CN116995919A - 升压转换器 - Google Patents

Abstract

一种升压转换器，包括：一桥式整流器、一第一电容器、一供应电路、一第一电感器、一电流补偿电路、一功率切换器、一输出级电路、一反馈补偿电路，以及一微控制器。桥式整流器可根据一第一输入电位和一第二输入电位来产生一整流电位。第一电感器可接收整流电位。输出级电路是耦接至第一电感器和电流补偿电路，并可产生一输出电位。反馈补偿电路可根据输出电位来产生一反馈电位。微控制器可监控及限制一时钟电位的一责任周期。若责任周期达到一最大临界值，则微控制器可致能电流补偿电路以提供一额外电流，从而增加升压转换器的输出功率。

Description

升压转换器

技术领域

本发明是关于一种升压转换器，特别是关于一种可增加电路稳定度的升压转换器。

背景技术

由于电竞使用的笔记本电脑所需的功率较大，故传统设计通常借由增加功率切换器的责任周期来提高整体输出功率。然而，过大的责任周期却容易导致电路发生震荡且稳定度下滑。有鉴于此，势必要提出一种全新的解决方案，以克服先前技术所面临的困境。

发明内容

在较佳实施例中，本发明提出一种升压转换器，包括：一桥式整流器，根据一第一输入电位和一第二输入电位来产生一整流电位；一第一电容器，储存该整流电位；一供应电路，根据该整流电位来产生一供应电位；一第一电感器，接收该整流电位；一电流补偿电路；一功率切换器，根据一时钟电位来选择性地将该第一电感器耦接至一接地电位；一输出级电路，耦接至该第一电感器和该电流补偿电路，并产生一输出电位；一反馈补偿电路，根据该输出电位来产生一反馈电位，其中该反馈补偿电路包括一线性光耦合器；以及一微控制器，由该供应电位来进行供电，并根据该反馈电位来产生该时钟电位；其中该微控制器更监控及限制该时钟电位的一责任周期，而若该责任周期达到一最大临界值，则该微控制器将致能该电流补偿电路以提供一额外电流，从而增加该升压转换器的一输出功率。

在一些实施例中，该桥式整流器包括：一第一二极管，具有一阳极和一阴极，其中该第一二极管的该阳极是耦接至一第一输入节点以接收该第一输入电位，而该第一二极管的该阴极是耦接至一第一节点以输出该整流电位；一第二二极管，具有一阳极和一阴极，其中该第二二极管的该阳极是耦接至一第二输入节点以接收该第二输入电位，而该第二二极管的该阴极是耦接至该第一节点；一第三二极管，具有一阳极和一阴极，其中该第三二极管的该阳极是耦接至该接地电位，而该第三二极管的该阴极是耦接至该第一输入节点；以及一第四二极管，具有一阳极和一阴极，其中该第四二极管的该阳极是耦接至该接地电位，而该第四二极管的该阴极是耦接至该第二输入节点；其中该第一电容器具有一第一端和一第二端，该第一电容器的该第一端是耦接至该第一节点以接收及储存该整流电位，而该第一电容器的该第二端是耦接至该接地电位。

在一些实施例中，该供应电路包括：一第一电阻器，具有一第一端和一第二端，其中该第一电阻器的该第一端是耦接至该第一节点以接收该整流电位，而该第一电阻器的该第二端是耦接至一供应节点以输出该供应电位至该微控制器；一第二电阻器，具有一第一端和一第二端，其中该第二电阻器的该第一端是耦接至该供应节点，而该第二电阻器的该第二端是耦接至该接地电位；以及一第二电容器，具有一第一端和一第二端，其中该第二电容器的该第一端是耦接至该供应节点，而该第二电容器的该第二端是耦接至该接地电位；其中该第一电感器具有一第一端和一第二端，该第一电感器的该第一端是耦接至该第一节点以接收该整流电位，而该第一电感器的该第二端是耦接至一第二节点。

