[发明专利]具有瞬时控制功能的切换式电源电路与其控制电路与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有瞬时控制功能的切换式电源电路，也涉及控制切换式电源电路的控制电路与方法。

背景技术

切换式电源电路有多种型式，例如降压型(Buck Converter)、升压型(Boost Converter)、反压型(Inverter Converter)、升降压型(Buck-BoostConverter)等等。以上各电路又可分为同步与异步式，同步切换式电源电路使用两个(升降压型使用四个)功率晶体管开关，异步切换式电源电路则以二极管取代功率晶体管开关之一。以同步降压型电源电路为例来加以说明，其电路结构大致如图1所示，降压型电源电路1包含有两个功率晶体管开关Q1、Q2，受控制电路10所控制；控制电路10根据从输出端Vout萃取出的反馈讯号FB，产生开关控制讯号控制晶体管Q1、Q2的开与关，以将电能从输入端Vin传送给输出端Vout。图2标出升压型电源电路2，图3标出反压型电源电路3，图4标出升降压型电源电路4，图5、6分别示出异步降压与升压切换式电源电路1’与2’。以上电路虽然电路架构和功率晶体管开关数目有所不同，但均是由控制电路10根据反馈讯号FB，而产生开关控制讯号控制功率晶体管开关，达成输入端Vin与输出端Vout间的功率转换。

上述各种切换式电源电路的反馈控制机制，有使用电压讯号与电流讯号的两种型式(voltage mode and current mode)，但不论哪种型式，当负载端电流急剧变化时，均会造成输出端电压发生过高反应(Overshoot)和过低反应(Undershoot)，使输出产生较大的涟波，如图7所示。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种具有瞬时控制功能的切换式电源电路，及其控制电路与方法，以改善瞬时响应、降低电压涟波。

发明内容

本发明目的的一在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种切换式电源电路。

本发明的另一目的在于，提出一种切换式电源电路的控制电路。

本发明的另一目的在于，提出一种切换式电源电路的控制方法。

为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种具有瞬时控制功能的切换式电源电路，包含：一功率转换电路，其接受一输入电压，并转换产生一输出电压；反馈电路，其侦测输出电压并产生一代表输出电压的反馈讯号；与该功率转换电路的输出端耦接的输出电容；以及控制电路，其接收反馈讯号，并产生控制讯号以控制功率转换电路的转换操作，其中此控制电路包括一电压平衡电路，在输出电压过高时令输出电容放电，输出电压过低时对输出电容充电。

上述切换式电源电路中，所述电压平衡电路可包括：第一比较器，将反馈讯号与第一参考讯号相比较，以决定输出电压是否过高；第二比较器，将反馈讯号与第二参考讯号相比较，以决定输出电压是否过低；第一开关，耦接于输出电容与地之间，当第一比较器判断输出电压过高时，此第一开关导通；以及第二开关，耦接于输出电容与一电压之间，当第二比较器判断输出电压过低时，此第二开关导通。

上述电压平衡电路中，宜还包括一辅助电容。

为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种切换式电源电路的控制电路，该切换式电源电路接受一输入电压，并在其输出端产生一输出电压，该输出端与一输出电容耦接，所述控制电路包含：误差放大器，其接收一代表输出电压的反馈讯号，与第一参考讯号比较；PWM产生器，根据误差放大器的输出产生PWM讯号；第一比较器，将反馈讯号与第二参考讯号相比较，以决定输出电压是否过高；第二比较器，将反馈讯号与第三参考讯号相比较，以决定输出电压是否过低；第一开关，耦接于输出电容与地之间，当第一比较器判断输出电压过高时，此第一开关导通；以及第二开关，耦接于输出电容与一电压之间，当第二比较器判断输出电压过低时，此第二开关导通。

为达上述目的，就再另一个观点言，本发明提供了一种切换式电源电路的控制方法，包含：提供一功率转换电路，其接受一输入电压，并在其输出端产生一输出电压；提供一输出电容，与该功率转换电路的输出端耦接；侦测输出电压并产生一代表输出电压的反馈讯号；根据反馈讯号产生控制讯号，以控制功率转换电路的转换操作；以及根据反馈讯号控制输出电容的充放电，在输出电压过高时令输出电容放电，输出电压过低时对输出电容充电。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1至4分别示出现有技术的同步降压、升压、反压、升降压切换式电源电路；