專利名稱：切換式電源供應(yīng)器及其控制電路與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切換式電源供應(yīng)器(switching regulator)及其控制 電路與方法，特別是指一種具有高效率又能夠降低電磁波干擾(EMI， Electro-Magnetic Interference)的切換式電源供應(yīng)器，以及其控制電路與 方法。
背景技術(shù)：
常用的切換式電源供應(yīng)器包括降壓型(Buck)、升壓型(Booster)與反 壓型(Inverter)三種。首先就降壓型切換式電源供應(yīng)器來加以說明，其電 路結(jié)構(gòu)大致如圖1所示，降壓型切換式電源供應(yīng)器1包含有兩個(gè)晶體 管開關(guān)Q1、 Q2，通過脈寬調(diào)變控制電路10來控制此兩晶體管Q1、 Q2 的開與關(guān)，藉以控制電感L上的電流量與方向，以將電能傳送給輸出 端OUT。脈寬調(diào)變控制電路IO接收從輸出端萃取出來的反饋電壓，與 一個(gè)參考電壓Vref相比較，以決定如何控制切換兩晶體管Q1、 Q2。現(xiàn)有技術(shù)中，早期的切換式電源供應(yīng)器，其兩晶體管Ql、 Q2的 開關(guān)時(shí)間是完全互補(bǔ)的，又稱為同步切換式電源供應(yīng)器，亦即如圖2 所示，當(dāng)晶體管Q1開啟時(shí)，晶體管Q2即關(guān)閉；當(dāng)晶體管Q2開啟時(shí)， 晶體管Q1即關(guān)閉。(本說明書中，「開啟」指完全導(dǎo)通；「關(guān)閉」指不 考慮漏電流的情況下，為完全不導(dǎo)通。)在此種安排下，其對(duì)應(yīng)之電感 電流量Il與方向如圉中第三個(gè)波形所示，當(dāng)晶體管Ql開啟、晶體管 Q2關(guān)閉時(shí)，因輸入端IN的電壓大于輸出端OUT的電壓，電流往輸出 端OUT流動(dòng)(圖中以+表示往輸出端方向)，且流量不斷增加；而當(dāng) 晶體管Q2開啟、晶體管Q1關(guān)閉時(shí)，因電感左方節(jié)點(diǎn)Lx的電位下降 為接近0，輸出端OUT的電壓大于此節(jié)點(diǎn)的電壓，電流趨勢(shì)于是改變， 先是流量減少，接著改往反方向流動(dòng)(圖中以一表示
圖3與圖4分別示出升壓型切換式電源供應(yīng)器2與反壓型切換式 電源供應(yīng)器3，其操作方式與前述類似，同樣是由脈寬調(diào)變控制電路 IO根據(jù)反饋電壓與參考電壓Vref的比較結(jié)果，決定如何切換兩晶體管 Ql、 Q2，來控制輸出端OUT的電壓。其詳細(xì)電路操作方式為本技術(shù)領(lǐng) 域者所熟知，在此不予贅述。請(qǐng)回閱圖1與圖2，此種同步切換兩晶體管Q1、 Q2的安排方式， 其缺點(diǎn)在于，當(dāng)電感電流方向由正轉(zhuǎn)負(fù)時(shí)，表示電流由輸出端OUT， 通過電感L和晶體管Q2的路徑而接地流失，亦即會(huì)損失輸出端OUT 能量。因此，在現(xiàn)有技術(shù)之美國(guó)專利第6,580,258號(hào)案中，提出一種作法， 其主要概念如圖5所示，通過適當(dāng)控制晶體管Q1、 Q2，使得當(dāng)電感電 流方向?qū)⒁烧D(zhuǎn)負(fù)時(shí)，即關(guān)閉晶體管Q2，如此即不致有能量從輸出 端OUT流失，可減少不必要的耗損。如圖中所示，晶體管Q1、 Q2有 一段同時(shí)關(guān)閉的時(shí)間T，稱為睡眠模式(sleep mode)。然而，此種現(xiàn)有技術(shù)的作法有其缺點(diǎn)。當(dāng)晶體管Ql、 Q2同時(shí)關(guān) 閉而進(jìn)入睡眠模式時(shí)，其實(shí)際在電感L上的電流與節(jié)點(diǎn)Lx處的電壓， 并非很理想的波形，而是如圖7所示，當(dāng)晶體管Q1、 Q2同時(shí)關(guān)閉時(shí)， 電感L電流IL在零值附近微幅震蕩，而此時(shí)節(jié)點(diǎn)Lx處的電壓V^呈受 阻之簡(jiǎn)諧震蕩(damped simple harmonic motion)波形。