用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法。用于调整电源变换系统的输出的系统和方法。一种示例系统控制器包括信号生成器以及调制和驱动组件。该信号生成器被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号并且接收指示流经初级绕组的初级电流的大小的第二信号，并且生成第三信号。该调制和驱动组件被配置为至少接收第三信号，至少基于与第三信号相关联的信息生成驱动信号，并且将驱动信号输出给开关以影响初级电流。

【技术实现步骤摘要】
用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法分案申请说明本申请是申请日为2012年12月10日、申请号为201210529679.4、题为“用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及集成电路。更具体地，本专利技术提供对峰值电流的调节。仅仅作为示例，本专利技术已应用于电源变换系统。但是将认识到，本专利技术具有更广泛的应用范围。
技术介绍
一般地，传统电源变换系统经常使用变压器来隔离初级侧上的输入电压和次级侧上的输出电压。为了调整输出电压，诸如TL431和光电耦合器之类的某些组件可被用来将反馈信号从次级侧发送到初级侧上的控制器芯片。替代地，次级侧上的输出电压可被反映到初级侧，因此通过直接调节初级侧上的一些参数来控制该输出电压。图1(a)是示出具有初级侧感测和调整的传统反激式电源变换系统的简化示图。该电源变换系统100包括初级绕组110、次级绕组112、辅助绕组114、电源开关120、电流感测电阻器130、输出电缆的等效电阻器140、电阻器150和152以及整流二极管160。例如，电源开关120是双极型结型晶体管。在另一示例中，电源开关120是MOS晶体管。为了在预定范围内调整输出电压，通常需要提取与输出电压和输出负载有关的信息。在电源变换系统100中，这样的信息可通过辅助绕组114来提取。当电源开关120接通时，能量被存储在次级绕组112中。然后，当电源开关120关断时，所存储的能量被释放到输出端，并且辅助绕组114的电压如下所示这样映射次级侧上的输出电压。s;Vaux=k×n×(Vo+VF+Io+Req)]]>(式1)其中，VFB表示节点154处的电压，并且Vaux表示辅助绕组114的电压。R1和R2分别表示电阻器150和152的电阻值。另外，n表示辅助绕组114与次级绕组112之间的匝数比。具体地，n等于辅助绕组114的匝数除以次级绕组112的匝数。Vo和Io分别表示输出电压和输出电流。此外，VF表示整流二极管160的前向电压，并且Req表示等效电阻器140的电阻值。此外，k表示反馈系数，如下所示：(式2)图1(b)是示出反激式电源变换系统100的传统操作机制的简化示图。如图1(b)所示，变换系统100的控制器芯片使用采样和保持机制。当次级侧上的退磁处理几乎完成并且次级绕组112的电流Isec几乎变为零时，辅助绕组114的电压Vaux例如在图1(b)的点A处被采样。经采样的电压值一般被保持直到下一电压采样被执行为止。通过负反馈环，经采样电压值可以变得等于参考电压Vref。因此，VFB＝Vref(式3)组合式1和式3，可以获得下式：(式4)基于式4，由于Req很小，输出电压随着输出电流基本不变。但是，电源变换系统100对于输出负载的变化经常不能提供有效响应。因此，改善初级侧感测和调整的技术变得非常重要。
技术实现思路
本专利技术涉及集成电路。更具体地，本专利技术提供对峰值电流的调节。仅仅作为示例，本专利技术已应用于电源变换系统。但是将认识到，本专利技术具有更广泛的应用范围。根据一个实施例，一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器包括信号生成器以及调制和驱动组件。该信号生成器被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号并且接收指示流经所述初级绕组的初级电流的大小的第二信号，并且生成第三信号。调制和驱动组件被配置为至少接收所述第三信号，至少基于与所述第三信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响所述初级电流。该信号生成器以及该调制和驱动组件还被配置为：如果所述电源变换系统的输出电压是恒定的并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则至少基于与所述输入电压的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑流经所述初级绕组的所述初级电流的大小；以及如果所述输出电压是恒定的并且所述输出电流落在第二预定范围内，则生成至少基于与所述初级电流的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑所述输入电压的大小。根据另一实施例，一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器包括信号生成器和调制和驱动组件。该信号生成器被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号。该调制和驱动组件被配置为至少接收所述第二信号，至少基于与所述第二信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流。该信号生成器以及该调制和驱动组件还被配置为：如果所述电源变换系统的输出电压是恒定的并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则生成与脉冲宽度和调整频率相对应的脉宽调制信号作为所述驱动信号。如果所述输入电压增大并且如果所述输出电压和所述输出电流保持恒定，则所述脉冲宽度减小。根据又一实施例，一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器包括信号生成器、第一比较器、第二比较器以及调制和驱动组件。信号生成器被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号。第一比较器被配置为接收所述第二信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第三信号，并且至少基于与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息生成第一比较信号。第二比较器被配置为接收所述第二信号和阈值信号，并且至少基于与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号。调制和驱动组件被配置为至少接收所述第一比较信号和所述第二比较信号，至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流。