极低耗电的电源转换控制器与相关方法

专利名称：极低耗电的电源转换控制器与相关方法
技术领域：
本发明涉及电源转换控制器的耗电，尤指一种极低耗电(ultra-low power)的电 源转换控制器与相关方法。
背景技术：
图1显示习知技艺的显示器内部的显示电路方块图100，包含电源电路110、縮放 控制器120以及背光模块130，电源电路110经由交流电源112供电转换成适当电压114、 116，而分别供电给背光模块130及縮放控制器120的运作。显示电路方块图100可以应 用于计算机监视器(monitor)、模拟电视或者数字电视当中。在节能减碳的世界潮流中，众 厂商皆致力于显示器于待机状态下的耗电量的节省，习知技艺利用交流/直流转换(AC/DC conversion)的电源电路110进行省电。 因此十分殷切需要发展出一套可以低成本实现的极低耗电的显示电路与相关方 法。

发明内容
本发明所要求解决的技术问题是提供一种极低耗电的电源转换控制器与相关方 法，可以降低成本。 为了解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案 本发明提供一种极低耗电电源转换控制器，包括迟滞比较器、比较器、与门、内部 电压调节器、控制电路及电流源；迟滞比较器，具有第一迟滞参考电压与第二迟滞参考电 压，用以产生迟滞比较输出讯号；比较器接收外部补偿讯号，与回授参考电压比较产生回授 控制讯号；与门，用以接收迟滞比较输出讯号以及回授控制讯号，产生电源控制讯号；内部 电压调节器耦接至与门，根据电源控制讯号决定是否产生内部工作电压；控制电路，包含或 门、第一反相器与第二反相器，控制电路根据迟滞比较输出讯号与回授控制讯号控制电流 源的启动与关闭。极低耗电电源转换控制器更包含振荡器、SR正反器、比较器，正反器耦接 于振荡器与比较器的输出，振荡器可以经由补偿讯号被禁能，或者振荡器的输出频率可以 经由补偿讯号所控制；比较器比较补偿(C0MP)讯号与电流感测(CS)讯号以产生比较输出； 较佳地，当补偿讯号被主张时，电源转换控制器进入极低耗电模式，其耗电量低于电源转换 控制器处于操作模式下的耗电量的十分之一。 本发明提供一种极低耗电电源控制方法，包括导通电流源达第一预定期间，可以 根据该回授控制讯号与一迟滞比较输出讯号控制该电流源的开启与关闭；致能电源转换控 制器内的电压调节器达一第二预定期间，并于该第二预定期间产生驱动讯号，例如脉波宽 度调变讯号或者脉波频率调变讯号；主张回授控制讯号上使得电源转换控制器进入极低耗 电模式，例如禁能电源转换控制器内的电压调节器与振荡器，使得电源转换控制器的耗电 量低于电源转换控制器处于操作模式下的耗电量的十分之一；以及解主张回授控制讯号以 使电源转换控制器恢复成正常运作达第三预定期间。
4
本发明采用的极低耗电的电源转换控制器与相关方法，当补偿讯号被主张时，电 源转换控制器进入极低耗电模式，其耗电量低于电源转换控制器处于操作模式下的耗电量 的十分之一，从而降低了成本。


图1为习知技艺的显示器内部的显示电路方块图。
图2为根据本发明具体实施例的极低耗电显示控制电路。
图3为相关于图2实施例的主要波形图。图4为根据本发明另一具体实施例的极低耗电显示控制电路。
图5为根据本发明另一具体实施例的极低耗电显示控制电路。
图6为根据本发明另一具体实施例的极低耗电显示控制电路。
图7为根据本发明的具体实施例的极低耗电显示控制方法的流程图。
图8为根据本发明的一具体实施例的极低耗电电源转换控制器。
图9为图8中极低耗电电源转换控制运作的主要讯号波形图。
图10为根据本发明的一具体实施例的极低耗电的电源转换方法流程图。
