切換電源轉換裝置及其切換控制器與驅動方法
【專利摘要】一種切換電源轉換裝置及其切換控制器與驅動方法，該切換電源轉換裝置包含：一個雙極型晶體管；一個電流感測電阻，根據流經雙極型晶體管的導通電流產生一個感測電壓；及一個切換控制器。切換控制器包括：一個第一電流源，可操作以產生電流；一個電流產生模塊，可操作以根據感測電壓產生正比于流經雙極型晶體管的導通電流的電流；一個多工模塊，選擇第一電流源及電流產生模塊中的一個產生電流作為一個選定電流；及一個驅動模塊，驅動雙極型晶體管在導通與不導通間切換，根據選定電流供應一個正比于該選定電流的驅動電流到雙極型晶體管，以使雙極型晶體管導通。
【專利說明】切換電源轉換裝置及其切換控制器與驅動方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電源轉換技術，特別是涉及一種切換電源轉換裝置及其切換控制器與驅動方法。
【背景技術】
[0002]參閱圖1與圖2，美國專利申請公布案US2010/0202165公開了一種現有的反激式(fly back)切換電源轉換裝置，其利用一個雙極型晶體管(bipolar junctiontransistor)l在導通與不導通間的切換來控制其能量傳遞。然而，此種切換電源轉換裝置在t2?t3期間采用定電流驅動方式(也就是雙極型晶體管I的基極電流是固定的)，這會造成電力浪費。
【發明內容】
[0003]本發明的第一目的在于提供一種可以解決【背景技術】問題的切換電源轉換裝置。
[0004]本發明切換電源轉換裝置包含:一個雙極型晶體管，其在導通與不導通間的切換相關于該切換電源轉換裝置的能量傳遞；一個電流感測電阻，電連接到該雙極型晶體管，根據流經該雙極型晶體管的導通電流產生一個感測電壓；及一個切換控制器。該切換控制器包括:一個第一電流源，可操作以產生一個第一電流；一個電流產生模塊，電連接到該電流感測電阻，可操作以根據該感測電壓產生一個正比于流經該雙極型晶體管的導通電流的第二電流；一個多工模塊，電連接到該第一電流源及該電流產生模塊，選擇該第一電流源及該電流產生模塊中的一個產生相對應的電流作為一個選定電流；及一個驅動模塊，電連接到該多工模塊及該雙極型晶體管，驅動該雙極型晶體管在導通與不導通間切換，根據該選定電流供應一個正比于該選定電流的驅動電流到該雙極型晶體管，以使該雙極型晶體管導通。
[0005]本發明所述切換電源轉換裝置中，該電流產生模塊的該第二電流對該感測電壓的增益是可變的。
[0006]本發明所述切換電源轉換裝置中，該切換控制器還包括一個增益決定模塊，該增益決定模塊包括:一個第二電流源，可操作以產生電流；一個設定電阻；一個開關，電連接在該第二電流源及該設定電阻間，在導通與不導通間切換，使得該第二電流源在該開關導通時產生電流；一個模擬至數字轉換單元，電連接到該設定電阻與該開關間的一個共同接點，在該開關導通時，對該設定電阻與該開關間的該共同接點上的電壓進行模擬至數字轉換，以產生一個數字輸出；及一個存儲單元，電連接到該模擬至數字轉換單元及該電流產生模塊，在該開關導通時，存入該模擬至數字轉換單元所產生的該數字輸出，該存儲單元所儲存的該數字輸出相關于該電流產生模塊的該第二電流對該感測電壓的增益。
[0007]本發明所述切換電源轉換裝置中，該設定電阻電連接在該電流感測電阻與該電流產生模塊間，該設定電阻與該開關間的該共同接點是電連接到該電流產生模塊。
[0008]本發明所述切換電源轉換裝置中，該驅動模塊根據該選定電流所供應的該驅動電流對該選定電流的增益是可變的。
[0009]本發明所述切換電源轉換裝置中，該驅動模塊還供應一個固定的且與根據該選定電流所供應的該驅動電流同向的驅動電流到該雙極型晶體管。
