[發(fā)明專利]具有偏置電壓調(diào)節(jié)電路的電源轉(zhuǎn)換器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380064181.8
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN104838574A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邁克爾·沃特斯;倪麗琴
• 申請（專利權(quán)）人: 克里公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 劉倜

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及電源轉(zhuǎn)換器電路，并且更具體地涉及生成輔助偏置電源的電源轉(zhuǎn)換器電路。

背景技術(shù)

可以在電子應(yīng)用中使用電源轉(zhuǎn)換器或者電源以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為期望電源以對一個或者多個電子設(shè)備供電。一些電源可以分類為線性電源或者開關(guān)模式電源(SMPS)。

開關(guān)模式電源可以配置為比線性電源更高效地工作。開關(guān)模式電源可以包括開關(guān)，當該開關(guān)接通和斷開時將能量存儲在電感器中以及將所存儲的能量釋放至開關(guān)式電源的輸出。開關(guān)可以由控制器控制，該控制器輸出開關(guān)信號以接通和斷開開關(guān)。

電源可以生成用于對電源本身的各種電路(諸如通過電源控制電壓輸出的電平的數(shù)字控制器)供電的輔助偏置電源。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一些實施例的電源轉(zhuǎn)換電路包括配置為響應(yīng)于輸入電壓生成輸出電壓的升壓電路、配置為控制升壓電路的操作的升壓控制器以及配置為生成偏置電壓的偏置電壓生成電路。偏置生成電路配置為響應(yīng)于輸入電壓的電平調(diào)節(jié)偏置電壓的電平。

偏置電壓生成電路可以配置為檢測輸入電壓的電平并且響應(yīng)于檢測到輸入電壓低于閾值電壓電平，增大偏置電壓的電平。

升壓控制器可以配置為生成控制升壓電路中的開關(guān)的操作的脈沖寬度調(diào)制信號。偏置電壓生成電路可以配置為通過測量脈沖寬度調(diào)制信號的接通時間以檢測輸入電壓的電平。

在一些實施例中，偏置電壓生成電路可以包括比較器，配置為將輸入電壓的電平與閾值電壓電平進行比較。

升壓電路可以包括配置為接收整流的輸入電壓的升壓電感器、耦合至升壓電感器的升壓二極管、耦合至升壓二極管的升壓電容器以及包括耦合至升壓電感器的第一開關(guān)和耦合至第一開關(guān)的第二開關(guān)的復(fù)合開關(guān)。升壓控制器可以配置為控制第二開關(guān)的狀態(tài)。偏置電壓生成電路可以包括耦合至偏置節(jié)點的偏置電容器、在第一開關(guān)與偏置節(jié)點之間耦合的偏置整流器以及第一開關(guān)的控制端子與偏置節(jié)點之間的開關(guān)。偏置生成電路可以配置為響應(yīng)于檢測輸入電壓低于閾值電壓電平，將第一開關(guān)的控制端子與偏置節(jié)點斷開。

電源轉(zhuǎn)換電路還可以包括控制偏置電路，耦合至第一開關(guān)的控制端子并且配置為當?shù)谝婚_關(guān)的控制端子與偏置節(jié)點斷開時，將第一開關(guān)的控制端子上的電壓維持在高于偏置節(jié)點處的電壓電平的電壓電平處。

偏置生成電路可以配置為當輸入電壓的電平低于閾值電壓電平或者偏置節(jié)點處的電壓電平低于下偏置電壓閾值時，通過將第一開關(guān)的控制端子與偏置節(jié)點斷開將第一開關(guān)維持在接通狀態(tài)中。

偏置生成電路可以配置為響應(yīng)于檢測偏置節(jié)點處的電壓大于上偏置閾值電壓，將偏置節(jié)點處的電壓與上偏置電壓閾值進行比較以及將第一開關(guān)的控制端子連接至偏置節(jié)點。

偏置生成電路還可以配置為響應(yīng)于升壓電感器中的電流超過電流閾值，將升壓電感器中的電流的電平與電流閾值進行比較以及將第一開關(guān)的控制端子連接至偏置節(jié)點。

一些實施例提供操作電源轉(zhuǎn)換電路的方法。方法包括響應(yīng)于輸入電壓生成輸出電壓和生成偏置電壓用于對控制電路供電。響應(yīng)于輸入電壓的電平，調(diào)節(jié)偏置電壓的電平。

方法還可以包括檢測輸入電壓的電平并且響應(yīng)于檢測到輸入電壓低于閾值電壓電平，增大偏置電壓的電平。

方法還可以包括生成控制電源轉(zhuǎn)換電路中的開關(guān)的操作的脈沖寬度調(diào)制信號以及通過測量脈沖寬度調(diào)制信號的接通時間檢測輸入電壓的電平。

方法還可以包括將輸入電壓的電平與閾值電壓電平進行比較。

開關(guān)可以包括復(fù)合開關(guān)，該復(fù)合開關(guān)包括耦合至升壓電感器的第一開關(guān)和耦合至第一開關(guān)的第二開關(guān)，以及方法還可以包括響應(yīng)于檢測輸入電壓低于閾值電壓電平，將第一開關(guān)的控制端子與輸出偏置電壓的偏置節(jié)點斷開。

方法還可以包括當?shù)谝婚_關(guān)的控制端子與偏置節(jié)點斷開時，將第一開關(guān)的控制端子上的電壓維持在高于偏置節(jié)點處的電壓電平的電壓電平處。

方法還可以包括當輸入電壓的電平低于閾值電壓電平或者偏置節(jié)點處的電壓電平低于下偏置電壓閾值時，通過將第一開關(guān)的控制端子與偏置節(jié)點斷開將第一開關(guān)維持在接通狀態(tài)中。

方法還可以包括響應(yīng)于檢測偏置節(jié)點處的電壓大于上偏置閾值電壓，將偏置節(jié)點處的電壓與上偏置電壓閾值進行比較以及將第一開關(guān)的控制端子連接至偏置節(jié)點。

方法還可以包括響應(yīng)于升壓電感器中的電流超過電流閾值，將升壓電感器中的電流的電平與電流閾值進行比較以及將第一開關(guān)的控制端子連接至偏置節(jié)點。