此因如圖6所 示，在實(shí)際狀態(tài)中，電感L上有一個(gè)串聯(lián)的寄生電阻Rpa，而在晶體管 Q2上有一個(gè)并聯(lián)的寄生電容Cpa。因此，假設(shè)電感L之電感值、寄生電阻Rpa之電阻值、與寄生電容Cpa的電容值分別為L(zhǎng)、 Rpa、 Cpa，則節(jié)點(diǎn)Lx處的電壓V^事實(shí)上等于VLx=(V0UT/LCpa) x{ l/[ S2+S(Rpa/L)+l/LCpa]}其中，V^為節(jié)點(diǎn)Lx處的電壓，VouT為輸出端OUT的電壓，S為自時(shí)間域轉(zhuǎn)換至頻率域的常用轉(zhuǎn)換變量。 由上式所表示的電壓V^，是一個(gè)高頻震蕩波形，其角頻率"o和 震蕩質(zhì)量Q (damping quality)分別等于 "『l/(LCpa)1/2 Q = lJ/2/[Rpa(Cpa1/2)]由于節(jié)點(diǎn)Lx處的電壓Vh呈高頻震蕩波形，將產(chǎn)生所不欲之EMI 噪聲，造成困擾。有鑒于此，本發(fā)明即針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提出一種能夠降 低電磁波干擾的切換式電源供應(yīng)器，以及其控制電路與方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明之第一目的在于提供一種切換式電源供應(yīng)器，其與同步切 換式電源供應(yīng)器相較，具有節(jié)省能耗的優(yōu)點(diǎn)，但與圖5和圖7所示的 現(xiàn)有技術(shù)作法相比，則能夠大幅降低EMI噪聲。本發(fā)明之第二目的在于提供一種用以控制切換式電源供應(yīng)器的控 制電路。本發(fā)明之第三目的在于提供一種用以控制切換式電源供應(yīng)器的控 制方法。為達(dá)上述之目的，在本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種切 換式電源供應(yīng)器，其中包含相互電連接的第一晶體管與第二晶體管; 一個(gè)脈寬調(diào)變積體控制電路，用以控制第一晶體管的開啟與關(guān)閉和第 二晶體管的開啟；以及一個(gè)電流源控制電路，用以控制使第二晶體管 成為一個(gè)電流源。上述實(shí)施例中所述之脈寬調(diào)變積體控制電路和電流源控制電路，
可以直接與第二晶體管的柵極節(jié)點(diǎn)電連接，或通過一個(gè)多工電路而與 第二晶體管的柵極節(jié)點(diǎn)電連接。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，也提供了一種切換式電源供 應(yīng)器的控制電路，其中該切換式電源供應(yīng)器包括相互電連接的第一晶 體管與第二晶體管，控制電路包含 一個(gè)電流源控制電路，用以控制 當(dāng)?shù)谝痪w管關(guān)閉時(shí)，使第二晶體管為開啟或低電流模式，在該低電流模式中，使通過第二晶體管的電流，為1微安培或其以上之低電流 流通狀態(tài)。又，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，也提供了一種切換式電源供應(yīng) 器的控制方法，包含以下步驟提供一個(gè)切換式電源供應(yīng)器，該切換 式電源供應(yīng)器包括相互電連接的第一晶體管與第二晶體管；以及當(dāng)?shù)?一晶體管關(guān)閉時(shí)，使第二晶體管為開啟或低電流模式，在該低電流模式中，使通過第二晶體管的電流，為1微安培或其以上之低電流流通 狀態(tài)。上述各實(shí)施例中，所述的第二晶體管，可具有開啟、關(guān)閉、低電 流流通三種狀態(tài)，或具有開啟與低電流流通兩種狀態(tài)。