在一些实施例中，该电流补偿电路包括：一第一晶体管，具有一控制端、一第一端，以及一第二端，其中该第一晶体管的该控制端是耦接至一控制节点以接收一控制电位，该第一晶体管的该第一端是耦接至一第三节点，而该第一晶体管的该第二端是耦接至该供应节点；一第二电感器，具有一第一端和一第二端，其中该第二电感器的该第一端是耦接至该第三节点，而该第二电感器的该第二端是耦接至该第二节点以选择性地输出该额外电流；以及一第三电容器，具有一第一端和一第二端，其中该第三电容器的该第一端是耦接至该控制节点，而该第三电容器的该第二端是耦接至一切换节点。

在一些实施例中，该功率切换器包括：一第二晶体管，具有一控制端、一第一端，以及一第二端，其中该第二晶体管的该控制端是耦接至该切换节点以接收该时钟电位，该第二晶体管的该第一端是耦接至该接地电位，而该第二晶体管的该第二端是耦接至该第二节点。

在一些实施例中，该输出级电路包括：一第五二极管，具有一阳极和一阴极，其中该第五二极管的该阳极是耦接至该第二节点，而该第五二极管的该阴极是耦接至一输出节点以输出该输出电位；以及一第四电容器，具有一第一端和一第二端，其中该第四电容器的该第一端是耦接至该输出节点，而该第四电容器的该第二端是耦接至该接地电位。

在一些实施例中，该线性光耦合器包括一发光二极管和一双载子接面晶体管，该发光二极管具有一阳极和一阴极，该发光二极管的该阳极是耦接至一分压节点以接收一分压电位，该发光二极管的该阴极是耦接至一第四节点，该双载子接面晶体管具有一集极和一射极，该双载子接面晶体管的该集极是用于输出该反馈电位至该微控制器，而该双载子接面晶体管的该射极是耦接至一第五节点。

在一些实施例中，该反馈补偿电路更包括：一第三电阻器，具有一第一端和一第二端，其中该第三电阻器的该第一端是耦接至该输出节点以接收该输出电位，而该第三电阻器的该第二端是耦接至该分压节点以输出该分压电位；一第四电阻器，具有一第一端和一第二端，其中该第四电阻器的该第一端是耦接至该分压节点，而该第四电阻器的该第二端是耦接至该接地电位；一第五电阻器，具有一第一端和一第二端，其中该第五电阻器的该第一端是耦接至该输出节点，而该第五电阻器的该第二端是耦接至一第六节点；一第六电阻器，具有一第一端和一第二端，其中该第六电阻器的该第一端是耦接至该第六节点，而该第六电阻器的该第二端是耦接至该接地电位；一第五电容器，具有一第一端和一第二端，其中该第五电容器的该第一端是耦接至该第四节点，而该第五电容器的该第二端是耦接至该第六节点；一第六电容器，具有一第一端和一第二端，其中该第六电容器的该第一端是耦接至该第五节点，而该第六电容器的该第二端是耦接至该接地电位；以及一稳压器，具有一阳极、一阴极，以及一参考端，其中该稳压器的该阳极是耦接至该接地电位，该稳压器的该阴极是耦接至该第四节点，而该稳压器的该参考端是耦接至该第六节点。

在一些实施例中，该微控制器包括：一比较器，具有一正输入端、一负输入端，以及一输出端，其中该比较器的该正输入端是用于接收该反馈电位，该比较器的该负输入端是用于接收一三角波电位，而该比较器的该输出端是耦接至该切换节点以输出该时钟电位；以及一侦测及控制电路，监控该时钟电位的该责任周期，并据以产生该控制电位。

在一些实施例中，若该责任周期已达到该最大临界值，则该侦测及控制电路将输出具有一高逻辑位准的该控制电位以致能该第一晶体管，而若该责任周期未达到该最大临界值，则该侦测及控制电路将输出具有一低逻辑位准的该控制电位以禁能该第一晶体管。

