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CN101207341A - 谐振电源转换器的切换控制器 - Google Patents

谐振电源转换器的切换控制器 Download PDF

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CN101207341A
CN101207341A CNA2007101081148A CN200710108114A CN101207341A CN 101207341 A CN101207341 A CN 101207341A CN A2007101081148 A CNA2007101081148 A CN A2007101081148A CN 200710108114 A CN200710108114 A CN 200710108114A CN 101207341 A CN101207341 A CN 101207341A
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feedback
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Abstract

本发明提供一种谐振电源转换器的切换控制器，其包括：与反馈端耦接的反馈电路，其用于接收反馈信号并根据该反馈信号产生一调整信号；与最小频率设置端耦接的最小频率设置电路，其用于产生第一电流信号以决定电源转换器的最小切换频率；与最大频率设置端耦接的最大频率设置电路，其用于根据前述调整信号产生第二电流信号，以决定电源转换器的最大切换频率；以及振荡电路，其用于根据第一电流信号及第二电流信号而产生振荡信号，其中振荡信号可决定电源转换器的切换频率。

Description

谐振电源转换器的切换控制器
技术领域
本发明涉及一种谐振式电源转换器，特别涉及一种谐振式电源转换器的控制电路。
背景技术
电源转换器常用于将不规则的电源转换为规则的电源。电源转换器通常包括具有相互绝缘的初级绕组和次级绕组的一个变压器。切换装置与初级绕组相耦接，用于控制电能从初级绕组转移至次级绕组。电源转换器工作在高频环境下，其尺寸和重量可减小。然而，电源转换器存在切换损失、组件应力及电磁干扰(EMI)等问题。近年来，已经发展出一些可减低切换损耗的对高频电源进行转换的电源转换器。其中，由Tamas S.Szepesi所提的美国专利4,535,399“Regulated switched power circuit with resonant load”及由Frank S.Wendt所提的美国专利4,631,652“Frequency controlledresonant regulator”中均有对谐振切换技术的描述。
为降低在无负载情况下的电源损耗，由John N.Park以及Robert L.Steigerwald等人所提美国专利4,541,041“Full load to no-load controlfor a voltage fed resonant inverter”提出一种间歇切换方案(burstswitching schemes)以对谐振电源进行控制。在各种谐振电源转换器中，变压器的漏感或附加磁性组件(additional magnetic components)被当作一谐振电感，以产生用于软切换的循环电流。
然而，现有技术的谐振电源转换器仍然存在很多缺点。谐振电感与谐振电容形成一谐振电路用以使电源转换器的最大电能加载到负载上。尽管根据负载的不同，可控制电源转换器的切换频率在谐振频率上下变化，其切换频率的变化仍受到限制，以确保线性操作和软切换的实现。电源谐振器还存在音频扰动衰减率较低和间歇切换噪声的缺点。本发明所要克服的就是这些缺陷。
发明内容
本发明的一个目的是在提供一种谐振电源转换器的整合控制器，以确定该谐振电源转换器的切换频率的范围，从而实现该谐振电源转换器的线性操作。
本发明提供一种谐振电源转换器的切换控制器，包括：与反馈端耦接的反馈电路，其用于接收反馈信号并根据该反馈信号产生调整信号；与最小频率设置端耦接的最小频率设置电路，其用于产生第一电流信号以决定电源转换器的最小切换频率；与最大频率设置端耦接的最大频率设置电路，其用于根据调整信号产生第二电流信号以决定电源转换器的最大切换频率；及振荡电路，其用于根据第一电流信号及第二电流信号以产生振荡信号，其中振荡信号可决定电源转换器的切换频率。
