本申请案涉及一种具有温度补偿的返驰转换器及一种用于对返驰转换器进行温度补偿的方法。一种具有温度补偿TC的隔离式返驰转换器使用初级侧感测及输出二极管，所述输出二极管具有与其温度相关的可变电压降。将反馈环路中的和输出电压VOUT成比例的反馈电压VFB与固定参考电压VREF进行比较以设定功率开关的工作循环，其中致使VFB约等于VREF。TC电路具有经配置以产生与绝对温度成比例的电压VPTAT的电压源，其中VPTAT在校准温度T0下处于约VREF且在温度超过T0时上升。所述电压源经由TC电阻器RTC连接到VFB节点，使得在T0下无电流流动穿过RTC。因此，对最优RTC的选择不影响为产生VFB而对按比例缩放电阻的选择。在升高的温度下穿过RTC的电流补偿VOUT。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请案涉及一种具有温度补偿的返驰转换器及一种用于对返驰转换器进行温度补偿的方法。一种具有温度补偿TC的隔离式返驰转换器使用初级侧感测及输出二极管，所述输出二极管具有与其温度相关的可变电压降。将反馈环路中的和输出电压VOUT成比例的反馈电压VFB与固定参考电压VREF进行比较以设定功率开关的工作循环，其中致使VFB约等于VREF。TC电路具有经配置以产生与绝对温度成比例的电压VPTAT的电压源，其中VPTAT在校准温度T0下处于约VREF且在温度超过T0时上升。所述电压源经由TC电阻器RTC连接到VFB节点，使得在T0下无电流流动穿过RTC。因此，对最优RTC的选择不影响为产生VFB而对按比例缩放电阻的选择。在升高的温度下穿过RTC的电流补偿VOUT。【专利说明】
本专利技术涉及DC-DC返驰转换器，且特定来说，涉及一种用于隔离式返驰转换器的温度补偿技术，其中所述转换器使用输出二极管及初级侧感测来检测输出电压。
技术介绍
DC-DC返驰转换器是众所周知的。当需要输入级与输出级之间的隔离时，可通过用于提供反馈的各种方法来感测输出电压。一种用以在维持隔离的同时将输出电压输送到初级侧的方式是使用光耦合器。然而，使用光耦合器需要额外电路、空间、功率及成本。检测输出电压的更讲究的方式是当功率开关在转换器的放电(或返驰)循环期间关断时感测所述功率开关的端子处的电压。此所感测电压以已知方式与输出电压相关。图1图解说明一种类型的返驰转换器，其通过在于放电(或返驰)循环期间关断功率开关MOSFET Mpowee时检测变压器Tl的初级绕组LI处的电压而检测输出电压VQUT。通过变压器的初级侧处的信号来感测输出电压有时称为初级侧感测。MOSFET Mpowee由输出调节与控制电路14控制以在充电循环期间将初级绕组LI连接在输入电压Vin (例如，电池电压)与接地之间。为了实现经调节Vqut，在经控制时间之后关断MOSFET MP_，且肖特基二极管D变为被正向偏置。也可使用常规Pn 二极管。在所需电压下将穿过次级绕组L2的电流转移到负载及平滑电容器Q)UT。对于调节反馈，电路14在放电循环期间(MOSFET Mpowee关断)检测MOSFET Mpowee的漏极处的电压。漏极电压与LI及L2的绕组比相关，且跨越绕组L2的电压为输出电压Vout加上跨越二极管D的电压降。用于检测Vtot的此些初级侧感测电路为众所周知的且不需要加以详细描述。以引用的方式并入本文中且可在线获得的线性技术LT3573返驰转换器的全数据表描述反馈电路的操作。此操作还描述于转让给本专利技术受让人且以引用的方式并入本文中的第7，471，522号及第7，463，497，号美国专利中。可使用其它已知的初级侧电压感测技术。电路14继续以可变频率或固定频率控制MOSFET Mpowee的工作循环以基于所感测电压来调节Vtm。输出调节与控制电路14可使用任何类型的常规技术来调节，包含电流模式、电压模式或其它模式。在图1的实例中，展示电压模式转换器。在MOSFET Mtowek关断且二极管D正传导电流的时间期间，由输出电压感测电路16感测MOSFET Mpowee的漏极处的开关电压Nsw。电路16包含从Vsw减去VIN(以获得跨越绕组LI的电压)接着按比例缩放所述电压以产生反馈电压Vfb的电路，其中当Vfb等于参考电压Vkef时，输出电压Vtot处于所要值，例如5伏。电路16根据以下方程式产生Vfb:V.= SVgut 一VV(T))~.Κρ '其中Vf⑴是二极管D的正向电压降，Np/Ns是LI与L2的匝数比，且Kp是由电阻器分压器界定的比例。跨越二极管D的电压降具有负温度系数且为大约-2mV/K。由于转换器调整MOSFET Mpowee的工作循环以使Vfb保持等于VKEF，因此输出电压Vqut随着温度上升而变为高于所要电压。在放电阶段期间的某一点处，由取样与保持电路18对Vfb进行取样且将经取样Vfb施加到误差放大器20的一个输入。