所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述第三信号的大小大于所述阈值信号，则如果所述第二信号小于所述第三信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号；以及如果所述阈值信号的大小大于所述第三信号，则如果所述第二信号小于所述阈值信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号。在一个实施例中，一种用于电源变换系统的调整输出的方法包括：至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号；接收指示流经所述初级绕组的初级电流的大小的第二信号；以及处理与所述第一信号和所述第二信号相关联的信息。该方法还包括生成第三信号，至少接收所述第三信号，以及处理与所述第三信号相关联的信息。另外，该方法包括至少基于与所述第三信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响所述初级电流。至少基于与所述第三信号相关联的信息生成驱动信号的处理包括：如果所述电源变换系统的输出电压是恒定的并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则至少基于与所述输入电压的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑流经所述初级绕组的所述初级电流的大小；以及如果所述输出电压是恒定的并且所述输出电流落在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器，该系统控制器包括：信号生成器，被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号；第一比较器，被配置为接收所述第二信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第三信号，并且至少基于与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息生成第一比较信号；第二比较器，被配置为接收所述第二信号和阈值信号，并且至少基于与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号；调制和驱动组件，被配置为至少接收所述第一比较信号和所述第二比较信号，至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流；其中，所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述第三信号的大小大于所述阈值信号，则如果所述第二信号小于所述第三信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号；以及如果所述阈值信号的大小大于所述第三信号，则如果所述第二信号小于所述阈值信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器，该系统控制器包括：信号生成器，被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号；第一比较器，被配置为接收所述第二信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第三信号，并且至少基于与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息生成第一比较信号；第二比较器，被配置为接收所述第二信号和阈值信号，并且至少基于与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号；调制和驱动组件，被配置为至少接收所述第一比较信号和所述第二比较信号，至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流；其中，所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述第三信号的大小大于所述阈值信号，则当所述第二信号小于所述第三信号时，输出闭合所述开关的所述驱动信号；以及如果所述阈值信号的大小大于所述第三信号，则当所述第二信号小于所述阈值信号时，输出闭合所述开关的所述驱动信号。2.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述第二信号是斜坡信号，所述斜坡信号包括针对与所述驱动信号相对应的每个开关周期的信号脉冲。3.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述第一比较器还配置为接收与如下放大信号相关联的所述第三信号，所述放大信号由误差放大器至少基于与所述电源变换系统的反馈信号相关联的信息生成。4.根据权利要求1所述的系统控制器，其中：所述调制和驱动组件包括或门，被配置为接收所述第一比较信号和所述第二比较信号并且生成逻辑信号；以及所述调制和驱动组件还配置为至少基于与所述逻辑信号相关联的信息生成所述驱动信号。5.根据权利要求1所述的系统控制器，其中：所述调制和驱动组件还被配置为向所述信号生成器输出所述驱动信号；以及所述信号生成器还被配置为处理与所述驱动信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号和所述驱动信号相关联的信息生成所述第二信号。6.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件包括：信号处理器，被配置为接收所述第一比较信号和所述第二比较信号并且至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成第一经处理信号；调制组件，被配置为至少接收所述第一经处理信号并且至少基于与所述第一经处理信号相关联的信息生成调制信号；以及驱动组件，被配置为接收所述调制信号并且生成所述驱动信号。7.根据权利要求6所述的系统控制器，其中，所述信号处理器包括：第一或门，被配置为接收所述第一比较信号和所述第二比较信号并且至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成第二经处理信号；第二或门，被配置为接收所述第二经处理信号和与前沿消隐时段相关联的第一前沿消隐信号，并且至少基于与所述第二经处理信号和所述第一前沿消隐信号相关联的信息生成所述第一经处理信号。8.根据权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林元，王伟华，张秀红，方烈义，
申请(专利权)人：昂宝电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31