TWI469493B - 電源轉換器的控制電路及控制方法 - Google Patents

Description

電源轉換器的控制電路及控制方法

本發明有關電源轉換器的控制電路及控制方法，尤指一種可降低電源轉換器的聲頻噪音的控制電路及控制方法。

在許多系統應用中，會將輸入電源通過電源轉換器轉換成適當的電壓及電流，以對負載提供適當的電力。為了能夠更有效地利用能源，當負載較低時，電源轉換器會降低輸出至負載的能量，而於負載較高時，電源轉換器會提高輸出至負載的能量。例如，電源轉換器的控制電路可以藉由控制電流開關的切換頻率，以調整輸出至負載的能量。然而，當電流開關的切換頻率落在人的聲頻範圍(audible frequency，如20Hz~20KHz)時，電源轉換器的電容、電感或變壓器等電路元件會產生人耳可察覺的噪音(以下稱聲頻噪音)，而造成使用者的不適。

有些電源轉換器會將切換頻率設置為高於人的聲頻範圍，以避免產生聲頻噪音。然而，當負載所需的能量較低時，這些電源轉換器無法進一步降低切換頻率以減少所輸出的能量，而會造成能源的浪費。

在美國第8,049,481號專利中，電源轉換器的控制電路會依據負載的高低，而分別使用不同的信號調變方式產生控制信號，以調整電流開關的切換頻率並降低聲頻噪音。例如，電源轉換器的控制電路會依據負載的高低，而採用脈衝寬度調變(pulse width modulation, PWM)、脈衝頻率調變(pulse frequency modulation, PFM)、深度脈衝寬度調變(deep PWM)、深度脈衝頻率調變(deep PFM)等信號調變方式來產生電流開關的控制信號。然而，此類電源轉換器的控制電路需要藉由在多種的信號調變方式間進行切換以產生控制信號，因此需要複雜的控制機制，而造成硬體設計的困難度大幅增加。此外，電源轉換器的控制電路在多種的信號調變方式間進行切換時，所產生的控制信號容易產生漣波，因此控制電路還需要採用額外的控制機制以避免或降低漣波的產生，以避免在多種調變方式間切換所產生的暫態響應問題而影響電源轉換器的效能。

有鑑於此，如何降低或消除電源轉換器所產生的聲頻噪音，並且能夠有效率地利用能源，實為業界有待解決的問題。

本說明書提供了一種電源轉換器的控制電路的實施例，用於設置一電源轉換器的一電流開關，以對一負載供電，該控制電路包含：一回授信號比較電路，用於依據一回授信號及一參考電壓以產生一比較信號；一頻率信號產生電路，耦接於該回授信號比較電路，用於依據該比較信號而產生一頻率信號；一電流峰值設置電路，耦接於該頻率信號產生電路，用於依據該頻率信號產生一電流閾值，並將一電流感測信號與該電流閾值進行比較，以產生一重置信號；以及一信號處理電路，耦接於該頻率信號產生電路與該電流峰值設置電路，用於依據該頻率信號及該重置信號而產生一控制信號，以設置該電流開關的導通狀態；其中於一第一時段中，該電流峰值設置電路會固定該電流閾值，並且該頻率信號產生電路會依據該比較信號而設置該頻率信號的頻率，而於一第二時段中，該電流峰值設置電路會降低該電流閾值，並且該頻率信號產生電路會降低該頻率信號的頻率。

本說明書另提供了一種電源轉換器的控制電路的實施例，用於設置一電源轉換器的一電流開關，以對一負載供電，該控制電路包含：一頻率信號產生電路，用於依據該電源轉換器輸出至該負載的一電流輸出信號而產生一頻率信號；一閾值產生電路，用於產生一電流閾值，當該電流輸出信號大於一第一負載閾值時，將該電流閾值設置為一第一電流值，而當該電流輸出信號位於該第一負載閾值及一第二負載閾值之間時，將該電流閾值隨著該電流輸出信號的降低而降低，當該電流輸出信號小於該第二負載閾值時，將該電流閾值設置為一第二電流值；一感測電流比較電路，耦接於該閾值產生電路，將一電流感測信號與該電流閾值進行比較，以產生一重置信號；以及一信號處理電路，耦接於該頻率信號產生電路與該感測電流比較電路，依據該頻率信號及該重置信號而產生一控制信號，以設置該電流開關的導通狀態；其中該控制信號的頻率會隨著該電流輸出信號的降低而降低。