主要组件符号说明本案图式中所包含的各组件列示如下100显示电路方块图112交流电源110电源电路114、116电压讯号120縮放控制器130背光模块300 、400 、500显示控制电路302交流电源310整流器320、420偏压电路330、530变压器340 、540 、800电源转换控制器342 、542 、842电流源350、550稳压器360縮放控制器370 、570光耦合组件560显示控制器810、820比较器830迟滞比较器812、822、852讯号811增益放大器840振荡器850电压调节器860正反器870、872与门880缓冲器890控制电路892或门894、896反相器Fl熔丝A、B节点NTC电阻VDDP、 VCC14V、 VDD3V3、 VCC5Vsense、 C0MP、 HV、 AC_0FF、 DRV讯号
Rll、 R12、 R13、 R2、 R4、 R5、 R6、 R72、 R80、 R82电阻
D1、D21、D22、D3、D4、D5、D80 二极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q8晶体管C1、C2、C3、C4电容
具体实施例方式
图2显示根据本发明具体实施例的极低耗电显示控制电路300，交流电源302供 应交流电压给经过整流器310，例如80至220伏交流电压；经过整流器310整流输出直流 电压给偏压电路320与变压器(transformer) 330，例如是120至375伏直流电压，整流器 310例如是全桥式整流器；经过偏压电路320偏压为直流电压讯号VDDP供电给电源转换控 制器340运作，直流电压讯号VDDP例如是20伏直流电压，电源转换控制器340为模拟电路 芯片，通常封装为八个脚位，由于成本考虑有脚位数量的限制。变压器330利用线圈感应 将其一次侧的高压直流电压转换成其它适当的直流电压于二次侧输出，供其它电路运作， 例如输出直流电压讯号VCC14V与VCC5V，分别提供14伏与5伏直流电压，14伏直流电压可 供应背光模块的运作，例如冷阴极灯管或者发光二极管的背光模块的运作。直流电压讯号 VCC5V经过，稳压器350，例如低压差线性稳压器(lowdrop-out regulator,简称LDO) 350， 稳压输出直流电压讯号3V3而供电给縮放控制器360的运作。縮放控制器360根据变压器 330输出的直流电压讯号VCC5V上的电压状况控制电源转换控制器340的运作，举例而言， 将直流电压讯号VCC5V经过电阻R5、 R6的分压讯号VCC5Vsense送进縮放控制器360的逐 步逼近缓存器模拟数字转换器(successive即proximation ADC，简称SAR ADC)侦测直流 电压讯号VCC5V上的电压状况，熟知此技艺人士可以了解逐步逼近缓存器模拟数字转换器 是低成本可以实现的低速模拟数字转换器，或者，将分压讯号VCC5Vsense送进縮放控制器 360的一比较器(未示出)与一参考电压，例如4伏，侦测直流电压讯号VCC5V上的电压状 况；然后，縮放控制器360可利用通用型输入输出(general purpose 1/0，简称GPIO)脚位 经过光耦合组件(opto-coupler或称photocoupler) 370控制电源转换控制器340的补偿 脚位C0MP，回授控制电源转换控制器340的开启运作时机，达到极低耗电的目的。应注意 到，熟知此技艺人士可以了解电源转换控制器340为模拟电路芯片，通常封装为八个脚位， 其中补偿脚位COMP于电源转换控制器340内部提供有电流源342，例如为200微安培(Ma) 的电流源。偏压电路320包括电阻R11、R12、R13、二极管D21、D22、晶体管Q1、Q2、Q3。偏压 电路320利用电阻Rll、 R12、晶体管Ql路径将高压直流电压偏压为直流电压讯号VDDP供 电给电源转换控制器340运作。 