TW202011694A - 脈衝頻率調變的控制方法和利用其之電源轉換電路 - Google Patents

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Abstract

一種脈衝頻率調變的控制方法，包含步驟：當偵測到一回授電壓小於一參考電壓時，一控制電路開啟脈衝頻率調變週期之導通階段，其中該回授電壓係依一輸出電壓產生，且所述導通階段之導通時間係由一三態回授控制信號控制；當所述導通時間結束後，該控制電路使所述脈衝頻率調變週期由所述導通階段進入一斷開階段；當偵測到一過零檢測訊號為作用狀態時，該控制電路使所述脈衝頻率調變週期由所述斷開階段進入一三態階段；以及當偵測到該回授電壓小於該參考電壓時，該控制電路結束所述三態階段，然後再開啟下一個所述脈衝頻率調變週期。

Description

脈衝頻率調變的控制方法和利用其之電源轉換電路
本發明係有關於一種脈衝頻率調變的控制方法，特別是有關於一種利用前一個脈衝頻率調變週期的三態時間(或稱死區時間)決定下一個脈衝頻率調變週期的導通期間，以有效抑制輸出電壓的靜態紋波的控制方法。
圖1a顯示一傳統降壓轉換器的電路圖，圖1b顯示一傳統升壓轉換器的電路圖，其中，該傳統降壓轉換器和該傳統升壓轉換器均包含一電晶體101、一電晶體102、一電感103、一輸入電容104和一輸出電容105。
在該傳統降壓轉換器的操作中，當一PWM(pulse width modulation；脈衝寬度調變)信號為低邏輯電位時，電晶體102為導通，電晶體101為斷開，以使輸入電壓VIN 對電感103及輸出電容105充電，且此時輸出電容105上的輸出電壓VOUT 低於輸入電壓VIN ；當PWM信號為高邏輯電位時，電晶體102為斷開，電晶體101為導通，以使輸入電壓VIN 被隔絕並使電感103釋放其儲存的電能。
在該傳統升壓轉換器的操作中，當一PWM信號為高邏輯電位時，電晶體101為導通，電晶體102為斷開，此時輸入電壓VIN 對電感103充電；當PWM信號為低邏輯電位時，電晶體101為斷開，電晶體102為導通，以使電感103釋放其儲存的電能，且此時輸出電容105上的輸出電壓VOUT 高於輸入電壓VIN 。
然而，随着電晶體101和電晶體102的導通和斷開，電感103中的電流是在輸出電流的有效值之間上下波動的，所以輸出電壓VOUT 會出現一個與電晶體101和電晶體102的導通和斷開同頻率的一輸出紋波。另外，一般的開關電源轉換器在驅動一低功耗負載時，為了提高效率，其控制電路會工作在一脈衝頻率調變(phase frequency modulation；PFM)模式下。然而，在所述脈衝頻率調變模式下所產生的所述輸出紋波，一般而言會大於在連續導通模式(continuous conduction mode；CCM)下所產生的所述輸出紋波。
圖2a和圖2b分別顯示一降壓轉換及一升壓轉換在脈衝頻率調變模式下的操作波形圖，其中20代表一電感電流，21代表一輸出電壓。如圖2a和圖2b所示，每一PFM週期可分為導通時間TON 、斷開時間TOFF 和三態時間TTRI 三個階段。在導通時間TON ，一輸入電源會對一電感進行充電，在斷開時間TOFF ，該電感會進行放電，而在三態時間TTRI ，該電感的電流為零。
在降壓轉換的導通時間TON 中，由於一輸入電源在對一電感充電的同時，所產生的電流也會供給一輸出電容及一負載，所以在該輸出電容上所產生的輸出電壓，其最大上升斜率會在該電感的電流峰值處。另外，在斷開時間TOFF 內，該電感的電流會逐漸變小，而當該電感的電流等於供給該負載的電流時，該輸出電壓會到達其峰值，然後逐漸降低，且該輸出電壓的下降趨勢會持續至下個週期的導通時間TON 內，直到該電感電流等於供給該負載的電流時，才逐漸上升。
