用于功率转换器的控制电路和数字功率控制电路制造技术

本发明专利技术提供一种用于功率转换器的控制电路和数字功率控制电路。所述控制电路包括微控制器、振荡电路、模数转换器和信号产生器。所述微控制器包括闪存。所述振荡电路包括用于产生时钟信号的锁相回路。所述模数转换器对应于所述功率转换器的输出而产生用于所述微控制器的数字反馈信号。所述信号产生器经配置以接收所述时钟信号和所述微控制器的数据来产生切换信号。所述切换信号经配置以对应于所述功率转换器的输出而切换变压器，来调节所述功率转换器的输出。

【技术实现步骤摘要】
用于功率转换器的控制电路和数字功率控制电路
本专利技术涉及功率转换器，且更明确地说，涉及用于功率转换器的控制电路和数字功率控制控制电路。
技术介绍
功率转换器是用于将电能从一种形式转换为另一种形式（即，在AC与DC之间转换）或仅改变电压或频率或进行这些操作的某一组合的电气装置或机电装置。功率转换器可如同改变AC功率的电压的变压器一样简单，还可包含更加复杂的系统。如今，功率转换器需要微控制器来实现较少能量损失、较佳性能和完全保护。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于功率转换器的控制电路和数字功率控制电路。本专利技术提供一种用于功率转换器的控制电路。所述控制电路包括微控制器、振荡电路、模数转换器和信号产生器。所述微控制器包括闪存。所述振荡电路包括用于产生时钟信号的锁相回路。所述模数转换器耦接到所述功率转换器的输出，且产生用于所述微控制器的数字反馈信号。所述信号产生器经配置以接收所述时钟信号和所述微控制器的数据来产生切换信号。所述微控制器控制所述切换信号，且所述切换信号经配置以切换变压器来调节所述功率转换器的所述输出。从另一观点来看，本专利技术还提供一种用于功率转换器的数字功率控制电路。所述数字功率控制电路包括微控制器、振荡电路、信号检测电路和信号产生器。所述微控制器包含闪存。所述振荡电路包含用于产生时钟信号的锁相回路。所述信号检测电路耦接到所述功率转换器的输出，且经配置以产生反馈信号。所述信号产生器经配置以接收所述时钟信号和所述反馈信号来产生切换信号。所述微控制器控制所述切换信号，且所述切换信号经配置以切换变压器来调节所述功率转换器的所述输出。附图说明图1示出说明根据本专利技术的功率转换器的一个实施例的示意图；图2A示出根据本专利技术的切换信号OA和OB的波形示意图；图2B示出根据本专利技术的切换信号OA、OB和信号DET1、PWM1的波形示意图；图3示出说明根据本专利技术的控制器的一个实施例的方块图；图4示出说明根据本专利技术的信号产生器的一个实施例的方块图；图5示出说明根据本专利技术的脉冲宽度调制（PulseWidthModulation；PWM）电路的一个实施例的电路图；图6示出说明根据本专利技术的PWM信号产生器的一个实施例的电路图；图7示出说明根据本专利技术的保护电路的一个实施例的电路图；图8示出说明根据本专利技术的信号检测电路的一个实施例的电路图；图9示出根据本专利技术的切换信号OA、OB和切换电流IP的波形示意图；图10示出说明根据本专利技术的振荡电路的一个实施例的方块图；图11示出说明根据本专利技术的参考信号产生器的一个实施例的电路图。附图标记说明：10：变压器；15：驱动器变压器；19：电流变压器；20：晶体管；25：晶体管；30：电容器；35：电感器；40：电容器；45：二极管；46：二极管；50：晶体管；55：整流器；60：晶体管；65：整流器；71：电阻器；72：电阻器；80：高速桥式整流器；81：电阻器；85：电阻器；86：电容器；100：控制器；110：微控制器；112：闪存；150：信号产生器；160：计时器A；170：计时器B；180：计时器D；190：逻辑电路；191：与门；192：与门；195：脉冲产生电路；200：脉冲宽度调制（PulseWidthModulation；PWM）电路；210：计时器；211：反相器；215：寄存器；220：计时器；221：反相器；225：寄存器；230：PWM信号产生器；231：比较器；232：与门；235：去抖动电路；237：双稳态触发器；239：与门；241：比较器；242：与门；245：去抖动电路；247：双稳态触发器；249：与门；250：PWM1计时器；255：数字比较器；260：PWM2计时器；265：数字比较器；270：寄存器；280：逻辑电路；281：与门；282：与门；300：保护电路；310：比较器；311：比较器；315：去抖动电路；316：去抖动电路；325：双稳态触发器；330：监视计时器；335：或门；340：解码器；345：反相器；350：信号检测电路；370：解码器；360：多路复用器；362：采样保持电路；365：模数转换器；500：振荡电路；510：振荡器；511：寄存器；512：寄存器；520：压控振荡器；525：计数器；530：相位比较器；535：低通滤波器；600：参考信号产生器；610：带隙产生器；620：数模转换器；630：寄存器；CK：时钟信号；DB：数据总线；DET1：信号；DET2：信号；EN_a：信号；EN_b：信号；EN_d：信号；F0：振荡信号；FN：经分频的时钟信号；INT：中断信号；IP：切换电流；OA：切换信号；OB：切换信号；OVF：溢出信号；PWM1：信号；PWM2：信号；RST：复位信号；S1：信号；S2：信号；SA：信号；SB：信号；SD：信号；SD1：触发信号；SD2：触发信号；SFLH：数据；SO1：停止信号；SO2：停止信号；SPX：错误信号；ST1：开始信号；ST2：开始信号；STORE：信号；TA：切换信号OA的接通时间周期；TB：切换信号OB的接通时间周期；TD：切换信号OA与OB之间的死区时间周期；TDB：去抖动时间周期；TPWM：信号PWM1的脉宽；TR：时间；VBG：带隙电压；VCS：电流信号；VFB：反馈信号；VIN：输入电压；VO：输出电压；VOI：电流信号；VOV：信号；VREF：参考信号；VT1：阈值；VT2：阈值；VT4：阈值；VTN……VT0：阈值信号；VTN：参考信号；W1：修整数据信号；WA：频率选择信号；WB：频率选择信号；X：信号；Y：信号。具体实施方式下文描述的实施例的本专利技术提供用于功率转换器的具有嵌入式微控制器的数字控制电路。数字控制电路减小微控制器的负载，且提供实时操作以实现较佳性能和完全保护。图1示出说明根据本专利技术的功率转换器的一个实施例的示意图。晶体管20和25经由电容器30和电感器35而切换变压器10。在图1中，晶体管20的漏极接收输入电压VIN。电容器30和电感器35形成谐振槽（resonanttank）。电感器35可表示为变压器10的一部分，诸如，变压器10的漏电感（leakageinductance）。变压器10的二次绕组（secondarywinding）经由整流器55和65而在电容器40处产生输出电压VO。晶体管50和60分别连接到整流器55和65以进行同步整流。整流器55和65可分别为晶体管50和60的体二极管（bodydiode）。根据输出电压VO，电阻器71和72形成分压器以产生耦接到控制器100的反馈信号VFB。根据反馈信号VFB，控制器100产生切换信号OA、OB，所述切换信号OA、OB经耦接以经由驱动器变压器15而控制晶体管20、25。切换信号OA、OB的频率将决定谐振功率转换器的输出功率。二极管45连接到整流器（rectifier）55，以产生耦接到控制器100的信号DET1。二极管46连接到整流器65，以产生耦接到控制器100的信号DET2。在晶体管50切断时，信号DET1的下拉状态指示整流器55仍接通。根据切换信号OA、OB和/或信号DET1、DET2的状态，控制器100产生脉冲宽度调制（PulseWidthModulation；P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于功率转换器的控制电路，其特征在于，包括：微控制器，具有闪存；振荡电路，具有用于产生时钟信号的锁相回路；模数转换器，耦接到所述功率转换器的输出，来产生用于所述微控制器的数字反馈信号；以及信号产生器，经配置以接收所述时钟信号和所述微控制器的数据来产生切换信号，其中所述微控制器控制所述切换信号，所述切换信号经配置以切换变压器，来调节所述功率转换器的所述输出。

