[发明专利]电源供应电路、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

本发明涉及一种切换式电源供应器及其控制方法，特别是指一种在切换式电源供应器进入关机程序时，根据输入电压，将输出电压下降至关机临界值的切换式电源供应器及其控制方法。

背景技术

图1A显示现有电源供应电路示意图。如图1A所示，电源供应电路1包含滤波电路12以及两组同步降压切换式电源供应器14与16，用以将输入电压Vin(例如为12V)，分别滤波与转换为Vo1(例如为12V)、Vo2(例如为5V)、与Vo3(例如为3.3V)。请参阅图1B，显示电源供应电路1进入关机程序时，输入电压Vin与输出电压Vo1、Vo2、及Vo3的讯号波形。所谓关机程序，也就是当输入电压Vin开始降低，至电压过低锁定临界值Under-Voltage Lockout threshold(UVLOth)以下，于是切换式电源供应器14与16将输出电压如Vo2及Vo3降低至关机临界值(一般为0V)，并停止将输入电压Vin转换为输出电压Vo2及Vo3。

请参阅图1B并对照图1A，于关机程序开始的时间点t0，输入电压Vin开始降低，当时间点t1时，输入电压Vin降低至电压过低锁定临界值UVLOth，于是切换式电源供应器14与16开始降低输出电压Vo2及Vo3。如果此时输出电压Vo3(3.3V)供应轻载或是无载、而Vo2(5V)供应重载，则负载电流I2大于I3，因此储存在输出电容Co3的电荷，其放电速度将比储存在输出电容Co2的电荷放电速度慢，导致关机程序中，于时间点t2之后，出现输出电压Vo3(正常操作时供应3.3V)大于输出电压Vo2(正常操作时供应5V)的情况(如图中箭号所示意)，这个结果违反一般电源供应电路的规范。

图2A与图2B显示另一种现有电源供应电路示意图，用以改善前述现有技术的问题。如图2A所示，电源供应电路10于两组同步降压切换式电源供应器14与16的输出电压Vo2与Vo3之间，耦接二极管D1，其正向端电性连接于正常操作时供应较低电压的输出电压Vo3(3.3V)，负向端电性连接于正常操作时供应较高电压的输出电压Vo2(5V)。请参阅图2B，显示电源供应电路10进入关机程序时，输入电压Vin与输出电压Vo1、Vo2、及Vo3的讯号波形。如图2B所示，于关机程序开始的时间点t0，输入电压Vin开始降低，当时间点t1’时，输入电压Vin降低至电压过低锁定临界值UVLOth，切换式电源供应器14与16开始降低输出电压Vo2及Vo3。仍旧假设负载电流I2大于I3的情况，于时间点t2’与时间点t3’之间，由于二极管D1的作用，当输出电压Vo3大于输出电压Vo2加上二极管D1的顺向电压时，储存在输出电容Co3电容的电荷将会通过此二极管D1流入输出电压Vo2端，并且由Vo2的负载电流I2所消耗掉，直到时间点t3’时，输出电压Vo2降低至二极管D1的顺向电压以下；而时间点t4’以后，输出电压Vo3才降低至0V。相较于图1A所示现有技术，图2A所示的现有技术虽能解决其问题，但仍然有几个缺点：

(1)增加一个二极管，制造成本增加。

(2)于时间点t2’与t4’之间，输出电压Vo3仍然大于输出电压Vo2，只是幅度较小，但仍有可能造成负载电路上的操作错误。

(3)二极管D1的顺向电压要越小越好，因此选择达到此非常小顺向电压的二极管，将会增加许多制造成本。

有鉴于此，本发明即针对上述先前技术的不足，提出一种切换式电源供应器及其控制方法，可在不使用上述特殊的二极管D1，且于三组输出电压(Vo1、Vo2、与Vo3)中，不论所供应的负载电路为轻载或重载，在关机程序中都可以达到输出电压Vo1＞Vo2＞Vo3的要求，以及具有单调收敛(monotonic)的输出电压波形的切换式电源供应器及其控制方法。

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，提出一种切换式电源供应器。

本发明另一目的在于，提出一种切换式电源供应器的控制电路与方法。

本发明又一目的在于，提出一种电源供应电路。

为达上述目的，就其中一观点言，本发明提供了一种切换式电源供应器，包含：一功率级电路，接收一输入电压并将其转换为一输出电压；一误差放大电路，将与该输出电压相关的回授讯号与一参考讯号相比较，以产生一误差放大讯号，其中，于该切换式电源供应器经确认进入关机程序后，该参考讯号随输入电压的下降而递降；以及一脉宽调变(pulse width modulation，PWM)讯号产生电路，根据该误差放大讯号，产生PWM讯号控制该功率级电路。