具有稳定性补偿的功率转换器控制器制造技术

开关模式功率转换器具有将输出信号传递到负载的能量传递元件。耦合到所述能量传递元件的初级侧的功率开关装置调节到负载的能量传递。次级控制器被耦合以接收反馈信号并响应于所述反馈信号输出脉冲信号。初级控制器被耦合以接收所述脉冲信号并响应于所述脉冲信号输出驱动信号，所述驱动信号被耦合以控制所述功率开关装置的开关。补偿电路产生与所述脉冲信号同步的自适应补偿信号。所述自适应补偿信号具有响应于所述反馈信号与阈值参考信号的比较而被自适应地调整的参数。该参数朝向产生输出信号的期望电平的最终值收敛。

Power Converter Controller with Stability Compensation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有稳定性补偿的功率转换器控制器
本公开文本总体涉及功率转换电路及其运行方法。更具体地，本公开文本涉及功率转换器控制器中的改进的自适应稳定性补偿。
技术介绍
大多数电子设备(诸如蜂窝电话、膝上型计算机等)使用直流(dc)电来运行。传统的墙壁插座通常提供需要将其转换为直流电的高压交流(ac)电，以便被大多数电子设备用作电源。因为它们具有高效率、小尺寸和低重量，开关模式功率转换器被广泛用于将高压交流电转换为经调节的直流电。开关模式功率转换器通过周期性地切换功率开关一个或多个开关周期来产生输出。开关模式功率转换器通常采用控制器来调节传递到电气设备(例如电池)的输出功率，该电气设备通常被称为负载。控制器通过响应于代表功率转换器的输出的反馈信号来控制功率开关重复地导通和断开，从而调节传送到负载的功率。控制器可以使用开/关控制技术来调节开关模式功率转换器的输出。在典型的开/关控制技术中，控制器通过将反馈信号与阈值进行比较来确定是否为每个开关周期启用或禁用功率开关的导通。例如，如果反馈信号小于前一个开关周期结束时的阈值，则控制器可以对于下一个开关周期将功率开关切换导通(即，可以启动切换活动)。开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关模式功率转换器，包括：能量传递元件，其接收耦合到所述能量传递元件的初级侧的未调节的输入信号，所述能量传递元件具有将输出信号传递到负载的次级侧；功率开关装置，其耦合到所述能量传递元件的初级侧，以调节到所述负载的能量传递；反馈电路，其通过感测所述输出信号产生反馈信号；控制器，包括初级控制器和次级控制器，所述次级控制器被耦合以接收所述反馈信号并响应于所述反馈信号输出脉冲信号，所述初级控制器被耦合以接收所述脉冲信号并响应于所述脉冲信号输出驱动信号，所述驱动信号被耦合以控制所述功率开关装置的开关；所述次级控制器包括产生与所述脉冲信号同步的自适应补偿信号的补偿电路，所述自适应补偿信号具有斜坡波...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.15 US 62/394,9751.一种开关模式功率转换器，包括：能量传递元件，其接收耦合到所述能量传递元件的初级侧的未调节的输入信号，所述能量传递元件具有将输出信号传递到负载的次级侧；功率开关装置，其耦合到所述能量传递元件的初级侧，以调节到所述负载的能量传递；反馈电路，其通过感测所述输出信号产生反馈信号；控制器，包括初级控制器和次级控制器，所述次级控制器被耦合以接收所述反馈信号并响应于所述反馈信号输出脉冲信号，所述初级控制器被耦合以接收所述脉冲信号并响应于所述脉冲信号输出驱动信号，所述驱动信号被耦合以控制所述功率开关装置的开关；所述次级控制器包括产生与所述脉冲信号同步的自适应补偿信号的补偿电路，所述自适应补偿信号具有斜坡波形，所述斜坡波形具有响应于所述反馈信号与阈值参考信号的比较而自适应地调整的至少一个参数，其中所述至少一个参数朝向产生所述输出信号的期望电平的最终值收敛，从而调节从所述初级侧到所述次级侧的能量传递。