TWI388962B - 電流觸發電路及應用電流觸發電路之切換式電源轉換器 - Google Patents

Description

電流觸發電路及應用電流觸發電路之切換式電源轉換器

本發明係關於一種切換式電源轉換器及電流觸發電路，尤指一種利用偏壓來偵測電流之切換式電源轉換器及電流觸發電路。

請參考第一圖，為先前技術之直流轉直流降壓轉換電路之電路示意圖，用以將一輸入電壓VIN轉換成一輸出電壓VOUT。直流轉直流降壓轉換電路包含一切換開關SW、一電感L、一電容C、一二極體D、一偵測電阻Ri以及一控制器CON。切換開關SW根據控制器CON產生的一控制訊號CONTROL進行切換以控制由輸入電壓VIN傳送之電力大小。當切換開關SW導通時，電感電流I_L 流過電感L到電容C儲存。當切換開關SW截止時，儲存於電感L之電力透過二極體D傳送至電容C儲存。

為了避免電感L飽和而造成不必要功率損耗或者過大的電流毀損直流轉直流降壓轉換電路上的元件，控制器CON透過偵測電阻Ri偵測流經電感L之電感電流I_L 大小。控制器CON內有一比較器，比較電阻Ri兩端的壓差VS及由參考電壓產生器所產生的參考電壓Vref，當電感電流I_L 流經偵測電阻Ri所造成兩端的壓差VS參考電壓Vref時截止切換開關SW。由於電路上雜訊的影響，偵測電阻兩端的電位會抖動，容易造成偵測錯誤而誤動作。因此，壓差VS一般需大於0.2伏特、甚至是0.5伏特或0.8伏特以上，控制器CON才能有效避免誤動作。由於現今電子元件工作電壓低壓化的趨勢，而偵測電阻Ri上的壓差的限制，使得直流轉直流降壓轉換電路的轉換效率相對上變差。如何提供一種效率更高的偵測電路為目前工作電壓低壓化趨勢上無法迴避之課題。

鑑於上述先前技術中，電流偵測時利用壓差與參考電壓比較之方式容易受雜訊干擾。本發明利用一偏壓與偵測元件上的壓差進行比較，可避免上述問題，因此可使偵測電流所造成的功率損耗更為降低進而提高電路之轉換效率。

為達上述目的，本發明提供一種切換式電源轉換器，包含一轉換電路、至少一電流觸發電路以及一處理電路。轉換電路根據一控制訊號將一輸入電壓之電力轉換成一穩定輸出，該轉換電路具有一偵測元件，該偵測元件具有一第一端及一第二端。電流觸發電路包含至少一偏壓單元以及一觸發單元。每一該偏壓單元具有一第一偵測端及一第二偵測端，每一該第一偵測端耦接該第一端並依據該第一端電位提供一偏壓訊號，每一該第二偵測端耦接該第二端。該觸發單元耦接該至少一偏壓單元並根據該第一偵測端之電位、該第二偵測端之電位及該至少一偏壓訊號產生至少一電流觸發訊號。該處理電路接收該至少一電流觸發電路所產生之該至少一電流觸發訊號，並據此產生該控制訊號。

本發明也提供一種電流觸發電路，包含一第一電流源、一第一電阻、一第二電流源、一第二電阻以及一比較器。第一電流源以及第二電流源分別提供一第一電流以及一第二電流流過第一電阻及第二電阻以形成一第一偏壓以及第二偏壓。第一電阻以及第二電阻分別耦接一第一偵測端以及一第二偵測端。比較器耦接該第一電阻以及該第二電阻。其中，一偵測電流流過該第一偵測端與該二偵測端而於該第一偵測端與該二偵測端之間形成一偵測電壓，該比較器根據該偵測電壓、該第一偏壓以及該第二偏壓輸出一電流觸發訊號。