在本发明的较佳实施例中，上述的切换控制器进一步包括一与前馈端耦接的前馈电路，其用于接收一前馈信号，该前馈信号代表该电源转换器的输入电压，且其可对该电源转换器的切换频率进行调整。
在本发明的一个实施例中，上述的切换控制器进一步包括与软启动端耦接的软启动电路，其用于接收软启动信号，而此软启动信号用于设置前述的调整信号。
在本发明的较佳实施例中，上述的切换控制器进一步包括与一个功率电平可调整端耦接的电源管理电路，其用于接收功率级别信号以产生间歇信号，当前述的反馈信号低于一轻载阈值时，间歇信号就会产生，而轻载阈值则是由功率级别信号决定。此外，间歇信号用于控制电源转换器的切换信号的开启与关闭。
在本发明的另一个实施例中，上述的切换控制器进一步包括一个与保护输入端耦接的监测电路，其用于产生过压信号；及一延迟时间电路，其可根据过压信号来启始第一延迟时间。其中，当保护输入端的电压高于一过压阈值时，过压信号就会产生；而当第一延迟时间结束，此延迟时间电路就会产生一个保护信号以使电源转换器的切换信号禁能。
本发明还提出一种电源转换器的切换控制电路，包括：与反馈端耦接的反馈电路，其用于接收反馈信号并根据该反馈信号产生调整信号；最小频率设置电路，其用于产生第一信号以决定电源转换器的最小切换频率；最大频率设置电路，其用于根据调整信号产生第二信号以决定电源转换器的最大切换频率；前馈电路，其用于接收前馈信号，该前馈信号代表电源转换器的输入电压；及振荡电路，其用于根据第一信号及第二信号产生振荡信号，其中，该振荡信号可决定电源转换器的切换频率，前馈信号用于调整振荡信号。
在本发明的一个实施例中，上述的切换控制电路进一步包括一电源管理电路，其产生用以控制电源转换器的切换信号的开启与关闭的一个间歇信号。当前述反馈信号低于轻载阈值时，间歇信号就会产生。间歇信号的致能时间是固定的，而其禁能时间则随反馈信号的变化而变化。
在本发明的另一个实施例中，上述的切换控制电路进一步包括：一个与保护输入端耦接的监测电路，其用于产生过压信号；及一个延迟时间电路，其可根据过压信号启始第一延迟时间，其中，当保护输入端的电压高于过压阈值时，过压信号就会产生；当第一延迟时间结束，延迟时间电路会产生一个保护信号以使电源转换器的切换信号禁能。
本发明另外提出一个电源转换器的控制电路，其包括：与反馈端耦接的反馈电路，其用于接收反馈信号并根据该反馈信号产生一调整信号；最小频率设置电路，其用于产生第一信号以决定电源转换器的最小切换频率；最大频率设置电路，其用于根据该调整信号产生第二信号以决定电源转换器的最大切换频率；振荡电路，其用于根据第一信号及第二信号产生振荡信号，其中振荡信号可决定电源转换器的切换频率；及一个电源管理电路，其用于根据反馈信号产生间歇信号。其中，间歇信号用于控制电源转换器的切换信号的开启与关闭。
在本发明的一个实施例中，上述的控制电路进一步包括前馈电路，其用于接收代表电源转换器的输入电压的一个前馈信号，此前馈信号用于调整电源转换器的切换频率。
在本发明的另一个实施例中，上述的控制电路进一步包括与保护输入端耦接的监测电路，其用于产生一个过压信号；及一个延迟时间电路，其可根据过压信号启始第一延迟时间。其中，当保护输入端的电压高于过压阈值时，过压信号就会产生；当第一延迟时间结束，则延迟时间电路产生保护信号以使电源转换器的切换信号禁能。
在上述电压转换器的切换控制器、切换控制电路及控制电路中，前馈信号可对振荡信号进行调整，且间歇信号的工作周期将根据反馈信号的改变而进行线性调整以节省电力。此外，当间歇信号的频率即将在声音频段内时，间歇信号就会被禁能，如此将可降低电源转换器的噪声。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施方式的谐振式电源转换器的示意图。
图2是本发明的切换控制器的电路图。
图3是本发明的压控振荡器的电路方块图。
图4是本发明的最小电流产生电路的电路图。
图5是本发明的最大电流产生电路的电路图。
图6是本发明的振荡电路的电路图。
图7是本发明的保护电路的电路图。
图8是本发明的电源管理电路的电路图。
图9是本发明的电流仲裁器的电路图。
图10是本发明的电源管理电路的波形图。