前者情形下， 當(dāng)?shù)谝痪w管開啟時(shí)，第二晶體管為關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝痪w管關(guān)閉時(shí)， 第二晶體管為開啟或低電流流通狀態(tài)。后者情形下，當(dāng)?shù)谝痪w管開 啟時(shí)，第二晶體管為低電流流通狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝痪w管關(guān)閉時(shí)，第二晶 體管為開啟或低電流流通狀態(tài)。以下將通過具體實(shí)施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明之目的、 技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成之功效；其中，相似的元件以相同的符號(hào)來標(biāo)示。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)之降壓型切換式電源供應(yīng)器的示意電路圖。 圖2為現(xiàn)有技術(shù)之同步切換式電源供應(yīng)器的示意波形圖。 圖3為現(xiàn)有技術(shù)之升壓型切換式電源供應(yīng)器的示意電路圖。 圖4為現(xiàn)有技術(shù)之反壓型切換式電源供應(yīng)器的示意電路圖。 圖5為現(xiàn)有技術(shù)美國(guó)專利第6,580,258號(hào)案的理想波形示意圖。 圖6為降壓型切換式電源供應(yīng)器的寄生電容與寄生電阻示意電路圖。圖7為現(xiàn)有技術(shù)美國(guó)專利第6,580,258號(hào)案的實(shí)際波形示意圖。 圖8為本發(fā)明實(shí)施例之實(shí)際波形示意圖。圖9為本發(fā)明實(shí)施例之降壓型切換式電源供應(yīng)器的示意電路圖。 圖10為本發(fā)明實(shí)施例之升壓型切換式電源供應(yīng)器的示意電路圖。 圖11為本發(fā)明實(shí)施例之反壓型切換式電源供應(yīng)器的示意電路圖。 圖12為示意電路圖，用以舉例說明電流源控制電路20的一個(gè)實(shí) 施例。圖13為示意電路圖，用以舉例說明電流源控制電路20的另一個(gè) 實(shí)施例。圖14為本發(fā)明另一實(shí)施例之降壓型切換式電源供應(yīng)器的示意電路 圖，說明多工電路30可以僅為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。圖15為示意電路圖，用以舉例說明多工電路30的一個(gè)實(shí)施例。圖中符號(hào)說明:1降壓型切換式電源供應(yīng)器2升壓型切換式電源供應(yīng)器3反壓型切換式電源供應(yīng)器10脈寬調(diào)變控制電路1011降壓型切換式電源供應(yīng)器12升壓型切換式電源供應(yīng)器13反壓型切換式電源供應(yīng)器20電流源控制電路20。22路徑24電流源 30多工電路Cpa 寄生電容(寄生電容值)CS 控制訊號(hào)II 通過電感的電流IN 輸入端L 電感(電感值)OUT 輸出端Ql、 Q2、 Q3、 Q4晶體管Rpa 寄生電阻(寄生電阻值)T 時(shí)段節(jié)點(diǎn)Lx處的電壓 Vref參考電壓具體實(shí)施方式
本發(fā)明的主要概念，在于不使晶體管Q1、 Q2同時(shí)關(guān)閉；當(dāng)電感L 上的電流lL即將由正轉(zhuǎn)負(fù)時(shí)，并不完全關(guān)閉晶體管Q2，而是改變其狀 態(tài)，使其角色由晶體管開關(guān)，轉(zhuǎn)換成一個(gè)電流源，而容許低流量的電 流通過。如此，與圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)作法相比，本發(fā)明仍然具有節(jié) 省能耗的高效率優(yōu)點(diǎn)，但與圖5和圖7所示的現(xiàn)有技術(shù)作法相比，則 本發(fā)明將可大幅降低EMI噪聲。