电源转换控制器340利用电容器Cl所储存的电荷，于晶体管Ql关闭而停止供电 时，可以短暂供应电源转换控制器340的运作，但是，熟知此技艺人士可以了解电容器Cl亦 关系到电源启动时，真正开始供应正常直流电压运作所需要的时间，所以电容器C1也不能 太大，例如为22微法拉(iiF)。而縮放控制器360则可以利用电容器C2，于切断电源时，可 以短暂供应縮放控制器360的运作，典型地电容器C2相当大，例如为2000微法拉(ii F)，应 注意到电容器C2可提供的储存电力远较电容器C1大。 图2所显示的极低耗电显示控制电路300，在关闭系统电源后，利用电容器C2短暂 供电于縮放控制器360的运作，经过稳压器350稳压输出直流电压讯号3V3而供电给縮放 控制器360的运作，只要直流电压讯号VCC5V经过稳压器350稳压输出的直流电压讯号3V3 高于縮放控制器360的工作电压的状况下，皆可运作縮放控制器360，稳压器350的耗电量 极低，并使得直流电压讯号VCC5V与直流电压讯号3V3间的电压降LDODrop极小。假设縮 放控制器360的工作电压为3. 3伏，经由电容器C2的逐渐放电，只要直流电压讯号VCC5V超过(3. 3伏+LD0Drop)，皆可使縮放控制器360运作。 在关闭系统电源后，縮放控制器360利用GPIO脚位送出讯号AC_OFF将縮放控 制器360的电压状态，经由电阻R4以及光耦合组件370反应给电源转换控制器340端以 汲取电流，电源转换控制器340则利用补偿脚位COMP使电流源342经由电阻R13、二极管 D21、 D22与晶体管Q3供应此电流，举例而言，光耦合组件370的电流转换比例(current transfer ration,简称CTR)为1 : 1，则光耦合组件370两侧所汲取的电流为1 : l，讯号 AC_0FF的主张(assertion)期间相关于直流电压讯号VCC5V的位准。当电源转换控制器 340于补偿脚位COMP感测到縮放控制器360的电压低于一预定位准时，短暂驱动讯号DRV 以打开晶体管Q4，短暂启动变压器330的一次侧汲取外部电源，以对电容CI充电以及对变 压器330的二次侧的大电容C2充电，以供下个循环期间縮放控制器360的运作。图2中箭 头方向标示出几个电路分析中的主要电流流向，使得熟知此技艺人士可以更了解本实施例 的运作。 对于电源转换控制器340，当主张讯号AC_0FF时，例如为高位准，光耦合组件370 产生耦合电流，经由节点A、二极管D21、D22与光耦合组件370汲取所需的耦合电流，使得 晶体管Q3的基极电压下降，导通晶体管Q3与二极管D21、 D22，使得补偿脚位C0MP上电压 下降，关闭晶体管Q2，使得晶体管Q1的基极电位下降而关闭晶体管Q1 ;晶体管Q3具有电流 放大的作用，可以加速电流源342的放电速度，如果电源转换控制器340内的电流源342的 电流能力低，则可以省掉晶体管Q3，直接靠二极管D22进行放电。另一方面，当解主张(对 应英文"deassert")讯号AC_0FF时，例如为低位准，无感应电流产生，导通晶体管Ql而对 电容Cl充电，然后补偿脚位C0MP上电压逐渐上升，导通晶体管Q2，使得晶体管Ql的基极接 地而关闭晶体管Ql，使得电源转换控制器340使用电容Cl所储存的电力，使得电容C1放 电；因此，藉由讯号AC_0FF的主张与否控制电源转换控制器340运作与否，以控制电容Cl 充电、放电循环运作。 图3显示关于图2的极低耗电显示控制电路300的主要波形图，包括讯号ACJ)FF、 电压讯号VDDP、讯号DRV、电压讯号VCC5V、感测讯号VCC5Vsense之间的波形关系图。配合 图2的极低耗电显示控制电路300进行说明，于此实施例中，讯号ACJ)FF拉高之后，透过 二极管D21、 D22与光耦合组件370快速地强迫电源转换控制器340内的电流源342放电 拉低电位并关闭晶体管Q1，强迫切断外部电源对电源转换控制器340的供电，且电压讯号 VDDP被快速的拉低，持续维持在0伏一段相当长的时间，达到省电的目的。