误差放大器20将Vfb与参考电压Vkef进行比较且输出误差电压VE。脉冲产生器22设定MOSFET Mpowee的工作循环以致使误差电压Ve约等于零。以此方式，尽管是温度相关的，但输出电压Vtot得以调节。脉冲产生器22可包含基于Ve的值而给电容器充电以形成阈值电压的电流源、斜坡产生器、将所述阈值电压与斜坡进行比较以设定工作循环的PWM比较器及用于MOSFET Mtowek的驱动电路。此电路为常规的。图2图解说明针对特定工作循环穿过初级绕组LI的电流、穿过次级绕组L2的电流及跨越MOSFET Mpowee的电压Vsw。在时间Tl处，MOSFET Mpowee接通以给初级绕组LI充电，从而致使斜变电流在绕组LI中流动。此时，二极管D不传导。在可变或固定时间之后，在时间T2处，MOSFET Mpowee切断且二极管D传导。此停止初级绕组LI中的电流且致使穿过次级绕组L2的电流斜降同时给输出电容器Cott充电且将电流提供到负载。跨越MOSFET Mpowee的电压与输出电压Vqut相关且在此时间期间由电路14取样。在时间T3处，次级绕组L2电流斜降到零且二极管D停止传导以引起不连续模式。对于较高电流负载，在工作循环变化以调节输出电压时可能不存在不连续操作。`在时间T3之后，MOSFET Mpowee的寄生电容及绕组LI的电感形成振荡槽电路。在时间T4处，MOSFET Mpowee再次接通，且所述循环重复。各种转换器电路的额外细节描述于转让给本专利技术受让人且以引用的方式并入本文中的第5，481，178号、第6，127，815号、第6，304，066号及第6，307，356号美国专利中。图3图解说明其中用具有Nb匝的第三绕组L3 (也称为偏置绕组)实施初级侧感测的常规隔离式返驰转换器。在放电阶段期间，将跨越第三绕组L3产生电压。由电容器(；_及二极管DbiasB成的电路限制尖峰。电压Vb由输出电压感测电路感测且经按比例缩放以根据先前所描述的以下方程式产生反馈电压VFB。Vn =Ivom+VF(T))~-Kp图4图解说明图1的输出电压感测电路16内的现有技术电路，所述现有技术电路从Vsw电压减去Vin电压且用电阻器Rpi及Rp2按比例缩小所述电压。可将Vfb电压表达为斤、\ Np RnVn+Vp {I JJ.-S在图4中，电流源24通过源极连接到Vin的p沟道MOSFET Ml汲取电流。p沟道MOSFET Ml及M2的栅极经连接使得MOSFET M2的源极处于Vin，假定相等的阈值电压。此从Vsff减去VIN。由于转换器调整工作循环以使Vfb保持与Vkef匹配，因此可通过调整Vsw来控制穿过电阻器Rp2的电流以产生VKEF。用户选择为产生所要输出电压而按比例缩放Vfb所需的电阻器Rpi且将电阻器Rpi连接到装纳转换器控制电路14的封装的端子。Rp2可为IOK欧姆且与转换器控制电路14形成于同一芯片上。图5图解说明图3的输出电压感测电路16内的现有技术电路，所述现有技术电路用电阻器Rbi及Rke按比例缩小电压VB。可将Vfb电压表达为【权利要求】1.一种具有温度补偿的回扫转换器，所述转换器为使用初级侧感测及输出二极管的隔离本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有温度补偿的回扫转换器，所述转换器为使用初级侧感测及输出二极管的隔离式转换器，所述输出二极管具有与其温度相关的可变电压降，所述转换器在反馈环路中产生反馈电压VFB，将所述反馈电压VFB与固定参考电压VREF进行比较以为产生经调节输出电压VOUT而设定功率开关的工作循环，其中所述反馈环路致使VFB约等于VREF，VFB由按比例缩放电阻按比例缩放，所述转换器包括温度补偿电路，所述温度补偿电路用于至少部分地抵消VOUT由于所述二极管的所述可变电压降而随着温度的上升，所述温度补偿电路包括：电压源，其经配置以产生与绝对温度成比例的电压VPTAT，其中VPTAT在校准温度T0下处于约VREF且在温度超过T0时上升；及温度补偿电阻RTC，其在所述转换器正操作时耦合于所述电压源与所述转换器的VFB节点之间，其中在T0由于VFB及VPTAT两者在T0下均处于约VREF而大致无电流流动穿过RTC，且其中所述温度补偿电路在高于T0的温度下产生穿过RTC的补偿电流以降低所述功率开关的工作循环，且因此，在高于T0的温度下降低VOUT以至少部分地抵消VOUT随着温度的所述上升。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏，约翰·戴维·莫里斯，迈克尔·乔治·内格雷特，
申请(专利权)人：凌力尔特公司，
类型：发明
国别省市：
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