电源转换电路的控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于电源转换电路的控制电路，尤指一种能降低芯片封装引脚数目的控制电路。
【背景技术】
[0002]随着电子设备的体积越来越精简，电子设备中的各个电子元件也必须随着缩小，以便能容置于有限的空间内。以集成电路元件而言，由于集成电路元件常需要使用许多的输入引脚(Pin)及输出引脚与其他电路元件进行耦接，因此必须使用引脚较多且体积较大的封装(package)，导致芯片(die)的面积常常远小于封装的面积，不但会浪费材料而造成环保问题，也会造成集成电路产品的体积无法有效地缩小。
[0003]在电源转换电路的应用中，当电源转换电路的控制电路以集成电路元件的方式实施时，其芯片的尺寸通常不大，然而需要许多引脚数与其他电路元件耦接，以进行设置功率级(power stage)、接收反馈信号及接收运作参数等运作。因此，控制电路常常会受限于所需的引脚数目而必须采用较大的封装，使得产品设计的弹性受限。
[0004]某些集成电路元件会让内部的电路区块共用芯片封装的引脚，以减少所需的引脚数目，因而能够选用较小尺寸的封装。由于各种集成电路产品的特性不同，并没有一种共通的设计规则可以适用各种产品。然而，集成电路内部的电路区块共用引脚时仍必须藉由精确的控制，才能确保共用引脚的不同电路区块能够正常地运作。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，在电源转换电路的控制电路中，如何让不同的电路区块共用芯片封装的引脚，且能够正常的运作，以有效地降低芯片封装的引脚数目及芯片封装的尺寸，实为业界有待解决的问题。
[0006]本说明书提供一种电源转换电路的控制电路的实施例，用于设置一电源转换电路；该电源转换电路包含有一变压器及一电流开关，该变压器的一第一侧用于耦接一输入电压及该电流开关，该变压器的一第二侧耦接于一负载，该电流开关耦接于该变压器及一预设电位之间；该控制电路包含:一电压输入引脚，用于接收该输入电压；一多用途引脚，用于耦接该变压器的一辅助线圈端；一脉宽调制信号产生电路，用以设置该电流开关的导通状态；一低电压锁定电路，耦接于该电压输入引脚及该脉宽调制信号产生电路；一电压检测电路，耦接于该多用途引脚及该脉宽调制信号产生电路；一零电流侦测电路，耦接于该多用途引脚及该脉宽调制信号产生电路；其中于一第一时段，该脉宽调制信号产生电路设置该电流开关呈现不导通状态，当该低电压锁定电路侦测到该电压输入引脚的一输入信号大于一第一预设值时，该低电压锁定电路会设置该脉宽调制信号产生电路导通该电流开关一预设时间，当该电压检测电路侦测到该多用途引脚的一辅助线圈信号大于一第二预设值时，该电压检测电路会设置该脉宽调制信号产生电路于一第二时段间歇地导通该电流开关；其中于该第二时段，当该脉宽调制信号产生电路设置该电流开关呈现不导通状态，且当该电压检测电路侦测到该多用途引脚的该辅助线圈信号小于一第三预设值，该零电流侦测电路会设置脉宽调制信号产生电路间歇地导通导通该电流开关；其中于该第二时段，当该电压检测电路侦测到该电压输入引脚的该辅助线圈信号小于一第四预设值时，该电压检测电路会于一第三时段设置该脉宽调制信号产生电路，以将该电流开关设置为不导通状态。
[0007]上述实施例的优点之一是电源转换器的控制电路能够有效地降低芯片封装的引脚数目，并且能够使内部的电路区块能够正常的运作。因此，控制电路能够采用弓I脚数较少且尺寸较小的封装，而能有效地缩小集成电路元件的尺寸。本发明的其他优点将藉由以下的说明和附图进行更详细的解说。
【附图说明】
[0008]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0009]图1为本发明一实施例的电源转换电路简化后的功能方块图。
[0010]图2为图1中的控制电路的一实施例简化后的功能方块图。
[0011]图3为图1中的电源转换电路运作时的数个信号简化后的时序图。
[0012]图4为图2中的电压检测电路的一实施例简化后的功能方块图。
[0013]【符号说明】
[0014]100 电源转换电路
[0015]110 整流电路
[0016]130 变压器
[0017]150 电流开关
[0018]170 控制电路
[0019]172 输入电压引脚
[0020]174 多用途引脚
[0021]176 开关控制引脚
[0022]190 负载
[0023]210 参考电压产生电路
[0024]230 低电压锁定电路
[0025]250 电压检测电路
[0026]270 零电流侦测电路
[0027]280 脉宽调制信号产生电路
[0028]290 驱动电路
[0029]410 电流镜电路
[0030]430 取样电路
[0031]450 存储装置
[0032]470 比较电路
【具体实施方式】
[0033]以下将配合相关附图来说明本发明之实施例。在这些附图中，相同的标号表示相同或类似的元件或或方法流程。
[0034]图1为本发明一实施例的电源转换电路100简化后的功能方块图。电源转换电路100包含有整流电路110、变压器130、电流开关150以及控制电路170，用以依据交流信号Vac而对负载190进行供电。为了使图面简明而易于说明，电源转换电路100的部分元件及连接关系并未绘示于图1中。
[0035]在本实施例中，整流电路110用于将交流信号Vac整流为直流的输入电压信号Vin，并且可以采用全桥整流电路、半桥整流电路或其他合适的整流电路等方式实现。
[0036]变压器130第一侧的一端通过电容和电感等电路元件而耦接至整流电路110，变压器130第一侧的另一端耦接于电流开关150。变压器130的第二侧通过电容和电感等电路元件而耦接于负载190。
[0037]电流开关150耦接于变压器130的第一侧以及预设电位Vl之间。例如，可以将预设电位Vl设置为接地端的电位或其他合适的电位。电流开关150的控制端耦接于控制电路170，以依据控制电路170的设置而呈现导通或不导通状态。电流开关150可以采用双极性接面晶体管(BJT)、场效晶体管(FET)或者其他合适的电路元件等方式实现。
[0038]控制电路170包含有输入电压引脚172、多用途引脚174、及开关控制引脚176。输入电压引脚172通过电阻、电感及电容等电路元件而接收输入电压信号Vin，多用途引脚174通过电阻所组成的分压电路而耦接于变压器130的辅助线圈端，开关控制引脚176耦接于电流开关150的控制端。
[0039]图2为图1控制电路170的一实施例简化后的功能方块图。控制电路170包含有参考电压产生电路210、低电压锁定电路230、电压检测电路250、零电流侦测电路270、脉宽调制信号产生电路280及驱动电路290。为了使图面简明而易于说明，控制电路170的部分元件及连接关系并未绘示于图2中。
[0040]参考电压产生电路210用于产生合适的电压信号，以提供其他的电路区块进行运作。参考电压产生电路210可以藉由产生合适的电压及/或产生合适的电流，以提供所需的电压信号。
[0041 ] 低电压锁定电路230耦接于电压输入引脚172，用以侦测输入电压信号Vin是否已经进入合适的工作电压范围。在本实施例中，低电压锁定电路230依据电压输入引脚172的输入信号Vcc以及参考电压产生电路210所产生的第一参考电压信号Vrl,而对应地产生低电压锁定信号Vuvlo，使脉宽调制信号产生电路280及驱动电路290等电路能够开始进入运作状态。
[0042]电压检测电路250耦接于多用途引脚174，藉由侦测多用途引脚174的辅助线圈信号Vaux,以决定驱动电路290等电路能够开始进入运作状态。在本实施例中，电压检测电路250依据多用途引脚174的辅助线圈信号Vaux以及参考电压产生电路210所产生的第二参考电压信号Vr2，而对应地产生电压检测信号Vb1，以藉由设置脉宽调制信号产生电路280产生适当的调制信号Vp，使驱动电路290能对应地设置电流开关150的运作状态。
[0043]零电流侦测电路270耦接于多用途引脚174，当电流开关150呈现不导通状态时，藉由侦测多用途引脚174的辅助线圈信号Vaux，以藉由设置脉宽调制信号产生电路280产生适当的调制信号Vp，使驱动电路290能设置电流开关150的运作状态。
[0044]脉宽调制信号产生电路280可以藉由改变调制信号Vp的工作周期(duty cycle),而对应地设置驱动电路290设置电流开关150的导通时间。脉宽调制信号产生电路280可以间歇地导通电流开关150，以提供适当的电力至负载190。此外，脉宽调制信号产生电路280也可以依据低电压锁定电路230、电压检测电路250、零电流侦测电路270或其他电路区块的设置，而将调制信号Vp设置为一个或多个预设电位，使驱动电路290将电流开关150设置为不导通状态。脉宽调制信号产生电路280可以采用比较电路或误差放大电路等方式实现，例如，脉宽调制信号产生电路280可以采用误差放大电路比较周期性信号(例如，方波、弦波及锯齿波等周期性信号)以及参考电压产生电路210所提供的参考电压信号，以产生调制信号Vp。
[0045]驱动电路290会依据脉宽调制信号产生电路280所产生的调制信号Vp，而对应地产生开关信号Vsw，以将电流开关150设置为导通状态或不导通状态。
[0046]图3为的电源转换电路100运作时的数个信号简化后的时序图，以下以图3搭配图1和图2，进一步说明电源转换电路100的运作方式。
[0047]在图3的实施例中，参考电压产生电路210将第一参考电压信号Vrl设置为第一预设值Vthl，将第二参考电压信号Vr2设置为第二预设值Vth2。
[0048]在时段TO时，输入电压信号Vin还不足以让电源转换电路100进行正常运作。低电压锁定电路230会侦测电压输入引脚172的输入信号Vcc。由于电压输入引脚172的输入信号Vcc小于第一预设值Vthl，低电压锁定电路230将低电压锁定信号Vuvlo设置为无效(在本实施例中为低电位)，并使用低电压锁定信号Vuvlo设置脉宽调制信号产生电路280，以使驱动电路290对应地设置电流开关150呈现不导通状态。
[0049]在时段Tl中，输入电压信号Vin增加而能够使电源转换电路100进行正常运作。低电压锁定电路230会侦测电压输入引脚172的输入信号Vcc。当电压输入引脚172的输入信号Vcc大于第一预设值Vthl，低电压锁定电路230