[0010]本發明所述切換電源轉換裝置中，該驅動模塊還供應一個固定的且與根據該選定電流所供應的該驅動電流反向的控制電流到該雙極型晶體管。
[0011 ] 本發明所述切換電源轉換裝置中，該驅動模塊還通過一個第一電阻性連接供應一個預設電壓到該雙極型晶體管，以使該雙極型晶體管不導通。
[0012]本發明所述切換電源轉換裝置中，該驅動模塊還通過一個第二電阻性連接供應該預設電壓到該雙極型晶體管，該第二電阻性連接的阻值大于該第一電阻性連接的阻值。
[0013]本發明的第二目的在于提供一種可以解決【背景技術】問題的切換控制器。
[0014]本發明切換控制器運用于一個切換電源轉換裝置。該切換電源轉換裝置包括一個雙極型晶體管及一個電流感測電阻。該雙極型晶體管在導通與不導通間的切換相關于該切換電源轉換裝置的能量傳遞。該電流感測電阻電連接到該雙極型晶體管，感測流經該雙極型晶體管的導通電流以產生一個感測電壓。該切換控制器包含:一個電流源，可操作以產生一個第一電流；一個電流產生模塊，電連接到該電流感測電阻，可操作以根據該感測電壓產生一個正比于流經該雙極型晶體管的導通電流的第二電流；一個多工模塊，電連接到該電流源及該電流產生模塊，選擇該電流源及該電流產生模塊中的一個產生相對應的電流作為一個選定電流；及一個驅動模塊，電連接到該多工模塊及該雙極型晶體管，驅動該雙極型晶體管在導通與不導通間切換，根據該選定電流供應一個正比于該選定電流的驅動電流到該雙極型晶體管，以使該雙極型晶體管導通。
[0015]本發明的第三目的在于提供一種可以解決【背景技術】問題的驅動方法。
[0016]本發明驅動方法運用于一個切換電源轉換裝置。該切換電源轉換裝置包括一個雙極型晶體管。該雙極型晶體管在導通與不導通間的切換相關于該切換電源轉換裝置的能量傳遞。該驅動方法包含以下步驟:(A)通過一個第一電阻性連接供應一個預設電壓到該雙極型晶體管，以使該雙極型晶體管不導通；(B)供應一個固定的驅動電流到該雙極型晶體管，以使該雙極型晶體管導通 '及(C)供應一個驅動電流到該雙極型晶體管，步驟(C)所供應的該驅動電流與步驟(B)所供應的該驅動電流同向，且正比于流經該雙極型晶體管的導通電流。
[0017]本發明所述驅動方法，還包含以下步驟:(D)供應一個驅動電流到該雙極型晶體管，步驟(D)所供應的該驅動電流與步驟(B)所供應的該驅動電流同向，且正比于流經該雙極型晶體管的導通電流，步驟(D)所供應的該驅動電流對流經該雙極型晶體管的導通電流的增益小于步驟(C)所供應的該驅動電流對流經該雙極型晶體管的導通電流的增益。
[0018]本發明所述驅動方法，還包含以下步驟:(D)供應一個驅動電流到該雙極型晶體管，步驟(D)所供應的該驅動電流與步驟(B)所供應的該驅動電流同向，是固定的，且小于步驟(C)所供應的該驅動電流的峰值。
[0019]本發明所述驅動方法，還包含以下步驟:(D)通過一個第二電阻性連接供應該預設電壓到該雙極型晶體管，該第二電阻性連接的阻值大于該第一電阻性連接的阻值。
[0020]本發明所述驅動方法，還包含以下步驟:(D)供應一個控制電流到該雙極型晶體管，步驟(D)所供應的該控制電流與步驟(B)所供應的該驅動電流反向，且是固定的。[0021]本發明的有益效果在于:通過該多工模塊選擇該電流產生模塊產生該第二電流作為該選定電流，使得該驅動模塊根據該選定電流所供應的該驅動電流正比于流經該雙極型晶體管的導通電流，以及通過步驟(C)，可以減少電力浪費。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是一個電路示意圖，說明一種現有的切換電源轉換裝置；