图11是本发明的控制电路的电路图。
附图符号说明
10、20：电源开关
30：电感组件
40、70、83、86、90、95、320、530：电容
50：变压器
60、65：整流器
71、81、82、91、92、95、96、97、98、223、233、281、283、284、285、287、513、533：电阻
72：整流电路
75：光耦合器
80、85：二极管
100：切换控制器
110：高压侧驱动电路
150：低压侧驱动电路
200：压控振荡器
210：最小电流产生电路
220：最小频率设置电路
221、237、265、275、412、415、417、510、531、I2、I3、I4：电流源
224、231、268、271、286、512、532：运算放大器
225、226、227、232、234、235、266、269、272、273、274、282、310、311、312、314、315、420、425、427、429、516、517、518、519、521、522、523、524、534、535、536、543：晶体管
230：前馈电路
250：最大电流产生电路
260：软启动电路
267、356、357、418、453、552、553、554、557、570、611、615：反相器
270：最大频率设置电路
280：反馈电路
300：振荡电路
325、326、541、542：开关
351、352、405、450、451、560、561：比较器
353、354、452、562、563、571：与非门
400：保护电路
410：延迟时间电路
416、454、630、640、660：与门
460：触发器
500：电源管理电路
520：电流仲裁器
559：或门
600：控制电路
610：T触发器
620、650：D触发器
BS：自举端
DLY：延迟时间设置端
ENB：致能信号
FB：反馈端
FMAX：最大频率设置端
FMIN：最小频率设置端
FW：前馈端
HGND：自举接地端
I225、I232、I235、I272、I311、I312、I315、I412、I415、I417、I516、I519、I522、I523、I524、I534、I536、IW：电流
IMAX：最大电流信号
IMIN：最小电流信号
NP：初级绕组
NS1、NS2：次级绕组
OL、OH：切换信号
PLS：振荡信号
PRT：保护输入端
RST：电源重启信号
SH、SL：输出信号
SS：软启动端
TON：开启时间
TOFF：关闭时间
V1、V2、VH、VL、VR4、VR5：跳变点电压
VA：调整信号
VB：电平偏移信号
VG：间歇信号
VIN：输入电压
VO：输出电压
VP：电压信号
VR、VR2：参考信号
VR3：阈值电压
VT：功率电平可调整端
VT：功率级别信号
VW：斜坡信号
VW1、VW2：控制信号
具体实施方式
图1是本发明一实施方式的谐振式电源转换器的示意图。此谐振式电源转换器包括切换控制器100，用于控制电源开关10及20。电源开关10与前述电源转换器的输入电压VIN相耦接。电源开关20接地。电源开关10及20形成一半桥电路以经由串联一谐振电路来控制变压器50的初级绕组NP的开启与关闭。此谐振电路包括电感组件30及电容40。最大功率会在电源开关10及20的切换频率工作在谐振电路的频率f0的时候，被传送至变压器50的次级绕组NS1与NS2上，其中，
f 0 = 1 2 n L 30 × C 40 - - - ( 1 )
次级绕组NS1、NS2相耦接以经由整流器60、65及电容70来产生电源转换器的输出电压VO。光耦合器75经由电阻71及整流电路72耦接至输出电压VO以产生反馈信号。切换控制器100的反馈端FB耦接至光耦合器75以接收反馈信号来调节输出电压VO。二极管85和电容86形成电荷泵电路，且此电荷泵电路与自举端(bootstrap terminal)BS及自举接地端(bootstrap-ground terminal)HGND相耦接，以提供电源给切换控制器100的高压侧驱动(high-side driver)电路。该高压侧驱动电路可经由HD端来驱动电源开关10。低压侧驱动电路(low-side driver)则可经由LD端来驱动电源开关20。二极管80、电容83及电阻81、82形成检测电路，用于检测电容40的电压。当该电源转换器的输出短路时，在电容40处将产生一个较高的电压。由检测电路所检测出的电压信号VP会被输入至一保护输入端PRT。当电压信号VP高于一阈值电压时，切换控制器100将启始一个延迟时间。电容90与延迟时间设置端DLY相耦接以定义所述延迟时间的期间。一旦延迟时间结束，电源开关10、20将会被关闭以保护电源转换器。