【技术特征摘要】
2012.06.06 US 61/656,1081.一种用于功率转换器的控制电路，其特征在于，包括：微控制器，具有闪存；振荡电路，具有用于产生时钟信号的锁相回路；模数转换器，耦接到所述功率转换器的输出，来产生用于所述微控制器的数字反馈信号；以及信号产生器，经配置以接收所述时钟信号和所述微控制器的数据来产生切换信号，其中所述微控制器控制所述切换信号，所述切换信号经配置以切换变压器，所述切换信号是一对脉冲信号，分别输入到所述变压器的输入线圈的两端，利用所述切换信号的频率以控制所述变压器来调节所述功率转换器的所述输出，其中所述一对脉冲信号的脉冲是交替产生，且不重迭，所述一对脉冲信号的脉冲基于脉冲水平的相对变化，对该输入线圈产生不同电流方向的交替变化。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述闪存耦接到所述振荡电路以调整所述时钟信号的频率。3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括参考信号产生器，所述参考信号产生器产生用于所述模数转换器的参考信号，其中所述闪存耦接到所述参考信号产生器以调整所述参考信号。4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述切换信号的脉宽进一步由所述微控制器控制以调节所述功率转换器的所述输出。5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括用于产生脉冲宽度调制信号的脉冲宽度调制电路，所述脉冲宽度调制信号经配置以控制晶体管来进行同步整流；所述脉冲宽度调制电路由所述微控制器控制。6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，还包括感测电路，所述感测电路耦接到输出整流器以检测所述输出整流器的接通/切断状态且产生检测信号；其中所述输出整流器是整流器或晶体管的体二极管；且所述检测信号经配置以接通所述脉冲宽度调制信号。7.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括电流保护电路，所述电流保护电路经配置以检测所述变压器的切换电流且在所述切换电流高于过电流阈值时切断所述切换信号。8.根据权利要求1所述的控制电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大勇，竺培圣，徐易民，叶忠辉，
申请(专利权)人：崇贸科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：