請(qǐng)參考圖9，其中以示意電路圖的方式顯示本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施 例。本實(shí)施例是以降壓型切換式電源供應(yīng)器為例，如圖所示，在本發(fā) 明的降壓型切換式電源供應(yīng)器11中，除了上下橋晶體管開關(guān)Q1、 Q2、 電感L、脈寬調(diào)變控制電路IO之外，另包含有一個(gè)電流源控制電路20， 且脈寬調(diào)變控制電路10與電流源控制電路20的輸出訊號(hào)傳送給一個(gè) 多工電路(MUX) 30，由該多工電路30的輸出來決定晶體管Q2的受 控狀態(tài)，亦即晶體管Q2選擇性地受控于脈寬調(diào)變控制電路10或電流 源控制電路20。當(dāng)晶體管Q2受控于脈寬調(diào)變控制電路10時(shí)，其角色 為開關(guān)，而當(dāng)晶體管Q2受控于電流源控制電路20時(shí)，其角色轉(zhuǎn)換為
電流源。(本發(fā)明所稱之「電流源控制電路」，指該電路控制晶體管 Q2使其成為一個(gè)電流源，而非指該電路受電流源所控制。)以上內(nèi)容，請(qǐng)參考圖8，并對(duì)照?qǐng)D5，當(dāng)可更易于了解。在現(xiàn)有技 術(shù)中，晶體管Q2的角色僅為開關(guān)，因此僅有全開與全閉兩種狀態(tài)。當(dāng) 為了節(jié)省能耗，使晶體管Ql、 Q2進(jìn)入前述「睡眠模式」時(shí)，晶體管 Ql、 Q2同時(shí)關(guān)閉。但根據(jù)本發(fā)明，則并無所謂「睡眠模式」；在第8 圖中，當(dāng)電感L上的電流k即將由正轉(zhuǎn)負(fù)時(shí)，并不完全關(guān)閉晶體管Q2， 而是在時(shí)段T之中，將晶體管Q2轉(zhuǎn)換成為一個(gè)電流源，容許低流量的 電流通過。對(duì)此，如圖所示，可以有兩種作法，第一種作法是令晶體 管Q2在晶體管Q1導(dǎo)通時(shí)，仍然完全關(guān)閉，而僅在時(shí)段T之中，將晶 體管Q2轉(zhuǎn)換成低電流狀態(tài)，如第一種波形中所示，晶體管Q2包括全 開、全閉、低電流三種狀態(tài)；或是，令晶體管Q2除了導(dǎo)通之外，均處 于低電流狀態(tài)，如第二種波形中所示，如此則晶體管Q2僅包括全開、 低電流兩種狀態(tài)。前者在節(jié)能效果上較好，后者之電路復(fù)雜度較低， 各有優(yōu)劣，同屬于本發(fā)明的范疇。熟悉本技術(shù)者當(dāng)可立即發(fā)現(xiàn)，以上說明中之晶體管Ql、 Q2是以 NMOS為例。當(dāng)然，晶體管Q1、 Q2亦可個(gè)別改以PMOS來制作，其 對(duì)應(yīng)之波形圖自亦不同，但并不脫離本發(fā)明的概念。請(qǐng)?jiān)賹?duì)照?qǐng)D8與圖7，在本發(fā)明的上述安排下，當(dāng)晶體管Ql關(guān)閉、 且晶體管Q2在低電流狀態(tài)中時(shí)，亦即在圖中時(shí)段T之中，節(jié)點(diǎn)Lx處 的電壓Vh雖同樣呈受阻之簡(jiǎn)諧震蕩波形，但其震蕩快速衰減，迅速到 達(dá)平穩(wěn)狀態(tài)。由于高頻震蕩時(shí)間較為短暫，因此其EMI噪聲所造成的 困擾，遠(yuǎn)較現(xiàn)有技術(shù)低得多。請(qǐng)?jiān)倩亻唸D6，若令電路下方的晶體管與寄生電容Cpa，其并聯(lián)電 阻為Rcs，則當(dāng)晶體管Q2有低電流通過時(shí)，并聯(lián)電阻Rcs的阻值會(huì)下降。 此時(shí)，節(jié)點(diǎn)Lx處的電壓V^事實(shí)上等于<formula>formula see original document page 14</formula>
其中，V^為節(jié)點(diǎn)Lx處的電壓，VouT為輸出端OUT的電壓，S為自時(shí) 間域轉(zhuǎn)換至頻率域的常用轉(zhuǎn)換變量，L為電感L之電感值，Cpa為寄生電容Cpa的電容值，Rp為寄生電阻Rpa之電阻值，Res為并聯(lián)電阻Rcs的電阻值。由上式所表示的電壓Vlx，其震蕩質(zhì)量Q等于<formula>formula see original document page 14</formula>