[0023]圖2是一個波形圖，說明現有的切換電源轉換裝置的操作；
[0024]圖3是一個電路示意圖，說明本發明切換電源轉換裝置的第一較佳實施例；
[0025]圖4是一個電路示意圖，說明第一較佳實施例的一個切換控制器；
[0026]圖5是一個電路示意圖，說明第一較佳實施例的切換控制器的一個電流產生模塊；
[0027]圖6是一個電路示意圖，說明第一較佳實施例的切換控制器的一個驅動模塊；
[0028]圖7是一個波形圖，說明第一較佳實施例的操作；
[0029]圖8是一個電路示意圖，說明本發明切換電源轉換裝置的第二較佳實施例的一個驅動模塊；
[0030]圖9是一個波形圖，說明第二較佳實施例的操作；
[0031]圖10是一個電路示意圖，說明本發明切換電源轉換裝置的第三較佳實施例的一個驅動模塊；
[0032]圖11是一個波形圖，說明第三較佳實施例的操作；
[0033]圖12是一個電路示意圖，說明本發明切換電源轉換裝置的第四較佳實施例的一個驅動模塊。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明。
[0035]第一較佳實施例
[0036]參閱圖3，本發明切換電源轉換裝置的第一較佳實施例是一種反激式切換電源轉換裝置，包含一個變壓器4、一個雙極型晶體管5、一個電流感測電阻6及一個切換控制器7。變壓器4適用于電連接到一個電源2及一個負載3。雙極型晶體管5是npn雙極型晶體管，具有一個基極、一個電連接到變壓器4的集極，及一個接地的射極。雙極型晶體管5在導通與不導通間的切換相關于本實施例切換電源轉換裝置的能量傳遞，也就是相關于電源2經由變壓器4到負載3的能量傳遞。電流感測電阻6具有一個電連接到雙極型晶體管5的射極的第一端，及一個適用于電連接到電源2的第二端。切換控制器7電連接在電流感測電阻6的第二端與雙極型晶體管5的基極間。
[0037]參閱圖4，在本實施例中，切換控制器7包括一個第一電流源71、一個電流產生模塊72、一個多工模塊73、一個驅動模塊74及一個增益決定模塊75。
[0038]增益決定模塊75包括一個第二電流源751、一個設定電阻752、一個開關753、一個模擬至數字轉換單元754及一個存儲單元755。第二電流源751可操作以產生電流。設定電阻752具有一個電連接到電流感測電阻6的第二端的第一端，及一個第二端。開關753電連接在第二電流源751與設定電阻752的第二端間，受一個第一控制信號控制在導通與不導通間切換，使得第二電流源751在開關753導通時產生電流。模擬至數字轉換單元754電連接到設定電阻752與開關753間的一個共同接點，受第一控制信號控制，在開關753導通時，對設定電阻752與開關753間的共同接點上的電壓(以下稱為輸入電壓)進行模擬至數字轉換，以產生一個數字輸出。存儲單元755電連接到模擬至數字轉換單元754，受第一控制信號控制，在開關753導通時，存入模擬至數字轉換單元754所產生的數字輸出。
[0039]第一電流源71可操作以產生一個第一電流。電流產生模塊72電連接設定電阻752與開關753間的共同接點及存儲單元755，可操作以根據輸入電壓及存儲單元755所儲存的數字輸出產生一個第二電流。多工模塊73電連接到第一電流源71及電流產生模塊72，根據一個選擇信號選擇第一電流源71及電流產生模塊72中的一個產生相對應電流作為一個選定電流。驅動模塊74電連接到多工模塊73及雙極型晶體管5的基極，驅動雙極型晶體管5在導通與不導通間切換。