最小频率设置端FMIN与电阻91相耦接以决定电源转换器的最小切换频率。最大频率设置端FMAX与电阻92相耦接以决定电源转换器的最大切换频率。软启动端SS与电容95相耦接以根据电容95充电而产生软启动信号。此软启动信号用于在电源开启阶段调整切换频率以限制转移到电源转换器的输出端上的电源。功率电平可调整端(power-level programmingterminal)VT与电阻96相耦接以产生功率级别信号VT。此功率级别信号VT用于决定一轻载阈值以根据反馈信号而产生一间歇信号。此间歇信号可使电源转换器得到间歇切换(burst switching)的效果以节约电能。另外，输入电压VIN经由电阻97与切换控制器100的前馈端(feed-forwardterminal)FW相耦接，前馈端FW经由电阻98接地。电阻97与电阻98形成一分压电路以产生代表输入电压VIN的前馈信号。前馈信号用于调整电源转换器的切换频率。此切换频率可随前馈信号的增大而增大，如此则能在无需电源转换器的反馈的情况下，改善电源转换器的音频扰动率(audio-susceptibility)。
在该实施方式中，谐振电源转换器并不采用变压器50的漏感或其它电磁组件以达到软切换的目的。以下将描述几个实施例。
图2是本发明的一较佳实施例，说明切换控制器100的电路方块图。此切换控制器100包括一压控振荡器(voltage-control-oscillator，VCO)200、一保护电路400、一电源管理电路500、一控制电路600、高压侧驱动电路110和低压侧驱动电路150。压控振荡器200与反馈端FB、软启动端SS、最大频率设置端FMAX、最小频率设置端FMIN及前馈端FW相耦接，用以产生振荡信号PLS。振荡信号PLS用于决定该电源转换器的切换频率。保护电路400耦接至保护输入端PRT及延迟时间设置端DLY，用以产生一致能信号ENB。电源管理电路500是耦接至电平偏移信号VB及功率级别信号VT，用以产生间歇信号VG。控制电路600接收振荡信号PLS、间歇信号VG及致能信号ENB，以产生切换信号OL及OH。切换信号OL耦接至低压侧驱动电路150以驱动电源开关20。切换信号OH耦接至高压侧驱动电路110以经由HD端来驱动电源开关10。
图3是压控振荡器200的电路方块图。压控振荡器200包括最小电流产生电路210。此最小电流产生电路210耦接至最小频率设置端FMIN及前馈端FW，用以产生最小电流信号(第一电流信号)IMIN。最大电流产生电路250耦接至最大频率设置端FMAX、软启动端SS及反馈端FB，以产生最大电流信号(第二电流信号)IMAX。振荡电路300耦接至最小电流产生电路210及最大电流产生电路250，以接收最小电流信号IMIN及最大电流信号IMAX而产生振荡信号PLS。
图4是最小电流产生电路210的电路图。此最小电流产生电路210包括最小频率设置电路220及前馈电路230。前馈电路230包括运算放大器231、电阻233、电流源237及晶体管232、234与235。运算放大器231与晶体管232及电阻233形成一个电压-电流转换器，以根据前馈信号而产生电流I232。电流I232及电流源237与晶体管234、235相耦接。晶体管234、235形成一电流镜，以根据电流I232及电流源237的电流而产生电流I235。该电流源237提供一阈值以产生电流I235。一旦电流I232高于电流源237的电流时，电流I235就会产生。
最小频率设置电路220包括电流源221、电阻223、运算放大器224以及晶体管225、226与227。前馈电路230中的电流I235耦合到电流源221以在电阻223处产生参考信号VR。参考信号VR被耦合到运算放大器224，藉此以根据电阻91的电阻值而在晶体管225处产生电流信号I225。晶体管226与227形成一个电流镜以根据电流信号I225而产生最小电流信号IMIN。