由上式可以看出，當(dāng)Rcs的值下降時(shí)，Q值也隨之下降，表示震蕩 更快收斂。因此，若維持使晶體管Q2有低電流通過而非完全關(guān)閉，將 使電路高頻震蕩時(shí)間較為短暫，可減少電路產(chǎn)生的EMI噪聲。所述的低電流，根據(jù)本發(fā)明，是指為1mA (微安培)或其以上， 但在晶體管Q2完全導(dǎo)通之電流量(不含)以下，此范圍內(nèi)的電流量。 此外需說明的是，雖然在圖8中的時(shí)段T內(nèi)，晶體管Q2的柵極控制電 壓是繪示為定值，但本發(fā)明并不局限于此；在時(shí)段T內(nèi)，晶體管Q2的 柵極控制電壓可以為任意的變化波形，僅需其所對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的電流量， 符合上述條件即可。上述本發(fā)明的概念，應(yīng)用于升壓型切換式電源供應(yīng)器12與反壓型 切換式電源供應(yīng)器13時(shí)，其示意電路分別如第IO圖與第11圖，熟悉 本技術(shù)者當(dāng)可類推得知其操作行為，在此不多予贅述。接下來說明電流源控制電路20如何控制晶體管Q2上的電流量。 請(qǐng)參考圖12，此為電流源控制電路20的其中一個(gè)實(shí)施例，如圖所示，
電流源控制電路20與晶體管Q2共同構(gòu)成一個(gè)電流鏡，將電流源控制 電路20內(nèi)部路徑22上的電流，成比例地復(fù)制到通過晶體管Q2源漏極 的路徑上。至于電流源控制電路20內(nèi)部路徑22上的電流大小，可由 電流源24來控制決定。當(dāng)然，電流源控制電路20的實(shí)施方式不只一種，例如，第13圖 即為電流源控制電路20的另一個(gè)實(shí)施例，同樣可將內(nèi)部路徑22上的 電流，成比例地復(fù)制到通過晶體管Q2源漏極的路徑上；熟悉本技術(shù)者 當(dāng)可舉一反三，思及其它種實(shí)施型態(tài)。在圖12與圖13中，于電流源控制電路20和晶體管Q2的柵極之 間，省略繪示了多工電路30。此因多工電路30甚至并不需要是一個(gè)柵 電路，而可以僅為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，只要能使晶體管Q2選擇性地受控于脈寬 調(diào)變控制電路10或電流源控制電路20，即可。請(qǐng)參閱圖14，在此實(shí)施例中多工電路30僅是一個(gè)節(jié)點(diǎn)；此時(shí)，脈 寬調(diào)變控制電路10必須有能力拉升節(jié)點(diǎn)30的電壓(或當(dāng)晶體管Q2為 PMOS時(shí)，有能力拉低節(jié)點(diǎn)30的電壓)。當(dāng)晶體管Q2為NMOS時(shí)， 此電路所產(chǎn)生的波形，對(duì)應(yīng)于圖8中的第二種Q2波形。詳言之，在一 般情況下，晶體管Q2受電流源控制電路20控制，使其上有低電流流 通，亦即晶體管Q2之常態(tài)(normally)為低電流狀態(tài)；此時(shí)脈寬調(diào)變控 制電路10并不控制節(jié)點(diǎn)30，對(duì)脈寬調(diào)變控制電路IO而言，節(jié)點(diǎn)30處 于浮動(dòng)狀態(tài)。而當(dāng)脈寬調(diào)變控制電路10決定控制晶體管Q2使其完全 導(dǎo)通時(shí)，脈寬調(diào)變控制電路IO對(duì)節(jié)點(diǎn)30的輸出訊號(hào)蓋過(override) 電流源控制電路20的控制，將節(jié)點(diǎn)30的電壓拉升(或拉低)至足以 使晶體管Q2完全導(dǎo)通。當(dāng)然，多工電路30也可以是較復(fù)雜的電路，以達(dá)成較復(fù)雜的控制 功能，例如達(dá)成圖8中的第一種Q2波形。