以上的概述與接下來的詳細說明皆為示範性質，是為了進一步說明本發明的申請專利範圍。而有關本發明的其他目的與優點，將在後續的說明與圖示加以闡述。

請參考第二圖，為根據本發明之電流觸發電路之電路示意圖。轉換電路CONVERTER有一偵測電阻R，流經一電流I。一偏壓單元BIAS具有一第一偵測端及一第二偵測端分別耦接至偵測電阻R之兩端，並於第一偵測端及第二偵測端其中一端提供一偏壓dV。觸發單元DET耦接偏壓單元BIAS，當電阻的跨壓I*R上升至高於偏壓dV時，觸發單元DET及產生一高準位之電流觸發訊號Itr。由於觸發單元DET所耦接之第一偵測端及第二偵測端的電路雜訊干擾會相互抵銷，因此可使電流偵測幾乎不受雜訊影響，使電路擁有極佳的抗雜訊能力，而且也可降低偵測時偵測電阻R上所需的壓降大小進而降低偵測的功耗。

請參考第三圖，為應用本發明之一第一較佳實施例之電流觸發電路之切換式電源轉換器的電路示意圖。切換式電源轉換器包含一處理電路5、一轉換電路10以及一電流觸發電路50。本實施例之轉換電路10為一直流轉直流升壓轉換電路，包含一切換開關12、一二極體14、一電感16、一電流偵測電阻18、一輸出電容20以及一電壓偵測電路22，用以將一輸入電壓VIN升壓成一輸出電壓VOUT輸出。切換開關12根據處理電路5所產生的一控制訊號OUT進行切換。電流觸發電路50包含一偏壓單元及一觸發單元，其中偏壓單元包含一第一電流源54、一第二電流源52、一第一電阻62、一第二電阻60以及一第三電阻64，而觸發單元包含一比較器66。第三電阻64耦接電流偵測電阻18的第一偵測端以接收輸出電壓VOUT，第二電阻60耦接電流偵測電阻18的第二偵測端以接收一偵測訊號IFB。比較器66的非反向端耦接第一電阻62與第一電流源54之連接點S1，反向端耦接第二電阻60與第二電流源52之連接點S2，並根據此兩點電位之高低比較產生一電流觸發訊號Itr。處理電路5接收電壓偵測電路22所產生的一電壓偵測訊號VFB及電流觸發訊號Itr而產生控制訊號OUT，使輸出電壓VOUT穩定於一預定輸出電壓值且確保電感16上之電流不至於高於一預定最大電流值。

在本實施例中，第一電阻62與第二電阻60之電阻值相等，而第一電流源54與第二電流源52之電流值亦相等，也就是第一電阻62與第二電阻60上的跨壓相等。然而第一電流源54的電流同時流經第三電阻64，產生偏壓dV。第三電阻64可以為外接的 一電阻，可依電路實際設計調整而有不同之偏壓dV。當電流偵測電阻18上無電流或電流不足夠大(小於預定最大電流值)時，則由於偏壓dV大於電流偵測電阻18上的壓降，使連接點S1的電位低於連接點S2的電位，比較器66輸出低準位之電流觸發訊號Itr,處理電路5依據電壓偵測訊號VFB控制切換開關12之切換。當電流偵測電阻18上的電流大於預定最大電流值時，由於偏壓dV小於電流偵測電阻18上的壓降，使連接點S1的電位高於連接點S2的電位，比較器66輸出高準位之電流觸發訊號Itr。此時，處理電路5即時截止切換開關12，以避免電流過大。當電流偵測電阻18上的電流再度小於預定最大電流值時，處理電路5恢復依據電壓偵測訊號VFB控制切換開關12之切換。

如上所述，本發明之電流觸發電路利用一兩相等電流之電流源流經不同之電阻值(第一電阻62及第三電阻64視為一電阻)而產生不同的偏壓，利用偏壓上的壓差與電流偵測元件上的壓差比較而達到偵測電流之功能。當然，上述實施例中的第一電流源54與第二電流源52也可以不相等，其電流比值可以與第一電阻62與第二電阻60的電阻比值成倒數關係，如此，第一電阻62與第二電阻60上的跨壓依然相同而不影響本發明之電流觸發電路之功能。另外，藉由第一電阻62、第二電阻60及第三電阻64上的壓降，可以將電流偵測電阻18上的第一偵測端及第二偵測端之電位位移，使比較器66能處理所接收的訊號準位，避免所偵測的訊號電位過高或過低(請參考第四圖之實施例)所可能造成之問題。

本發明之電流觸發電路可以耦接任何可造成壓差之元件兩端進行電流偵測，例如：電阻、電晶體等。請參考第四圖，為應用本發明之一第二較佳實施例之電流觸發電路之切換式電源轉換器的電路示意圖，在本實施例中即利用偵測電晶體開關之汲極-源極導通電阻來進行電流偵測。切換式電源轉換器包含一處理電路105、一轉換電路110以及一電流觸發電路150。本實施例之轉換電路110為一直流轉直流降壓轉換電路，包含一第一切換開關112、一第二切換開關114、一電感116、一輸出電容120以及一電壓偵測電路122，用以將一輸入電壓VIN降壓成一輸出電壓VOUT輸出。第一切換開關112以及第二切換開關114根據處理電路105所產生的控制訊號進行切換，在本實施例中，第一切換開關112以及第二切換開關114均為金氧半電晶體，具有一源極、一汲極及一閘極。電流觸發電路150包含一偏壓單元及一觸發單元，其中偏壓單元包含一第一電流源154、一第二電流源152、一第一電阻162、一第二電阻160、一第一電晶體開關158、一第二電晶體開關156、一第三電阻164、一第三電晶體開關170以及一電壓箝制元件172。第一電流源154、第一電晶體開關158、第一電阻162及第三電阻164依序串聯一起，第二電流源152、第二電晶體開關156及第三電阻160亦依序串聯一起，而第一電流源154及第二電流源152之一端耦接一操作電壓VCC。第三電晶體開關170以及電壓箝制元件172之一端均耦接第一電晶體開關158之汲極，而另一端均接地。觸發單元包含一比較器166。第三電阻164耦接第一切換開關112的汲極，第二電阻160耦接第一切換開關112的源極，即接地。比較器166的非反向端耦接第一電晶體開關158與第一電流源154之連接點，反向端耦接第二電晶體開關156與第二電流源152之連接點，並根據此兩點電位之高低比較產生一電流觸發訊號Itr。第二電晶體開關156之閘極耦接操作電壓VCC以維持導通狀態，而第一電晶體開關158之閘極接收處理電路105所產生之一觸發控制訊號VG，以配合電路操作偵測及停止偵測，同時處理電路105產生一箝壓訊號VGX，以控制第三電晶體開關170之切換，其中箝壓訊號VGX與觸發控制訊號VG反相。處理電路105接收電壓偵測電路122所產生的一電壓偵測訊號VFB及電流觸發訊號Itr而產生控制訊號控制第一切換開關112以及第二切換開關114之切換，使輸出電壓VOUT穩定於一預定輸出電壓值。

當第二切換開關114截止時，第一切換開關112導通，使電感116上的電流可以經過輸出電容120及第一切換開關112之迴圈續流。此時，續流電流會因第一切換開關112之汲極-源極導通電阻而形成一跨壓，使源極電位高於汲極之電位，即汲極之電位低於接地地位。此時處理電路105輸出高準位之觸發控制訊號VG使第一電晶體開關158進行偵測，而箝壓訊號VGX為低準位使第三電晶體開關170截止。而由於第一電流源154流經第三電阻164所形成的跨壓不足以補償第一切換開關112之汲極-源極間的跨壓，故比較器166輸出低準位之電流觸發訊號Itr。當電感116所儲存之電力逐漸釋放而使電感電流逐漸下降，使第一切換開關112之汲極-源極間的跨壓逐漸變小，至等於/小於第三電阻164的跨壓時，比較器166輸出高準位之電流觸發訊號Itr，使處理電路105截止第一切換開關112，以避免電感116釋放完所儲存之電力後，電容將開始透過電感116及導通的第一切換開關112而造成的電流逆流現象。

