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TWI385907B - 直流對直流轉換器 - Google Patents

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TWI385907B
TWI385907B TW098129019A TW98129019A TWI385907B TW I385907 B TWI385907 B TW I385907B TW 098129019 A TW098129019 A TW 098129019A TW 98129019 A TW98129019 A TW 98129019A TW I385907 B TWI385907 B TW I385907B
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Min Chu Chien
Yung Peng Huang
Original Assignee
Upi Semiconductor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Description

直流對直流轉換器
本發明係有關於一種直流對直流轉換器，特別是有關於一種具有恆定導通時間(Constant ON Time，COT)之脈波寬度調變控制器之直流對直流轉換器。
直流對直流轉換器廣泛使用於不同電子裝置中。恆定導通時間穩壓器是一種直流對直流轉換器。一般而言，當回授電壓小於參考電壓時，恆定導通時間穩壓器可以在一固定週期內導通一主要開關，以及恆定導通時間穩壓器可調整主要開關的不導通週期，以便能提供穩定的輸出電壓。對傳統恆定導通時間穩壓器而言，被配置在平行於負載的具有高等效串聯阻抗(equivalent series resistance，ESR)之輸出電容是需要的，以便能提供穩定的輸出電壓。然而，對恆定導通時間穩壓器而言，雖然高等效串聯阻抗可以提供穩定的輸出電壓，可是卻可能會導致輸出漣波的增加，其將對恆定導通時間穩壓器的輸出電壓以及功率轉換效率造成負面影響。
美國專利公告號第6,583,610號揭露一種穩壓器，其操作在漣波模式並包括一虛擬漣波產生器。虛擬漣波產生器會提供一調節回授信號來作為混和信號，其中調節回授信號包括產生漣波的成分。混和信號係根據實際輸出信號以及同步於穩壓器之切換週期的漣波信號所產生。因此，調節回授信號會反映出輸出信號的直流值並且會對應於輸出信號位準的暫態改變。
本發明提供一種直流對直流轉換器，用以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓。上述直流對直流轉換器包括：一輸入節點，用以接收上述輸入電壓；一輸出節點，用以提供上述輸出電壓至一負載；一電感，耦接於上述輸出節點以及一第一節點之間；一第一電晶體，耦接於上述輸入節點以及上述第一節點之間；一第二電晶體，耦接於上述第一節點以及一接地端之間；以及，一脈波寬度調變控制器。上述脈波寬度調變控制器包括：一誤差放大器，用以接收一參考電壓以及上述輸出電壓，並根據上述參考電壓以及上述輸出電壓之間的電壓差產生一誤差信號；一第一比較器，用以將上述誤差信號與一鋸齒波信號進行比較，以產生一觸發信號；一脈波寬度調變產生器，用以產生具有一固定導通時間之一脈波寬度調變信號，其中上述脈波寬度調變信號的頻率係根據上述觸發信號、上述輸入電壓以及上述輸出電壓所調整；以及，一鋸齒波產生器，用以根據上述脈波寬度調變信號、上述輸入電壓以及上述輸出電壓產生上述鋸齒波信號。上述脈波寬度調變控制器提供上述脈波寬度調變信號來控制上述第一電晶體以及上述第二電晶體，以便將上述輸入電壓轉換為上述輸出電壓。
再者，本發明提供另一種直流對直流轉換器，用以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓。上述直流對直流轉換器包括：一輸入節點，用以接收上述輸入電壓；一輸出節點，用以提供上述輸出電壓至一負載；一電感，耦接於上述輸出節點以及一第一節點之間；一第一電晶體，耦接於上述 輸入節點以及上述第一節點之間；一第二電晶體，耦接於上述第一節點以及一接地端之間；以及，一脈波寬度調變控制器。上述脈波寬度調變控制器包括：一誤差放大器，用以接收一參考電壓以及上述輸出電壓，並根據上述參考電壓以及上述輸出電壓之間的電壓差產生一誤差信號；一感測單元，用以產生對應於上述負載之負載量的一感測電流；一補償單元，用以根據上述誤差信號以及上述感測電流產生一補償信號；一第一比較器，用以將上述補償信號與一鋸齒波信號進行比較，以產生一觸發信號；一脈波寬度調變產生器，用以產生具有一固定導通時間之一脈波寬度調變信號，其中上述脈波寬度調變信號的頻率係根據上述觸發信號、上述輸入電壓以及上述輸出電壓所調整；以及，一鋸齒波產生器，用以根據上述脈波寬度調變信號、上述輸入電壓以及上述輸出電壓產生上述鋸齒波信號。上述脈波寬度調變控制器提供上述脈波寬度調變信號來控制上述第一電晶體以及上述第二電晶體，以便將上述輸入電壓轉換為上述輸出電壓。
