[發(fā)明專利]伏秒積分電纜補(bǔ)償電路及其利用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310712600.6
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103887971B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 烏爾里克·B·格克
• 申請（專利權(quán)）人: 德州儀器公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11287
• 代理人: 路勇

優(yōu)先權(quán)主張

本申請案請求在2012年12月21日提出申請的標(biāo)題為“伏秒積分電纜補(bǔ)償電路(Volt-second Integration Cable Compensation Circuit)”的第61／745,303號美國專利申請案的優(yōu)先權(quán)，其教示內(nèi)容以引用方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般來說涉及電池充電器及AC線適配器，所述AC線適配器在電壓源與例如用于便攜式電子裝置(包括但不限于移動(dòng)電話及智能電話)的充電器的負(fù)載之間具有電纜。

背景技術(shù)

反激導(dǎo)出式充電器及類似適配器(下文中一般地稱為“轉(zhuǎn)換器”)通常在電壓源與負(fù)載之間具有電纜。此電纜在負(fù)載電流增加時(shí)下降某一電壓，除非由源控制器集成電路(IC)補(bǔ)償。使用來自調(diào)節(jié)器的次級側(cè)的光學(xué)耦合的反饋的初級側(cè)控制器不能并入有電纜補(bǔ)償，因此通常在調(diào)節(jié)器外部完成此功能。光耦合的反饋通常稱作電流隔離且防止輸出與輸入之間的連續(xù)導(dǎo)電路徑。盡管使用光學(xué)反饋路徑來調(diào)節(jié)遞送到調(diào)節(jié)器輸出的電壓，但使用常見反饋環(huán)路機(jī)制不能完成檢測由于電纜的線電阻所致的跨越其的電壓降。此外，在沒有其自己具有隔離的某種精心制作的額外電路的情況下，初級側(cè)控制器通常不能夠越權(quán)控制次級側(cè)調(diào)節(jié)器的參考電壓。

位于初級側(cè)上的控制器通常采用初級側(cè)調(diào)節(jié)(PSR)技術(shù)而基于指示負(fù)載電流的初級側(cè)電流信息調(diào)整轉(zhuǎn)換器的調(diào)節(jié)參考。然而，PSR遭受瞬時(shí)響應(yīng)限制，其對于某些應(yīng)用性能要求來說可為不適當(dāng)?shù)摹６牵褂玫统杀敬渭墏?cè)分流調(diào)節(jié)器來產(chǎn)生光學(xué)耦合到基于反饋信號電平控制電力轉(zhuǎn)換的初級側(cè)控制器的誤差信號。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例包括電纜補(bǔ)償電路。轉(zhuǎn)換器具有經(jīng)配置以在負(fù)載電流增加時(shí)補(bǔ)償跨越電纜的電壓降以增加及調(diào)節(jié)負(fù)載電壓的調(diào)節(jié)器。所述調(diào)節(jié)器具有經(jīng)配置以在所述負(fù)載電流增加時(shí)逐漸地補(bǔ)償所述電纜的電壓降的反饋調(diào)整晶體管。所述晶體管具有寄生電容及柵極電阻，所述寄生電容及柵極電阻形成經(jīng)配置以在所述負(fù)載電流增加時(shí)對反激式輸出波形的伏秒乘積濾波以導(dǎo)出與所述負(fù)載電流相關(guān)的平均電壓的積分器。所述晶體管的柵極電壓經(jīng)配置以穿過所述晶體管的閾值區(qū)而增加且將所述晶體管逐漸地接通，且所述晶體管經(jīng)配置以調(diào)整耦合到所述調(diào)節(jié)器的反饋感測節(jié)點(diǎn)的電阻以增加源電壓以便在所述負(fù)載電流增加時(shí)補(bǔ)償電纜電壓降。

附圖說明

為更完整地理解本發(fā)明及其特征，現(xiàn)在結(jié)合附圖來參考以下說明，附圖中：

圖1是具有光耦合反激式調(diào)節(jié)器且無電纜補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)換器的局部示意圖；

圖2是具有光耦合反激式調(diào)節(jié)器及遠(yuǎn)程感測電纜補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)換器的局部示意圖；

圖3是具有光耦合反激式調(diào)節(jié)器及本地感測電纜補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)換器的局部示意圖；

圖4是具有光耦合反激式調(diào)節(jié)器及經(jīng)放大感測電纜補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)換器的局部示意圖；

圖5是具有光耦合反激式調(diào)節(jié)器及V-s積分電纜補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)換器的局部示意圖；

圖6A及圖6B是在主動(dòng)電纜補(bǔ)償之前的不具有負(fù)載的5W轉(zhuǎn)換器板的參數(shù)的圖表；

圖7A及圖7B是在V-s積分電纜補(bǔ)償之后的具有負(fù)載的5W轉(zhuǎn)換器板輸出電壓的參數(shù)的圖表；

圖8是在主動(dòng)電纜補(bǔ)償之前及之后的具有負(fù)載的5W負(fù)載板輸入電壓的參數(shù)的圖表；

圖9及10是描繪V_out及V_load處的電壓的波形圖；

圖11是描繪響應(yīng)于不具有補(bǔ)償?shù)呢?fù)載階躍的V_out及V_load的波形圖；

圖12是描繪響應(yīng)于不具有補(bǔ)償?shù)娜ポd階躍的V_out及V_load的波形圖；

圖13是描繪響應(yīng)于具有V-s積分補(bǔ)償?shù)呢?fù)載階躍的V_out及V_load的波形圖；及

圖14是描繪響應(yīng)于具有V-s積分補(bǔ)償?shù)娜ポd階躍的V_out及V_load的波形圖。

具體實(shí)施方式

下文所論述的圖1到14及在本專利文件中用于描述本發(fā)明的原理的各種實(shí)施例僅以說明方式進(jìn)行且決不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明的范圍。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可以任何類型的適合布置的裝置或系統(tǒng)來實(shí)施本發(fā)明的原理。