切换式电源转换器及其转换控制电路的制作方法

本发明涉及一种切换式电源转换器，特别涉及一种可适应性调整切换频率的切换式电源转换器。本发明也涉及一种适于切换式电源转换器的转换控制电路。

背景技术：

1、请参照图1，图1是现有技术中，一切换式电源转换器(例如为一降压转换器)的一输入电源与一输出电源之间的转换效率示意图，其中图1的横轴为转换比cr，其中转换比cr为所述输出电源的一输出电压vout除以所述输入电源的一输入电压vin；图1的纵轴为所述输入电源与所述输出电源之间的一转换效率ce。此现有技术采用拟定频固定导通时间的脉宽调制控制，如图1所示，当转换比cr的值介于一第一转换比阈值dth1与一第二转换比阈值dth2之间时，转换效率ce可维持在一水平之上。然而，当转换比cr的值高于第一转换比阈值dth1或低于第二转换比阈值dth2时，转换效率ce都会变差。

2、有鉴于此，发明人提出一种切换式电源转换器及其转换控制电路，可适应性根据转换比而调整切换式电源转换器的切换频率，进而提高转换效率。

技术实现思路

1、本发明提供了一种转换控制电路，适于用以将一输入电源转换为一输出电源的一切换式电源转换器，其中该切换式电源转换器包括多个开关，该转换控制电路包含：一触发信号产生电路，用以根据相关于该输出电源的一反馈信号而产生一导通触发信号；一导通时间控制电路，用以产生一关断触发信号以决定一脉宽调制信号的一导通时间及/或一不导通时间，其中该脉宽调制信号用以控制该些开关，使得该些开关中的至少之一根据该导通时间及/或该不导通时间以周期性地导通；以及一逻辑驱动电路，用以根据该导通触发信号及该关断触发信号而产生该脉宽调制信号，其中该导通触发信号用以使能该脉宽调制信号，该关断触发信号用以禁止该脉宽调制信号；其中，该导通时间控制电路根据该输入电源的一输入电压及该输出电源的一输出电压以调整该导通时间的长度及/或该不导通时间的长度，当该输出电压与该输入电压之间的一转换比高于一第一转换比阈值时，该脉宽调制信号的一切换频率随着该转换比的提高而降低，及/或当该转换比低于一第二转换比阈值时，该切换频率随着该转换比的降低而降低；其中，该输出电压的值低于该输入电压的值，该转换比为该输出电压的值除以该输入电压的值，该第一转换比阈值高于该第二转换比阈值；其中，该切换频率反比于该导通时间及该不导通时间的总和。

2、在一些实施例中，上述该触发信号产生电路包括：一误差放大电路，用以放大该反馈信号与一第一参考电压之间的差值而产生一误差放大信号；一斜坡信号产生电路，用以产生一第一斜坡信号；以及一第一比较电路，用以比较该第一斜坡信号与该误差放大信号而产生该导通触发信号。

3、在一些实施例中，上述该导通时间控制电路包括：一积分电流源，用以产生一积分电流；一积分电容器，用以根据该积分电流而产生一第二斜坡信号；一重置开关，用以于该脉宽调制信号禁止时重置该第二斜坡信号；一第二比较电路，用以比较该第二斜坡信号与一第二参考电压而产生该关断触发信号，进而决定该导通时间的长度及/或该不导通时间的长度；以及一调整电流源，耦接该积分电容器，该调整电流源用以产生一调整电流以调整该导通时间的长度及/或该不导通时间的长度，其中该调整电流的位准由该输入电压与该输出电压所决定。

4、在一些实施例中，当该转换比低于该第一转换比阈值及/或高于该第二转换比阈值，且该积分电流正比于该输入电压及该第二参考电压正比于该输出电压时，该切换频率为一定值。

5、在一些实施例中，当该转换比高于该第一转换比阈值及/或该转换比低于该第二转换比阈值时，该调整电流根据该转换比的变化以调整该导通时间的长度及/或该不导通时间的长度。

