信號(hào)，產(chǎn)生一柵極控制信號(hào)至所述電源轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)的功率開(kāi)關(guān)，其中當(dāng)所述補(bǔ) 償電壓小于一第一預(yù)定電壓時(shí)，所述柵極控制信號(hào)的頻率為一第一定值，以及當(dāng)所述補(bǔ)償 電壓介于所述第一預(yù)定電壓和一第二預(yù)定電壓之間時(shí)和大于所述第二預(yù)定電壓時(shí)，所述柵 極控制信號(hào)的頻率隨所述補(bǔ)償電壓而變。
[0006] 本發(fā)明公開(kāi)一種應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換器的控制電路的振蕩器及其控制方法。所述振蕩 器及所述控制方法可利用一補(bǔ)償模塊根據(jù)對(duì)應(yīng)于所述電源轉(zhuǎn)換器的二次側(cè)的負(fù)載的補(bǔ)償 電壓和所述電源轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)的直流電壓，輸出或抽取一調(diào)整電流，以及利用一振蕩模 塊根據(jù)所述補(bǔ)償電壓、一控制電壓和所述調(diào)整電流，輸出一時(shí)鐘信號(hào)，其中所述時(shí)鐘信號(hào)可 在所述負(fù)載為中重載的情況下隨所述補(bǔ)償電壓緩慢變化。因?yàn)樗鰰r(shí)鐘信號(hào)可在所述負(fù)載 為中重載的情況下隨所述補(bǔ)償電壓緩慢變化，所以所述控制電路內(nèi)的柵極控制信號(hào)產(chǎn)生單 元所產(chǎn)生至所述電源轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)的功率開(kāi)關(guān)的柵極控制信號(hào)在所述負(fù)載為中重載的 情況下也隨所述補(bǔ)償電壓緩慢變化。因?yàn)樗鰱艠O控制信號(hào)在所述負(fù)載為中重載的情況下 隨著所述補(bǔ)償電壓緩慢變化，所以相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)：第一、所述電源 轉(zhuǎn)換器的二次側(cè)的輸出電壓對(duì)應(yīng)于所述負(fù)載的響應(yīng)會(huì)較佳；第二、所述輸出電壓的漣波會(huì) 被抑制；第三、所述電源轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率會(huì)增加。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例所公開(kāi)的一種應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換器的控制電路的振蕩器 的示意圖。
[0008] 圖2是說(shuō)明補(bǔ)償模塊和振蕩模塊的示意圖。
[0009] 圖3是說(shuō)明流經(jīng)第三N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的控制電流、流經(jīng)第四N型金 屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的控制電流和補(bǔ)償電壓的關(guān)系示意圖。
[0010] 圖4是說(shuō)明流經(jīng)時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生單元中一個(gè)節(jié)點(diǎn)的充電電流和放電電流和補(bǔ)償電 壓的關(guān)系示意圖。
[0011] 圖5是說(shuō)明補(bǔ)償電壓和柵極控制信號(hào)的頻率的關(guān)系示意圖。
[0012] 圖6是說(shuō)明當(dāng)負(fù)載忽然增加時(shí)輸出電壓的響應(yīng)的示意圖。
[0013] 圖7是說(shuō)明流經(jīng)時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生單元中一個(gè)節(jié)點(diǎn)的充電電流和放電電流和補(bǔ)償電 壓的關(guān)系示意圖。
[0014] 圖8是說(shuō)明補(bǔ)償電壓和柵極控制信號(hào)的頻率的關(guān)系示意圖。
[0015] 圖9是本發(fā)明第二實(shí)施例所公開(kāi)的補(bǔ)償電壓和柵極控制信號(hào)的頻率的關(guān)系示意 圖。
[0016] 圖10是本發(fā)明的第三實(shí)施例所公開(kāi)的補(bǔ)償電壓和柵極控制信號(hào)的頻率的關(guān)系示 意圖。
[0017] 圖11是本發(fā)明第四實(shí)施例所公開(kāi)的一種應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換器的控制電路的振蕩器 的控制方法的流程圖。
[0018] 其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：
[0019] 100 振蕩器
[0020] 102 補(bǔ)償模塊
[0021] 104 振蕩模塊
[0022] 1022 電壓轉(zhuǎn)電流單元
[0023] 10222 第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0024] 10224 第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0025] 10226 雙極晶體管
[0026] 10228 電阻
[0027] 1024 調(diào)整電流產(chǎn)生單元
[0028] 10242 第三P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0029] 10244 第一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0030] 10246 第二N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0031] 10248 第一開(kāi)關(guān)
[0032] 10250 第二開(kāi)關(guān)
[0033] 10252 反相器
[0034] 10254 比較器
[0035] 1042 差動(dòng)單元
[0036] 10422 第一電流源
[0037] 10424 第四P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0038] 10426 第五P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0039] 10428 第三N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0040] 10430 第四N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0041] 1044 時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生單元
[0042] 10442 第二電流源
[0043] 10444 第六P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0044] 10446 第七P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0045] 10448 第五N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0046] 10450 第六N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0047] 10452、212 電容
[0048] 10454 第七N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
[0049] 10456 第三開(kāi)關(guān)
[0050] 10458 第四開(kāi)關(guān)
[0051] 10460 第五開(kāi)關(guān)
[0052] 200 電源轉(zhuǎn)換器
[0053] 202 負(fù)載
[0054] 204 功率開(kāi)關(guān)
[0055] 206 電流檢測(cè)電阻
[0056] 208 一次側(cè)線圈
[0057] 210 二次側(cè)線圈
[0058] 300 控制電路
[0059] 302 補(bǔ)償接腳
[0060] 304 柵極控制信號(hào)產(chǎn)生單元
[0061] 306 柵極接腳
[0062] 308 省電模式控制單元
[0063] A、B 節(jié)點(diǎn)
[0064] CLKS 時(shí)鐘信號(hào)
[0065] CS 輸出信號(hào)
[0066] FR 頻率
[0067] FPV 第一預(yù)定電壓
[0068] FV 第一定值
[0069] F0PV 第四預(yù)定電壓
[0070] GND 地端
[0071] GCS 柵極控制信號(hào)
[0072] IAD 調(diào)整電流
[0073] IC0MP 補(bǔ)償電流
[0074] II 第一電流
[0075] 12 第二電流
[0076] 13、IPRI 電流
[0077] 1C 充電電流
[0078] ID 放電電流
[0079] IL、IR 控制電流
[0080] I0UT 輸出電流
[0081] PRI 一次側(cè)
[0082] PV 預(yù)定值
[0083] SEC 二次側(cè)
[0084] SPV 第二預(yù)定電壓
[0085] SV 第二定值
[0086] T1 時(shí)間點(diǎn)
[0087] TPV 第三預(yù)定電壓
[0088] VIN 直流電壓
[0089] VAC 交流電壓
[0090] VC0MP 補(bǔ)償電壓
[0091] VREF 參考電壓
[0092] V0UT 輸出電壓
[0093] VCS 檢測(cè)電壓
[0094] VGMC 控制電壓
[0095] Δ V0UT 電壓降
[0096] 1100