[发明专利]电源转换器的相位调整电路、电源转换器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种电源转换器，尤指一种电源转换器的相位调整电路、电源转换器及其控制方法。

背景技术

图1为现有的电源转换器的示意图。图2为现有的电源转换器的波形示意图。请合并参阅图1和图2。现有的电源转换器100的设计常采用固定的导通时间的架构。比较器110比较误差信号Xerr与斜波信号Xramp来产生比较信号Xcm。时间控制电路120根据比较信号Xcm、输入电压Vin及输出电压Vout来产生脉宽调制信号Xpwm，其中脉宽调制信号Xpwm的每一周期的导通时间Ton的宽度是固定值，且导通时间Ton的宽度是与输入电压Vin和输出电压Vout有关。

在电源转换器100中，通过误差信号Xerr与斜波信号Xramp来产生比较信号Xcm，并通过比较信号Xcm来决定何时输出脉宽调制信号Xpwm的导通时间Ton，其中误差信号Xerr的大小与反馈信号Vfb和参考电压Vref两者有关。并且在决定输出脉宽调制信号Xpwm的导通时间Ton的时刻，时间控制电路120开始计算并生成导通时间Ton，而且脉宽调制信号Xpwm中的每一周期的导通时间Ton是固定的。

现有的脉宽调制的操作架构虽可达到固定频率的效果，但当电源转换器100的输出端上的电容器CL的等效串联电阻ESR以及电感器L的等效串联电阻DCR很小时，电容器CL及电感器L因应负载瞬间变化时所补偿的能量会有延迟，因此反馈信号Vfb、误差信号Xerr也会有延迟。原本经过补偿电路130所产生的误差信号Xerr已经不能用来收敛输出电压Vout，于是输出电压Vout的波形有明显的振荡情形。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种电源转换器的相位调整电路、电源转换器及其控制方法，以解决现有技术所述及的问题。

本发明提出一种电源转换器的相位调整电路，根据误差信号产生延迟信号，放大误差信号与延迟信号之间的差值，以根据经放大的差值与误差信号提供控制信号，其中误差信号与电源转换器的输出电压有关。

在本发明的一实施例中，相位调整电路包括第一放大器、第一电阻、第一电容器以及电压控制电压源；第一放大器的第一输入端接收误差信号；第一电阻的第一端耦接第一放大器的第二输入端与输出端；第一电容器耦接于第一电阻的第二端与接地端之间；电压控制电压源的第一输入端耦接第一电阻的第一端，电压控制电压源的第二输入端耦接电阻的第二端，电压控制电压源的第一输出端输出控制信号，电压控制电压源的第二输出端耦接第一放大器的第一输入端。

在本发明的一实施例中，相位调整电路包括第二放大器、第二电阻以及第二电容器；第二放大器的第一输入端接收误差信号，第二放大器的输出端输出控制信号；第二电阻耦接于第二放大器的第二输入端与输出端之间；第二电容器耦接于第二放大器的第二输入端与接地端之间。

在本发明的一实施例中，相位调整电路包括电流源、第一电流镜、第一P型金氧半场效晶体管、第三电容器、第一N型金氧半场效晶体管、第三电阻以及第二电流镜；第一电流镜耦接于工作电压与电流源之间；第一P型金氧半场效晶体管的源极耦接第一电流镜；第一P型金氧半场效晶体管的栅极接收误差信号；第三电容器的第一端耦接工作电压，第三电容器的第二端耦接第一P型金氧半场效晶体管的源极；第一N型金氧半场效晶体管的漏源极耦接工作电压，第一N型金氧半场效晶体管的栅极耦接第一P型金氧半场效晶体管的栅极；第三电阻的第一端耦接第一N型金氧半场效晶体管的源极；第二电流镜耦接第一P型金氧半场效晶体管的漏极、第三电阻的第二端与接地端，第二电流镜与第三电阻的耦接处产生控制信号。

在本发明的一实施例中，控制信号的相位领先于误差信号的相位。

本发明另提出一种电源转换器。电源转换器包括第一放大器、相位调整电路、比较器以及控制电路。第一放大器的第一输入端接收参考电压，第一放大器的第二输入端接收反馈信号，反馈信号与电源转换器的输出电压有关，第一放大器的输出端输出误差信号；相位调整电路耦接第一放大器，且根据误差信号产生延迟信号，并放大误差信号与延迟信号之间的差值，以根据经放大的差值与误差信号提供控制信号；比较器的第一输入端接收控制信号，比较器的第二端接收斜波信号，比较器的输出端输出比较信号；控制电路根据比较信号产生脉宽调制信号，以控制电源转换器。

本发明另提出一种电源转换器的控制方法，其包括下列步骤：根据误差信号产生延迟信号，其中误差信号与电源转换器的输出电压有关；放大误差信号与延迟信号之间的差值；以及根据经放大的差值与误差信号提供控制信号。