用于减少电源变换器的电源损耗的系统和方法技术方案

本公开涉及用于减少电源变换器的电源损耗的系统和方法。用于电源变换器的控制器和方法。例如，用于电源变换器的控制器包括：第一端子，被配置为接收第一端子电压；第二端子，被配置为接收第二端子电压；比较器，被配置为接收第一阈值电压和第二端子电压并且至少部分地基于第一阈值电压和第二端子电压来生成比较信号；和开关，被配置为接收第一端子电压和比较信号，该开关还被配置为在比较信号处于第一逻辑电平时被闭合以允许电流通过开关流出第二端子；其中，比较器还被配置为：在第一端子电压小于第二阈值电压时，接收第一参考电压作为第一阈值电压。

System and method for reducing power loss of power converter

The present disclosure relates to systems and methods for reducing power loss of power converters. Controller and method for power converter. For example, a controller for a power converter includes: a first terminal configured to receive a first terminal voltage; a second terminal configured to receive a second terminal voltage; a comparator configured to receive a first threshold voltage and a second terminal voltage and generate a comparison signal based at least in part on the first threshold voltage and the second terminal voltage; and a switch configured to receive The first terminal voltage and the comparison signal, the switch is also configured to be closed when the comparison signal is at the first logic level to allow the current to flow out of the second terminal through the switch; wherein, the comparator is also configured to receive the first reference voltage as the first threshold voltage when the first terminal voltage is less than the second threshold voltage.