图5是该最大电流产生电路250的电路图。最大电流产生电路250包括软启动电路260、反馈电路280及最大频率设置电路270。软启动电路260由电流源265、运算放大器268、反相器267及晶体管266、269组成。电流源265耦接至软启动端SS以对电容95(示于图1)充电并产生软启动信号。晶体管266耦接至软启动端SS，以使得电容95在致能信号ENB被禁能时放电。致能信号ENB经由反相器267来控制晶体管266。运算放大器268与晶体管269相耦接成一个开漏极缓冲器(open-drain buffer)以接收软启动信号。
反馈电路280包括晶体管282、运算放大器286及电阻281、283、284、285与287。电阻281与反馈端FB相耦接，以提供电源给光耦合器75来产生反馈信号。晶体管282耦接至反馈端FB，以根据反馈信号产生电平偏移信号VB。电阻283、284、285串联耦接，以提供电平偏移信号VB的信号衰减。电阻283与电平偏移信号VB相耦接。电阻285接地。电阻283、284的接点与前述开漏极缓冲器的输出端相耦接。电阻284、285的接点与运算放大器286的负输入端相耦接，参考电压VR2提供给运算放大器286的正输入端。电阻287的作用是使运算放大器286成为反相放大器。运算放大器286的输出端产生一个调整信号VA。据此，调整信号VA是根据反馈信号和软启动信号而产生。
最大频率设置电路270包括电流源275、运算放大器271及晶体管272、273与274。调整信号VA耦接至运算放大器271，以根据电阻92的阻抗而在晶体管272处产生一个电流信号I272。电流信号I272及电流源275都与晶体管273、274耦接。晶体管273、274形成电流镜，以根据电流信号I272及电流源275的电流而产生最大电流信号IMAX。电流源275提供一阈值，一旦电流信号I272高于电流源275的电流，最大电流信号IMAX就会产生。
图6是振荡电路300的电路图。晶体管310、311及312耦接形成一电流镜，以根据最小电流信号IMIN及最大电流信号IMAX产生电流I311及I312。晶体管314及315耦接形成另一电流镜，以产生一个与电流I311成一比例关系的电流I315。电流I315及电流I312分别经由开关325及开关326对电容320充电。电容320耦接至比较器351的负输入端及比较器352的正输入端。比较器351的正输入端及比较器352的负输入端分别与跳变点电压(trip-point voltage)VH及VL相耦接。比较器351的输出端及比较器352的输出端分别耦接至与非门353及354。与非门353与与非门354耦接成一锁存电路(latch circuit)。与非门353的输出端用于控制开关326的开启/关闭，此外并经由反相器356控制开关325的开启/关闭。反相器356的输出端进一步耦接至反相器357。反相器357的输出端产生振荡信号PLS以决定电源转换器的切换频率。切换频率随着反馈信号的减小而增加，随前馈信号的增加而增加。
图7是保护电路400的电路图。比较器405与阈值电压VR3形成一监测电路。监测电路与保护输入端PRT相耦接，当保护输入端PRT的电压高于阈值电压VR3时就会产生过电压信号。延迟时间电路410接收此过电压信号，并根据过电压信号而开始充电延迟时间。一旦充电延迟时间终止，延迟时间电路410将禁能(disable)致能信号ENB以关闭(inhibit)切换信号OH和OL。此充电延迟时间用于检测过压信号的切换功能。与门416的一输入端接收过压信号，另一输入端接收致能信号ENB。电流源412经由晶体管420及延迟时间设置端DLY来对电容90充电。电流源415经由晶体管425及延迟时间设置端DLY来对电容90放电。电流源415的电流I415大于电流源412的电流I412，如：I412＝100uA，I415＝200uA。因此，当致能信号ENB被致能(逻辑高)且过压信号被禁能时，电流源415将使电容90放电。电容90进一步耦接至晶体管429。电源重启信号RST经由反相器453而控制晶体管429。因此，电容90在电源转换器的启动阶段中会进行放电操作。比较器450及451用于经由延迟时间设置端DLY来检测电容90的电压。比较器450及451分别耦接至跳变点电压VR4及VR5。比较器450的输出端耦接至触发器460。触发器460的Q输出端耦接至与门461，藉此，当电容90的电压高于跳变点电压VR4时，致能信号ENB就会被禁能。