此時(shí)多工電路30例如可如 圖15所示，包含兩個(gè)晶體管開關(guān)Q3、 Q4，并由控制訊號(hào)CS來控制。 當(dāng)控制訊號(hào)CS為高位準(zhǔn)時(shí)，晶體管Q2的柵極為電流源控制電路20 所控制，而當(dāng)控制訊號(hào)CS為低位準(zhǔn)時(shí)，晶體管Q2的柵極為脈寬調(diào)變 控制電路10所控制；且在后者情況下，脈寬調(diào)變控制電路IO可以輸 出高或低位準(zhǔn)的訊號(hào)，來控制晶體管Q2的開閉，如此即可達(dá)成圖8中 的第一種Q2波形。當(dāng)然，上述電路僅為舉例說明，其中的兩個(gè)晶體管開關(guān)Q3、 Q4， 未必一定如圖所示為NMOS與PMOS，而可以是其它安排方式，其對(duì) 應(yīng)的控制訊號(hào)設(shè)計(jì)，自也不同，此為熟悉本技術(shù)者所熟知，在此不予 贅述。以上已針對(duì)較佳實(shí)施例來說明本發(fā)明，以上所述，僅為使熟悉本 技術(shù)者易于了解本發(fā)明的內(nèi)容而已，并非用來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍。 對(duì)于熟悉本技術(shù)者，當(dāng)可在本發(fā)明精神內(nèi)，立即思及各種等效變化； 例如，在所示各實(shí)施例中，舉例以分壓方式，從輸出端萃取反饋電壓 訊號(hào)，以供脈寬調(diào)變控制電路IO與參考電壓Vref進(jìn)行比較，但萃取反 饋訊號(hào)的方式，并不局限于此。又如，在電流源控制電路20內(nèi)部路徑 22上產(chǎn)生電流的方法，并不限于提供電流源24。故凡依本發(fā)明之概念 與精神所為之均等變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明之申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種切換式電源供應(yīng)器，包含相互電連接的第一晶體管與第二晶體管；一個(gè)脈寬調(diào)變積體控制電路，用以控制第一晶體管的開啟與關(guān)閉和第二晶體管的開啟；以及一個(gè)電流源控制電路，用以控制使第二晶體管成為一個(gè)電流源。
2. 如權(quán)利要求l所述的切換式電源供應(yīng)器，其中第二晶體管具有 開啟、關(guān)閉、低電流流通三種狀態(tài)。
3. 如權(quán)利要求2所述的切換式電源供應(yīng)器，其中當(dāng)?shù)谝痪w管開 啟時(shí)，第二晶體管為關(guān)閉；當(dāng)?shù)谝痪w管關(guān)閉時(shí)，第二晶體管為開啟 或低電流流通狀態(tài)。
4. 如權(quán)利要求l所述的切換式電源供應(yīng)器，其中第二晶體管具有 開啟和低電流流通兩種狀態(tài)。
5. 如權(quán)利要求4所述的切換式電源供應(yīng)器，其中當(dāng)?shù)谝痪w管開 啟時(shí)，第二晶體管為低電流流通狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝痪w管關(guān)閉時(shí)，第二晶 體管為開啟或低電流流通狀態(tài)。
6. 如權(quán)利要求l所述的切換式電源供應(yīng)器，其中該脈寬調(diào)變積體 控制電路和該電流源控制電路共同連接至第二晶體管的柵極節(jié)點(diǎn)。
7. 如權(quán)利要求6所述的切換式電源供應(yīng)器，其中該脈寬調(diào)變積體 控制電路可控制該柵極節(jié)點(diǎn)的電壓，使第二晶體管開啟。
8. 如權(quán)利要求7所述的切換式電源供應(yīng)器，其中除第二晶體管開 啟時(shí)間外，第二晶體管受該電流源控制電路控制而為低電流流通狀態(tài)。
9. 如權(quán)利要求l所述的切換式電源供應(yīng)器，其中該脈寬調(diào)變積體 控制電路的一輸出和該電流源控制電路的輸出電連接至一個(gè)多工電 路，該多工電路的輸出控制第二晶體管的柵極。