本說明書另提供了一種電源轉換器的控制方法的實施例，用於設置一電源轉換器的一電流開關，以對一負載供電，其包含：依據一回授信號及一參考電壓以產生一比較信號；依據該比較信號而產生一頻率信號；依據該頻率信號產生一電流閾值，並將一電流感測信號與該電流閾值進行比較，以產生一重置信號；依據該頻率信號及該重置信號而產生一控制信號，以設置該電流開關的導通狀態；於一第一時段，固定該電流閾值，並且依據該比較信號而設置該頻率信號的頻率；以及於一第二時段，降低該電流閾值，並且降低該頻率信號的頻率。

本說明書另提供了一種電源轉換器的控制方法的實施例，用於設置一電源轉換器的一電流開關，以對一負載供電，其包含：依據該電源轉換器輸出至該負載的一電流輸出信號而產生一頻率信號；產生一電流閾值，並且當該電流輸出信號大於一第一負載閾值時，將該電流閾值設置為一第一電流值，而當該電流輸出信號位於該第一負載閾值及一第二負載閾值之間時，將該電流閾值隨著該電流輸出信號的降低而降低，當該電流輸出信號小於該第二負載閾值時，將該電流閾值設置為一第二電流值；將一電流感測信號與該電流閾值進行比較，以產生一重置信號；以及依據該頻率信號及該重置信號而產生一控制信號，以設置該電流開關的導通狀態。

上述實施例的優點之一是能夠依據負載的大小而調整控制信號的頻率，並且能夠在電源轉換器的操作頻率進入人類的聲頻範圍時，限制電流開關所導通電流至所需的預設值，以降低或消除電源轉換器所產生的聲頻噪音。上述實施例的另一優點是可以避免在多種調變方式間切換所產生的暫態響應問題，不但能夠提升電源轉換器的效能，還能夠降低硬體設計的複雜度。本發明的其他優點將配合以下說明及圖示進行更進一步的解說。

以下將配合相關圖式來說明本發明的實施例。在這些圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或流程步驟。

圖1為本發明一實施例的返馳式電源轉換器100簡化後的功能方塊圖。電源轉換器100包含變壓器110、電流開關130、控制電路150、偏壓線圈(bias winding)170、電阻Rcs、R1和R2、電容C1和C2及二極體D。為使圖面更為簡潔而易於說明，電源轉換器100中的某些元件、信號和連接關係並未繪示於圖1中。

在本實施例中，變壓器110一次側的一端耦接於電源PWR及電容C1，變壓器110一次側的另一端則耦接於電流開關130。變壓器110二次側的一端通過二極體D耦接於負載Z，變壓器110二次側的另一端耦接於預設電位(例如，接地端)。此外，電容C2耦接於負載Z及預設電位之間，電阻Rcs耦接於電流開關130和預設電位之間。控制電路150的端點GD耦接於電流開關130的控制端，例如，當電流開關130使用電晶體(例如，MOSFET或BJT)實施時，電流開關130的控制端可以是MOSFET的閘極或BJT的基極等。控制電路150的端點CS耦接於電阻Rcs。偏壓線圈170的一端藉由電阻R1和R2耦接至控制電路150的端點FB，而偏壓線圈170的另一端及電阻R2的一端皆耦接於預設電位。在圖1的實施例中，將上述的預設電位都設置為接地端以簡化說明，在其他的實施例中，也可以將上述的預設電位分別設置為相同或不同的電位。

