[发明专利]抑制输出电压过冲的电压转换器

说明书

技术领域

本发明是关于一种抑制输出电压过冲状况的电压转换器。

背景技术

直流至直流电压转换器可用以将一输入电压调节成一稳定的输出电压，藉以供应负载所需的电流。一般而言，直流至直流电压转换器根据输入电压和输出电压值的大小分为升压式电压转换器(boost converter)、降压式电压转换器(buck converter)和升降压式电压转换器(buck-boost converter)。图1绘示一典型的升压式电压转换器10的架构示意图。参照图1，该升压式电压转换器10包含一输入电容C_IN、一电感L、两开关SW₁和SW₂、一输出电容C_OUT及一控制电路12。该控制电路12用以提供控制两开关SW₁和SW₂的两驱动信号D₁和D₂，使得开关SW₁和SW₂能被交替地导通及关闭。

参照图1，该控制电路12包含一误差放大器122、一补偿网络124、一比较器126以及一脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)电路128。该升压式电压转换器10还包含一分压电路14，其用以检测输出电压V_OUT的变化。该分压电路14通过两串联电阻R₁和R₂将输出电压V_OUT进行分压以产生相对应的反馈电压V_FB。接着，根据参考电压V_REF和反馈电压V_FB之间的电压差值，该误差放大器122产生一相对应的输出电压V_E。该比较器126在比较误差放大器10传来的输出电压V_E和一锯齿波信号V_SAW后，产生一脉冲信号。该脉冲信号传送至该PWM电路128以产生相对应的驱动信号D₁和D₂。通过驱动信号D₁和D₂开启或关闭开关SW₁和SW₂而对电感L进行充电或放电，该升压式电压转换器10可产生所需要的负载电流及稳定的输出电压。

为了补偿该误差放大器122的稳定度，该误差放大器122的输出端会连接至该补偿网络124，以补偿输出电压V_E。然而，在系统启动初期，受限于该补偿网络124的响应时间，该升压式电压转换器10会产生输出电压过冲(overshoot)的状况。图2绘示该升压式电压转换器10在开机时的波形图。参照图2，在系统启动初期(t<t_START)时，由于输出电压V_E无法快速到达一稳定的电压电平，因此在开机时会产生相当大的电感电流I_L，且输出电压V_OUT会有过冲的现象。该过冲电压可能会对负载元件造成损害。

因此，有必要提出一种可抑制输出电压过冲状况的电压转换器，以解决系统开机时的潜在问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种抑制输出电压过冲状况的电压转换器，其用以接收一输入电压以调节产生一输出电压。

为达到上述的目的，本发明的电压转换器的一实施例包含一误差放大器、一补偿网络和一选择电路。该误差放大器具有接收一参考电压的一正相输入端、接收关联于该输出电压的一反馈电压的一反相输入端及提供一误差电压的输出端。该补偿网络用以补偿该误差放大器的稳定度。该选择电路用以根据该误差电压的电压电平以选择性地连接该补偿网络至该误差放大器的该输出端。在运作时，当该反馈电压的电压电平小于该参考电压的电压电平时，该补偿网络不连接于该误差放大器的该输出端，而当该反馈电压的电压电平实质等于该参考电压的电压电平时，该补偿电路连接于该误差放大器的该输出端。

附图说明

图1绘示一典型的升压式电压转换器的架构示意图；

图2绘示该升压式电压转换器在开机时的波形图；

图3显示结合本发明一实施例的抑制输出电压过冲状况的电压转换器的架构示意图；

图4显示结合本发明一实施例的选择电路的细部电路图；

图5显示结合本发明另一实施例的选择电路的细部电路图；以及

图6显示结合本发明又一实施例的选择电路的细部电路图。

[主要元件标号说明]