用于控制功率转换器的输出信号的系统和方法技术方案

本公开涉及用于控制功率转换器的输出信号的系统和方法。电路包括：增益转变控制器，响应于增益转变信号生成第一增益控制信号和第二增益控制信号；以及增益控制电路，使得功率转换器响应于第一增益控制信号而进入第一增益模式并且使得功率转换器响应于第二增益控制信号进入第二增益模式。一种方法，包括：响应于增益转变信号生成第一增益控制信号和第二增益控制信号，该增益转变信号指示功率转换器从第一增益模式向第二增益模式的转变。该方法还包括响应于第一增益控制信号使得功率转换器进入第一增益模式，并响应于第二增益控制信号使得功率转换器进入第二增益模式。

【技术实现步骤摘要】
用于控制功率转换器的输出信号的系统和方法相关申请的交叉引用本公开内容要求于2016年6月2日提交的美国临时申请No.62/344,780的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及集成电路装置，并且更具体地涉及功率转换器。
技术介绍
功率转换器将输入电压转换为输出电压并将输出电压提供给负载。功率转换器可以使用用于功率因数校正(PFC)控制的反馈回路将输出电压调节在基本恒定的电平。然而，在启动操作中，反馈回路的相对大的电容可能导致输出电压的缓慢增加。附图说明图1示出了根据实施例的功率转换器的框图。图2示出了根据实施例的适合用作图1的功率转换器的功率转换器。图3A示出了根据实施例的适合用作图2的增益控制电路的增益控制电路。图3B示出了根据另一个实施例的适合用作图2的增益控制电路的增益控制电路。图4示出了根据实施例的适合用作图2的转变控制器的增益转变控制器。图5示出了根据实施例的适合用作图4的转变设置电路的转变设置电路。图6示出了根据实施例的适合用作图4的转变信号发生器的转变信号发生器。图7示出了根据实施例的适合用作图6的参考反馈信号发生器的参考反馈信号发生器。图8示出了输入电压、反馈信号、采样电压、转变设置信号、反馈监测、增益转变信号、第一增益控制信号和第二增益控制信号的示例波形。图9A示出了根据实施例的适合用作图4的转变信号发生器的转变信号发生器。图9B示出了根据实施例的适合用作图4的转变信号发生器的转变信号发生器。图9C示出了根据实施例的适合用作图4的转变信号发生器的转变信号发生器。图9D示出了根据实施例的适合用作图4的转变信号发生器的转变信号发生器。图9E示出了根据实施例的适合用作图4的转变信号发生器的转变信号发生器。图10示出了根据另一实施例的适合用作图4的转变设置电路的转变设置电路。图11示出了输入电压、反馈信号、采样电压、转变设置信号、增益转变信号、第一增益控制信号和第二增益控制信号的示例波形。图12示出了根据实施例的由功率转换器的控制器执行的处理。图13示出了根据实施例的当功率转换器以第一增益模式操作时由控制器执行的处理。具体实施方式实施例涉及功率转换器和控制启动操作。在一个实施例中，功率转换器接收输入电压并向负载提供输出电压。响应于增益转变信号生成第一增益控制信号和第二增益控制信号，其中增益转变信号指示功率转换器从第一增益模式到第二增益模式的转变。功率转换器响应于第一增益控制信号进入第一增益模式。功率转换器响应于第二增益控制信号进入第二增益模式。图1示出了根据实施例的功率转换器100。功率转换器100接收输入电压VIN并向负载160提供输出电压VOUT。图1中的功率转换器100包括初级侧控制器110。图1中的初级侧控制器110可以集成在半导体芯片中，并且半导体芯片可以自身封装或与一个或多个其它半导体芯片一起封装。图1中的负载160可以包括一个或多个集成芯片(IC)。在一个实施例中，输出电压Vout用于向中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、集成存储器电路、电池充电器、发光二极管(LED)或其它类型的电气负载供电。图2示出了适合用作图1的功率转换器100的功率转换器200。功率转换器200包括初级侧电路202和次级侧电路204。图2中的初级侧电路202包括桥式整流器206、电容器208、初级绕组212、开关装置226和控制器210。在一个实施例中，图2中的控制器210是初级侧控制器。电源(未示出)向桥式整流器206提供AC输入信号ACIN，桥式整流器206将接收的AC信号的负半部分反相以生成整流的AC信号(或输入电压)VIN。输入电压VIN被施加到功率转换器200的初级绕组212。图2中的初级侧控制器210包括辅助绕组230、第一和第二电阻器242和244、采样和保持(S/H)电路228、增益控制电路240、增益转变控制器220和脉宽调制(PWM)控制器(或调制控制器)234。图2中的初级侧控制器210生成PWM信号(或调制信号)PWM以控制(例如，接通或关断)开关装置226。当图2中的开关装置226被接通时，流过开关装置226的第一电流从零增加到峰值，并且能量存储在初级绕组212中。当开关装置226关断时，存储的能量引起次级侧电路204中的二次管218被接通，导致流过二极管218的第二电流。在二极管传导时段期间，输出电压VOUT和二极管正向压降之和被反映到辅助绕组230，并且第二电流的大小减小。因为二极管正向压降随着第二电流的减小而减小，所以在接近二极管传导时段结束的时刻辅助绕组230两端所反映的电压VNA可以由等式1表示：在等式1中，NA是辅助绕组230的匝数，NS是次级绕组214的匝数。图2中的第一和第二电阻器242和244用作分压器并在第一和第二电阻器242和244之间的节点处生成分压电压VA。图2中的S/H电路228在接近二极管传导时间结束的时刻对分压电压VA进行采样，因此对应于采样电压的跟踪信号(例如，跟踪电压)VAOUT具有与输出电压VoUT成比例的电平。在一个实施例中，S/H电路228在对应于前一开关周期的二极管传导时间的70％、85％或90％的时刻对分压电压VA进行采样。尽管图2所示的实施例包括S/H电路228以在特定时刻对分压电压VA进行采样以生成采样电压VAOUT，但是本公开的实施例不限于此。在一个实施例中，可以省略S/H电路228，并且可以使用分压电压VA作为跟踪信号VAOUT来连续跟踪输出电压VOUT。在另一个实施例中，可以进一步省略辅助绕组230，并且可以使用输出电压VOUT的缩放版本作为跟踪信号VAOUT。图2中的增益控制电路240接收采样电压VAOUT、参考电压VREF、第一增益控制信号(例如，比例增益控制信号)GAINP和第二增益控制信号(例如，积分增益控制信号)GAINI，并响应于接收到的信号VAOUT、VREF、GAINP和GAINI生成反馈信号FB。在一个实施例中，具有第一逻辑值(例如，逻辑高值)的第一增益控制信号GAINP指示图2中的功率转换器200以比例增益操作，并且具有第一逻辑值(例如，逻辑高值)的第二增益控制信号GAINI指示功率转换器200以积分增益操作。当图2中的功率转换器200响应于第一增益控制信号GAINP以第一增益模式(例如，图8的比例增益模式)操作时，输出电压VOUT在第一时间段(例如，图8的比例增益瞬变时段)内以相对高的速率增加，并且然后在第二时间段(例如，图8的比例增益稳定时段)内被安置为稳态值。随后，响应于第二增益控制信号GAINI，功率转换器200从第一增益模式转变到第二增益模式(例如，图8的积分增益模式)，并且生成具有相对低的频率和相对小的大小的输出电压VOUT。图2中的增益转变控制器220将第一增益控制信号GAINP和第二增益控制信号GAINI提供给增益控制电路240。在一个实施例中，当反馈信号FB的值变得小于参考值时，增益转变控制器220响应于转变设置信号、增益转变信号和反馈监测信号生成具有第一逻辑值(例如，逻辑高值)的第二增益控制信号GAINI和具有第二逻辑值(例如，逻辑低值)的第一个增益控制信号GAINP。在另一个实施例中，当输入电压VIN达到峰值时，增益转变控制器220响应于转变设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制功率转换器的电路，包括：增益转变控制器，被配置为响应于增益转变信号生成第一增益控制信号和第二增益控制信号，所述增益转变信号指示所述功率转换器从第一增益模式到第二增益模式的转变；以及增益控制电路，被配置为响应于所述第一增益控制信号使得所述功率转换器进入所述第一增益模式，并且响应于所述第二增益控制信号使得所述功率转换器进入所述第二增益模式。

【技术特征摘要】
2016.06.02 US 62/344,780;2017.05.24 US 15/604,1261.一种用于控制功率转换器的电路，包括：增益转变控制器，被配置为响应于增益转变信号生成第一增益控制信号和第二增益控制信号，所述增益转变信号指示所述功率转换器从第一增益模式到第二增益模式的转变；以及增益控制电路，被配置为响应于所述第一增益控制信号使得所述功率转换器进入所述第一增益模式，并且响应于所述第二增益控制信号使得所述功率转换器进入所述第二增益模式。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述增益控制电路在所述第一增益模式的瞬变时段期间基本上线性地增加跟踪信号的值，并且使得所述跟踪信号在所述第一增益模式的稳态时段期间安置为接近于特定值，所述跟踪信号指示所述功率转换器的输出信号。3.根据权利要求2所述的电路，其中所述增益控制电路包括响应于所述跟踪信号和参考信号而生成反馈信号的放大器，以及其中所述增益转变控制器包括将所述反馈信号的值与阈值信号的值进行比较的比较器。4.根据权利要求1所述的电路，其中所述增益控制电路包括响应于跟踪信号和参考信号生成反馈信号的放大器，以及其中所述增益转变控制器包括转变信号发生器，所述转变信号发生器使得所述增益转变信号响应于所述反馈信号而具有特定逻辑值，所述特定逻辑值指示从所述第一增益模式向所述第二增益模式的转变。5.根据权利要求4所述的电路，其中所述增益转变控制器还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：严炫喆，金泰星，梁令模，尹圣元，秦宇康，
申请(专利权)人：快捷韩国半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR