[發明專利]降低功率轉換器中的可聽噪聲

有效

• 申請號: 201710108599.4
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN107134919B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 維克拉姆·巴拉克里希南;范喬明;里卡多·路易斯·亞內茲克·普雷吉策;彼得·沃恩
• 申請（專利權）人: 電力集成公司
• 主分類號: H02M1/44
• 分類號: H02M1/44;H02M7/217;H02M3/335
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理有限公司 11587
• 代理人: 李潔;董江虹

一種功率轉換器控制器，包括驅動電路，該驅動電路響應于電流感測信號、反饋信號和電流極限信號生成驅動信號以切換功率開關，來控制到功率轉換器的輸出的能量傳遞。電流極限發生器響應于耦合到輸出的負載而生成電流極限信號。可聽噪聲檢測電路響應于驅動信號而生成頻率跳躍信號，以指示驅動信號的預期頻率何時在可聽噪聲頻率窗口內。當驅動信號的預期頻率在可聽噪聲頻率窗口內時，電流極限信號的狀態固定。第一鎖存器響應于頻率跳躍信號和反饋信號而生成保持信號，以控制電流極限發生器保持電流極限信號。

技術領域

本發明大體上涉及功率轉換器，更具體地，涉及在輕負載狀況期間降低與低切換頻率相關聯的可聽噪聲影響的控制器。

背景技術

電子器件利用功率來運行。由于開關模式功率轉換器的高效率、小尺寸以及輕的重量，其常用于給當今的許多電子設備供電。傳統的壁式插座提供高壓交流電。在開關模式功率轉換器中，通過能量傳遞元件轉換高壓交流(ac)輸入，以提供有經良好調節的直流(dc)輸出。開關模式功率轉換器控制電路通常通過感測表示一個或多個輸出量的一個或多個輸入，以及以閉環控制輸出來提供輸出調節。在運行中，通過改變占空比(通常是開關的導通時間與總切換周期之比)，改變切換頻率或改變在開關模式功率轉換器中的開關的每單位時間脈沖數，利用開關來提供期望的輸出。

發明內容

根據本發明的一方面，提供一種用于在功率轉換器中使用的控制器，該控制器包括：

驅動電路，所述驅動電路被耦合以響應于表示通過所述功率轉換器的功率開關的電流的電流感測信號、并且響應于表示所述功率轉換器的輸出的反饋信號而生成驅動信號來控制所述功率開關的切換，以控制從所述功率轉換器的輸入到所述功率轉換器的輸出的能量傳遞；

電流極限發生器，所述電流極限發生器被耦合以響應于耦合到所述功率轉換器的輸出的負載而生成電流極限信號，其中，所述驅動電路被耦合以還響應于所述電流極限信號而生成所述驅動信號；

可聽噪聲檢測電路，所述可聽噪聲檢測電路被耦合以接收所述驅動信號，以響應于所述驅動信號而生成頻率跳躍信號，來指示所述驅動信號的預期頻率何時在可聽噪聲頻率窗口內，其中，由所述電流極限發生器生成的所述電流極限信號的狀態被耦合以當所述頻率跳躍信號指示所述驅動信號的所述預期頻率在所述可聽噪聲頻率窗口內時被固定；以及

第一鎖存器，所述第一鎖存器被耦合以生成保持信號，所述保持信號被耦合以控制所述電流極限發生器保持所述電流極限信號，其中，所述第一鎖存器被耦合以響應于由所述可聽噪聲檢測電路生成的所述頻率跳躍信號、并且響應于表示所述功率轉換器的輸出的所述反饋信號而生成所述保持信號。

根據本發明的另一方面，提供一種功率轉換器，該功率轉換器包括：

能量傳遞元件，所述能量傳遞元件耦合在所述功率轉換器的輸入與所述功率轉換器的輸出之間；

功率開關，所述功率開關耦合到所述能量傳遞元件和所述功率轉換器的輸入；

感測電路，所述感測電路被耦合以生成表示所述功率轉換器的輸出的反饋信號；以及

控制器，所述控制器耦合到所述功率開關，其中，所述控制器包括：

驅動電路，所述驅動電路被耦合以響應于表示通過所述功率轉換器的所述功率開關的電流的電流感測信號并且響應于反饋信號而生成驅動信號來控制所述功率開關的切換，以控制從所述功率轉換器的輸入通過所述能量傳遞元件到所述功率轉換器的輸出的能量傳遞；

電流極限發生器，所述電流極限發生器被耦合以響應于耦合到所述功率轉換器的輸出的負載而生成電流極限信號，其中，所述驅動電路被耦合以還響應于所述電流極限信號而生成所述驅動信號；