專利名稱：適應性斜率補償模塊及其方法
技術領域：
本發(fā)明有關于一種適應性斜率補償模塊以及其方法，更明確地說，有關于一種適用于切換式電源供應器的適應性斜率補償模塊以及其方法。
背景技術：
一般來說，切換式電源供應器中的功率開關的責任周期(Duty cycle)超過 0.5時，可能會發(fā)生次諧波振蕩(sub-harmonic oscillation)，即交換式電源供應器可能會以開關頻率的一半的頻率開始振蕩，解決這個問題的常見方式，是利用斜率補償 (slope-compensation)機制。然而，一般的斜率補償方式于切換式電源供應器的輸入電源或輸出電壓的操作條件改變時，容易產(chǎn)生斜率補償量不足或是過多的現(xiàn)象，而造成次諧波振蕩仍然存在或是系統(tǒng)響應變慢的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種適應性斜率補償方法。該適應性斜率補償方法適用于一切換式電源供應器。該切換式電源供應器具有一功率開關與一電感耦接至一輸入電源。該功率開關控制該電感進行儲能或是釋能，以產(chǎn)生一輸出電壓。該適應性斜率補償方法包括有檢測流經(jīng)該電感的一電感電流，并轉換為一電感電流檢測電壓、檢測該功率開關的一責任周期、檢測該電感電流檢測電壓于該功率開關開啟時的一電壓差值、依據(jù)該責任周期與該電感電流檢測電壓的該電壓差值，以產(chǎn)生該斜率補償信號，以及依據(jù)該斜率補償信號調整該功率開關開啟或關閉的時機。本發(fā)明還提供一種適應性斜率補償模塊。該適應性斜率補償模塊適用于一切換式電源供應器。該切換式電源供應器具有一開關控制電路、一功率開關、一電感以及一電感電流檢測電路。該電感耦接至一輸入電源。該電感電流檢測電路用以檢測流經(jīng)該電感的電流， 并轉換為一電感電流檢測電壓。該開關控制電路控制該功率開關的開啟或關閉使該電感進行儲能或是釋能，以產(chǎn)生一輸出電壓。該適應性斜率補償模塊包括有一責任周期檢測電路、 一電壓差值檢測電路以及一斜率補償率積分電路。該責任周期檢測電路用以檢測該功率開關的一責任周期。該電壓差值檢測電路用以檢測該電感電流檢測電壓于該功率開關的開啟時間內的一電壓差值。該斜率補償率積分電路用以依據(jù)該責任周期、該電壓差值，以計算一補償斜率，并積分該補償斜率，以產(chǎn)生一斜率補償信號。


圖1為說明本發(fā)明的適應性斜率補償模塊100的示意圖。圖2、圖3與圖4為說明根據(jù)本發(fā)明的應性斜率補償模塊所產(chǎn)生的斜率補償信號以調整功率開關開啟或關閉的時機，可使切換式電源供應器不發(fā)生次諧波振蕩的工作原理的示意圖。圖5為說明本發(fā)明的斜率補償率積分電路依據(jù)責任周期、電感電流檢測電壓的電
4壓差值，以計算出補償斜率的工作原理的示意圖。圖6為說明斜率補償率積分電路根據(jù)補償斜率所產(chǎn)生的斜率補償信號的示意圖。圖7為說明本發(fā)明的電壓差值檢測電路的一實施例的示意圖。圖8為本發(fā)明的責任周期檢測電路的一實施例的示意圖。圖9為本發(fā)明的斜率補償率積分電路的一實施例的示意圖。[主要元件標號說明]
權利要求
1.一種適應性斜率補償方法，適用于一切換式電源供應器，該切換式電源供應器具有一功率開關與一電感耦接至一輸入電源，該功率開關控制該電感進行儲能或是釋能，以產(chǎn)生一輸出電壓，該適應性斜率補償方法包括有檢測流經(jīng)該電感的一電感電流，并轉換為一電感電流檢測電壓； 檢測該功率開關的一責任周期；檢測該電感電流檢測電壓于該功率開關開啟時的一電壓差值；依據(jù)該責任周期與該電感電流檢測電壓的該電壓差值，以產(chǎn)生該斜率補償信號；以及依據(jù)該斜率補償信號調整該功率開關開啟或關閉的時機。
2.根據(jù)權利要求1所述的適應性斜率補償方法，其中檢測該功率開關的該責任周期包括有檢測該輸入電源與該輸出電壓，以計算出該功率開關的該責任周期。
3.根據(jù)權利要求1所述的適應性斜率補償方法，其中檢測該功率開關的該責任周期包括有檢測該功率開關的一開啟時間；以及依據(jù)該功率開關的一已知脈沖寬度調制周期與該開啟時間，以計算出該功率開關的該責任周期。
4.根據(jù)權利要求1所述的適應性斜率補償方法，其中檢測該電感電流檢測電壓的該電壓差值的方法包括檢測該電感電流檢測電壓的最大值與最小值；以及依據(jù)該電感電流檢測電壓的最大值與最小值，決定該電壓差值。
5.根據(jù)權利要求1所述的適應性斜率補償方法，其中依據(jù)該責任周期與該電感電流檢測電壓的該電壓差值，以產(chǎn)生該斜率補償信號包括有依據(jù)該責任周期計算一開關截止周期；以及依據(jù)該電感電流檢測電壓的該電壓差值與該開關截止周期，以積分方式產(chǎn)生該斜率補償信號。
6.根據(jù)權利要求4所述的適應性斜率補償方法，其中檢測該電感電流檢測電壓的最小值的方法包括有當該功率開關開啟后，經(jīng)過一延遲時間，檢測并記錄該電感電流檢測電壓作為該最小值。
7.根據(jù)權利要求1所述的適應性斜率補償方法，其中依據(jù)該責任周期與該電感電流檢測電壓的該電壓差值，以產(chǎn)生該斜率補償信號包括有依據(jù)該責任周期計算一開關截止周期；以及依據(jù)該電感電流檢測電壓的該電壓差值與該開關截止周期，以積分方式產(chǎn)生該斜率補償信號。
8.根據(jù)權利要求1所述的適應性斜率補償方法，其中依據(jù)該斜率補償信號調整該功率開關開啟或關閉的時機的方法包括有依據(jù)該斜率補償信號決定該電感電流的一限定值； 比較該電感電流與該限定值，并產(chǎn)生一比較信號；以及依據(jù)該比較信號調整該功率開關開啟或關閉的時機。
9.一種適應性斜率補償模塊，適用于一切換式電源供應器，該切換式電源供應器具有一開關控制電路、一功率開關、一電感耦接至一輸入電源、一電感電流檢測電路，用以檢測流經(jīng)該電感的電流，并轉換為一電感電流檢測電壓，該開關控制電路控制該功率開關的開啟或關閉使該電感進行儲能或是釋能，以產(chǎn)生一輸出電壓，該適應性斜率補償模塊包括有一責任周期檢測電路，用以檢測該功率開關的一責任周期；一電壓差值檢測電路，用以檢測該電感電流檢測電壓于該功率開關的開啟時間內的一電壓差值；以及一斜率補償率積分電路，用以依據(jù)該責任周期、該電壓差值，以計算一補償斜率，并積分該補償斜率，以產(chǎn)生一斜率補償信號。
10.根據(jù)權利要求9所述的適應性斜率補償模塊，其中該電壓差值檢測電路包括有 一電壓最大值取樣電路，用以于該功率開關開啟時檢測該電感電流檢測電壓，以記錄該電感電流檢測電壓的最大值；以及一電壓最小值取樣電路，用以于該功率開關開啟時檢測該電感電流檢測電壓，以記錄該電感電流檢測電壓的最小值。
全文摘要
一種適應性斜率補償方法適用于一切換式電源供應器。切換式電源供應器具有一功率開關與一電感耦接至一輸入電源。功率開關控制電感進行儲能或是釋能，以產(chǎn)生輸出電壓。該適應性斜率補償方法包括有檢測流經(jīng)該電感的電感電流，并轉換為電感電流檢測電壓、檢測功率開關的責任周期、檢測電感電流檢測電壓于功率開關開啟時的電壓差值、依據(jù)責任周期與電感電流檢測電壓的電壓差值，以產(chǎn)生斜率補償信號，以及依據(jù)斜率補償信號調整功率開關開啟或關閉的時機。如此，即使輸入電源或輸出電壓的操作條件改變，系統(tǒng)仍可快速響應且不發(fā)生次諧波振蕩。
文檔編號H02M3/155GK102237791SQ20101016798
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權日2010年4月22日
發(fā)明者朱益杉, 趙興國 申請人:通嘉科技股份有限公司