電源供應(yīng)器、電源供應(yīng)系統(tǒng)以及電壓調(diào)整方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電源供應(yīng)器，特別涉及一種電源供應(yīng)器，其可補(bǔ)償電源供應(yīng)器與負(fù)載之間的電源導(dǎo)線所導(dǎo)致的電壓降，使得負(fù)載的輸入電壓維持在期望的電平。
【背景技術(shù)】
[0002]電源供應(yīng)器提供負(fù)載，例如主機(jī)板、手持式裝置等等，所需的電源。電源供應(yīng)器通過印刷電路板上的電源導(dǎo)線來提供電源給負(fù)載。而這些電源導(dǎo)線會(huì)形成一個(gè)等效的電阻-電感-電容(RLC)電路。當(dāng)電流流過此RLC等效電路時(shí)，會(huì)在電源導(dǎo)線上造成一電壓降，使得負(fù)載接收到的輸入電壓會(huì)發(fā)生誤差。流過此RLC等效電路的電流越大，在負(fù)載的輸入電壓上則具有越大的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種電源供應(yīng)器。電源供應(yīng)器在正電壓輸出端與負(fù)電壓輸出端之間產(chǎn)生供電電壓。此電源供應(yīng)器包括脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器、功率轉(zhuǎn)換電路、第一誤差放大器、以及第二誤差放大器。脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器根據(jù)電壓誤差信號(hào)來產(chǎn)生至少一切換信號(hào)。功率轉(zhuǎn)換電路耦接正電壓輸出端與負(fù)電壓輸出端，且包括電感器。功率轉(zhuǎn)換電路根據(jù)至少切換信號(hào)來產(chǎn)生一切換電壓至電感器，以在正電壓輸出端與負(fù)電壓輸出端之間產(chǎn)生供應(yīng)電壓。第一誤差放大器具有接收參考電壓的正輸入端以及接收正電壓信號(hào)的負(fù)輸入端，用以檢測(cè)正電壓信號(hào)與參考電壓之間的差。第一誤差放大器的輸出端耦接第一節(jié)點(diǎn)。第二誤差放大器，具有接收負(fù)電壓信號(hào)的正輸入端以及接收接地電壓的負(fù)輸入端，用以檢測(cè)負(fù)電壓信號(hào)與接地電壓之間的差。第二誤差放大器的輸出端耦接第一節(jié)點(diǎn)。上述電壓誤差信號(hào)產(chǎn)生于第一節(jié)點(diǎn)上。脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器根據(jù)電壓誤差信號(hào)的改變來調(diào)制至少一切換信號(hào)的工作周期。
[0004]本發(fā)明還提供一種電源供應(yīng)系統(tǒng)，包括負(fù)載以及電源供應(yīng)器。負(fù)載具有正電壓輸入端以及負(fù)電壓輸入端。電源供應(yīng)器在正電壓輸出端與負(fù)電壓輸出端之間產(chǎn)生供電電壓。電源供應(yīng)器的正電壓輸出端以及負(fù)電壓輸出端分別耦接負(fù)載的正電壓輸入端以及負(fù)電壓輸入端。此電源供應(yīng)器包括脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器、功率轉(zhuǎn)換電路、第一誤差放大器、以及第二誤差放大器。脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器根據(jù)電壓誤差信號(hào)來產(chǎn)生至少一切換信號(hào)。功率轉(zhuǎn)換電路耦接正電壓輸出端與負(fù)電壓輸出端，且包括電感器。功率轉(zhuǎn)換電路根據(jù)至少一切換信號(hào)來產(chǎn)生一切換電壓至電感器，以在正電壓輸出端與負(fù)電壓輸出端之間產(chǎn)生供應(yīng)電壓。第一誤差放大器具有接收參考電壓的正輸入端以及接收正電壓信號(hào)的負(fù)輸入端，用以檢測(cè)正電壓信號(hào)與參考電壓之間的差。