控制電路150可以藉由端點GD設置電流開關130的控制端電壓，而能設置電流開關130所導通的電流It，亦即設置變壓器110一次側所導通的電流。因此，控制電路150能藉由設置變壓器110一次側所導通的電流而設置變壓器110二次側所感測的電流，而使電源轉換器100對負載Z輸出所需的電源輸出信號Vout及電流輸出信號Iout。

在本實施例中，電流開關130所導通的電流It通過電阻Rcs後會產生電流感測信號Vcs，控制電路150可藉由端點CS而估計變壓器110一次側所導通的電流值。

此外，偏壓線圈170所感測的電壓經過電阻R1和R2的分壓後，會於控制電路150的端點FB產生回授信號Vfb。例如，在一實施例中，可以將偏壓線圈170的線圈數和變壓器110二次側的線圈數設置為相同，因此變壓器110二次側和偏壓線圈170會產生實質上相同的電壓，控制電路150即可以藉由偏壓線圈170及電阻R1和R2所提供的回授信號Vfb而估計變壓器110二次側的所需能量。

因此，控制電路150可以藉由端點CS和端點FB接收電流感測信號Vcs和回授信號Vfb，依據電流感測信號Vcs及/或回授信號Vfb設置電流開關130的控制端電壓，而使電源轉換器100能對負載Z輸出所需的電壓輸出信號Vout及電流輸出信號Iout。

電容C1和C2分別可以用於降低或消除電源輸入信號Vin和電源輸出信號Vout的高頻雜訊，而二極體D可以對電源輸出信號Vout提供整流或保護等功能。

圖2為圖1的控制電路150的一實施例簡化後的功能方塊圖，控制電路150包含回授信號比較電路210、頻率信號產生電路230、電流峰值設置電路250及信號處理電路270。在本實施例中，控制電路150會產生脈衝頻率調變(pulse frequency modulation)信號並傳送至電流開關130的控制端，以設置電流開關130的導通狀態。

控制電路150藉由端點FB接收回授信號Vfb，回授信號比較電路210會將回授信號Vfb與參考電壓Vref進行比較，以產生比較信號Vcomp。

頻率信號產生電路230會依據比較信號Vcomp而對應地產生頻率信號Vfreq，並將頻率信號Vfreq分別輸出至電流閾值產生電路250和信號處理電路270。例如，在本實施例中，頻率信號產生電路230採用電壓控制振盪電路(voltage controlled oscillator)的方式實施，頻率信號產生電路230會依據比較信號Vcomp的數值而設置頻率信號Vfreq的頻率，以產生週期性方波的頻率信號Vfreq。

電流峰值設置電路250包含閾值產生電路251及感測電流比較電路253，閾值產生電路251會依據頻率信號Vfreq而對應地產生電流閾值Vth，而感測電流比較電路253會將由CS端點所接收的電流感測信號Vcs與電流閾值Vth進行比較，以產生重置信號Vreset。

信號處理電路270會依據頻率信號Vfreq和重置信號Vreset而產生控制信號Vpfm，以設置電流開關130的導通狀態。在圖2的實施例中，信號處理電路270包含正反器(flip flop)271，正反器271的設定(set)端S用於接頻率收信號Vfreq，正反器271的重置(reset)端R則用於接收重置信號Vreset，而正反器271的輸出端Q則會依據頻率信號Vfreq和重置信號Vreset而產生控制信號Vpfm，以設置電流開關130的導通狀態。