10. 如權(quán)利要求1所述的切換式電源供應(yīng)器，其中該電流源控制 電路與第二晶體管共同構(gòu)成一個(gè)電流鏡。
11. 如權(quán)利要求1所述的切換式電源供應(yīng)器，其中第二晶體管成 為一個(gè)電流源時(shí)，通過第二晶體管源漏極的電流，為1微安培或其以 上，但在第二晶體管完全導(dǎo)通之電流量以下。
12. 如權(quán)利要求1所述的切換式電源供應(yīng)器，其中該切換式電源 供應(yīng)器為降壓型、升壓型、反壓型三者之一。
13. —種切換式電源供應(yīng)器的控制電路，該切換式電源供應(yīng)器包括相互電連接的第一晶體管與第二晶體管，控制電路包含一個(gè)電流源控制電路，用以控制當(dāng)?shù)谝痪w管關(guān)閉時(shí)，使第二晶 體管為開啟或低電流模式，在該低電流模式中，使通過第二晶體管的 電流，為l微安培或其以上之低電流流通狀態(tài)。
14. 如權(quán)利要求13所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路，其中該 切換式電源供應(yīng)器包括輸入端、輸出端、及接地端，三者與一中間節(jié) 點(diǎn)連接，且其中，第一晶體管位于該輸入端與該中間節(jié)點(diǎn)之間，第二 晶體管位于該中間節(jié)點(diǎn)與該接地端之間。
15. 如權(quán)利要求13所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路，其中該 切換式電源供應(yīng)器包括輸入端、輸出端、及接地端，三者與一中間節(jié) 點(diǎn)連接，且其中，第一晶體管位于該中間節(jié)點(diǎn)與該輸出端之間，第二 晶體管位于該中間節(jié)點(diǎn)與該接地端之間。
16. 如權(quán)利要求13所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路，其中該 切換式電源供應(yīng)器包括輸入端、輸出端、及接地端，三者與一中間節(jié) 點(diǎn)連接，且其中，第一晶體管位于該輸入端與該中間節(jié)點(diǎn)之間，第二 晶體管位于該中間節(jié)點(diǎn)與該輸出端之間。
17. 如權(quán)利要求13所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路，其中當(dāng) 第一晶體管開啟時(shí)，第二晶體管為關(guān)閉。
18. 如權(quán)利要求13所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路，其中當(dāng) 第一晶體管開啟時(shí)，第二晶體管為低電流流通狀態(tài)。
19. 如權(quán)利要求13所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路，其中該 電流源控制電路與第二晶體管共同構(gòu)成一個(gè)電流鏡。
20. 如權(quán)利要求13所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路，其中該 電流源控制電路與第二晶體管的柵極電連接。
21. 如權(quán)利要求13所述的切換式電源供應(yīng)器的控制電路，其中該 電流源控制電路與第二晶體管的柵極通過一個(gè)多工電路而電連接。
22. —種切換式電源供應(yīng)器的控制方法，包含以下步驟提供一個(gè)切換式電源供應(yīng)器，該切換式電源供應(yīng)器包括相互電連接的第一晶體管與第二晶體管；以及當(dāng)?shù)谝痪w管關(guān)閉時(shí)，使第二晶體管為開啟或低電流模式，在該低電流模式中，使通過第二晶體管的電流，為1微安培或其以上之低 電流流通狀態(tài)。