另外，當第二切換開關114導通(此時第一切換開關112為截止)，使輸入電壓VIN之電力透過第二切換開關傳送到電感116及輸出電容120。此時，處理電路105輸出低準位之觸發控制訊號VG使第一電晶體開關158停止偵測，並同時輸出高準位之箝壓訊號VGX使第三電晶體開關170導通。由於第二切換開關114導通使第一切換開關112的汲極電位會上拉至幾乎等於輸入電壓VIN，此時第三電晶體開關170導通使第一電晶體開關158之汲極電位約等於零電位，輸入電壓VIN之電力透過第三電阻164、第一電阻162、第一電晶體158之體二極體以及第三電晶體開關170之路徑傳送，第一電晶體158的源極與汲極之跨壓為第一電晶體158的體二極體之順向導通電壓。因此，就算輸入電壓VIN相當高，在此時亦不至於有過高電壓進入電流觸發電路150內部而傷害內部元件，故電流觸發電路150內之元件可使用低壓製程來製作，降低電路之成本。而為了避免第一電晶體開關158及第三電晶體開關170之切換上之時間落差造成輸入電壓VIN之高壓進入電流觸發電路150內部，電壓箝制元件172可進一步確保任何時刻第一電晶體開關158之汲極電位均被箝制在等於、低於電壓箝制元件172之箝制電壓。

接著請參考第五圖，為應用本發明之一第三較佳實施例之電流觸發電路之切換式電源轉換器的電路示意圖。在本實施例中，電流觸發電路250具有兩偏壓值，可使被偵測之電流被限制在預定之範圍之內。在本實施例，切換式電源轉換器為一發光二極體驅動電路，包含一處理電路205、一轉換電路210以及一電流觸發電路250。轉換電路210包含一切換開關212、一二極體214、一電感216以及一電壓偵測電路222，用以驅動一發光二極體模組224。切換開關212根據處理電路205所產生的控制訊號進行切換。電流觸發電路250包含一偏壓單元及一觸發單元，其中偏壓單元包含一第一電流源254、一第二電流源252、一第三電流源255、一第一電阻262、一第二電阻260、一第三電阻263、一第四電阻264、一第五電阻265、一第一電晶體開關258、一第二電晶體開關256以及一第三電晶體開關259。第一電流源254、第一電晶體開關258、第一電阻262及第四電阻264依序串聯一起，第二電流源252、第二電晶體開關256及第三電阻260依序串聯一起，第三電流源255、第三電晶體開關259、第三電阻263及第五電阻265依序串聯一起。第一電流源254、第二電流源252及第三電流源255之一端耦接地。第二電阻260耦接電壓偵測電路222之第一偵測端以接收一偵測訊號V1，第四電阻264及第五電阻265則耦接電壓偵測電路222之第二偵測端以接收輸入電壓VIN。觸發單元包含一第一比較器266以及一第二比較器268。比較器266的反向端耦接第一電晶體開關258與第一電流源254之連接點S1’，非反向端耦接第二電晶體開關256與第二電流源252之連接點S2’，並根據此兩點電位之高低比較產生一第一電流觸發訊號Itr1。比較器268的反向端耦接第三電晶體開關259與第三電流源255之連接點S3’，非反向端耦接第二電晶體開關256與第二電流源252之連接點S2’，並根據此兩點電位之高低比較產生一第一電流觸發訊號Itr2。第一電晶體開關256之基底、第二電晶體開關256之基底以及第三電晶體開關259之基底耦接一操作電壓VCC，而第二電晶體開關256之閘極耦接地以維持導通狀態。處理電路205接收第一電流觸發訊號Itr1及第二電流觸發訊號Itr2而產生控制訊號控制切換開關212，使流經發光二極體模組224之電流穩定於一第一預定電流及一第二預定電流之間，其中第一預定電流小於第二預定電流。