[0040]參閱圖4與圖5，電流產生模塊72包括一個極性反向單元721、一個放大器722、一個電阻723、一個N型金氧半場效晶體管(NM0SFET) 724、多個P型金氧半場效晶體管(PM0SFET) 725及多個開關726，其中，放大器722、電阻723及N型金氧半場效晶體管724形成一個電壓至電流緩沖器，P型金氧半場效晶體管725及開關726形成一個增益可變的電流鏡，電流鏡的增益由存儲單元755所儲存的數字輸出決定，兩者成正比。第二電流是輸入電壓依續經極性反向單元721、元件722~724所形成的電壓至電流緩沖器及元件725、726所形成的電流鏡進行極性反向、電壓至電流轉換及放大后產生的。
[0041]參閱圖4與圖6，驅動模塊74包括兩個N型金氧半場效晶體管741、742、三個P型金氧半場效晶體管743~745及三個開關746~748，其中，N型金氧半場效晶體管741、742形成一個第一電流鏡，P型金氧半場效晶體管743~745及開關746、747形成一個增益可變的第二電流鏡，第二電流鏡的增益由一個第二控制信號及一個第三控制信號決定。在第二控制信號及第三控制信號使開關746、747中的至少一個導通、一個第四控制信號使開關748不導通的期間，選定電流依續經元件741、742所形成的第一電流鏡及元件743~747所形成的第二電流鏡放大后產生一個注入雙極型晶體管5的基極的驅動電流，以使雙極型晶體管5導通，而在第二控制信號及第三控制信號使開關746、747都不導通、第四控制信號使開關748導通的期間，雙極型晶體管5的基極被拉至地電壓，以使雙極型晶體管5不導通。
[0042]參閱圖4至圖7，本實施例切換電源轉換裝置的操作可以分為五個階段，分別是第一階段1、第二階段I1、第三階段II1、第四階段IV及第五階段V，其中，第二階段I1、第三階段II1、第四階段IV及第五階段V形成一個切換周期。在圖7中，第一控制信號至第四控制信號中的每一個在高電平表不開關753、746~748中相對應的那個導通,在低電平表不開關753、746~748中相對應的那個不導通，選擇信號在高電平表示第一電流被產生以作為選定電流，在低電平表示第二電流被產生以作為選定電流。
[0043]第一階段I
[0044]在開關753、748導通、開關746、747不導通的期間，雙極型晶體管5的基極被拉至地電壓，雙極型晶體管5不導通，第二電流源751產生電流，使得輸入電壓如公式(I)所示，輸入電壓經模擬至數字轉換單元754轉換成數字輸出后儲存在存儲單元755中:
[0045]Vin=IsetX (Rset+Rcs),公式(1)
[0046]其中，Vin是輸入電壓，Iset是第二電流源751所產生的電流，Rset是設定電阻752的阻值，Rcs是電流感測電阻6的阻值。
[0047]在應用時，設計者可以根據所選用的雙極型晶體管5的共射極電流增益(common-emitter current gain)來決定設定電阻752的阻值,當雙極型晶體管5的共射極電流增益較大時，設定電阻752的阻值需較小，從而數字輸出較小，元件725、726所形成的電流鏡的增益較小，當雙極型晶體管5的共射極電流增益較小時，設定電阻752的阻值需較大，從而數字輸出較大，元件725、726所形成的電流鏡的增益較大。
[0048]第二階段II
[0049]在開關748導通、開關753、746、747不導通的期間，雙極型晶體管5的基極被拉至地電壓，雙極型晶體管5不導通。
[0050]換句話說，在此階段中是通過開關748所形成的一個第一電阻性連接供應一個預設電壓(也就是地電壓)到雙極型晶體管5的基極，以使雙極型晶體管5不導通。值得注意的是，在其它實施例中，預設電壓可以不同于地電壓，只要足以使雙極型晶體管5不導通就可以。
[0051]第三階段III
[0052]在開關746、747導通、開關753、748不導通、第一電流被產生以作為選定電流的期間，驅動電流被產生，如公式(2)所示，是固定的，以使雙極型晶體管5轉為導通:
[0053]Idkive=I1XK1XK2,公式(2)
[0054]其中，Idkive是驅動電流，I1是第一電流，K1是元件741、742所形成的第一電流鏡的增益，K2是元件743~747所形成的第二電流鏡的增益。
[0055]換句話說，在此階段中是供應固定的電流作為驅動電流到雙極型晶體管5的基極，以使雙極型晶體管5導通。值得注意的是，在此階段中驅動電流較大能減少雙極型晶體管5的導通延遲(turn-on delay)。
[0056]第四階段IV
[0057]在開關746、747導通、開關753、748不導通、第二電流被產生以作為選定電流的期間，雙極型晶體管5導通，電流感測電阻6根據流經雙極型晶體管5的導通電流在其第二端產生一個感測電壓，感測電壓如公式(3)所示，設定電阻752沒有電流流過，輸入電壓相同于感測電壓，第二電流如公式(4)所示，驅動電流被產生，如公式(5)所示:
[0058]Vcs=-(IcXRcs),公式⑶
[0059]I2=-Vcs+ R1X K3=Ic X Rcs+ R1X K3,公式(4)
[0060]Ideive=I2 X K1 X K2=Ic X Rcs R1 X K3 X K1 X K2,公式(5)
[0061]其中，Vcs是感測電壓，Ic是流經雙極型晶體管5的導通電流，I2是第二電流，R1是電阻723的阻值，K3是元件725、726所形成的電流鏡的增益。由公式(5)可知，在此階段中驅動電流正比于流經雙極型晶體管5的導通電流。
[0062]換句話說，在此階段中是供應與在第三階段III中所供應的電流同向的電流作為驅動電流到雙極型晶體管5的基極，在此階段中所供應的驅動電流正比于流經雙極型晶體管5的導通電流。
[0063]第五階段V
[0064]在開關747導通、開關753、746、748不導通、第二電流被產生以作為選定電流的期間，雙極型晶體管5導通，電流感測電阻6根據流經雙極型晶體管5的導通電流在其第二端產生感測電壓，感測電壓如公式(3)所示，設定電阻752沒有電流流過，輸入電壓相同于感測電壓，第二電流如公式(4)所示，驅動電流被產生，如公式(5)所示。所以，在此階段中驅動電流正比于流經雙極型晶體管5的導通電流。
[0065]由于元件743~747所形成的第二電流鏡在此階段中的增益小于在第四階段IV中的增益，所以在此階段中驅動電流雖然仍正比于流經雙極型晶體管5的電流，但是比在第四階段IV中驅動電流的峰值小，這導致累積在雙極型晶體管5的基極的電荷經由雙極型晶體管5被釋放,避免雙極型晶體管5在下一階段中過長的不導通延遲(turn-off delay)。
[0066]換句話說，在此階段中是供應與在第三階段III中所供應的電流同向的電流作為驅動電流到雙極型晶體管5的基極，在此階段中所供應的驅動電流正比于流經雙極型晶體管5的導通電流，在此階段中所供應的驅動電流對流經雙極型晶體管5的導通電流的增益小于在第四階段IV中所供應的驅動電流對流經雙極型晶體管5的導通電流的增益。
[0067]在本實施例中，由于在第四階段IV中根據第二電流被產生的驅動電流正比于雙極型晶體管5的導通電流，相較于現有的切換電源轉換裝置采用定電流驅動方式，本實施例切換電源轉換裝置可以減少電力浪費，確實能達成本發明的目的。
[0068]第二較佳實施例[0069]參閱圖4、圖5、圖8與圖9，本發明切換電源轉換裝置的第二較佳實施例與第一較佳實施例相似，不同的地方在于:(I)以電流源745’取代P型金氧半場效晶體管745 (見圖6);及(2)在第三階段III至第五階段V中的操作。
[0070]第三階段III