附图说明

图1是显示根据本发明一实施例所述的升压转换器的示意图。

图2是显示根据本发明一实施例所述的升压转换器的示意图。

图3是显示根据本发明一实施例所述的时钟电位的波形图。

图4是显示根据本发明一实施例所述的总和电流的波形图。

其中，附图标记说明如下：

100，200：升压转换器

110，210：桥式整流器

120，220：供应电路

130，230：电流补偿电路

140，240：功率切换器

150，250：输出级电路

160，260：反馈补偿电路

162，262：线性光耦合器

170，270：微控制器

264：稳压器

272：比较器

274：侦测及控制电路

C1：第一电容器

C2：第二电容器

C3：第三电容器

C4：第四电容器

C5：第五电容器

C6：第六电容器

D：责任周期

D1：第一二极管

D2：第二二极管

D3：第三二极管

D4：第四二极管

D5：第五二极管

DL：发光二极管

DMAX：最大临界值

IA：额外电流

IL：电感电流

IM：总和电流

L1：第一电感器

L2：第二电感器

M1：第一晶体管

M2：第二晶体管

N1：第一节点

N2：第二节点

N3：第三节点

N4：第四节点

N5：第五节点

N6：第六节点

NC：控制节点

ND：分压节点

NIN1：第一输入节点

NIN2：第二输入节点

NOUT：输出节点

NS：供应节点

NW：切换节点

Q3：双载子接面晶体管

R1：第一电阻器

R2：第二电阻器

R3：第三电阻器

R4：第四电阻器

R5：第五电阻器

R6：第六电阻器

T：时钟电位的完整周期

TS：特定时间点

TON：高逻辑位准的持续时间

VA：时钟电位

VC：控制电位

VCC：供应电位

VD：分压电位

VF：反馈电位

VIN1：第一输入电位

VIN2：第一输入电位

VOUT：输出电位

VR：整流电位

VSS：接地电位

VT：三角波电位

具体实施方式

为让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”及“包括”一词为开放式的用语，故应解释成“包含但不仅限定于”。“大致”一词则是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，达到所述基本的技术效果。此外，“耦接”一词在本说明书中包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接至一第二装置，则代表该第一装置可直接电性连接至该第二装置，或经由其它装置或连接手段而间接地电性连接至该第二装置。

图1是显示根据本发明一实施例所述的升压转换器100的示意图。例如，升压转换器100可应用于台式电脑、笔记本电脑，或一体成形电脑。如图1所示，升压转换器100包括：一桥式整流器110、一第一电容器C1、一供应电路120、一第一电感器L1、一电流补偿电路130、一功率切换器140、一输出级电路150、一反馈补偿电路160，以及一微控制器170。必须注意的是，虽然未显示于图1中，但升压转换器100更可包括其他元件，例如：一稳压器或(且)一负反馈电路。

桥式整流器110可根据一第一输入电位VIN1和一第二输入电位VIN2来产生一整流电位VR，其中第一输入电位VIN1和第二输入电位VIN2之间可形成具有任意频率和任意振幅的一交流电压。例如，交流电压的频率可约为50Hz或60Hz，而交流电压的方均根值可约由90V至264V，但亦不仅限于此。第一电容器C1可储存整流电位VR。供应电路120可根据整流电位VR来产生一供应电位VCC。第一电感器L1可接收整流电位VR。功率切换器140可根据一时钟电位VA来选择性地将第一电感器L1耦接至一接地电位VSS(例如：0V)。例如，若时钟电位VA为一高逻辑位准(亦即，逻辑“1”)，则功率切换器140可将第一电感器L1耦接至接地电位VSS(亦即，功率切换器140可近似于一短路路径)；反之，若时钟电位VA为一低逻辑位准(亦即，逻辑“0”)，则功率切换器140不会将第一电感器L1耦接至接地电位VSS(亦即，功率切换器140可近似于一开路路径)。输出级电路150是耦接至第一电感器L1和电流补偿电路130，并可产生一输出电位VOUT。例如，输出电位VOUT可为一直流电位，其电位位准可约为400V，但亦不仅限于此。反馈补偿电路160可根据输出电位VOUT来产生一反馈电位VF，其中反馈补偿电路160包括一线性光耦合器162。微控制器170可由供应电位VCC来进行供电，并可根据反馈电位VF来产生时钟电位VA。详细而言，微控制器170更可监控及限制时钟电位VA的一责任周期D。若责任周期D已达到一最大临界值DMAX，则微控制器170将可致能电流补偿电路130以提供一额外电流IA，从而可增加升压转换器100的一输出功率。反之，若责任周期D未达到最大临界值DMAX，则微控制器170将可禁能电流补偿电路130，并停止输出前述的额外电流IA。在此设计下，升压转换器100将不会使用具有过大责任周期D的时钟电位VA，因此其整体电路稳定度将可大幅改善。