【技术实现步骤摘要】
用于减少电源变换器的电源损耗的系统和方法
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减少电源变换器的电源损耗的系统和方法。
技术介绍
电源变换器广泛用于消费电子产品(例如，便携式设备)。电源变换器可以将电力从一种形式转换为另一种形式。作为示例，电力从交流(AC)转换为直流(DC)、从DC转换为AC、从AC转换为AC、或从DC转换为DC。另外，电源变换器可以将电力从一个电压转换为另一电压。电源变换器包括线性变换器和开关模式变换器。许多传统的电源变换器包括电源管理芯片。一些电源管理芯片采用低压供电，一些电源管理芯片采用高压供电。采用高压供电的电源管理芯片通常不需要使用额外的启动和供电器件；因此，这些电源管理芯片通常可以降低电源变换器的成本和体积。图1是示出传统AC-DC电源变换器的简化图。电源变换器100包括：二极管102、104、106、108和134；电容器110、132和136；电阻器114；控制器120；电感器138；和开关160。控制器120(例如，芯片)包括端子122、124、126、128和130(例如，引脚)。另外，控制器120(例如，芯片)包括电压控制模块140(例如，VDD控制模块)、欠压锁定模块142(例如，UVLO模块)、去磁检测模块144、恒定电流和/或恒定电压调节模块146(例如，CC/CV调节模块)、电流感测模块148、保护模块150、调制控制模块152和驱动器154。此外，电容器136包括端子116和118。例如，电源变换器100是AC-DC降压变换器。在一些示例中，开关160是晶体管。在某些示例中，调制控制模块152是脉冲宽度调制(PWM)控制模块。根据一些实施例，电源变换器100向负载190提供输出电流和/或输出电压。根据某些实施例，电容器136是包括阳极端子116和阴极端子118的极化电容器，并且阳极端子116连接到端子128。如图1所示，电容器132通过端子130向控制器120提供电压166(例如，VDD)，并且控制器120还在端子128处接收电压162。电容器110提供电压112(例如，VIN)，其等于电压162，并且极化电容器136的阳极端子116也被偏置在电压162。图2是示出另一传统AC-DC电源变换器的简化图。电源变换器200包括：二极管202、204、206、208和234；电容器210、232和236；电阻器214；控制器220；电感器238；和开关260。控制器220(例如，芯片)包括端子222、224、226、228和230(例如，引脚)。另外，控制器220(例如，芯片)包括电压控制模块240(例如，VDD控制模块)、欠压锁定模块242(例如，UVLO模块)、退磁检测模块244、恒定电流和/或恒定电压调节模块246(例如，CC/CV调节模块)、电流感测模块248、保护模块250、调制控制模块252和驱动器254。此外，电容器236包括端子216和218。例如，电源变换器200是AC-DC升降压变换器。在一些示例中，开关260是晶体管。在某些示例中，调制控制模块252是脉冲宽度调制(PWM)控制模块。根据一些实施例，电源变换器200向负载290提供输出电流和/或输出电压。根据某些实施例，电容器236是包括阳极端子216和阴极端子218的极化电容器，并且阳极端子216连接到端子228。如图2所示，电容器232通过端子230向控制器220提供电压266(例如，VDD)，并且控制器220还在端子228处接收电压262。电容器210提供电压212(例如，VIN)，并且极化电容器236的阳极端子216被偏置在电压262。图3是示出传统AC-DC电源变换器的至少某些模块的简化图。电源变换器300的某些模块包括：二极管302、304、306和308；电容器310和332；以及控制器320。控制器320(例如，芯片)的某些模块包括端子326、328和330(例如，引脚)和电压控制模块340(例如，VDD控制模块)。如图3所示，电压控制模块340包括结型栅极场效应晶体管(JFET)380、二极管382和比较器384。在某些示例中，电源变换器300是电源变换器100，其例如是AC-DC降压变换器。在一些示例中，电源变换器300是电源变换器200，其例如是AC-DC升降压变换器。如图3所示，JFET380包括漏极端子390、源极端子392和栅极端子394，并且比较器384包括输入端子370和372以及输出端子374。电容器332通过端子330向控制器320提供电压366(例如，VDD)，并且控制器320还在端子328处接收电压362(例如，VHV)。另外，电容器310提供电压312(例如，VIN)。根据一些实施例，电源变换器300与电源变换器100相同。在一些示例中，二极管302、304、306和308分别与二极管102、104、106和108相同，电容器310和332分别与电容器110和132相同，并且控制器320与控制器120相同。在某些示例中，端子326、328和330分别与端子126、128和130相同，并且电压控制模块340与电压控制模块140相同。在一些示例中，电压366(例如，VDD)与电压166(例如，VDD)相同，电压362与电压162相同，并且电压312(例如，VIN)与电压112(例如，VIN)相同。根据某些实施例，电源变换器300与电源变换器200相同。在一些示例中，二极管302、304、306和308分别与二极管202、204、206和208相同，电容器310和332分别与电容器210和232相同，并且控制器320与控制器220相同。在某些示例中，端子326、328和330分别与端子226、228和230相同，并且电压控制模块340与电压控制模块240相同。在一些示例中，电压366(例如，VDD)与电压266(例如，VDD)相同，电压362与电压262相同，并且电压312(例如，VIN)与电压212(例如，VIN)相同。如图3所示，比较器384在端子370处接收电压364(例如，VREF)并且在端子372处接收电压366(例如，VDD)，并且在端子374处输出信号368。电压366(例如，VDD)由电容器332通过端子330提供，并且信号368被JFET380的栅极端子394接收。电压控制模块340被配置为保持电压366(例如，VDD)稳定在电压364(例如，VREF)附近。如果电压366(例如，VDD)低于电压364(例如，VREF)，则信号368处于逻辑高电平并且JFET380被信号368导通。当JFET380被导通时，电流396(例如，IJFET)大于零，并且电流396流过JFET380、二极管382和端子330，并且对电容器332进行充电以升高电压366(例如，VDD)。如果电压366(例如，VDD)高于电压364(例如，VREF)，则信号368处于逻辑低电平并且JFET380被信号368断开。当JFET380被断开时，电流396(例如，IJFET)等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电源变换器的控制器，所述控制器包括：/n第一端子，被配置为接收第一端子电压；/n第二端子，被配置为接收第二端子电压；/n比较器，被配置为接收第一阈值电压和所述第二端子电压，并且至少部分地基于所述第一阈值电压和所述第二端子电压来生成比较信号；以及/n开关，被配置为接收所述第一端子电压和所述比较信号，所述开关还被配置为在所述比较信号处于第一逻辑电平时被闭合以允许电流通过所述开关流出所述第二端子；/n其中，所述比较器还被配置为：/n在所述第一端子电压小于第二阈值电压时，接收第一参考电压作为所述第一阈值电压；和/n在所述第一端子电压大于所述第二阈值电压时，接收第二参考电压作为所述第一阈值电压；/n其中，所述第一参考电压大于所述第二参考电压；其中，所述比较器还被配置为：/n在所述第一阈值电压大于所述第二端子电压时，生成处于所述第一逻辑电平的所述比较信号；和/n在所述第一阈值电压小于所述第二端子电压时，生成处于第二逻辑电平的所述比较信号；/n其中，所述第二逻辑电平不同于所述第一逻辑电平。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于电源变换器的控制器，所述控制器包括：
第一端子，被配置为接收第一端子电压；
第二端子，被配置为接收第二端子电压；
比较器，被配置为接收第一阈值电压和所述第二端子电压，并且至少部分地基于所述第一阈值电压和所述第二端子电压来生成比较信号；以及
开关，被配置为接收所述第一端子电压和所述比较信号，所述开关还被配置为在所述比较信号处于第一逻辑电平时被闭合以允许电流通过所述开关流出所述第二端子；
其中，所述比较器还被配置为：
在所述第一端子电压小于第二阈值电压时，接收第一参考电压作为所述第一阈值电压；和
在所述第一端子电压大于所述第二阈值电压时，接收第二参考电压作为所述第一阈值电压；
其中，所述第一参考电压大于所述第二参考电压；其中，所述比较器还被配置为：
在所述第一阈值电压大于所述第二端子电压时，生成处于所述第一逻辑电平的所述比较信号；和
在所述第一阈值电压小于所述第二端子电压时，生成处于第二逻辑电平的所述比较信号；
其中，所述第二逻辑电平不同于所述第一逻辑电平。