[0071]在開關746導通、開關753、747、748不導通、第一電流被產生以作為選定電流的期間，驅動電流被產生，如公式(7)所示，是固定的，以使雙極型晶體管5轉為導通:
[0072]Idkive=I1XK1XK2'公式(7)
[0073]其中，K2’是元件743、744所形成的第二電流鏡的增益。
[0074]第四階段IV
[0075]在開關746導通、開關753、747、748不導通、第二電流被產生以作為選定電流的期間，雙極型晶體管5導通，電流感測電阻6根據流經雙極型晶體管5的導通電流在其第二端產生感測電壓，感測電壓如公式(3)所示，設定電阻752沒有電流流過，輸入電壓相同于感測電壓，第二電流如公式(4)所示，驅動電流被產生，如公式(8)所示:
[0076]Ideive=I2 X K1X K2 ’ =Ic X Rcs + R1X K3 X K1X K2 ’，公式(8)
[0077]由公式⑶可知，在此階段中驅動電流正比于流經雙極型晶體管5的導通電流。
[0078]第五階段V
[0079]在開關747導通、開關753、746、748不導通的期間，雙極型晶體管5導通，驅動電流被產生，相同于電流源745’所產生的電流，是固定的。較佳地，在此階段中驅動電流比在第四階段IV中驅動電流的峰值小，這導致累積在雙極型晶體管5的基極的電荷經由雙極型晶體管5被釋放,避免雙極型晶體管5在下一階段中過長的不導通延遲(turn-off delay)。
[0080]換句話說，在此階段中是供應與在第三階段III中所供應的電流同向的電流作為驅動電流到雙極型晶體管5的基極，在此階段中所供應的驅動電流是固定的，且小于在第四階段IV中所供應的驅動電流的峰值。
[0081]第三較佳實施例[0082]參閱圖4、圖5、圖10與圖11，本發明切換電源轉換裝置的第三較佳實施例與第一較佳實施例相似，不同的地方在于:(I)省略了 P型金氧半場效晶體管745 (見圖6); (2)開關747’被設置在另一個位置；及(3)在第一階段I至第五階段V中的操作。
[0083]第一階段I
[0084]在開關753、747’、748導通、開關746不導通的期間，雙極型晶體管5的基極被拉至地電壓，雙極型晶體管5不導通，第二電流源751產生電流，使得輸入電壓如公式(I)所示，輸入電壓經模擬至數字轉換單元754轉換成數字輸出后儲存在存儲單元755中。
[0085]第二階段II
[0086]在開關747’、748導通、開關753、746不導通的期間，雙極型晶體管5的基極被拉至地電壓，雙極型晶體管5不導通。
[0087]第三階段III
[0088]在開關746導通、開關753、747’、748不導通、第一電流被產生以作為選定電流的期間，驅動電流被產生，如公式(7)所示，是固定的，以使雙極型晶體管5轉為導通。
[0089]第四階段IV
[0090]在開關746導通、開關753、747 ’、748不導通、第二電流被選擇的期間，雙極型晶體管5導通，電流感測電阻6根據流經雙極型晶體管5的導通電流在其第二端產生感測電壓，感測電壓如公式(3)所示，設定電阻752沒有電流流過，輸入電壓相同于感測電壓，第二電流如公式(4)所示，驅動電流被產生，如公式(8)所示。所以，在此階段中驅動電流正比于流經雙極型晶體管5的電流。
[0091]第五階段V
[0092]在開關747’導通、開關753、746、748不導通的期間，雙極型晶體管5導通，累積在雙極型晶體管5的基極的電荷經由雙極型晶體管5及開關747’被釋放，這能避免雙極型晶體管5在下一階段中過長的不導通延遲(turn-off delay)。較佳地,開關747’的導通電阻值大于開關748的導通電阻值。