讯号AC_OFF拉 低之后，开启晶体管Ql，对电容Cl充电，使得电压讯号VDDP快速上升，到达最高的电压后， 例如20伏，补偿脚位COMP上电压上升到预定位准，电源转换控制器340短暂地主张讯号 DRV，例如由电源转换控制器340内的脉波宽度调变(pulsewidth modulation,简称P丽) 控制器短暂地产生高低位准宽度调变的讯号DRV，或者由脉波频率调变(pulse frequency modulation,简称PFM)控制器产生频率不同的讯号DRV，短暂地导通晶体管Q4，使得变压 器330的一次侧短暂导通对电容Cl充电以及对二次侧的大电容C2充电，例如将电压讯号 VCC5V快速地拉升到5伏，其可藉由与一比较器与一参考电压比较达成，或者例如对二次 侧的大电容C2充电一预定期间；只要在电压讯号VCC5V放电到预定电压之前，縮放控制器 360皆可正常运作监控感测讯号VCC5Vsense的变化，如此持续循环运作，举例而言，只要确 保整个过程当中电压讯号VCC5V皆大于(3. 3伏+电压降LDODrop)，即可正常运作。感测讯号VCC5Vsense则显示对应电压讯号VCC5V的充放电变化。应注意到，电压讯号VDDP持续 维持在0伏一段相当长的时间，使得讯号DRV的驱动期间相隔很远，可以完全隔绝外部电源 的消耗，达到极低耗电的目的，经过电路仿真，总电力消耗约可达150毫瓦(mW)以下，而实 际需要支出的额外成本甚低，兼顾成本与效能两者的考虑。本实施例中其它辅助组件的运 作，例如熔丝F1、负温系数电阻NTC、电阻R2、电容C4等等，可以为熟知此技艺人士所了解便 不再赘述。 图4显示根据本发明的另一具体实施例的极低耗电显示控制电路400，相较于图2 的实施例的差异在于偏压电路420，利用电阻R18提供偏压控制，并省略晶体管Q3，而最右 端则显示来自个人计算机的5伏讯号PC5V可以透过二极管D6耦接于电压讯号VCC5V，对电 容C2充电；而縮放控制器360也可被广泛整合于显示控制器(display controller)，应用 于模拟电视与数字电视，并不跳脱本发明的范畴。 图5显示根据本发明的另一具体实施例的极低耗电显示控制电路500，其主要系 源自图2实施例的概念。类似的讯号亦采用前面讯号的标号，有助于了解本实施例的运作。 主要差异在于电源转换控制器540整合了图2中偏压电路320的类似组件，而显示控制器 560直接侦侧电压讯号VDD3V3，节省逐步逼近缓存器模拟数字转换器或者比较器的脚位； 如前面实施例所揭示，由显示控制器560侦侧电压讯号VDD3V3的变化，举例而言，确保侦侧 电压讯号VDD3V3高于3. 3伏。举例而言，在电压讯号VDD3V3高于3. 3伏前，可由显示控制 器560利用GPIO脚位主张讯号ACJ)FF，经由光耦合组件570、补偿脚位COMP令电源转换控 制器540停止汲取外部电源；在电压讯号VDD3V3快落到3. 3伏前，由显示控制器560解主 张讯号ACJ)FF，电源转换控制器540藉由打开内部开关(未示出)经由高压电源脚位HV由 节点B短暂地汲取外部电源，使得电源转换控制器540内部的受控电流源542，经由电压讯 号VDDp'对电容Cl充电，短暂地驱动讯号DRV，启动变压器530的一次侧，使得变压器530 对电容C1充电以及对二次侧的大电容C2充电达一预定电压或者充电一预定期间。电源转 换控制器540长时间地切断外部电源，可以大幅降低禾毛电。箭头方向标示出几个电路分析 中的主要电流流向，使得熟知此技艺人士可以更了解本实施例的运作。