圖3為控制電路150所產生的頻率信號Vfreq、重置信號Vreset及控制信號Vpfm的一實施例簡化後的時序圖。

在圖3的實施例中，控制電路150藉由端點FB接收回授信號Vfb，回授信號比較電路210會將回授信號Vfb與參考電壓Vref進行比較，以產生比較信號Vcomp。頻率信號產生電路230會依據比較信號Vcomp而對應地產生頻率信號Vfreq，在本實施例中，頻率信號Vfreq為週期性的方波，而頻率信號產生電路230會依據比較信號Vcomp而對應地調整頻率信號Vfreq的頻率，當比較信號Vcomp升高時，頻率信號產生電路230會升高頻率信號Vfreq的頻率，當比較信號Vcomp降低時，頻率信號產生電路230會降低頻率信號Vfreq的頻率。此外，電流峰值設置電路250的閾值產生電路251會依據頻率信號Vfreq而對應地產生電流閾值Vth。

於圖3的時間S1時，頻率信號Vfreq由低電位變為高電位，信號處理電路270的正反器271的設定端S接收到高電位的頻率信號Vfreq時，於輸出端Q產生的控制信號Vpfm也會成為高電位，而導通電流開關130。電流開關130導通後，所導通的電流It會逐漸增加，使電流開關130導通的電流It通過電阻Rcs後產生的電流感測信號Vcs也逐漸增加。

於圖3的時間S2時，電流感測信號Vcs大於或等於電流閾值Vth，電流峰值設置電路250的感測電流比較電路253對電流感測信號Vcs與電流閾值Vth進行比較後，會產生高電位的重置信號Vreset。正反器271的重置端R接收到高電位的重置信號Vreset時，於輸出端Q產生的控制信號Vpfm也會成為低電位，而使電流開關130不導通。

因此，控制電路150就能上述的方式產生適當頻率的控制信號Vpfm，而傳送所需的能量至負載Z。例如，在圖3的時段S1～S3時，控制電路150會產生頻率為F1的控制信號Vpfm。而在時間S4以後，控制電路150會將控制信號Vpfm的頻率設置為比較低的頻率F2，以提供較低的能量輸出。

圖4為控制電路150於不同的負載狀況時所產生的電流閾值Vth與頻率信號Vfreq的頻率的一實施例，圖5為電流開關130所導通的電流It通過電阻Rcs後所產生的電流感測信號Vcs的一實施例簡化後的時序圖，以下將以圖4及5進一步說明控制電路150的運作方式。在本實施例中，電源轉換器100會輸出實質上固定的電壓輸出信號Vout，由於電源轉換器100所輸出的能量等於電壓輸出信號Vout乘以電流輸出信號Iout，因此可以利用電流輸出信號Iout、回授信號Vfb及/或電流開關130所導通的電流It等信號作為負載狀況的估計值。

當電源轉換器100所欲輸出的電流輸出信號Iout大於圖4中的第一負載閾值Lth1時，代表負載Z的負載值大於第一預設值，控制電路150會將電壓輸出信號Vout設置為實質上固定，並且隨著負載值的增加而增加控制信號Vpfm的頻率，以增加電流輸出信號Iout。此時，閾值產生電路251會將電流閾值Vth會設置為第一電流值I1。

例如，在圖5的實施例中，電源轉換器100於時段T1時所欲輸出的電流輸出信號Iout大於圖4中的第一負載閾值Lth1，控制電路150會於時段T1時產生頻率為F1的控制信號Vpfm，並且閾值產生電路251會將電流閾值Vth會設置為第一電流值I1。控制電路150會產生頻率為F1的控制信號Vpfm，以間歇性的導通電流開關130，並將電流閾值Vth設置為第一電流值I1以限制電流開關130所導通電流It。

於時段T2時，電源轉換器100須提供至負載Z的能量較低，控制電路150會以較低的頻率F2產生控制信號Vpfm，以間歇性的導通電流開關130，並將電流閾值Vth設置為第一電流值I1以限制電流開關130所導通電流It。因此，控制電路150能夠依據負載的大小而產生適當頻率的控制信號Vpfm，以間歇性的導通電流開關130，而能將所需的電流輸出信號Iout輸出至負載Z。