[0093]換句話說，在此階段中是通過開關747’所形成的一個第二電阻性連接供應預設電壓(也就是地電壓)到雙極型晶體管5的基極，開關747’所形成的第二電阻性連接的阻值大于開關748所形成的第一電阻性連接的阻值。
[0094]第四較佳實施例
[0095]參閱圖4、圖5、圖11與圖12，本發明切換電源轉換裝置的第四較佳實施例與第三較佳實施例相似，不同的地方在于:(1)以電流源747”取代開關747’(見圖10)，在圖11中，第三控制信號在高電平表示電流源747 ”被致能以產生一個控制電流，在低電平表示電流源747”被禁能而不產生控制電流；及(2)在第五階段V中，電流源747”從雙極型晶體管5的基極所汲取的控制電流是固定的，換句話說，在此階段中是供應與在第三階段III中所供應的驅動電流反向的控制電流到該雙極型晶體管的基極，在此階段中所供應的控制電流是固定的。
[0096]值得注意的是，在其它實施例中，切換電源轉換裝置可以換成其它類型的切換電源轉換裝置，例如正向式(forward)切換電源轉換裝置、降壓式(buck)切換電源轉換裝置、升壓式(boost)切換電源轉換裝置或升降壓式(buck-boost)切換電源轉換裝置,雙極型晶體管5可以換成pnp雙極型晶體管，本領域中具有通常知識者可以根據以上說明推知如何修改以配合采用其它類型的切換電源轉換裝置或pnp雙極型晶體管的情況，因此將不多加說明。另外，電流產生模塊72可以改為直接電連接到電流感測電阻6的第二端，此時，設定電阻752的第一端接地。
【權利要求】
1.一種切換電源轉換裝置，包含: 一個雙極型晶體管，其在導通與不導通間的切換相關于該切換電源轉換裝置的能量傳遞；其特征在于:該切換電源轉換裝置還包含: 一個電流感測電阻，電連接到該雙極型晶體管，根據流經該雙極型晶體管的導通電流產生一個感測電壓；及 一個切換控制器，包括: 一個第一電流源，可操作以產生一個第一電流； 一個電流產生模塊，電連接到該電流感測電阻，可操作以根據該感測電壓產生一個正比于流經該雙極型晶體管的導通電流的第二電流； 一個多工模塊，電連接到該第一電流源及該電流產生模塊，選擇該第一電流源及該電流產生模塊中的一個產生相對應的電流作為一個選定電流；及 一個驅動模塊，電連接到該多工模塊及該雙極型晶體管，驅動該雙極型晶體管在導通與不導通間切換，根據該選定電流供應一個正比于該選定電流的驅動電流到該雙極型晶體管，以使該雙極型晶體管導通。
2.根據權利要求1所述的切換電源轉換裝置，其特征在于:該電流產生模塊的該第二電流對該感測電壓的增益是可變的。
3.根據權利要求2所述的切換電源轉換裝置，其特征在于:該切換控制器還包括一個增益決定模塊，該增益決定模塊包括: 一個第二電流源，可操作以產生電流； 一個設定電阻； 一個開關，電連接在該第二電流源及該設定電阻間，在導通與不導通間切換，使得該第二電流源在該開關導通時產生電流； 一個模擬至數字轉換單元，電連接到該設定電阻與該開關間的一個共同接點，在該開關導通時，對該設定電阻與該開關間的該共同接點上的電壓進行模擬至數字轉換，以產生一個數字輸出；及 一個存儲單元，電連接到該模擬至數字轉換單元及該電流產生模塊，在該開關導通時，存入該模擬至數字轉換單元所產生的該數字輸出，該存儲單元所儲存的該數字輸出相關于該電流產生模塊的該第二電流對該感測電壓的增益。
4.根據權利要求3所述的切換電源轉換裝置，其特征在于:該設定電阻電連接在該電流感測電阻與該電流產生模塊間，該設定電阻與該開關間的該共同接點是電連接到該電流產生模塊。
5.根據權利要求1所述的切換電源轉換裝置，其特征在于:該驅動模塊根據該選定電流所供應的該驅動電流對該選定電流的增益是可變的。