在升壓轉換的導通時間TON 中，由於一輸入電源在對一電感充電時，只靠一輸出電容上的一輸出電壓供電給一負載，所以該輸出電壓在一週期的導通時間TON 結束時會達到一最低點。另外，在該週期的斷開時間TOFF 內，該輸入電源會串聯該電感以驅動該輸出電容及該負載，且在此過程中，該電感的電流會逐漸變小，該輸出電壓會逐漸上升，且在當該電感的電流等於供給該負載的電流時，該輸出電壓會到達其峰值，然後逐漸降低，且該輸出電壓的下降趨勢會在該週期的三態時間TTRI 及下個週期的導通時間TON 內持續，直到下個週期的斷開時間TOFF 開始時才逐漸上升。
另外，一般的PFM模式轉換器是直接利用一控制迴路控制導通時間Ton 來使輸出穩定，因此導通時間TON 先變化，然後借助三態時間TTRI 的長短來間接控制輸出電壓紋波的大小。當導通時間TON 的時間設置不合適的時候，三態時間TTRI 可能變長或是變短，而使輸出波形可能連續出現幾個較短的三態時間TTRI ，然後出現一個較長的三態時間TTRI 。也就是說，一般的PFM模式轉換器雖然能使輸出電壓在一定的範圍內波動，但其輸出紋波即使在固定的靜態負載下仍然會表現出頻率不規律的現象。也就是說，一般的PFM模式轉換器只是單純直接控制導通時間TON 的長短，但是尋找到一個合適的導通時間TON 是一個間接的過程，在這個過程中，三態時間TTRI 可能會有極長或極短的反覆變動，從而使輸出紋波突然大增並使轉換器的開關頻率出現抖動的現象。
因此，為解決上述問題，本領域亟需一種能有效抑制靜態輸出電壓紋波的PFM模式電源轉換方案。
本發明之一目的在提出的一種脈衝頻率調變的控制方法，對於PFM模式下降壓/升壓架構來說具有通用性，在輸出頻率穩定的前提下能夠有效的控制紋波的大小，並且對於負載的變化也能夠進行快速的回應，從而保證輸出的穩定。
本發明之另一目的在提出一種脈衝頻率調變的控制方法，其係依前一週期的三態時間，步階式的調整下一週期的導通時間，以穩定且有效的控制輸出紋波的大小，而其原理在於：在脈衝頻率調變模式下，三態時間一般而言會遠大於導通時間，因此，能夠有效控制三態時間，就能穩定操作頻率及抑制輸出紋波。
根據上述的目的，本發明揭露一種脈衝頻率調變的控制方法，該控制方法係應用在一電源轉換電路，該電源轉換電路至少包含一電感、一第一電晶體、一第二電晶體、一輸出電容及一控制電路，該控制電路係藉由控制該第一電晶體和該第二電晶體以產生一脈衝頻率調變週期，該脈衝頻率調變週期包含一導通階段、一斷開階段和一三態階段，其中，在該導通階段內，該第一電晶體係被斷開且該第二電晶體係被導通以使一輸入電壓對該電感充電，在該斷開階段內，該第一電晶體係被導通且該第二電晶體係被斷開以使該電感會對該輸出電容放電，以在該輸出電容產生一輸出電壓，以及在該三態階段內，該第一電晶體和該第二電晶體均被斷開以使該電感處於被隔絕的狀態，該控制方法包含步驟：
當偵測到一回授電壓小於一參考電壓時，該控制電路開啟所述脈衝頻率調變週期之所述導通階段，其中該回授電壓係依該輸出電壓產生，且所述導通階段之導通時間係由一三態回授控制信號控制；
當所述導通時間結束後，該控制電路使所述脈衝頻率調變週期由所述導通階段進入所述斷開階段；
當偵測到一過零檢測訊號為作用狀態時，該控制電路使所述脈衝頻率調變週期由所述斷開階段進入所述三態階段；以及
當偵測到該回授電壓小於該參考電壓時，該控制電路結束所述三態階段，然後再開啟下一個所述脈衝頻率調變週期；
其中，該三態回授控制信號係依前一個所述脈衝頻率調變週期之所述三態階段的一持續時間決定其狀態，當該持續時間長於一最長限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第一狀態以使所述導通時間下降一預定時間，當該持續時間短於一最短限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第二狀態以使所述導通時間上升所述預定時間，以及當該持續時間介於該最短限制時間和該最長限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第三狀態以使所述導通時間維持不變。
在一實施例中，該控制電路包含一脈衝頻率調變單擊元件、一脈衝頻率調變控制邏輯元件、一三態時間檢測器、一比較器和一過零檢測電路。