6、在一些实施例中，当该转换比低于该第一转换比阈值及/或该转换比高于该第二转换比阈值时，该调整电流的值为0。

7、在一些实施例中，当该转换比高于该第一转换比阈值时，该调整电流源根据对应于该输出电压的一第一预设转导值及对应于该输入电压的一第二预设转导值而决定该调整电流，进而调整该导通时间及/或该不导通时间以满足以下任一项的关系，使得该切换频率随着该转换比的提高而降低：该导通时间对该转换比的微分值及该不导通时间对该转换比的微分值都大于0；该导通时间对该转换比的微分值及该不导通时间对该转换比的微分值的其中之一为0且其中之另一大于0；或该导通时间对该转换比的微分值及该不导通时间对该转换比的微分值的其中之一为正且其中之另一为负，其中具有正值的该微分值大于具有负值的该微分值的绝对值；其中，当该转换比低于一第二转换比阈值时，该调整电流源根据对应于该输入电压的一第三预设转导值及对应于该输出电压的一第四预设转导值而决定该调整电流，进而调整该导通时间及/或该不导通时间以满足以下任一项的关系，使得该切换频率随着该转换比的降低而降低：该导通时间对该转换比的微分值及该不导通时间对该转换比的微分值都小于0；该导通时间对该转换比的微分值及该不导通时间对该转换比的微分值的其中之一为0且其中之另一小于0；或该导通时间对该转换比的微分值及该不导通时间对该转换比的微分值的其中之一为正且其中之另一为负，其中具有负值的该微分值的绝对值大具有正值的该微分值。

8、在一些实施例中，当该转换比高于该第一转换比阈值时，该不导通时间的长度为一定值。

9、在一些实施例中，当该转换比低于该第二转换比阈值时，该导通时间的长度为一定值。

10、在一些实施例中，上述该调整电流源包括一第一子电流源及/或一第二子电流源，该第一子电流源用以产生一第一子电流，该第二子电流源用以产生一第二子电流，其中该第一子电流用以于该转换比高于该第一转换比阈值时调整该切换频率，使得该切换频率随着该转换比的提高而降低；该第二子电流用以于该转换比低于该第二转换比阈值时调整该切换频率，使得该切换频率随着该转换比的降低而降低。

11、在一些实施例中，上述该第一子电流源包括：一第一转导电路，用以根据该输入电压而产生一第一转导电流；一第二转导电路，用以根据该输出电压而产生一第二转导电流；以及一第一镜像电路，用以根据该第二转导电流与该第一转导电流之间的差值而镜像产生该第一子电流；其中，当该第二转导电流的值高于该第一转导电流的值时，该第一子电流的值正比于该第二转导电流与该第一转导电流之间的差值；当该第二转导电流的值低于该第一转导电流的值时，该第一子电流的值为0；其中，该第二子电流源包括：一第三转导电路，用以根据该输出电压而产生一第三转导电流；一第四转导电路，用以根据该输入电压而产生一第四转导电流；以及一第二镜像电路，用以根据该第四转导电流及该第三转导电流之间的差值而镜像产生该第二子电流；其中，当该第四转导电流的值高于该第三转导电流的值时，该第二子电流的值正比于该第四转导电流与该第三转导电流之间的差值；当该第四转导电流的值低于该第三转导电流的值时，该第二子电流的值为0。

12、在一些实施例中，上述该第一转换比阈值为该第一子电流的值转为0时的转换比，该第二转换比阈值为该第二子电流的值转为0时的转换比。

13、在一些实施例中，上述该转换控制电路可操作于一深度休眠模式，该深度休眠模式包括：于该电感器的一电感电流转为0且该输出电压高于一深度休眠阈值时休眠；以及于休眠时停止提供一偏置电流给该误差放大电路、该斜坡信号产生电路或该第一比较电路中的至少之一。

14、在一些实施例中，于该输出电源的一输出电流小于一预设轻载位准的前提下，当该转换比高于该第一转换比阈值及/或低于该第二转换比阈值且该切换频率的降低幅度高于一调整阈值，使得该电感电流转为0时，该输出电压的值高于该深度休眠阈值。

15、本发明也提供了一种切换式电源转换器，包含：一功率级电路，用以将一输入电源转换为一输出电源，该功率级电路包括多个开关以及一电感器；如上述任一所述的转换控制电路，用以根据一反馈信号而产生一脉宽调制信号，并根据该脉宽调制信号的一导通时间以控制该些开关的切换，进而操作该输入电源与该输出电源之间的转换；以及一反馈电路，用以根据该输出电源而产生该反馈信号。

16、以下将通过具体实施例详加说明，以更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所实现的效果。