正電壓信號(hào)與負(fù)載的正電壓輸入端上的電壓相關(guān)聯(lián)。第一誤差放大器的輸出端耦接第一節(jié)點(diǎn)。第二誤差放大器具有接收負(fù)電壓信號(hào)的正輸入端以及接收接地電壓的負(fù)輸入端，用以檢測(cè)負(fù)電壓信號(hào)與接地電壓之間的差。負(fù)電壓信號(hào)與負(fù)載的負(fù)電壓輸入端上的電壓相關(guān)聯(lián)。第二誤差放大器的輸出端耦接第一節(jié)點(diǎn)。電壓誤差信號(hào)產(chǎn)生于第一節(jié)點(diǎn)上。脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器根據(jù)電壓誤差信號(hào)的改變來調(diào)制至少一切換信號(hào)的工作周期。
[0005]本發(fā)明提供一種電壓調(diào)整方法，用以調(diào)整電源供應(yīng)器根據(jù)至少一切換信號(hào)而在正電壓輸出端與負(fù)電壓輸出端之間所產(chǎn)生的供應(yīng)電壓。負(fù)載的正電壓輸入端以及負(fù)電壓輸入端分別耦接電源供應(yīng)器的正電壓輸出端以及負(fù)電壓輸出端。此電壓調(diào)整方法包括以下步驟:軟啟動(dòng)電源供應(yīng)器，以產(chǎn)生供應(yīng)電壓；判斷負(fù)載是否為輕負(fù)載；當(dāng)判斷出負(fù)載非為輕負(fù)載時(shí)，電源供應(yīng)器進(jìn)入連續(xù)導(dǎo)通模式；在連續(xù)導(dǎo)通模式下，判斷是否致能遠(yuǎn)端檢測(cè)操作；在遠(yuǎn)端檢測(cè)操作被致能期間，當(dāng)負(fù)載的負(fù)電壓輸入端上的電壓具有電壓降時(shí)，調(diào)整至少一切換信號(hào)的工作周期，藉以改變供應(yīng)電壓，以使負(fù)載的正電壓輸入端與負(fù)電壓輸入端之間的電壓差維持在既定電平。
【附圖說明】
[0006]圖1表不根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)系統(tǒng)。
[0007]圖2表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電源供應(yīng)系統(tǒng)。
[0008]圖3A表示由電源導(dǎo)線的寄生電容所導(dǎo)致負(fù)載的電壓輸入端上的電壓降。
[0009]圖3B表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，反應(yīng)于電壓降所進(jìn)行的補(bǔ)償示意圖。
[0010]圖4表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電壓調(diào)整方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
[0012]圖1表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源供應(yīng)系統(tǒng)。參閱圖1，電源供應(yīng)系統(tǒng)I包括電源供應(yīng)器10以及由電源供應(yīng)器I所供電的負(fù)載11。在此實(shí)施例中，負(fù)載11可以是主機(jī)板、顯示卡、USB、接收與發(fā)射器、無限功率傳輸系統(tǒng)、手持式裝置等等。電源供應(yīng)器10具有正電壓輸出端VOUTP以及負(fù)電壓輸出端V0UTN。電源供應(yīng)器10在正電壓輸出端VOUTP以及負(fù)電壓輸出端VOUTN之間產(chǎn)生供應(yīng)電壓Vsupply。負(fù)載11具有正電壓輸入端VINP以及負(fù)電壓輸入端VINN。在圖1中，電源導(dǎo)線12以及13配置在電源供應(yīng)器10與負(fù)載11之間配置在印刷電路板(printed circuit board,PCB)上，其中，電源導(dǎo)線12親接于電源供應(yīng)器10的正輸出端VOUTP與負(fù)載11的正輸入端VINP之間，而電源導(dǎo)線13耦接于電源供應(yīng)器10的負(fù)輸出端VOUTP與負(fù)載11的負(fù)輸入端VINN之間。