再者，本發明提供另一種直流對直流轉換器，用以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓。上述直流對直流轉換器包括：一輸入節點，用以接收上述輸入電壓；一輸出節點，用以提供上述輸出電壓至一負載；一電感，耦接於上述輸出節點以及一第一節點之間；一第一電晶體，耦接於上述輸入節點以及上述第一節點之間；一第二電晶體，耦接於上述第一節點以及一接地端之間；以及，一脈波寬度調變控制器。上述脈波寬度調變控制器包括：一誤差放大器， 用以接收一參考電壓以及上述輸出電壓，並根據上述參考電壓以及上述輸出電壓之間的電壓差產生一誤差信號；一感測單元，用以產生對應於上述負載之負載量的一感測電流；一補償單元，用以根據上述感測電流以及一鋸齒波信號產生一補償信號；一第一比較器，用以將上述補償信號與上述誤差信號進行比較，以產生一觸發信號；一脈波寬度調變產生器，用以產生具有一固定導通時間之一脈波寬度調變信號，其中上述脈波寬度調變信號的頻率係根據上述觸發信號、上述輸入電壓以及上述輸出電壓所調整；以及，一鋸齒波產生器，用以根據上述脈波寬度調變信號、上述輸入電壓以及上述輸出電壓產生上述鋸齒波信號。上述脈波寬度調變控制器提供上述脈波寬度調變信號來控制上述第一電晶體以及上述第二電晶體，以便將上述輸入電壓轉換為上述輸出電壓。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
實施例：
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之直流對直流轉換器100。直流對直流轉換器100將輸入節點Nin 所接收之輸入電壓VIN 轉換成輸出電壓VOUT 。直流對直流轉換器100包括兩電晶體MU與ML、電感L、控制單元110以及脈波寬度調變控制器120。電晶體MU係耦接於輸入節點Nin 以及節點N1 之間，而電晶體ML係耦接於節點N1 以及 接地端GND之間。在此實施例中，電晶體MU與電晶體ML為N型電晶體，其可作為開關使用。控制單元110接收由脈波寬度調變控制器120所提供之脈波寬度調變信號SPWM ，並根據脈波寬度調變信號SPWM 來控制電晶體MU以及電晶體ML是否導通。電感L係耦接於節點N1 以及輸出節點Nout 之間，其中輸出電壓VOUT 係經由輸出節點Nout 輸出至負載180。此外，具有較低等效串聯阻抗(equivalent series resistance，ESR)之輸出電容C1係耦接於輸出節點Nout 以及接地端GND之間，其中電阻RESR 係表示輸出電容C1之等效串聯阻抗。
如第1圖所顯示，脈波寬度調變控制器120包括鋸齒波產生器130、脈波寬度調變產生器140、補償單元150、誤差放大器160及比較器170。誤差放大器160接收參考電壓VREF 以及輸出電壓VOUT ，並根據參考電壓VREF 與輸出電壓VOUT 之間的電壓差產生誤差信號VERR 。補償單元150係耦接於比較器170以及誤差放大器160的輸出端之間，以及補償單元150係用以對誤差信號VERR 進行補償。補償單元150包括電阻152以及電容154，其中電阻152係耦接於誤差放大器160的輸出端而電容154係耦接於電阻152以及接地端GND之間。在完成對誤差信號VERR 的補償之後，比較器170將誤差信號與鋸齒波產生器130所提供之鋸齒波信號SRAMP 進行比較，以產生觸發信號STR 。脈波寬度調變產生器140會根據觸發信號STR 、輸入電壓VIN 以及輸出電壓VOUT 來產生脈波寬度調變信號SPWM 。鋸齒波產生器130會根據脈波寬度調變信號SPWM 、輸入電壓 VIN 以及輸出電壓VOUT 來產生鋸齒波信號SRAMP 。
第2圖係顯示描述第1圖中脈波寬度調變信號SPWM 與流經電感L之電流IL 之間的波形圖。同時參考第1圖以及第2圖，在週期Ton 之間(即脈波寬度調變信號SPWM 的導通時間)，脈波寬度調變信號SPWM 會切換電晶體MU以及電晶體ML，使得電晶體MU為導通而電晶體ML為不導通。在週期Toff 之間(即脈波寬度調變信號SPWM 的不導通時間)，脈波寬度調變信號SPWM 會切換電晶體MU以及電晶體ML，使得電晶體MU為不導通而電晶體ML為導通。如第2圖所顯示，在時間點t1時電流IL 具有最小電流值Imin (例如Imin =0)，然後電流IL 會開始增加並在時間點t2達到最大電流值Imax ，其中Imax =2×Iavg 而Iavg 係表示電流IL 之平均電流值。接著，電流IL 會開始減少並在時間點t3到達最小電流值Imin 。於是，電流IL 的上升斜率S1可根據下列算式(1)而求得：