在一實施例中，該過零檢測電路係依該第一電晶體之通道跨壓決定該過零檢測訊號的狀態。
在一實施例中，該脈衝頻率調變控制邏輯元件係依該過零檢測訊號及該回授電壓與該參考電壓之一比較結果決定一所述脈衝頻率調變週期之所述三態時間。
在一實施例中，該三態時間檢測器是依所述三態時間和所述最長限制時間及所述最短限制時間的比較結果決定該三態回授控制信號的狀態。
在一實施例中，該脈衝頻率調變單擊元件係用以依該脈衝頻率調變控制邏輯元件的控制產生一所述脈衝頻率調變週期之所述導通時間。
本發明的另一目的在提出一種脈衝頻率調變電源轉換電路，其對於PFM模式下降壓/升壓架構來說具有通用性，在輸出頻率穩定的前提下能夠有效的控制紋波的大小，並且對於負載的變化也能夠進行快速的回應，從而保證輸出的穩定。
根據上述的目的，本發明揭露一種電源轉換電路，至少包含一電感、一第一電晶體、一第二電晶體、一輸出電容及一控制電路，該控制電路係用以執行一控制方法，以藉由控制該第一電晶體和該第二電晶體以產生一脈衝頻率調變週期，該脈衝頻率調變週期包含一導通階段、一斷開階段和一三態階段，其中，在該導通階段內，該第一電晶體係被斷開且該第二電晶體係被導通以使一輸入電壓對該電感充電，在該斷開階段內，該第一電晶體係被導通且該第二電晶體係被斷開以使該電感會對該輸出電容放電，以在該輸出電容產生一輸出電壓，以及在該三態階段內，該第一電晶體和該第二電晶體均被斷開以使該電感處於被隔絕的狀態，該控制方法包含步驟：
當偵測到該回授電壓小於該參考電壓時，該控制電路開啟所述脈衝頻率調變週期之所述導通階段，其中該回授電壓係依該輸出電壓產生，且所述導通階段之導通時間係由一三態回授控制信號控制；
當所述導通時間結束後，該控制電路使所述脈衝頻率調變週期由所述導通階段進入所述斷開階段；
當偵測到一過零檢測訊號為作用狀態時，該控制電路使所述脈衝頻率調變週期由所述斷開階段進入所述三態階段；以及
當偵測到該回授電壓小於該參考電壓時，該控制電路結束所述三態階段，然後再開啟下一個所述脈衝頻率調變週期；
其中，該三態回授控制信號係依前一個所述脈衝頻率調變週期之所述三態階段的一三態時間決定其狀態，當該三態時間長於一最長限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第一狀態以使所述導通時間下降一預定時間，當該三態時間短於一最短限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第二狀態以使所述導通時間上升所述預定時間，以及當該三態時間介於該最短限制時間和該最長限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第三狀態以使所述導通時間維持不變。
在一實施例中，該控制電路具有一過零檢測電路以依該第一電晶體之通道跨壓決定該過零檢測訊號的狀態。
在一實施例中，該控制電路具有一脈衝頻率調變控制邏輯元件以依該過零檢測訊號及該回授電壓與該參考電壓之一比較結果決定一所述脈衝頻率調變週期之所述三態時間。
在一實施例中，該控制電路具有一三態時間檢測器以依一所述三態時間和所述最長限制時間及所述最短限制時間的比較結果決定該三態回授控制信號的狀態。
為使　貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
圖3顯示本發明之電源轉換電路之一實施例的電路圖，圖4顯示本發明之脈衝頻率調變的控制方法之一實施例的流程圖。本發明的電源轉換電路30主要包含一電感301、一第一電晶體302、一第二電晶體303、一輸出電容304和一控制電路305。該控制電路305係藉由控制該第一電晶體302和該第二電晶體303以產生一脈衝頻率調變週期，該脈衝頻率調變週期包含一導通階段、一斷開階段和一三態階段，其中，在該導通階段內，該第一電晶體302係被斷開且該第二電晶體303係被導通以使一輸入電壓VIN 對該電感301充電，在該斷開階段內，該第一電晶體302係被導通且該第二電晶體303係被斷開以使該電感301對該輸出電容304放電，以在該輸出電容304產生一輸出電壓VOUT ，以及在該三態階段內，該第一電晶體302和該第二電晶體303均被斷開以使該電感301處於被隔絕的狀態。另外，該控制電路305包含一脈衝頻率調變單擊元件306、一脈衝頻率調變控制邏輯元件307、一三態時間檢測器308、一比較器309和一過零檢測電路(zero crossing detector)310。
如圖4所示，本發明之脈衝頻率調變的控制方法包含步驟S401、步驟S402、步驟S403及步驟S404。
在步驟S401中，當偵測到一回授電壓(VFB )小於一參考電壓(VREF )時，該控制電路305開啟所述脈衝頻率調變週期之所述導通階段，其中該回授電壓係依該輸出電壓產生，且所述導通階段之導通時間係由一三態回授控制信號(TTRI-FEEDBACK )控制。也就是說，請參照圖3，當回授電壓VFB 小於參考電壓VREF 時，比較器309輸出的一比較輸出訊號CMP_OUT 會呈現一高邏輯電位，表示此時的輸出電壓VOUT 低於一目標值(參考電壓VREF )，此時需要開啟一所述脈衝頻率調變週期之所述導通階段以對電感301進行充電，其中，回授電壓VFB 是根據第一電阻312和第二電阻313對輸出電壓VOUT 的分壓作用而得，以及所述導通階段具有一導通時間(TON )，且導通時間TON 的長短是由上個週期的三態時間TTRI 決定。
在步驟S402中，當所述導通時間結束後，該控制電路305使所述脈衝頻率調變週期由所述導通階段進入所述斷開階段。
在步驟S403，當偵測到一過零檢測訊號(ZCD_OUT)為作用狀態時，該控制電路305使所述脈衝頻率調變週期由所述斷開階段進入所述三態階段。
在步驟S404中，當偵測到該回授電壓小於該參考電壓時，該控制電路305結束所述三態階段，然後再開啟下一個所述脈衝頻率調變週期。具體而言，該三態回授控制信號(TTRI-FEEDBACK )係依前一個所述脈衝頻率調變週期之所述三態階段的一三態時間決定其狀態，當該三態時間長於一最長限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第一狀態以使所述導通時間下降一預定時間，當該三態時間短於一最短限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第二狀態以使所述導通時間上升所述預定時間，以及當該三態時間介於該最短限制時間和該最長限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第三狀態以使所述導通時間維持不變。
另外，請參照圖3，該過零檢測電路310係依該第一電晶體302之通道跨壓決定過零檢測訊號ZCD_OUT的狀態。該脈衝頻率調變控制邏輯元件307係依過零檢測訊號ZCD_OUT及回授電壓VFB 與參考電壓VREF 之一電壓比較結果決定一所述脈衝頻率調變週期之所述三態時間TTRI 。該三態時間檢測器308是依所述三態時間TTRI 和所述最長限制時間及所述最短限制時間的比較結果決定該三態回授控制信號TTRI-FEEDBACK 的狀態。該脈衝頻率調變單擊元件306係用以依該脈衝頻率調變控制邏輯元件307的控制產生一所述脈衝頻率調變週期之所述導通時間。
依舊參閱圖3，輸入電容311連接一輸入電源，電感301連接輸入電容311，第一電晶體302和第二電晶體303分別連接電感301，脈衝頻率調變單擊元件306連接第二電晶體303，脈衝頻率調變控制邏輯元件307的輸出端分別連接脈衝頻率調變單擊元件306、三態時間檢測器308的輸入端和第一電晶體302，脈衝頻率調變控制邏輯元件307的輸入端分別連接三態時間檢測器308的輸出端、過零檢測電路310的輸出端和比較器309的輸出端，比較器309的正輸入端連接參考電壓VREF ，其負輸入端連接回授電壓VFB 。
