用于具有自调节电源的功率变换器的系统和方法技术方案

本公开涉及用于具有自调节电源的功率变换器的系统和方法。例如，控制器包括耦接到晶体管的栅极端子的第一控制器端子。晶体管还包括漏极端子和源极端子，并且第一控制器端子处于作为第一时间函数的第一电压。另外，控制器包括耦接到源极端子的第二控制器端子。第二控制器端子处于作为第二时间函数的第二电压。此外，控制器包括耦接到电阻器的第一电阻器端子的第三控制器端子。电阻器还包括第二电阻器端子，并且第三控制器端子处于作为第三时间函数的第三电压。此外，控制器包括耦接到电容器的第一电容器端子的第四控制器端子。

System and method for power converter with self regulating power supply

The present disclosure relates to a system and method for a power converter with a self regulating power supply. For example, the controller includes a first controller terminal that is coupled to a gate terminal of the transistor. The transistor also includes a drain terminal and a source terminal, and the first controller terminal is at the first voltage as the first time function. In addition, the controller includes a second controller terminal coupled to the source terminal. The second controller terminal is in the second voltage as the second time function. In addition, the controller includes a third controller terminal of a first resistor terminal coupled to the resistor. The resistor also includes a second resistor terminal, and the third controller terminal is in the third voltage as the third time function. In addition, the controller includes a fourth controller terminal coupled to the first capacitor terminal of the capacitor.