当延迟时间信号被禁能(逻辑低)时，延迟时间电路410将会开始一段放电延迟时间。在放电延迟时间结束后，致能信号ENB被自动致能(enable)。电流源417用于经由晶体管427及延迟时间设置端DLY使电容90放电。致能信号ENB经由反相器418来控制晶体管427。当致能信号ENB被禁能时，电流源417将使电容90放电。电流源417的电流I417(如10uA)小于电流I412。电容90将经由电流I417放电，直到电容90的电压低于跳变点电压VR5。与非门452的一输入端与比较器451的输出端相耦接，另一输入端耦接至致能信号ENB。与门454的一输入端与与非门452的输出端相连，另一输入端与电源重启信号RST相连，输出端用于重启触发器460。放电延迟时间的期间长于充电延迟时间的期间，如此可减少电源转换器在保护期间内的工作周期(duty cycle)。
图8所示为电源管理电路500的电路图。电源管理电路500耦接至功率电平可调整端VT以接收功率级别信号VT并据此产生前述的轻载阈值及间歇信号VG。电流源531耦接至功率电平可调整端VT，其经由电阻96产生被当作运算放大器532的输入的功率级别信号VT。运算放大器532、电阻533及晶体管534形成一电压/电流转换器，以根据功率级别信号VT而在晶体管534处产生电流I534。电流I534流至晶体管535及536。晶体管535及536形成一电流镜，以根据电流I534而在晶体管536处产生一电流I536。图5中的反馈电路280的电平偏移信号VB耦接至运算放大器512的一输入端。晶体管516、电阻513及运算放大器512形成另一个电压/电流转换器，以根据电平偏移信号VB而在晶体管516处产生电流I516。晶体管517及518形成一电流镜，以根据电流I536及电流I516分别在晶体管518处产生电流IW及在晶体管519处产生电流I519。电流IW及电流I519可表示如下：
I W = k 2 × [ V B R 513 - ( k 1 × V T R 533 ) ] - - - ( 2 )
I 519 = k 3 × [ V B R 513 - ( k 1 × V T R 533 ) ] - - - ( 3 )
其中，k1是晶体管535及536间的跨导(ratio of transistor)，k2是晶体管517及518间的跨导，k3是晶体管517及519间的跨导，R513是电阻513的电阻值，R533是电阻533的电阻值。
电流I519及电流源510经由开关541对电容530充电。电流源510提供一最小电流对电容530充电。电流源515经由开关542对电容530放电。藉此，在电容530处就可以产生一斜坡(ramp)信号VW。电容530耦接至比较器560的负输入端及比较器561的正输入端。比较器560的正输入端及比较器561的负输入端分别耦接至跳变点电压V1及V2。比较器560的输出端及比较器561的输出端分别耦接至与非门562及563。与非门562及563耦接成一锁存电路。与非门562的输出用于控制开关542的开启/关闭，此外，其也被用来经由反相器570以控制开关541的开启/关闭。反相器570的输出端耦接至与非门571，以在与非门571的输出端产生间歇信号VG。间歇信号VG具有固定的致能时间，该致能时间由电流源510的电流决定。间歇信号VG的禁能时间则由电流I519及电流源510的电流决定。因此，间歇信号VG的禁能时间可根据反馈信号及电源转换器的负载的变化来进行调整。
电流IW被传送至电流仲裁器520以产生控制信号VW1及VW2。若间歇信号VG的切换频率将落在声音频带(audio band)内，则控制信号VW1就会被设置为逻辑高。控制信号VW1可经由晶体管543来重启(reset)电容530以禁能间歇信号VG。若反馈信号高于轻载阈值，则控制信号VW2就会被设置为逻辑低。控制信号VW2耦接至与非门571的另一输入端以致能间歇信号VG。当间歇信号VG被禁能(逻辑低)时，切换信号OH及OL就会因此而被关闭。(详细电路操作如后面所述)。