具體而言，圖5顯示了本發明以三態時間的狀態對導通時間進行步階式調控的流程圖，該控制流程包含：利用一脈衝頻率調變控制邏輯元件提供前一個週期的三態時間給一三態時間檢測器(步驟S501)；該三態時間檢測器依該三態時間和一最長限制時間及一最短限制時間的比較結果產生一三態回授控制訊號，其中，當該三態時間大於該最長限制時間時，該三態回授控制訊號會呈現一第一狀態，當該三態時間小於該最短限制時間時，該三態回授控制訊號會呈現一第二狀態，以及當該三態時間小於該最長限制時間且大於該最短限制時間時，該三態回授控制訊號會呈現一第三狀態(步驟S502)；以及當該三態回授控制訊號呈現所述第一狀態時，該脈衝頻率調變控制邏輯元件會使下一個週期的導通時間降低一個位階，當該三態回授控制訊號呈現所述第二狀態時，該脈衝頻率調變控制邏輯元件會使下一個週期的導通時間增加一個位階，以及當該三態回授控制訊號呈現所述第三狀態時，該脈衝頻率調變控制邏輯元件會使下一個週期的導通時間維持不變(步驟S503)。
也就是說，根據脈衝頻率調變控制邏輯元件307所提供的上一個週期的三態時間TTRI ，三態時間檢測器308會決定一三態回授控制訊號TTRI-FEEDBACK 的狀並將該三態回授控制訊號TTRI-FEEDBACK 回饋給脈衝頻率調變控制邏輯元件307以決定是否改變下一個週期的導通時間，且其決定方式如下：當前一個週期的三態時間大於一最長限制時間時，表示前一個週期的導通時間過長，因此三態回授控制訊號TTRI-FEEDBACK 會呈現一第一狀態，而脈衝頻率調變控制邏輯元件307會依所述第一狀態決定一導通時間控制訊號TON_CTRL 的對應狀態，並以導通時間控制訊號TON_CTRL 驅動脈衝頻率調變單擊元件306以使下一個週期的導通時間降低一個位階；當前一個週期的三態時間小於一最短限制時間時，表示前一個週期的導通時間過短，因此三態回授控制訊號TTRI-FEEDBACK 會呈現一第二狀態，而脈衝頻率調變控制邏輯元件307會依所述第二狀態決定導通時間控制訊號TON_CTRL 的對應狀態，並以導通時間控制訊號TON_CTRL 驅動脈衝頻率調變單擊元件306以使下一個週期的導通時間增加一個位階；以及當前一個週期的三態時間大於該最短限制時間且小於該最長限制時間，表示該導通時間合適，那麼三態回授控制訊號TTRI-FEEDBACK 會呈現一第三狀態使導通時間維持不變。也就是說，通過以三態回授控制訊號TTRI-FEEDBACK 決定導通時間是要降低一個位階、增加一個位階或維持不變，三態時間TTRI 將迅速被限制在一預設的範圍內而使系統能夠有效的控制紋波的大小。
圖6a-圖6c為負載電流穩定時在脈衝頻率調變工作模式下的電感電流60波形圖。由圖6a-圖6c可以看到，在不同的輸出負載下，只要滿足三態時間TTRI 的時間在一定的範圍內，那麼根據此時的三態時間TTRI 所產生的TON 就可以既達到預定的VOUT 電壓又能有效抑制VOUT 電壓的紋波。也就是說，通過將三態時間TTRI 限制在TTRI_MIN 和TTRI-MAX 之間，當負載變動時，儘管頻率會跟著變動，但是VOUT 電壓的紋波基本上不會產生大的異動。此外，本發明依前一個週期的三態時間TTRI 自動使下一個週期的導通時間TON 降低一個位階、增加一個位階或維持不變的技術方案，不僅可應用於降壓轉換，亦可應用於升壓轉換。也就是說，本發明的技術方案可將降壓轉換和升壓轉換兩種不同架構歸一化，以使電源轉換電路的實現更加簡易。
圖7a和圖7b分別顯示電感電流70對於負載電流變化的響應波形圖。如圖7a所示，當負載電流突然從重負載向輕負載切換時，TTRI-1 ＞TTRI-MAX ，TTRI-1 為前一週期的三態時間，系統根據TTRI-1 和TTRI-MAX 和TTRI_MIN 的比較關係可迅速得到一個小的且匹配的TON-2 ，以在下一個週期使得TTRI_MIN ＜TTRI-2 ＜TTRI-MAX 。同理，如圖7b所示，當負載電流突然從輕負載向重負載切換時，TTRI-1 ＜TTRI_MIN ，系統根據TTRI-1 和TTRI-MAX 和TTRI_MIN 的比較關係可迅速得到一個大的且匹配的TON-2 ，以在下一個週期使得TTRI_MIN ＜TTRI-2 ＜TTRI-MAX 。也就是說，本發明的好處在於系統能夠在不同負載的情況下，根據前一週期的三態時間TTRI-1 時間快速的單向回饋到TON 的控制上，因此其瞬間的負載狀態回應能夠及時而且有效。