當電源轉換器100欲降低耗電時，控制電路150會降低電流開關130所導通電流It、電流輸出信號Iout及其他相關的電流值，以降低電源轉換器100所提供的能量而降低聲頻噪音。因此，當控制電路150所欲輸出的電流輸出信號Iout位於圖4的第一負載閾值Lth1及第二負載閾值Lth2之間時，代表負載Z的負載值也位於第一預設值及第二預設值之間。控制電路150會將電壓輸出信號Vout設置為實質上固定，並且會降低控制信號Vpfm的頻率以及電流閾值Vth。當電源轉換器100所輸出的電流輸出信號Iout等於圖4中的第二負載閾值Lth2時，閾值產生電路251會將電流閾值Vth設置為第二電流值I2，此時控制信號Vpfm的頻率設置為大於或等於人類的聲頻範圍的上界(例如，20KHz)。因此，當電源轉換器100的運作頻率進入人類的聲頻範圍時，電流開關130所導通電流It會受到電流閾值Vth的限制，而不會產生太大的聲頻噪音。

例如，在圖5的實施例中，當電源轉換器100欲降低耗電時，控制電路150會於時段T3降低控制信號Vpfm的頻率，而閾值產生電路251也會於時段T3降低電流閾值Vth。因此，當電源轉換器100輸出的電流輸出信號Iout等於第二負載閾值Lth2時，控制信號Vpfm的頻率仍舊大於或等於人類的聲頻範圍的上界，而閾值產生電路251會將電流閾值Vth設置為第二電流值I2以限制電流開關130所導通電流It，以確保電源轉換器100的運作頻率進入人類的聲頻範圍時，不會產生太大的聲頻噪音。

在本實施例中，在低耗電狀態時，控制電路150所欲輸出的電流輸出信號Iout小於圖4的第二負載閾值Lth2，即負載Z的負載值小於第二預設值。閾值產生電路251會將電流閾值Vth會設置為第二電流值I2。控制電路150會將電壓輸出信號Vout設置為實質上固定，並且隨著負載值的降低而降低控制信號Vpfm的頻率，以降低電流輸出信號Iout。如圖5的時段T4所示，閾值產生電路251會將電流閾值Vth設置為第二電流值I2以限制電流開關130所導通電流It，而控制信號Vpfm的頻率可依據需求而進一步降低，以避免輸出過多的能量，因此能到達成節約能源的目的。

上述的實施例採用返馳式架構的電源轉換器100進行說明，在其他的實施例中，電源轉換器也可以採用升壓式電源轉換器、降壓式電源轉換器或其他架構的電源轉換器。

例如，圖6為本發明一實施例的升壓式電源轉換器600簡化後的功能方塊圖。電源轉換器600包含電感610、電流開關130、控制電路150、電阻Rcs、R1和R2、電容C1和C2及二極體D。為使圖面更為簡潔而易於說明，電源轉換器600中的某些元件、信號和連接關係並未繪示於圖6中。前述實施例中各個元件的實施方式、運作方式、以及相關優點的其他說明，也適用於圖6的實施例，為簡潔起見，在此不重複敘述。

與圖1的實施例類似，控制電路150可以藉由端點GD設置電流開關130的控制端電壓，而能設置電流開關130所導通的電流，使電源轉換器100對負載Z輸出所需的電源輸出信號Vout及電流輸出信號Iout。此外，控制電路150可以藉由端點CS和端點FB接收電流感測信號Vcs和回授信號Vfb，依據電流感測信號Vcs及/或回授信號Vfb設置電流開關130的控制端電壓，而使電源轉換器100能對負載Z輸出所需的電壓輸出信號Vout及電流輸出信號Iout。

電流開關130所導通的電流It通過電阻Rcs後會產生電流感測信號Vcs，控制電路150可藉由端點CS而估計電流開關所導通的電流值。電源輸出信號Vout通過電阻R1和R2後會於控制電路150的端點FB產生回授信號Vfb。電容C1和C2分別可以用於降低或消除電源輸入信號Vin和電源輸出信號Vout的高頻雜訊，而二極體D可以對電源輸出信號Vout提供整流或保護等功能。

