[發明專利]用于功率變換器的控制器和方法

有效

• 申請號: 201710202362.2
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN107196511B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 朱力強;方烈義
• 申請（專利權）人: 昂寶電子（上海）有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 孫洋

本公開涉及用于具有自調節電源的功率變換器的系統和方法。例如，控制器包括耦接到晶體管的柵極端子的第一控制器端子。晶體管還包括漏極端子和源極端子，并且第一控制器端子處于作為第一時間函數的第一電壓。另外，控制器包括耦接到源極端子的第二控制器端子。第二控制器端子處于作為第二時間函數的第二電壓。此外，控制器包括耦接到電阻器的第一電阻器端子的第三控制器端子。電阻器還包括第二電阻器端子，并且第三控制器端子處于作為第三時間函數的第三電壓。此外，控制器包括耦接到電容器的第一電容器端子的第四控制器端子。

技術領域

本發明涉及集成電路。更具體地，本發明的一些實施例提供了用于具有自調節電源的功率變換器的系統和方法。

背景技術

本發明的某些實施例涉及集成電路。更具體地，本發明的一些實施例提供了用于具有自調節電源的功率變換器的系統和方法。僅作為示例，本發明的一些實施例已經被應用于反激式功率變換器。但是，應當認識到的是，本發明具有更廣泛的適用范圍。

圖1是示出常規的具有源極切換的反激式功率變換系統的簡化圖。功率變換系統100(例如，功率變換器)包括控制器102(例如，脈沖寬度調制控制器)，晶體管120(例如，MOSFET)，電阻器130和132，初級繞組142，次級繞組144，輔助繞組146，電容器150、152、154和156，包括二極管160、162、164和166的全波整流橋(例如，BD)以及二極管 170和172。控制器102包括端子110、112、114、116和118。例如，控制器102是芯片，并且端子110、112、114、116和118是引腳。

端子112被配置為接收電源電壓180(例如，V_DD)。如圖1所示， AC輸入電壓182由全波整流橋(例如，BD)整流。全波整流橋(例如， BD)與電容器150一起生成電壓184(例如，V_bulk)。電壓184由電阻器 130的一個端子接收，并且電阻器130的另一端子連接到端子116。此外，端子116連接到電容器156的一個端子，并且電容器156的另一端子被偏置到初級側地。

電阻器130和電容器156用作RC電路的部分，并且RC電路執行充電功能以升高端子116處的電壓186。在控制器102內，存在設置電壓 186的上限的電壓鉗位電路。當電壓186增大時，從端子116到端子118 的電壓降(其等于從晶體管120的柵極端子到晶體管120的源極端子的電壓降)變為大于晶體管120的閾值電壓。如果從晶體管120的柵極端子到晶體管120的源極端子的電壓降變得大于晶體管120的閾值電壓，則晶體管120導通從而用作源極跟隨器。當晶體管120導通時，控制端子118和 112之間的內部連接的控制器102內的開關閉合，并且端子118通過控制器102的一個或多個組件在內部連接到端子112。如果控制器102內控制端子118和112之間的內部連接的開關閉合，則控制器102對電容器154 充電以升高電壓180。

當電壓180變得大于控制器102的預定欠電壓鎖定閾值時，控制器 102打開控制器102內的開關，使得端子118和112之間的內部連接斷開。此外，如果電壓180變得大于預定欠壓鎖定閾值，則控制器102使用端子 118導通和關斷晶體管120，并且電壓180由輔助繞組146與一個或多個其它組件提供。另外，功率變換系統100向負載156提供輸出電流158和輸出電壓159。

如圖1所示，功率變換系統100包括可以提供快速啟動的簡單結構，因此功率變換系統100通常被用在蜂窩電話的某些充電器中。但是，功率變換系統100也具有其缺陷。例如，功率變換系統100使用輔助繞組146 來提供電壓180，但作為額外組件的輔助繞組146會使功率變換系統更昂貴并且效率更低。