在此實施例中，第一電阻262、第二電阻260及第三電阻263之電阻值相同，而第一電流源254、第二電流源252及第三電流源255之電流值相同，且第四電阻264之電阻值略小於第五電阻265之電阻值。當電路啟動之初，流經發光二極體模組224之電流小於第一預定電流及第二預定電流，使連接點S2’之電位高於連接點S1’及S3’之電位，此時第一電流觸發訊號Itr1及第二電流觸發訊號Itr2均為高準位，使處理電路205控制切換開關212導通，流經發光二極體模組224之電流持續上升。當流經發光二極體模組 224之電流大於第一預定電流及第二預定電流時，使連接點S2’之電位低於連接點S1’及S3’之電位，此時第一電流觸發訊號Itr1及第二電流觸發訊號Itr2均為低準位，使處理電路205控制切換開關212截止，電感216透過發光二極體模組224及二極體214之迴路釋放儲存於電感216之電力，流經發光二極體模組224之電流逐漸下降。當流經發光二極體模組224之電流大於第一預定電流但小於第二預定電流時，使連接點S2’之電位低於連接點S1’但高於S3’之電位，此時第一電流觸發訊號Itr1為低準位及第二電流觸發訊號Itr2為高準位。此時處理電路205維持切換開關212原來之狀態。如此，發光二極體模組224之電流即可被穩定於第一預定電流及第二預定電流之間。

再來請參考第六圖，為應用本發明之一第四較佳實施例之電流觸發電路之切換式電源轉換器的電路示意圖。在本實施例，切換式電源轉換器為一反馳式(Flyback)電源轉換電路，包含一處理電路305、一轉換電路310以及一電流觸發電路350。轉換電路310包含一切換開關312、一二極體314、一輸出電容320、一電壓偵測電路322、一輸入電容326以及一變壓器T。切換開關312根據處理電路305所產生的控制訊號進行切換。電流觸發電路350包含一偏壓單元及一觸發單元，其中偏壓單元包含一第一電流源354、一第二電流源352、一第一電阻362、一第二電阻360、一第三電阻364、一第一電晶體開關358、一第二電晶體開關356、一第三電晶體開關370以及一電壓箝制元件372。第一電流源354、 第一電晶體開關358、第一電阻362及第三電阻364依序串聯一起，第二電流源352、第二電晶體開關356及第三電阻360亦依序串聯一起，而第一電流源354及第二電流源352之一端耦接一操作電壓VCC。第三電晶體開關370以及電壓箝制元件372之一端均耦接第一電晶體開關358之汲極，而另一端均接地。觸發單元包含一比較器366。第二電阻362耦接切換開關312的汲極，第三電阻364耦接切換開關312的源極，即接地。比較器366的反向端耦接第二電晶體開關356與第二電流源352之連接點，非反向端耦接第一電晶體開關358與第一電流源354之連接點，並根據此兩點電位之高低比較產生一電流觸發訊號Itr。第二電晶體開關356之閘極耦接操作電壓VCC以維持導通狀態，而第一電晶體開關358之閘極接收處理電路305所產生之一觸發控制訊號VG，以配合電路操作偵測及停止偵測，同時處理電路305產生一箝壓訊號VGX，以控制第三電晶體開關370之切換，其中箝壓訊號VGX與觸發控制訊號VG反相。處理電路305接收電壓偵測電路322所產生的一電壓偵測訊號VFB及電流觸發訊號Itr而產生控制訊號控制切換開關312之切換，使輸出電壓VOUT穩定於一預定輸出電壓值且避免變壓器T流經過大之電流。