根據算式(1)，可求得如下列算式(2)所表示之週期Ton ：
此外，電流IL 的下降斜率S2可根據下列算式(3)而求得：
根據算式(3)，可求得如下列算式(4)所表示之週期Toff ：
因此，根據算式(2)以及算式(4)，可分別求得如下列 算式(5)以及算式(6)所表示之脈波寬度調變信號SPWM 的週期T以及頻率FSW ：
假設週期Ton 係與輸出電壓VOUT 對輸入電壓VIN 之比例有關，即，其中參數R、C、K為常數。因此，可將週期Ton 改寫成下列算式(7)並求得下列算式(8)：
根據算式(8)，可將週期Toff 改寫成下列算式(9)：
於是，根據算式(7)以及算式(9)，可將脈波寬度調變信號SPWM 的週期T改寫成下列算式(10)：
由於參數R、C、K為常數，因此脈波寬度調變信號SPWM 的週期T為固定值。
第3A圖係顯示根據本發明一實施例所述之脈波寬度調變產生器300。脈波寬度調變產生器300包括放大器310、電流產生單元320、電晶體M1、電阻RRT 以及電容CON 。放大器310的反相輸入端係耦接於節點N2 、正相輸入端係用以接收電壓V1以及輸出端係耦接於電晶體M1的 閘極，其中電壓V1係與輸入電壓VIN 成比例，即V1=K1×VIN 。電流產生單元320僅是個例子，然其並非用以限定本發明。舉例而言，電流產生單元320可以是電流鏡電路。當觸發信號STR 被觸發時，電流產生單元320會提供電流I1至電晶體M1以及電阻RRT ，其中電流I1的電流值係由電壓V1以及電阻RRT 所決定，例如I1=V1/RRT =K1×VIN /RRT 。同時地，當觸發信號STR 被觸發時，電流產生單元320所提供之電流I2會對電容CON 進行充電。在一實施例中，電流I2的電流值會相同於電流I1的電流值，例如I2=K1×VIN /RRT 。在另一實施例中，電流I2係與電流I1成比例。
第3B圖係顯示第3A圖之脈波寬度調變產生器300中信號的波形圖。同時參考第3A圖與第3B圖，電壓VC 係表示電容CON 的跨壓。比較器330將電壓VC 與電壓V2進行比較，其中電壓V2係與輸出電壓VOUT 成比例，即V2=K2×VOUT 。當電壓VC 小於電壓V2時，脈波寬度調變信號SPWM 為主動狀態，即在週期Ton 期間。反之，當電壓VC 大於電壓V2時，脈波寬度調變信號SPWM 為非主動狀態，即在週期Toff 期間。因此，可將週期Ton 以及週期Toff 分別改寫成下列算式(11)以及算式(12)：
由於電阻RRT 、電容CON 以及參數K1、K2為常數，因此週期Ton 以及週期Toff 係由輸入電壓VIN 以及輸出電壓VOUT 所決定。
第4A圖係顯示根據本發明一實施例所述之鋸齒波產生器400。鋸齒波產生器400包括放大器410、兩電晶體M2與M3、電容COFF 以及電流源420。放大器410的反相輸入端係耦接於電晶體M2、正相輸入端係用以接收電壓V3以及輸出端係耦接於反相輸入端，其中電壓V3係與輸入電壓VIN 以及輸出電壓VOUT 之間的電壓差成比例，即V3=K3×K1×(VIN -VOUT )。電晶體M2係耦接於放大器410的輸出端以及節點N3 之間，而電晶體M3係耦接於節點N3 以及電流源420之間，其中鋸齒波信號SRAMP 為節點N3 上的電壓。電晶體M2以及電晶體M3係分別由脈波寬度調變信號SPWM 以及信號SBPWM 所控制，其中信號SBPWM 為脈波寬度調變信號SPWM 的反相信號。因此，當脈波寬度調變信號SPWM 為主動狀態時，電晶體M2為導通而電晶體M3為不導通，以及當脈波寬度調變信號SPWM 為非主動狀態時，電晶體M2為不導通而電晶體M3為導通。
第4B圖係顯示第4A圖之鋸齒波產生器400中信號的波形圖。同時參考第4A圖與第4B圖，鋸齒波信號SRAMP 係表示節點N3 上的電壓，即電容COFF 的跨壓。當脈波寬度調變信號SPWM 為主動狀態時，電晶體M2為導通而電晶體M3為不導通，使得放大器410會經由電晶體M2對電容COFF 進行充電，然後電容COFF 的跨壓會被充電至電壓V3的電壓位準。反之，當脈波寬度調變信號SPWM 為非主動狀態時，電晶體M2為不導通而電晶體M3為導通，使得電流源420會藉由電晶體M3對電容COFF 進行放電，然後電容 COFF 的跨壓會減少直到下一個脈波寬度調變信號SPWM 主動狀態存在時。在此實施例中，電流源420會從節點N3 汲取電流I3至接地端GND，以降低鋸齒波信號SRAMP 之電壓位準，其中電流I3係對應於輸入電壓VIN 。電流源420僅是個例子，然其並非用以限定本發明。在一實施例中，電流I3的電流值係相同於第3A圖中脈波寬度調變產生器300之電流I1 的電流值，例如I3=K1×VIN /RRT 。在另一實施例中，電流I3係與電流I1 成比例。因此，在週期Toff 內，鋸齒波信號SRAMP 的電壓變化dVRAMP 可根據下列算式(13)而求得： ，其中電壓位準Vsteady 係表示第1圖中誤差信號VERR 的理想穩定位準。因此，藉由改寫算式(13)，則誤差信號VERR 的電壓位準Vsteady 可表示為下列算式(14)：