【技术实现步骤摘要】
用于具有自调节电源的功率变换器的系统和方法
本专利技术涉及集成电路。更具体地，本专利技术的一些实施例提供了用于具有自调节电源的功率变换器的系统和方法。
技术介绍
本专利技术的某些实施例涉及集成电路。更具体地，本专利技术的一些实施例提供了用于具有自调节电源的功率变换器的系统和方法。仅作为示例，本专利技术的一些实施例已经被应用于反激式功率变换器。但是，应当认识到的是，本专利技术具有更广泛的适用范围。图1是示出常规的具有源极切换的反激式功率变换系统的简化图。功率变换系统100(例如，功率变换器)包括控制器102(例如，脉冲宽度调制控制器)，晶体管120(例如，MOSFET)，电阻器130和132，初级绕组142，次级绕组144，辅助绕组146，电容器150、152、154和156，包括二极管160、162、164和166的全波整流桥(例如，BD)以及二极管170和172。控制器102包括端子110、112、114、116和118。例如，控制器102是芯片，并且端子110、112、114、116和118是引脚。端子112被配置为接收电源电压180(例如，VDD)。如图1所示，AC输入电压182由全波整流桥(例如，BD)整流。全波整流桥(例如，BD)与电容器150一起生成电压184(例如，Vbulk)。电压184由电阻器130的一个端子接收，并且电阻器130的另一端子连接到端子116。此外，端子116连接到电容器156的一个端子，并且电容器156的另一端子被偏置到初级侧地。电阻器130和电容器156用作RC电路的部分，并且RC电路执行充电功能以升高端子116处的电压186。在控制器102内，存在设置电压186的上限的电压钳位电路。当电压186增大时，从端子116到端子118的电压降(其等于从晶体管120的栅极端子到晶体管120的源极端子的电压降)变为大于晶体管120的阈值电压。如果从晶体管120的栅极端子到晶体管120的源极端子的电压降变得大于晶体管120的阈值电压，则晶体管120导通从而用作源极跟随器。当晶体管120导通时，控制端子118和112之间的内部连接的控制器102内的开关闭合，并且端子118通过控制器102的一个或多个组件在内部连接到端子112。如果控制器102内控制端子118和112之间的内部连接的开关闭合，则控制器102对电容器154充电以升高电压180。当电压180变得大于控制器102的预定欠电压锁定阈值时，控制器102打开控制器102内的开关，使得端子118和112之间的内部连接断开。此外，如果电压180变得大于预定欠压锁定阈值，则控制器102使用端子118导通和关断晶体管120，并且电压180由辅助绕组146与一个或多个其它组件提供。另外，功率变换系统100向负载156提供输出电流158和输出电压159。如图1所示，功率变换系统100包括可以提供快速启动的简单结构，因此功率变换系统100通常被用在蜂窝电话的某些充电器中。但是，功率变换系统100也具有其缺陷。例如，功率变换系统100使用辅助绕组146来提供电压180，但作为额外组件的辅助绕组146会使功率变换系统更昂贵并且效率更低。图2是示出常规的具有源极切换的反激式功率变换系统的简化图。功率变换系统200(例如，功率变换器)包括控制器202(例如，脉冲宽度调制控制器)，晶体管220(例如，MOSFET)，电阻器232，初级绕组242，次级绕组244，电容器250、252和254，包括二极管260、262、264和266的全波整流桥(例如，BD)和二极管270。控制器202包括端子210、212、214、216和218。例如，控制器202是芯片，并且端子210、212、214、216和218是引脚。端子212耦接到电阻器230和电容器254，并且被配置为接收电源电压280(例如，VDD)。端子216处于电压286，端子218处于电压288，并且端子210处于电压290。如果晶体管220导通，则电流292流过晶体管220到达端子218。另外，晶体管220包括漏极端子222、栅极端子224和源极端子226。端子216耦接到栅极端子224，并且端子218耦接到源极端子226。如图2所示，AC输入电压282由全波整流桥(例如，BD)整流。全波整流桥(例如，BD)与电容器250一起生成电压284(例如，Vbulk)。电压284由电阻器230的一个端子接收。电阻器230的另一端子连接到控制器202的端子212并且还连接到电容器254的一个端子。电容器254的另一端子被偏置到初级侧地。另外，功率变换系统200向负载256提供输出电流258和输出电压259。如图2所示，功率变换系统200使用电阻器230将电压284变换为电压280，并且还向端子212提供电压280。在不使用辅助绕组的情况下，功率变换系统的成本降低。但是，功率变换系统200具有其弱点。例如，电阻器230的电阻需要很小，以限制电压284和电压280之间的电压降。但是，这样的小电阻通常会导致电阻器230的显着的能量消耗。作为另一示例，当功率变换系统200在正常条件下操作时，一些能量通过端子218的电压288中的振荡环被传输到端子212。有了这样传输的能量，功率变换系统200在某些寄生组件的影响下有时不能为电压280提供稳定幅度。在一些条件下，功率变换系统200甚至不能提供足够的能量来维持电压280的适当幅度。因此，非常需要改进与具有源极切换的反激式功率变换系统相关的技术。
技术实现思路
本专利技术的某些实施例涉及集成电路。更具体地，本专利技术的一些实施例提供了用于具有自调节电源的功率变换器的系统和方法。仅通过示例，本专利技术的一些实施例已经被应用于反激式功率变换器。但是将认识到的是，本专利技术具有更广泛的应用范围。根据一个实施例，一种用于功率变换器的控制器包括耦接到晶体管的栅极端子的第一控制器端子。晶体管还包括漏极端子和源极端子，并且第一控制器端子处于作为第一时间函数的第一电压。另外，控制器包括耦接到源极端子的第二控制器端子。第二控制器端子处于作为第二时间函数的第二电压。此外，控制器包括耦接到电阻器的第一电阻器端子的第三控制器端子。电阻器还包括第二电阻器端子，并且第三控制器端子处于作为第三时间函数的第三电压。此外，控制器包括耦接到电容器的第一电容器端子的第四控制器端子。电容器还包括第二电容器端子，并且第四控制器端子处于作为第四时间函数的第四电压。从第一时间到第二时间，第一电压保持在第一幅度，第二电压从第二幅度增大到第三幅度，第三电压保持在第四幅度，并且第四电压从第五幅度增大到第六幅度。从第二时间到第三时间，第一电压保持在第一幅度，第二电压保持在第三幅度，第三电压保持在第四幅度，并且第四电压保持在第六幅度。第二时间在第一时间之后，并且第三时间在第二时间之后或与第二时间相同。根据另一实施例，一种用于功率变换器的控制器包括耦接到第一晶体管的第一栅极端子的第一控制器端子。第一晶体管还包括第一漏极端子和第一源极端子。另外，控制器包括耦接到第一源极端子的第二控制器端子和耦接到第一电阻器的第一电阻器端子的第三控制器端子。第一电阻器还包括第二电阻器端子。此外，控制器包括耦接到电容器的第一电容器端子的第四控制器端子。电容器还包括第二电容器端子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于功率变换器的控制器，所述控制器包括：第一控制器端子，所述第一控制器端子耦接到晶体管的栅极端子，所述晶体管还包括漏极端子和源极端子，所述第一控制器端子处于作为第一时间函数的第一电压；第二控制器端子，所述第二控制器端子耦接到所述源极端子，所述第二控制器端子处于作为第二时间函数的第二电压；第三控制器端子，所述第三控制器端子耦接到电阻器的第一电阻器端子，所述电阻器还包括第二电阻器端子，所述第三控制器端子处于作为第三时间函数的第三电压；第四控制器端子，所述第四控制器端子耦接到电容器的第一电容器端子，所述电容器还包括第二电容器端子，所述第四控制器端子处于作为第四时间函数的第四电压；其中，从第一时间到第二时间，所述第一电压保持在第一幅度；所述第二电压从第二幅度增大到第三幅度；所述第三电压保持在第四幅度；并且所述第四电压从第五幅度增大到第六幅度；其中，从所述第二时间到第三时间，所述第一电压保持在所述第一幅度；所述第二电压保持在所述第三幅度；所述第三电压保持在所述第四幅度；并且所述第四电压保持在所述第六幅度；其中：所述第二时间在所述第一时间之后；并且所述第三时间在所述第二时间之后或与所述第二时间相同。...

【技术特征摘要】
1.一种用于功率变换器的控制器，所述控制器包括：第一控制器端子，所述第一控制器端子耦接到晶体管的栅极端子，所述晶体管还包括漏极端子和源极端子，所述第一控制器端子处于作为第一时间函数的第一电压；第二控制器端子，所述第二控制器端子耦接到所述源极端子，所述第二控制器端子处于作为第二时间函数的第二电压；第三控制器端子，所述第三控制器端子耦接到电阻器的第一电阻器端子，所述电阻器还包括第二电阻器端子，所述第三控制器端子处于作为第三时间函数的第三电压；第四控制器端子，所述第四控制器端子耦接到电容器的第一电容器端子，所述电容器还包括第二电容器端子，所述第四控制器端子处于作为第四时间函数的第四电压；其中，从第一时间到第二时间，所述第一电压保持在第一幅度；所述第二电压从第二幅度增大到第三幅度；所述第三电压保持在第四幅度；并且所述第四电压从第五幅度增大到第六幅度；其中，从所述第二时间到第三时间，所述第一电压保持在所述第一幅度；所述第二电压保持在所述第三幅度；所述第三电压保持在所述第四幅度；并且所述第四电压保持在所述第六幅度；其中：所述第二时间在所述第一时间之后；并且所述第三时间在所述第二时间之后或与所述第二时间相同。2.如权利要求1所述的控制器，其中，所述第三时间在所述第二时间之后。3.如权利要求1所述的控制器，其中，所述第三时间与所述第二时间相同。4.如权利要求1所述的控制器，其中，在所述第一时间处：所述第一电压处于所述第一幅度；所述第二电压从第七幅度下降到所述第二幅度，所述第七幅度大于所述第二幅度；所述第三电压处于所述第四幅度；并且所述第四电压处于所述第五幅度。5.如权利要求4所述的控制器，其中，在所述第三时间处：所述第一电压处于所述第一幅度；所述第二电压从所述第三幅度下降到第八幅度；所述第三电压从所述第四幅度上升到第九幅度；并且所述第四电压处于所述第六幅度。6.如权利要求5所述的控制器，其中，从所述第三时间到第四时间：所述第一电压保持在所述第一幅度；所述第二电压保持等于所述第三电压；所述第三电压从所述第九幅度增大到第十幅度；并且所述第四电压从所述第六幅度减小到第十一幅度。7.如权利要求6所述的控制器，其中，在所述第四时间处，所述第一电压从所述第一幅度下降到所述第十一幅度。8.如权利要求7所述的控制器，其中，从所述第四时间到第五时间，所述第一电压在幅度上等于所述第四电压。9.如权利要求1所述的控制器，其中：所述第三幅度等于第一预定幅度减去从所述栅极端子到所述源极端子的电压降，所述第一预定幅度大于零，所述电压降大于零；并且所述第六幅度等于所述第三幅度减去第二预定幅度，所述第二预定幅度大于零。10.一种用于功率变换器的控制器，所述控制器包括：第一控制器端子，所述第一控制器端子耦接到第一晶体管的第一栅极端子，所述第一晶体管还包括第一漏极端子和第一源极端子；第二控制器端子，所述第二控制器端子耦接到所述第一源极端子；第三控制器端子，所述第三控制器端子耦接到第一电阻器的第一电阻器端子，所述第一电阻器还包括第二电阻器端子；第四控制器端子，所述第四控制器端子耦接到电容器的第一电容器端子，所述电容器还包括第二电容器端子；第一二极管，所述第一二极管包括第一二极管端子和第二二极管端子，所述第一二极管端子连接到所述第一控制器端子，所述第二二极管端子连接到所述第二控制器端子；第二二极管，所述第二二极管包括第三二极管端子和第四二极管端子，所述第三二极管端子连接到所述第二控制器端子；第一开关，所述第一开关包括第一开关端子、第二开关端子和第三开关端子，所述第一开关端子连接到所述第四二极管端子，所述第二开关端子连接到所述第四控制器端子，所述第三开关端子被配置为接收第一信号；第二开关，所述第二开关包括第四开关端子、第五开关端子和第六开关端子，所述第四开关端子连接到所述第一控制器端子，所述第五开关端子连接到所述第四控制器端子，所述第六开关端子被配置为接收第二信号；第三开关，所述第三开关包括第七开关端子、第八开关端子和第九开关端子，所述第七开关端子连接到所述第二控制器端子，所述第八开关端子连接到所述第三控制器端子，所述第九开关端子被配置为接收第三信号。11...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱力强，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