开关模式电源用的电路及其方法技术

本发明专利技术公开了一种开关模式电源(200)用的电路(500)及其方法。该开关模式电源(200)具有绕组(206)。所述电路(500)包括：输入端，配置为接收从所述绕组(206)得出的绕组电压(503)；微分元件(501)，配置为将所述绕组电压(503)相对于时间求微分，以便确定导数信号(509)并且将所述导数信号(509)和阈值(554)进行比较；稳定状态检测器(502)，配置为当在预定的时间段上所述导数信号(509)都没有超过所述阈值(554)时，设置零导数信号(507)；以及逻辑装置(513)，配置为在已经设置了零导数信号之后，当所述导数信号(509)与最终阈值(554)相交时，识别所述开关模式电源的退磁冲程的结束。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及开关模式电源(SMPS :Switched Mode Power Supply)用的电路的领域，尽管也非排他地涉及用于确定开关模式电源中退磁冲程的结束的电路。
技术介绍
在说明书中现有公开文献或任意
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的列举或讨论并不必然看作是承认这些文献或
技术介绍
是现有技术的一部分或是公知常识
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提出了ー种具有绕组的开关模式电源用的电路，所述电路包括输入端，配置为接收从所述绕组得出的绕组电压；微分元件，配置为将所述绕组电压相对于时间求微分，以便确定导数信号并且将所述导数信号和阈值进行比较；稳定状态检测器，配置为当在预定的时间段上所述导数信号都没有超过所述阈值时，设置零导数信号；以及逻辑装置，配置为在已经设置了零导数信号之后，当所述导数信号与最終阈值相交时，识别所述开关模式电源的退磁冲程的结束。这种电路使得能够利用相对简单的电路实现来精确地确定退磁冲程的结束。所述稳定状态检测器可以看作是提供从退磁冲程开始的可变延迟，其中，在所述可变延迟期间不能识别所述退磁冲程的结束。这可以减小在磁化冲程开始时在绕组电压中存在的任何振铃(ringing)期间错误地识别退磁冲程结束的可能性。可以将通过稳定状态检测器施加的延迟看作是提供灵活且自适应的操作。所述电路可以精确地确定退磁时间段的持续时间。这进而能够改进开关模式电源(SMPS)的控制，因为可以对退磁时间段的持续时间提出要求，以确定SMPS的输出电平。所述开关模式电源可以是反激变换器(flyback converter) 0所述绕组可以是反激变压器的初级侧的绕组。所述绕组可以是变压器的初级绕组或者辅助绕组。所述绕组电压可以是反激变换器的功率开关(power switch)的漏极处的电压。所述绕组电压可以是辅助绕组上的电压、或者是所述辅助绕组上电压的ー个比例。所述功率开关的漏极可以与变压器的初级绕组相耦接。所述阈值可以是负阈值。当所述导数信号小于负阈值时，可以将所述导数信号看作是超过所述阈值。替代地，所述阈值可以是正阈值。当所述导数信号大于正阈值时，可以将所述导数信号看作是超过所述阈值。在一些实施例中，所述微分元件和所述稳定状态检测器可以配置为施加负阈值和正阈值。所述微分元件还可以配置为将所述导数信号与正阈值和负阈值进行比较。所述稳定状态检测器可以配置为当在预定的时间段上所述导数信号位于负阈值和正阈值之间时，设置零导数信号。这可以使得能够精确并且更快速地设置零导数信号。所述最终阈值可以与所述阈值、所述负阈值或所述正阈值相同。这可以提供方便的实现方式。然而在一些实施例中，可以将不同于所述阈值的最終阈值看作是提供更为有利的性能。所述微分元件还可以配置为当所述导数信号大于正阈值时设置正导数信号；当所述导数信号小于所述正阈值时重新设置所述正导数信号；当所述导数信号小于负阈值时设置负导数信号；以及当所述导数信号大于所述负阈值时重新设置所述负导数信号。 所述微分元件还可以包括微分器，配置为对所述绕组电压求微分并且提供所述导数信号；參考电压源，配置为提供直流參考电压；电压加法器，配置为将所述直流參考电压与所述导数信号相加，并且提供导数參考信号;正微分放大器/比较器，配置为将所述导数參考信号与从所述直流參考电压得出的正阈值电压进行比较，以便在所述导数參考信号的电压幅度大于所述正阈值的电压幅度时设置正导数信号，以及在所述导数參考信号的电压幅度小于所述正阈值的电压幅度时重新设置所述正导数信号；负微分放大器/比较器，配置为将所述导数參考信号与从所述直流參考电压得出的负阈值电压进行比较，以便在所述导数參考信号的电压幅度大于所述负阈值的电压幅度时设置负导数信号，以及在所述导数參考信号的电压幅度小于所述负阈值的电压幅度时重新设置所述负导数信号。所述稳定状态检测器可以包括定时电容器，配置为在所述导数信号不超过所述阈值时充电，而在所述导数信号超过所述阈值时放电；以及比较器，配置为将所述定时电容器上的电压与定时阈值电平进行比较，其中所述比较器的输出是零导数信号。所述逻辑装置可以配置为在已经设置了零导数信号之后，当所述导数信号与所述最终阈值相交时，设置退磁结束指示(indicator);以及在设置了退磁结束指示之后的延迟间隔过去时重新设置所述退磁结束指示。在延迟间隔之后退磁时间段的设置和后续重新设置可以产生对退磁冲程的结束加以指示的脉冲。所述逻辑装置可以配置为接收所述零导数信号并且提供延迟的零导数信号；对于所述负导数信号和所述延迟的零导数信号执行逻辑“与”操作，以便产生退磁结束指示(308，408)。可以提供一种用于控制开关模式电源中的开关的控制器。所述控制器可以配置为确定开关周期的总时间段；确定退磁时间段的开始；使用这里公开的任一电路识别退磁时间段的结束；确定所述退磁时间段的持续时间；根据以下内容计算输出电流开关周期的总时间段的持续时间；流过所述绕组的峰值电流；以及退磁时间段的持续时间；以及 根据计算的输出电流激活所述开关，用于后续开关周期。确定何时激活所述开关可以包括设置所述开关的接通时间的持续时间，从而根据计算的输出电流设置后续功率周期的磁化时间段的持续时间。确定何时激活所述开关可以包括设置所述开关的开关频率，从而根据计算的输出电流设置后续功率周期的磁化时间段之间的持续时间。所述开关可以是晶体管。所述开关可以是场效应晶体管。所述控制器可以通过向所述场效应晶体管的栅极施加电势来激活所述开关。所述场效应晶体管的漏极可以与SMPS的绕组的端子相耦接。根据另ー个方面，提出了ー种操作具有绕组的开关模式电源用的电路的方法，所述方法包括接收从所述绕组得出的绕组电压；将所述绕组电压相对于时间求微分，以便确定导数信号；将所述导数信号与阈值进行比较；当在预定的时间间隔上所述导数信号还没有超过所述阈值时，则设置零导数信号;在已经设置了零导数信号之后，当所述导数信号与最終阈值相交时，识别所述开关模式电源的退磁冲程的结束。根据另ー个方面，提出了一种控制开关模式电源中的开关的方法，所述开关模式电源包括绕组，所述方法包括确定开关周期的总时间段；确定退磁时间段的开始；使用这里公开的任一方法识别退磁冲程的结束；根据以下内容计算所述总时间段上的输出电流开关周期的总时间段的持续时间；流过所述绕组的峰值电流；以及退磁时间段的持续时间；以及根据计算的输出电流激活所述开关，用于后续开关周期。可以提供一种控制器，用于包括这里公开的任ー电路的开关模式电源。可以提供ー种集成电路，包括这里公开的任ー电路或控制器。可以提供一种计算机程序，当在计算机上运行时，所述计算机程序引起所述计算机配置包括这里公开的电路、控制器、变换器或装置的任ー设备、或者执行这里公开的任一方法。作为非限制示例，计算机程序可以是软件实现，并且所述计算机可以看作是任意合适的硬件，包括数字信号处理器、微控制器、以及在只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)上的实现。所述软件可以是汇编程序。可以将所述计算机程序提供在计算机可读介质上，所述计算机可读介质可以是诸如磁盘或存储器装置之类的物理计算机可读介质，或者可以实现为瞬态信号。这种瞬态信号可以是网络下载的，包括因特网下载。附图说明现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关模式电源(200)用的电路(500)，所述开关模式电源(200)具有绕组(206)，所述电路(500)包括：输入端，配置为接收从所述绕组(206)得出的绕组电压(503)；微分元件(501)，配置为将所述绕组电压(503)相对于时间求微分，以便确定导数信号(509)，并且将所述导数信号(509)和阈值(554)进行比较；稳定状态检测器(502)，配置为当在预定的时间段上所述导数信号(509)都没有超过所述阈值(554)时，设置零导数信号(507)；以及逻辑装置(513)，配置为在已经设置了所述零导数信号(507)之后，当所述导数信号(509)与最终阈值(554)相交时，识别所述开关模式电源的退磁冲程的结束。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔·杰姆，埃默里克·于岗，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：