图9是电流仲裁器520的电路图。电流IW流入晶体管521。晶体管521、522、523及524形成一电流镜以根据电流IW而产生电流I522、I523及I524。电流源I2与反相器552相耦接以与电流I522进行比较。电流源I3与反相器553相耦接以与电流I523进行比较。电流源I4与反相器554相耦接以与电流I524进行比较。反相器557与反相器552的输出端相耦接以产生控制信号VW2。反相器552的输出端进一步跟或门559的一输入端相耦接。与门558的一输入端与反相器554相耦接，另一输入端则经由反相器556以耦接至反相器553。与门558的输出端与或门559的另一输入端相耦接。或门559的输出端产生控制信号VW1。当反馈信号高于轻载阈值时，电流I522就会大于电流源I2的电流，此时反相器552的输入端为逻辑低。当间歇信号VG的频率低于一第一频率时，电流I523就会小于电流源I3的电流，此时反相器553的输入端为逻辑高。当间歇信号VG的频率高于一第二频率时，电流I524就会高于电流源I4的电流，此时反相器554的输入端为逻辑低。
因此，一旦反馈信号低于轻载阈值，间歇信号VG就会产生。轻载阈值是由功率级别信号VT所设定。间歇信号VG可控制切换信号OL及OH的开启与关闭。当间歇信号VG的频率在第一频率与第二频率之间(如音频：500Hz-20kHz)时，间歇信号VG就会被禁能以降低噪声。图10是斜坡信号VW及间歇信号VG的波形图。其中，间歇信号VG的开启时间TON是固定的，间歇信号VG的关闭时间TOFF则可由反馈信号来进行调整。
图11是控制电路600的电路图。控制电路600包括T触发器610、D触发器620与650、与门630、640与660以及反相器611与615。振荡信号PLS被传送至D触发器620以设置D触发器620，此外，振荡信号PLS还经由反相器611以触发T触发器610。振荡信号PLS还经由反相器615而传送至与门630及640，藉此以限制切换信号OH及OL的最长开启时间。T触发器610根据振荡信号PLS而交替产生输出信号SH或SL。输出信号SH及SL分别被输出至与门630及640。与门660接收振荡信号PLS及输出信号SH，而其输出则耦接至D触发器650以设置D触发器650。D触发器650的D输入端接收间歇信号VG，D触发器650的输出端与D触发器620的D输入端相耦接。D触发器620的输出端与与门630及640相耦接。与门630的输出端产生切换信号OH，与门640的输出端产生切换信号OL。致能信号ENB用于重启D触发器620，以在致能信号ENB被禁能时关闭切换信号OH及OL。间歇信号VG用于控制致能或禁能与振荡信号PLS同步的切换信号OH及OL。
综上所述，本发明所提供的谐振电源转换器的切换控制器已符合发明专利的要件。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，当可作若干的更改与修饰，因此本发明的保护范围应以本申请的权利要求为准。

Claims (22)

1.一种谐振电源转换器的切换控制器，其包括：
一反馈电路，该反馈电路与一反馈端耦接以接收一反馈信号并根据该反馈信号产生一调整信号；
一最小频率设置电路，与一最小频率设置端耦接并产生一第一电流信号以决定该电源转换器的一最小切换频率；
一最大频率设置电路，其与一最大频率设置端耦接并根据该调整信号产生一第二电流信号以决定该电源转换器的一最大切换频率；及
一振荡电路，其用于根据该第一电流信号及该第二电流信号产生一振荡信号，
其中，该振荡信号决定该电源转换器的一切换频率。
2.如权利要求1所述的切换控制器，进一步包括：
一前馈电路，其耦接至一前馈端以接收代表该电源转换器的一输入电压的一前馈信号，
其中，该前馈信号用于调整该切换频率。
3.如权利要求1所述的切换控制器，其中该切换频率随该反馈信号的减小而增大，随该前馈信号的增大而增大。
4.如权利要求1所述的切换控制器，进一步包括：
一软启动电路，其与一软启动端相耦接以接收一软启动信号，
其中，该软启动信号用于设置该调整信号。
5.如权利要求1所述的切换控制器，进一步包括：
一电源管理电路，其与该功率电平可调整端相耦接以接收一功率级别信号而产生一间歇信号，
其中，当该反馈信号低于一轻载阈值时，该间歇信号就会产生，该轻载阈值由该功率级别信号决定，该间歇信号用于控制该电源转换器的一切换信号的开启与关闭。
6.如权利要求5所述的切换控制器，其中，该间歇信号根据该电源转换器的负载的变化呈线性变化。
7.如权利要求5所述的切换控制器，其中，该间歇信号的一致能时间是固定的，该间歇信号的一禁能时间随该反馈信号的变化而变化。
8.如权利要求5所述的切换控制器，其中，当该间歇信号的频率处于一第一频率和一第二频率之间时，该间歇信号被禁能。