以下实施例将介绍升压转换器100的详细结构及操作方式。必须理解的是，这些图式和叙述仅为举例，而非用于限制本发明的范围。

图2是显示根据本发明一实施例所述的升压转换器200的示意图。在图2的实施例中，升压转换器200具有一第一输入节点NIN1、一第二输入节点NIN2，以及一输出节点NOUT，并包括一桥式整流器210、一第一电容器C1、一供应电路220、一第一电感器L1、一电流补偿电路230、一功率切换器240、一输出级电路250、一反馈补偿电路260，以及一微控制器270。升压转换器200的第一输入节点NIN1和第二输入节点NIN2可用于接收一第一输入电位VIN1和一第二输入电位VIN2。升压转换器200的输出节点NOUT可用于输出一输出电位VOUT。

桥式整流器210包括一第一二极管D1、一第二二极管D2、一第三二极管D3，以及一第四二极管D4。第一二极管D1具有一阳极和一阴极，其中第一二极管D1的阳极是耦接至第一输入节点NIN1，而第一二极管D1的阴极是耦接至一第一节点N1以输出一整流电位VR。第二二极管D2具有一阳极和一阴极，其中第二二极管D2的阳极是耦接至第二输入节点NIN2，而第二二极管D2的阴极是耦接至第一节点N1。第三二极管D3具有一阳极和一阴极，其中第三二极管D3的阳极是耦接至接地电位VSS，而第三二极管D3的阴极是耦接至第一输入节点NIN1。第四二极管D4具有一阳极和一阴极，其中第四二极管D4的阳极是耦接至接地电位VSS，而第四二极管D4的阴极是耦接至第二输入节点NIN2。

第一电容器C1具有一第一端和一第二端，其中第一电容器C1的第一端是耦接至第一节点N1以接收及储存整流电位VR，而第一电容器C1的第二端是耦接至接地电位VSS。

供应电路220包括一第一电阻器R1、一第二电阻器R2，以及一第二电容器C2。第一电阻器R1具有一第一端和一第二端，其中第一电阻器R1的第一端是耦接至第一节点N1以接收整流电位VR，而第一电阻器R1的第二端是耦接至一供应节点NS以输出一供应电位VCC至微控制器270。第二电阻器R2具有一第一端和一第二端，其中第二电阻器R2的第一端是耦接至供应节点NS，而第二电阻器R2的第二端是耦接至接地电位VSS。第二电容器C2具有一第一端和一第二端，其中第二电容器C2的第一端是耦接至供应节点NS，而第二电容器C2的第二端是耦接至接地电位VSS。

第一电感器L1具有一第一端和一第二端，其中第一电感器L1的第一端是耦接至第一节点N1以接收整流电位VR，而第一电感器L1的第二端是耦接至一第二节点N2。一电感电流IL可流经第一电感器L1。

电流补偿电路230包括一第一晶体管M1、一第二电感器L2，以及一第三电容器C3。例如，第一晶体管M1可为一N型金属氧化物半导体场效晶体管。第一晶体管M1具有一控制端(例如：一栅极)、一第一端(例如：一源极)，以及一第二端(例如：一漏极)，其中第一晶体管M1的控制端是耦接至一控制节点NC以接收一控制电位VC，第一晶体管M1的第一端是耦接至一第三节点N3，而第一晶体管M1的第二端是耦接至供应节点NS。第二电感器L2具有一第一端和一第二端，其中第二电感器L2的第一端是耦接至第三节点N3，而第二电感器L2的第二端是耦接至第二节点N2以选择性地输出一额外电流IA。第三电容器C3具有一第一端和一第二端，其中第三电容器C3的第一端是耦接至控制节点NC，而第三电容器C3的第二端是耦接至一切换节点NW。在一些实施例中，流入第二节点N2的一总和电流IM是根据下列方程式(1)进行定义：

