提高针对具有内部高电压启动电路的PWM控制器的高电压启动电压额定值制造技术

本公开的各实施例涉及具有提高针对具有内部高电压启动电路的PWM控制器的高电压启动电压额定值。电源具有带有初级绕组和次级绕组的变压器。初级绕组的第一端子耦合到电源输入。PFC包括低电压电路，用于校正功率信号的功率因数，具体电源输入，在正常操作期间接收电源电压；反馈输入，耦合到次级绕组的第一端子，以及栅极驱动输出。在启动期间，高电压启动电路为低电压电路供电。外围电路包括瞬态电压抑制二极管，具有耦合以向高电压启动电路供电的阳极，和耦合到电源输入的阴极，二极管具有耦合到次级绕组的第一端子的阳极，和耦合到低电压电路的电源输入的阴极。电容器耦合在电源输入和接地之间。晶体管具有耦合到初级绕组的第二端子的漏极，和耦合到栅极驱动输出的栅极。

【技术实现步骤摘要】
提高针对具有内部高电压启动电路的PWM控制器的高电压启动电压额定值相关申请的交叉引用本申请要求于2019年3月19日提交的美国临时专利申请62/820,390的优先权，其内容通过引用合并于此。
本公开涉及一种用于模拟PWM控制器的高电压启动电路，并且特别地，涉及增加具有内部高电压启动电路的PWM控制器的启动电压额定值。
技术介绍
图1示出了典型的现有技术电源10的框图。电源10包括滤波器12，该滤波器12从AC干线11接收AC电压，其中滤波器12用于调节AC电压并将调节后的AC电压提供给桥式整流器13。桥式整流器13将调节后的AC电压整流为产生整流的DC电压，电容器C1对该整流的DC电压进行平滑处理。功率因数控制器(PFC)14接收整流的DC电压，并在正常操作中为PFC后级(DC-DC转换器等)提供恒定的DC输出电压，其中功率因数高于整流的DC电压。尽管可以使用外部分压器在从掉电状态启动期间为PFC14供电，该分压器将整流后的电源信号的电压分压到PFC14在该点可以承受的幅度，但这种分压器将不希望有即使在PFC1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源，包括：/n功率信号输入，接收功率信号；/n变压器，具有初级绕组和次级绕组，所述初级绕组具有耦合到所述功率信号输入的第一端子；/n功率因数控制器，包括：/n低电压电路，配置为校正所述功率信号的功率因数，所述低电压电路具有：电源电压输入，接收电源电压，以在正常操作期间为低电压电路供电；至少一个反馈输入，耦合到所述变压器的所述次级绕组的第一端子；以及栅极驱动输出；和/n高电压启动电路，配置为至少在所述电源的启动期间为所述低电压电路供电；和/n外围电路，包括：/n至少一个瞬态电压抑制二极管，具有耦合到所述高电压启动电路以向高电压启动电路供电的阳极、和耦合到所述电源信号输入的阴极；/n二极...

【技术特征摘要】
20190319 US 62/820,390;20200226 US 16/801,3701.一种电源，包括：
功率信号输入，接收功率信号；
变压器，具有初级绕组和次级绕组，所述初级绕组具有耦合到所述功率信号输入的第一端子；
功率因数控制器，包括：
低电压电路，配置为校正所述功率信号的功率因数，所述低电压电路具有：电源电压输入，接收电源电压，以在正常操作期间为低电压电路供电；至少一个反馈输入，耦合到所述变压器的所述次级绕组的第一端子；以及栅极驱动输出；和
高电压启动电路，配置为至少在所述电源的启动期间为所述低电压电路供电；和
外围电路，包括：
至少一个瞬态电压抑制二极管，具有耦合到所述高电压启动电路以向高电压启动电路供电的阳极、和耦合到所述电源信号输入的阴极；
二极管，具有耦合到所述变压器的所述次级绕组的所述第一端子的阳极、和耦合到所述低电压电路的所述电源电压输入的阴极；
电源电容器，耦合在所述低电压电路的所述电源电压输入和接地之间；和
晶体管，具有耦合到所述变压器的所述初级绕组的第二端子的第一导电端子、和耦合到所述低电压电路的所述栅极驱动输出的栅极端子。