當切換開關312導通，輸入電壓VIN提供電力儲存於變壓器T之上，而此時輸出電容320提供輸出電壓VOUT至一負載(未繪出)。當輸出電壓VOUT小於一預定電壓或者流經變壓器及切換開關之電流超過一電流預定值，處理電路305控制切換開關312 截止。此時，變壓器T透過二極體314、輸出電容320迴路釋放所儲存之能量至二次側，使輸出電容C重新儲能而提升輸出電壓VOUT。處理電路305於截止切換開關312一預定時間後，重新導通切換開關312。而當輸出電壓VOUT再度小於一預定電壓或者流經變壓器及切換開關之電流超過一電流預定值，處理電路305在控制切換開關312截止。如此週而復始，使輸出電壓VOUT穩定於預定電壓值附近。

接下來說明電流觸發電路350於上述過程中的運作。當處理電路305控制切換開關312導通時，電流流經變壓器的初次側線圈及切換開關312此時處理電路305輸出高準位之觸發控制訊號VG使第一電晶體開關358進行偵測，而箝壓訊號VGX為低準位使第三電晶體開關370截止。而由於一開始第一電流源354流經第三電阻364所形成的跨壓高第一切換開關312之汲極-源極間的跨壓，故比較器366輸出低準位之電流觸發訊號Itr。當輸出電壓VOUT未達到預定電壓值而流經切換開關312之電流已到達預定電流值時，比較器366輸出高準位之電流觸發訊號Itr，使處理電路305截止切換開關312。當切換開關312因輸出電壓VOUT達到預定電壓值或流經切換開關312之電流達到預定電流值而截止時，處理電路305輸出低準位之觸發控制訊號VG使第一電晶體開關358停止偵測，並同時輸出高準位之箝壓訊號VGX使第三電晶體開關370導通。由於切換開關312之截止使於切換開關312的汲極電位會上拉至幾乎等於輸入電壓VIN，此時第三電晶體開關370導通使第一電晶體開關658之汲極電位約等於零電位，輸入電壓VIN之電力透過第一電阻362、第一電晶體358之體二極體以及第三電晶體開關370之路徑傳送，第一電晶體358的源極與汲極之跨壓為第一電晶體358的體二極體之順向導通電壓。因此，就算輸入電壓VIN相當高，在此時亦不至於有過高電壓進入電流觸發電路350內部而傷害內部元件，故電流觸發電路350內之元件可使用低壓製程來製作，降低電路之成本。而為了避免第一電晶體開關358及第三電晶體開關370之切換上之時間落差造成輸入電壓VIN之高壓進入電流觸發電路350內部，電壓箝制元件372可進一步確保任何時刻第一電晶體開關358之汲極電位均被箝制在等於、低於電壓箝制元件372之箝制電壓。

綜上說明，本發明利用一偏壓與偵測元件上的壓差進行比較，而偏壓與偵測元件彼此耦接故有共同之準位而可避免電路上之雜訊，因此可避免先前技術中參考電壓與偵測元件間受雜訊干擾而容易造成電路判斷錯誤之問題。所以本發明可以使用電阻值相當低之偵測元件，例如：金氧半電晶體，使偵測電流所造成的功率損耗更為降低進而提高電路之轉換效率。

如上所述，本發明完全符合專利三要件：新穎性、進步性和產業上的利用性。本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以下文之申請專利範圍所界定者為準。