在圖6的實施例中，控制電路150同樣可以採用圖2的實施方式，而包含回授信號比較電路210、頻率信號產生電路230、電流峰值設置電路250及信號處理電路270。因此，控制電路150不但能夠依據負載的狀況而調整控制信號Vpfm的頻率及/或電流閾值Vth，並且當控制電路150欲降低耗電狀態時，還會將電流閾值Vth設置為所需的預設值(如圖4的第二電流值I2)以限制電流開關所導通的電流It。因此，當電源轉換器100的操作頻率進入人類的聲頻範圍時，電流開關130所導通電流It會受到電流閾值Vth的限制，而不會產生太大的聲頻噪音。

在圖4的實施例中，當控制電路150所欲輸出的電流輸出信號Iout位於第一負載閾值Lth1及第二負載閾值Lth2之間時，閾值產生電路251會隨著電流輸出信號Iout的降低(或是負載Z的負載值的降低)而線性地降低電流閾值Vth。在其他實施例中，閾值產生電路251也可以採用其他的方式設置電流閾值Vth。例如，圖7為控制電路150於不同的負載狀況時所產生的電流閾值Vth與頻率信號Vfreq的頻率的另一實施例，在圖7的實施例中，當控制電路150所欲輸出的電流輸出信號Iout位於第一負載閾值Lth1及第二負載閾值Lth2之間時，閾值產生電路251會隨著電流輸出信號Iout的降低(或是負載Z的負載值的降低)而採用階梯狀的方式降低電流閾值Vth。

在上述的實施例中，雖然某些信號或功能方塊僅以電壓或電流的形式進行說明，但所屬領域中具有通常知識者應可理解，上述的實施例而皆能夠藉由適當的轉換成適當的電流或電壓的實施方式而達成本發明的功效。例如，回授信號比較電路210可以採用的電流輸入或電壓輸入的比較電路，或者也可以採用電流輸入或電壓輸入的放大電路實施。在其他實施例中，感測電流比較電路253可以採用電流輸入的比較電路，而將電流開關130所導通的電流It與電流閾值Vth(此時可設置為電流形式)進行比較，並且能夠省略電阻Rcs。

在其他實施例中，上述實施例的各個功能方塊皆能夠進行適當的變化，而皆能達成本發明的功效。例如，圖8為圖1的控制電路150的另一實施例簡化後的功能方塊圖，與圖2的實施例相似，控制電路150包含回授信號比較電路210、頻率信號產生電路230、電流峰值設置電路250及信號處理電路270，這些元件的功能與變化可參考上述的相關說明，而不再贅述。與圖2的實施例差異在於閾值產生電路251改為依據比較信號Vcomp而產生電流閾值Vth。在另一實施例中，信號處理電路270也可以採用微處理器或邏輯電路等方式來實施正反器271的功能。

在上述的實施例中，電源轉換器的控制電路會依據負載的大小而調整控制信號的頻率，使電流開關能夠導通合適的電流，而將所需的能量輸出至負載Z。此外，當電源轉換器欲降低耗電時，電源轉換器的控制電路也能夠在電源轉換器的操作頻率進入人類的聲頻範圍前，限制電流開關所導通電流至所需的預設值，以降低或消除電源轉換器所產生的聲頻噪音。

此外，在上述的實施例中，電源轉換器的控制電路皆採用脈衝頻率調變信號作為電流開關的控制信號，因此可以避免在多種調變方式間切換所產生的暫態響應問題，不但能夠提升電源轉換器的效能，還能夠降低硬體設計的複雜度。

在繪示圖式時，某些元件的尺寸及相對大小會被加以放大，以使圖式的內容能清楚地表達。另外，某些元件的形狀會被簡化以方便繪示。因此，圖式中所繪示的各元件的形狀、尺寸及相對大小，除非申請人有特別指明，否則不應被用來限縮本發明的範圍。此外，本發明可用許多不同的形式來體現，在解釋本發明時，不應限縮在本說明書所提出的示例性實施例的態樣。