2.根据权利要求1所述的电源，其中所述至少一个瞬态电压抑制二极管的尺寸被设置为响应于所述高电压启动电路通过所述至少一个瞬态电压抑制二极管从所述功率信号输入汲取启动电流而操作为击穿。


3.根据权利要求1所述的电源，其中所述至少一个瞬态电压抑制二极管的尺寸被设置为使得：由所述高电压启动电路通过所述至少一个瞬态电压抑制二极管从所述功率信号输入汲取的启动电流不足以导致所述至少一个瞬态电压抑制二极管操作为击穿；并且其中所述外围电路还包括耦合在所述至少一个瞬态电压抑制二极管的所述阴极与接地之间的至少一个电阻器，以导致通过所述至少一个瞬态电压抑制二极管从所述功率信号输入汲取附加启动电流。


4.根据权利要求3所述的电源，其中所述至少一个电阻器具有电阻值，使得通过所述至少一个电阻器的所述附加启动电流和所述启动电流之和足以导致所述至少一个瞬态电压抑制二极管操作为击穿，并且使得至于由于所述至少一个电阻器本身的所述附加启动电流不足以导致所述至少一个瞬态电压抑制二极管操作为击穿。


5.根据权利要求1所述的电源，其中所述至少一个瞬态电压抑制二极管包括多个串联连接的瞬态电压抑制二极管。


6.根据权利要求1所述的电源，其中所述低电压电路被配置为响应于在所述至少一个反馈输入处接收到的输入而在所述栅极驱动输出处生成栅极驱动信号，所述栅极驱动信号导致所述晶体管的切换，以允许电流由于磁耦合从所述变压器的所述次级绕组的所述第一端子朝向所述低电压电路的所述电源电压输入流出。


7.根据权利要求6所述的电源，其中从所述次级绕组的所述第一端子流出的所述电流对所述电源电容器充电；以及其中当所述电源电容器被充电到阈值水平时，所述电源的启动结束并且所述电源的正常操作开始。


8.根据权利要求1所述的电源，还包括：DC-DC转换器，耦合到所述变压器的所述初级绕组的第二端子。


9.根据权利要求1所述的电源，还包括：
滤波器，耦合到交流电源并且配置为调节从所述交流电源接收的信号；和
桥式整流器，耦合到所述滤波器，并且配置为对从所述滤波器接收的信号整流，以产生提供给所述功率信号输入的所述功率信号。


10.一种操作电源的方法，包括以下步骤：
a)在启动条件期间通过以下操作所述电源：
1)通过所述内部高电压启动集成电路从整流电源输入并通过反向偏置瞬态电压抑制二极管汲取启动电流，为功率因数控制器封装内的内部高电压启动集成电路供电；和
2)使用所述内部高电压启动集成电路为所述功率因数控制器封装内的内部低电压功率因数校正集成电路供电；和
b)启动后，通过以下为所述内部低电压功率因数校正集成电路供电来在正常条件期间操作所述电源：
1)使用所述内部低电压功率因数校正集成电路，来切换耦合到初级变压器绕组的第二端子的晶体管，所述初级变压器绕组具有耦合到所述整流功率输入的第一端子；和
2)将正常操作电流从磁耦合到所述初级变压器绕组的次级变压器绕组汲取到所述内部低电压功率因数校正集成电路中。


11.根据权利要求10所述的方法，其中所述内部高电压启动集成电路从所述整流电源输入并且通过所述反向偏置瞬态电压抑制二极管汲取所述启动电流包括所述内部高电压启动集成电路从所述整流器输入并且通过所述反向偏置瞬态电压抑制二极管汲取足以导致所述反向偏置瞬态电压抑制二极管操作为击穿的启动电流。


12.根据权利要求10所述的方法，其中为所述内部高电压启动集成电路供电还包括：从所述整流电源输入，通过所述反向偏置瞬态电压抑制二极管，以及通过耦合在所述反向偏置瞬态电压抑制二极管的阳极和接地之间的电阻器，汲取附加启动电流，使得所述启动电流和通过所述电阻器的所述附加启动电流之和足以使所述反向偏置瞬态电压抑制二极管操作为击穿，但使得通过所述电阻器汲取的所述附加启动电流电阻本身不足以导致所述反向偏置瞬态电压抑制二极管操作为击穿。


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【专利技术属性】
技术研发人员：A·贾因，S·索纳，
申请(专利权)人：意法半导体国际有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH