应用于电源转换器的控制电路的振荡器及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种应用于电源转换器的控制电路的振荡器及其控制方法，尤其涉及 一种可控制栅极控制信号的频率在负载为中重载的情况下随补偿电压缓慢变化的振荡器 及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 现有技术所公开的应用于电源转换器的控制电路可在脉冲宽度调变模式中输出 脉冲宽度调变信号至所述电源转换器的一次侧的功率开关，其中所述脉冲宽度调变信号的 频率在对应于所述电源转换器的二次侧的负载的补偿电压小于第一预定电压时为第一定 值，当所述补偿电压介于所述第一预定电压和第二预定电压时随所述补偿电压而变，以及 当所述补偿电压大于所述第二预定电压时为第二定值。当所述补偿电压大于所述第二预定 电压时，所述负载为中重载，但因为所述脉冲宽度调变信号的频率为所述第二定值，所以现 有技术在所述补偿电压大于所述第二预定电压时具有下列缺点：第一、所述二次侧的输出 电压对应于所述负载的响应会较差；第二、所述输出电压的涟波不会被抑制；第三、所述电 源转换器的转换效率不会增加。
【发明内容】
[0003] 本发明的一实施例公开一种应用于电源转换器的控制电路的振荡器。所述振荡器 包含一补偿模块和一振荡模块。所述补偿模块是用于根据对应于所述电源转换器的二次侧 的负载的补偿电压、所述电源转换器的一次侧的直流电压和一参考电压，输出或抽取一调 整电流。所述振荡模块是用于根据所述补偿电压、所述控制电路内的一控制电压和所述调 整电流，输出一时钟信号，其中所述控制电路根据所述时钟信号，产生一栅极控制信号至所 述电源转换器的一次侧的功率开关。当所述补偿电压小于一第一预定电压时，所述栅极控 制信号的频率为一第一定值，以及当所述补偿电压介于所述第一预定电压和一第二预定电 压之间时和大于所述第二预定电压时，所述栅极控制信号的频率随所述补偿电压而变。
[0004] 本发明的另一实施例公开一种应用于电源转换器的控制电路的振荡器。所述振荡 器包含一振荡模块。所述振荡模块是用于根据对应于所述电源转换器的二次侧的负载的补 偿电压和所述控制电路内的至少一控制电压，输出一时钟信号，其中所述控制电路根据所 述时钟信号，产生一栅极控制信号至所述电源转换器的一次侧的功率开关。当所述补偿电 压小于一第一预定电压时，所述栅极控制信号的频率为一第一定值，当所述补偿电压介于 一第二预定电压和一第三预定电压之间时，所述栅极控制信号的频率为一第二定值，当所 述补偿电压大于一第四预定电压时，所述栅极控制信号的频率为一第三定值，以及当所述 补偿电压介于所述第一预定电压和所述第二预定电压之间时和介于所述第三预定电压和 所述第四预定电压之间时，所述栅极控制信号的频率随所述补偿电压而变。
[0005] 本发明的另一实施例公开一种振荡器的控制方法，其中所述振荡器是应用于电源 转换器的控制电路，所述振荡器包含一补偿模块和一振荡模块，所述补偿模块包含一电压 转电流单元和一调整电流产生单元，以及所述振荡模块包含一差动单元和一时钟信号产生 单元。所述控制方法包含所述补偿模块根据对应于所述电源转换器的二次侧的负载的补偿 电压、所述电源转换器的一次侧的直流电压和一参考电压，输出或抽取一调整电流，其中当 所述直流电压低于所述参考电压时，所述补偿模块输出所述调整电流，以及当所述直流电 压高于所述参考电压时，所述补偿模块抽取所述调整电流；所述振荡模块根据所述补偿电 压、所述控制电路内的一控制电压和所述调整电流，输出一时钟信号。所述控制电路根据所 述时钟信号，产生一栅极控制信号至所述电源转换器的一次侧的功率开关，其中当所述补 偿电压小于一第一预定电压时，所述栅极控制信号的频率为一第一定值，以及当所述补偿 电压介于所述第一预定电压和一第二预定电压之间时和大于所述第二预定电压时，所述栅 极控制信号的频率随所述补偿电压而变。
[0006] 本发明公开一种应用于电源转换器的控制电路的振荡器及其控制方法。所述振荡 器及所述控制方法可利用一补偿模块根据对应于所述电源转换器的二次侧的负载的补偿 电压和所述电源转换器的一次侧的直流电压，输出或抽取一调整电流，以及利用一振荡模 块根据所述补偿电压、一控制电压和所述调整电流，输出一时钟信号，其中所述时钟信号可 在所述负载为中重载的情况下随所述补偿电压缓慢变化。因为所述时钟信号可在所述负载 为中重载的情况下随所述补偿电压缓慢变化，所以所述控制电路内的栅极控制信号产生单 元所产生至所述电源转换器的一次侧的功率开关的栅极控制信号在所述负载为中重载的 情况下也随所述补偿电压缓慢变化。因为所述栅极控制信号在所述负载为中重载的情况下 随着所述补偿电压缓慢变化，所以相较于现有技术，本发明具有下列优点：第一、所述电源 转换器的二次侧的输出电压对应于所述负载的响应会较佳；第二、所述输出电压的涟波会 被抑制；第三、所述电源转换器的转换效率会增加。