根据以上诸多实施例的揭示，熟知此技艺人士可以做出许多可能变化，仍不跳脱 本发明的范畴。举例而言，显示控制器560利用GPIO脚位控制讯号ACJ)FF，经由电阻R4、光 耦合组件570，回授控制补偿脚位COMP，而控制电源转换控制器540是否汲取外部电源，可 以有其它变化的可能，举例而言，可以修改光耦合组件570附近的电路，使得讯号AC_OFF的 高低位准相对于电源转换控制器540的运作相反；或者，搭配辅助电路使得GPIO脚位间接 控制光耦合组件570汲取电流的运作；或者，以上诸多实施例系由GPIO脚位输出控制讯号 AC_OFF的位准，藉由修改光耦合组件570附近的电路，可使得GPIO脚位为输入方式运作，如 图6所示，光耦合组件570经由电阻R72耦接于显示控制器560的GPIO脚位，经由晶体管 Q8控制是否导通放电，当控制讯号CTRL被主张，导通晶体管Q8，于讯号COMP引发电源转换 控制器540类似前述实施例的运作。 图7显示根据本发明的具体实施例的极低耗电显示控制方法的流程图。于步骤 702，感测变压器二次侧的直流电压位准，举例而言，可以感测图2中讯号VCC5V的变化，或 者直接感测讯号VDD3V3的变化，举例而言，确保讯号VDD3V3皆高于3. 3伏；于步骤704，显 示控制器藉由GPIO脚位导通光耦合组件，控制电源转换控制器的补偿脚位，而关闭电源转换控制器的运作，举例而言，如图5所示，显示控制器560可藉由GPIO脚位主张讯号AC_0FF 增加光耦合组件570的耦合电流的大小，而关闭电源转换控制器540的运作，或者，如图6 所示，光耦合组件570耦接于显示控制器560的GPIO脚位，藉由晶体管Q8形成放电路径， 而关闭电源转换控制器540的运作；于步骤706，当直流电压位准下降到达一预定位准时， 经由GPIO脚位降低光耦合组件的耦合电流的大小，控制电源转换控制器的补偿脚位，而启 动电源转换控制器的运作；于步骤708，短暂导通变压器的一次侧，对第一电容与第二电容 短暂充电，举例而言，如图5所示，藉由脉波宽度调变或者脉波频率调变控制晶体管Q4的闸 极，使得变压器530对第一电容CI与二次侧的第二电容C2充电。 图8显示根据本发明的一具体实施例的极低耗电电源转换控制器800，具有HV、 VDDp、 DRV、 CS、 COMP及GND等脚位，当应用到图5的实施例运作，图8各脚位外部电路的运 作如前述实施例所述。极低耗电电源转换控制器800包含比较器810、820、迟滞比较器830、 振荡器840、电流源842、电压调节器850、正反器860、与门870、872、缓冲器880、控制电路 890、电阻R80、 R82、齐钠二极管D80。 图9显示图8中极低耗电电源转换控制器800运作的主要讯号波形图，V(VDDP)、 V(COMP) 、 I (HV) 、 I (VDDp) 、 V(DRV) 、5V讯号分别代表VDDp脚位的电压讯号、COMP脚位上的 电压讯号、HV脚位的电流大小、VDDp脚位的电流大小、DRV脚位的电压讯号、5V电压讯号。 电源转换控制器800刚启动时，HV脚位经由电流源842对VDDp脚位外的电容(未示出)充 电，当电位逐渐升高到迟滞比较器830的正端输入电压高于第一迟滞参考电压VDDH，迟滞 比较器830的输出位准为高，使得与门870的输出为高，致能电压调节器850输出工作电压 于讯号852供电源转换控制器800内部的运作；而且，迟滞比较器830的输出高位准经由或 门892与反相器894，关闭电流源842，终止HV脚位从外部汲取电流，此或门892与反相器 894控制路径保证只要迟滞比较器830的输出高位准会关闭电流源842阻绝外部的耗电。 