电源转换器、电压调整单元及电压调整方法
【技术领域】
[0001]本发明与电源转换器有关，特别是关于一种具有回转率(slew rate)自动调变功能的电源转换器、电压调整单元及电压调整方法。
【背景技术】
[0002]图1图示已知的直流-直流切换式降压电路(Buck DC-DC Converter IC)的系统方块图。直流-直流切换式降压电路I的输出电压Vout会被锁定于一特定电压值，并且此特定电压值是由误差放大器121所接收到的参考电压EAP的电压值来决定。
[0003]当系统刚开机时，直流-直流切换式降压电路I中的误差放大器121所接收到的参考电压EAP并不会马上是目标电压值(VID)，而是会先从零慢慢爬升至目标电压值，此一动作称为软启动(soft start)。系统需要使用软启动来开机的理由是:假设系统刚开机时的直流-直流切换式降压电路I的输出电压Vout为零，若此时误差放大器121所接收到的参考电压EAP并非零，而是相对较高的目标电压值(VID)，系统就必须努力对输出电容Cout充电，以使得输出电压Vout能快速地达至目标电压值，其结果就是导致流经输出电感L的电感电流IL过大而产生严重的浪涌电流(in-rush current)，可能会造成输出电感L烧毁或触发过电流保护(Over Current Protect1n, 0CP)的情况发生。基于上述理由，通常误差放大器121所接收到的电压EAP需慢慢爬升至目标电压值(VID)，而系统也会慢慢对输出电压Vout充电至目标电压值，以避免造成系统损伤。
[0004]—般而言，系统在开机时对输出电容Cout充放电的速度快慢被定义为回转率(slew rate)。一旦目标电压值(VID)有所变动，应用上又要求对输出电容Cout快速充电(高回转率)时，就会遭遇到很大的浪涌电流。若在此同时又对输出抽重载(heavy load),则电感电流IL可能会触及过电流保护的位准而触发过电流保护。
[0005]另一方面，若输出为短路，则电感电流IL亦会触及过电流保护的位准而触发过电流保护。此时即遭遇到一个难题，系统需能够在高回转率和重载的情况下成功开机而不触发过电流保护，但若是短路开机的情况下，系统又要能够正确的触发过电流保护而不开机。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供一种电源转换器、电压调整单元及电压调整方法，由此解决现有技术所述及的问题。
[0007]根据本发明的一具体实施例为一种电源转换器。于此实施例中，电源转换器包括电流感测单元、电压调整单元和脉宽调变控制单元。电流感测单元用以感测电源转换器的输出电流，以提供电流感测信号。电压调整单元耦接电流感测单元。电压调整单元依据第一回转率提供参考电压并比较电流感测信号和预设参考值。当电流感测信号高于预设参考值时，电压调整单元改依据第二回转率提供参考电压，其中第二回转率低于第一回转率。脉宽调变控制单元耦接电压调整单元。脉宽调变控制单元接收参考电压并依据参考电压控制电源转换器提供输出电压。
[0008]于本发明的一实施例中，电压调整单元包括比较器和电压产生单元。比较器耦接电流感测单元。比较器自电流感测单元接收电流感测信号并比较电流感测信号和预设参考值。电压产生单元耦接比较器。电压产生单元依据第一回转率提供参考电压。当比较器的比较结果为电流感测信号高于预设参考值时，电压产生单元依据第二回转率提供参考电压。
[0009]于本发明的一实施例中，电压产生单元包括电容和充电电路。充电电路耦接比较器和电容。充电电路具有多个电流源。充电电路根据比较器的比较结果切换多个电流源中的不同电流源对电容充电，其中多个电流源中的不同电流源分别提供不同大小的电流。
[0010]于本发明的一实施例中，当电压产生单元依据第一回转率提供参考电压时，充电电路以多个电流源中的第一电流源对电容充电。当比较器的比较结果为电流感测信号高于预设参考值时，充电电路根据比较器的比较结果切换成以多个电流源中的第二电流源对电容充电，使得电压产生单元改依据较低的第二回转率提供参考电压，第二电流源所提供的第二电流小于第一电流源所提供的第一电流。
[0011]根据本发明的一具体实施例为一种电压调整单元。于此实施例中，电压调整单元耦接电源转换器的电流感测单元。电压调整单元包括比较器和电压产生单元。比较器耦接电流感测单元。比较器自电流感测单元接收电流感测信号并比较电流感测信号和预设参考值。电压产生单元耦接比较器。电压产生单元依据第一回转率提供参考电压。当比较器的比较结果为电流感测信号高于预设参考值时，电压产生单元改依据第二回转率来提供参考电压，其中第二回转率低于第一回转率。
[0012]于本发明的一实施例中，该电流感测单元感测该电源转换器的一输出电流以提供该电流感测信号。
[0013]于本发明的一实施例中，该电压产生单元包括:一电容；以及一充电电路，耦接该比较器和该电容，该充电电路具有多个电流源，该充电电路根据该比较器的比较结果切换该些电流源中的不同电流源对该电容充电，其中该些电流源中的不同电流源分别提供不同大小的电流。
[0014]于本发明的一实施例中，当该电压产生单元依据该第一回转率提供该参考电压时，该充电电路以该些电流源中的一第一电流源对该电容充电，当该比较器的比较结果为该电流感测信号高于该预设参考值时，该充电电路根据该比较器的比较结果切换成以该些电流源中的一第二电流源对该电容充电，使得该电压产生单元改依据较低的该第二回转率提供该参考电压，该第二电流源所提供的一第二电流小于该第一电流源所提供的一第一电流。
[0015]根据本发明的另一具体实施例为一种电压调整方法。于此实施例中，电压调整方法应用于电源转换器。电压调整方法包括下列步骤:(a)依据第一回转率提供参考电压；(b)自电源转换器接收电流感测信号并比较电流感测信号和预设参考值；以及(C)若步骤
(b)的比较结果为电流感测信号高于预设参考值，改依据第二回转率提供参考电压，其中第二回转率低于第一回转率。
[0016]于本发明的一实施例中，该电流感测信号是感测该电源转换器的一输出电流而产生。
[0017]于本发明的一实施例中，步骤(a)是以多个电流源中的一第一电流源对一电容充电，以依据该第一回转率提供该参考电压时，当步骤(b)的比较结果为该电流感测信号高于该预设参考值时，步骤(C)根据步骤(b)的比较结果切换成以该些电流源中的一第二电流源对该电容充电，以改依据较低的该第二回转率提供该参考电压，该第二电流源所提供的一第二电流小于该第一电流源所提供的一第一电流。
[0018]综上所述，根据本发明所提供的电源转换器、电压调整单元及电压调整方法能够通过回转率自动调变的方式同时达到在高回转率和重载的情况下成功开机而不触发过电流保护，以及在短路开机的情况下触发过电流保护而不开机等具体功效，故不仅能有效避免在高回转率和重载的情况下过大的浪涌电流导致输出电感烧毁的情况发生，亦能确保在短路开机的情况下，过电流保护会被启动以避免造成系统损伤。
[0019]关于本发明的优点和精神可以通过以下的发明详述和附图得到进一步的了解。
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