藉由選用適當的參數K1、K2、K3以及電容CON 與COFF ，則可將誤差信號VERR 設計在直流操作電壓位準，即理想穩 定位準Vsteady 。
參考回第1圖，對直流對直流轉換器100的回授回路而言，可根據誤差信號VERR 所決定之直流操作電壓位準自動地微調誤差信號VERR ，以便對脈波寬度調變信號SPWM 的每個週期T決定出觸發信號STR 被觸發時的時間週期。因此，可得到虛擬固定頻率之脈波寬度調變控制器。
第5圖係顯示第1圖之直流對直流轉換器100中信號之一種波形圖。藉由使用誤差放大器160來產生誤差信號VERR 並將誤差信號VERR 與鋸齒波信號SRAMP 進行比較來調整脈波寬度調變信號SPWM 的工作週期(duty cycle)，在時間點t4上誤差信號VERR 與鋸齒波信號SRAMP 的夾角θ會足夠大到可避免雜訊干擾，於是可提高其訊號對雜訊比(signal to noise ratio，SNR)。第6圖係顯示第1圖之直流對直流轉換器100中信號之另一種波形圖。同時參考第1圖以及第6圖，週期TH 係表示負載180具有較高負載量的情況，而週期TL 係表示負載180具有較低負載量的情況。此外，負載180會在時間點t5從較低負載量變成較高負載量，以及在時間點t6從較高負載量變成較低負載量。當負載180的負載量改變時，比較器170會藉由比較誤差信號VERR 與鋸齒波信號SRAMP 而立即調整觸發信號STR 被觸發時的時間點。因此，直流對直流轉換器100可立即根據負載180的負載量來提供適合的輸出電壓VOUT ，因而提高系統穩定度。
第7圖係顯示根據本發明另一實施例所述之直流對直流轉換器700。直流對直流轉換器700係應用於具有較小 等效串聯阻抗或零等效串聯阻抗之輸出電容C2。相較於第1圖之脈波寬度調變控制器120，直流對直流轉換器700的脈波寬度調變控制器720更包括感測單元730，用以感測流經電感L的電流並產生感測電流Isense 至補償單元710，其中感測電流Isense 係對應於負載180的負載量。補償單元710包括電阻712、電容714、耦接於誤差放大器160以及比較器170之間的電阻Rcomp 、以及電流源716，其中電流源716會從電阻Rcomp 汲取電流I4至接地端GND。在一實施例中，電流I4係與感測電流Isense 成比例。電流源716僅是個例子，然其並非用以限定本發明。在此實施例中，電流I4的電流值係相同於感測電流Isense 的電流值。因此，電阻Rcomp 的跨壓可根據感測電流Isense 以及電阻Rcomp 的電阻值而決定。補償單元710接收誤差信號VERR ，並根據誤差信號VERR 以及電阻Rcomp 的跨壓來產生補償信號VCOMP 至比較器170，使得脈波寬度調變控制器720的比較器170可將補償信號VCOMP 與鋸齒波產生器130所提供之鋸齒波信號SRAMP 進行比較，以產生觸發信號STR 。補償信號VCOMP 包括來自於輸出電壓VOUT 的回授信號以及來自於流經電感L之電流的回授信號，因此可避免諧波振盪並保證當輸出電容C2具有較小等效串聯阻抗時可提供穩定的輸出電壓VOUT 。此外，藉由調整電阻Rcomp 或是偵測感測電流Isense 的增益，可調整電流回路成分的增益，以提高系統穩定度。
第8圖係顯示根據本發明另一實施例所述之直流對直流轉換器800。相較於第7圖的直流對直流轉換器700，直流對直流轉換器800的感測單元730係耦接於電晶體MU 以及電晶體ML之間的節點，並感測流經電晶體ML的電流以產生感測電流Isense 。相似地，感測單元730所提供之感測電流Isense 係對應於負載180的負載量。
第9圖係顯示根據本發明另一實施例所述之直流對直流轉換器900。相較於第7圖的直流對直流轉換器700，直流對直流轉換器900更包括耦接於電晶體ML以及接地端GND之間的電阻Rsense 。再者，直流對直流轉換器900的感測單元730係耦接於電阻Rsense ，並感測流經電阻Rsense 的電流以產生感測電流Isense 。相似地，感測單元730所提供之感測電流Isense 係對應於負載180的負載量。
