[发明专利]电流模式切换式电源供应器及其控制电路与控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电流模式切换式电源供应器及其控制电路与控制方法，特别是指一种根据与输出电压相关的回授讯号，以调整驱动电路操作电压的电流模式切换式电源供应器及其控制电路与控制方法。

背景技术

图1为现有技术的电压模式切换式电源供应器的示意图，如图所示，PWM控制器11输出脉宽调变(pulse width modulation，PWM)PWM讯号，通过驱动电路15控制功率级12中至少一个功率晶体管，以将输入电压Vin转换为输出电压Vout，其中驱动电路15输出的驱动讯号的高位准由供应给驱动电路15的操作电压Vd所决定。回授电路13产生与输出电压Vout相关的回授讯号并将此回授讯号输入PWM控制器11，以产生PWM讯号。功率级12可为同步或异步的降压型、升压型、反压型、或升降压型功率转换电路，如图2A-2J所示。

当负载电路处于轻载状况，亦即其所需要的电流量较低时，若仍以正常方式切换功率晶体管，将会造成较大的功率耗损(包括切换损失与传导损失)，因此现有技术提出一种动态调整功率晶体管栅极驱动电压的方法，以减少功率耗损。详言之，该现有技术方法侦测输出电流Iout而产生一输出电流侦测讯号，并将此输出电流侦测讯号输入PWM控制器11，当输出电流Iout较低表示负载电路处于轻载状况时，PWM控制器11调降驱动电路15的操作电压Vd，使功率级12中的功率晶体管根据输出端负载的需求适当地操作，而减少功率耗损。

上述侦测输出电流以调降驱动电路15的操作电压Vd的现有技术，可参照美国专利案第7,265,601号、第7,345,463号、以及第7,615,940号。

但是，当切换式电源供应器具有多相功率级与对应的多个PWM控制器时，因有多路输出电流之故，要取得输出电流侦测讯号就变得非常复杂，在此需求下，往往造成电路的面积变大，处理讯号的程序也变得复杂。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种根据与输出电压相关的回授讯号，调整驱动电路操作电压，使得功率晶体管的操作最佳化的电流模式切换式电源供应器及其控制电路与控制方法。

发明内容

本发明目的之一在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种电流模式切换式电源供应器。

本发明的另一目的在于，提出一种电流模式切换式电源供应器的控制电路。

本发明的又一目的在于，提出一种电流模式切换式电源供应器的控制方法。

为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种电流模式切换式电源供应器，包含：驱动电路，其接收一PWM讯号而产生一驱动讯号，该驱动电路根据一操作电压而决定该驱动讯号的高位准；功率级，根据该驱动讯号，切换至少一个功率晶体管以将输入电压转换为输出电压，并根据功率级中一电感电流，产生电流模式讯号；回授电路，根据该输出电压产生一回授讯号；误差讯号产生电路，根据该回授讯号产生一误差讯号；以及PWM控制器，根据该误差讯号与该电流模式讯号以产生该PWM讯号，并根据该误差讯号而调整该操作电压。

就另一个观点言，本发明提供了一种切换式电源供应器控制电路，其产生一PWM讯号，通过一驱动电路切换一功率级中至少一个功率晶体管，以将输入电压转换为输出电压，其中该驱动电路根据一操作电压而决定该驱动电路输出的驱动讯号的高位准，且该功率级根据功率级中一电感电流，所述切换式电源供应器控制电路包含：误差讯号产生电路，根据该输出电压相关的一回授讯号产生一误差讯号；以及PWM控制器，根据该误差讯号与该电流模式讯号而产生上述PWM讯号，并根据该误差讯号而调整上述操作电压。

上述切换式电源供应器或切换式电源供应器控制电路中，该PWM控制器可包括：PWM讯号产生器，与误差讯号产生电路耦接，根据该误差讯号与该电流模式讯号产生该PWM讯号；以及驱动电压调整电路，与误差讯号产生电路耦接，根据该误差讯号而产生该操作电压。

驱动电压调整电路中可包括一个能输出两种以上不同电压的电路，例如选择电路、可改变参考电压的线性稳压电路、或可改变倍数的可变倍数电荷泵。

上述电流模式切换式电源供应器可为多相电流模式切换式电源供应器。