技术摘要:
本发明公开了一种降升电压转换装置的控制电路及其模式切换方法。控制电路包括电流感测电路及模式判断电路。电流感测电路感测降升电压转换装置的输出电流,且提供电流感测信号。模式判断电路耦接电流感测电路,且接收电流感测信号。模式判断电路依据电流感测信号与预设 全部
背景技术:
请参照图1,图1为直流-直流降升电压转换器(DC-DC buck-boost converter)的 输出级的示意图。 如图1所示,开关SWA与SWB串接于输入电压VIN与接地端GND之间。开关SWA与SWB的 栅极分别受控于开关控制信号UG1与LG1,且开关SWA与SWB不会同时导通。开关SWD与SWC串 接于输出电压VOUT与接地端GND之间。开关SWD与SWC的栅极分别受控于开关控制信号UG2与 LG2,且开关SWD与SWC不会同时导通。输出电感L的一端耦接至开关SWA与SWB之间的节点LX1 且其另一端耦接至开关SWD与SWC之间的节点LX2。 传统的降升压模式切换方法是比较输入电压VIN与输出电压VOUT以判断直流-直 流降升电压转换器1应操作于降压模式(Buck mode)、升压模式(Boost mode)或降升压模式 (Buck-boost mode),并相对应进行操作模式的切换。 然而,一旦输入电压VIN相当接近输出电压VOUT时,很可能导致操作模式误判的情 况发生,甚至造成直流-直流降升电压转换器1持续在不同操作模式之间反复切换,此一问 题亟待解决。
技术实现要素:
本发明提出一种降升电压转换装置的控制电路及其模式切换方法,以有效解决现 有技术所遭遇到的上述问题。 依据本发明的一具体实施例为一种降升电压转换装置的控制电路。于此实施例 中,降升电压转换装置的控制电路包括电流感测电路及模式判断电路。电流感测电路感测 降升电压转换装置的输出电流,并提供电流感测信号。模式判断电路耦接电流感测电路,且 接收电流感测信号。模式判断电路依据电流感测信号与预设电流产生预设电压,且模式判 断电路依据预设电压与电流感测信号产生切换控制信号,以控制降升电压转换装置操作于 降压模式、升压模式或降升压模式。 于一实施例中,控制电路还包括脉宽调变产生电路,耦接模式判断电路,且依据切 换控制信号产生脉宽调变信号。 于一实施例中,模式判断电路包括第一判断电路及第二判断电路。第一判断电路 用以依据预设电压与电流感测信号判断降压模式与降升压模式之间的切换。第二判断电路 用以依据预设电压与电流感测信号判断降升压模式与升压模式之间的切换。 于一实施例中,于第一时间,电流感测信号等于预设电压,且第一判断电路于第二 时间比较电流感测信号与预设电压,以产生切换控制信号控制降升电压转换装置操作于降 压模式或降升压模式,第二时间晚于第一时间。 4 CN 111585436 A 说 明 书 2/10 页 于一实施例中,于第一时间,电流感测信号等于预设电压,且第二判断电路于第二 时间比较电流感测信号与预设电压,以产生切换控制信号控制降升电压转换装置操作于降 升压模式或升压模式,第二时间晚于第一时间。 依据本发明的另一具体实施例为一种降升压模式切换方法。于此实施例中,降升 压模式切换方法应用于降升电压转换装置。降升压模式切换判断方法包括下列步骤:感测 降升电压转换装置的输出电流,并提供电流感测信号;依据电流感测信号与预设电流产生 预设电压;以及依据预设电压与电流感测信号产生切换控制信号,以控制降升电压转换装 置操作于降压模式、升压模式或降升压模式。 于一实施例中,降升压模式切换方法还包括:依据该切换控制信号产生一脉宽调 变信号;以及依据该脉宽调变信号产生多个开关控制信号至该降升电压转换装置的一输出 级。 于一实施例中,降升压模式切换方法还包括:依据该预设电压与该电流感测信号 判断该降压模式与该降升压模式之间的切换;以及依据该预设电压与该电流感测信号判断 该降升压模式与该升压模式之间的切换。 