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

技术编号:8564794 阅读:171 留言:0更新日期:2013-04-11 07:01
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】

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。附图说明图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。

【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;以及调制和驱动组件,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;其中,所述信号生成器以及所述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在恒压模式中被调整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在恒压模式中被调整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。

【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;以及 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; 其中,所述信号生成器以及所述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在恒压模式中被调整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 如果所述输出电压在恒压模式中被调整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。2.根据权利要求1所述的系统控制器,其中,所述信号生成器还被配置为 如果所述输出电流的大小大于第一阈值且小于第二阈值,则判定所述电源变换系统的所述输出电流落在所述第一预定范围内;以及 如果所述输出电流的大小大于所述第二阈值且小于第三阈值,则判定所述输出电流落在所述第二预定范围内。3.根据权利要求2所述的系统控制器,其中 所述调制信号对应于调制频率;以及 所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为如果所述输出电流的大小大于所述第一阈值且小于所述第二阈值,则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定,就使所述调制频率保持在预定频率值。4.根据权利要求3所述的系统控制器,其中,所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为如果所述输出电流的大小大于所述第一阈值且小于所述第二阈值,则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定,就向所述开关输出所述调制信号以使得所述初级电流的峰值增大。5.根据权利要求4所述的系统控制器,其中,所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为如果所述输出电流的大小大于所述第二阈值且小于第四阈值,则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定,就增大所述调制频率,所述第四阈值的大小小于所述第三阈值。6.根据权利要求5所述的系统控制器,其中,所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为如果所述输出电流的大小大于所述第二阈值且小于所述第四阈值,则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定,就向所述开关输出所述调制信号以使得所述初级电流的峰值不变。7.根据权利要求6所述的系统控制器,其中,所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为如果所述输出电流的大小大于所述第四阈值且小于第五阈值,则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定,就增大所述调制频率,所述第五阈值的大小小于所述第三阈值。8.根据权利要求7所述的系统控制器,其中,所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为如果所述输出电流的大小大于所述第四阈值且小于所述第五阈值,则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定,就向所述开关输出所述调制信号以使得所述初级电流的峰值增大。9.根据权利要求8所述的系统控制器,其中,所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为如果所述输出电流的大小大于所述第五阈值且小于所述第三阈值,则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定,就增大所述调制频率。10.根据权利要求9所述的系统控制器,其中,所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为如果所述输出电流的大小大于所述第五阈值且小于所述第三阈值,则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定,就向所述开关输出所述调制信号以使得所述初级电流的峰值不变。11.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 调制组件,被配置为至少接收所述第三信号并且至少基于与所述第三信号相关联的信息生成第四信号;以及 驱动组件,被配置为接收所述第四信号并且至少基于与所述第四信号相关联的信息向所述开关输出所述驱动信号。12.根据权利要求1所述的系统控制器,还包括 误差放大器,被配置为至少接收所述电源变换系统的反馈信号并且至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成放大信号;以及 信号处理组件,被配置为接收所述放大信号并且至少基于与所述放大信号相关联的信息向所述信号生成器输出电压信号。13.根据权利要求1所述的系统控制器,其中,所述信号生成器包括 斜坡信号生成器,被配置为至少接收所述第一信号,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四信号; 第一比较器,被配置为接收所述第四信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第五信号,并且至少基于与所述第四信号和所述第五信号相关联的信息生成第一比较信号;以及 第二比较器,被配置为接收所述第四信号和阈值信号并且至少基于与所述第四信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号。14.根据权利要求13所述的系统控制器,其中,所述信号生成器还包括信号处理器,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所述第三信号。15.根据权利要求13所述的系统控制器,其中,所述第四信号是斜坡信号,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。16.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将所述驱动信号输出给作为所述开关的双极结型晶体管以影响所述初级电流。17.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将所述驱动信号输出给作为所述开关的金属氧化物半导体场效应晶体管以影响所述初级电流。18.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将所述驱动信号输出给作为所述开关的绝缘栅双极型晶体管以影响所述初级电流。19.一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;以及 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; 其中 所述信号生成器以及所述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在恒压模式中被调整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;以及 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。20.根据权利要求19所述的系统控制器,其中,所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为如果所述电源变换系统的所述输出电压在所述恒压模式中被调整并且所述电源变换系统的所述输出电流落在第一预定范围内,则生成与所述脉冲宽度和所述调制频率相对应的所述脉宽调制信号作为所述驱动信号,以使得如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定,则所述初级电流的峰值增大。21.根据权利要求20所述的系统控制器,其中,所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为如果所述电源变换系统的所述输出电压在所述恒压模式中被调整并且所述电源变换系统的所述输出电流落在第一预定范围内,则生成与所述脉冲宽度和所述调制频率相对应的所述脉宽调制信号作为所述驱动信号,以使得如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定,则所述初级电流的峰值线性地增大。22.根据权利要求20所述的系统控制器,其中,所述调制频率相对于所述输出电流是恒定的。23.根据权利要求20所述的系统控制器,其中,所述第一信号与所述输入电压的大小成比例。24.根据权利要求20所述的系统控制器,其中,所述信号生成器还被配置为如果所述输出电流的大小大于第一阈值且小于第二阈值,则判定所述电源变换系统的所述输出电流落在所述第一预定范围内。25.根据权利要求19所述的系统控制器,其中,所述信号生成器和所述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在所述恒压模式中被调整并且所述电源变换系统的所述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所述脉宽调制信号作为所述驱动信号,而不考虑流经所述初级绕组的所述初级电流的大小。26.根据权利要求25所述的系统控制器,其中,所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为如果所述输出电压在所述恒压模式中被调整并且所述输出电流落在第二预定范围内,则至少基于与所述初级电流的大小相关联的信息生成所述脉宽调制信号作为所述驱动信号,而不考虑流所述输入电压的大小。27.根据权利要求26所述的系统控制器,其中,所述信号生成器还被配置为如果所述输出电流的大小大于所述第二阈值且小于第三阈值,则判定所述电源变换系统的所述输出电流落在所述第二预定范围内。28.根据权利要求19所述的系统控制器,其中,所述信号生成器包括 斜坡信号生成器,被配置为至少接收所述第一信号,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...

【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:

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