[发明专利]具有位准转换功能的数字控制器及其位准转换电路

说明书

技术领域

本发明为一种数字控制器，尤指一种具有位准转换功能的数字控制器以及可在半导体制程中整合至该数字控制器的位准转换电路。

背景技术

一种既有的电源供应器如图5所示，其包括一直流对直流转换单元21及一数字控制器22；其中，该直流对直流转换单元21具有一电源输入端及一电源输出端，该电源输出端通过一位准转换电路23与数字控制器22的输入端连接；

该数字控制器22包括一模拟数字转换器221、一数字补偿器222及一数字脉宽调变器223；该模拟数字转换器221的输入端和位准转换电路23的输出端连接，该数字脉宽调变器223的输出端则用以控制直流对直流转换单元21中各功率晶体管的通断与导通周期。

前述电源供应器较常见的输出电压为12V或5V，而控制输出电压的数字控制器22采取数字化控制，其感测直流对直流转换单元21的输出电压(Vout)后必须经由模拟数字转换器221转换为数字形式后再进行补偿控制，而该模拟数字转换器221允许的最高电压为3.3V，故必须要通过准位转换电路23将该直流对直流转换单元21的输出电压(Vout)降压，才能使该模拟数字转换器221工作于正常范围。

前述的位准转换电路23包含有：

一差动放大器231，具有一正相输入端、一反相输入端及一输出端，该正相输入端连接上述直流对直流转换单元70的电源输出端；

一参考电压产生单元232，主要由分压电阻与一稽纳二极管所组成，以提供一参考电压给差动放大器231的反相输入端；

一保护电路233，设于差动放大器231的输出端上，主要由一二极管234及一电容235组成，二极管234与电容235共接的节点与差动放大器231的输出端连接，二极管234的另端连接一直流电源(3.3V)，电容235另端连接接地；前述二极管234及电容235防止差动放大器231的输出电压过载及失真。

由上述结构可知，既有的位准转换电路23由参考电压产生单元232产生一个准位电压，作为差动放大器231降低电源供应器输出电压的讯号准位；其中为了不让该数字控制器22因为输入讯号过大而导致过载损坏，故于该差动放大器231的输出端连接一保护电路233，其利用二极管234提供过载保护；此外，为了让该数字控制器22的输入讯号能够更加完整，故利用电容235以防止该差动放大器231的输出讯号失真。

由上述说明可知，前述位准转换电路虽然可将电源供应器的输出电压降低位准后提供给数字控制器以执行稳压，然而前述位准转换电路由多数组件安装在电路板上预设线路所构成，其占用体积大，造成电源供应器的功率密度无法进一步提高；再者，组成位准转换电路的各个组件均具有一定公差范围，所以组成之后必需要经常微调，才能使既有的位准转换电路正常工作，亦为另一显著不便处。

发明内容

有鉴于上述既有的位准转换电路由于多数组件安装在电路板上预设线路而占用较大体积，因而无法提高功率密度且各组成组件均具有一定公差范围，所以组成之后存在必需要经常微调的困扰；故本发明主要目的提供一种数字控制器的位准转换电路，用以减少前述位准转换电路本身的面积。

欲达上述目的所使用的主要技术手段令前述位准转换电路包含有：

一直流准位回路，主要由一准位电阻串接一第一晶体管所构成，该第一晶体管具有一控制流经回路电流大小的控制端；

一直流回路控制器，具有一输入端及一输出端，其输出端连接于前述第一晶体管的控制端，而输入端与第一晶体管和该准位电阻之间的串接节点连接，藉此构成回授使该直流回路控制器产生一个与流经第一晶体管的电流相对应的电压；

一交直流分离回路，主要由一交直流输入电阻串接一第三晶体管所构成，该第三晶体管具有一控制流经回路电流大小的控制端；

一交流回路控制器，具有一输入端及一输出端，其输出端连接于前述第三晶体管的控制端，而输入端与第三晶体管和该交直流输入电阻之间的串接节点作连接；并藉此电路回授的结构使该交流回路控制器产生一个与流经该第三晶体管的电流相对应的电压；

一直流分流回路，包括一第二晶体管，该第二晶体管与交直流分离回路的第三晶体管相互并联，且第二晶体管的控制端亦与直流回路控制器的输出端连接，并同时与该第一晶体管的控制端相互连接；其中第一、第二晶体管的规格特性相同；及