第10圖係顯示根據本發明另一實施例所述之直流對直流轉換器1000。在直流對直流轉換器1000的脈波寬度調變控制器1020中，比較器170將誤差信號VERR 與補償單元1010所提供之補償信號Vcomp 進行比較，以產生觸發信號STR 。在此實施例中，感測單元730感測流經電感L的電流並產生感測電流Isense ，其中感測電流Isense 係對應於負載180的負載量。在一實施例中，感測單元730可感測流經電晶體ML的電流以產生感測電流Isense 。在另一實施例中，直流對直流轉換器1000更包括耦接於電晶體ML以及接地端GND之間的一電阻，如第9圖的電阻Rsense 所顯示，以及感測單元730可感測流經該電阻的電流以產生感測電流Isense 。補償單元1010包括電阻712、電容714、耦接於感測單元730以及鋸齒波產生器130之間的電阻Rcomp 以及電流源716，其中電流源716從電阻Rcomp 汲取電流I4至接地端GND。因此，補償單元1010會根據感測電流Isense 、 電阻Rcomp 的跨壓以及鋸齒波信號SRAMP 來產生補償信號VCOMP 至比較器170。相似地，補償信號VCOMP 包括來自於輸出電壓VOUT 的回授信號以及來自於流經電感L之電流的回授信號，因此可避免諧波振盪並保證當輸出電容C2具有較小等效串聯阻抗時可提供穩定的輸出電壓VOUT 。此外，藉由調整電阻Rcomp 或是偵測感測電流Isense 的增益，可調整電流回路成分的增益，以提高系統穩定度。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、700、800、900、1000‧‧‧直流對直流轉換器
110‧‧‧控制單元
120、720、1020‧‧‧脈波寬度調變控制器
130、400‧‧‧鋸齒波產生器
140、300‧‧‧脈波寬度調變產生器
150、710、1010‧‧‧補償單元
152、712、Rcomp 、RESR 、RRT 、Rsense ‧‧‧電阻
154、714、C1、C2、CON 、COFF ‧‧‧電容
160‧‧‧誤差放大器
170‧‧‧比較器
180‧‧‧負載
310、410‧‧‧放大器
320‧‧‧電流產生單元
420、716‧‧‧電流源
730‧‧‧感測單元
GND‧‧‧接地端
IL 、I1、I2、I3、Isense ‧‧‧電流
L‧‧‧電感
M1、M2、M3、MU、ML‧‧‧電晶體
N1 、N2 、N3 ‧‧‧節點
Nin ‧‧‧輸入節點
Nout ‧‧‧輸出節點
SPWM ‧‧‧脈波寬度調變信號
SRAMP ‧‧‧鋸齒波信號
STR ‧‧‧觸發信號
V1、V2、V3‧‧‧電壓
VERR ‧‧‧誤差信號
VIN ‧‧‧輸入電壓
VREF ‧‧‧參考電壓
VOUT ‧‧‧輸出電壓
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之直流對直流轉換器100；第2圖係顯示描述第1圖中脈波寬度調變信號SPWM 與流經電感L之電流IL 之間的波形圖；第3A圖係顯示根據本發明一實施例所述之脈波寬度調變產生器300；第3B圖係顯示第3A圖之脈波寬度調變產生器300中信號的波形圖；第4A圖係顯示根據本發明一實施例所述之鋸齒波產生器400；第4B圖係顯示第4A圖之鋸齒波產生器400中信號的波形圖； 第5圖係顯示第1圖之直流對直流轉換器100中信號之一種波形圖；第6圖係顯示第1圖之直流對直流轉換器100中信號之另一種波形圖；第7圖係顯示根據本發明另一實施例所述之直流對直流轉換器700；第8圖係顯示根據本發明另一實施例所述之直流對直流轉換器800；第9圖係顯示根據本發明另一實施例所述之直流對直流轉換器900；以及第10圖係顯示根據本發明另一實施例所述之直流對直流轉換器1000。
100‧‧‧直流對直流轉換器
110‧‧‧控制單元
120‧‧‧脈波寬度調變控制器
130‧‧‧鋸齒波產生器
140‧‧‧脈波寬度調變產生器
150‧‧‧補償單元
152、RESR ‧‧‧電阻
154、C1‧‧‧電容
160‧‧‧誤差放大器
170‧‧‧比較器
180‧‧‧負載
GND‧‧‧接地端
L‧‧‧電感
MU、ML‧‧‧電晶體
N1 ‧‧‧節點
Nin ‧‧‧輸入節點
Nout ‧‧‧輸出節點
SPWM ‧‧‧脈波寬度調變信號
SRAMP ‧‧‧鋸齒波信號
STR ‧‧‧觸發信號
VERR ‧‧‧誤差信號
VIN ‧‧‧輸入電壓
VREF ‧‧‧參考電壓
VOUT ‧‧‧輸出電壓

Claims (22)

