用于控制电源的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种用于控制电源的装置和方法。该方法包括：在开关元件的周期内根据下坡波形生成第一校正信号并且根据上坡波形生成第二校正信号。因此，采用一个振荡器可以进行两种类型的校正，能够减少电路的面积，并且能够降低集成电路的成本。

Devices and methods for controlling power supply

【技术实现步骤摘要】
用于控制电源的装置和方法
本专利技术实施例总体上涉及电源领域，尤其涉及一种用于控制电源的装置和方法。
技术介绍
通常应用在电信、交通、工业以及其它用途中的电源要求在电源的输入与输出之间的电气隔离。具有一次绕组(primarywinding)和二次绕组(secondarywinding)的变压器通常用于提供这种隔离。此外，电源还可以包括开关元件和连接二次绕组的整流二极管。图1是示出了现有技术中的电源和用于控制电源的装置的示意图。如图1所示，电源100用于将第一电压(Vin，例如直流电压)变换为第二电压(Vo，例如直流电压)。电源100可以包括开关元件101、具有一次绕组1021和二次绕组1022的变压器102以及连接该二次绕组1022的整流二极管103。如图1所示，用于控制电源100的装置110可以包括源电压端子111(例如，可以称为VCC)、反馈端子112(例如，可以称为FB)和用于驱动开关元件101的驱动端子113(例如，可以称为DRV)。开关元件101的开/关(ON/OFF)操作可以由来自驱动端子113的具有脉冲宽度调制(PWM，pulsewidthmodulation)的驱动信号进行控制。此外，COMP表示比较端子。如图1所示，装置110还可以包括用于将斜坡信号(rampsignal)输出到驱动电路115的振荡器114。此外，如图1所示，可以在第一比较器117内将来自过电流保护(OCP，overcurrentprotection)端子116的电流信号与电流参考信号(例如，可以称为REF1)进行比较。因此，可以从该第一比较器117将第一控制信号输出到该驱动电路115中，并且可以在过载时对在该开关元件101中传导(或者可称为经过或流过)的电流进行限制，以使该开关元件101得到保护。如图1所示，可以将(例如来自二次绕组1022侧的)反馈信号输入该反馈端子112。可以在误差放大器118内将该反馈信号与参考信号(例如，可以称为REF2)进行比较，由比较后的信号生成补偿误差信号，并且在第二比较器119内可以将从该误差放大器118输出的该补偿误差信号与来自该OCP端子116的电流信号进行比较。因此，可以从该第二比较器119将第二控制信号输出到该驱动电路115中。本节的内容引入了多个方面，这些方面是用于对本专利技术的更好的理解。因此，应在此方面阅读本节的陈述，且不应该理解为是对哪些是现有技术或哪些不是现有技术的认可。
技术实现思路
然而，专利技术人发现，由于传播时延(propagationdelay)的原因，来自该开关元件的电流信号可能会失真，例如经过检测的电流会由于在OCP电路中存在传播时延而升高。因此，需要对该电流信号进行校正，这可以称之为第一校正或者输入校正(inputcorrection)。此外，装置中可能会存在子谐波振荡(sub-harmonicoscillation)，例如在采用连续传导模式(CCM，continuousconductionmode)和PWM信号(驱动信号)的占空比(duty)超过50％的情况下。因此，需要对该子谐波振荡进行校正，这可以称之为第二校正或者斜坡校正(rampcorrection)。再者，可能分别在不同的电路中进行第一校正和第二校正。因此，该装置的面积会相对较大，而且难以降低包括用于控制电源的装置的集成电路的成本。为了至少解决上述这些问题中的一部分，本专利技术提供方法、装置和器件。结合附图阅读下面对具体实施例的描述，能够理解本专利技术的实施例的特征和优点，这些具体实施例通过实例描述了本专利技术的实施例的原理。总体上来讲，本专利技术实施例提供了一种控制电源的装置和方法。希望使用一个震荡器生成第一校正信号和第二校正信号。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种用于控制电源的装置，该电源包括开关元件以及具有一次绕组和二次绕组的变压器；其中，该装置包括：电流检测电路，该电流检测电路用于检测在该开关元件中传导的电流以生成检测信号；振荡器，该振荡器用于在该开关元件的周期内生成至少一个下坡波形和一个上坡波形；信号生成电路，该信号生成电路用于基于该下坡波形生成第一斜坡信号并且基于该上坡波形生成第二斜坡信号；以及信号叠加电路，该信号叠加电路用于将该第一斜坡信号叠加在该检测信号上以生成第一校正信号，并且将该第二斜坡信号叠加在该检测信号上以生成第二校正信号。在一个实施例中，该第一校正信号用于对由该装置的传播时延而导致的失真信号进行校正。在一个实施例中，该装置还包括：第一比较电路，该第一比较电路用于将该第一校正信号与电流参考信号进行比较，以输出用于控制该开关元件的第一控制信号。在一个实施例中，该第二校正信号用于对该装置的子谐波振荡进行校正。在一个实施例中，该装置还包括：第二比较电路，该第二比较电路用于将该第二校正信号与来自误差放大电路的误差信号进行比较，以输出用于控制该开关元件的第二控制信号。在一个实施例中，在该振荡器的至少两个周期内生成该下坡波形和该上坡波形，且该振荡器的至少两个周期被分配在该开关元件的该周期内。在一个实施例中，基于该下坡波形的斜率和/或持续时间确定该第一校正信号的校正周期和/或校正量。在一个实施例中，基于该上坡波形的斜率和/或持续时间确定该第二校正信号的校正周期和/或校正量。在一个实施例中，在该开关元件的该周期内，在生成该第二校正信号之前生成该第一校正信号。在一个实施例中，在该装置中使用具有脉冲宽度调制的电流模式，且该装置用于基于反馈信号对该检测信号进行控制。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种集成电路，包括第一方面所述的用于控制电源的装置。根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种用于控制电源的方法。该方法包括：检测在开关元件中传导的电流以生成检测信号；在该开关元件的周期内生成至少一个下坡波形和一个上坡波形；基于该下坡波形生成第一斜坡信号并且基于该上坡波形生成第二斜坡信号；以及将该第一斜坡信号叠加在该检测信号上以生成第一校正信号，并且将该第二斜坡信号叠加在该检测信号上以生成第二校正信号。在一个实施例中，该方法还包括：将该第一校正信号与电流参考信号进行比较，以输出用于控制该开关元件的第一控制信号。在一个实施例中，该方法还包括：将该第二校正信号与误差信号进行比较，以输出用于控制该开关元件的第二控制信号。根据本专利技术的各种实施例，在开关元件的周期内根据下坡波形生成第一校正信号并且根据上坡波形生成第二校正信号。因此，采用一个振荡器可以进行两种类型的校正，能够减少电路的面积，并且可降低集成电路的成本。附图说明参照下面结合附图通过实例进行的具体描述，能够充分理解本专利技术的各种实施例的前述和其它方面、特征和优点，在这些附图中，相同的附图标记或字母用于指明相同或等同的元素。示出这些附图用于便于更好地理解本专利技术的实施例，且这些附图并不一定按比例绘制。在这些图中：图1是示出了现有技术中的电源和用于控制电源的装置的示意图；图2是示出了本专利技术实施例的不存在传播时延的电流信号的一个实例的示意图；图3是示出了本专利技术实施例的存在传播时延的电流信号的一个实例的示意图；图4是示出了本专利技术实施例的存在传播时延时的电流信号的一个实例的另一个示意图；图5是示出了本专利技术实施例的输入电压改变时的电流信号的一个实例的示意图；图6是示出了本专利技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制电源的装置，所述电源包括开关元件以及具有一次绕组和二次绕组的变压器；其中，所述装置包括：电流检测电路，所述电流检测电路用于检测在所述开关元件中传导的电流以生成检测信号；振荡器，所述振荡器用于在所述开关元件的周期内生成至少一个下坡波形和一个上坡波形；信号生成电路，所述信号生成电路用于基于所述下坡波形生成第一斜坡信号并且基于所述上坡波形生成第二斜坡信号；以及信号叠加电路，所述信号叠加电路用于将所述第一斜坡信号叠加在所述检测信号上以生成第一校正信号，并且将所述第二斜坡信号叠加在所述检测信号上以生成第二校正信号。

【技术特征摘要】
2018.03.22 US 15/928,1641.一种用于控制电源的装置，所述电源包括开关元件以及具有一次绕组和二次绕组的变压器；其中，所述装置包括：电流检测电路，所述电流检测电路用于检测在所述开关元件中传导的电流以生成检测信号；振荡器，所述振荡器用于在所述开关元件的周期内生成至少一个下坡波形和一个上坡波形；信号生成电路，所述信号生成电路用于基于所述下坡波形生成第一斜坡信号并且基于所述上坡波形生成第二斜坡信号；以及信号叠加电路，所述信号叠加电路用于将所述第一斜坡信号叠加在所述检测信号上以生成第一校正信号，并且将所述第二斜坡信号叠加在所述检测信号上以生成第二校正信号。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一校正信号用于对由所述装置的传播时延而导致的失真信号进行校正。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述装置还包括：第一比较电路，所述第一比较电路用于将所述第一校正信号与电流参考信号进行比较，以输出用于控制所述开关元件的第一控制信号。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二校正信号用于对所述装置的子谐波振荡进行校正。5.根据权利要求4所述的装置，其中，装置还包括：第二比较电路，所述第二比较电路用于将...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴政殷，金美容，李殷锡，岛田雅章，田畠铁哉，中村浩章，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，三垦电气韩国株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP