接通时间采样防止制造技术

一种用于功率转换器的示例控制器包括反馈采样电路、驱动逻辑以及错误采样防止电路。所述反馈采样电路被耦合以对接收自所述控制器的一个端子的反馈信号进行采样，并且产生代表所述反馈信号的值的采样信号。所述驱动逻辑耦合至所述反馈采样电路，并且被耦合以响应于所述采样信号控制所述功率开关，从而调节所述功率转换器的输出。所述错误采样防止电路被耦合以接收采样完成信号，所述采样完成信号指示对反馈信号的采样何时完成。所述错误采样防止电路还被耦合至所述驱动逻辑，以延长所述功率开关的断开时间，直到所述采样完成信号指示所述反馈采样电路对所述反馈信号的采样完成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及功率转换器控制器，更具体地，本专利技术涉及用于初级侧调节的功率转换器控制器。
技术介绍
许多电子设备一诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、膝上电脑等一都利用电力来运行。因为电力通常是以高压交流(ac)的形式经由墙上的插座输送，因此可利用一种一般被称为功率转换器的装置来通过能量传递元件将高压交流(ac)输入转变成经良好调节的直流(dc)输出。在如今许多电子器件中常常使用开关模式功率转换器来改善效率、尺寸以及减少部件数量。开关模式功率转换器可使用一个功率开关，该功率开关在闭合位置(通态)(ON state)和断开位置(断态)(OFF state)之间切换，以将能量从功率转换器的输入传递到功率转换器的输出。在运行中，功率转换器可以使用控制器，以通过闭环感测和控制功率转换器的输出电压和/或电流来为电子设备(通常被称为负载)提供经调节的输出。可以通过功率开关的开关频率(switching frequency)来定义开关循环(switchingcycle)。在一个实施例中，开关循环的持续时间包括功率开关转变到通态，接着开关转变到断态。控制器可被耦合以接收关于功率转换器的输出的反馈信息，以调节输送至负载的输出量。控制器通过响应于反馈信息控制功率开关导通和关断以从一个输入电力源诸如电力线将能量脉冲传递到功率转换器输出，来调节输送到负载的输出量。对于某些应用，可能需要一个功率转换器来提供电流隔离(galvanicisolation)。具体地，电流隔离防止直流电流在功率转换器的输入侧和输出侧之间流动，且通常是为满足安全规定所必需的。使用电流隔离的一种特定类型的功率转换器是回扫式功率转换器。一种类型的用于电流隔离功率转换器的控制方法是初级侧控制。具体地，初级侧控制是当控制器使用一个与功率转换器的次级侧电隔离的感测元件时。一种类型的初级侧调节可使用一个附加的绕组(例如，偏置绕组)，该附加的绕组电耦合至输入侧并且通过磁耦合接收来自输出侧的信息。在一个实施例中，偏置绕组可被用来感测回扫式功率转换器的输出电压。功率转换器可适合于在两个运行模式下运行。在第一运行模式一被称为不连续传导模式——下，存储在能量传递元件中的所有能量都在功率开关的断态期间被传递到输出。在此运行模式下，在功率开关闭合(处在断态)之后有一段偏置绕组电压可代表功率转换器的输出电压的有限量的时间。在第二运行模式——被称为连续传导模式——下，存储在能量传递元件中的能量的仅一部分在功率开关的断态期间被传递到输出。在此运行模式下，偏置绕组电压在功率开关闭合(处在断态)的基本上整个时间内可代表输出电压。即使偏置绕组电压在连续传导模式期间可在基本整个断开时间(当功率开关处在断态时的时间)内代表输出电压，但偏置绕组电压代表输出电压的时间的持续时间仍然短于当控制器在不连续传导模式下运行时。这种情况可产生是因为，在不连续传导模式下功率开关的断开时间的持续时间足够长以使所有能量被传递到功率转换器的输出；而在连续传导模式下功率开关的断开时间在所有能量被输送到功率转换器的输出之前就被截断(以开始下一个开关循环)。因此，当控制器在连续传导模式下运行时，获取代表输出电压的偏置绕组电压的样本的时间就更少。此外，在偏置绕组电压代表输出电压的时间内可能有耦合至该偏置绕组的开关噪声，这更进一步地缩短了用于控制器从该偏置绕组捕获代表功率转换器的输出电压的相对“干净(c I ean)”(没有噪声)的信号的时间窗口。甚至，在某些负载条件下(例如，在高负载要求的情况下)，可能要求功率转换器通过增加开关频率来增加功率输送，对于每个开关循环来说，这进一步缩短了功率开关处于断态的时间的持续时间。因此，进一步减小了用于获取干净信号的米样窗口。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供用于功率转换器的集成电路控制器，所述控制器包括反馈采样电路，被耦合以对接收自所述控制器的一个端子的反馈信号进行采样，并且产生代表所述反馈信号的值的采样信号，其中所述反馈信号在功率开关的至少一部分断开时间期间代表所述功率转换器的输出电压；驱动逻辑，耦合至所述反馈采样电路，并且被耦合以响应于所述采样信号控制所述功率开关，从而调节所述功率转换器的输出；以及错误采样防止电路，被耦合以接收采样完成信号，其中所述错误采样防止电路还被耦合至所述驱动逻辑，以延长所述功率开关的断开时间直到所述采样完成信号指示所述反馈采样电路对所述反馈信号的采样完成。根据本专利技术的另一方面，提供开关功率转换器，该开关功率转换器包括能量传递元件，耦合至所述功率转换器的输入；功率开关，被耦合以控制通过所述能量传递元件的能量传递；控制器，耦合至所述功率开关，所述控制器包括反馈采样电路，被耦合以对一个反馈信号进行采样，并且产生代表所述反馈信号的值的采样信号，其中所述反馈信号在功率开关的至少一部分断开时间期间代表所述功率转换器的输出电压；驱动逻辑，耦合至所述反馈采样电路，并且被耦合以响应于所述采样信号控制所述功率开关，从而调节所述功率转换器的输出；以及错误采样防止电路，被耦合以接收采样完成信号，其中所述错误采样防止电路还被耦合至所述驱动逻辑，以延长所述功率开关的断开时间直到所述采样完成信号指示所述反馈采样电路对所述反馈信号的采样完成。根据本专利技术的又一方面，提供一种方法，该方法包括对接收自集成电路控制器的一个端子的反馈信号进行采样，并且产生代表所述反馈信号的一个采样信号，其中所述反馈信号在功率开关的至少一部分断开时间期间代表功率转换器的输出电压；产生采样完成信号，该采样完成信号指示对所述反馈信号的采样完成；响应于所述采样信号控制所述功率开关，以调节所述功率转换器的输出；以及延长所述功率开关的断开时间，直到所述采样完成信号指示对所述反馈信号的采样完成。根据本专利技术的再一方面，提供集成电路控制器，该集成电路控制器包括反馈采样电路，被耦合以对接收自所述控制器的一个端子的反馈信号进行采样，并且产生代表所述反馈信号的值的采样信号，其中所述反馈信号在功率开关的至少一部分断开时间期间代表所述功率转换器的输出电压；驱动逻辑，耦合至所述反馈采样电路，并且被耦合以响应于所述采样信号且响应于一个接通时间信号控制所述功率开关；以及振荡器，被耦合以产生具有一开关周期的所述接通时间信号，所述振荡器包括电容器；第一电流源和第二电流源，被耦合以分别在上基准电压和下基准电压之间交替地对所述电容器进行充电和放电，以产生一个时钟信号；锁存器，被耦合以产生所述接通时间信号；以及逻辑门，被耦合以响应于所述时钟信号且响应于一个采样完成信号将锁存器置位和复位，以延长所述接通时间信号的开关周期，直到所述采样完成信号指示所述反馈采样电路对所述反馈信号的采样完成，以减少所述反馈采样电路对所述反馈信号的错误采样。附图说明参考下面的附图描述本专利技术的非限制性和非穷举性实施例，其中，除非另有说明，在所有各幅视图中，相似的参考数字指相似的部分。图1是示出了根据本专利技术教导的包括一个控制器的示例功率转换器的功能方框图。图2是图1的功率转换器的偏置绕组的示例电压波形。图3是示出了根据本专利技术教导的一个示例控制器的功能方框图。图4是示出了根据本专利技术教导的一个示例采样延迟电路的功能方框图。图5是示出了根据本专利技术教导的一个示例反馈采样电路的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于功率转换器的集成电路控制器，所述控制器包括：反馈采样电路，被耦合以对接收自所述控制器的一个端子的反馈信号进行采样，并且产生代表所述反馈信号的值的采样信号，其中所述反馈信号在功率开关的至少一部分断开时间期间代表所述功率转换器的输出电压；驱动逻辑，耦合至所述反馈采样电路，并且被耦合以响应于所述采样信号控制所述功率开关，从而调节所述功率转换器的输出；以及错误采样防止电路，被耦合以接收采样完成信号，其中所述错误采样防止电路还被耦合至所述驱动逻辑，以延长所述功率开关的断开时间直到所述采样完成信号指示所述反馈采样电路对所述反馈信号的采样完成。

【技术特征摘要】
2011.09.29 US 13/248,7861.用于功率转换器的集成电路控制器，所述控制器包括: 反馈采样电路，被耦合以对接收自所述控制器的一个端子的反馈信号进行采样，并且产生代表所述反馈信号的值的采样信号，其中所述反馈信号在功率开关的至少一部分断开时间期间代表所述功率转换器的输出电压； 驱动逻辑，耦合至所述反馈采样电路，并且被耦合以响应于所述采样信号控制所述功率开关，从而调节所述功率转换器的输出；以及 错误采样防止电路，被耦合以接收采样完成信号，其中所述错误采样防止电路还被耦合至所述驱动逻辑，以延长所述功率开关的断开时间直到所述采样完成信号指示所述反馈采样电路对所述反馈信号的采样完成。2.根据权利要求1所述的集成电路控制器，还包括振荡器，该振荡器被耦合以产生一个具有一开关周期的接通时间信号，其中所述错误采样防止电路被包括在所述振荡器中，以响应于所述采样完成信号延长所述开关周期，且其中所述驱动逻辑被耦合以响应于所述接通时间信号接通所述功率开关。3.根据权利要求2所述的集成电路控制器，其中所述振荡器还包括: 电容器；以及 第一电流源和第二电流源，被耦合以分别在上基准电压和下基准电压之间交替地对所述电容器进行充电和放电，以产生具有所述开关周期的所述接通时间信号，其中所述驱动逻辑被耦合以在所述采样完成信号指示对所述反馈信号的采样完成的情况下响应于所述电容器被放电至所述下基准电压接通所述功率开关。4.根据权利要求3所述的集成电路控制器，其中所述第二电流源被耦合以在当达到所述下基准电压时所述采样完成信号未指示采样完成的情况下将所述电容器放电至所述下基准电压以下。5.根据权利要求4所述的集成电路控制器，其中所述第二电流源被耦合以持续将所述电容器放电至所述下基准电压以下，直到所述采样完成信号指示采样完成。6.根据权利要求3所述的集成电路控制器，其中如果当达到所述下基准电压时所述采样完成信号未指示采样完成，所述电容器上的电压被保持在所述下基准电压。7.根据权利要求6所述的集成电路控制器，其中所述电容器上的电压被保持在所述下基准电压，直到所述采样完成信号指示采样完成。8.根据权利要求1所述的集成电路控制器，其中所述功率开关被包括在所述集成电路控制器中。9.开关功率转换器，包括: 能量传递元件，耦合至所述功率转换器的输入； 功率开关，被耦合以控制通过所述能量传递元件的能量传递； 控制器，耦合至所述功率开关，所述控制器包括: 反馈采样电路，被耦合以对一个反馈信号进行采样，并且产生代表所述反馈信号的值的采样信号，其中所述反馈信号在功率开关的至少一部分断开时间期间代表所述功率转换器的输出电压； 驱动逻辑，耦合至所述反馈采样电路，并且被耦合以响应于所述采样信号控制所述功率开关，从而调节所述功率转换器的输出；以及错误采样防止电路，被耦合以接收采样完成信号，其中所述错误采样防止电路还被耦合至所述驱动逻辑，以延长所述功率开关的断开时间直到所述采样完成信号指示所述反馈采样电路对所述反馈信号的采样完成。10.根据权利要求9所述的开关功率转换器，其中所述控制器还包括振荡器，该振荡器被耦合以产生一个具有一开关周期的接通时间信号，其中所述错误采样防止电路被包括在所述振荡器中以响应于所述采样完成信号延长所述开关周期，且其中所述驱动逻辑被耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·迦诺基，D·龚，M·Y·张，
申请(专利权)人：电力集成公司，
类型：发明
国别省市：