  1. 一種直流對直流轉換器，用以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓，包括：一輸入節點，用以接收上述輸入電壓；一輸出節點，用以提供上述輸出電壓至一負載；一電感，耦接於上述輸出節點以及一第一節點之間；一第一電晶體，耦接於上述輸入節點以及上述第一節點之間；一第二電晶體，耦接於上述第一節點以及一接地端之間；一控制單元，耦接於上述第一電晶體以及上述第二電晶體，用以驅動上述上述第一電晶體以及上述第二電晶體；以及一脈波寬度調變控制器，包括：一誤差放大器，用以接收一參考電壓以及上述輸出電壓，並根據上述參考電壓以及上述輸出電壓之間的電壓差產生一誤差信號；一第一比較器，用以將上述誤差信號與一鋸齒波信號進行比較，以產生一觸發信號；一脈波寬度調變產生器，耦接於上述第一比較器以及上述控制單元之間，用以產生具有一固定導通時間之一脈波寬度調變信號，其中上述脈波寬度調變信號的頻率係根據上述觸發信號、上述輸入電壓以及上述輸出電壓所調整；以及一鋸齒波產生器，用以根據上述脈波寬度調變信 號、上述輸入電壓以及上述輸出電壓產生上述鋸齒波信號，其中，上述脈波寬度調變控制器提供上述脈波寬度調變信號來控制上述第一電晶體以及上述第二電晶體，以便將上述輸入電壓轉換為上述輸出電壓，其中，上述脈波寬度調變控制器包括：一電流產生單元，用以當上述觸發信號被觸發時，提供對應於上述輸入電壓之一第一電流，並相應於上述第一電流，提供一第二電流；一電容，耦接於上述電流產生單元以及上述接地端之間，其中當上述觸發信號被觸發時，上述第二電流對上述電容進行充電；以及一第二比較器，用以將上述電容之電壓與對應於上述輸出電壓之一電壓進行比較，以產生上述脈波寬度調變信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之直流對直流轉換器，其中，當上述脈波寬度調變信號為主動狀態時，上述控制單元控制上述第一電晶體為導通並控制上述第二電晶體為不導通，以及當上述脈波寬度調變信號為非主動狀態時，上述控制單元控制上述第一電晶體為不導通並控制上述第二電晶體為導通。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之直流對直流轉換器，其中上述脈波寬度調變控制器更包括一補償單元，用以補償上述誤差信號。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之直流對直流轉換器，其 中上述脈波寬度調變產生器更包括：一第一放大器，具有一反相輸入端、一正相輸入端以及一輸出端，其中上述反相輸入端係耦接於一第二節點，以及上述正相輸入端係用以接收對應於上述輸入電壓之一第一電壓；一電阻，耦接於上述第二節點以及上述接地端之間；一第三電晶體，耦接於上述第二節點以及上述電流產生單元之間，具有耦接於上述第一放大器之上述輸出端的一閘極，其中當上述觸發信號被觸發時，來自上述電流產生單元之上述第一電流將經由上述第三電晶體流至上述電阻，以及上述第一電流係對應於上述第一電壓。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之直流對直流轉換器，其中上述鋸齒波產生器包括：一第三節點，用以提供上述鋸齒波信號；一第二放大器，具有一反相輸入端、一正相輸入端以及耦接於上述反相輸入端之一輸出端，其中上述正相輸入端係用以接收一第三電壓，且上述第三電壓係對應於上述輸入電壓以及上述輸出電壓之間的電壓差；一第一開關，耦接於上述第二放大器之上述輸出端以及上述第三節點之間，其中上述第一開關係由上述脈波寬度調變信號所控制；一第二電容，耦接於上述第三節點以及上述接地端之間；一第三電流源，耦接於上述接地端；一第二開關，耦接於上述第三電流源以及上述第三節 點之間，其中上述第二開關係由上述脈波寬度調變信號所控制。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之直流對直流轉換器，其中當上述脈波寬度調變信號為主動狀態時，上述脈波寬度調變信號控制上述第一開關為導通並控制上述第二開關為不導通，使得上述鋸齒波信號之電壓位準相同於上述第三電壓之電壓位準。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之直流對直流轉換器，其中當上述脈波寬度調變信號為非主動狀態時，上述脈波寬度調變信號控制上述第一開關為不導通並控制上述第二開關為導通，使得上述第三電流源從上述第三節點汲取對應於上述輸入電壓之一第三電流至上述接地端，以降低上述鋸齒波信號之電壓位準。