IM＝IL+IA (1)

功率切换器240包括一第二晶体管M2。例如，第二晶体管M2可为一N型金属氧化物半导体场效晶体管。第二晶体管M2具有一控制端(例如：一栅极)、一第一端(例如：一源极)，以及一第二端(例如：一漏极)，其中第二晶体管M2的控制端是耦接至切换节点NW以接收一时钟电位VA，第二晶体管M2的第一端是耦接至接地电位VSS，而第二晶体管M2的第二端是耦接至第二节点N2。例如，若时钟电位VA为高逻辑位准，则第二晶体管M2将被致能；反之，若时钟电位VA为低逻辑位准，则第二晶体管M2将被禁能。

输出级电路250包括一第五二极管D5和一第四电容器C4。第五二极管D5具有一阳极和一阴极，其中第五二极管D5的阳极是耦接至第二节点N2，而第五二极管D5的阴极是耦接至输出节点NOUT。第四电容器C4具有一第一端和一第二端，其中第四电容器C4的第一端是耦接至输出节点NOUT，而第四电容器C4的第二端是耦接至接地电位VSS。

反馈补偿电路260包括一线性光耦合器262、一稳压器264、一第三电阻器R3、一第四电阻器R4、一第五电阻器R5、一第六电阻器R6、一第五电容器C5，以及一第六电容器C6。

在一些实施例中，线性光耦合器262是由一PC817电子元件来实施。线性光耦合器262包括一发光二极管DL和一双载子接面晶体管Q3(例如：NPN型)。发光二极管DL具有一阳极和一阴极，其中发光二极管DL的阳极是耦接至一分压节点ND以接收一分压电位VD，而发光二极管DL的阴极是耦接至一第四节点N4。双载子接面晶体管Q3具有一集极和一射极，其中双载子接面晶体管Q3的集极是用于输出一反馈电位VF至微控制器270，而双载子接面晶体管Q3的射极是耦接至一第五节点N5。

第三电阻器R3具有一第一端和一第二端，其中第三电阻器R3的第一端是耦接至输出节点NOUT，而第三电阻器R3的第二端是耦接至分压节点ND以输出分压电位VD。第四电阻器R4具有一第一端和一第二端，其中第四电阻器R4的第一端是耦接至分压节点ND，而第四电阻器R4的第二端是耦接至接地电位VSS。第五电阻器R5具有一第一端和一第二端，其中第五电阻器R5的第一端是耦接至输出节点NOUT，而第五电阻器R5的第二端是耦接至一第六节点N6。第六电阻器R6具有一第一端和一第二端，其中第六电阻器R6的第一端是耦接至第六节点N6，而第六电阻器R6的第二端是耦接至接地电位VSS。第五电容器C5具有一第一端和一第二端，其中第五电容器C5的第一端是耦接至第四节点N4，而第五电容器C5的第二端是耦接至第六节点N6。第六电容器C6具有一第一端和一第二端，其中第六电容器C6的第一端是耦接至第五节点N5，而第六电容器C6的第二端是耦接至接地电位VSS。

在一些实施例中，稳压器264是由一TL431电子元件来实施。稳压器264具有一阳极、一阴极，以及一参考端，其中稳压器264的阳极是耦接至接地电位VSS，稳压器264的阴极是耦接至第四节点N4，而稳压器264的参考端是耦接至第六节点N6。

微控制器270包括一比较器272和一侦测及控制电路274。详细而言，比较器272具有一正输入端、一负输入端，以及一输出端，其中比较器272的正输入端是用于接收反馈电位VF，比较器272的负输入端是用于接收一三角波电位VT，而比较器272的输出端是耦接至切换节点NW以输出时钟电位VA。例如，若反馈电位VF高于或等于三角波电位VT，则比较器272可输出具有高逻辑位准的时钟电位VA；反之，若反馈电位VF低于三角波电位VT，则比较器272可输出具有低逻辑位准的时钟电位VA。

时钟电位VA具有一责任周期D。侦测及控制电路274可监控时钟电位VA的责任周期D，并据以产生控制电位VC。详细而言，侦测及控制电路274可将责任周期D与一最大临界值DMAX互相比较。例如，若责任周期D已达到最大临界值DMAX(亦即，D＝DMAX)，则侦测及控制电路274将可输出具有高逻辑位准的控制电位VC以致能第一晶体管M1；反之，若责任周期D未达到最大临界值DMAX(亦即，D＜DMAX)，则侦测及控制电路274将可输出具有低逻辑位准的控制电位VC以禁能第一晶体管M1。换言之，侦测及控制电路274具有限制功能，其可避免时钟电位VA的责任周期D超过最大临界值DMAX(亦即，D＞DMAX)。

图3是显示根据本发明一实施例所述的时钟电位VA的波形图，其中横轴代表时间，而纵轴代表时钟电位VA的电位位准。如图3所示，于时钟电位VA的每一完整周期T当中，其高逻辑位准的持续时间为TON。在一些实施例中，时钟电位VA的责任周期D是根据下列方程式(2)进行定义：

图4是显示根据本发明一实施例所述的总和电流IM的波形图，其中横轴代表时间，而纵轴代表总和电流IM的电流值。初始时，时钟电位VA的责任周期D很小，而第一晶体管M1被禁能，故电流补偿电路230不会输出任何额外电流IA。当需要较大的输出功率时，升压转换器200的时钟电位VA的责任周期D会逐渐变大，故电感电流IL和总和电流IM均会逐渐增加。必须注意的是，若时钟电位VA的责任周期D已达到最大临界值DMAX(例如，于一特定时间点TS处)，则侦测及控制电路274将会致能第一晶体管M1，使得电流补偿电路230可提供一额外电流IA。此时，时钟电位VA的责任周期D会维持在最大临界值DMAX，而总和电流IM的电流值则会因为额外电流IA的加入而快速增加，从而可有效提高升压转换器200的输出功率。在此设计下，由于时钟电位VA的责任周期D不会超过最大临界值DMAX，故升压转换器200的电路稳定度将能大幅改善。另一方面，根据实际量测结果，第三电容器C3的加入可避免当第一晶体管M1和第二晶体管M2皆致能时，存在于两者之间的高频噪声造成它们互相干扰。

在一些实施例中，升压转换器200的元件参数可如下列所述。第一电感器L1的电感值可介于255μH至345μH之间，较佳可为300μH。第二电感器L2的电感值可介于43.2μH至52.8μH之间，较佳可为48μH。第一电容器C1的电容值可介于108μF至132μF之间，较佳可为120μF。第二电容器C2的电容值可介于42.3μF至51.7μF之间，较佳可为47μF。第三电容器C3的电容值可介于90nF至110nF之间，较佳可为100nF。第四电容器C4的电容值可介于544μF至816μF之间，较佳可为680μF。第五电容器C5的电容值可介于1.43nF至1.58nF之间，较佳可为1.5nF。第六电容器C6的电容值可介于90pF至110pF之间，较佳可为100pF。第一电阻器R1的电阻值可介于2.13MΩ至3.19MΩ之间，较佳可为2.66MΩ。第二电阻器R2的电阻值可介于1.06MΩ至1.59MΩ之间，较佳可为1.33MΩ。第三电阻器R3的电阻值可介于69.3KΩ至84.7KΩ之间，较佳可为77KΩ。第四电阻器R4的电阻值可介于2.7KΩ至3.3KΩ之间，较佳可为3KΩ。第五电阻器R5的电阻值可介于134.1KΩ至163.9KΩ之间，较佳可为149KΩ。第六电阻器R6的电阻值可介于0.9KΩ至1.1KΩ之间，较佳可为1KΩ。最大临界值DMAX可为72％、75％，或是其间的任一数值。以上参数范围是根据多次实验结果而得出，其有助于最佳化升压转换器200的电路稳定度。

本发明提出一种新颖的升压转换器，其可限制功率切换器的时钟电位的最大责任周期。根据实际量测结果，使用前述设计的升压转换器可有效改善整体的电路稳定度，故其很适合应用于各种各式的装置当中。

值得注意的是，以上所述的电位、电流、电阻值、电感值、电容值，以及其余元件参数均非为本发明的限制条件。设计者可以根据不同需要调整这些设定值。本发明的升压转换器并不仅限于图1-图4所图示的状态。本发明可以仅包括图1-图4的任何一或多个实施例的任何一或多项特征。换言之，并非所有图示的特征均须同时实施于本发明的升压转换器当中。虽然本发明的实施例是使用金属氧化物半导体场效晶体管为例，但本发明并不仅限于此，本技术领域人士可改用其他种类的晶体管，例如：接面场效晶体管，或是鳍式场效晶体管等等，而不致于影响本发明的效果。

在本说明书以及权利要求书中的序数，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。

本发明虽以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种升压转换器，包括：

一桥式整流器，根据一第一输入电位和一第二输入电位来产生一整流电位；

一第一电容器，储存该整流电位；

一供应电路，根据该整流电位来产生一供应电位；

一第一电感器，接收该整流电位；

一电流补偿电路；

一功率切换器，根据一时钟电位来选择性地将该第一电感器耦接至一接地电位；

一输出级电路，耦接至该第一电感器和该电流补偿电路，并产生一输出电位；

一反馈补偿电路，根据该输出电位来产生一反馈电位，其中该反馈补偿电路包括一线性光耦合器；以及

一微控制器，由该供应电位来进行供电，并根据该反馈电位来产生该时钟电位；

其中该微控制器更监控及限制该时钟电位的一责任周期，而若该责任周期达到一最大临界值，则该微控制器将致能该电流补偿电路以提供一额外电流，从而增加该升压转换器的一输出功率。

2.如权利要求1所述的升压转换器，其中该桥式整流器包括：

一第一二极管，具有一阳极和一阴极，其中该第一二极管的该阳极是耦接至一第一输入节点以接收该第一输入电位，而该第一二极管的该阴极是耦接至一第一节点以输出该整流电位；

一第二二极管，具有一阳极和一阴极，其中该第二二极管的该阳极是耦接至一第二输入节点以接收该第二输入电位，而该第二二极管的该阴极是耦接至该第一节点；

一第三二极管，具有一阳极和一阴极，其中该第三二极管的该阳极是耦接至该接地电位，而该第三二极管的该阴极是耦接至该第一输入节点；以及

一第四二极管，具有一阳极和一阴极，其中该第四二极管的该阳极是耦接至该接地电位，而该第四二极管的该阴极是耦接至该第二输入节点；

其中该第一电容器具有一第一端和一第二端，该第一电容器的该第一端是耦接至该第一节点以接收及储存该整流电位，而该第一电容器的该第二端是耦接至该接地电位。

3.如权利要求2所述的升压转换器，其中该供应电路包括：

一第一电阻器，具有一第一端和一第二端，其中该第一电阻器的该第一端是耦接至该第一节点以接收该整流电位，而该第一电阻器的该第二端是耦接至一供应节点以输出该供应电位至该微控制器；

一第二电阻器，具有一第一端和一第二端，其中该第二电阻器的该第一端是耦接至该供应节点，而该第二电阻器的该第二端是耦接至该接地电位；以及

一第二电容器，具有一第一端和一第二端，其中该第二电容器的该第一端是耦接至该供应节点，而该第二电容器的该第二端是耦接至该接地电位；

其中该第一电感器具有一第一端和一第二端，该第一电感器的该第一端是耦接至该第一节点以接收该整流电位，而该第一电感器的该第二端是耦接至一第二节点。

4.如权利要求3所述的升压转换器，其中该电流补偿电路包括：

一第一晶体管，具有一控制端、一第一端，以及一第二端，其中该第一晶体管的该控制端是耦接至一控制节点以接收一控制电位，该第一晶体管的该第一端是耦接至一第三节点，而该第一晶体管的该第二端是耦接至该供应节点；