【附图说明】
[0007] 图1是本发明第一实施例所公开的一种应用于电源转换器的控制电路的振荡器 的示意图。
[0008] 图2是说明补偿模块和振荡模块的示意图。
[0009] 图3是说明流经第三N型金属氧化物半导体晶体管的控制电流、流经第四N型金 属氧化物半导体晶体管的控制电流和补偿电压的关系示意图。
[0010] 图4是说明流经时钟信号产生单元中一个节点的充电电流和放电电流和补偿电 压的关系示意图。
[0011] 图5是说明补偿电压和栅极控制信号的频率的关系示意图。
[0012] 图6是说明当负载忽然增加时输出电压的响应的示意图。
[0013] 图7是说明流经时钟信号产生单元中一个节点的充电电流和放电电流和补偿电 压的关系示意图。
[0014] 图8是说明补偿电压和栅极控制信号的频率的关系示意图。
[0015] 图9是本发明第二实施例所公开的补偿电压和栅极控制信号的频率的关系示意 图。
[0016] 图10是本发明的第三实施例所公开的补偿电压和栅极控制信号的频率的关系示 意图。
[0017] 图11是本发明第四实施例所公开的一种应用于电源转换器的控制电路的振荡器 的控制方法的流程图。
[0018] 其中，附图标记说明如下：
[0019] 100 振荡器
[0020] 102 补偿模块
[0021] 104 振荡模块
[0022] 1022 电压转电流单元
[0023] 10222 第一 P型金属氧化物半导体晶体管
[0024] 10224 第二P型金属氧化物半导体晶体管
[0025] 10226 双极晶体管
[0026] 10228 电阻
[0027] 1024 调整电流产生单元
[0028] 10242 第三P型金属氧化物半导体晶体管
[0029] 10244 第一 N型金属氧化物半导体晶体管
[0030] 10246 第二N型金属氧化物半导体晶体管
[0031] 10248 第一开关
[0032] 10250 第二开关
[0033] 10252 反相器
[0034] 10254 比较器
[0035] 1042 差动单元
[0036] 10422 第一电流源
[0037] 10424 第四P型金属氧化物半导体晶体管
[0038] 10426 第五P型金属氧化物半导体晶体管
[0039] 10428 第三N型金属氧化物半导体晶体管
[0040] 10430 第四N型金属氧化物半导体晶体管
[0041] 1044 时钟信号产生单元
[0042] 10442 第二电流源
[0043] 10444 第六P型金属氧化物半导体晶体管
[0044] 10446 第七P型金属氧化物半导体晶体管
[0045] 10448 第五N型金属氧化物半导体晶体管
[0046] 10450 第六N型金属氧化物半导体晶体管
[0047] 10452、212 电容
[0048] 10454 第七N型金属氧化物半导体晶体管
[0049] 10456 第三开关
[0050] 10458 第四开关
[0051] 10460 第五开关
[0052] 200 电源转换器
[0053] 202 负载
[0054] 204 功率开关
[0055] 206 电流检测电阻
[0056] 208 一次侧线圈
[0057] 210 二次侧线圈
[0058] 300 控制电路
[0059] 302 补偿接脚
[0060] 304 栅极控制信号产生单元
[0061] 306 栅极接脚
[0062] 308 省电模式控制单元
[0063] A、B 节点
[0064] CLKS 时钟信号
[0065] CS 输出信号
[0066] FR 频率
[0067] FPV 第一预定电压
[0068] FV 第一定值
[0069] F0PV 第四预定电压
[0070] GND 地端
[0071] GCS 栅极控制信号
[0072] IAD 调整电流
[0073] IC0MP 补偿电流
[0074] II 第一电流
[0075] 12 第二电流
[0076] 13、IPRI 电流
[0077] 1C 充电电流
[0078] ID 放电电流
[0079] IL、IR 控制电流
[0080] I0UT 输出电流
[0081] PRI 一次侧
[0082] PV 预定值
[0083] SEC 二次侧
[0084] SPV 第二预定电压
[0085] SV 第二定值
[0086] T1 时间点
[0087] TPV 第三预定电压
[0088] VIN 直流电压
[0089] VAC 交流电压
[0090] VC0MP 补偿电压
[0091] VREF 参考电压
[0092] V0UT 输出电压
[0093] VCS 检测电压
[0094] VGMC 控制电压
[0095] Δ V0UT 电压降
[0096] 1100