9.如权利要求1所述的切换控制器，进一步包括：
一监测电路，该监测电路与一保护输入端耦接以产生一过压信号；及
一延迟时间电路，根据该过压信号而启始一第一延迟时间，
其中，当该保护输入端的电压高于一过压阈值时，该过压信号就会产生；当该第一延迟时间结束，该延迟时间电路产生一保护信号以禁能该电源转换器的一切换信号。
10.如权利要求9所述的切换控制器，其中，该延迟时间电路在产生该保护信号的同时启始一第二延迟时间信号，在该第二延迟时间信号结束时复位该保护信号，该第二延迟时间信号的持续时间长于该第一延迟时间信号的持续时间。
11.一种电源转换器的切换控制电路，包括：
一反馈电路，其与一反馈端耦接，用于接收一反馈信号并根据该反馈信号产生一调整信号；
一最小频率设置电路，用于产生一第一信号以决定该电源转换器的一最小切换频率；
一最大频率设置电路，用于根据该调整信号产生一第二信号以决定该电源转换器的一最大切换频率；
一前馈电路，用于接收代表该电源转换器的一输入电压的一前馈信号；及
一振荡电路，根据该第一信号及该第二信号而产生一振荡信号，
其中，该前馈信号用于调整该振荡信号，而该振荡信号决定该电源转换器的一切换频率。
12.如权利要求11所述的切换控制电路，其中，该切换频率随该反馈信号的减小而增大，随该前馈信号的增大而增大。
13.如权利要求11所述的切换控制电路，进一步包括：
一电源管理电路，其用于产生一间歇信号，
其中，该间歇信号用于控制该电源转换器的一切换信号的开启与关闭；当该反馈信号低于一轻载阈值时，该间歇信号就会产生；该间歇信号的一致能时间是固定的，而该间歇信号的一禁能时间则随该反馈信号的变化而变化。
14.如权利要求13所述的切换控制电路，其中当该间歇信号的频率处于一第一频率和一第二频率之间时，该间歇信号被禁能。
15.如权利要求11所述的切换控制电路，进一步包括：
一监测电路，其与一保护输入端耦接以产生一过压信号；及
一延迟时间电路，其根据该过压信号以启始一第一延迟时间，
其中，当该保护输入端的电压高于一过压阈值时，该过压信号就会产生；当该第一延迟时间结束，该延迟时间电路产生一保护信号以禁能该电源转换器的一切换信号。
16.如权利要求15所述的切换控制电路，其中，该延迟时间电路在产生该保护信号的同时启始一第二延迟时间信号，在该第二延迟时间信号结束时重置该保护信号，该第二延迟时间信号的持续时间长于该第一延迟时间信号的持续时间。
17.一种电源转换器的控制电路，包括：
一反馈电路，其与一反馈端耦接以接收一反馈信号而产生一调整信号；
一最小频率设置电路，产生一第一信号以决定该电源转换器的一最小切换频率；
一最大频率设置电路，根据该调整信号产生一第二信号以决定该电源转换器的一最大切换频率；
一振荡电路，根据该第一信号及该第二信号产生一振荡信号；及
一电源管理电路，根据该反馈信号产生一间歇信号；
其中，该振荡信号决定该电源转换器的一切换频率，且该间歇信号用于控制该电源转换器的一切换信号的开启与关闭。
18.如权利要求17所述的控制电路，其中，当该反馈信号低于一轻载阈值时，该间歇信号就会产生；该间歇信号的一致能时间是固定的，该间歇信号的一禁能时间随该反馈信号的变化而变化；当该间歇信号的频率处于一第一频率和一第二频率之间时，该间歇信号被禁能。
19.如权利要求17所述的控制电路，进一步包括：
一前馈电路，其接收代表该电源转换器的一输入电压的一前馈信号，
其中，该前馈信号用于调整该电源转换器的该切换频率。
20.如权利要求19所述的控制电路，其中，该切换频率随该反馈信号的减小而增大，随该前馈信号的增大而增大。
21.如权利要求17所述的控制电路，进一步包括：
一监测电路，其与一保护输入端耦接以产生一过压信号；及
一延迟时间电路，根据该过压信号启始一第一延迟时间，
其中，当该保护输入端的电压高于一过压阈值时，该过压信号就会产生；当该第一延迟时间结束，该延迟时间电路产生一保护信号，以禁能该电源转换器的一切换信号。
22.如权利要求21所述的控制电路，该延迟时间电路在产生该保护信号的同时启始一第二延迟时间信号，在该第二延迟时间信号结束时重置该保护信号，该第二延迟时间信号的持续时间长于该第一延迟时间信号的持续时间。
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