振荡器840产生一方波讯号输出给SR正反器860的S输入端，而SR正反器860的R输入 端一开始为低位准，Q输出端转为高位准，当DRV脚位上被拉高位准，外部连接的晶体管(未 示出)会被导通，电流感测(CS)脚位也会因此跟着被拉高位准，经过比较器810， SR正反 器860的R输入端会转变为高位准，当SR正反器860下一次接受触发时，R正反器860的S 输入端与R输入端分别为低位准与高位准，触发后，Q输出端转为低位准，也就是说，此电路 的运作，S输入端与R输入端的输入为准于触发时刚好都反相，以产生脉波宽度调变讯号于 DRV脚位上。举例而言，方波讯号为lMHz的方波讯号，降低极低耗电电源转换控制器800于 待机模式下的功耗，透过与门872与缓冲器880将方波讯号于DRV脚位上输出。接着，VDDp 脚位外的电容(未示出)将所储存的电力缓慢释出，直到迟滞比较器830的正端输入电压 到达第二迟滞参考电压VDDL，使得迟滞比较器830的输出位准由高转低，使得与门870的输 出为低，与门872的输出为低，DRV脚位的输出为低，关闭连接于其上的外部晶体管(未示 出)而关闭外部变压器(未示出)的一次侧，如图9所示，I(HV)讯号一开始汲取充电电流 Icharge，于V(VDDP)从电压VDDH到电压VDDL， I (HV)讯号(从外部电源)消耗电流骤降为 Ihv_off 。 I (VDDp)对应释放出来的电流为Istartup与Iop，电流Iop供应电源转换控制器 800驱动DRV脚位上的方波讯号。 接着，外部变压器的一次侧导通过后，二次侧的显示控制器(未示出)方获得电力 而可以运作，可以控制V(COMP)讯号。藉由前述实施例揭露的COMP脚位的控制，经由控制COMP脚位上的补偿讯号，可以让产生脉波宽度调变讯号的时间间隔拉长、产生的真正时间 长度也縮短，但是仍让电源转换控制器800完全受监控的方式下运作，不致于让整个系统 失控无法唤醒。 当V(COMP)讯号的电压拉低，强迫关闭振荡器840的运作，或者，响应于V(COMP) 讯号的电位高低而调变振荡器840的输出频率的高低，举例而言，V(COMP)讯号的电位高则 输出频率变高，V(COMP)讯号的电位低则输出频率变低，或反向运作，因此可以V(COMP)讯 号的电位高低可以影响电源转换控制器800的耗电量；而且控制比较器820将正端电压与 回授参考电压Voff比较后，低位准输出于回授控制讯号822，使得与门870的输出为低位 准，禁能电压调节器850的运作，关闭电源转换控制器800的内部电力供应，使得电源转换 控制器800进入极低耗电模式，电流I (VDDp)瞬间降低至Ioff，较佳地电流Ioff小于电流 0. 1Wop，或者更低，V(VDDP)电位的下降速度变的十分缓慢，也就是V(VDDP)电位下降斜率 变小，而且藉由控制V(COMP)讯号可以大幅拉长下次开始对外部电容充电的时间，降低整 个系统的耗电；应注意到，拉低V(COMP)讯号可以使得低位准输出于回授控制讯号822经由 反相器896与或门892强迫关闭电流源842，终止HV脚位从外部汲取电流，因为此时迟滞 比较器830的输出正处于高位准，已经关闭电流源842的运作。也就是说，简单的控制电路 890包含或门892以及反相器894、896可以适时控制电流源842启动与关闭的时机。
再回到图8中，当停止拉低V(COMP)讯号的动作，也就是当控制COMP脚位上的电 压高过回授参考电压Voff后，回授控制讯号822位准为高，电流I (VDDp)恢复为Iop，外部 大电容(未示出)再次恢复供应电源转换控制器800的运作电力，电源转换控制器800正 常运作到V(VDDP)电压为VDDL，此时，迟滞比较器830的正端输入电压到达第二迟滞参考电 压VDDL，才使得迟滞比较器830的输出位准由高转低，使得与门870的输出为低，与门872 的输出为低，DRV脚位的输出转为低位准。 然后，HV脚位经由电流源842对脚位VDDp外的电容(未示出)短暂充电之后， V(VDDP)电位从VDDL充电到VDDH，电流I (VDDp)开始进行放电如此循环运作。而COMP脚 位可以先经过增益放大器811，例如增益1/2的增益调整，此增益调整可以依照实际电路设 计而调整，进入比较器810的比较后，控制SR正反器860的R输入端，1伏特(V)只是例示 比较器810进行比较电压的范围，于此实施例中，比较器810将CS脚位电压与COMP电压与 IV电压两个位准范围内进行比较，熟知此技术的人士当可作出可能的电路更改变化。