先前技術：

VIN．．．輸入電壓

VOUT．．．輸出電壓

SW．．．切換開關

L．．．電感

C．．．電容

D．．．二極體

Ri．．．偵測電阻

IL．．．電感電流

VS．．．壓差

Vref．．．參考電壓

本發明：

R．．．偵測電阻

I．．．電流

BIAS．．．偏壓單元

dV．．．偏壓

DET．．．觸發單元

Itr．．．電流觸發訊號

5、105、205、305．．．處理電路

10、110、210、310、CONVERTER．．．轉換電路

12、212、312．．．切換開關

14、214、314．．．二極體

16、116、216．．．電感

18．．．電流偵測電阻

20、120、320．．．輸出電容

22、122、222、322．．．電壓偵測電路

50、150、250、350．．．電流觸發電路

52、152、252、352．．．第二電流源

54、154、254、354．．．第一電流源

60、160、260、360．．．第二電阻

62、162、262、362．．．第一電阻

64、164、364．．．第三電阻

66、166、366．．．比較器

112．．．第一切換開關

114．．．第二切換開關

170、370．．．第三電晶體開關

172、372．．．電壓箝制元件

224．．．發光二極體模組

255．．．第三電流源

263．．．第三電阻

264．．．第四電阻

265．．．第五電阻

258．．．第一電晶體開關

256．．．第二電晶體開關

259．．．第三電晶體開關

266．．．第一比較器

268．．．第二比較器

326．．．輸入電容

OUT．．．控制訊號

VIN．．．輸入電壓

VOUT‧‧‧輸出電壓

IFB‧‧‧偵測訊號

S1、S2、S1’、S1’、S2’、S3’‧‧‧連接點

VFB‧‧‧電壓偵測訊號

VCC‧‧‧操作電壓

VG‧‧‧觸發控制訊號

VGX‧‧‧箝壓訊號

V1‧‧‧偵測訊號

Itr‧‧‧電流觸發訊號

Itr1‧‧‧第一電流觸發訊號

Itr2‧‧‧第二電流觸發訊號

T‧‧‧變壓器

第一圖為先前技術之直流轉直流降壓轉換電路之電路示意圖。

第二圖為根據本發明之電流觸發電路之電路示意圖。

第三圖為應用本發明之一第一較佳實施例之電流觸發電路之切換式電源轉換器的電路示意圖。

第四圖為應用本發明之一第二較佳實施例之電流觸發電路之切換式電源轉換器的電路示意圖。

第五圖為應用本發明之一第三較佳實施例之電流觸發電路之切換式電源轉換器的電路示意圖。

第六圖為應用本發明之一第四較佳實施例之電流觸發電路之切換式電源轉換器的電路示意圖。

5．．．處理電路

10．．．轉換電路

12．．．切換開關

14．．．二極體

16．．．電感

18．．．電流偵測電阻

20．．．輸出電容

22．．．電壓偵測電路

50．．．電流觸發電路

52．．．第二電流源

54．．．第一電流源

60．．．第二電阻

62．．．第一電阻

64．．．第三電阻

66．．．比較器

OUT．．．控制訊號

VIN．．．輸入電壓

VOUT．．．輸出電壓

IFB．．．偵測訊號

S1、S2．．．連接點

VFB‧‧‧電壓偵測訊號

dV‧‧‧偏壓

Itr‧‧‧電流觸發訊號

Claims (18)

