具有纹波补偿的控制器制造技术

用于开关模式功率转换器中的控制器，所述控制器包括比较器，该比较器被耦合以将表示所述开关模式功率转换器的输出的输出感测信号与目标值进行比较。纹波补偿块被耦合以响应于所述输出感测信号生成补偿信号。所述补偿信号是所述输出感测信号的一部分。请求控制器被耦合以响应于所述比较器的输出和时钟信号生成具有请求频率的请求信号，从而控制所述开关模式功率转换器的功率开关的运行状态。所述请求控制器还被耦合以接收补偿信号来响应于所述比较器的输出利用所述补偿信号来调节所述请求信号的请求频率，从而在所述开关模式功率转换器的输出处提供纹波补偿。

Controller with ripple compensation

【技术实现步骤摘要】
具有纹波补偿的控制器
本专利技术总体上涉及功率转换器，并且更具体地涉及开关模式功率转换器。
技术介绍
电子设备使用电力来运行。因为开关模式功率转换器具有高效率、小尺寸和轻重量的优点，它们通常用于为当今许多电子设备供电。传统的壁式插座提供高压交流电。在开关功率转换器中，高压交流(ac)输入被转换以通过能量传递元件提供良好调节的直流(dc)输出。在运行中，利用开关来通过改变开关模式功率转换器中开关的占空比(通常是开关的导通时间与总开关周期的比率)、改变开关频率或改变开光的每单位时间的脉冲数来提供期望的输出。开关模式功率转换器还包括控制器。可以通过感测和控制在闭环中的输出来实现输出调节。控制器可以接收表示输出的信号，并且控制器响应于该信号改变一个或多个参数以将输出调节到期望的量。可以使用各种控制模式，例如脉冲宽度调节(PWM)控制、脉冲频率调节(PFM)控制或导通(ON)/断开(OFF)控制。在一个示例中，开关模式功率转换器用于向发光二极管(LED)器件提供经调节的功率。附图说明参考以下附图描述本专利技术的非限制性和非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于开关模式功率转换器中的控制器，包括：/n比较器，所述比较器被耦合以将表示所述开关模式功率转换器的输出的输出感测信号与目标值进行比较；/n纹波补偿块，所述纹波补偿块被耦合以响应于所述输出感测信号生成补偿信号，其中，所述补偿信号是所述输出感测信号的一部分；以及/n请求控制器，所述请求控制器被耦合以响应于所述比较器的输出和时钟信号生成具有请求频率的请求信号，从而控制所述开关模式功率转换器的功率开关的运行状态，其中，所述请求控制器还被耦合以接收所述补偿信号，其中所述请求控制器被耦合以响应于所述比较器的输出利用所述补偿信号来调节所述请求信号的请求频率，以在所述开关模式功率转换器的输出处提供纹...

【技术特征摘要】
20181023 US 16/168,6111.一种用于开关模式功率转换器中的控制器，包括：
比较器，所述比较器被耦合以将表示所述开关模式功率转换器的输出的输出感测信号与目标值进行比较；
纹波补偿块，所述纹波补偿块被耦合以响应于所述输出感测信号生成补偿信号，其中，所述补偿信号是所述输出感测信号的一部分；以及
请求控制器，所述请求控制器被耦合以响应于所述比较器的输出和时钟信号生成具有请求频率的请求信号，从而控制所述开关模式功率转换器的功率开关的运行状态，其中，所述请求控制器还被耦合以接收所述补偿信号，其中所述请求控制器被耦合以响应于所述比较器的输出利用所述补偿信号来调节所述请求信号的请求频率，以在所述开关模式功率转换器的输出处提供纹波补偿。


2.根据权利要求1所述的控制器，其中，如果所述输出感测信号小于所述目标值，所述请求控制器被耦合以利用所述补偿信号来增加所述请求信号的请求频率。


3.根据权利要求1所述的控制器，其中，如果所述输出感测信号大于所述目标值，所述请求控制器被耦合以利用所述补偿信号来减小所述请求信号的请求频率。


4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述输出感测信号是所述开关模式功率转换器的输出的缩放表示。


5.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述目标值是常数。


6.根据权利要求5所述的控制器，其中，所述目标值表示对于所述功率转换器的输出的目标输出值。


7.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述纹波补偿块包括分压器，所述分压器被耦合以响应于所述输出感测信号生成所述补偿信号，使得所述补偿信号是所述输出感测信号的所述一部分。


8.根据权利要求7所述的控制器，其中，所述纹波补偿块还包括缓冲器，所述缓冲器被耦合以将所述输出感测信号提供给所述分压器。


9.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述请求控制器包括：
状态机，所述状态机被耦合以响应于所述比较器的输出和所述时钟信号生成状态信号；
算术运算器，所述算术运算器被耦合到所述比较器、所述状态机和所述纹波补偿块，其中，所述算术运算器被耦合以响应于所述比较器的输出利用所述补偿信号调节所述状态信号来生成补偿状态信号；以及
振荡器，所述振荡器被耦合到所述算术运算器，以响应于所述补偿状态信号生成具有所述请求频率的所述请求信号。


10.根据权利要求9所述的控制器，其中，如果所述输出感测信号大于所述目标值，所述算术运算器被耦合以将所述补偿信号添加到所述状态信号来生成所述补偿状态信号。


11.根据权利要求9所述的控制器，其中，如果所述输出感测信号小于所述目标值，所述算术运算器被耦合以从所述状态信号中减去所述补偿信号来生成所述补偿状态信号。


12.根据权利要求9所述的控制器，其中，所述状态机包括：
计数器，所述计数器被耦合以响应于所述比较器的输出和所述时钟信号生成计数信号；以及
数模转换器，所述数模转换器被耦合以响应于所述计数信号生成所述状态信号。


13.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述控制器还包括驱动电路，所述驱动电路被耦合以响应于所述请求信号中的请求事件生成驱动信号，其中，所述驱动信号被耦合以控制所述功率开关的开关来控制从所述开关模式功率转换器的输入到所述开关模式功率转换器的输出的能量传递。


14.根据权利要求13所述的控制器，其中，所述驱动电路被包括在所述控制器中所包括的初级控制器中，并且其中所述比较器、所述纹波补偿块和所述请求控制器被包括在所述控制器中所包括的次级控制器中。


15.根据权利要求14所述的控制器，其中，所述初级控制器和所述次级控制器彼此电流隔离。


16.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述开关模式功率转换器的输出是所述开关模式功率转换器的第一输出，并且其中所述比较器是多个比较器中的第一比较器，其中所述控制器还包括所述多个比较器中的第二比较器，所述第二比较器被耦合以将表示所述开关模式功率转换器的第二输出的储能感测信号与第二目标值进行比较，
其中所述请求控制器还被耦合以响应于所述第二比较器的输出来生成具有所述请求频率的请求信号，从而控制所述开关模式功率转换器的功率开关的运行状态。


17.一种开关模式功率转换器，包括：
能量传递元件，所述能量传递元件被耦合在所述开关模式功率转换器的输入与所述开关模式功率转换器的输出之间；
功率开关，所述功率开关被耦合到能量传递元件和所述开关模式功率转换器的输入；以及
控制器，所述控制器被耦合以生成驱动信号来控制所述功率开关的开关，从而控制从所述开关模式功率转换器的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·帕斯通，S·桑德拉加，
申请(专利权)人：电力集成公司，
类型：发明
国别省市：美国;US