  8. 一種直流對直流轉換器，用以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓，包括：一輸入節點，用以接收上述輸入電壓；一輸出節點，用以提供上述輸出電壓至一負載；一電感，耦接於上述輸出節點以及一第一節點之間；一第一電晶體，耦接於上述輸入節點以及上述第一節點之間；一第二電晶體，耦接於上述第一節點以及一接地端之間；以及一脈波寬度調變控制器，包括：一誤差放大器，用以接收一參考電壓以及上述輸出電壓，並根據上述參考電壓以及上述輸出電壓之間 的電壓差產生一誤差信號；一感測單元，用以產生對應於上述負載之負載量的一感測電流；一補償單元，用以根據上述誤差信號以及上述感測電流產生一補償信號；一第一比較器，用以將上述補償信號與一鋸齒波信號進行比較，以產生一觸發信號；一脈波寬度調變產生器，用以產生具有一固定導通時間之一脈波寬度調變信號，其中上述脈波寬度調變信號的頻率係根據上述觸發信號、上述輸入電壓以及上述輸出電壓所調整；以及一鋸齒波產生器，用以根據上述脈波寬度調變信號產生上述鋸齒波信號，其中，上述脈波寬度調變控制器提供上述脈波寬度調變信號來控制上述第一電晶體以及上述第二電晶體，以便將上述輸入電壓轉換為上述輸出電壓。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之直流對直流轉換器，更包括：一控制單元，用以根據上述脈波寬度調變信號控制上述第一電晶體以及上述第二電晶體，其中，當上述脈波寬度調變信號為主動狀態時，上述控制單元控制上述第一電晶體為導通並控制上述第二電晶體為不導通，以及當上述脈波寬度調變信號為非主動狀態時，上述控制單元控制上述第一電晶體為不導通並控制上述第二電晶體為導通。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之直流對直流轉換器，其中上述脈波寬度調變產生器包括：一第一放大器，具有一反相輸入端、一正相輸入端以及一輸出端，其中上述反相輸入端係耦接於一第二節點，以及上述正相輸入端係用以接收對應於上述輸入電壓之一第一電壓；一電阻，耦接於上述第二節點以及上述接地端之間；一第一電流源，用以當上述觸發信號被觸發時，提供一第一電流；一第三電晶體，耦接於上述第二節點以及上述第一電流源之間，具有耦接於上述第一放大器之上述輸出端的一閘極，其中當上述觸發信號被觸發時，來自上述第一電流源之上述第一電流將經由上述第三電晶體流至上述電阻，以及上述第一電流係對應於上述第一電壓；一第二電流源，用以根據上述第一電流提供一第二電流；一第一電容，耦接於上述第二電流源以及上述接地端之間，其中當上述觸發信號被觸發時，上述第二電流對上述第一電容進行充電；以及一第二比較器，用以將上述第一電容之電壓與對應於上述輸出電壓之一第二電壓進行比較，以產生上述脈波寬度調變信號。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之直流對直流轉換器，其中上述鋸齒波產生器包括：一第三節點，用以提供上述鋸齒波信號； 一第二放大器，具有一反相輸入端、一正相輸入端以及耦接於上述反相輸入端之一輸出端，其中上述正相輸入端係用以接收一第三電壓，且上述第三電壓係對應於上述輸入電壓以及上述輸出電壓之間的電壓差；一第一開關，耦接於上述第二放大器之上述輸出端以及上述第三節點之間，其中上述第一開關係由上述脈波寬度調變信號所控制；一第二電容，耦接於上述第三節點以及上述接地端之間；一第三電流源，耦接於上述接地端；一第二開關，耦接於上述第三電流源以及上述第三節點之間，其中上述第二開關係由上述脈波寬度調變信號所控制。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之直流對直流轉換器，其中當上述脈波寬度調變信號為主動狀態時，上述脈波寬度調變信號控制上述第一開關為導通並控制上述第二開關為不導通，使得上述鋸齒波信號之電壓位準相同於上述第三電壓之電壓位準。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之直流對直流轉換器，其中當上述脈波寬度調變信號為非主動狀態時，上述脈波寬度調變信號控制上述第一開關為不導通並控制上述第二開關為導通，使得上述第三電流源從上述第三節點汲取對應於上述輸入電壓之一第三電流至上述接地端，以降低上述鋸齒波信號之電壓位準。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之直流對直流轉換器， 其中上述補償單元包括：一電阻，耦接於上述誤差放大器以及上述第一比較器之間，其中上述電阻之跨壓係對應於上述感測電流，以及上述補償單元根據上述誤差信號以及上述電阻之跨壓產生上述補償信號。
  15. 一種直流對直流轉換器，用以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓，包括：一輸入節點，用以接收上述輸入電壓；一輸出節點，用以提供上述輸出電壓至一負載；一電感，耦接於上述輸出節點以及一第一節點之間；一第一電晶體，耦接於上述輸入節點以及上述第一節點之間；一第二電晶體，耦接於上述第一節點以及一接地端之間；以及一脈波寬度調變控制器，包括：一誤差放大器，用以接收一參考電壓以及上述輸出電壓，並根據上述參考電壓以及上述輸出電壓之間的電壓差產生一誤差信號；一感測單元，用以產生對應於上述負載之負載量的一感測電流；一補償單元，用以根據上述感測電流以及一鋸齒波信號產生一補償信號，並包括以串聯方式連接之一第一電阻以及一第一電容，用以補償上述誤差信號；一第一比較器，用以將上述補償信號與上述誤差信號進行比較，以產生一觸發信號； 