电压调节器、控制芯片及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例是有关于一种电压调节器，特别是有关于一种具有变压器的电压调 节器。
【背景技术】
[0002] 随着科技的进步，电子装置的种类及功能愈来愈多。一般而言，电子装置具有许多 电子元件，每一电子元件的操作电压并不相同。因此，需要一电压调节器，驱动相对应的电 子元件。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例提供一种电压调节器、控制芯片及其控制方法，以满足驱动不同的 电子元件需要不同的操作电压的需求。
[0004] 本发明实施例提供一种电压调节器，包括一变压器、一储能元件、一开关单元、一 可变电阻以及一电流检测单元。变压器具有一一次侧线圈以及一二次侧线圈。储能元件耦 接二次侧线圈。开关单元耦接一次侧线圈。可变电阻耦接一次侧线圈。电流检测单元检测 流过可变电阻的一电流。当流过可变电阻的电流等于一设定电流时，电流检测单元发出一 充满信号，用以禁能开关单元。
[0005] 本发明实施例还提供一种控制芯片，包括一充满接脚、一第一电源接脚、一第二电 源接脚以及一电压调节器。充满接脚用以发出一充满信号。第一电源接脚用以接收一第一 操作电压。第二电源接脚用以接收一第二操作电压。电压调节器根据第一及第二操作电压 而动作，并包括一变压器、一储能元件、一开关单元、一可变电阻以及一电流检测单元。变压 器具有一一次侧线圈以及一二次侧线圈。储能元件耦接二次侧线圈。开关单元耦接一次侧 线圈。可变电阻耦接一次侧线圈。电流检测单元检测流过可变电阻的一电流。当流过可变 电阻的电流等于一设定电流时，电流检测单元发出一充满信号，用以禁能开关单元。
[0006] 本发明实施例还提供一种控制方法，包括利用一变压器，对一储能元件充电，其中 一开关单元耦接于变压器的一次侧线圈；以及检测一次侧线圈的电流，当一次侧线圈的电 流等于一设定电流时，用以禁能开关单元。
[0007] 为让本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图 式，作详细说明如下。
【附图说明】
[0008] 图1为本发明实施例的电压调节器的一可能示意图。
[0009] 图2为本发明实施例的控制芯片的一可能示意图。
[0010] 图3及4为本发明实施例的控制方法的一可能流程图。
[0011] 符号说明：
[0012] 100:电压调节器； T:变压器；
[0013] C :储能元件； 110:开关单元；
[0014] R1 :可变电阻； 120 :电流检测单元；
[0015] BAT:电池电压； PR:-次侧线圈；
[0016] SE:二次侧线圈； D :二极管；
[0017] IR1、IR2:电流； ISET:设定电流；
[0018] SF:充满信号； Q1~Q3 :晶体管；
[0019] 121、122、142、151 :比较电路；
[0020] 130:控制电路； 123、141、152 :电流源；
[0021] 131:SR触发器； 132:传送器；
[0022] SEN:致能信号； S DS:禁能信号；
[0023] Sc:充电信号； V<w:输出电压；
[0024] 1。":禁能电流； SW、143:节点；
[0025] 140 :开启单元； R2、R3 :电阻；
[0026] S/Η :取样维持电路； SDT:检测结果；
[0027] :致能电流； 150:关闭单元；
[0028] S :设定端； R :重置端；
[0029] Q :输出端；
[0030] BATT :电池接脚；
[0031] VCC、GND :电源接脚；
[0032] SW1 :节点接脚；
[0033] CHARGE:充电接脚；
[0034] FULL :充满接脚；
[0035] CS :设定接脚；
[0036] S311 ~S313、S411 ~S419 :步骤。
【具体实施方式】
[0037] 图1为本发明实施例的电压调节器的一可能示意图。如图所示，电压调节器100 包括，一变压器T、一储能元件C、一开关单元110、一可变电阻R1以及一电流检测单元120。 在本实施例中，电压调节器100接收一电池电压BAT，用以对储能元件C充电，并产生一输出 电压ν_。在一可能实施例中，电压调节器100可作为一闪光灯的充电电路。在此例中，储 能元件C提供输出电压予一闪光灯（未显示）。
[0038] 变压器T具有一次侧线圈PR以及二次侧线圈SE。储能元件C耦接二次侧线圈SE， 用以储存能量。在本实施例中，二极管D耦接于储能元件C与变压器T之间，用以避免漏 电。开关单元110耦接一次侧线圈PR。当开关单元110被致能时，变压器T便可根据电池 电压BAT对储能元件C充电。当开关单元110被禁能时，变压器T停止对储能元件C充电。 在本实施例中，开关单元110为一 N型晶体管Q1。在其它实施例中，开关单元110可为一 P 型晶体管。
[0039] 可变电阻R1耦接一次侧线圈PR。电流检测单元120检测流过可变电阻R1的电流 IR1。当电流4等于一设定电流ISET时，电流检测单元120发出一充满信号SF，用以禁能开 关单元110。本发明并不限定电流检测单元120的内部电路架构。只要能够检测电流，并与 一设定电流进行比较的电路，均可作为电流检测单元120。
[0040] 在本实施例中，电流检测单元120包括一晶体管Q2、比较电路121及122与电流源 123。晶体管Q2的栅极耦接比较电路121的输出端。比较电路121为一电压比较器，其反 相输入端耦接晶体管Q2的源极，其非反相输入端接收电池电压BAT。电流源123提供设定 电流ISET。比较电路122为一电流比较器，其非反相输入端接收电流IR1，其反相输入端接收 设定电流ISET，用以产生充满信号SF。
[0041] 在本实施例中，电压调节器100还包括一控制电路130,用以根据充满信号SF禁能 开关单元110,如图所示，控制电路130包括一置位复位触发器（Set-reset Flip-flop，SR 触发器）131以及一传送器132。SR触发器131具有一设定端S、一重置端R以及一输出端 Q。设定端S接收一致能信号SEN，重置端R接收一禁能信号SDS。传送器132耦接于输出端 Q与开关单兀110之间，并根据充满信号Sp与一充电信号S e，控制开关单兀110。
[0042] 在本实施例中，当电流IR1等于设定电流ISET时，传送器132禁能开关单元110。因 此，变压器T停止对储能元件C充电，故可避免储能元件C过度充电。当储能元件C被放电 后，一外部元件（未显示）发出一充电信号Se。传送器132根据充电信号Se致能开关单元 110,用以使变压器T再度对对储能元件C充电。在一可能实施例中，当传送器132根据充 满信号SF禁能开关单元110时，除非接收到充电信号S ε，否则传送器132持续禁能开关单 元110。只有在接收到充电信号Se时，传送器132才会致能开关单元110。
[0043] 在一可能实施例中，控制单元130非连续性地致能开关单元110。举例而言，当流 经开关单元110的电流达一禁能电流Irff时，控制单元130禁能开关单元110。因此，节点 SW的电压逐渐下降。当节点SW的电压等于一预设电压时，控制单元130致能开关单元110。 因此，电流再度流过开关单元110。在本实施例中，预设电压与开启单元140里的电阻R2与 R3的阻值有关。
[0044] 如图所示，电压调节器100还包括一开启单元140。开启单元140处理一次侧线圈 PR的节点SW的电压，再根据处理结果发出致能信号SEN，用以致能开关单元110。在本实施 例中，开启单元140将节点SW的电压减去一预设值，再与电池电压BAT相比较。若小于电 池电压，便发出致能信号SEN。本发明并不限定开启单元140的电路架构。只要能够达到上 述功能的电路，均可作为开启单元140。
[0045] 在本实施例中，开启单元140包括电阻R2、R3、一晶体管Q3、一取样维持电路S/H、 一电流源141以及一比较电路142。电阻R2耦接一次侧线圈PR。取样维持电路S/Η检测 流过电阻R2的电流，用以产生一检测结果SDT。电流源141根据检测结果SDT，产生一致能电 流I?。电阻R3耦接一次侧线圈PR，并与电流源141耦接于节点143。比较电路142将节 点143的电压与电池电压BAT相比较，用以产生致能信号SEN。
[0046] 在本实施例中，取样维持电路S/Η通过检测结果SDT，令电流源141所产生的致能电 流I?等于流经电阻R2的电流IR2。因此，流经电阻R3的电流等于流经电阻R2的电流IR2。 节点143的电压V143如下式所示：
[0048] 当节点143的电压V143小于电池电压BAT时，开启单元140发出致能信号S EN。控 制单元130根据致能信号SEN，致能开关单元110。在一可能实施例中，电池电压BAT由一电 池（未显示）所提供，该电池耦接一次侧线圈PR。另外，在本实施例中，电阻R2的阻值大于 电阻R3的阻值，但并非用以限制本发明。在一可能实施例中，通过流过电阻R2及R3的电 流大小，定义电阻R2与R3的阻值。在其它实施例中，取样维持电路S/Η通过检测结果SDT， 令电流源141所产生的致能电流L与流经电阻R2的电流IR2呈倍数关系。
[0049] 在本实施例中，电压调节器100还包括一关闭单元150。关闭单元150根据流过开 关单元110的电流，发出一禁能信号SDS，用以禁能开关单元110。如图所示，关闭单元150 包括一比较电路151以及电