图IO显示根据本发明的一具体实施例的极低耗电的电源转换方法流程图，于步 骤1020，导通一电流源达第一预定期间，例如充电到达电压VDDH;于步骤1030，致能一电 源转换控制器内的电压调节器达第二预定期间，并于第二预定期间产生驱动讯号，例如为 脉波宽度调变讯号或者脉波频率调变讯号；于步骤1040，主张(assert)回授控制讯号，例 如为图8中的回授控制讯号822，禁能电压调节器，使得电源转换控制器进入一极低耗电 模式，较佳地，极低耗电模式下所消耗的电流低于正常运作的电流大小的十分之一，或者更 低，较佳地，主张回授控制讯号亦可强迫关闭电流源；于步骤1060，然后解主张回授控制讯 号让电源转换控制器恢复正常运作到达外部电容放电到电压VDDL，也就是运作达第三预定 期间，控制外部电容从电压VDDL充电到电压VDDH。 综上所述，本发明揭示一种极低耗电电源转换控制器，包括迟滞比较器、比较器、 逻辑闸、内部电压调节器、控制电路及电流源；迟滞比较器，具有第一迟滞参考电压与第二迟滞参考电压，用以产生迟滞比较输出讯号；比较器接收外部补偿讯号，与回授参考电压比 较产生回授控制讯号；逻辑闸可为与门，用以接收迟滞比较输出讯号以及回授控制讯号，产 生电源控制讯号；内部电压调节器耦接至与门，根据电源控制讯号决定是否产生内部工作 电压；控制电路，包含或门、第一反相器与第二反相器，控制电路根据迟滞比较输出讯号与 回授控制讯号控制电流源的启动与关闭。极低耗电电源转换控制器更包含振荡器、SR正 反器、比较器，正反器耦接于振荡器与比较器的输出，振荡器可以经由补偿讯号被禁能，或 者振荡器的输出频率可以经由补偿讯号所控制；比较器比较补偿(C0MP)讯号与电流感测 (CS)讯号以产生比较输出；较佳地，当补偿讯号被主张时，电源转换控制器进入极低耗电 模式，其耗电量低于电源转换控制器处于操作模式下的耗电量的十分之一。
本发明更揭示一种极低耗电电源控制方法，包括导通电流源达第一预定期间，可 以根据该回授控制讯号与一迟滞比较输出讯号控制该电流源的开启与关闭；致能电源转换 控制器内的电压调节器达一第二预定期间，并于该第二预定期间产生驱动讯号，例如脉波 宽度调变讯号或者脉波频率调变讯号；主张回授控制讯号上使得电源转换控制器进入极低 耗电模式，例如禁能电源转换控制器内的电压调节器与振荡器，使得电源转换控制器的耗 电量低于电源转换控制器处于操作模式下的耗电量的十分之一 ；以及解主张回授控制讯号 以使电源转换控制器恢复成正常运作达第三预定期间。 综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。任何 熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，本发明的保护范 围应当以权利要求为准。
权利要求
一种极低耗电电源转换控制器，其特征在于，其包括一迟滞比较器，具有一第一迟滞参考电压与一第二迟滞参考电压，用以产生一迟滞比较输出讯号；一比较器，具有一回授参考电压，用以接收一补偿讯号，与该回授参考电压比较产生一回授控制讯号；一逻辑闸，用以接收该迟滞比较输出讯号以及该回授控制讯号，产生一电源控制讯号；以及一内部电压调节器，耦接至该逻辑闸，用以根据该电源控制讯号决定是否产生一内部工作电压。