一第二电感器，具有一第一端和一第二端，其中该第二电感器的该第一端是耦接至该第三节点，而该第二电感器的该第二端是耦接至该第二节点以选择性地输出该额外电流；以及

一第三电容器，具有一第一端和一第二端，其中该第三电容器的该第一端是耦接至该控制节点，而该第三电容器的该第二端是耦接至一切换节点。

5.如权利要求4所述的升压转换器，其中该功率切换器包括：

一第二晶体管，具有一控制端、一第一端，以及一第二端，其中该第二晶体管的该控制端是耦接至该切换节点以接收该时钟电位，该第二晶体管的该第一端是耦接至该接地电位，而该第二晶体管的该第二端是耦接至该第二节点。

6.如权利要求4所述的升压转换器，其中该输出级电路包括：

一第五二极管，具有一阳极和一阴极，其中该第五二极管的该阳极是耦接至该第二节点，而该第五二极管的该阴极是耦接至一输出节点以输出该输出电位；以及

一第四电容器，具有一第一端和一第二端，其中该第四电容器的该第一端是耦接至该输出节点，而该第四电容器的该第二端是耦接至该接地电位。

7.如权利要求6所述的升压转换器，其中该线性光耦合器包括一发光二极管和一双载子接面晶体管，该发光二极管具有一阳极和一阴极，该发光二极管的该阳极是耦接至一分压节点以接收一分压电位，该发光二极管的该阴极是耦接至一第四节点，该双载子接面晶体管具有一集极和一射极，该双载子接面晶体管的该集极是用于输出该反馈电位至该微控制器，而该双载子接面晶体管的该射极是耦接至一第五节点。

8.如权利要求7所述的升压转换器，其中该反馈补偿电路更包括：

一第三电阻器，具有一第一端和一第二端，其中该第三电阻器的该第一端是耦接至该输出节点以接收该输出电位，而该第三电阻器的该第二端是耦接至该分压节点以输出该分压电位；

一第四电阻器，具有一第一端和一第二端，其中该第四电阻器的该第一端是耦接至该分压节点，而该第四电阻器的该第二端是耦接至该接地电位；

一第五电阻器，具有一第一端和一第二端，其中该第五电阻器的该第一端是耦接至该输出节点，而该第五电阻器的该第二端是耦接至一第六节点；

一第六电阻器，具有一第一端和一第二端，其中该第六电阻器的该第一端是耦接至该第六节点，而该第六电阻器的该第二端是耦接至该接地电位；

一第五电容器，具有一第一端和一第二端，其中该第五电容器的该第一端是耦接至该第四节点，而该第五电容器的该第二端是耦接至该第六节点；

一第六电容器，具有一第一端和一第二端，其中该第六电容器的该第一端是耦接至该第五节点，而该第六电容器的该第二端是耦接至该接地电位；以及

一稳压器，具有一阳极、一阴极，以及一参考端，其中该稳压器的该阳极是耦接至该接地电位，该稳压器的该阴极是耦接至该第四节点，而该稳压器的该参考端是耦接至该第六节点。

9.如权利要求8所述的升压转换器，其中该微控制器包括：

一比较器，具有一正输入端、一负输入端，以及一输出端，其中该比较器的该正输入端是用于接收该反馈电位，该比较器的该负输入端是用于接收一三角波电位，而该比较器的该输出端是耦接至该切换节点以输出该时钟电位；以及

一侦测及控制电路，监控该时钟电位的该责任周期，并据以产生该控制电位。

10.如权利要求9所述的升压转换器，其中若该责任周期已达到该最大临界值，则该侦测及控制电路将输出具有一高逻辑位准的该控制电位以致能该第一晶体管，而若该责任周期未达到该最大临界值，则该侦测及控制电路将输出具有一低逻辑位准的该控制电位以禁能该第一晶体管。