23. 如權(quán)利要求22所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法，其中該 切換式電源供應(yīng)器包括輸入端、輸出端、及接地端，三者與一中間節(jié) 點(diǎn)連接，且其中，第一晶體管位于該輸入端與該中間節(jié)點(diǎn)之間，第二 晶體管位于該中間節(jié)點(diǎn)與該接地端之間。
24. 如權(quán)利要求22所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法，其中該 切換式電源供應(yīng)器包括輸入端、輸出端、及接地端，三者與一中間節(jié) 點(diǎn)連接，且其中，第一晶體管位于該中間節(jié)點(diǎn)與該輸出端之間，第二 晶體管位于該中間節(jié)點(diǎn)與該接地端之間。
25. 如權(quán)利要求22所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法，其中該 切換式電源供應(yīng)器包括輸入端、輸出端、及接地端，三者與一中間節(jié) 點(diǎn)連接，且其中，第一晶體管位于該輸入端與該中間節(jié)點(diǎn)之間，第二 晶體管位于該中間節(jié)點(diǎn)與該輸出端之間。
26. 如權(quán)利要求22所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法，尚包含 以下步驟使第二晶體管在開啟、關(guān)閉、低電流流通三種狀態(tài)間變換。
27. 如權(quán)利要求26所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法，其中當(dāng) 第一晶體管開啟時(shí)，第二晶體管為關(guān)閉。
28. 如權(quán)利要求22所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法，尚包含 以下步驟使第二晶體管在開啟和低電流流通兩種狀態(tài)間變換。
29. 如權(quán)利要求28所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法，其中當(dāng) 第一晶體管開啟時(shí)，第二晶體管為低電流流通狀態(tài)。
30. 如權(quán)利要求22所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法，尚包含 以下步驟提供一個(gè)控制訊號(hào)，以將第二晶體管切換成低電流流通狀態(tài)。
31. 如權(quán)利要求22所述的切換式電源供應(yīng)器的控制方法，其中該切換式電源供應(yīng)器尚包含有一個(gè)脈寬調(diào)變積體控制電路，且方法尚包 含以下步驟使第二晶體管常態(tài)為低電流流通狀態(tài)；根據(jù)該脈寬調(diào)變積體控制電路的一輸出，使第二晶體管開啟。
全文摘要
本發(fā)明提出一種切換式電源供應(yīng)器及其控制電路與方法，電源供應(yīng)器包含相互電連接的第一晶體管與第二晶體管；一個(gè)脈寬調(diào)變積體控制電路，用以控制第一晶體管的開啟與關(guān)閉和第二晶體管的開啟；以及一個(gè)電流源控制電路，用以控制使第二晶體管成為一個(gè)電流源。本發(fā)明所述的兩個(gè)晶體管不會(huì)同時(shí)進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。本發(fā)明的脈寬調(diào)變積體控制電路和電流源控制電路，可以直接與第二晶體管的柵極節(jié)點(diǎn)電連接，或通過一個(gè)多工電路而與第二晶體管的柵極節(jié)點(diǎn)電連接。本發(fā)明與同步切換式電源供應(yīng)器相比較，具有節(jié)省能耗的優(yōu)點(diǎn)，并能夠大幅降低EMI噪聲。
文檔編號(hào)H02M3/156GK101154888SQ20061014151
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者朱冠任, 龔能輝 申請(qǐng)人:立锜科技股份有限公司