[發明專利]開關模式電源控制

無效

• 申請號: 201110422965.6
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102545606A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: M.弗萊巴尼;C.加博薩;E.奧里蒂;A.韋基亞托
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;王忠忠

1.一種用于控制開關轉換器的方法，該開關轉換器配置為根據開關信號將輸入電壓轉換成提供給負載的輸出電壓，所述開關轉換器配置為操作在脈沖寬度調制模式中或替選地在脈沖頻率調制模式中；所述方法包括：

-?當操作在所述脈沖寬度調制模式中時：

產生預定義的恒定開關頻率的脈沖寬度調制（PWM）信號作為所述開關信號，所述PWM信號具有如下的占空比：在調節所述占空比使得其不下降到預定義的最小占空比以下的條件下，調節所述占空比使得所述開關轉換器的所述輸出電壓至少近似地匹配期望的輸出電壓，

監視所述輸出電壓，并且當所述輸出電壓超過預定義的第一閾值時切換到所述脈沖頻率調制模式；并且

-?當操作在所述脈沖頻率調制模式中時：

監視所述輸出電壓，并且產生預定義的恒定脈沖長度的脈沖串作為所述開關信號，每當所述輸出電壓下降到預定義的第二閾值時產生脈沖；

監視所述開關信號的所述頻率，并當所述開關信號的所述頻率超過預定義的第一頻率閾值時切換到所述脈沖寬度調制模式。

2.根據權利要求1所述的方法，其中切換到所述脈沖頻率調制模式包括：

使在所述脈沖頻率調制模式期間不需要的電路元件斷電到低功耗模式中；

并且其中切換到所述脈沖寬度調制模式包括：

當所述開關信號的所述頻率超過預定義的第二頻率閾值時，將電路元件從低功耗模式恢復，其中所述第二頻率閾值低于或等于所述第一頻率閾值。

3.根據權利要求1所述的方法，其中

在脈沖寬度調制模式期間，所述預定義的第二閾值高于或等于所述期望的輸出電壓，或者

所述預定義的第二閾值低于或等于所述第一閾值。

4.根據權利要求1所述的方法，其中在脈沖頻率調制模式期間，限制所述開關信號的所述頻率以便不超過最大開關頻率。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述頻率的限制包括：

在預定義的恒定脈沖長度的所述脈沖串的每個脈沖之間確保最小預定義的斷開時間。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述開關轉換器是降壓轉換器或升壓轉換器或降壓-升壓轉換器或Cuk轉換器或SEPIC轉換器（單端初級電感轉換器）。

7.一種用于控制開關轉換器的控制器電路，該開關轉換器配置為根據開關信號將輸入電壓轉換成提供給負載的輸出電壓，所述控制器電路配置為操作在脈沖寬度調制模式中或替選地在脈沖頻率調制模式中；

-?當操作在所述脈沖寬度調制模式中時，所述控制器電路配置為

產生預定義的恒定開關頻率的脈沖寬度調制（PWM）信號作為所述開關信號，所述PWM信號具有如下的占空比：在調節所述占空比使得其不下降到預定義的最小占空比以下的條件下，調節所述占空比使得所述開關轉換器的所述輸出電壓至少近似地匹配期望的輸出電壓；并且

監視所述輸出電壓，并且當所述輸出電壓超過預定義的第一閾值時切換到所述脈沖頻率調制模式；

-?當操作在所述脈沖頻率調制模式中時，所述控制器電路配置為

監視所述輸出電壓，并且產生預定義的恒定脈沖長度的脈沖串作為所述開關信號，每當所述輸出電壓下降到預定義的第二閾值時產生脈沖；并且

監視所述開關信號的所述頻率，并當所述開關信號的所述頻率超過預定義的第一頻率閾值時切換到所述脈沖寬度調制模式。

8.根據權利要求7所述的控制器電路，進一步包括：

模式選擇邏輯電路，配置為當所述開關信號的所述頻率超過預定義的第一頻率閾值時啟動切換到所述脈沖寬度調制模式，并且進一步配置為當所述輸出電壓超過預定義的第一閾值時啟動切換到所述脈沖頻率調制模式。

9.根據權利要求8所述的控制器電路，進一步包括：

頻率比較器，配置為監視所述開關信號的所述頻率并且當所述開關信號的所述頻率超過所述第一頻率閾值時發信號給所述模式選擇邏輯電路；和

比較器，接收基準信號和表示所述輸出電壓的第一信號，并且配置為當表示所述輸出電壓的所述第一信號超過所述基準信號時發信號給所述模式選擇邏輯電路。