6.根據權利要求1所述的切換電源轉換裝置，其特征在于:該驅動模塊還供應一個固定的且與根據該選定電流所供應的該驅動電流同向的驅動電流到該雙極型晶體管。
7.根據權利要求1所述的切換電源轉換裝置，其特征在于:該驅動模塊還供應一個固定的且與根據該選定電流所供應的該驅動電流反向的控制電流到該雙極型晶體管。
8.根據權利要求1所述的切換電源轉換裝置，其特征在于:該驅動模塊還通過一個第一電阻性連接供應一個預設電壓到該雙極型晶體管，以使該雙極型晶體管不導通。
9.根據權利要求8所述的切換電源轉換裝置，其特征在于:該驅動模塊還通過一個第二電阻性連接供應該預設電壓到該雙極型晶體管，該第二電阻性連接的阻值大于該第一電阻性連接的阻值。
10.一種切換控制器，運用于一個切換電源轉換裝置，該切換電源轉換裝置包括一個雙極型晶體管及一個電流感測電阻，該雙極型晶體管在導通與不導通間的切換相關于該切換電源轉換裝置的能量傳遞，該電流感測電阻電連接到該雙極型晶體管，感測流經該雙極型晶體管的導通電流以產生一個感測電壓，該切換控制器的特征在于包含: 一個電流源，可操作以產生一個第一電流； 一個電流產生模塊，電連接到該電流感測電阻，可操作以根據該感測電壓產生一個正比于流經該雙極型晶體管的導通電流的第二電流； 一個多工模塊，電連接到該電流源及該電流產生模塊，選擇該電流源及該電流產生模塊中的一個產生相對應的電流作為一個選定電流；及 一個驅動模塊，電連接到該多工模塊及該雙極型晶體管，驅動該雙極型晶體管在導通與不導通間切換，根據該選定電流供應一個正比于該選定電流的驅動電流到該雙極型晶體管，以使該雙極型晶體管導通。
11.一種驅動方法，運用于一個切換電源轉換裝置，該切換電源轉換裝置包括一個雙極型晶體管，該雙極型晶體管在導通與不導通間的切換相關于該切換電源轉換裝置的能量傳遞，該驅動方法的特征在于包含以下步驟: (A)通過一個第一電阻性連接供應一個預設電壓到該雙極型晶體管，以使該雙極型晶體管不導通； (B)供應一個固定的驅動電流到該雙極型晶體管，以使該雙極型晶體管導通'及 (C)供應一個驅動電流到該雙極型晶體管，步驟(C)所供應的該驅動電流與步驟(B)所供應的該驅動電流同向，且正比于流經該雙極型晶體管的導通電流。
12.根據權利要求11所述的驅動方法，其特征在于還包含以下步驟: (D)供應一個驅動電流到該雙極型晶體管，步驟(D)所供應的該驅動電流與步驟(B)所供應的該驅動電流同向，且正比于流經該雙極型晶體管的導通電流，步驟(D)所供應的該驅動電流對流經該雙極型晶體管的導通電流的增益小于步驟(C)所供應的該驅動電流對流經該雙極型晶體管的導通電流的增益。
13.根據權利要求11所述的驅動方法，其特征在于還包含以下步驟: (D)供應一個驅動電流到該雙極型晶體管，步驟(D)所供應的該驅動電流與步驟(B)所供應的該驅動電流同向，是固定的，且小于步驟(C)所供應的該驅動電流的峰值。
14.根據權利要求11所述的驅動方法，其特征在于還包含以下步驟: (D)通過一個第二電阻性連接供應該預設電壓到該雙極型晶體管，該第二電阻性連接的阻值大于該第一電阻性連接的阻值。
15.根據權利要求11所述的驅動方法，其特征在于其還包含以下步驟: (D)供應一個控制電流到該雙極型晶體管，步驟(D)所供應的該控制電流與步驟(B)所供應的該驅動電流反向，且是固定的。
【文檔編號】H02J9/06GK103915889SQ201310043361
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年2月4日 優先權日:2013年1月7日
【發明者】何峻徹, 鄭榮霈, 陳裕昌, 潘均宏, 賴勇志, 陳曜洲, 唐健夫 申請人:立锜科技股份有限公司