2.根据权利要求1所述的控制器，其中：
所述第一逻辑电平是逻辑高电平；并且
所述第二逻辑电平是逻辑低电平。


3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述开关还被配置为在所述比较信号处于所述第二逻辑电平时被打开以不允许电流通过所述开关流出所述第二端子。


4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述开关包括晶体管，所述晶体管被配置为在所述比较信号处于所述第一逻辑电平时被导通以允许所述电流通过所述晶体管流出所述第二端子。


5.根据权利要求4所述的控制器，其中，所述晶体管还被配置为在所述比较信号处于所述第二逻辑电平时被断开以不允许电流通过所述晶体管流出所述第二端子。


6.根据权利要求4所述的控制器，其中，所述晶体管是结型栅极场效应晶体管。


7.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述第二端子被耦合到电容器，所述电容器被配置为从所述第二端子接收所述电流并且向所述第二端子提供所述第二端子电压。


8.一种用于电源变换器的控制器，所述控制器包括：
第一端子，被配置为接收第一端子电压；
第二端子，被配置为接收第二端子电压；
第一比较器，被配置为接收第一阈值电压和比较器输入电压，并且至少部分地基于所述第一阈值电压和所述比较器输入电压来生成第一比较信号，所述第一比较器还被配置为在所述第一阈值电压大于所述比较器输入电压时生成处于第一逻辑电平的所述第一比较信号，并且在所述第一阈值电压小于所述比较器输入电压时生成处于第二逻辑电平的所述第一比较信号，所述第二逻辑电平不同于所述第一逻辑电平；
第一开关，被配置为接收所述第一比较信号并且输出第二阈值电压，所述开关还被配置为在所述第一比较信号处于所述第一逻辑电平时输出第一参考电压作为所述第二阈值电压，并且在所述第一比较信号处于所述第二逻辑电平时输出第二参考电压作为所述第二阈值电压，所述第二参考电压不同于所述第一参考电压；
第二比较器，被配置为接收所述第二阈值电压和所述第二端子电压，并且至少部分地基于所述第二阈值电压和所述第二端子电压来生成第二比较信号，所述第二比较器还被配置为在所述第二阈值电压大于所述第二端子电压时生成处于第三逻辑电平的所述第二比较信号，并且在所述第二阈值电压小于所述第二端子电压时生成处于第四逻辑电平的所述第二比较信号，所述第四逻辑电平不同于所述第三逻辑电平；以及
第二开关，被配置为接收所述第一端子电压和所述第二比较信号，所述第二开关还被配置为在所述第二比较信号处于所述第三逻辑电平时被闭合以允许电流通过所述第二开关流出所述第二端子；
其中，所述比较器输入电压与所述第一端子电压相关联。


9.根据权利要求8所述的控制器，其中，在所述比较器输入电压随着所述第一端子电压的增加而增加并且随着所述第一端子电压的减小而减小时，所述第一参考电压大于所述第二参考电压。


10.根据权利要求8所述的控制器，其中，在所述比较器输入电压随着所述第一端子电压的增加而减小并且随着所述第一端子电压的减小而增加时，所述第一参考电压小于所述第二参考电压。


11.根据权利要求8所述的控制器，其中：
所述第一逻辑电平和所述第三逻辑电平相同；并且
所述第二逻辑电平和所述第四逻辑电平相同。


12.根据权利要求11所述的控制器，其中：
所述第一逻辑电平是逻辑高电平；
所述第二逻辑电平是逻辑低电平；
所述第三逻辑电平是所述逻辑高电平；并且
所述第四逻辑电平处于所述逻辑低电平。


13.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述第二开关还被配置为在所述第二比较信号处于所述第四逻辑电平时被打开以不允许电流通过所述第二开关流出所述第二端子。


14.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述第二开关包括晶体管，所述晶体管被配置为在所述第二比较信号处于所述第三逻辑电平时被导通以允许所述电流通过所述晶体管流出所述第二端子...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘拓夫，翟向坤，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