2.如权利要求1所述的开关模式功率转换器，其中，所述至少一个参数包括在所述斜坡波形开始时的初始电平。3.如权利要求1所述的开关模式功率转换器，其中，所述至少一个参数包括所述斜坡波形的斜率。4.如权利要求1所述的开关模式功率转换器，其中，所述至少一个参数包括所述斜坡波形的开始时间。5.如权利要求1所述的开关模式功率转换器，其中，所述初级控制器设置在第一集成电路芯片上，并且所述次级控制器设置在与所述第一集成电路芯片电流隔离的第二集成电路芯片上。6.如权利要求1所述的开关模式功率转换器，其中，所述能量传递元件包括：初级绕组和次级绕组，所述初级绕组被耦合以接收所述未调节的输入信号；所述开关模式功率转换器还包括耦合在所述次级绕组上的输出电容器，所述输出电容器具有相关的等效串联电阻(ESR)。7.如权利要求1所述的开关模式功率转换器，其中，所述补偿电路被配置为使所述自适应补偿信号与所述脉冲信号同步。8.如权利要求1所述的开关模式功率转换器，其中，所述斜率是线性斜率。9.如权利要求1所述的开关模式功率转换器，其中，所述自适应补偿信号包括具有线性斜率的一个或多个部分以及具有非线性斜率的一个或多个部分。10.如权利要求1所述的开关模式功率转换器，其中，所述斜坡波形以斜率上升，直到其与所述反馈信号的电平交叉。11.如权利要求1所述的开关模式功率转换器，其中，所述补偿电路包括求和块，所述求和块将所述自适应补偿信号与所述反馈信号相加。12.如权利要求11所述的开关模式功率转换器，其中，所述补偿电路还包括比较器，所述比较器具有被耦合到所述求和块以接收所述自适应补偿信号与反馈信号的和的第一输入，以及被耦合以接收所述阈值参考信号的第二输入，所述比较器的输出产生所述脉冲信号。13.如权利要求1所述的开关模式功率转换器，其中，所述补偿电路包括减法块，所述减法块从所述阈值参考信号中减去所述自适应补偿信号。14.如权利要求13所述的开关模式功率转换器，其中，所述补偿电路还包括比较器，所述比较器具有被耦合以接收所述反馈信号的第一输入，以及被耦合到所述减法块以接收所述自适应补偿信号和所述阈值参考信号的差的第二输入，所述比较器的输出产生所述脉冲信号。15.一种用于开关模式功率转换器的控制器，所述开关模式功率转换器具有：能量传递元件，所述能量传递元件接收耦合到所述能量传递元件的初级侧的未调节输入电压，所述能量传递元件具有传递输出信号到负载的次级侧；耦合到所述能量传递元件的初级侧的功率开关装置，用于调节递送到所述负载的所述输出信号的能量传递；具有相关的等效串联电阻(ESR)的输出电容器，所述输出电容器耦合在所述能量传递元件的次级侧；所述开关模式功率转换器还包括反馈电路，所述反馈电路感测所述输出信号并根据所述输出信号产生反馈信号，所述控制器包括：初级控制器和次级控制器，所述次级控制器被耦合以接收所述反馈信号并响应于所述反馈信号输出脉冲信号，所述初级控制器被耦合以接收所述脉冲信号并响应于所述脉冲信号输出驱动信号，所述驱动信号被耦合以控制所述功率开关装置的开关，所述次级控制器包括补偿电路，所述补偿电路包括：耦合在供电总线和第一节点之间的第一电容器；耦合在第一节点和地之间的第一电流源；耦合在所述第一电容器上的复位装置，当所述复位装置激活时，所述复位装置使所述第一电容器放电，所述第一电容器在所述复位装置未激活时充电；耦合到所述第一节点和第一开关装置的电压跟随器电路，所述电压跟随器电路被配置为使得当所述复位装置被激活时，没有电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·M·帕姆，V·巴拉克里什南，A·B·奥德尔，A·J·J·沃纳，K·摩尔，M·D·沃特森，
申请(专利权)人：电力集成公司，
类型：发明
国别省市：美国,US