于一实施例中,降升压模式切换方法还包括:于一第一时间使该电流感测信号等 于该预设电压后,再于一第二时间比较该电流感测信号与该预设电压,以产生该切换控制 信号,其中该第二时间晚于该第一时间;若该电流感测信号大于该预设电压,则控制该降升 电压转换装置操作于该降压模式;以及若该电流感测信号小于该预设电压,则控制该降升 电压转换装置操作于该降升压模式。 于一实施例中,降升压模式切换方法还包括:于一第一时间使该电流感测信号等 于该预设电压后,再于一第二时间比较该电流感测信号与该预设电压,以产生该切换控制 信号,其中该第二时间晚于该第一时间;若该电流感测信号小于该预设电压,则控制该降升 电压转换装置操作于该降升压模式;以及若该电流感测信号大于该预设电压,则控制该降 升电压转换装置操作于该升压模式。 相较于现有技术,本发明的降升电压转换装置的控制电路及降升压模式切换方法 可根据降升电压转换装置的输出电流感测结果判断降升电压转换装置的操作模式是否需 要进行切换,故可有效避免现有技术中由于比较器无法依据输入电压与输出电压的比较结 果准确判断而造成降升电压转换装置持续在不同操作模式之间反复切换的问题,由以确保 降升电压转换装置能够一直维持操作于正确的操作模式下而发挥最佳的电压转换效能。 关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附附图得到进一步的了 解。 附图说明 图1为直流-直流降升电压转换器的输出级的示意图。 图2为本发明的一实施例中的降升电压转换装置的示意图。 图3为降升电压转换装置的详细示意图。 图4为脉宽调变产生电路包括模式切换电路的示意图。 图5为第一判断电路及电流感测电路的一实施例。 图6为当第一判断电路运作时的开关控制信号、输出电流、电流感测信号、预设电 5 CN 111585436 A 说 明 书 3/10 页 压、致能信号及锁存信号的时序图。 图7为第二判断电路及电流感测电路的一实施例。 图8为当第二判断电路运作时的开关控制信号、输出电流、电流感测信号、预设电 压、致能信号及锁存信号的时序图。 图9为当第一判断电路与第二判断电路同时运作时的开关控制信号、输出电流、电 流感测信号、预设电压、致能信号及锁存信号的时序图。 图10为本发明的另一实施例中的降升压模式切换判断方法的流程图。 主要元件符号说明: VIN:输入电压 VOUT:输出电压 IOUT:输出电流 GND:接地端 L:输出电感 C:电容 R:电阻 R1~R2:分压电阻 SWA~SWD:开关 UG1~UG2:开关控制信号 LG1~LG2:开关控制信号 LX1~LX2:节点 2:降升电压转换装置 20:控制电路 22:驱动器 24:输出级 200:电流感测电路 202:模式判断电路 204:脉宽调变产生电路 202A:第一判断电路 202B:第二判断电路 204A:模式切换电路 204B:脉宽调变产生器 VSEN:电流感测信号 S1:切换控制信号 PWM:脉宽调变信号 206:加法单元 208:误差放大器 210:比较器 VRAMP:斜波信号 VSAW:相加信号 6 CN 111585436 A 说 明 书 4/10 页 VFB:回馈电压 VREF:参考电压 COMP:误差放大信号 S2:比较信号 A1~A2:输出端 B1~B2:输出端 LA1~LA3:锁存单元 OR1~OR2:或闸 S、R:输入端 Q:输出端 S3(M1)、S3(M2)、S3(M3):模式切换信号 PWM(M1)、PWM(M2)、PWM(M3):脉宽调变信号 VSENV:预设电压 VSENP:预设电压 I:预设电流 M1~M2:开关 EN1:致能信号 EN1’:反相致能信号 EN2:致能信号 EN2’:反相致能信号 COM:比较器 LA:锁存信号 T0~T5:时间 S10~S14:步骤