藉由前述所揭露的設計，本發明乃具有以下的優點：
1.本發明的脈衝頻率調變的控制方法對於PFM模式下的降壓/升壓架構來說具有通用性。
2.本發明的脈衝頻率調變的控制方法在輸出頻率穩定的前提下能夠有效的控制輸出紋波的大小。
3.本發明的脈衝頻率調變的控制方法對於負載的變化能夠進行快速的回應，從而保證輸出的穩定。
4. 本發明的脈衝頻率調變的控制方法通過依前一週期的三態時間步階式的調整下一週期的導通時間，可穩定且有效的控制輸出紋波的大小，其原因在於在脈衝頻率調變模式下，三態時間一般而言會遠大於導通時間，而能夠有效控制三態時間，就能穩定操作頻率及抑制輸出紋波。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先發明合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請　貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。
101:電晶體102:電晶體103:電感104:輸入電容105:輸出電容20:電感電流21:輸出電壓30:電源轉換電路301:電感302:第一電晶體303:第二電晶體304:輸出電容305:控制電路306:脈衝頻率調變單擊元件307:脈衝頻率調變控制邏輯元件308:三態時間檢測器309:比較器310:過零檢測電路311:輸入電容312:第一電阻313:第二電阻S401-S404:步驟S501-S503:步驟60:電感電流70:電感電流
圖1a顯示一傳統降壓轉換器的電路圖。 圖1b顯示一傳統升壓轉換器的電路圖。 圖2a和圖2b分別顯示一降壓轉換及一升壓轉換在脈衝頻率調變模式下的操作波形圖。 圖3顯示本發明之電源轉換電路之一實施例的電路圖。 圖4顯示本發明之脈衝頻率調變的控制方法之一實施例的流程圖。 圖5顯示本發明之三態時間檢測器對導通時間TON 的控制流程圖。 圖6A-圖6C為負載電流穩定時在脈衝頻率調變工作模式下的電感電流波形圖。 圖7a和圖7b分別顯示電感電流對於負載電流變化的響應波形圖。
S401~S404:步驟

Claims (10)

  1. 一種脈衝頻率調變的控制方法，該控制方法係應用在一電源轉換 電路，該電源轉換電路至少包含一電感、一第一電晶體、一第二電晶體、一輸出電容及一控制電路，該控制電路係藉由控制該第一電晶體和該第二電晶體以產生一脈衝頻率調變週期，該脈衝頻率調變週期包含一導通階段、一斷開階段和一三態階段，其中，在該導通階段內，該第一電晶體係被斷開且該第二電晶體係被導通以使一輸入電壓對該電感充電，在該斷開階段內，該第一電晶體係被導通且該第二電晶體係被斷開以使該電感會對該輸出電容放電，以在該輸出電容產生一輸出電壓，以及在該三態階段內，該第一電晶體和該第二電晶體均被斷開以使該電感處於被隔絕的狀態，該控制方法包含步驟： 當偵測到一回授電壓小於一參考電壓時，該控制電路開啟所述脈衝頻率調變週期之所述導通階段，其中該回授電壓係依該輸出電壓產生，且所述導通階段之導通時間係由一三態回授控制信號控制； 當所述導通時間結束後，該控制電路使所述脈衝頻率調變週期由所述導通階段進入所述斷開階段； 當偵測到一過零檢測訊號為作用狀態時，該控制電路使所述脈衝頻率調變週期由所述斷開階段進入所述三態階段；以及 當偵測到該回授電壓小於該參考電壓時，該控制電路結束所述三態階段，然後再開啟下一個所述脈衝頻率調變週期； 其中，該三態回授控制信號係依前一個所述脈衝頻率調變週期之所述三態階段的一三態時間決定其狀態，當該三態時間長於一最長限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第一狀態以使所述導通時間下降一預定時間，當該三態時間短於一最短限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第二狀態以使所述導通時間上升所述預定時間，以及當該三態時間介於該最短限制時間和該最長限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第三狀態以使所述導通時間維持不變。