在說明書及請求項當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。本說明書及請求項並不以名稱的差異來做為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在說明書及請求項當中所提及的「包含」為開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於…」。另外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一元件耦接於第二元件，則代表第一元件可直接（包含通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式）連接於第二元件，或通過其他元件或連接手段間接地電性或信號連接至第二元件。

在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列舉的其中之一或多個項目的任意組合。另外，除非本說明書中有特別指明，否則任何單數格的用語都同時包含複數格的涵義。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明請求項所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。

100．．．電源轉換器

110．．．變壓器

130．．．電流開關

150．．．控制電路

170．．．偏壓線圈

C1、C2．．．電容

D．．．二極體

PWR．．．電源

Rcs、R1、R2．．．電阻

CS、FB、GD．．．端點

210．．．回授信號比較電路

230．．．頻率信號產生電路

250．．．電流峰值設置電路

251．．．閾值產生電路

253．．．感測電流比較電路

270．．．信號處理電路

271．．．正反器

610．．．電感

圖1為本發明一實施例的返馳式電源轉換器簡化後的功能方塊圖。

圖2為圖1的控制電路的一實施例簡化後的功能方塊圖。

圖3為圖2中的控制電路所產生的信號的一實施例簡化後的時序圖。

圖4為圖2中的控制電路於不同的負載狀況時所產生的電流閾值與頻率信號的頻率的一實施例示意圖。

圖5為圖2中的電流感測信號的一實施例簡化後的時序圖。

圖6為本發明一實施例的升壓式電源轉換器簡化後的功能方塊圖。

圖7為圖2中的控制電路於不同的負載狀況時所產生的電流閾值與頻率信號的頻率的另一實施例示意圖。

圖8為圖1的控制電路的一實施例簡化後的功能方塊圖。

150．．．控制電路

210．．．回授信號比較電路

230．．．頻率信號產生電路

250．．．電流峰值設置電路

25．．．閾值產生電路

253．．．感測電流比較電路

270．．．信號處理電路

27．．．正反器

Rcs．．．電阻

CS、FB、GD．．．端點

Claims (15)

1. 一種電源轉換器的控制電路，用於設置一電源轉換器的一電流開關，以對一負載供電，該控制電路包含：
   一回授信號比較電路，用於依據一回授信號及一參考電壓以產生一比較信號；
   一頻率信號產生電路，耦接於該回授信號比較電路，用於依據該比較信號而產生一頻率信號；
   一電流峰值設置電路，耦接於該頻率信號產生電路，用於依據該頻率信號產生一電流閾值，並將一電流感測信號與該電流閾值進行比較，以產生一重置信號；以及
   一信號處理電路，耦接於該頻率信號產生電路與該電流峰值設置電路，用於依據該頻率信號及該重置信號而產生一控制信號，以設置該電流開關的導通狀態；
   其中於一第一時段中，該電流峰值設置電路會固定該電流閾值，並且該頻率信號產生電路會依據該比較信號而設置該頻率信號的頻率，而於一第二時段中，該電流峰值設置電路會降低該電流閾值，並且該頻率信號產生電路會降低該頻率信號的頻率。
2. 如請求項1的控制電路，其中於一第三時段中，該電流峰值設置電路會固定該電流閾值，並且該頻率信號產生電路會依據該比較信號而設置該頻率信號的頻率。
3. 如請求項2的控制電路，其中於該第一時段中，該負載的負載值大於一第一預設值；於該第二時段中，該負載的負載值小於該第一預設值且大於一第二預設值；而於該第三時段中，該負載的負載值小於該第二預設值。
4. 如請求項1的控制電路，其中於該第一時段及該第二時段中，該頻率信號產生電路會設置該頻率信號的頻率隨著該負載的負載值的降低而降低。
5. 如請求項4的控制電路，其中於該第二時段中，該電流峰值設置電路會設置該電流閾值隨著該負載的負載值的降低而線性地降低。
6. 如請求項4的控制電路，其中於該第二時段中，該電流峰值設置電路會設置該電流閾值隨著該負載的負載值的降低而呈現階梯狀降低。
7. 如請求項1至6其中任一項的控制電路，其中該信號處理電路另包含一正反器，該正反器的一設定端用於接收該頻率信號，而該正反器的一重置端用於接收該重置信號。
8. 一種電源轉換器的控制電路，用於設置一電源轉換器的一電流開關，以對一負載供電，該控制電路包含：
   一頻率信號產生電路，用於依據該電源轉換器輸出至該負載的一電流輸出信號而產生一頻率信號；
   一閾值產生電路，用於產生一電流閾值，當該電流輸出信號大於一第一負載閾值時，將該電流閾值設置為一第一電流值，而當該電流輸出信號位於該第一負載閾值及一第二負載閾值之間時，將該電流閾值隨著該電流輸出信號的降低而降低，當該電流輸出信號小於該第二負載閾值時，將該電流閾值設置為一第二電流值；
   一感測電流比較電路，耦接於該閾值產生電路，將一電流感測信號與該電流閾值進行比較，以產生一重置信號；以及
   一信號處理電路，耦接於該頻率信號產生電路與該感測電流比較電路，依據該頻率信號及該重置信號而產生一控制信號，以設置該電流開關的導通狀態；
   其中該控制信號的頻率會隨著該電流輸出信號的降低而降低。
9. 如請求項8的控制電路，其中當該電流輸出信號位於該第一負載閾值及一第二負載閾值之間時，該電流峰值設置電路會設置該電流閾值隨著該負載的負載值的降低而線性地降低。
10. 如請求項8的控制電路，其中當該電流輸出信號位於該第一負載閾值及一第二負載閾值之間時，該電流峰值設置電路會設置該電流閾值隨著該負載的負載值的降低而呈現多階段地降低。
11. 如請求項8至10其中任一項的控制電路，其中該信號處理電路另包含一正反器，該正反器的一設定端用於接收該頻率信號，而該正反器的一重置端用於接收該重置信號。
12. 如請求項8至10其中任一項的控制電路，另包含：
    一回授信號比較電路，用於依據一回授信號及一參考電壓以產生一比較信號；
    其中該閾值產生電路會依據該比較信號產生該電流閾值。
13. 如請求項8至10其中任一項的控制電路，其中該閾值產生電路會依據該頻率信號產生該電流閾值。
14. 一種電源轉換器的控制方法，用於設置一電源轉換器的一電流開關，以對一負載供電，其包含：
    依據一回授信號及一參考電壓以產生一比較信號；
    依據該比較信號而產生一頻率信號；
    依據該頻率信號產生一電流閾值，並將一電流感測信號與該電流閾值進行比較，以產生一重置信號；
    依據該頻率信號及該重置信號而產生一控制信號，以設置該電流開關的導通狀態；
    於一第一時段，固定該電流閾值，並且依據該比較信號而設置該頻率信號的頻率；以及
    於一第二時段，降低該電流閾值，並且降低該頻率信號的頻率。
15. 一種電源轉換器的控制方法，用於設置一電源轉換器的一電流開關，以對一負載供電，其包含：
    依據該電源轉換器輸出至該負載的一電流輸出信號而產生一頻率信號；
    產生一電流閾值，並且當該電流輸出信號大於一第一負載閾值時，將該電流閾值設置為一第一電流值，而當該電流輸出信號位於該第一負載閾值及一第二負載閾值之間時，將該電流閾值隨著該電流輸出信號的降低而降低，當該電流輸出信號小於該第二負載閾值時，將該電流閾值設置為一第二電流值；
    將一電流感測信號與該電流閾值進行比較，以產生一重置信號；以及
    依據該頻率信號及該重置信號而產生一控制信號，以設置該電流開關的導通狀態。