供應(yīng)電壓Vsupply通過導(dǎo)線12與13傳送至負(fù)載11。在圖1中，以虛線表示的電阻器RTSP與RTSN分別表示電源導(dǎo)線12與13的寄生電阻。電源供應(yīng)器10更具有正電壓檢測(cè)端VDETP以及負(fù)電壓檢測(cè)端VDETN，分別耦接負(fù)載11的正電壓輸入端VINP以及負(fù)電壓輸入端VINN，用以檢測(cè)正電壓輸入端VINP和/或負(fù)電壓輸入端VINN上的電壓以判斷是否發(fā)生電壓降，且根據(jù)判斷結(jié)果來調(diào)整供應(yīng)電壓Vsupply,以補(bǔ)償電壓降。
[0013]圖2表示電源供應(yīng)器10以及負(fù)載11的電路架構(gòu)。在圖2中，以電阻器RL來表示負(fù)載11的等效電阻，且電流ILOAD為流經(jīng)電阻器RL的電流。電源供應(yīng)器10包括誤差放大電路20與21、脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器22、功率轉(zhuǎn)換電路23、判斷電路24、以及電流檢測(cè)電路25。電源供應(yīng)器10通過電源導(dǎo)線12與13傳送供應(yīng)電壓Vsupply至負(fù)載11。負(fù)載11的正電壓輸入端VINP與負(fù)電壓輸入端VINN之間具有電容器CL，用來維持住所接收到的供應(yīng)電壓Vsupply。在電源供應(yīng)器10中，誤差放大電路20包括誤差放大器200以及由電阻器RFBl與RFB2所組成的分壓器。組成分壓器的電阻器RFBl與RFB2串聯(lián)于正電壓檢測(cè)端VDETP與接地電壓GND之間。在負(fù)載11的正電壓輸入端端VINP上的電壓傳送至正電壓檢測(cè)端VDETP，且藉由電阻器RFBl與RFB2的分壓操作而在電阻器RFBl與RFB2之間的共同節(jié)點(diǎn)N210上產(chǎn)生正電壓信號(hào)VFBP。誤差放大器200的正輸入端(+)接收參考電壓VREF，且其負(fù)輸入端(_)耦接共同節(jié)點(diǎn)N200以接收正電壓信號(hào)VFBP。誤差放大器200執(zhí)行誤差檢測(cè)操作以檢測(cè)正電壓信號(hào)VFBP與參考電壓VFB之間的差。誤差放大器200的輸出端耦接節(jié)點(diǎn)N20。誤差放大電路21包括誤差放大器210以及由電阻器RFB3與RFB4所組成的分壓器。組成分壓器的電阻器RFB3與RFB4串聯(lián)于負(fù)電壓檢測(cè)端VDETN與接地電壓GND之間。在負(fù)載11的負(fù)電壓輸入端VINN上的電壓傳送至負(fù)電壓檢測(cè)端VDETN，且藉由電阻器RFB3與RFB4的分壓操作而在電阻器RFB3與RFB4之間的共同節(jié)點(diǎn)N210上產(chǎn)生負(fù)電壓信號(hào)VFBN。誤差放大器210的正輸入端⑴耦接共同節(jié)點(diǎn)N210以接收負(fù)電壓信號(hào)VFBN，且其負(fù)輸入端(_)耦接接地電壓GND。誤差放大器210執(zhí)行誤差檢測(cè)操作以檢測(cè)負(fù)電壓信號(hào)VFBN與接地電壓GND之間的差。誤差放大器210的輸出端耦接節(jié)點(diǎn)N20。根據(jù)誤差放大電路20與21的電路架構(gòu)與操作可得知，節(jié)點(diǎn)N20上的電壓誤差信號(hào)VERROR的電平可根據(jù)正電壓信號(hào)VFBP與參考電壓VREF之間的差而改變，也可根據(jù)負(fù)正電壓信號(hào)VFBN與接地電壓GND之間的差而改變。
[0014]脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器22包括比較器220、觸發(fā)器221、以及驅(qū)動(dòng)器222。比較器220的正輸入端(+)接收電流檢測(cè)信號(hào)VCS，且