  2. 如請求項1所述之脈衝頻率調變的控制方法，其中該控制電路包 含一脈衝頻率調變單擊元件、一脈衝頻率調變控制邏輯元件、一三態時間檢測器、一比較器和一過零檢測電路。
  3. 如請求項2所述之脈衝頻率調變的控制方法，其中該過零檢測電 路係依該第一電晶體之通道跨壓決定該過零檢測訊號的狀態。
  4. 如請求項2所述之脈衝頻率調變的控制方法，其中該脈衝頻率調 變控制邏輯元件係依該過零檢測訊號及該回授電壓與該參考電壓之一比較結果決定一所述脈衝頻率調變週期之所述三態時間。
  5. 如請求項2所述之脈衝頻率調變的控制方法，其中該三態時間檢 測器是依所述三態時間和所述最長限制時間及所述最短限制時間的比較結果決定該三態回授控制信號的狀態。
  6. 如請求項2所述之脈衝頻率調變的控制方法，其中該脈衝頻率調 變單擊元件係用以依該脈衝頻率調變控制邏輯元件的控制產生一所述脈衝頻率調變週期之所述導通時間。
  7. 一種 電源轉換電路，至少包含一電感、一第一電晶體、一第二 電晶體、一輸出電容及一控制電路，該控制電路係用以執行一控制方法，以藉由控制該第一電晶體和該第二電晶體以產生一脈衝頻率調變週期，該脈衝頻率調變週期包含一導通階段、一斷開階段和一三態階段，其中，在該導通階段內，該第一電晶體係被斷開且該第二電晶體係被導通以使一輸入電壓對該電感充電，在該斷開階段內，該第一電晶體係被導通且該第二電晶體係被斷開以使該電感會對該輸出電容放電，以在該輸出電容產生一輸出電壓，以及在該三態階段內，該第一電晶體和該第二電晶體均被斷開以使該電感處於被隔絕的狀態，該控制方法包含步驟： 當偵測到該回授電壓小於該參考電壓時，該控制電路開啟所述脈衝頻率調變週期之所述導通階段，其中該回授電壓係依該輸出電壓產生，且所述導通階段之導通時間係由一三態回授控制信號控制； 當所述導通時間結束後，該控制電路使所述脈衝頻率調變週期由所述導通階段進入所述斷開階段； 當偵測到一過零檢測訊號為作用狀態時，該控制電路使所述脈衝頻率調變週期由所述斷開階段進入所述三態階段；以及 當偵測到該回授電壓小於該參考電壓時，該控制電路結束所述三態階段，然後再開啟下一個所述脈衝頻率調變週期； 其中，該三態回授控制信號係依前一個所述脈衝頻率調變週期之所述三態階段的一三態時間決定其狀態，當該三態時間長於一最長限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第一狀態以使所述導通時間下降一預定時間，當該三態時間短於一最短限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第二狀態以使所述導通時間上升所述預定時間，以及當該三態時間介於該最短限制時間和該最長限制時間時，該三態回授控制信號呈現一第三狀態以使所述導通時間維持不變。
  8. 如請求項7所述之電源轉換電路，其中該控制電路具有一過零檢 測電路以依該第一電晶體之通道跨壓決定該過零檢測訊號的狀態。
  9. 如請求項7所述之電源轉換電路，其中該控制電路具有一脈衝頻 率調變控制邏輯元件以依該過零檢測訊號及該回授電壓與該參考電壓之一比較結果決定一所述脈衝頻率調變週期之所述三態時間。
  10. 如請求項7所述之電源轉換電路，其中該控制電路具有一三態時 間檢測器以依一所述三態時間和所述最長限制時間及所述最短限制時間的比較結果決定該三態回授控制信號的狀態。
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