1. 一種切換式電源轉換器，包含：一轉換電路，用以根據一控制訊號將來自一輸入電壓之電力轉換成一穩定電流輸出，該轉換電路具有一偵測元件，該偵測元件具有一第一偵測端及一第二偵測端，並流經一待測電流；一電流觸發電路，包含：至少一偏壓單元，耦接該第一偵測端並提供一偏壓訊號；以及一觸發單元，耦接該至少一偏壓單元並根據該待測電流所產生的該第一偵測端之電位及該第二偵測端之電位一電位差及該至少一偏壓訊號產生至少一電流觸發訊號；以及一處理電路，接收該電流觸發電路所產生之該至少一電流觸發訊號，並據此產生該控制訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之切換式電源轉換器，其中該偵測元件為一切換開關，該切換開關根據該控制訊號進行切換。
3. 如申請專利範圍第2項所述之切換式電源轉換器，其中該每一偏壓單元包含一第一電流源及一第一電阻，該第一電流源提供一第一電流，該第一電阻耦接該第一電流源以及該第一偵測端，其中每一該第一電阻之電阻值不同。
4. 如申請專利範圍第3項所述之切換式電源轉換器，其中該電流觸發電路更包含一第二電流源及一第二電阻，該第二電流源提供一第二電流，該第二電阻耦接該第二偵測端以及該第二電流源。
5. 如申請專利範圍第4項所述之切換式電源轉換器，其中該電流觸發電路更包含一至少第一電晶體開關以及一第二電晶體開關，每一該第一電晶體開關耦接對應之該偏壓單元之該第一電 流源，並根據一觸發控制訊號切換，該第二電晶體開關耦接該第二電流源且維持導通。
6. 如申請專利範圍第5項所述之切換式電源轉換器，其中該電流觸發電路更包含一電壓箝制元件，耦接該至少一第一電晶體開關，使該至少一第一電晶體開關上之跨壓小於一預定電壓差。
7. 如申請專利範圍第5項所述之切換式電源轉換器，其中該電流觸發電路更包含一第三電晶體開關，耦接該至少一第一電晶體開關，並根據一箝壓訊號切換，該箝壓訊號與該觸發控制訊號反相。
8. 如申請專利範圍第7項所述之切換式電源轉換器，其中該處理電路產生該觸發控制訊號，使該至少一第一電晶體開關與該切換開關不同時導通。
9. 如申請專利範圍第4項所述之切換式電源轉換器，其中該至少一第一電流與該第二電流電流值大小相同而該至少一第一電阻與該第二電阻電阻值大小不同。
10. 如申請專利範圍第1項所述之切換式電源轉換器，其中該轉換電路輸出一輸出電流至一負載，該電流觸發電路具有兩偏壓單元，用以提供一第一偏壓訊號及一第二偏壓訊號，觸發單元根據該第一偏壓訊號及該第二偏壓訊號產生一第一電流觸發訊號及一第二觸發訊號，該處理電路根據該第一電流觸發訊號及該第二電流觸發訊號產生該控制訊號，使該輸出電流被控制在一第一電流值及一第二電流值之間。
11. 一種電流觸發電路，包含：一第一電流源，用以提供一第一電流； 一第一電阻，耦接該第一電流源以形成一第一偏壓且耦接一第一偵測端；一第二電流源，用以提供一第二電流；一第二電阻，耦接該第二電流源且耦接一第二偵測端；以及一第一比較器，耦接該第一電阻以及該第二電阻；其中，一偵測電流流過該第一偵測端與該二偵測端而於該第一偵測端與該二偵測端之間形成一偵測電壓，該第一比較器根據該偵測電壓、該第一偏壓以及該第二偏壓輸出一第一電流觸發訊號。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電流觸發電路，更包含一第一電晶體開關以及一第二電晶體開關，該第一電晶體開關耦接該第一電流源，並根據一觸發控制訊號切換，該第二電晶體開關耦接該第二電流源且維持導通。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電流觸發電路，更包含一電壓箝制元件，耦接該第一電晶體開關，使該第一電晶體開關上之跨壓小於一預定電壓差。
14. 如申請專利範圍第13項所述之電流觸發電路’其中該第一電流與該第二電流電流值大小相同而該第一電阻與該第二電阻電阻值大小不同。
15. 如申請專利範圍第12項所述之電流觸發電路，更包含一第三電晶體開關，耦接該第一電晶體開關，並根據一箝壓訊號切換，該箝壓訊號與該觸發控制訊號反相。
16. 如申請專利範圍第12項所述之電流觸發電路，其中該第一電晶體開關以及該第二電晶體開關均為金氧半電晶體且源極與基底連接。
17. 如申請專利範圍第11項所述之電流觸發電路，更包含：一第三電流源，用以提供一第三電流；一第三電阻，耦接該第三電流源以形成一第三偏壓且耦接一第三偵測端；一第三比較器，耦接該第三電阻以及該第二電阻，該第三比較器根據該偵測電壓、該第三偏壓以及該第二偏壓輸出一第二電流觸發訊號。
18. 如申請專利範圍第17項所述之電流觸發電路，更包含一第四電晶體開關，耦接該第三電流源，並根據該觸發控制訊號切換。