2. 如权利要求1所述的极低耗电电源转换控制器，其特征在于，更包含一电流源，该迟 滞比较输出讯号与该回授控制讯号可以控制该电流源的启动与关闭。
3. 如权利要求1所述的极低耗电电源转换控制器，其特征在于，该逻辑闸为一与门。
4. 如权利要求1所述的极低耗电电源转换控制器，其特征在于，更包含一振荡器、一正 反器、一比较器，该正反器耦接于该振荡器与该比较器的输出。
5. 如权利要求4所述的极低耗电电源转换控制器，其特征在于，该振荡器可以经由该 补偿讯号被禁能。
6. 如权利要求4所述的极低耗电电源转换控制器，其特征在于，该振荡器的一输出频 率可以经由该补偿讯号所控制。
7. 如权利要求4所述的极低耗电电源转换控制器，其特征在于，该比较器比较该补偿 讯号与一电流感测讯号以产生一比较输出，以控制该正反器。
8. 如权利要求4所述的极低耗电电源转换控制器，其特征在于，该正反器系为一 SR正 反器。
9. 如权利要求1所述的极低耗电电源转换控制器，其特征在于，更包含一控制电路与 一电流源，该控制电路根据该迟滞比较输出讯号与该回授控制讯号控制该电流源的启动与 关闭。
10. 如权利要求9所述的极低耗电电源转换控制器，其特征在于，该控制电路包含一或 门、一第一反相器与一第二反相器。
11. 如权利要求1所述的极低耗电电源转换控制器，其特征在于，当该补偿讯号被主张 时，该极低耗电电源转换控制器进入一极低耗电模式。
12. 如权利要求l所述的极低耗电电源转换控制器，其特征在于，于该极低耗电模式之 中，该极低耗电电源转换控制器的耗电量低于该极低耗电电源转换控制器处于一操作模式 下的耗电量的十分之一。
13. —种极低耗电电源控制方法，其特征在于，其包括 导通一电流源达一第一预定期间；致能一电源转换控制器内的一电压调节器达一第二预定期间，并于该第二预定期间产 生一驱动讯号；以及主张一回授控制讯号上使得该电源转换控制器进入一极低耗电模式。
14. 如权利要求13所述的极低耗电电源控制方法，其特征在于，该驱动讯号系为一脉 波宽度调变讯号或者一脉波频率调变讯号。
15. 如权利要求13所述的极低耗电电源控制方法，其特征在于，于该极低耗电模式之 中，该电源转换控制器的耗电量低于该电源转换控制器处于一操作模式下的耗电量的十分之一。
16. 如权利要求13所述的极低耗电电源控制方法，其特征在于，更包含主张该回授控 制讯号强迫关闭该电流源的步骤。
17. 如权利要求13所述的极低耗电电源控制方法，其特征在于，更包含解主张该回授 控制讯号以使该电源转换控制器恢复成一正常运作达一第三预定期间的步骤。
18. 如权利要求13所述的极低耗电电源控制方法，其特征在于，该导通电流源的步骤 系根据该回授控制讯号与一迟滞比较输出讯号控制该电流源的开启与关闭。
19. 如权利要求13所述的极低耗电电源控制方法，其特征在于，该主张回授控制讯号 的步骤系禁能该电压调节器。
20. 如权利要求13所述的极低耗电电源控制方法，其特征在于，该主张回授控制讯号 的步骤系禁能该电压调节器与该电源转换控制器内的一振荡器。
全文摘要
本发明公开了一种极低耗电的电源转换控制器与相关方法，可以降低成本。电源转换控制器包括迟滞比较器、比较器、逻辑闸、内部电压调节器、控制电路及电流源；迟滞比较器，具有第一迟滞参考电压与第二迟滞参考电压，用以产生迟滞比较输出讯号；比较器接收补偿讯号，与回授参考电压比较产生回授控制讯号；逻辑闸，用以接收迟滞比较输出讯号以及回授控制讯号，产生电源控制讯号；内部电压调节器耦接至逻辑闸，根据电源控制讯号决定是否产生内部工作电压。
文档编号G09G3/00GK101753031SQ20081018284
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者林宋宜, 洪国强 申请人:晨星软件研发(深圳)有限公司;晨星半导体股份有限公司