一脈波寬度調變產生器，用以產生具有一固定導通時間之一脈波寬度調變信號，其中上述脈波寬度調變信號的頻率係根據上述觸發信號、上述輸入電壓以及上述輸出電壓所調整；以及一鋸齒波產生器，用以根據上述脈波寬度調變信號、上述輸入電壓以及上述輸出電壓產生上述鋸齒波信號，其中，上述脈波寬度調變控制器提供上述脈波寬度調變信號來控制上述第一電晶體以及上述第二電晶體，以便將上述輸入電壓轉換為上述輸出電壓，其中，上述脈波寬度調變控制器包括：一電流產生單元，用以當上述觸發信號被觸發時，提供對應於上述輸入電壓之一第一電流，並相應於上述第一電流，提供一第二電流；一第二電容，耦接於上述電流產生單元以及上述接地端之間，其中當上述觸發信號被觸發時，上述第二電流對上述第二電容進行充電；以及一第二比較器，用以將上述第二電容之電壓與對應於上述輸出電壓之一電壓進行比較，以產生上述脈波寬度調變信號。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之直流對直流轉換器，更包括：一控制單元，用以根據上述脈波寬度調變信號控制上述第一電晶體以及上述第二電晶體，其中，當上述脈波寬度調變信號為主動狀態時，上述 控制單元控制上述第一電晶體為導通並控制上述第二電晶體為不導通，以及當上述脈波寬度調變信號為非主動狀態時，上述控制單元控制上述第一電晶體為不導通並控制上述第二電晶體為導通。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之直流對直流轉換器，其中上述脈波寬度調變產生器更包括：一第一放大器，具有一反相輸入端、一正相輸入端以及一輸出端，其中上述反相輸入端係耦接於一第二節點，以及上述正相輸入端係用以接收對應於上述輸入電壓之一第一電壓；一第二電阻，耦接於上述第二節點以及上述接地端之間；一第三電晶體，耦接於上述第二節點以及上述電流產生單元之間，具有耦接於上述第一放大器之上述輸出端的一閘極，其中當上述觸發信號被觸發時，來自上述電流產生單元之上述第一電流將經由上述第三電晶體流至上述第二電阻，以及上述第一電流係對應於上述第一電壓。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之直流對直流轉換器，其中上述鋸齒波產生器包括：一第三節點，用以提供上述鋸齒波信號；一第二放大器，具有一反相輸入端、一正相輸入端以及耦接於上述反相輸入端之一輸出端，其中上述正相輸入端係用以接收一第三電壓，且上述第三電壓係對應於上述輸入電壓以及上述輸出電壓之間的電壓差；一第一開關，耦接於上述第二放大器之上述輸出端以 及上述第三節點之間，其中上述第一開關係由上述脈波寬度調變信號所控制；一第二電容，耦接於上述第三節點以及上述接地端之間；一第三電流源，耦接於上述接地端；一第二開關，耦接於上述第三電流源以及上述第三節點之間，其中上述第二開關係由上述脈波寬度調變信號所控制。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之直流對直流轉換器，其中當上述脈波寬度調變信號為主動狀態時，上述脈波寬度調變信號控制上述第一開關為導通並控制上述第二開關為不導通，使得上述鋸齒波信號之電壓位準相同於上述第三電壓之電壓位準。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之直流對直流轉換器，其中當上述脈波寬度調變信號為非主動狀態時，上述脈波寬度調變信號控制上述第一開關為不導通並控制上述第二開關為導通，使得上述第三電流源從上述第三節點汲取對應於上述輸入電壓之一第三電流至上述接地端，以降低上述鋸齒波信號之電壓位準。
  21. 如申請專利範圍第15項所述之直流對直流轉換器，其中上述補償單元更包括：一第二電阻，耦接於上述感測單元以及上述鋸齒波產生器之間，其中上述第二電阻之跨壓係對應於上述感測電流，以及上述補償單元根據上述感測電流、上述鋸齒波信號以及上述第二電阻之跨壓產生上述補償信號。
  22. 如申請專利範圍第8項所述之直流對直流轉換器，其中上述脈波寬度調變控制器包括：一電流產生單元，用以當上述觸發信號被觸發時，提供對應於上述輸入電壓之一第一電流，並相應於上述第一電流，提供一第二電流；一電容，耦接於上述電流產生單元以及上述接地端之間，其中當上述觸發信號被觸發時，上述第二電流對上述電容進行充電；以及一第二比較器，用以將上述電容之電壓與對應於上述輸出電壓之一電壓進行比較，以產生上述脈波寬度調變信號。
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