[發明專利]電源控制器及其方法

有效

• 申請號: 200810214225.1
• 申請日: 2008-08-21
• 公開（公告）號: CN101425750A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 陳剛
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10;H02M3/157
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 屠長存

發明背景

本發明大體涉及電子學，尤其是涉及形成半導體器件的方法和結 構。

過去，半導體工業利用各種方法和結構來形成脈沖寬度調制 (PWM)的電源控制器。PWM控制器通常用在電源中以將輸出電壓 調節到期望值。在一種結構中，電源控制器起電壓模式控制器的作用， 該電壓模式控制器使用輸出電壓的值來形成閉環調節系統。這些電壓 模式控制器中的一些還結合了利用輸入電壓的值來幫助調節輸出電 壓的電壓前饋。這樣的電源控制器的一個例子是由Dallas?Texas的 Texas?Instrument公司提供的UCC35701。一個問題是這些現有的控 制器只利用電感器電流作為電流限制，以便限制提供給電感器的電流 的最大值。另一問題是輸出電壓值中的振蕩和過沖可能響應于負載電 流的瞬變條件或供給到電源的輸入電壓的瞬變條件而出現。

因此，期望有一種電源控制器，其響應于輸入電壓的變化、響應 于負載所需要的電流的變化、或響應于在輸入電壓上的噪聲信號而更 準確地調節輸出電壓的值。

附圖說明

圖1簡要示出根據本發明的包括電源控制器的示例性實施方式 的電源系統的一部分的實施方式；

圖2是具有曲線的圖，其示出根據本發明的圖1的控制器的一些 信號；

圖3簡要示出電源系統的一部分的實施方式，該電源系統包括根 據本發明連接在圖1的系統的可選實施方式中的圖1的電源控制器；

圖4簡要示出電源系統的一部分的實施方式，該電源系統包括根 據本發明連接在圖1的系統的另一可選實施方式中的圖1的電源控制 器；以及

圖5簡要示出包括根據本發明的圖1的電源控制器的半導體器件 的放大平面圖。

為了說明的簡潔和清楚，附圖中的元件沒有必要按比例繪制，且 不同附圖中相同的參考數字表示相同的元件。此外，為了描述的簡潔 而省略了對公知的步驟和元件的說明與詳述。如這里所使用的載流電 極(current?carrying?electrode)表示器件的一個元件，其承載通過該 器件的電流，如MOS晶體管的源極或漏極、或雙極型晶體管的集電極 或發射極、或二極管的正極或負極；而控制電極表示器件的一個元件， 其控制通過該器件的電流，如MOS晶體管的柵極或雙極型晶體管的基 極。雖然這些器件在這里被解釋為某個N溝道或P溝道器件，但本領 域中的普通技術人員應該認識到，依照本發明，互補器件也是可能的。 本領域中的技術人員應認識到，這里使用的詞“在...的期間、在...同時、 當...的時候”不是指一個行為在初始行為發生時立即發生的準確術語， 而是在被初始行為激起的反應之間可能有一些小而合理的延遲，如傳 播延遲。

具體實施方式

圖1簡要示出包括電源控制器30的示例性實施方式的電源系統 10的一部分的實施方式。系統10在輸入端子11和返回端子12之間 接收輸入功率例如整流DC電壓，并在輸出端子13和返回端子12之 間形成輸出電壓。負載14通常連接在端子13和12之間，以便從系 統10接收輸出電壓和輸出電流19的一部分。儲能電容器17用于幫 助形成輸出電壓。反饋網絡包括串聯連接在端子13和12之間的電阻 器21和電阻器22，以便在反饋節點23形成反饋(FB)信號。反饋 (FB)信號表示輸出電壓的值。儲能電感器18用來幫助提供輸出電 流19。電阻器24用來形成表示輸出電流19的值的感測信號。如本領 域中技術人員公知的，感測信號可由除了電阻器24以外的裝置形成。 功率開關，例如晶體管27和28用來提供輸出電流19并調節輸出電 壓的值。控制器30形成用來控制晶體管27和28的PWM驅動信號， 以便幫助提供電流19并調節輸出電壓的值。