开关电源及开关电源控制电路制造技术

本发明专利技术提供一种开关电源及开关电源控制电路，包括具有原边绕组和副边绕组的变压器，其中，所述原边绕组与功率开关耦合，副边绕组提供电源的输出，以及控制器。控制器包括：第一输入端，用于接收电流传感信号，此信号与原边绕组的电流有关；第二输入端，用于接收反馈信号，此信号与副边绕组的电流有关；输出端，用于提供功率开关控制信号，以开启和关闭所述功率开关。当反馈信号高于第一参考电压，所述控制器使得开关电源保持恒定输出电流在第一电流大小；以及当反馈信号低于第一参考电压，所述控制器使得开关电源提供第二输出电流在第二电流大小，且第二电流大小高于第一电流大小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种开关电源系统及开关电源控制电路，特别涉及一种在开关电源中控制输出电流的方式和电路。
技术介绍
稳压电源在现代电子工业中是必不可少的。例如，在一台个人计算机中，电源经常需要通过不同途径收到输入功率。在台式电脑、笔记本电脑经常在主板上有稳压电源，用于向中央处理器，存储器和外接电路输入电源。稳压电源也广泛的应用于各个领域，如家用电器、汽车、移动电子器件适配器等场合。一般来说，电源能够被调节去应用于线性稳压器或开关控制器。线性稳压器通过消散超额功率去维持期望输出电压。与此相反，开关模式控制器通过可变占空比或者可变频率，快速转换功率晶体管的打开和关闭，从而提供平均输出，即期望的输出电压。与线性稳压器相比，开关电源具有较小规模、高效率和更大输出功率的优点。脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)是切换式开关电源的两种控制结构。近年来，绿色电源开关被重视，这就要求更高的转换效率和较低备用功耗。在一个PWM控制切换式电源开关中，系统将会被迫进入待机模式，在待机条件下减少功率消耗。在一个PFM控制切换式电源开关中，在轻载条件下，切换开关频率能够被降低。PFM-控制切换式电源开关展示了简单的控制技术和小静态电流。因此，它适用于小功率低成本的应用，如电池充电器、适配器。在切换式开关电源系统中，开关连接到变压器的初级绕组。当这个开关打开时，磁能储存在初级绕组电感，当开关关闭时，能量被转移到二次绕组。能量传递导致电流通过二次绕组电流和整流二极管。开关电源经常运行在电子恒压模式或恒流模式中。然而，在启动的时候，恒流模式能限制输出电流，并导致较长的启动时间。因此，我们需的一种技术，它可以在电源中更精确的控制输出电流-电压特性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种开关电源系统及开关电源控制电路。更特别的是，本专利技术提供了在切换式电源供应器中控制输出电流的方式和电路。仅仅通过举例，本专利技术的一些实施例已经应用于开关电源体统控制器中，使得输出电流在启动期间被增加。 本专利技术更广阔的适用性空间将被认可。根据本专利技术的一些实施例，控制器控制于开关电源系统。所述开关电源系统包括具有原边绕组和副边绕组的变压器，其中，所述原边绕组与功率开关耦合，副边绕组提供电源的输出，以及控制器。控制器包括第一输入端，用于接收电流传感信号，此信号与原边绕组的电流有关；第二输入端，用于接收反馈信号，此信号与副边绕组的电流有关；输出端， 用于提供功率开关控制信号，以开启和关闭所述功率开关。当反馈信号高于第一参考电压， 所述控制器使得开关电源保持恒定输出电流在第一电流大小；以及当反馈信号低于第一参考电压，所述控制器使得开关电源提供第二输出电流在第二电流大小，且第二电流大小高4于第一电流大小。根据本专利技术的一些实施例，当反馈信号高于第二参考电压，所述控制器使得开关电源保持恒定输出电压，所述第二参考电压高于第一参考电压。在一些实施例中，上述控制器还包括副边导通检测电路，用于从第二输入端接收反馈信号，并产生副边导通时间信号，所述副边导通时间信号在副边绕组中有电流流过时升高到一较高值。还可以包括恒流控制电路，用于接收所述副边导通时间信号，并产生一恒流控制信号使得所述功率开关控制信号在固定间隔内被激活。