专利名称：适应性斜率补偿模块及其方法
技术领域：
本发明有关于一种适应性斜率补偿模块以及其方法，更明确地说，有关于一种适用于切换式电源供应器的适应性斜率补偿模块以及其方法。
背景技术：
一般来说，切换式电源供应器中的功率开关的责任周期(Duty cycle)超过 0.5时，可能会发生次谐波振荡(sub-harmonic oscillation)，即交换式电源供应器可能会以开关频率的一半的频率开始振荡，解决这个问题的常见方式，是利用斜率补偿 (slope-compensation)机制。然而，一般的斜率补偿方式于切换式电源供应器的输入电源或输出电压的操作条件改变时，容易产生斜率补偿量不足或是过多的现象，而造成次谐波振荡仍然存在或是系统响应变慢的问题。
发明内容
本发明提供一种适应性斜率补偿方法。该适应性斜率补偿方法适用于一切换式电源供应器。该切换式电源供应器具有一功率开关与一电感耦接至一输入电源。该功率开关控制该电感进行储能或是释能，以产生一输出电压。该适应性斜率补偿方法包括有检测流经该电感的一电感电流，并转换为一电感电流检测电压、检测该功率开关的一责任周期、检测该电感电流检测电压于该功率开关开启时的一电压差值、依据该责任周期与该电感电流检测电压的该电压差值，以产生该斜率补偿信号，以及依据该斜率补偿信号调整该功率开关开启或关闭的时机。本发明还提供一种适应性斜率补偿模块。该适应性斜率补偿模块适用于一切换式电源供应器。该切换式电源供应器具有一开关控制电路、一功率开关、一电感以及一电感电流检测电路。该电感耦接至一输入电源。该电感电流检测电路用以检测流经该电感的电流， 并转换为一电感电流检测电压。该开关控制电路控制该功率开关的开启或关闭使该电感进行储能或是释能，以产生一输出电压。该适应性斜率补偿模块包括有一责任周期检测电路、 一电压差值检测电路以及一斜率补偿率积分电路。该责任周期检测电路用以检测该功率开关的一责任周期。该电压差值检测电路用以检测该电感电流检测电压于该功率开关的开启时间内的一电压差值。该斜率补偿率积分电路用以依据该责任周期、该电压差值，以计算一补偿斜率，并积分该补偿斜率，以产生一斜率补偿信号。
图1为说明本发明的适应性斜率补偿模块100的示意图。图2、图3与图4为说明根据本发明的应性斜率补偿模块所产生的斜率补偿信号以调整功率开关开启或关闭的时机，可使切换式电源供应器不发生次谐波振荡的工作原理的示意图。图5为说明本发明的斜率补偿率积分电路依据责任周期、电感电流检测电压的电
4压差值，以计算出补偿斜率的工作原理的示意图。图6为说明斜率补偿率积分电路根据补偿斜率所产生的斜率补偿信号的示意图。图7为说明本发明的电压差值检测电路的一实施例的示意图。图8为本发明的责任周期检测电路的一实施例的示意图。图9为本发明的斜率补偿率积分电路的一实施例的示意图。[主要元件标号说明]
权利要求
1.一种适应性斜率补偿方法，适用于一切换式电源供应器，该切换式电源供应器具有一功率开关与一电感耦接至一输入电源，该功率开关控制该电感进行储能或是释能，以产生一输出电压，该适应性斜率补偿方法包括有检测流经该电感的一电感电流，并转换为一电感电流检测电压； 检测该功率开关的一责任周期；检测该电感电流检测电压于该功率开关开启时的一电压差值；依据该责任周期与该电感电流检测电压的该电压差值，以产生该斜率补偿信号；以及依据该斜率补偿信号调整该功率开关开启或关闭的时机。
2.根据权利要求1所述的适应性斜率补偿方法，其中检测该功率开关的该责任周期包括有检测该输入电源与该输出电压，以计算出该功率开关的该责任周期。
3.根据权利要求1所述的适应性斜率补偿方法，其中检测该功率开关的该责任周期包括有检测该功率开关的一开启时间；以及依据该功率开关的一已知脉冲宽度调制周期与该开启时间，以计算出该功率开关的该责任周期。
4.根据权利要求1所述的适应性斜率补偿方法，其中检测该电感电流检测电压的该电压差值的方法包括检测该电感电流检测电压的最大值与最小值；以及依据该电感电流检测电压的最大值与最小值，决定该电压差值。
5.根据权利要求1所述的适应性斜率补偿方法，其中依据该责任周期与该电感电流检测电压的该电压差值，以产生该斜率补偿信号包括有依据该责任周期计算一开关截止周期；以及依据该电感电流检测电压的该电压差值与该开关截止周期，以积分方式产生该斜率补偿信号。
6.根据权利要求4所述的适应性斜率补偿方法，其中检测该电感电流检测电压的最小值的方法包括有当该功率开关开启后，经过一延迟时间，检测并记录该电感电流检测电压作为该最小值。
7.根据权利要求1所述的适应性斜率补偿方法，其中依据该责任周期与该电感电流检测电压的该电压差值，以产生该斜率补偿信号包括有依据该责任周期计算一开关截止周期；以及依据该电感电流检测电压的该电压差值与该开关截止周期，以积分方式产生该斜率补偿信号。
8.根据权利要求1所述的适应性斜率补偿方法，其中依据该斜率补偿信号调整该功率开关开启或关闭的时机的方法包括有依据该斜率补偿信号决定该电感电流的一限定值； 比较该电感电流与该限定值，并产生一比较信号；以及依据该比较信号调整该功率开关开启或关闭的时机。
9.一种适应性斜率补偿模块，适用于一切换式电源供应器，该切换式电源供应器具有一开关控制电路、一功率开关、一电感耦接至一输入电源、一电感电流检测电路，用以检测流经该电感的电流，并转换为一电感电流检测电压，该开关控制电路控制该功率开关的开启或关闭使该电感进行储能或是释能，以产生一输出电压，该适应性斜率补偿模块包括有一责任周期检测电路，用以检测该功率开关的一责任周期；一电压差值检测电路，用以检测该电感电流检测电压于该功率开关的开启时间内的一电压差值；以及一斜率补偿率积分电路，用以依据该责任周期、该电压差值，以计算一补偿斜率，并积分该补偿斜率，以产生一斜率补偿信号。
10.根据权利要求9所述的适应性斜率补偿模块，其中该电压差值检测电路包括有 一电压最大值取样电路，用以于该功率开关开启时检测该电感电流检测电压，以记录该电感电流检测电压的最大值；以及一电压最小值取样电路，用以于该功率开关开启时检测该电感电流检测电压，以记录该电感电流检测电压的最小值。
全文摘要
一种适应性斜率补偿方法适用于一切换式电源供应器。切换式电源供应器具有一功率开关与一电感耦接至一输入电源。功率开关控制电感进行储能或是释能，以产生输出电压。该适应性斜率补偿方法包括有检测流经该电感的电感电流，并转换为电感电流检测电压、检测功率开关的责任周期、检测电感电流检测电压于功率开关开启时的电压差值、依据责任周期与电感电流检测电压的电压差值，以产生斜率补偿信号，以及依据斜率补偿信号调整功率开关开启或关闭的时机。如此，即使输入电源或输出电压的操作条件改变，系统仍可快速响应且不发生次谐波振荡。
文档编号H02M3/155GK102237791SQ20101016798
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月22日 优先权日2010年4月22日
发明者朱益杉, 赵兴国 申请人:通嘉科技股份有限公司