所述恒流控制电路包括第一电容，其通过一电流源充电，该电流源受控于一电流源开关，并且通过一反向电流放电， 该反向电流受控于一反向电流开关；比较器，其与所述第一电容耦合，用于产生恒流控制信号。还可以包括临界导通控制电路，用于当反馈信号低于所述第一参考电压时，在副边导通时间信号的下降沿触发功率开关控制信号开启功率开关。所述临界导通控制电路包括 比较器，用于接收反馈信号和第一参考电压，所述比较器通过副边导通时间信号激活；触发器，与所述比较器耦合；以及D触发电路，通过一个或多个逻辑门耦合于所述触发器。在一些实施例中，控制器还包括恒压控制电路，用于当反馈信号下降到目标输出电压以下时触发功率开关控制信号。还可以包括关闭时间控制电路，用于当所述电流传感信号到达一预定值时无效所述功率开关控制信号。在一些实施例中，所述控制器使得开关电源在启动时提供一最大输出电流。本专利技术提供的一种开关电源，其包括原边绕组；耦合于所述原边绕组的功率开关；提供开关电源输出的副边绕组；以及耦合于所述功率开关的控制器，所述控制器包括 第一输入端，用于接收电流传感信号，此信号与原边绕组的电流有关；第二输入端，用于接收反馈信号，此信号与副边绕组的电流有关；输出端，用于提供功率开关控制信号，以开启和关闭所述功率开关；其中当反馈信号高于第一参考电压，所述控制器使得开关电源保持恒定输出电流在第一电流大小；以及当反馈信号低于第一参考电压，所述控制器使得开关电源提供第二输出电流在第二电流大小，且第二电流大小高于第一电流大小。根据本专利技术的一些实施例，当反馈信号高于第二参考电压，所述控制器使得开关电源保持恒定输出电压，所述第二参考电压高于第一参考电压。在一些实施例中，上述控制器还包括副边导通检测电路，用于从第二输入端接收反馈信号，并产生副边导通时间信号，所述副边导通时间信号在副边绕组中有电流流过时升高到一较高值。还可以包括恒流控制电路，用于接收所述副边导通时间信号，并产生一恒流控制信号使得所述功率开关控制信号在固定间隔内被激活。所述恒流控制电路包括第一电容，其通过一电流源充电，该电流源受控于一电流源开关，并且通过一反向电流放电， 该反向电流受控于一反向电流开关；比较器，其与所述第一电容耦合，用于产生恒流控制信号。还可以包括临界导通控制电路，用于当反馈信号低于所述第一参考电压时，在副边导通时间信号的下降沿触发功率开关控制信号开启功率开关。所述临界导通控制电路包括 比较器，用于接收反馈信号和第一参考电压，所述比较器通过副边导通时间信号激活；触发器，与所述比较器耦合；以及D触发电路，通过一个或多个逻辑门耦合于所述触发器。在一些实施例中，控制器还包括恒压控制电路，用于当反馈信号下降到目标输出电压以下时触发功率开关控制信号。还可以包括关闭时间控制电路，用于当所述电流传感信号到达一预定值时无效所述功率开关控制信号。在一些实施例中，所述控制器使得开关电源在启动时提供一最大输出电流。本专利技术更详细的其他特征和优势在下面的具体描述以及图示中介绍。附图说明图1是依照本专利技术的实施例的开关电源系统的简单的框架图；图2是依照本专利技术的实施例的开关电源系统的简单的原理图；图3A是在电源开关控制系统的两种运行模式下，输出电压相对于输出电流的曲线图；图;3B是在电源开关控制系统的三种运行模式下，输出电压相对于输出电流的曲线4是依照本专利技术的实施例，阐述了开关电源系统控制器功能的简单的框架图。图5是在恒流模式下，电源开关控制系统控制器的控制功能的实施例的原理图；图6是在没有临界导通模式下，图5的控制电路的信号波形图；图7是在临界导通模式下，图5的控制电路的信号波形图。具体实施例方式以下描述了关于以上列举的一系列图表，这些图表仅仅是例子，然而并非用以限定本专利技术。任何熟悉本领域的技术人员，都可利用与之相关的所阐述和描述的方面，对本专利技术技术方案做出可能的变动和修饰，或修改与之等同变化的等效实施例。如图1所示是依照本专利技术的实施例的开关电源系统的简单的框架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任雪刚，段建华，徐思远，刘娜，陈泽强，
申请(专利权)人：上海新进半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：